粤沪版物理九年级上册同步练习：第十五章　电能与电功率 章末复习（Word有答案）

章末复习
一、电能与电功
1.用电器工作的过程就是把　　　　能转化为其他形式能的过程。
2.电功:当　　　　能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了　　　　。　　　　能转化为其他形式能的多少可以用　　　　的大小来量度。
3.电能的单位是　　　　,常用单位还有kW·h,1 kW·h =　　　　　　J。
二、用电能表测量电功
4.电能表:用来测量　　　　的仪表,即记录电路消耗　　　　的仪表。
5.电能表的读数:电能表的表盘上某段时间的前、后两次示数　　　　即为这段时间内消耗的电能,单位是　　　　　,表盘上最后一位数字是小数点后的数字。
6.参数
(1)220 V:表示该电能表应在　　　　电压下使用。
(2)10(20) A:表示该电能表的　　　　电流为10 A,短时间内通过的电流允许大些,　　　 　
电流为20 A。
(3)50 Hz:表示该电能表应在50 Hz的　　　　电路中使用。
(4)1250 r/(kW·h):表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过　　　　圈。
三、电功率
7.定义:物理学中,把电流在某段时间内所做的电功跟　　　　　　的比叫做电功率。
8.意义:表示电流做功　　　　的物理量。
9.公式
(1)P=　　　　(定义式),其中P、W、t的单位分别是　　　　、　　　　、　　　　。
(2)P=UI(测量式),其中P、U、I的单位分别是　　　　、　　　　、　　　　。
四、探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
10.探究实验表明:电功率的大小跟通过灯泡的　　　有关,在电压相等时,　　　　越大,电功率就越大;电功率的大小跟灯泡两端　　　　有关,在电流相等时,　　　　越高,灯泡的电功率就越大。
11.在纯电阻电路中,结合欧姆定律I=及变形公式可得W=UIt=I2Rt=t。同理,在纯电阻电路中的电功率也相应地有P=UI=I2R=。
五、额定电压与额定功率
12.额定电压:用电器　　　　工作时的电压。
13.额定功率:用电器在　　　　电压下工作时所消耗的功率。
14.实际电压:用电器在　　　　使用时的电压。
15.实际功率:用电器在　　　　电压下工作时所消耗的功率。
六、电流的热效应
16.定义:电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。
17.焦耳定律:电流流过导体时产生的热量,跟电流的　　　　成正比,跟导体的　　　　成正比,跟通电的　　　　成正比。公式为Q=　　　　,对于纯电阻电路可推导出:Q=W=Pt=UIt=t,注意公式中各物理量的单位。
18.电热的利用与防止: 有些用电器利用　　　　　效应工作,叫做电热器,如图电饭煲、电热水壶、电熨斗、电热毯等;而有些用电器要及时散热,以保证在正常的温度中工作,如图电视机、电脑、冰箱等。
伏安法测小灯泡电阻与电功率的异同点
异同点 测小灯泡电阻 测小灯泡的电功率
相同点 所测物理量 灯泡两端的电压(U) 和通过灯泡的电流(I)
电路图
连接电路时 开关断开,滑动变阻 器位于阻值最大处
滑动变阻器的作用 保护电路;改变灯泡两端的电压
不同点 原理 R= P=UI
命题点1　电能与电功
　　如图示,用电照明时,电能转化为　　　　能;用电取暖时,电能转化为　　　　能;电梯运行时,电能转化为　　　　能;电镀物品时,电能转化为　　　　能。
命题点2　电能表
如图示,该表基本电流为　　　　A,短时间内通过的电流允许大些,额定最大电流为　　　　A;该表在　　　　V的交流电路中工作;用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过　　　　圈。
命题点3　观察用电器的铭牌
如图示,用电器铭牌上的7 W、1200 W表示用电器的　　　　　　。
命题点4　探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
由知,电功率的大小跟用电器两端的电压、通过的电流有关。在电压相等时,电流越大,电功率就　　　　;在电流相等时,电压越高,电功率就　　　　。
命题点5　探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关
由知,当电流一定时,导体的电阻越大,产生的热量就　　　　;当电阻一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量就　　　　;实验还表明,通电时间越长,产生的热量　　　　。
实验　测量小灯泡的电功率
1.实验电路图:如图示。
2.设计实验:用电压表测量小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流,利用公式
　　　　计算电功率,同时观察灯泡的亮暗情况。
3.测量工具:电压表、电流表。
4.进行实验:(1)按设计的电路图连接实物,并设计实验记录表格;(2)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,观察电压表的示数,当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时,停止滑动,并记下电流表的示数;(3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约高出额定电压的　　　　,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数;(4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压是额定电压的　　,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数。
5.实验结论
U实=U额,P实　　P额,　　　　　　　;
U实>U额,P实　　P额,　　　　　　　;
U实6.评估交流
(1)实验中滑动变阻器的作用是　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　。
(2)第二次实验需小心调节滑动变阻器,以免因　　　　电压过大而烧坏灯泡。
类型一　电功与电能
1.[2019·衡阳] 小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图示,则下列说法正确的是 (　　)
