九年级物理第十八章第2节电功率 同步练习（含答案解析）

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九年级物理 第十八章 第2节 电功率 同步练习
一、单选题
1．已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ）

A．图甲中R1与R2的电流比 B．图乙中R1与R2的电压比
C．图甲与图乙的总功率比 D．图甲与图乙的总功率比
2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为，灯丝电阻为，忽略温度对灯丝电阻的影响，，先将单刀双掷开关拨至触点a，只闭合开关、，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为，电路的总功率为；只闭合开关、，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为，电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点b，只闭合开关、时，电流表示数为0.3A，下列说法中正确的是（　　）

A．
B．电源电压为12V
C．电路的最大功率为24.3W
D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω
3．如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（　　）
额定电压 220V
工作频率 50Hz
热风挡电功率 900W
冷风挡电功率 100W
A．IR∶IM＝9∶1 B．IR∶IM＝1∶9 C．IR∶IM＝8∶1 D．IR∶IM＝1∶8
4．历史上的科学发现都源于对某些现象的认真观察、深入思考和不懈探究，要学好物理也要注重观察身边的事物。下列描述符合实际的是（　　）
A．教室门的高度大约为3.5m
B．人正常的步行速度约为5m/s
C．家用电视机功率约1000W
D．初中物理课本封面受到大气压力接近5000N
5．如图所示，在“探究电流与电阻的关系”时，电源电压恒为，可选用、、的电阻，滑动变阻器规格为“”，电压表（量程为），电流表（量程为）。下列说法正确的是（　　）

A．将由换成，不需要调节滑动变阻器
B．调节滑动变阻器的过程中，应观察电流表的示数
C．实验中可保持两端电压为
D．将由换成，正确操作后滑动变阻器的功率将变小
6．小明观察到本月底家里的电能表的相关示数如图所示，下列有关说法正确的是（　　）

A．电能表是测量用电器消耗电能快慢的仪表
B．本月小明家消耗的电能是807度
C．额定功率为1kW的用电器在此电路中单独连续工作1小时电能表一定转3000转
D．当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在6min内电能表的转盘转了300转，这个用电器的实际功率是1kW
7．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　）
①滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
②电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
③滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω
④电路的最大电功率是2.5W

A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④
8．学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示，其中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时，R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是（　　）

A．显示仪一定是电流表
B．室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小
C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小
D．若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻
二、填空题
9．如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图像如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开，闭合，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源电压为 V，变化过程中，灯泡的最小电阻为 ，灯泡的额定功率为 W。

10．如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是 J；S闭合后，电路中消耗的总功率将 。

11．小平家5月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW h，5月末他家的电能表示数如图，5月初电能表的示数应为 。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过 W。他单独使用电炖锅正常工作3min，电能表转盘转过160转，则电炖锅的额定功率为 W。

12．如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2=44 。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个档位的调节。已知中温档的额定功率为440W。求：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”）、S2 （选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡；
（2）R1的阻值 ；
（3）当空气炸锅处于高温档时，正常工作10min消耗的电能 。

13．厦门市对道路上高能耗的路灯进行节能改造，将一批额定功率为400W的高压钠灯替换成了250W的LED灯。这些LED灯接入电路的方式是 联；替换后，每盏灯1min可以节约 J的电能。
三、简答题
14．在图甲中的A是乙电路中开关闭合时电压表读数U与电流表读数I的关系图，B是额定电压为4V的灯的U－I曲线。
（1）由甲中的B线可知，当灯的电压为4V时，通过它的电流为0.43A，则灯的额定功率是多少？
（2）乙图中，电源电压是多少？R1的阻值是多少？
（3）在乙图中，用灯泡B取代电路中变阻器，R1消耗的功率是多少？

15．如图所示的宣传画展示了1度电的价值，想想你在生活中应如何节约用电？（写出两条即可）

四、作图题
16．“弘扬美德，敬老爱老”，请设计一款有“加热”和“保温”两挡的老人用加热坐垫，要求使用“加热”挡时功率为各种方案中最大的。现有器材：电源、两个加热电阻、两个开关和若干导线。在虚线框内画出你设计的电路图。
17．现有两根“220V 400W”电热管R、开关及导线，如图所示，要求电路的功率为200W，设计恒温电路，完成电路连接。
五、实验题
18．图甲是能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示。它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，自动断开开关，停止加热。

（1）的空气从20℃加热到200℃需要吸热 J；[c空气=]
（2）工作电路中电热丝R1的额定电压为200V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时通过电热丝的电流是 A，指示灯支路消耗的功率为 W；
（3）控制电路电源电压恒定，其中R2为热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示，R3为调温电阻。把R3的阻值调为100Ω时，则加热温度设定为150℃，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热，直到温度达到150℃时，R2的阻值为 Ω，衔铁向上弹起，停止加热。当R3的阻值调为80Ω时，则设定的加热温度为 ℃。
19．小明利用甲图所示的器材“测量小灯泡的电阻”，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A。

