北师大版九年级年级全一册13.2电功率同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 13.2 电功率 同步练习
一、单选题
1．图甲所示电路中，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从一端移动到另一端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断中不正确的是（　　）
A．R1的电阻为5Ω B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C．电路消耗的最大功率为1.8W D．R1消耗的最小功率为0.4W
2．下列用电器工作时的数据最符合实际的是（　　）
A．家用电热水壶工作时的功率约为25W
B．节能灯的正常工作电流约为0.05A
C．遥控器干电池的电压约为220V
D．人体安全的电压为36V
3．现有两个灯泡L1、L2 , L1标有“6 V　3 W”字样，L2的电阻为6 Ω，将L1、L2串联接在某一电路中，L1、L2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响)，下列计算结果正确的是( )
A．灯L1的电流比L2的大
B．灯L1的亮度比L2的大
C．灯L2的额定功率为3 W
D．电路两端的总电压为12 V
4．如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光，用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（　　）
A．L3和L2是并联的 B．L2不发光的原因是灯丝断了
C．L1的电阻大于L3的电阻 D．L3替换L1后，电路的总功率变小
5．下列估测的数据中，最接近实际的是（ ）
A．此刻考场内的温度约为5℃
B．初中物理课本的长度约为26cm
C．一支中性笔的质量约为500g
D．家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
6．小红在做“探究影响串联电路各用电器功率大小因素”的实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关后发现小灯泡L1发光比较亮，但L2发光比较暗，对于这一现象产生原因的分析，下列说法中合理的是（　　）
A．通过小灯泡L1的电流大于通过小灯泡L2的电流
B．小灯泡L1两端的电压等于小灯泡L2两端的电压
C．小灯泡L1的实际功率小于小灯泡L2的实际功率
D．小灯泡L1的实际功率大于小灯泡L2的实际功率
7．两灯泡L1、L2（R1＝3R2）。若将其串联在某电源上，两灯的总功率为P串，若将其并联在同一电源上，两灯的总功率为P并，则P串：P并为（ ）
A．3:16 B．3:4 C．4:3 D．1:3
8．如图所示的电路中，当开关S断开时，甲、乙两处均接电流表，示数之比为I甲∶I乙＝3∶5；当开关S闭合时，甲、乙两处均接电压表，示数之比为U甲∶U乙＝5∶2。以下判断正确的是（　　）
A．当开关S断开时，电阻R1与R2串联
B．电阻R1与R2的阻值之比是2∶3
C．当开关S断开时，通过R1与R2电功率之比是2∶3
D．当开关S闭合时，R1与R2电功率之比是3∶5
9．如图所示电路电源电压不变。开关S闭合前，电压表示数为6V；开关S闭合后，电流表A1的示数为0.6A，A2的示数为0.5A，。下列判断正确的是（　　）
A．电阻R1与R2的阻值比为 B．电阻R2消耗的电功率为1.2W
C．电路消耗的总功率为6.6W D．电阻R1的阻值为30Ω
10．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象。下列说法中正确的是（　　）
A．滑片在a点时的电阻为2.5Ω
B．小灯泡的额定电功率为4W
C．电路中的最小功率为4.8W
D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为5∶1
二、填空题
11．某电烤箱内部简化电路如图所示，R1和R2为长度和材料均相同的电热丝，铭牌上的部分参数如表所示。该电烤箱处于低温挡时，正常工作12min所消耗的电能为_______kW·h，R2的阻值为_______，R1的横截面积比R2的_______。
电烤箱参数表
额定电压 220V
额定 高温档 1500W
功率 低温档 500W
12．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表示数从1A变化到2A，此时滑动变阻器R的电功率从9W变化到12W，则R1的电阻值是_______Ω，整个电路消耗的最大电功率为_______W。
13．如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过________W。小明让他家的某一用电器单独工作15min，这段时间内，电能表的转盘刚好转了300转，则这个用电器的实际功率为______W。
14．如图甲，电源电压恒为8V，滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙；R2与R1的电功率之比k与R2的关系如图丙。则滑片P在a端时，电路消耗的功率________W；滑片P在b端时，R2消耗的功率________W。
15．小伟利用家里的电能表（如图）和手表测量电饭锅的电功率。他只让电饭锅工作，测出电能表的转盘1min转了15转，则电饭锅在这段时间内消耗的电能为______J，电饭锅的实际功率为______W。电饭锅和家中其它用电器的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）的。
