浙教版九上 3.6电能 随堂练习（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版九上 3.6电能 随堂练习
一、单选题
1．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
A．灯泡两端的最大电压是1.5V
B．该电路中电流的最大功率是2.25W
C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
2．如图甲是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系"的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。下列叙述正确的是(　　)
A．曲线a为定值电阻R0的发热功率曲线
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6Ω
D．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W
3．2023年的植树节，我国利用无人机在沙漠地区播撒植物种子。如图所示的小型四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。若质量m＝2kg的无人机从地面上由静止开始竖直向上起飞，20s末无人机离地高度h＝50m，整个运动过程中电动机提供升力F＝24N，所受空气阻力f大小不变，且无人机动能增加量ΔE＝25J。已知动力系统的电动机工作电压U＝25V，电流I＝3A。下列说法不正确的是（　　） 21·cn·jy·com
A．无人机在上升过程中做加速运动
B．20s内电动机输出的机械能（升力所做的功）为1200J
C．所受空气阻力f为4N
D．该电动机的线圈电阻约为1.7Ω
4．如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（　　）
A．电流表示数最大值为0.6A
B．电压表示数范围为1.5～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.6W
D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω
5．如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变，下列说法中不正确的是（　　）
A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1：2
B．甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1：2
C．L1、L2两灯电阻之比为1：1
D．甲、乙两图中灯L2的功率之比为1：4
6．小科在吃烤串时，发现工作人员调节后，烤串机的显示屏上显示3000，但没看到单位，你觉得该单位应该是（　　） 2·1·c·n·j·y
A．安培 B．焦耳 C．伏特 D．瓦特
二、填空题
7．如图甲所示，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W"且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻R0的IU图像，电流表量程为0~3A.滑动变阻器铭牌上标有“最大电流2 A"，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A.
2-1-c-n-j-y
（1）小灯泡的电阻为　 　。
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为　 　A。
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和移动滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值P1：和最小值P2，则P1与P2的差值为　 　W。
8．小科用如图所示的电路进行实验，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P从变阻器R的一端逐渐移到某位置的过程中，小科多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R的P-I图像，实验中电流表和电压表均安全。
【来源：21cnj*y.co*m】
（1）R、R0的连接方式是　 　（串联或并联）
（2）求出图中最高点A点的纵坐标为　 　W。
9．如图是为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，分别为R甲和R乙。 21cnjy.com
本实验用到了控制变量法，请列举一个课本中用到该方法的实验：____________________
　 　。
（2）若R甲为10欧姆，R乙为5欧姆，实验中电流表示数为0.2A，若通电1分钟，R甲产生的热量为　 　焦耳。
10．如图甲所示为小宁从超市购买的暖手宝，其内部装有质量为1kg的水，图乙为暖手宝内部的电路图。
（1）暖手宝电路中的温控开关 　 　；
A．只控制发热管
B．只控制指示灯
C．同时控制发热管和指示灯
（2）若插电加热时，电源的电压降低，则要使水升高相同的温度所需的时间 　 　（填“变长”或“变短”）； 21世纪教育网版权所有
