粤沪版物理九年级上册同步练习：15.2　认识电功率（Word有答案）

15.2　认识电功率
知识点 1　电功率的概念
1.甲用电器通电10 s,消耗电能20 J;乙用电器通电2 s,消耗电能6 J,则　　　　用电器消耗电能多,　　　　用电器做功快,即电功率大。可见电功率是表示用电器消耗电能　　　　的物理量。
2.某个用电器正常工作时的电功率为10 kW,合　　　　W,其物理意义是电流通过该用电器1 s做功　　　　J。
3.甲灯标有“220 V　100 W”字样,乙灯标有“220 V　15 W”字样,分别把它们接在220 V的家庭电路中工作,则在相同时间内消耗的电能 (　　)
A.甲灯较多 B.乙灯较多 C.两灯一样多 D.无法确定
知识点 2　影响电功率大小的因素
4.在“探究电功率跟电流、电压关系”的实验中,小丽同学设计了如图所示的电路。
(1)图甲电路是用来探究电功率跟　　　　的关系的。小丽是通过观察　　　　　　来判断灯泡的电功率大小的,并通过比较两电压表的示数,得出实验结论。
(2)同一小组的小红同学设计了如图图乙所示的实验方案,她能够探究的问题是　。
5.同学们用如图示的电路探究“电功率与电流的关系”。下列观点不正确的是 (　　)
A.实验要选取不同规格的灯泡
B.实验中将两灯并联控制了灯泡两端的电压相同
C.将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验
D.将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
知识点 3　电功率的简单计算
6.求电功率有两个公式:①P=　　　　,②P=　　　　。根据这两个公式可以推导出电功W=　　　　。
7.小丽家使用的电饭煲在正常工作时的功率是500 W,0.5 h内用电　　　　kW·h。细心的小丽发现,电饭煲保温时消耗的电能很少,30 min只消耗电能5.4×104 J,由此可知电饭煲保温时的电功率为　　　　W。
8.1度电可供正常工作时功率为200 W的电视机正常工作　　　　小时;该电视机正常工作半小时,消耗电能　　　　J。
9.手电筒装有2节新的干电池,在通过小灯泡的电流为0.3 A时,10 s内电流通过小灯泡做了　　　　J的功,则小灯泡的电功率是　　　　W。
10.如图示,电源两端的电压保持不变。电阻R1的阻值为20 Ω,电阻R2的阻值为30 Ω,当开关S闭合时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电源两端的电压。
(2)电路消耗的总功率。
11.智能手机在生活中应用越来越频繁,当手机“电量”所剩无几时,我们可以采用“省电模式”来延长使用时间,这是通过哪种方式实现的 (　　)
A.减小电功率 B.增加电池电压
C.降低散热能力 D.给电池充电
12.如图示的电路中,开关闭合后,发现灯L1比L2亮,下列分析正确的是(　　)
A.通过L1的电流比通过L2的电流大
B.L1的电阻比L2的电阻大
C.L1两端电压比L2两端电压小
D.此时L1的功率比L2的功率小
13.有两个电路元件A和B,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。把它们串联在电路中,如图图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.2 A,则电源电压和元件B的电功率分别是 (　　)
A.2.0 V　0.8 W B.4.5 V　0.5 W
C.2.5 V　1.0 W D.4.5 V　1.0 W
14.某家庭电路中电能表表盘上标有“220 V　20 A”字样,现有5盏40 W的电灯、一台100 W的电视机、一台1000 W的空调,该电能表允许连接的用电器的最大总功率是　　　　W;该家庭电路　　　　(选填“能”或“不能”)再安装一台1500 W的电热水器。
15.[2020·眉山节选] 如图示,电阻阻值R1=R2,断开开关S时,电路消耗的总功率为P1;若将开关S与电源的位置互换,闭合开关S,电路消耗的总功率为P2,则P1∶P2=　　　　。
16.如图示的电路中,R1的阻值为10 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A;若再闭合开关S2,电流表的示数为0.45 A,则电路中消耗的最大电功率是　　　　W。
17.[2020·铜仁] 如图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。小明让他家的某用电器单独工作15 min,这段时间内电能表的转盘刚好转过300 r,则这个用电器的实际功率为　　　　W。
18.某实验小组的同学探究电功率跟电压、电流的关系,所选器材:电源、标有“2.5 V　0.3 A”字样的灯泡L1、标有“3.8 V　0.3 A”字样的灯泡L2、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)为了探究电功率跟电压的关系,设计如图所示的电路。
①当开关闭合时,发现只有一只灯泡发光,且电压表示数为零,根据现象可以判断电路的故障是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②将两灯连接成串联电路的目的是　 。
③实验中收集的信息如图下表,由表中数据可知电源电压是　　　　V,可以得到的结论是　 　。
灯L1和L2串联 发光情况 电压/V
灯L1 暗 2.4
灯L2 亮 3.6
(2)小组同学利用原有器材设计如图图乙所示的电路,继续探究电功率跟电流的关系。如图果按照图乙的电路图进行实验,存在的安全隐患是 　; 可以采取的措施是　 。
考|题|展|示