三、综合题
16．小惠了解到汽车灯泡的额定电压为12V，小惠用伏安法实验测得灯丝的电阻随电压变化的关系如下表：
U/V 0.2 0.5 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
R/ 0.12 0.18 0．25 0.35 0.50 0.62 0.70 0.77 0.8
混合动力汽车：我国自行生产的某品牌混合动力汽车已经上市，小惠家打算换辆混合动力汽车，于是，小惠在网上了解了混合动力汽车的一些情况。
混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给磷酸铁锂蓄电池充电。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。某种型号的混合动力汽车，所用的蓄电池组和电机的部分参数如表所示，当储存的电能降到最大值的20%时，必须停止对外供电。汽车行驶过程中受到阻力来自于两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，这个阻力约为车重的0.06倍；二是空气对行驶汽车的阻力，这个阻力与速度的平方成正比。将这种汽车放在风洞静止测试时，风速45km/h时，汽车所受的总阻力为850N。
输出电压/V 最大功率/kW 最大容量/kW h 总质量/kg
500 100 10 1000
（1）电灯工作后，小惠用手摸灯泡壁，感觉温度升高，内能________（增加/减小），这是通过________（做功/热传递）改变的；
（2）由表中数据可知，随着电压增大，灯丝的电阻也增大，但老师说过同一段导体的电阻大小与电压无关，小惠认真思考后想到，灯丝电阻是因为灯丝的________升高而增大；
（3）正常发光条件下灯泡的电功率是________W；
（4）在图中画出灯丝电阻随电压变化的关系图像________；
（5）根据图像可推测电压为0V时，灯丝的电阻约________；
（6）试解释:灯泡为什么在刚开灯的瞬间最容易烧坏________
17．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1和R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2=180Ω。
（1）根据题意，可判断A灯是______（选填“红”或“绿”）灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率______；
（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3kW·h。由此计算电中药壶工作时的实际电压______。
18．某品牌节能电火锅，有加热挡和保温挡两种工作状态，当电火锅里的水加热到100℃自动转为保温挡，部分技术参数如表所示，其电路原理如图所示，R1和R2为电阻不变的电热丝[c水＝4.2×103J/（kg·℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]求：
额定电压U/V 220
额定加热功率P加/W 2000
额定保温功率P保/W 440
锅体容量V/L 2
（1）电火锅工作时，将电能转换为_______能；
（2）求电火锅正常保温挡工作时通过的电流_______；
（3）求电火锅每次将满锅水温为20℃的水加热到刚好转为保温挡时水吸收的热量_______；
（4）电火锅正常工作时，将满锅水温为20℃的水加热到刚好转为保温挡的时间为10min，求电火锅的加热效率_______。
19．小明家有个电热足浴桶如下图，小明查看了说明书，，发现该电热足浴桶的额定电压为220V，“加热”时额定功率为968W，简化电路如图2，S1为温控开关，发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶16，求：
（1）当开关S，S1均闭合时足浴桶处于___________状态
（2）正常“加热”状态，通过电热足浴桶的电流为多少安？( )
（3）电阻R1的阻值为多少欧？( )
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中的电流最大，电路中只有R1，由图乙可知
I1＝0.6A
电源电压为3V，故R1的电阻为
故A正确，不符合题意；
B．当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知
I2＝0.2A，U2＝2V
由欧姆定律，则滑动变阻器的最大阻值
故B正确，不符合题意；
C．电路消耗的最大功率
P大＝UI1＝3V×0.6A＝1.8W
故C正确，不符合题意；
D．R1消耗的最小功率：
P1＝I22R1＝(0.2A)2×5Ω＝0.2W
D不正确，符合题意。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．家用电热水壶工作时的功率约为1000W，故A不符合题意；
B．节能灯的正常工作的电功率约10W，正常工作电流
故B符合题意；
C．遥控器的干电池电压约为3V，故C不符合题意；
D．人体安全的电压为不高于36V，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
将L1、L2串联接在某一电路中，因为串联电路电流处处相等，故A错误；
L1、L2均能正常发光，L1正常工作电流为：，
L2两端的电压为：，
L2的功率为：，故，L1更亮一些，故B正确，C错误；
