人教版物理九年级全册第十八章电功率专题攻克
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、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
2、铭牌上均标有“ ”的下列用电器都正常工作,在相等时间内产生热量最多的是( )
A.电风扇 B.日光灯 C.电视机 D.电炉
3、小宇家有三盏白炽灯泡:“220V100W”、“110V100W”和“36V100W”,当它们都在额定电压下工作时,比较三盏灯泡的亮度,则( )
A.“220V 100W”最亮 B.“110V 100W”最亮
C.“36V 100W”最亮 D.3盏灯一样亮
4、下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A.手机正常通话时的电流约为5A B.一个电子所带的电量约为1C
C.人体的安全电压为36V D.教室里一盏日光灯的功率约为40W
5、图甲所示电路中,电源电压恒定,为定值电阻,R为热敏电阻。开关S闭合,当R的温度发生改变时,R两端电压随温度t变化的关系图象如图乙所示,功率为,R的功率为,电路总功率为。则、、随温度t变化的关系图象可能正确的是( )
A. B. C. D.
6、晚上,妈妈发现小明已经回了自己的房间看书,随手关了大厅的电灯,当她关灯后,家中变大的物理量是( )
A.总电阻 B.总电压 C.总功率 D.总电流
7、如图所示,电源电压恒定不变,开关都闭合后,电路正常工作。当断开开关S1时,下列判断中正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电压表示数变大
C.电路的总电阻变小
D.电路的总功率变小
8、一只家用电能表标有“3000revs/(kW h)”的字样,只让一个用电器工作,测得1min内电能表转盘转了60转,则该用电器可能为( )
A.电水壶 B.电冰箱 C.电风扇 D.电视机
9、下列科学家中总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系的( )
A.安培 B.伏特
C.欧姆 D.焦耳
10、下列对有关物理量的估计,最接近实际的是( )
A.普通家用节能灯的工作电流约2A B.教室中日光灯的正常工作电压为220V
C.手机电池的电压约为1.5V D.人体的安全电压是36V
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题6分,共计30分)
1、如图甲,R1=10Ω,闭合开关S电流表A、A1偏转情况如图乙所示。则通过R2的电流I2为______A;电源电压为______V;R2的功率为______W。
2、如图所示为小熊家里的单相电子式电能表,其示数为______kW h;小熊家同时使用的用电器总功率不得超过______W;若电路中只有一个“220V 1800W”电热水壶正常工作1min,电能表的指示灯闪烁了______次。
3、某大学利用电动巴士提供从学校到火车站的送站服务,两地相距8km,行驶中巴士所受阻力恒为2.4×103N。设巴士的电机将电能转化为机械能的效率为80%,牵引力F与车速倒数的关系如图所示。
(1)由图像可知,巴士的速度越大牵引力越______;当牵引力为4.8×103N时,巴士的速度为______m/s,巴士行驶过程中的机械功率为______W;
(2)提供动力的电池电压为500V,总容量为120Ah。行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%,则巴士充满一次电最多能来回跑______趟。
4、为改善学习环境,学校在全部20间教室各安装了一台额定电压为220V、额定功率为1210W的长虹空调。该空调的额定电流为______A。该空调正常工作10小时消耗电能是______kW h。
5、两个带电体相互排斥,则它们带的是______种电荷(选填“同”或“异”);如果用______材料做输电线输送电能,就可以减少电能损耗(选填“半导体”或“超导”);如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,电池相当于______(填“用电器”或“电源”)。
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、一个灯泡上标有“220V 100W”的字样,求:
(1)该灯正常发光5h消耗的电能;
(2)该灯正常发光时,通过灯泡的电流;
(3)该灯正常发光时灯丝的电阻;
(4)把该灯接入110V的电路中,灯泡发光的实际电功率。
2、电吹风是现代家庭的常用电器,如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,三角牌某型号电吹风的主要技术参数如表所示:
三角牌电吹风 ZJQF003
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为多大?小数点后保留两位
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,5min内电流通过R产生的热量是多少?
(3)小明家的电能表如图乙所示,当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转多少圈?
(4)小明家的电压很不稳定,当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为多少?
