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．在如图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V B．滑片P在中点时，电流为0.4A
C．定值电阻R0为20Ω D．该电路的最大功率为3.6W
2．如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．电压表的示数不变，电流表A1的示数变大，R1功率变大
B．电压表的示数不变，电流表A1的示数不变，R2功率变大
C．电压表的示数与A2的示数的比值变大，R1功率不变
D．电压表的示数与A2的示数的比值不变，A1的示数不变
3．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（　　）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
4．如图所示电路，闭合开关后两灯均正常发光，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．两电流表的示数一定不相同
C．两灯的额定功率一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
5．图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（　　）
A．电源电压为3V
B．滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大
C．电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交
D．滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小
6．如图所示的电路中，电源两端的电压恒定不变，开关和为联动开关（同时断开或闭合），R1、R2、R3为三个定值电阻，其中R1∶R2=1∶3；R2=R3。闭合开关S后，当联动开关断开时，通过R1和R2的电流分别为I1、I2，R1和R2两端的电压分别为U1、U2，R1和R2的电功率分别为P1、P2；当联动开关闭合时，通过R1和R3的电流分别为I3、I4，R1和R3两端的电压分别为U3、U4，R1和R3的电功率分别为P3、P4。则下列关系中正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻且小于R2的最大阻值，闭合开关S后，在滑片从最右端向左移动的过程中，电表均不超过量程，下列分析正确的是（　　）
A．电流表示数变大，电压表V2示数变大
B．电流表示数变大，电压表V1示数变小
C．电压表V2的示数与电流表示数的乘积先变大后变小
D．电压表V2的示数与电流表示数的乘积保持不变
8．下列物理量，最接近实际的是（　　）
A．适宜人泡澡的水温约为60℃ B．成年人正常的步行速度约为4km/h
C．家用电冰箱功率大约1200W D．一名中学生重力约为50N
9．如图甲所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片在A点与B点时，电路的总功率之比是1∶2
B．电源电压为10V
C．滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6W
D．电路消耗的最大电功率为7.2W
10．对下列物理量的认识中，最接近实际的是（　　）
A．正常工作的电视机功率约为lkW B．冬天洗澡水的温度约为80℃
C．一节新干电池的电压为2V D．人体的安全电压不高于36V
二、填空题
11．一只白炽灯泡的灯丝断了，若能把断了的灯丝重新搭在一起，灯泡发光时会___________（选填“更亮”或“更暗”），这是因为断了的灯丝搭重新在一起，灯泡消耗的实际功率___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）的缘故。
12．如图甲所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，改变R2的阻值，两电流表与电压表示数变化关系如图乙所示，当滑片在b端时，电流表示数为0.3A；当滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.6W，则定值电阻R1的阻值为______Ω，电源电压U为______V。
13．如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为_________Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为和R时，电路消耗的总功率分别为P1、P2，则P1:P2=_________。
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．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R为定值电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，滑动变阻器消耗的电功率随电流变化关系如图乙所示，则电阻R的阻值为___Ω，电源电压为___V。
三、综合题
16．某物理兴趣小组设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，其工作原理如图甲所示。光控开关在红灯亮时闭合，绿灯亮时断开。压敏电阻R的阻值受到车的压力的影响，它的阻值变化规律如图乙所示。当控制电路中电流大于0.06A时，继电器的衔铁就被吸下，电控照相机拍照；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈的电阻忽略不计，定值电阻R0等于10Ω。（g取10N/kg）