总电压为：，故D错误．
故选B．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．闭合开关，看见L1发光，L2不发光，如果两个灯泡并联，用灯泡L3替换L1，L2仍然不发光，所以L2和L3串联，故A错误；
B．L1和L2串联，L1发光，说明电路是通路，L2不发光是因为它的功率较小，故B错误；
C．L1和L2串联，L1发光，L2不发光，L1的功率较大，串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知L1的电阻较大，L2的电阻较小，用灯泡L3替换L1，L2和L3同时发光，说明通过L2的电流增大，忽略温度对灯丝电阻的影响，由可知电路的总电阻减小，L2的阻值不变，由电阻的串联可知L3的阻值变小，L1的电阻大于L3的电阻，故C正确；
D．L3替换L1后，电路的总电阻减小，由可知电路的总功率变大，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．此刻考场内的温度约为25℃，故A错误；
B．初中物理课本的长度约为26cm，与实际相符，故B正确；
C．一支中性笔的质量约为10g，故C错误；
D．家用电冰箱的功率约为200W，正常工作的电流约为1A，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
A．由实物图知，两灯串联在电路中，那么通过两灯的电流相等，故A不符合题意；
BCD．闭合开关后，小灯泡L1发光较亮，L2发光较暗，即两灯的实际功率的大小关系是
P1>P2
据P=UI得，两灯两端的电压关系是
U1>U2
故BC不符合题意、D符合题意。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
两电阻串联时的总功率为
两电阻并联时的总功率为
故
故A符合题意。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
ABC．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比
因为并联电路各支路电压相等，所以
通过R1与R2电功率之比是
故AB错误，故C正确；
D．当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压；因串联电路中各处的电流相等，所以R1与R2电功率之比是
故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
开关S闭合前，电压表接在电源两端，测电源电压，所以电源为6V；开关S闭合后，R1，R2 ，R3三者并联，由并联电路电压特点可知，R1，R2 ，R3三者两端的电压都为6V；电流表A1是测流过R2与R3两条支路的电流，所以
------①
电流表A2是测流过R1与R2两条支路的电流，所以
------②
又因为，由并联电路电流与电阻的关系可知
------③
由①②③可得
A．电阻R1与R2的阻值比为
故A错误；
B．电阻R2消耗的电功率为
故B正确；
C．电路消耗的总功率为
故C错误；
D．电阻R1的阻值为
故D错误。
故选B。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流；
C．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I最小=0.3A，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，即：UL=UR，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得电源的电压
U=UL+UR=2UR=2I最小R=2×0.3A×20Ω=12V
此时电路的总功率最小为
P最小=UI最小=12V×0.3A=3.6W
故C错误；
ABD．当滑片从最右端向左滑动到a点时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I′=0.4A，灯泡两端的电压UL′=10V，此时变阻器两端的电压
UR′=U-UL′=12V-10V=2V
小灯泡的额定功率
PL=UL′I′=10V×0.4A=4W
滑片在a点时的电阻为
滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比
故AD错误，B正确。
故选B。
11． 0.1 48.4 小
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知道，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，由P＝可知，电烤箱的电功率较大，据此确定电烤箱为高温档；开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的基本电路，电路的电阻较大，由P＝可知，电烤箱的电功率较小，据此确定电烤箱为低温档；
[1]电烤箱低温挡正常工作12min消耗的电能
W＝P低t＝500×10﹣3kW×h＝0.1kW·h
[2]由P＝知道，R1的阻值
R2的功率
P2＝P高﹣P低＝1500W﹣500W＝1000W
R2的阻值
[3]因R1＞R2，而R1和R2为长度和材料均相同的电热丝，则R1的横截面积比R2小。
12． 3 48
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。当电流表的示数，，由可得，电压表的示数
