精品解析2022年最新人教版九年级物理第十八章电功率重点解析试题（含详解）

人教版九年级物理第十八章电功率重点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　）
A．甲的电阻小于乙的电阻
B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多
C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多
2、做某一个电学实验，下表是同一电路正确接线时的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（　　）
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
电流I/A 0.26 0.34 0.42 0.48 0.52 0.54
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④测量定值电阻的阻值
A．①④ B．③④ C．①③ D．②③
3、甲，乙两个电热器的电阻之比为3∶2，通电相同时间产生的热量之比为8∶3．则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A．3∶2 B．2∶3 C．3∶4 D．4∶3
4、灯上标有“”，灯上标有“”。先将和串联接到的电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和；若将和并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5、如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A的示数不变
B．电压表V1的示数变大
C．电路中消耗的总功率变大
D．电压表V2与电流表A示数的比值变小
6、如图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时，变小的是（　　）
A．电压表V的示数
B．电压表V示数与电流表A示数的比值
C．电流表A1的示数
D．电压表V示数与电流表A示数的乘积
7、如图 ，电路中电源电压恒为 6V，定值电阻 R2为 10Ω，滑动变阻器 R1的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为 0~3V，电流表量程为 0~0.6A。则（　　）
A．电压表测量的是电阻 R2两端的电压
B．当变阻器 R1的滑片 P 向右适度移动时，电压表的示数变小
C．当变阻器 R1接入电路中的阻值是 5Ω 时，通电 30s 电阻 R2产生的热量是 24J
D．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器 R1接入电路的阻值范围是 2～10Ω
8、在国际单位制中，电功率的单位是（　　）
A．安培 B．瓦特 C．焦耳 D．欧姆
9、下列用电器中，哪一个不是利用电流的热效应工作的（　　）
A．电暖炉 B．电饭锅
C．电热水壶 D．电动自行车
10、下列物理量中，以科学家的名字焦耳作为单位的物理量是（　　）
A．电压 B．电功 C．电阻 D．电功率
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、已知R1＝5Ω、R2＝10Ω，当把R1、R2串联在某一电路中时，通过两电阻的电流之比I1∶I2＝______，加在两电阻两端的电压之比U1∶U2＝______，把R1、R2并联在某一电路中时，消耗电功率P1∶P2＝______。
2、目前广泛安装在汽车上的倒车雷达利用______（选填“超声波”或“次声波”）的反射工作，家用电饭锅工作时把______转化为内能（选填“电能”或“太阳能”）。
3、如图所示，电能表的示数为___________kW·h。
4、如图所示是给电动自行车充电的公共充电插座，采取扫码付费自动充电，这些插座都是________（选填“串联”或“并联”）的。某充电器输出电压为，输出电流为，则它的输出功率是________W，若当地的商用电价为1元/（），那么充电6小时的用电成本是_______元。
5、某一空气净化器工作过程如图1所示：空气进入净化器，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，经过负电格栅板时被吸附；此后经活性炭进一步净化。
（1）我们看到空气中尘土飞扬的现象______（填：“不属于”、“属于”）扩散现象，空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用______；
（2）该空气净化器（铭牌如表）正常工作的电流为______A；（保留两位小数）
（3）该空气净化器消耗1.1kW·h的电能，可以净化______m3空气；
（4）如图2是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持6V不变；R0为定值电阻，阻值为10Ω；R1为二氧化碳浓度传感器，其阻值随二氧化碳浓度变化如图3所示，当二氧化碳浓度为______时，电压表示数恰好为1V，此时R1的阻值是______Ω。
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量（CADR）
KJFB2000型 220V 50Hz 100W 200m3/h
