教科版物理九年级上册课课练：第6章　电功率 自我综合评价（有答案）

自我综合评价
[测试范围:第六章　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题4分,共32分)
1.如图图所示的家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是 (　　)
2.小明家记录10月10日电能表示数为,电能表的部分参数及10月15日的示数如图图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表允许通过的最小电流为10 A
C.这段时间内电路中消耗的电能是105 kW·h
D.若电能表转盘在10 min内转过200转,则接入的用电器的总功率为600 W
3.甲、乙两个普通照明灯泡的铭牌上分别标有“PZ 220-25”“PZ 220-100”字样,下列说法中正确的是 (　　)
A.甲灯的实际功率一定是25 W
B.将乙灯接入110 V的电路中,它的实际功率为50 W
C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D.两灯均正常发光时,甲灯灯丝的电阻较大
4.一台“220 V　60 W”的笔记本电脑,一台“220 V　60 W”的洗衣机,一只“220 V　60 W”的小电暖手炉,同时接在220 V的电压下,则相同时间内它们产生的热量 (　　)
A.洗衣机最多 B.笔记本电脑最多
C.暖手炉最多 D.一样多
5.有关“测定小灯泡功率”的实验分析正确的是 (　　)
A.所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压
B.实验原理是P=I2R
C.要计算三次实验的功率并取平均值
D.滑动变阻器的作用之一是保护电路
6.某型号酒精检测仪的电路如图图甲所示,图中R为酒精浓度敏感电阻,其阻值R与酒精浓度β的变化关系如图图图乙所示,已知R0为定值电阻,电源电压恒定不变。用此仪器检测酒精浓度时,则下列说法正确的是 (　　)
A.酒精浓度增大时,电压表示数变小
B.酒精浓度减小时,电流表示数变大
C.酒精浓度增大时,电路消耗的总功率变大
D.酒精浓度减小时,电压表与电流表示数的比值变小
7.已知甲灯标有“6 V　3 W”字样,乙灯的额定电压是3 V,甲、乙两灯的U-I关系如图图所示,在确保电路安全的前提下,下列分析错误的是 (　　)
A.乙灯的额定功率是1.8 W
B.两灯串联使用,电路两端最大电压是9 V
C.两灯并联使用,电路中最大电流是0.9 A
D.两灯并联使用,甲灯比乙灯更暗
8.如图图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端时,电流表示数为0.3 A,小灯泡消耗的功率为0.9 W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2 V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2 W。下列说法正确的是 (　　)
A.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
B.电源电压为10 V
C.小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω
D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.6 W
二、填空题(每空3分,共36分)
9.小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7 V,容量为3000 mA·h,则它充满电后存储的电能为　 　J;经查,该手机的待机电流为15 mA,则该手机最长待机时间为　　　h。
10.一台电动机正常工作时,两端的电压为220 V,通过线圈的电流为10 A,若此线圈的电阻为2 Ω,那么这台电动机正常工作2 min消耗的电能是　　　　J,这台电动机2 min内对外输出的机械功是　　　　J。
11.LED灯具有节能、环保的特点,应用广泛。一个“220 V　5 W”的LED灯与一个“220 V　60 W”的白炽灯亮度相当。若一个“220 V　60 W”的白炽灯每天正常工作4 h,30天消耗的电能是
　　　　kW·h,这些电能可供“220 V　5 W”的LED灯正常工作　　　　h。
12.如图图所示实验装置,可以用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与　　　　的关系。若通过R1的电流是1 A,则10 s内电流通过电阻R2产生的热量是　　　　J。
13.甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10 Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8 W,则电源电压是　　　　V,此时通过R的电流是　　　　A。
14.如图图甲所示是某款电热水龙头,图乙是它的电路原理图。R1、R2是电热丝,R1=24 Ω,R2=48 Ω。通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是　　　　水。不考虑温度对电热丝阻值的影响,水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率是　　　　W。
三、实验探究题(18分)
15.小明同学用如图图甲所示电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大。
(2)连接电路时,开关应　　　　。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡　　　　。
(4)排除故障后,在实验中,小明观察到电压表的示数如图图图乙所示,此时小灯泡两端的电压是　　　　V;为了测出小灯泡的额定功率,小明应向　　　　调节滑动变阻器的滑片。
(5)当电压表示数为2.5 V时,电流表的示数如图图图丙所示,则小灯泡的额定功率是　　　　W。
四、计算题(14分)
16.如图图所示,电源电压恒为4.5 V,灯泡L标有“3 V　1.5 W”字样,滑动变阻器R2标有“15 Ω　1 A”字样,定值电阻R1的阻值为10 Ω,电流表量程为0~3 A,电压表量程为0~3 V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常工作时的电阻为多大。
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路的最小总功率为多大。
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的阻值变化范围。
答案
1.A　 电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能的过程。
电风扇工作时把电能主要转化为机械能;而电水壶、电饭煲工作时把电能主要转化为内能;电视机工作时将电能主要转化为光能和声能。
2.D　
3.D
4.C　 各用电器都在额定电压下工作,它们的实际功率等于额定功率,各用电器的额定功率和通电时间相同,由W=Pt得,三个用电器消耗的电能相同;各用电器正常工作时,笔记本电脑将一部分电能转化为光能,洗衣机中的电动机将电能大部分转化为机械能,暖手炉将电能全部转化为内能,所以产生热量最多的是暖手炉。