（1）电磁铁是利用_______的原理来工作的；其中控制电路电源正负极的变化_______（选填“会”或“不会”）影响摄像系统工作；
（2）最大质量为多少千克的车辆在违规时不会被拍照记录？___________
（3）若无人违反交通规则，每天红灯亮5h，则控制电路每天消耗多少电能？_________
（4）若要使该拍照装置在通过质量较小的车辆闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中________（选填“减小”或“增大”）R0的阻值。
17．阅读下列短文，回答问题。
　　
在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
（1）打印笔工作时，利用电流的 ___________（选填“磁效应”或“热效应”）使PTC电阻发热；
（2）打印笔工作有快、慢两挡，快档打印时，图中开关S1应处于 ___________状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是 ___________W；
（3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，请结合图丙信息，说明当温度升高，电阻 ___________功率 ___________（填“增大”，“减小”或“不变”）；
（4）家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件，如丁图为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 ___________℃。
18．小明在研究家里的“超级快充”充电器时，可快速把“3.6V 4400mAh”的电池充满，极大方便了人们的使用。通过阅读说明书，小明知道了原来在充电器的内部存在降压变压器使充电器输出电压为4.4V。可将变压器原理简化为：原线圈匝数n1，副线圈匝数n2，若输入电压U1，输出电压U2，则由关系式为：。有没有升压的变压器呢 小明通过查阅资料知道提高电压可以很有效的降低电能在输电线上的损耗。2020年7月我国1100千伏特高压输电线路从新疆到安徽，全线贯通，创造了超高压输电的记录，为我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系作出了贡献。
　　
电池名称 锂离子电池
充电电压 4.4
工作电压 3.6
电量 4400mA
（1）充电器为手机充电时，电流通过电池，将电能转化为______能，若原线圈的匝数为1100圈，要使充电器的输出电压为4.4V，副线圈匝数为______圈；
（2）一个标注“输出4.4V 10A”的快速充电器，假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间为______s；
（3）我国正在实验1500kV的特高压输电技术，若甲乙两地原来用500kV的超高压输电，现用1500kV的特高压输电，当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的______倍；
（4）由电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是______。
A．B．C．D．
19．教材中讲述了一个这样的故事：一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW·h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”
（1）这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和______；
A．电流 B．电阻 C．电功率 D．电功
（2）这位记者应该这样说：这个厂节省的电能可使______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
AC．如图乙所示，当滑动变阻器接入阻值最大时，时，，则电源电压为
……………………①
当滑动变阻器接入阻值为0时，电路为只有R0的简单电路，，则电源电压为
……………………………………②
联立①②解方程组可得，。故AC错误；
B．如图乙所示，当滑动变阻器接入阻值最大时，时，，则滑动变阻器最大阻值为
滑片P在中点时，电路中电流为
故C错误；
D．当滑动变阻器接入阻值为0时，电路为只有R0的简单电路，此时最大电流，电路中最大功率为
故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
由图得，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量滑动变阻器R2的电流，电流表A2测量干路的电流，电压表测量电源电压。当滑动变阻器滑片P向右移动时，电源电压不变，电压表V的示数不变，滑动变阻器R2接入电路中的电阻变大，由得，滑动变阻器R2的电流变小，电流表A1的示数变小；由于并联电路，互不影响，电阻R1的电流和电压不变，干路电流等于电阻R1电流与滑动变阻器R2电流之和，所以干路电流变小，即电流表A2的示数变小，所以电压表的示数与A2的示数的比值变大；由得，R1功率不变，R2功率变小，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．C
【详解】
A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图乙中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为
故B错误；
C．灯泡L的实际功率为
故C正确；
D．定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
AB．从图中可以看出，两灯泡并联，电流表A1测通过灯L2的电流，电流表A2测通过总电路的电流，电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误，B正确；
