沪科版物理九年级全册课课练：第十六章　电流做功与电功率 章末复习（含答案）

章末复习
教材图片 图片解读
　如图图所示,电能表的示数为　　　　kW·h,应接在电压为　　　　V的电路中使用,该电能表正常工作时允许通过的最大电流是　　　　A,所接用电器的总功率不能超过　　　W。表盘上“2500 r/(kW·h)”的含义是:接在这个电能表上的用电器,每消耗　　　　kW·h的电能,电能表上的转盘转过2500圈
　如图图所示,灯泡上的“220 V　60 W”的含义是:该灯泡正常工作时两端的电压是　　　　V,消耗的电功率是　　　　W;由I=可求得灯泡正常工作时通过灯泡的电流约是　　　　A;由R=可求得灯泡正常工作时的电阻约是　　　　Ω
(3)探究电流产生的热量与电阻大小是否有关 　本实验采用　　　　法,电阻R1与R2串联,控制通过两电阻的电流　　　　,通电时间　　　　,两电阻的阻值　　　;电流产生的热量通过温度计上升的示数来反映,这种实验方法叫做　　　　。通过实验可知:
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.电流做功的过程就是将电能转化为内能的过程。
分析指正: 　。
(　　)2.电能表是测量电功率的仪表。
分析指正:　 。
(　　)3.电流通过导体所做的功取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体电阻的大小。
分析指正:　 　 。
(　　)4.电流做功时间越长,电功率越小。
分析指正:　 　 。
(　　)5.用电器消耗的电能越多,电功率越大。
分析指正: 　 　。
(　　)6.千瓦和千瓦时都是电功率的单位。
分析指正:　 　 。
(　　)7.测量小灯泡在不同电压下的电功率的实验中,多次测量的目的是寻找规律。
分析指正:　 　 。
(　　)8.若灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,则灯泡的额定功率变小。
分析指正: 　 　。
(　　)9.电流做了多少功,电流就产生多少热量。
分析指正: 　 　。
考点●1　电能表及其相关计算
1.[2020·聊城] 下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是 (　　)
额定电压 220 V
频率 50 Hz
额定功率 高挡 1800 W
中挡 1200 W
低挡 500 W
　　
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C.电饭煲在高挡正常工作10 min,消耗的电能是1.08×106 J
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作10 min,电能表示数将变成7328.6 kW·h
2.[2020·福建] 民航局规定:严禁乘客携带超过160 W·h(瓦·时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8 V　10 A·h”字样,充满电后,存储的电能为　　　　kW·h,该笔记本电脑　　　　(选填“能”或“不能”)带上飞机。
考点 ●2　电功和电功率的有关计算
3.[2020·凉山州] 如图所示,把分别标有“6 V　6 W”和“6 V　3 W”的甲、乙两个小灯泡串联接入电路,闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡发光较暗,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则以下说法正确的是 (　　)
A.甲灯的电阻大于乙灯的电阻 B.整个电路此时消耗的总功率是4.5 W
C.1 s内甲灯消耗的电能是3 J D.甲灯两端的电压为6 V
4.[2020·陕西] 如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图图乙所示。下列说法正确的是 (　　)
A.滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小
B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
5.[2020·遵义] 如图甲所示电路,电源为电压可调的直流学生电源,小灯泡L标有“8 V　4 W”的字样,定值电阻R1=4 Ω,滑动变阻器R标有“50 Ω　1 A”的字样;图乙为小灯泡L的I-U图像。
(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少
(2)只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P置于a端,调节电源电压使电压表示数为8 V,此时电源电压U是多大
(3)同时闭合开关S、S1,调节电源电压为12 V,滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,小灯泡L消耗的电功率为2 W,此时滑动变阻器消耗的电功率是多少
考点 ●3　电流的热效应及焦耳定律
6.[2020·宿迁] 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,烧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·青岛] 甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4,通电相同时间产生的热量之比为5∶1,则通过甲、乙的电流之比为 (　　)
A.4∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.1∶2
8.[2020·甘南州] 现有两根电热丝,甲标有“10 Ω　1 A”,乙标有“15 Ω　0.6 A”,把它们并联起来,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多为　　　　J。
9.[2020·威海] 一款家用电煮锅有加热和保温两个挡位,工作电路如图所示。当开关S1闭合、S2　　　　(选填“断开”或“闭合”)时,处于加热挡位。若加热时电路中电阻为42 Ω,电路中电流为5 A,加热2 min,不计能量损失,能使质量为2 kg的水从20 ℃升高到　　　　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10.[2020·毕节] 如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5 V　0.75 W”的字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25 Ω,R2=35 Ω,当S1、S2都断开时,小灯泡正常发光。求:(忽略温度对电阻的影响)
