人教版九年级物理全一册18.2电功率同步练习(含答案)
一、填空题
1.某家用电能表上标有“220V;10(20)A”字样。当家中部分用电器工作时,15min内耗电0.2kW·h,则这些工作的用电器总功率是 W;该家庭最多还可以再增加 W的用电器同时工作。
2.电动自行车已经是大部分市民的主要交通工具,其优点是经济实惠与便捷.如果某一电动自行车电动机的额定功率是240 W,以6m/s的速度匀速行驶时的供电电流为5A,则电动机的额定工作电压为 V,若该车电动机的效率为80%,则牵引力为 N.
3.小明家的电能表上标有“220V 10A 3000 r/(kW·h)”的字样。当小明家中所有用电器同时工作时,电能表在1min内转了60转,由此可知,他家里所有用电器的总功率为 W;若全部用电器同时工作时的总电流不超过电能表的额定电流,小明家还可以增加 W以下的用电器。
4.两盏灯L1和L2,分别标有“220V 25W”和“220V 100W”字样,则两灯的电阻之比R1:R2= ,若将它们串联接入照明电路中,L1和L2的实际功率之比P1:P2= ,灯 较亮一些。
5.如图所示的电路中,电源电压为6V,开关S断开时,电流表的示数为0.3A,开关S闭合时电流的示数为0.5A,则R2的阻值为 Ω,R1消耗的功率是 W,2秒种内整个电路消耗的电能是 J.
6.如图,A灯标有“4V,4W”字样,B灯标有“4V,2W”字样.闭合开关,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光,此时电压表的示数是 V,A灯和B灯的总功率是 W.
二、选择题
7.如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是()
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
8.图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω。当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P′。当只断开开关S1时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为P′′。下列判断正确的是()
A.U=6V,R2=20Ω B.U=9V,R3=30Ω
C.R3=10Ω,P∶P′′=3∶2 D.R2=20Ω,P∶P′=2∶15
9.学习了电学知识后物理兴趣小组对亮度可调的应急灯进行了探究发现它的亮度调节开关相当于一个滑动变阻器,电路如图所示。闭合开关用电压表和电流表对其进行测量,调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中,电压表和电流表的示数变化情况是(电源电压保持不变)( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表V1的示数变大
C.电压表V1的示数变小 D.电压表V2的示数不变
10.现在家庭电路中,常使用一种外壳由塑料制成的“空气开关”,它可替代闸刀开关和熔断器.如果某同学家安装的“空气开关”的额定电流是10A,那么,由这个“空气开关”控制的用电器的总功率最好()
A.不大于220WB.不大于2.2kW C.不小于1200W D.恰好等于2.2kW
11.实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流与两端电压的关系如图所示,则下列计算正确的是( )
A.若将它们并联后接入1.5V的电源,则通过干路的电流是0.32A
B.若将它们并联后接入1.5V的电源,则整个并联电路消耗的总功率为0.21W
C.若将它们串联后接入4.0V的电源,则小灯泡消耗的电功率是0.2W
D.若将它们串联后接入电压为U的电源,当电路中电流为0.2A时,定值电阻R与小灯泡L的电阻比值为2:3
12.将标有“220V 100W”的甲灯和标有“220V 200W”的乙灯串联在家庭电路中,比较两个灯泡的亮度( )
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.两灯一样亮
D.由于不知道灯泡两端电压,所以无法判断
13.在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.2A,电压表V1的示数变化了12V,电压表V2的示数变化了6V。已知R2>R4,则在将R2更换为R4后,电阻R3消耗的电功率的增加值( )
A.等于2.4W B.大于2.4W
C.小于2.4W D.以上情况均有可能
三、实验探究题
14.“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为10 ,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),“10 2A”的滑动变阻器,开关和导线若干。
(1)小明连接电路如图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表也无示数。小明用一根导线依次接在各元件的两端,当他用导线接在电流表两端时,灯泡及其他元件都工作,则故障原因是 ;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)如图丙是某小组测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数I1;当开关S1、S2闭合时,电流表的示数为I2,则Rx= 。
四、计算题
15.如图甲,电源电压可调,滑动变阻器R标有“1 A”字样,电流表量程0~3A,小灯泡L1、L2的额定电压均为6 V,其电流与电压的关系如图乙。求:
(1)L1正常发光时的电流;
(2)L2正常发光时的电阻;
(3)只闭合开关S1、滑动变阻器滑片P滑至中点时,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的电功率为3.2 W,滑动变阻器的最大电阻是多少?