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，电源电压保持不变，灯L上标有“6V，6W”且灯泡电阻保持不变，滑动变阻器R2上标“100Ω 1A”。求：
（1）小灯泡的阻值为多少？
（2）当S1、S2均断开时，滑动变阻器在某两个点移动时，电流表、电压表的变化范围分别为0.1~0.3A，3~5V，电阻R1大小为多少？电源电压为多少？
（3）当S1、S2，均闭合时，电流表、电压表的量程分别为0~3A，0~15V，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是多少？滑动变阻器的最大功率为多少？
2、柴电混合动力机，就是燃烧柴油的发动机、大容量的蓄电池及电动机的有机组合。一辆大众2021款小汽车在平直的路面上匀速前行36km。求：在这段平直的路面上。
2021款大众牌汽车说明书
自重 1.6t
2.0TFSI发动机 最大输出功率10kW
蓄电池 工作电压48V，最大输出容量5A×6h
电动机 额定电压48V，额定功率1kW
水箱 最大容量30L
（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是多少？
（2）若蓄电池的最大输出容量5A×6h表示工作电流为5A时，它最多可以提供电能6h。则该蓄电池工作时，最多可以向外提供多少J的电能？
（3）若柴油的热值q＝4×107J/kg，柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，则小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是多少？
3、如图所示电路中定值电阻R1＝10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关，当滑片P在a端时，电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）整个电路的最小电功率。
4、某一品牌的汽车座椅垫具有电加热功能，如图甲所示，该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”档功率为36W，“低温”档功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。通过计算回答：
（1）处于“高温”档加热时，通过座椅垫的电流。
（2）电热丝R1的阻值。
（3）处于“低温”档加热5min产生的热量。
5、张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S1为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：
（1）电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
额定电压 220V
额定蒸煮功率 1210W
额定保温功率 88W
频率 50Hz
容积 5L
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【详解】
A．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，根据
P=UI=
的变形式
可知，甲的功率较小 ，其电阻较大，故A错误；
B．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，由图知甲的额定功率较小，根据W=Pt可知，相同时间内甲消耗的电能较少，故B错误；
C．乙的电阻
将乙接入110V的电路中，它的实际功率
故C错误；
D．两电加热器串联后接在220V的电路中时通过它们的电流相等，甲的电阻大，由P=I2R可知，甲的实际功率较大，相同时间内甲产生的热量较多，故D正确。
故选D。
2、D
【详解】
由表格数据可知，导体中的电流与其两端的电压不成正比，分析得：①探究通过导体的电流与电压的关系，当电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比，故①不符合本实验的探究；②测量小灯泡的电功率，由于灯丝的电阻随温度升高而变大，则灯泡的电功率是变化的，所以导体中的电流与其两端的电压不成正比，故②符合本实验的探究；③测量小灯泡的阻值，灯丝的电阻随温度升高而变大，所以导体中的电流与其两端的电压不成正比，故③符合本实验的探究；④测量定值电阻的阻值，每次实验数据电压与电流的比值应该相差不大，但由第一次数据可知，阻值为
由第二次数据可知，阻值为
每次实验数据所算出的阻值相差较大，故④不符合本实验的探究。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3、D
【详解】
由焦耳定律Q=I2Rt可知，通过甲、乙的电流之比
故选D。
4、B
【详解】
灯上标有“”，灯的电阻为
灯上标有“” 灯的电阻为
A．先将和串联接到的电路中，由于串联，电流处处相等，故，根据 可知，电阻大的，功率大，故，故A错误；
D．若将和并联接到同一电路中，根据可知，电阻越大，电流越小，故，电压相同，电功率的大小是，故D错误；
B．先将和串联接到的电路中，其电流为
当两灯并联时，通过的电流为
则
根据可知，电阻的大小相同，故
故B正确；
C．两灯并联时，通过的电流为
两灯串联时，其电流为
故
由于电阻相同，故
故D错误。
故选B。
5、C
【详解】