(1)电源电压。
(2)当S1闭合、S2断开时,电流表示数的大小。
(3)当S1、S2都闭合时,整个电路通电210 s产生的热量。
考点 ●4　家用电器的相关计算
11.[2020·湘西州改编] 如图所示为电吹风的电路原理图。其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,当选择开关S接在C、D位置时,电吹风处于关停状态。已知电吹风冷风挡的额定功率为44 W,热风挡的额定功率为484 W,两挡额定电压均为220 V。当电吹风处于正常工作状态时,求:
(1)电吹风吹冷风时,电路中的电流是多大。
(2)电吹风吹热风时,该电路每小时消耗电能多少度。(1度=1 kW·h)
(3)电吹风电热丝的电阻是多大。
12.[2020·白银] 如图甲所示是某调温型电烤箱的简化电路图,它的工作电压为220 V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70 Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440 W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少
(2)发热电阻R1的阻值是多少
(3)高温挡时应该闭合的开关是　　　　,高温挡的电功率是多少
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和停表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里其他用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30 s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图图乙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少 (不考虑电阻值随温度的变化)
　　　　　　
考点 ●5　重点实验
13.[2020·阜新] 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒为3 V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5 V的灯泡、滑动变阻器(20 Ω　1 A)、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将甲中的实物图连接完整。(要求:滑片向左移动时小灯泡变亮)
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图图乙所示,其原因是　 。
(3)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图图丙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W。
(4)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是 　。
(5)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值为10 Ω的定值电阻R0,设计了如图所示的电路,也顺利地完成了实验:
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1,则I1=　　　　　　A;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=　　　　　　(用U额、I1、I2表示)。
答案
[知识梳理]
①多少　②其他形式的能量　③UIt　④Pt
⑤I2Rt　⑥t　⑦焦耳(J)　⑧千瓦时(kW·h)
⑨3.6×106　⑩电能表　小数位　kW·h　
快慢　功　时间　UI　　I2R　
　瓦特(W)　1000　<　=　
>　P=UI　P=　电　内　
通电时间　电流大小　电阻大小　
Q=I2Rt　=　<
[图说教材]
(1)931.6　220　40　8800　1　
(2)220　60　0.27　807
(3)控制变量　相同　相同　不同　转换法　在电流及通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多
[易错辨析]
1.×,电流做功的过程就是将电能转化为其他形式的能量的过程
2.×,电能表是测量电功或电能的仪表
3.×,电流通过导体所做的功取决于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间
4.×,电功率在数值上等于电功和时间之比,电流做功时间长,电功率不一定小
5.×,用电器消耗的电能越多,电流做功越多,但是做功所用时间不确定,所以电功率大小也不确定
6.×,千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位
7.√
8.×,用电器只有在额定电压下的电功率才叫做额定功率,小灯泡的额定功率是固定不变的
9.×,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,并不一定全部用来转化为内能,即产生热量
[中考链接]
1.D　 电饭煲工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A正确;由表格数据可知,电饭煲中挡时的功率为1200 W,低挡时的功率为500 W,且电饭煲正常工作时的电压不变,由P=可得,电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小,故B正确;由P=可得,电饭煲在高挡正常工作10 min,消耗的电能:W=P高t=1800 W×10×60 s=1.08×106 J,故C正确;电饭煲在高挡正常工作10 min,消耗的电能W=1.08×106 J=0.3 kW·h,由图知,电能表原来的示数为7325.6 kW·h,则电能表示数将变成7325.6 kW·h+0.3 kW·h=7325.9 kW·h,故D错误。
2.0.108　能　 该笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8 V　10 A·h”字样,则充满电后存储的电能:W=UIt=10.8 V×10 A×3600 s=3.888×105 J=0.108 kW·h=108 W·h;因为108 W·h<160 W·h,所以该笔记本电脑可以带上飞机。