3、某品牌电动汽车,满载人员时人与车的总重量为,汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶10min,此时电机驱动的功率为50kW,汽车所受阻力为满载人员时人与车总重力的十分之一,求电动汽车:
(1)求汽车匀速行驶时的牵引力;
(2)匀速行驶过程中牵引力所做的功;
(3)匀速行驶过程中电机驱动的效率。
4、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。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、D
【详解】
铭牌上都标有“ ”,根据公式W=Pt可知,相同时间内它们消耗的电能相等,电风扇、日光灯、电视机把消耗电能的大部分转化为机械能、光能等,只有一小部分电能转化为内能,即Q<W,而电炉把消耗的全部电能都转化为内能,即Q=W,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3、D
【详解】
灯泡的亮度由实际功率决定,三盏灯泡的额定功率相同,而且都在额定电压下工作,那么三盏灯泡实际功率等于额定功率,它们的亮度一样。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4、D
【详解】
A.手机正常通话时的电流约为0.15A,故A不符合题意;
B.一个电子所带的电量约为,故B不符合题意;
C.在不同的环境下人体的安全电压值不同,一般认为人体的安全电压不高于36V,故C不符合题意;
D.教室里一盏日光灯的工作电流约0.2A,功率约为40W,故D符合题意。
故选D。
5、D
【详解】
AB.图甲中,定值电阻R0和电阻R串联,电压表测R两端的电压,由乙图可知,热敏电阻R两端的电压UR跟温度t 之间的关系是温度越高,热敏电阻R两端的电压增大,且UR跟t之间是一次函数关系,可设
UR=kt+b
根据串联电路电压规律可知,定值电阻R0两端的电压
U0=U-UR=U-kt-b=-kt+U-b
功率为
定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系,故AB错误;
C.根据串联电路电流规律可知电路中的电流
R的功率为
R的功率与温度t之间的关系是二次函数关系,故C错误;
D.电源的电压不变,电路总功率为
所以P-t图线应是一条斜向下的直线,故D正确。
故选D。
6、A
【详解】
A.家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,因此每多关闭一个用电器,总电阻将变大,故A符合题意;
B.家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,因家庭电路的电压不变,所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变,故B不符合题意;
CD.因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小,由P=UI知道,电路中的总电流变小,故CD不符合题意。
故选A。
7、D
【详解】
ABC.由图可知,开关都闭合时,灯泡和电阻并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压,开关S1控制灯泡,开关S在干路中,当断开开关S1时,只有R0的简单电路,由并联电路电阻的关系可知,电路的总电阻变大,由可知通过电路的电流变小,电流表的示数变小,电压表测量电源电压,电压表的示数不变,故ABC错误;
D.由P=UI可知,电源电压U不变,电路中的电流变小,电路的总功率变小,故D正确。
故选D。
8、A
【详解】
电能表转盘转60转时,用电器消耗的电能
该用电器的功率
电水壶的功率在1200W左右,电冰箱的功率在200W左右,电风扇的功率在60W左右,电视机的功率在200W左右。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9、C
【详解】
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。安培、伏特和焦耳分别跟电流、电压和能量的研究有更大的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10、B
【详解】
A.普通家用节能灯的电功率约为20W,工作电压为220V,正常工作时通过的电流
故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压为220V,教室中日光灯的正常工作电压为220V,故B符合题意;
C.每节干电池的电压约为1.5V,手机电池的电压约为3.7V,故C不符合题意;
D.经验证明,对人体安全的电压不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 1.2 3 3.6
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的偏角相同,所以,电流表A的量程为0~3A,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则通过R1支路的电流I1=0.3A,所以,通过R2的电流为
I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A
[2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律得,电源的电压为