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
当电流表的示数，，则电压表的示数
电源的电压
因电源的电压不变，所以
解得
[2]电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中功率最大，最大功率为
13． 4400 800
【解析】
【详解】
[1]由电能表的铭牌标记可知，小明家同时使用的用电器总功率最大值为
[2]用电器单独工作15min消耗的电能
这个用电器的实际功率
14． 16 2.56
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流；当滑片P在a端时，变阻器连入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为2A；此时电路消耗的功率
P1=UI最大=8V×2A=16W
[2]R1的阻值
由于串联电路中电流处处相等，由P=I2R可得，R2与R1的电功率比值
由图象丙可知，当R2最大时，R2与R1之比的最大值为4，则R2的最大阻值
R2=4R1=4×4Ω=16Ω
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由于串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻
R总=R1+R2=4Ω+16Ω=20Ω
电路最小电流
R2消耗的功率
15． 600 并联
【解析】
【分析】
【详解】
[1]表示每消耗的电能，电能表的表盘转动1500转，电能表的转盘转动15转消耗的电能是
[2]电饭锅的实际电功率是
[3]电饭锅和家中其它用电器在使用时互不影响，其连接方式是并联。
16． 增加 热传递 温度 180 0.1 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1][2]根据题意知道，灯丝发光时温度升高，说明内能增加，这是电流通过导体做功，使灯丝内能增加的。
（2）[3]灯丝电阻变大，是因为通电时间长使灯丝温度升高，故灯丝的电阻随温度的升高而增大。
（3）[4]车灯泡的额定电压为12V，由表格数据知道，此时灯丝的电阻是0.8Ω，由知道，正常发光条件下灯泡的电功率是
（4）[5]根据表格数据，采用描点法得到灯丝电阻随电压变化的关系图像如下
（5）[6]由上图所示灯丝电阻随电压变化的关系图象可知，当电压为0V时，灯泡电阻大约为0.1Ω。
（6）[7]由表中实验数据知道，刚开灯时，灯泡温度较低，灯丝电阻较小；灯泡两端电压一定，由知道，灯泡电阻越小，灯泡实际功率越大，灯泡产生的热量越多，容易烧坏到灯泡。
17． 红灯 242W 200V
【解析】
【详解】
（1）[1]指示灯的阻值忽略，当开关S闭合，S′打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中总电阻较大，根据
可知总功率较小，电中药壶处于文火挡，绿灯亮，所以指示灯B是绿灯；当开关S闭合，S′打至触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中总电阻较小，根据
可知总功率较大，电中药壶处于猛火挡，红灯亮，所以指示灯A是红灯。
（2）[2]猛火挡的额定功率为2420W，根据
可知，电阻R1的阻值
当开关S闭合，S′打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联的电路，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定功率
（3）[3]设实际电压为U实，共消耗电能0.3kW·h，即
W实=0.3kW·h=1.08×106J
根据
可知，消耗的总电能
W=U实2R1t1+U实2R总t2=U实220Ω×6×60s+U实220Ω+180Ω×30×60s
即
解出U实=200V。
18． 内 2A 6.72×105J 56%
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]电火锅工作时，消耗电能，产生内能，将电能转换为内能。
（2）[2]电火锅正常保温挡工作时通过的电流
I保＝＝＝2A
（3）[3]一满锅水的体积
V＝2L＝2dm3＝2×10-3m3
水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10-3m3＝2kg
水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃﹣20℃)＝6.72×105J
（4）[4]电火锅正常工作加热10min消耗的电能
W＝P加t加＝2000W×10×60s＝1.2×106J
电火锅的加热效率
η＝×100%＝×100%＝56%
19． 加热 4.4A 150Ω
【解析】
【详解】
（1）[1]当开关S，S1均闭合时，只有R2的简单电路，电路的总电阻较小，由可知电路的总功率较大，处于加热状态。
（2）[2]正常加热状态下的电流
（3）[3]开关S闭合时，两个电阻串联，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温状态。R2的电阻为
在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶16。即
I保2R2∶I加热2R2=1∶16
I保∶I加热=1∶4
R1=3R2=3×50Ω=150Ω
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页