A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220 V　1000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的转盘转过600转
D.这个电能表的额定功率为2200 W
2.[2020·烟台] 如图示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的基本电流是
　　　　A,表盘上显示已消耗电能　　　　kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3 min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在这段时间内消耗的电能为　　　　kW·h。
类型二　电功率
3.[2020·锦州改编] 如图示,电源电压恒为12 V,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V。当滑动变阻器的滑片P位于最下端时,闭合开关S。下列说法不正确的是 (　　)
A.此时电压表的示数为10 V
B.当滑片P向上移动时,电压表示数变大
C.滑动变阻器接入电路的阻值不能小于10 Ω
D.R1消耗的最大电功率为3.6 W
4.[2020·大连] 如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中,忽略温度对灯丝电阻的影响,则中电路的总功率P与电压表示数U之间的关系图像正确的是 (　　)
5.[2020·牡丹江] 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12 V　6 W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图图乙所示。求:
(1)小灯泡L的阻值。
(2)电阻R的阻值。
(3)电阻R消耗的电功率。
类型三　电热
6.[2020·宿迁] 如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是 (　　)
A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
7.[2020·绥化] 灯泡L的I-U图像如图甲所示,电阻R1的阻值是10 Ω,电源电压是8 V。在如图图乙所示的电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2 V,此时电路中的电流是
　　　　A;若只闭合S1和S3时,电压表的示数是4 V,10 s内电流通过电阻R2产生的热量是　　　　J;若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,电流表的示数是　　　　A。
8.[2020·潍坊] 如图甲所示是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图图乙所示,R1、R2是电热丝,R1的阻值为110 Ω,通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如图下表所示。求:
加热效率 80%
额定电压 220 V
电功率 低温挡 440 W
中温挡 880 W
高温挡
(1)低温挡加热时电流的大小。
(2)电热丝R2的阻值。
(3)已知粥的比热容c粥=4.0×103 J/(kg·℃),将2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃需要的时间。
类型四　电功率的测量
9.[2020·泸州] 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)小王同学连接电路时,开关应处于　　　　(选填“闭合”或“断开”)状态。小王已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的　　　　(选填“A”“B”“D”或“P”)点相连。
(2)小王连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,出现此现象的原因可能是　　　　(选填“开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘制的U-I图像如图图乙所示,根据图像可得,小灯泡的额定功率是
　　　　W,此时小灯泡的电阻是　　　　Ω。
(4)小王还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图图乙所示。造成这种变化的原因是小灯泡的　　　　随温度变化而变化。
(5)滑动变阻器的滑片P移动一段距离,设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,则ΔU1　　　　(选填“>”“<”或“=”)ΔU2。
【核心要点突破】
1.电　2.电　电功　电　电功
3.焦耳(J)　3.6×106
4.电功　电能　5.之差　kW·h
6.(1)220 V　(2)基本　额定最大
(3)交流　(4)1250
7.这段时间　8.快慢　
9.(1)　瓦(W)　焦(J)　秒(s)
(2)瓦(W)　伏(V)　安(A)
10.电流　电流　电压　电压
12.正常　13.额定
14.实际　15.实际
17.平方　电阻　时间　I2Rt
18.电流的热
【教材图片解读】
命题点1　光　内　机械　化学
命题点2　10　20　220　1250
命题点3　额定功率
命题点4　越大　越大
命题点5　越多　越多　越多
【重点实验再现】
实验　2.P=UI
4.(3)　(4)
5.=　正常发光　>　比正常发光更亮　<
比正常发光更暗
6.(1)保护电路　改变灯泡两端电压　(2)实际
【中考真题链接】
1.C　 电能表表盘示数的最后一位是小数位,电能表的两次示数之差就是这段时间内消耗的电能,小明家这段时间消耗的电能为8633.5 kW·h-8543.2 kW·h=90.3 kW·h,故A错误;电能表是测量消耗的电能的仪表,故B错误;“220 V　1000 W”的电热水器工作10 min消耗的电能为1 kW× h= kW·h,则电能表表盘转动的转数为3600 r×=600 r,故C正确;电能表的额定电压为220 V,最大电流为10 A,允许接入电路的最大总功率为P=UI=220 V×10 A=2200 W,故D错误。
2.10　5546.7　0.02　