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
[3]由[1][2]中分析可知,R2的功率为
P2=UI2=3V×1.2A=3.6W
2、 7348.8 8800 90
【解析】
【详解】
[1]由于电能表读数时最后一位是小数,单位是kW h,故由图中可知电能表的示数为7348.8kW h。
[2]由电能表表盘上的信息可知,电能表的工作电压为U=220V,电能表工作允许通过的最大电流为I=40A,故由P=UI可知小熊家同时使用的用电器的最大总功率为
P最大=UI=220V×40A=8800W
[3]由题意可知,电热水壶正常工作时的功率为
P=P额=1800W=1.8kW
由W=Pt可得电热水壶正常工作1min消耗的电能为
因为3000imp/(kW h)表示电路中每消耗1kW h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,故可知电热水壶正常工作1min,电能表的指示灯闪烁次数为
n=3000imp/(kW h)×0.03kW h=90imp
3、 小 5 2.4×104 3
【解析】
【详解】
(1)[1]由图像知,牵引力与速度的倒数成正比,则牵引力与速度成反比,故巴士的速度越大牵引力越小。
[2]由图像知,当牵引力为2.4×103N时,速度的倒数为0.1s m-1,由于牵引力与速度的倒数成正比,所以,当牵引力为4.8×103N时,速度的倒数为0.2s m-1。
则巴士的速度为
[3]巴士行驶过程中的机械功率为
P=Fv=4.8×103N×5m/s=2.4×104W
(2)[4]提供动力的电池电压为500V,总容量为120Ah,储存的总电能为
W=UIt=500V×120A×3600s=2.16×108J
由于行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%,则实际消耗的电能
W′=W×80%=2.16×108J×80%=1.728×108J
由于巴士的电机将电能转化为机械能的效率为80%,所以获得的机械能(有用能量)
W有=ηW′=80%×1.728×108J=1.3824×108J
由W有=Fs可知,在获得的机械能一定时,要行驶的距离最大,则牵引力应最小,最小的牵引力
F/ =f=2.4×103N
总共能行驶的距离为
巴士充满一次电最多能来回跑的趟数
4、 5.5 12.1
【解析】
【详解】
[1] 由P=UI可得,该空调的额定电流
[2]由可得,该空调正常工作10小时消耗的电能
W=Pt=1210×10-3kW×10h=12.1kW·h
5、 同 超导 用电器
【解析】
【详解】
[1]由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以,当两个带电体相互排斥时,说明它们带的是同种电荷。
[2]由于超导体的电阻为零,所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量,减少了在输电过程中的能量损耗,大大节约了能源。
[3]给汽车蓄电池充电时,电池消耗电能,所以,此时蓄电池相当于用电器。
三、计算题
1、(1);(2)0.45A;(3)484Ω;(4)25W
【详解】
解:(1)正常发光5h消耗的电能为
(2)通过灯泡的电流为
(3)根据欧姆定律及可得
则正常发光时灯丝的电阻为
(4)当它接入110V的电路中时,灯泡的实际功率为
答:(1)该灯正常发光5h消耗的电能;
(2)该灯正常发光时,通过灯泡的电流0.45A;
(3)该灯正常发光时灯丝的电阻484Ω;
(4)把该灯接入110V的电路中,灯泡发光的实际电功率25W。
2、(1)0.36A;(2)2.4×104J;(3)264圈;(4)648W
【详解】
解:(1)由电路图可知,当只闭合S1时,只有电动机工作,吹出的是冷风,由表中数据可知,吹冷风的功率是80W,则电吹风正常工作,通过电动机的电流为
(2)由电路图可知,当同时闭合S1、S2时,电动机和电热丝并联,此时电吹风吹热风,由表中数据可知,电吹风吹热风时的功率为880W,因电路的总功率等于各用电器的功率之和,故5min内电流通过R产生的热量为
(3)由题意可知,电吹风正常工作并且吹热风时,半小时消耗的电能为
故电能表的转盘旋转的圈数为
(4)由题意可知,电热丝的电阻为
当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为
答:(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为0.36A;
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,5min内电流通过R产生的热量是2.4×104J;
(3)当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转264圈;
(4)当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为648W。
3、(1);(2);(3)80%
【详解】
解:(1)由题意可得汽车所受阻力
因汽车做匀速直线运动,所有行驶过程中牵引力的大小等于阻力,即
(2)由可知,汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶10min所行驶的路程
匀速行驶过程中牵引力所做的功
(3)由可知,电机驱动做的总功
电机驱动的效率
答:(1)汽车匀速行驶时的牵引力为;
(2)匀速行驶过程中牵引力所做的功为;
(3)匀速行驶过程中电机驱动的效率为80%。
4、(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。