（1）请用笔画线代替导线，将甲图电路连接完整（要求：滑片P向右移，电路中电流变大，导线不得交叉）；( )
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，经检查电表完好，则故障可能是 ；
（3）故障排除后，小明移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时电压表的指针位置如图乙所示，由此可知小灯泡正常发光时的电阻为 ；
（4）小明发现在相同情况下，长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮。请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是： （写出1条即可）。
六、计算题
20．如图为小明家的电压力锅，图是它的铭牌，在锅内装入2.5kg初温为15℃的食材，加热至 95℃，已知，问：
（1）电压力锅加热时，电流为 A，电阻为 Ω；
（2）此过程中，食材吸热 J；这些热量相当于完全燃烧 m3天然气放出的热量；
（3）若该压力锅的加热效率为 80%，此加热过程需要多长时间？( )

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参考答案：
1．C
【详解】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过与的电流相等，即
故A不符合题意；
B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 与两端的电压相等，则
故B不符合题意；
CD．根据电功率的公式
可得
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】A．单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电阻R0与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路电流，电压表示数为6V，电流表示数为I1，则
电路的总功率为
只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联，电压表测量变阻器电压，电流表测量电路电流，电压表示数为2V，电流表示数为I2，则
电路的总功率为
所以
故A错误；
B．由串联电路特点与欧姆定律得，当单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电源电压为
只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时
依题意得
解得
当单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，由串联电路电流特点与欧姆定律得，电阻R0与滑动变阻器的电压之比为
则
电源电压
故B错误；
D．将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电路中只有灯泡L与电阻R0串联，电流表测量电路电流，由欧姆定律得，电路总电阻为
即
所以
，
则
故D错误；
C．当将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S2时，滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中是由灯泡与电阻R0并联时，电路电功率最大为
故C正确。
故选C。
3．C
【详解】由电路图可知，两开关都闭合时，电动机和电阻并联，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，则吹热风时，加热电阻的电功率
PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W
两条支路电流之比
故选C。
4．D
【详解】A．教室的高度约3m，教室门的高度在2.2m左右，故A不符合题意；
B．人正常步行的速度约为
故B不符合题意；
C．家用电视机正常工作的电流在0.7A左右，工作功率约为
故C不符合题意；
D．物理课本封面的面积约为
由得，封面受到的大气压力约为
故D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】AD．探究电流与电阻的关系，要控制电压不变，将由换成，根据串联分压原理可知，两端电压会增大，要使电压保持不变，需增大滑动变阻器所分电压，需调节滑动变阻器，增大其电阻；滑动变阻器两端电压不变，电阻增大，根据公式可知，滑动变阻器的功率将变小，故A错误，D正确；
B．调节滑动变阻器的目的是控制定值电阻电压不变，所以调节滑动变阻器的过程中，应观察电压表的示数，故B错误；
C．实验中若保持两端电压为3V，当时，电路电流为
会损坏滑动变阻器，故C错误。
故选D。
6．D
【详解】A．电能表是测量消耗电能多少的仪表，不能测量消耗电能的快慢，故A错误；
B．由图知，本月底家里的电能表的示数为807.0kW h，但不知道月初电能表的示数，无法计算本月消耗电能，故B错误；
C．若用电器正常工作，实际功率
1h消耗电能
电能表转盘的转数
但选项提供的条件没有说明是正常工作，实际功率不一定是1kW，转盘实际转数不一定是3000r，故C错误；
D．3000r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，转盘转300转时，用电器消耗的电能
工作时间
用电器的实际功率