C．两灯泡并联，电压相等，当灯泡的电阻相同时，灯泡的功率相等。故C错误；
D．仅断开S2，电路中只有灯泡L1工作，电流表A2测量L1电流，示数比原来小。故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由图乙可知，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，此时电压表示数为2V，电流表示数为0.1A，电源电压
①
滑片在2位置时，电压表示数为1V，电流表示数为0.3A，电源电压
②
由①②可得
故A错误；
B．如图乙所示，滑片在移动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，由可知，在电源电压一定时，电路中的总电阻变小，电路中的变大，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移动过程中，R2接入电路阻值变小，故B错误；
C．定值电阻的阻值为5Ω，滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻
所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时，定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等，电流相等，此时电路中的电流
电压表的示数
即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像，故C正确；
D．由图乙可知，滑片移动过程中电路中的电流变大，在电源电压一定时，由可知，电路中的电流变大，电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．当联动开关闭合时，R1和R3并联，通过R1和R3的电流分别为I3、I4，则根据并联电路分流原理可知
由题意可知
R1∶R2=1∶3，R2=R3
因此
所以
故A错误；
B．闭合开关S后，当联动开关断开时，R1和R2串联，根据串联电路的分压原理可知
若电源电压为U，根据串联电路的电压特点可得
，
则R1的电功率为
当联动开关闭合时，R1和R3，它们两端的电压为电源电压U，则R3的电功率
所以
故B错误；
C．由上面分析可知
，
所以
故C错误；
D．结合前面分析可知
所以
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
AB．定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，V1测R1的电压，V2测滑动变阻器的电压，在滑片从最右端向左移动的过程中，电阻减小，电路电流变大，电流表示数变大；定值电阻R1两端的电压变大，即V1的读数变大；电源电压不变，故滑动变阻器两端的电压减小，即V2的示数减小，故AB错误；
CD．电压表V2的示数与电流表示数的乘积就是滑动变阻器的功率，当R2=R1时，功率最大，其功率先变大后变小，故C正确，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A．适宜人泡澡的水温约为50℃，故A不符合题意；
B．成年人正常的步行速度约为1m/s，合3.6km/h，B符合题意；
C．家用电冰箱功率大约200W，故C不符合题意；
D．一名中学生重力约为500N，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
由电路图可知，R0与R串联。
A．由图乙可知，滑片位于a点和b点时电路中的电流分别为，，变阻器消耗的电功率均为，因电源的电压不变，所以由P=UI可知，两种情况下电路的总功率之比
故A错误；
B．滑片位于a点和b点时，由 可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压
代入数据
解得
，
故B错误；
C．滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率:
当R=R0=10Ω时，滑动变阻器的电功率最大，则最大值
故C正确；
D．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总功率最大，
故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．正常工作的电视机功率约为50-100W，故A不符合题意；
B．人的正常体温在36-37℃之间，冬天洗澡水的温度约为40℃，故B不符合题意；
C．一节新干电池的电压为1.5V，故C不符合题意；
D．人体的安全电压不高于36V，故D符合题意。
故选D。
11． 更亮 更大
【详解】
[1][2]断了的灯丝重新搭在一起，灯丝长度变短，电阻减小，电压不变，实际电功率变大，灯泡亮度取决于实际电功率，灯泡的亮度会更亮。
12． 16 12
【详解】
由电路图可知， R1、R2、R0串联，电压表V1测R1和R2两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由串联电路的电压特点可知，电压表V1的示数大于电压表V2的示数，因此图线I表示电流表A示数与电压表V1的示数的关系，图线Ⅱ表示电流表A示数与电压表V2的示数的关系。
[1]当滑片在b端时，变阻器接入电路的阻值最大，由图乙知，电路中的最小电流
I=0.3A
R2两端的电压
U2=6V
由欧姆定律可知，R2的最大阻值
当滑片在b端时，由图乙可知，R1和R2两端的电压之和
U′=10.8V
根据串联电路电压的规律，则R1两端的电压
U1=U′-U2=10.8V-6V=4.8V
由欧姆定律定值电阻R1的阻值为
[2]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R2的最大阻值为20Ω，由欧姆定律，所以电源的电压
U=IR总=I(R0+R1+R2)=0.3A×(R0+16Ω+20Ω) ①
