粤沪版物理九年级上册课课练：15.2　认识电功率　第2课时　能力提升（含答案）

[15.2　认识电功率　第2课时　能力提升]
一、填空题
1.一个定值电阻R的阻值为10 Ω,通过它的电流为0.2 A,则此电阻的电功率为　　　　W。
2.将一个定值电阻接在电压为6 V的电路中,定值电阻的阻值为12 Ω,则此电阻的电功率为
　　　W。
3.[2020·南充] 将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12 V,通过的电流为3 A,则该电阻丝的电阻为　　　Ω;若将该电阻丝两端的电压由12 V降至6 V,则电功率变化了　　　W。
4.如图所示,电阻R1和R2串联,电路中的电流为0.5 A,电压表的示数为2 V,R2的阻值为5 Ω,则R1的电功率为　　　　W,R2的电功率为　　　　W。
5.如图所示,电阻R1和R2并联,电源电压为3 V,电流表的示数为0.3 A,R2的阻值为9 Ω,则R1的电功率为　　　　W,R2的电功率为　　　　W。
6.如图甲所示电路中,电源电压U=6 V,R为定值电阻,通过灯泡L的电流与灯泡两端的电压关系如图图乙所示,闭合开关S,电压表的示数为4.5 V,则电路中的电流I=　　　　A,灯泡的功率P=　　　　W,定值电阻R=　　　　Ω。
7.[2020·郴州] 如图甲所示电路,电源电压不变,定值电阻R2=20 Ω,且R18.[2019·福建] 如图所示电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是　　　　(选填“A”“V1”或“V2”),电路的总功率　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
　
9.[2020·六盘水] 如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R0与滑动变阻器R串联。调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表的示数为0.1 A,R的功率为0.6 W;当滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,R的功率为0.9 W,则电源电压U=　　　　。
二、选择题
10.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1 h内消耗的电能为0.8 kW·h,那么这个用电器可能是中的 (　　)
11.[2019·温州] 小明按甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图图乙所示),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1'、P2',不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定,下列关系式正确的是 (　　)
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1' D.P1>P1'>P2'
12.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3 A;再闭合开关S2,电流表的示数变化了0.4 A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是(　　)
A.3∶4 B.4∶3 C.7∶3 D.4∶7
13.[2020·襄阳] 如图所示,只闭合开关S时,灯L1的功率为9 W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为16 W。电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响,则L1、L2两灯灯丝的电阻之比是 (　　)
A.1∶3 B.4∶3 C.3∶1 D.3∶4
14.[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,不计温度对灯丝电阻的影响,则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图像为中的 (　　)
三、计算题
15.如图所示电路,电源电压为3 V保持不变。闭合开关,电阻R两端的电压为1 V,电路中的电流为0.2 A。求:
(1)电阻R的电功率。
(2)电路中的总功率。
(3)工作5 min消耗的总电能。
16.[2019·毕节] 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30 Ω,R2=10 Ω。当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4 A。求:
(1)电源电压。
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电流表的示数。
(3)当闭合开关S1、S2、S时,通电100 s,整个电路消耗的总电能。
17.如图所示的电路中,R1=40 Ω,R3=20 Ω,电源电压U=12 V且保持不变,当S1、S2断开时,电流表的示数为0.1 A。求:
(1)R2的阻值。
(2)S1、S2均断开时,R2消耗的电功率。
(3)S1、S2闭合时,通电10 minR2消耗的电能。
答案