19.[2020·郴州] 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R2=20 Ω,且R11.甲　乙　快慢　
2.104　104
3.A
4.(1)电压　灯泡的亮度
(2)电功率跟电流的关系
5.D　6.　UI　UIt
7.0.25　30　8.5　3.6×105
9.9　0.9
10.(1)由电路图知,两电阻并联,电流表测R2支路的电流,
由并联电路电压特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U2=I2R2=0.2 A×30 Ω=6 V。
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流:
I1====0.3 A,
由并联电路的电流特点可得,干路电流:
I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A,
电路消耗的总功率:
P=UI=6 V×0.5 A=3 W。
11.A　 当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由P=可得,W=Pt,要延长使用时间t,则应减小总功率P,因此手机的“省电模式”是通过减小电功率的方式来延长使用时间的,故A正确,B、C、D错误。
12.B　 由图可知,L1、L2串联,所以通过L1、L2的电流相等,故A错误;根据P=UI,由于L1比L2亮,说明此时L1的电功率比L2大,串联电路中电流处处相等,所以U1>U2,根据欧姆定律I=得,R1>R2,所以C、D错误,B正确。
13.B　 由图甲可知,当电路中的电流为0.2 A时,A、B两端的电压分别是2 V和2.5 V,又由于A、B串联在电路中,所以U总=UA+UB=2 V+2.5 V=4.5 V,此时元件B的电功率:PB=UBIB=2.5 V×0.2 A=0.5 W。
14.4400　能　 该电能表允许连接的用电器的最大总功率:P总=UI=220 V×20 A=4400 W,现有家用电器同时工作时的总功率:P总'=5×40 W+100 W+1000 W=1300 W,因P总-P总'=4400 W-1300 W=3100 W>1500 W,所以该家庭电路能再安装一台1500 W的电热水器。
15.1∶4　 断开开关S时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且R1=R2,所以电路消耗的总功率:P1==。若将开关S与电源的位置互换,闭合开关S,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且R1=R2,所以电路消耗的总功率:P2=+=,则P1∶P2=∶=1∶4。
16.1.35　 只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,根据I=可知,电源电压:U=I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V;若再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测干路电流,故电路中的最大电流为I=0.45 A,此时电路中消耗的最大电功率:P=UI=3 V×0.45 A=1.35 W。
17.4400　800　 由图知,他家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220 V×20 A=4400 W;
“1500 r/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过1500 r,电能表的转盘转300 r,用电器消耗的电能:W=kW·h=0.2 kW·h,该用电器的实际功率:P===0.8 kW=800 W。
18.(1)①灯L1短路　②控制电流相等(使通过两灯的电流相等)　③6　电流一定时,电压越大,灯泡越亮,电功率越大
(2)电源电压大于两灯正常发光时的电压,易烧坏小灯泡　干路上串联一个滑动变阻器(或定值电阻)或减小电源电压
(1)①开关闭合时,有一只灯泡发光,说明电路不存在断路,只有一只灯泡发光,另一只灯泡不发光,另一只灯泡可能发生短路,电压表示数为零,说明电压表被短接,与电压表并联的灯泡发生短路,即灯L1短路。
②将两灯连接成串联电路的目的是控制电流相等(使通过两灯的电流相等)。
③灯L1和L2串联,根据表中数据可知,电源电压U=U1+U2=2.4 V+3.6 V=6 V。灯L1和L2串联,可知通过两灯的电流相同;灯L2比L1亮,可知灯L2的电功率比L1大;U1=2.4 V、U2=3.6 V,可知灯L2两端电压比L1大。由此可得,通过小灯泡的电流相同时,灯泡两端电压越大,电功率越大。
(2)因为两灯并联连接,灯泡两端电压相等,且等于电源电压6 V,此时L1、L2两端电压均高于两灯各自正常发光时的电压,易烧坏灯泡。可以采取的措施是在干路上串联一个滑动变阻器(或定值电阻)或减小电源电压。
19.6　4∶1　 由图甲可知,R1和R2并联,A1测干路电流,A2测R2支路电流。根据并联电路电流特点知,干路电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转角度相同,所以A1使用的是0~3 A的量程,A2使用的是0~0.6 A的量程,故A1的示数为1.5 A,A2的示数为0.3 A,由欧姆定律I=知,电源电压:U=U2=I2R2=0.3 A×20 Ω=6 V。由并联电路电流特点知,通过R1的电流:I1=I-I2=1.5 A-0.3 A=1.2 A,电流通过R1、R2消耗的电功率之比为:====。