3.B　 由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P位于最下端时,电路中总电阻为R=R1+R2=10 Ω+50 Ω=60 Ω,则电流I===0.2 A,根据I=可得,电压表的示数:U=IR2=0.2 A×50 Ω=10 V,故A正确;当滑片P向上移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知,电压表的示数变小,故B错误;已知电流表量程为0~0.6 A,则当电流表的示数I大=0.6 A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,根据I=可知,此时电路中的总电阻:R总===20 Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小=R总-R1=20 Ω-10 Ω=10 Ω,故C正确;R1消耗的最大电功率:P1大=R1=(0.6 A)2×10 Ω=3.6 W,故D正确。
4.A　 滑动变阻器R和灯L串联接入电路,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,设电压表示数为U,电源电压为U',由串联电路电压的规律及欧姆定律可知,电路中的电流:I=,则电路的总功率:P=U'I=U'×=-×U,因上式中,U'和RL均为定值,故电路的总功率与电压表示数成一次减函数关系,故A正确。
5.(1)由P=UI=可知,小灯泡L的阻值:RL===24 Ω。
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L正常发光,所以,电源电压U=UL=12 V,小灯泡正常发光时的电流:IL===0.5 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的量程为0~3 A,分度值为0.1 A,干路电流I=0.8 A,
通过电阻R的电流:
IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,
电阻R的阻值:R===40 Ω。
(3)电阻R消耗的电功率:
PR=UIR=12 V×0.3 A=3.6 W。
6.D　 在液体质量相同、吸收热量相同的情况下,比热容小的物质温度升高得多,所以用比热容较小的液体可以使实验现象更明显,故A正确;由图可知,该电路为串联电路,通过两个电阻丝的电流和通电时间相同,电阻不同,所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,故B正确;通电后电流通过电阻丝做功,产生热量使煤油的温度升高,通过观察温度计示数变化的大小来判断电流产生的热量的多少,这个研究方法为转换法,故C正确;比较水和煤油的比热容大小时,需要用相同的电加热器加热质量相同的不同液体,使它们在相同的时间内吸收相同的热量,所以需要控制两个电阻的阻值相同,故D错误。
7.0.6 　32　2.4
若只闭合S1和S2时,定值电阻R1和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电压表示数是2 V,由图甲知,通过灯泡的电流是0.6 A,即此时电路中电流是0.6 A。
若只闭合S1和S3时,定值电阻R2和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电压表示数是4 V,由图甲知,通过灯泡的电流为0.8 A,即此时电路中电流是0.8 A,电源电压是8 V,根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和,所以定值电阻R2两端的电压:U2=U-UL=8 V-4 V=4 V,
所以定值电阻R2的阻值:R2===5 Ω,10 s内电流通过电阻R2产生的热量:Q=I2R2t=(0.8 A)2×5 Ω×10 s=32 J。若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,定值电阻R1和R2并联,电流表测量干路电流,电源电压是8 V,所以通过定值电阻R1的电流:I1===0.8 A,通过定值电阻R2的电流:I2===1.6 A,故电流表示数:I总=I1+I2=0.8 A+1.6 A=2.4 A。
8.(1)只闭合S1,电热丝R1的电功率为P1===440 W,
根据表格数据可知,只闭合S1时,电饭锅处于低温挡,
则低温挡加热时电流的大小为
I1===2 A。
(2)根据P=可知,只闭合S2时,电路为R2的简单电路,电饭锅处于中温挡,
根据表格数据可知,中温挡P2=880 W,电热丝R2的阻值:R2===55 Ω。
(3)当S1、S2都闭合时,电热丝R1、R2并联,电路总电阻最小,由P=可知,电饭锅处于高温挡,则高温挡的功率为P=P1+P2=440 W+880 W=1320 W,
2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃吸收的热量为Q=c粥mΔt=4.0×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(74 ℃-20 ℃)=475200 J,
已知加热效率为80%,则需要消耗的电能为W===594000 J,由P=可得,将2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃需要的时间为t===450 s。
9.(1)断开　A　(2)小灯泡
(3)0.5　12.5　(4)电阻　(5)=
(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的A点相连。(2)连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,电流表指针几乎不偏转,说明电路出现了断路;发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,说明电压表串联接入了电路,故此现象的原因可能是小灯泡断路。(3)由图乙知,当小灯泡两端的电压为2.5 V时,通过小灯泡的电流为0.2 A,则小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5 V×0.2 A=0.5 W,此时小灯泡的电阻为R===12.5 Ω。(4)电流较小,小灯泡灯丝产生的热量少,灯丝的温度低,灯丝的电阻变化小;当电流较大时,小灯泡灯丝产生的热量多,灯丝的温度高,灯丝的电阻变化大,故造成这种变化的原因是小灯泡的电阻随温度变化而变化。(5)因小灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压的特点知,当滑片移动一段距离后,小灯泡与滑动变阻器两端的电压的变化量的绝对值相等。