1.0.4　2.3　
3.4　27　 由I=得,该电阻丝的电阻:
R===4 Ω;
该电阻所消耗电功率的变化量:
ΔP=PR'-PR=-=-=27 W。
4.1　1.25　5.0.9　1　6.0.25　0.375　18
7.6　4∶1　 由电路图知,R1和R2并联,A1测干路电流,A2测R2支路电流。
(1)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,
由图乙知:A1示数为1.5 A,A2示数为0.3 A,即:I=1.5 A,I2=0.3 A;
由欧姆定律I=知,电源电压:
U=U2=I2R2=0.3 A×20 Ω=6 V。
(2)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,
因为并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,
所以电流通过R1、R2消耗的电功率之比:
====。
8.V1　增大　 (1)闭合开关S,电阻R1、R2串联,V1测R1两端电压,V2测R2两端电压;滑片P从a端向b端移动过程中,滑动变阻器连入电路的电阻减小,电源电压不变,所以电路中的电流I增大,R2为定值电阻,R2两端的电压增大;电源电压:U=U1+U2,U不变、U2增大,所以U1减小,即V1示数减小。(2)电源电压不变,电路中的总电阻减小,由P=可知,电路的总功率增大。
9.7.5 V　 调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.1 A,R的功率为0.6 W。由P=UI可得,此时R两端的电压:UR===6 V,滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,则这时电流表的示数为0.3 A,
由P=UI可得,此时R两端的电压:UR'===3 V;设电源电压为U,由于R0的阻值不变,故由串联电路的规律及欧姆定律可得:
=,代入数据得=,解得U=7.5 V。
10.D　 这个用电器的电功率为P===0.8 kW=800 W,图中四种用电器中功率接近800 W的只有电饭锅。
11.C　 (1)图甲电路中灯泡两端电压为电源电压U,电阻为R1,灯泡的功率为P1=。(2)图乙中L1、L2的电压U1'、U2'的和为电源电压U,P1'=,因为U1'P1'。(3)因为P1=、P2'=、U2'R1,所以P1>P2'。综合分析:P1>P2'>P1'。
12.A　 由图知,只闭合S1时,R1单独接入电路,电流表测通过R1的电流,则I1=0.3 A;再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,两只开关都闭合时,由于并联电路中各支路互不影响,所以通过R1的电流仍然为I1=0.3 A,电流表示数变化了0.4 A,则说明通过R2的电流为I2=0.4 A,而并联电路各支路两端的电压相等,即U1=U2,所以,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为====。
13.C　 只闭合开关S时,两灯串联,灯L1的功率为9 W;断开开关S,闭合S1、S2时,两灯并联,灯L1的功率为16 W。根据P=,在R不变时,功率与电压的平方成正比,则=,即=,
电源电压与串联电路中L1两端的电压之比为
==,
根据串联电路电压的规律可知,=,=,即串联电路中,L2两端的电压与L1两端的电压之比为1∶3,由分压原理,L1、L2两灯灯丝电阻之比是3∶1。
14.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,通过灯的电流即电路中的电流:I=,
则电路的总功率:
P=U'I=U'×=-×U,
因上式中,U'和RL均为定值,故电路的总功率随电压表示数的变化为一次减函数关系式,故A正确。
15.(1)电阻R的电功率:
PR=URI=1 V×0.2 A=0.2 W。
(2)电路中的总功率:
P=UI=3 V×0.2 A=0.6 W。
(3)消耗的总电能:
W=Pt=0.6 W×5×60 s=180 J。
16.(1)当闭合开关S1、S,断开S2时,电路中只有R1,此时电流表测量通过R1的电流,则电源电压为U=I1R1=0.4 A×30 Ω=12 V。
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,此时电流表测量通过R2的电流,则电流表的示数为I2===1.2 A。
(3)当闭合开关S1、S2、S时,R1和R2并联,因为电源电压保持不变,电阻R1、R2不变,所以通过两个电阻的电流不变,此时电流表测量干路电流,I=I1+I2=0.4 A+1.2 A=1.6 A,整个电路消耗的电能:W=UIt=12 V×1.6 A×100 s=1920 J。
17.(1)当S1、S2断开时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电路中的总电阻:
R串===120 Ω,
R2的阻值:R2=R串-R3=120 Ω-20 Ω=100 Ω。
(2)当S1、S2断开时,R2与R3串联,R2消耗的电功率:P2=I2R2=(0.1 A)2×100 Ω=1 W。
(3)当S1、S2闭合时,R3短路,R1与R2并联,通过R2的电流:I2===0.12 A,通电10 minR2消耗的电能:
W=UI2t=12 V×0.12 A×10×60 s=864 J。