5.D
6.C　 由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,当酒精浓度增大时,酒精浓度敏感电阻R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
同理可知,酒精浓度减小时,电流表示数变小,故B错误;
酒精浓度增大时,电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C正确;
因为电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值,所以,不论酒精浓度增大还是减小,电压表与电流表示数的比值不变,故D错误。
7.B　 由图像可知,当乙灯两端电压为额定电压3 V时,I乙=0.6 A,乙灯的额定功率:P乙=U乙I乙=3 V×0.6 A=1.8 W,故A正确;
由图像可知,甲灯的额定电流是0.5 A,乙灯的额定电流是0.6 A,则两灯串联时,电路中最大电流是0.5 A,此时乙灯两端电压为2 V,故电路两端的最大电压:U串=U甲+U乙'=6 V+2 V=8 V,故B错误;
两灯并联时,电路两端的最大电压为3 V,由图像可知,此时流经甲的电流:I甲'=0.3 A,乙灯正常发光,故电路最大电流:I=I甲'+I乙=0.3 A+0.6 A=0.9 A,故C正确;
两灯并联使用,电压相等,由图像可知,通过甲灯的电流总小于通过乙灯的电流,由P=UI可知,甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,故甲灯比乙灯更暗,故D正确。
8.A　 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在某一端时,电流表示数为0.3 A,小灯泡消耗的功率为0.9 W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2 V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2 W。由小灯泡消耗的功率变大可知,电路中的电流I=0.3 A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大(即滑片在最右端),由P=UI可得,此时灯泡两端的电压:UL===3 V;
当滑片P移到中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,由电压表示数变化了2 V可知,此时灯泡两端的电压:UL'=UL+2 V=3 V+2 V=5 V,
因为此时灯泡正常发光,且灯泡的功率PL'=2 W,
所以,由P=UI=可得,灯泡正常发光时的电阻:RL===12.5 Ω,故C错误。
(2)当滑片P在最右端时,灯泡两端的电压UL=3 V,电路中的电流I=0.3 A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=UL+IR滑=3 V+0.3 A×R滑①;
当滑片P移到中点时,灯泡两端的电压UL'=5 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流等于通过灯泡的电流:I'===0.4 A,
电源的电压:
U=UL'+I'×=5 V+0.4 A×②;
因电源的电压不变,所以,3 V+0.3 A×R滑=5 V+0.4 A×,
解得:R滑=20 Ω,故A正确;
电源的电压:U=UL+IR滑=3 V+0.3 A×20 Ω=9 V,故B错误。
(3)滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率:PR=I2R滑=(0.3 A)2×20 Ω=1.8 W,故D错误。
9.39960　200　 根据I=可知,手机锂电池充满电后,储存的电荷量:
Q=It=3000×10-3 A×3600 s=10800 C,
充电电流所做的功即储存的电能为W=UIt=UQ=3.7 V×10800 C=39960 J。
该手机最长待机时间为
t'===200 h。
10.2.64×105　2.4×105　 电动机正常运转时的电压为220 V,通过的电流为10 A,工作时间t=2 min=120 s,则消耗的电能:W=UIt=220 V×10 A×120 s=2.64×105 J;
电流产生的热量:Q=I2Rt=(10 A)2×2 Ω×120 s=2.4×104 J;
则对外输出的机械能为W'=W-Q=2.64×105 J-2.4×104 J=2.4×105 J。
11.7.2　1.44×103
一个“220 V　60 W”的白炽灯每天正常工作4 h,则30天消耗的电能:
W=Pt=60×10-3 kW×4 h×30=7.2 kW·h。这些电能可供“220 V　5 W”的LED灯正常工作的时间:t'===1.44×103 h。
12.电流　12.5
13.6　0.6　 由图乙可知:灯泡L与电阻R并联,根据P=UI,从图像上可以看出,当L的实际功率为1.8 W时,对应的实际电压为6 V,实际电流为0.3 A,则电源电压U=U实=6 V,
通过R的电流:IR===0.6 A。
14.温　3025　 (1)当开关S接触2、3触点时,只有电阻R1接入电路,电路的电阻最大,由P=UI=可知,电源的电压一定时,电路的电功率最小,水龙头放出的是温水。
(2)当开关S接触3、4触点时,电阻R1和R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,水龙头处于热水挡,水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率:P=P1+P2=+=+=3025 W。
15.(1)如图图图所示
(2)断开　(3)短路　(4)2.2　右　(5)0.75
16.(1)由P=可知,灯泡正常工作时的电阻:
RL===6 Ω。
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,灯泡L短路,R1与R2并联,当R2连入电路的阻值最大为15 Ω时,电路总电流最小,电路总功率最小,
通过R1的电流:
I1===0.45 A,
通过R2的电流:
I2===0.3 A,
电路的最小总功率:P小=U×(I1+I2)=4.5 V×(0.45 A+0.3 A)=3.375 W。
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,R1断路,灯泡L与R2串联,电压表测R2两端电压。
灯泡的额定电流:IL===0.5 A,
因为灯泡的额定电流IL=0.5 A,电流表量程为0~3 A,R2标有“15 Ω　1 A”字样,
所以,在确保电路元件安全的情况下,电路中的最大电流为I大=IL=0.5 A,此时R2连入电路的阻值最小,
则电路的最小总电阻:R小===9 Ω,
R2连入电路的最小阻值:
R2小=R小-RL=9 Ω-6 Ω=3 Ω;
因为电压表量程为0~3 V,所以在确保电路元件安全的情况下,R2两端电压最大为U2=3 V,此时R2连入电路的阻值最大,
此时电路中电流:
I小===0.25 A,
R2连入电路的最大阻值:
R2大===12 Ω。
综上所述,滑动变阻器R2的阻值变化范围为3~12 Ω。