（3）若通电5min，暖手宝的水温度升高了40℃，水吸收了 　 　J的热量[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]。 www.21-cn-jy.com
三、解答题
11．一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压. 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R1的阻值是多少欧？
（3）小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？ 【版权所有：21教育】
四、综合说理题
12．某同学用铅笔芯(主要成分是石墨)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5亳米的铅笔芯两端接_上导线，放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图)，连接电压为3伏电源，闭合开关，铅笔芯发光并渐渐变亮，稍后渐渐变暗，断开电路，发现澄清石灰水变浑浊，铅笔芯明显变细。多次重复后，铅笔芯烧断掉落。请应用所学知识解释上述实验中出现的现象。 21教育名师原创作品
答案解析部分
1．B
本题考查对电路图的基本分析，以及电功率的基本计算过程。由该电路图可知，滑动变阻器和灯泡L是串联的，同时电压表测的是滑动变阻器两端的电压。灯泡电阻=5欧
A.电压表量程为0-3v，故灯泡两端的最小电压为1.5v；
B.电路中的最大电流=，故最大功率=0.5A·4.5v=2.25w；
C.当电压表读数为3v时，此时电路电流最小=，故其范围为0.3A~0.5A；
D.电流最大时，其阻值=；电流最小时，阻值=， 滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω
故答案为：B
2．D
电功率P=UI=I2R，电压不变时，电功率与电流成正比。电阻不变时，电功率与电流平方成正比，串联电路中，各用电器两端的电压之和等于总电压。 21教育网
A.由P=I2R可知：定值电阻的电功率与电流的平方成正比，应该是曲线b符合题意。曲线a表示P与I 成正比，电路中电源电压保持不变，所以曲线a应该表示电路中消耗的总功率与电流的关系图像。故A错误。
B.电源电压保持不变，由P=UI可知，电路中消耗的总功率与电流成正比，由曲线a可知，电源电压U=P/I=9W/3A=3W，故B错误。
C.由AB可知，曲线C为滑动变阻器R消耗的电功率与电流的关系图。当滑动变阻器接入胡电阻最大时，电路中的电流最小，此时I=0.5A，R总=U/I=3V/0.5A=6 Ω ，根据曲线a可知，定值电阻的阻值R=P/I2=9W/(3A)2=1Ω，所以滑动变阻器的最大电阻=R总-R=6Ω-1Ω-5Ω，故C错误。
D.滑动变阻器消耗的电功率PR0=P总-PR=3V*I-I2*1Ω=-I2+3I，根据二次函数的特点可知，当I=1.5A时，PR0最大，最大值为3V*1.5A-(1.5A)2*1Ω=2.25W，故D正确。21*cnjy*com
3．C
本题主要考查物体的功能关系，并通过受力分析完成功能转化。
A.由于无人机是由静止竖直向上飞的，故其在上升过程中做加速运动；
B.W=F升xS=24NX50m=1200J，故B正确；
C.由能量守恒定律可知f·h+G·h+ ΔE =W升，所以；
D.20s内其所消耗的电能=25v·3A·20s=1500J
Q=W总-W升=1500J-1200J=300J
R=
故答案为：C
4．B
本题主要考查电路的相关计算需灵活应用欧姆定律和电功率的计算公式。
A.当滑动变阻器为零时，此时电流表示数最大，，但此时电压表超过其量程，故最大电流为电压表示数3v时的电流大小=0.3A
B.当滑动变阻器位于最大阻值时，此时定值电阻电压最小，即，故电压范围为1.5v~3V
C.当滑动变阻器阻值与定值电阻相等时，此时滑动变阻器功率最大，故不可能达到0.6w
D.当电压表示数为3v时，此时R=，所以其范围为15 Ω ~20 Ω
故答案为：B
5．B
（1）（3）根据可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，可得出灯L1在两个图中的电压之比，因电源电压不变，在甲图中，根据分压原理确定两灯的电阻之比；
（2）根据串联电阻的规律和并联电阻的规律，分别用R2表示出两个电路的总电阻，
在甲、乙两个电路中，根据，在电压不变时，电功率与电阻成反比，分别得出甲、乙两图电路消耗的总功率之比；
（4）根据算出甲、乙两图中灯L2的功率之比。（1）根据P=UI=可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，
则有：；
解得：；
，其中L1并=U（U为电源电压），
即甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1：2，故A正确不合题意；
因电源电压U不变，
在甲图中，L1的电压是电源电压的，
根据U总=U1+U2可知，L2的电压是电源电压的，
所以在甲图中，L1两端的电压等于L2两端的电压，
即L1、L2两灯电阻之比为1：1，故C正确不合题意；
根据串联电阻的规律和并联电阻的规律可得，
甲中电路的总电阻：R串联=R1+R2=2R2，
乙中电路的总电阻：，
根据可知，在电源电压不变时，总功率与总电阻成反比，
故甲、乙两图电路消耗的总功率之比为：，
故B错误符合题意；
甲、乙两图中灯L2的功率之比为：，
故D正确不合题意。