A．如图，R1与R2串联，电压表V1测量R2两端电压，V2测量R1两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，所以电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；
B．电路中的电流变大，由欧姆定律可知，R1两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知，R2两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故B错误；
C．电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知电路中消耗的总功率变大，故C正确；
D．由欧姆定律可知，电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则两者的比值不变，故D错误。
故选C。
6、B
【详解】
A．电键S由断开到闭合，电压表始终测量电源电压，所以电压表的示数不变，故A不符合题意；
B．电压表测电源电压，电键断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，则电压表与电流表的比值为电阻R1的阻值；电键S闭合时，R1R2并联，电压表示数为电源电压，电流表测量电路总电流，电压表与电流表的比值为电路中的总电阻，即R1R2并联后的总电阻，因为两电阻并联后总电阻小于任一电阻，所以闭合后的总电阻小于R1的电阻，即闭合后电压表和电流表的比值变小，故B符合题意；
C．电键S断开前后，电流表A1的示数都为电源电压与电阻R1的比值，断开前后电源电压不变，电阻R1的大小不变，所以电流表A1的示数不变，故C不符合题意；
D．电压表始终测电源电压，电流表始终测电路中的总电流，则电压表的示数与电流表示数的乘积为电路中的总功率。电键S断开前后电源电压不变，由断开到闭合，电流表的示数变大，故总功率变大，即电压表的示数与电流表示数的乘积变大，故D不符合题意。
故选B。
7、D
【详解】
A．定值电阻 R2 与滑动变阻器 R1串联，电压表测滑动变阻器的电压，电流表测电路的电流，故A不符合题意；
B．当变阻器 R1 的滑片 P 向右适度移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理，电压表的示数变大，故B不符合题意；
C．当滑动变阻器 R1 接入电路中的阻值是 5Ω 时，根据串联电阻的规律，电路的电阻为
R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω
由欧姆定律，电路的电流为
通电 30s 电阻 R2 产生的热量是
Q=I2 R2 t=(0.4A)2×10Ω×30 s=48J
故C不符合题意；
D．滑动变阻器 R1 的规格为“20Ω 0.5A”，可知滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表量程为 0～0.6A，故电路的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器连入电路的电阻最小，根据串联电阻的规律及欧姆定律，滑动变阻器 R1 接入电路的最小电阻为
滑动变阻器连入电路的电阻越大，电压表示数越大，根据电压表选用的量程可知，滑动变阻器的最大电压为3V，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为
U定=6V-3V=3V
即滑动变阻器电压和定值电阻的电压相等，根据分压原理，滑动变阻器 R1 接入电路的最大阻值为10Ω，故为了保证电路中各元件安全工作，变阻器 R1 接入电路的阻值范围是 2～10Ω，故D符合题意。
故选D。
8、B
【详解】
A．安培是电流的国际单位，故A不符合题意；
B．瓦特是电功率的国际单位，故B符合题意；
C．焦耳是电功的国际单位，故C不符合题意；
D．欧姆是电阻的国际单位，故D不符合题意。
故选B。
9、D
【详解】
ABC．电暖炉、电饭锅、电热水壶工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意；
D．电动自行车工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
10、B
【详解】
A．电压的单位是伏特，故A不符合题意；
B．电功的单位是焦耳，故B符合题意；
C．电阻的单位是欧姆，故C不符合题意；
D．电功率的单位是瓦特，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 1∶1 1∶2 2∶1
【解析】
【详解】
[1]把R1、R2串联在某一电路，由串联电路中电流处处相等可知
I1∶I2＝1∶1
[2]由可得，加在两电阻两端的电压之比
U1∶U2＝I1R1∶I2R2＝R1∶R2＝5Ω∶10Ω＝1∶2
[3]R1、R2并联时，加在它们两端的电压相等，由可得
2、 超声波 电能
【解析】
【详解】
[1][2]现代汽车广泛利用了倒车雷达，它在工作时会发出超声波，这些声波遇到障碍物时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定障碍物的位置。
[2]电饭锅是利用电流的热效应工作的，家用电饭锅工作时把电转化为内能。
3、2022.1
【解析】
【详解】
电能表最后一位是小数位，单位是kW h，从电能表上可以看出电能表的示数为2022.1kW h.