滑片置于变阻器的中点位置，滑动变阻器接入电路的电阻
R2′=0.5R2=0.5×20Ω=10Ω
由P=I2R可知，此时电路中的电流
则电源的电压
U=I′R总′=I′(R0+R1+R2′)=0.4A×(R0+16Ω+10Ω) ②
由①②可得
R0=4Ω，U=12V
即电源电压U为12V。
13． 40 3:2
【详解】
[1]由图像可知，当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的电流最小，为0.1A，滑动变阻器两端的电压为8V，由可得滑动变阻器的最大电阻为
设电源电压为U，当滑动变阻器接入电阻为0时，电路中的电流最大，为0.3A，则有
①
当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的电流最小，为0.1A，则有
②
将Imax=0.3A，Imin=0.1A，R=80Ω带入①②解得
R0=40Ω，U=12V
[2]由公式可得，当滑动变阻器接入电路阻值分别为和R时，电路消耗的总功率分别为
则P1、P2的比值为
14． 16 2.56
【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． 20 12
【详解】
[1][2]由图甲知，定值电阻R与滑动变阻器串联在电路中。由图乙知，滑动变阻器的功率为1.6W时，电路中的电流分别为0.2A和0.4A。变阻器两端的电压分别为
设电源电压为U，据串联电路的特点有
U=0.2A×R+8V
U=0.4A×R+4V
由以上两式解得，电源电压和定值电阻R的阻值分别为
U=12V，R=20Ω
16． 电流的磁效应 不会 400kg 2592J 减小
【详解】
（1）[1]通电导体周围存在磁场，电磁铁是根据电流的磁效应的原理工作的。
[2]控制电路电源正负极的变化时，电磁铁的NS极发生变化，电磁铁的磁性不会发生变化，当控制电路中电流大于0.06A时，继电器的衔铁仍然被吸下，电控照相机拍照。
（2）[3]照相机工作时电流为0.06A，控制电路中总电阻
压敏电阻的阻值
R=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω
由乙图可知，当压敏电阻为90Ω时，压力为4000N；此时车辆的质量
（3）[4]由题意可知压敏电阻受到的压力为零时，压敏电阻为240Ω；此时控制电路中的总电阻
R总=R+R0=240Ω+10Ω=250Ω
则控制电路的电功率
控制电路每天消耗的电能
W=Pt=0.144W×5×3600s=2592J
（4）[5]要使该拍照装置在通过质量较小的车辆闯红灯时也能被拍下，压力F越小，电路中的电流变大，电磁铁能有效控制衔铁，由欧姆定律可知，需要减小电路的总电阻，减小R0的阻值。
17． 热效应 闭合 80 增大 减小 100
【详解】
（1）[1]根据题意知道，打印笔工作时，PTC电阻发热，所以，利用电流的热效应。
（2）[2]由电路图知道，当开关S1断开时，电路只有R1工作，电阻较大，由知道，此时电路消耗的功率较小，为慢档；当开关S1闭合时，两电阻并联，总电阻最小，由知道，此时总功率较大，为快档。
[3]由图丙知道，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，则一个发热体的功率
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻，打印笔工作有快、慢两挡，所以打印笔的电功率
P总=2P=2×40W=80W
（3）[4][5]由图知道，当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降；当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升；由此可知，当温度升高时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度会开始下降。
（4）[6]PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，由图丁知道，该PTC材料的居里点温度为 100℃。
18． 化学 22 1440 C
【详解】
（1）[1]充电器为手机充电时，使电池内部发生化学变化，从而储存能量，因此充电器为手机充电时，电流通过电池，将电能转化为化学能。
[2]原线圈的匝数为1100圈，要使充电器的输出电压为4.4V，输入电压为220V，由可知，故副线圈匝数为
（2）[3]由题可知，电池储存的电能为
W=UIt=3.6V×4.4A×3600s=57024J
因为充电效率为90%，消耗的电能为
选用“输出4.4V 10A”快速充电器将电池从零充满需要的时间为
（3）[4]由P=UI可知，当输出功率P相同时，电压由500kV提高到1500kV，输出电压增加到了原来的3倍，则电流减小为原来的。线路上功率的损耗是由于电流的热效应产生的。则
线路的电阻R一定，电流减小为原来的，则损耗的功率减小到原来的。即当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的倍。
（4）[5]由P=UI可知，当输出功率相同时，输出的电压与输出电流成反比。四个选项的图中，C选项中的图为反比例函数图像。故C正确，ABD错误。
故选C。
19． C 10000个这样的电吹风工作1小时
【详解】
（1）[1]某工厂上半年共节电15000kW·h，即节省的电能是15000kW·h；这只电吹风是1500W，也就是1.5kW，1.5kW是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了。
（2）[2]这个厂节省的电能可以使这只0.5kW的电吹风工作
或者说这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作
答案第1页，共2页
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