故选B。
6．C
从家庭电路的电压及人体安全电压、安全电流分析解答。家庭电路电压为220伏。人体安全电压≤36伏，安全电流30毫安以下。
A.3000安培远超安全电流，不安全，所以不正确
B.焦耳是电功单位，电功与功率和用电时间有关，所以不正确
C.伏特是电压单位，3000伏远超家庭电路或工厂用电电压，所以不正确
D.瓦特是电功率单位，显示用电器工作时的电功率，符合实际情况，所以正确
7．（1）12
（2）0.4
（3）17.2
（1）灯泡电阻可通过电功率的公式计算求得；
（2） 将E与A相连，F与D相连，断开开关S ，此时滑动变阻器和灯泡串联在一起，在根据灯泡正常发光时的电流可求出在b端时的电流大小；
（3）EF接BD时功率最小，EF接AC时，开光s闭合时功率最大。
（1）；
（2）E与A相连，F与D相连，断开开关S ，此时滑动变阻器和灯泡串联在一起；滑片在中点时，
，故在b端时，I=0.5A-0.1A=0.4A；
即U=0.4·R1+0.4·12，U=0.5·R1+6：；所以U=8v，R1=8欧
（3）由图乙可知R0=20欧
EF接BD时功率最小，
EF接AC时，开光s闭合时功率最大I总=2A+0.4A=2.4A.故
即差值为17.2w
8．（1）串联
（2）9
串联电路的特点是各用电器相互影响，并联电路是各用电器互不影响。电路中电压表测的是滑动变阻器两端的电压，电流表测的是通过电路的电流。此类题中关键要找到不变的量，利用不变的量去求。
（1）、取下R0，R就不能够正常工作，所以R、R0的连接方式是串联。
（2）、滑片移动过程中，电源电压与R0没有发生变化。所以滑动变阻器的功率P=UI=U总I-I2R0来求。由图可知当I=0.5A时，P=5W，当I=2A时，P=8W。即5W=U总X0.5A-(05A)2XR0， 8W=U总X2A-(2A)2XR0，解方程可得：U总=12V，R0=4 Ω 。所以P=12VXI -I2X4 Ω ，根据抛物线性质可知P最大= ==9W
www-2-1-cnjy-com
9．（1）探究电流与电压、电阻的关系（其他合理答案也可以）
（2）24
电流热效应的影响因素——用控制变量法进行研究
(1)在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
(2)在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
（1）考查控制变量。
（2）由焦耳定律可知，R甲产生的热量：Q甲=I2R甲t=（0.2A）2×10Ω×60s=24J。
10．（1）C
（2）变长
（3）1.68×105
（1）根据图乙分析电源插头线与暖手宝相连时电路的连接情况，从而可知温控开关所控制作用；
（2）使水升高相同温度需要的热量是一定的，根据并联电路电压规律和Q=W=t分析电源电压降低后电热管所需要加热时间变化情况；
（3）根据Q=cmΔt计算暖手宝的水温度升高了40℃，水吸收的热量。（1）电源插头线与暖手宝相连时电路的连接情况如图所示：
若电流从A注入，经a→温控开关后分成两支，一支经电热管→b→B；另一支经c→C→定值电阻和指示灯→B，即两支电流汇合到B。所以定值电阻、指示灯串联后再电热管并联，温控开关在干路上，所以暖手宝电路中的温控开关同时控制控制发热管和指示灯，故选C；
（2）由Q=cmΔt知，要使水升高相同的温度时，水吸热的热量是一定的；
由并联电路的电压规律知，若电源电压降低，电热管两端电压也降低，
由Q=W=t知，电热管电阻一定时，要产生相同的热量，加热时间会变长；
（3）暖手宝的水温度升高了40℃，
水吸收的热量：Q=cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×40℃=1.68×105J。
21·世纪*教育网
11．（1）保温
（2）R1= =40Ω
（3）W总=P磨t磨+P热t热=110W×0.5×60s+ 1210W×3×60s=2.211×105J 21*cnjy*com
（1）根据比较开关在不同闭合情况下总功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据图片可知，当同时闭合开关S2和S3时，只有R1自己工作，此时为加热档，根据公式 计算R1的阻值。
（3）根据W=Pt分别计算出磨豆和加热消耗的电能，然后相加得到消耗的总电能。
（1）根据图片可知，当只闭合开关S1时，只有电动机工作，此时为磨豆状态；
当只闭合开关S2时，此时R1与R2串联，总电阻为R串；
当同时闭合开关S2和S3时，只有R1自己工作，总电阻为R1；
根据串联电路的电阻特点可知，R串>R1；
根据可知，总功率P串则二者对应的状态分别为保温和加热。【出处：21教育名师】
12．石墨是导体；通电时，电流经过铅笔芯，由于电流的热效应，电能转化成内能，石墨温度升高碳燃烧发光；在燃烧过程中产生的二c氧化碳和瓶中的石灰水反应生成“白色沉淀碳酸钙；铅笔芯越来越细，电阻变大，总电压不变，实际功率减小，亮度变暗。
（1）电流经过导体时会发热，这就是电流的热效应；
（2）石墨的主要成分为碳，碳与氧气反应生成二氧化碳气体；
（3）二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙白色沉淀；
（4）导体的电阻与横截面积成反比，即铅笔芯越细，它的电阻越大；
（5）灯泡的亮度与它的实际功率有关，即实际功率越小，亮度越小，据此分析解答。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)