(4)若不清楚各开关的闭合或断开状态,滑动变阻器滑片P的移动范围为2 Ω至最大阻值处,现移动滑片P同时调节电源电压,使两个小灯泡均发光,且其中一个小灯泡正常发光,各元件均安全工作,则电路总电功率的变化范围是多少?
16.如图甲所示电路,电源两端电压U=7V不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.当开关S闭合后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示.求:
(1)滑动变阻器R2接入电路的最大阻值;
(2)定值电阻R1的电阻值;
(3)电路消耗电功率的最大值.
答案
1.800;3600
2.48;32
3.1200;1000
4.4:1;4:1;L1
5.20;1.2;6
6.6;3
7-13 D D C B C A B
14.(1)(2)电流表断路(3)0.5(4)
15.(1)解:L1的额定电压为6V,由图乙可直接得到L1正常发光时通过的电流为1.2A。
答:L1正常发光时的电流为1.2A;
(2)解:L2的额定电压为6V,由图乙知,L2正常工作时通过的电流为0.8A,则此时L2的阻值
答:L2正常发光时的电阻为7.5Ω;
(3)解:若只闭合开关S1,滑动变阻器和灯泡L2串联,小灯泡L2正常发光,由图乙可知L2的电流为0.8 A,通过变阻器R的电流也是0.8 A,此时滑动变阻器连入的电阻
变阻器的最大阻值R = 2R半 = 2 × 5 Ω = 10 Ω
答:滑动变阻器的最大电阻为10Ω;
(4)解:当开关S1、S2闭合,S3断开时,L1、L2先并联,再与变阻器串联,则两灯泡均正常发光时,干路电流为I = I1 + I2 = 1.2 A + 0.8 A = 2 A
此时的电流大于变阻器允许通过的最大电流,不能保证变阻器安全,不符合题意。因此应该只闭合S3,让两个灯泡及滑动变阻器串联,由图乙可知L1的额定电流大于L2的额定电流,只能让L2正常发光,此时电路中的电流为0.8 A。由图乙可知,L1两端电压为2 V,当变阻器接入电阻为2 Ω时,电源电压U = U2 + UR + U1 = 6 V + 0.8 A × 2 Ω + 2 V = 9.6 V
对应电路总电功率P = UI2 = 9.6 V × 0.8 A = 7.68 W
当变阻器接入电阻为10 Ω时,电路电流为0.8A,由图乙可知,L1两端电压为2V,电源电压U′= U2+ UR ′+ U1= 6 V + 0.8 A × 10 Ω + 2 V = 16 V
对应电路总电功率P′ = U′I2= 16 V × 0.8 A = 12.8 W
即:电路总电功率的变化范围为7.68 W~12.8 W。
答:电路总电功率的变化范围为7.68W~12.8W。
16.(1)解:由电路图知道,当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值R2 与电阻R1 串联,电压表测R2 两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知,U2 =6V,I最小=0.1A,所以变阻器R2 接入电路的最大阻值:R2大 =U2/I最小=6V/0.1A=60Ω;
答:滑动变阻器R2接入电路的最大阻值60Ω;
(2)解:当滑片位于最左端时,电路为R1 的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知I最大=0.7A,此时R1 两端的电压U1 =U=7V,由I=U/R可得,R1 的阻值为:R1 =U1/I最大=7V/0.7A=10Ω;
答:定值电阻R1的电阻值10Ω;
(3)解:当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时,电流最大,电路消耗的总功率最大,则电路消耗的最大总功率:P最大=UI最大=7V×0.7A=4.9W.
答:电路消耗电功率的最大值4.9W。