4、 并联 120 0.72
【解析】
【详解】
[1]公共充电插座，自动充电时，它们之间互不影响，所以是并联的。
[2]充电器的输出功率
[3]充电6小时的消耗的电能
电费
5、 不属于 异种电荷相互吸引 0.45 2200 0.031% 50
【解析】
【详解】
（1）[1][2]空气中尘土飞扬属于机械运动，不是扩散现象；由净化原理图可知，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘。
（2）[3]根据表中数据，由P＝UI可得，空气净化器正常工作时的电流
（3）[4]空气净化器消耗1.1kW·h电能所用的时间
这段时间内可净化空气的体积
V＝200m3/h×11h＝2200m3
（4）[4][5][6]如图2，R0、R1串联，电压表测量R0两端的电压，已知电源电压U＝6V，当U0＝1V时，则R1两端的电压
U1＝U﹣U0＝6V﹣1V＝5V
由串联电路的分压关系可知
R1∶R0＝U1∶U0
即
R1∶10Ω＝5V∶1V＝5∶1
解得R1＝50Ω，由图3可知此时二氧化碳的浓度为0.031%。
三、计算题
1、（1）6Ω；（2）R1=10Ω，U= 6V；（3）6~100Ω，6W
【详解】
解：（1）小灯泡的阻值为
（2）当S1、S2均断开时，电阻R1、R2串联，电压表测量R2的电压，滑动变阻器在某两个点移动时，电流表、电压表的变化范围分别为0.1~0.3A，3~5V，则
解得：R1=10Ω，电源电压为
（3）当S1、S2均闭合时，R1短路，R2与灯泡并联，通过灯泡的电流为
由于电流表的量程为0~3A，所以，通过R2的最大电流为
I2最大=I最大-IL=3A-1A=2A
由于滑动变阻器R2上标“100Ω 1A”，即允许通过R2的最大电流为1A，综合可知，允许通过R2的最大电流为 =1A，则R2的最小阻值为
R2的阻值越大，通过的电流越小，不会损坏电路元件，则滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是6~100Ω。
由于电压表的量程为0~15V，而电源电压为6V，则滑动变阻器的最大功率
答：（1）小灯泡的阻值为6Ω；
（2）电阻R1大小的阻值为10Ω，电源电压为6V;
（3）滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是6~100Ω，滑动变阻器的最大功率为6W。
2、（1）3.6×107J；（2）5.184×106J；（3）1.8kg
【详解】
解：（1）小汽车在平直的路面上匀速前行，根据二力平衡的条件
F=f=1.0×103N
牵引力所做的功
W=Fs=1.0×103N×3.6×104m=3.6×107J
（2）已知蓄电池的工作电压为48V，蓄电池的最大输出容量5A×6h，蓄电池最多可以向外提供的电能
W = UIt=48V×5A×6×3600s=5.184×106J
（3）柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，根据
在这段平直的路面上消耗柴油的质量
答：（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是3.6×107J；
（2）最多可以向外提供5.184×106J的电能；
（3）小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是1.8kg。
3、（1）3V；（2）20Ω；（3）0.3W
【详解】
解：（1）当滑动变阻器的滑片在a端时，只有电阻R1接入电路，故电源电压
（2）当滑片在b端时，电阻R1和变阻器最大阻值R2串联在电路中，此时电压表测量变阻器R2两端的电压，故加在电阻R1两端的电压
通过电路的电流
变阻器最大的阻值
（3）闭合开关，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，电源电压不变，根据可知电路总功率最小，即
答：（1）电源电压为3V；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）整个电路的最小电功率为0.3W。
4、（1）1.5A；（2）16Ω；（3）2000J
【详解】
解：（1）由图可知，处于“高温”档加热时，R1单独工作，且“高温”档功率为36W，此时通过座椅的电流
（2）R1的阻值
（3）t=5min=300s，该电路为纯电阻电路，则产生的热量
Q=W=Pt=20W×300s=6000J
答：（1）处于“高温”档加热时，通过座椅垫的电流为1.5A。
（2）电热丝R1的阻值为16Ω。
（3）处于“低温”档加热5min产生的热量为2000J。
5、（1）5.5A；（2）510Ω；（3）200V
【详解】
解：（1）由表中数据可知，电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时功率为1210W，由可得，在“蒸煮”状态下正常工作时的电流
（2）由电路图知，当两开关都闭合时，只有接入电路中，电阻较小，功率较大，为蒸煮状态，由表中数据知，蒸煮状态时功率为1210W，由可得，的电阻
由电路图知，只闭合S2时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，由可得两电阻串联的总电阻
所以电阻的阻值
（3）“”表示电路中每消耗电能，电能表转盘转3000圈，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，转盘在内转了50转，消耗的电能为
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率为
由可得，实际电压
答：（1）电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流为；
（2）电阻的阻值为；
（3）家庭电路的实际电压为200V。