3.B　 由P=UI=可得,两灯泡的电阻分别为R甲===6 Ω、R乙===12 Ω,则R甲4.C　 由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当变阻器滑片向右滑动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的读数变大,故A错误。电压表与电流表示数之比为滑动变阻器接入电路的电阻,由于滑片滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变化,所以电压表与电流表示数之比变化,故B错误。由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为5 Ω时,其两端的电压为3 V,电路中电流为I1===0.6 A,则电源电压为U=U1+I1R0=3 V+0.6 A×R0①;滑动变阻器接入电路的电阻为10 Ω时,其两端的电压为4 V,电路中电流为I2===0.4 A,则电源电压为U=U2+I2R0=4 V+0.4 A×R0②;联立①②得,R0=5 Ω,U=3 V+0.6 A×5 Ω=6 V,故C正确。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路消耗的电功率最大,电路消耗的最大电功率为P===7.2 W,故D错误。
5.(1)小灯泡正常发光时的电流为IL===0.5 A,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻:RL===16 Ω。
(2)只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P置于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,R1与L串联,电压表测小灯泡两端电压,此时UV=8 V,灯泡正常发光,则电路中电流:I=IL=0.5 A,由欧姆定律得,R1两端电压:U1=IR1=0.5 A×4 Ω=2 V,根据串联电路电压的规律,此时电源电压:U=U1+UV=2 V+8 V=10 V。
(3)同时闭合开关S、S1时,R1短路,R与L串联,由图乙可知,当PL'=2 W时,UL'=5 V,IL'=0.4 A,根据串联电路电压的规律,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U'-UL'=12 V-5 V=7 V,此时滑动变阻器消耗的电功率:P=U滑IL'=7 V×0.4 A=2.8 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要升高得多,所以用比热容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,通过两个电阻的电流和通电时间是相同的,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,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量多少,采用的是转换法,故C正确;比较水和煤油的比热容大小时,需要用相同的加热器加热质量相同的水和煤油,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.C　 由题意可知,R甲∶R乙=5∶4,产生的热量之比Q甲∶Q乙=5∶1,通电时间之比t甲∶t乙=1∶1,由Q=I2Rt可得,通过甲、乙两个电热器的电流之比:I甲∶I乙=∶=∶=1∶=2∶1。
8.135　 由I=可得,两电热丝两端允许加的最大电压:U甲=I甲R甲=1 A×10 Ω=10 V,U乙=I乙R乙=0.6 A×15 Ω=9 V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电热丝并联时,电源的最大电压U=U乙=9 V;两电热丝并联的总电阻:R===6 Ω,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多为Q=W=t=×10 s=135 J。
9.闭合　35　 由图可知,当开关S1闭合,S2断开时,该电路为串联电路;S1、S2均闭合时,只有R1接入电路;根据串联电路的电阻关系可知,开关均闭合时总电阻要小,电源电压不变,根据P=可知,此时为高温挡;水吸收的热量即电流产生的热量为Q吸=Q放=I2Rt=(5 A)2×42 Ω×2×60 s=1.26×105 J;则水升高的温度为Δt===15 ℃;水的末温为t=20 ℃+15 ℃=35 ℃。
10.(1)当S1、S2都断开时,小灯泡L与R1串联,小灯泡正常发光,则电路中的电流:I=IL===0.3 A,由I=可得,R1两端的电压:U1=IR1=0.3 A×25 Ω=7.5 V,电源的电压:U=UL+U1=2.5 V+7.5 V=10 V。
(2)当S1闭合、S2断开时,小灯泡L短路,R2断开,只有R1接入电路,由I=可得,电流表示数:I1===0.4 A。
(3)当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,整个电路通电210 s产生的热量:Q=Q1+Q2=t+t=×210 s+×210 s=840 J+600 J=1440 J。
11.(1)由题意知,冷风挡功率P冷=44 W,
由P=UI可知,电吹风吹冷风时电路中的电流为I冷===0.2 A。
(2)电吹风吹热风时,其电功率为P热=484 W=0.484 kW,则该电路每小时消耗的电能:W=P热t=0.484 kW×1 h=0.484 kW·h=0.484度。
(3)当选择开关与A、B接触时,电动机与电热丝并联,电吹风处于热风挡,热风挡的功率等于电动机与电热丝的功率之和,所以电热丝消耗的功率为P电热丝=P热-P冷=484 W-44 W=440 W,由P=可得,电吹风电热丝的电阻为R===110 Ω。
12.(1)由P=UI可得,低温挡工作时电路中的电流:I1===2 A。
(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,由P=可得:R串===110 Ω,
发热电阻R1的阻值:R1=R串-R2=110 Ω-70 Ω=40 Ω。
(3)S1、S2
高温挡的电功率:
P高===1210 W。
(4)“3000 r/(kW·h)”表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转3000转,电能表转盘转25转,电烤箱消耗的电能:W= kW·h=×3.6×106 J=3×104 J,
电烤箱的实际功率:
P===1000 W,
由P=得,实际电压:
U实===200 V。
13.(1)如图图所示
(2)没有对电流表进行调零　
(3)0.625
(4)灯丝电阻随着温度的升高而增大
(5)①0.25　②U额(I2-I1)