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】①从电路图可以看到，闭合开关后，根据电流的流法，可知，这是一个串联电路，小灯泡和滑动变阻器串联，滑片向右滑动，可看到，变阻器接入电路的阻值在增大，不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡的阻值保持不变，则电路的总电阻增大，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，电路的电流在减小，电流表示数减小，再根据串联电路的分压特点，小灯泡的阻值保持不变，变阻器接入电路的阻值在增大，则变阻器两端的电压在增大，小灯泡两端的电压在减小，电压表并联在小灯泡两端，则电压表的示数是减小；综上所述，滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变小，故①错误；
②这是一个串联电路，电流处处相等，电流表的示数允许变化范围，即是电路中的最小电流值和最大电流值；
电路中的电流最小，则电路的总电阻阻值最大，小灯泡的阻值是不变的，可以尝试滑动变阻器的阻值调到最大，50Ω，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，则小灯泡的阻值为
小灯泡的阻值为10Ω，电源电压恒为6V，这时电路的电流为最小值，大小为
这电流值0.1A，没有超过电流表的量程，小灯泡的阻值为10Ω，这时小灯泡两端的电压为1V，电压表的示数为1V，没有超过电压表的量程，没有超过变阻器的最大电流1A，小灯泡两端的电压为1V，小灯泡不会烧坏，那么0.1A可以为电路的最小电流值；
电路中的电流最大，观察这些电器元件的相关数据，可看到，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，小灯泡的额定电流为
小灯泡的额定电流为0.25A，这电流值为最大值，如果再大，会烧坏小灯泡，这0.25A的电流值，没有超过电流表的量程，小灯泡正常发光，电压表示数为2.5V，没有超过电压表量程，没有超过变阻器的最大电流值1A，电路的总电阻为
小灯泡的阻值为10Ω，变阻器的阻值为
变阻器的阻值没有超过50Ω，则电流值的最大值为0.25A；
综上所述，电路中的最小电流值为0.1A，最大电流值为0.25A，即电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A，故②正确；
③由②解析可知道，电路中的最小电流值为0.1A，最大电流值为0.25A，电源电压恒定为6V，对应电路中的总电阻最大值和最小值，小灯泡阻值不变，变动的是变阻器的阻值，从而知道变阻器的最大值和最小值，分别为50Ω和14Ω，即滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω，故③正确；
④由②解析可知道，电路最大电流值为0.25A，电源电压恒为6V，根据电功率的公式可知，电路的最大电功率为
电路的最大电功率为1.5W，故④错误；综上所述，①④错误，②③正确，故ACD错误，B正确。
故选B。
8．D
【详解】A．由电路图可知，R与R0串联，当天然气浓度增大时，R阻值减小，由串联电路电阻等比例分压可知，此时R0两端电压增大，可知显示仪可以为电压表，故A错误；
B．室内有天然气泄漏时，R阻值减小，若显示仪为电压表，则由串联电路电阻等比例分压可知，此时R0两端电压增大，若显示仪为电流表，此时R0将被短路，电路中只有R，R阻值减小，由欧姆定律可得，电路中电流增大，故可知B错误；
C．室内有天然气泄漏时，此时电路中的阻值变小，由可得，电路消耗的电功率变大，故C错误；
D．若调低报警浓度，即电阻R阻值较大时，此时R0两端电压不变，故由串联电路电阻等比例分压可知，可将R0换成阻值大一点的电阻，故D正确。
9． 9 10 5.4
【详解】[1][2]闭合开关S、，断开，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端电压，再断开，闭合，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端电压，由图丙可知，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；闭合开关S、，断开，滑片P在最右端时，电路中的电阻最大，电流最小，由图乙可知I=0.3A，此时灯L两端的电压，变阻器R两端的电压为
则电源电压为
当滑动变阻器接入的阻值最大时，灯L的电阻最小，则灯L的最小阻值为
[3]当滑片P从最右端向左移动时，电路总电阻变小，电流变大，由串联电路的分压规律可知，电压表的示数变小，电路的总电阻最小（即R=0）时，电流表的示数达到最大值，此时灯L刚好正常发光，两端的电压为
则灯L的额定功率为
10． 180 变大
【详解】[1]S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是
[2]S闭合后，电路由R0与R串联变为R的简单电路，电路中电阻变小，由得，电路中消耗的总功率将变大。
11． 4400 1600
【详解】[1]小平家5月份消耗的电能
5月初电能表的示数为
W初=2023.6kW·h-100kW·h=1923.6kW·h
[2]由电能表的参数可知，他家接在这个电能表的用电器额定最大电流为20A，则他家可以同时使用用电器的最大总功率
[3]电炖锅正常工作3min，消耗的电能
电炖锅的额定功率
12． 断开 接A 110 9.24×105J
【详解】（1）[1][2]观察电路图可知，当S1断开，S2接A时，R1与R2串联，电路中电阻最大；当S1闭合，S2接B时，R1与R2并联，电路中电阻最小；当S1闭合，S2接A时，R2被短路，电路中只有R1，电路中电阻大小中等；由可知，当S1断开，S2接A时，电路中电阻最大，功率最小，此时空气炸锅为低温挡。
（2）[3]当S1闭合、S2接A时处于中温档，R1的阻值
（3）[4]当S1闭合、S2接B时处于高温档，则高温档的功率
正常工作10min消耗的电能
W= P高t=1540W×10×60s=9.24×105J
13． 并 9000
【详解】[1]路灯在工作时互不影响，可以独立工作，是并联的。
[2]每盏灯1min可以节约的电能为
W=Pt=（400W-250W）×1×60s=9000J
14．（1）1.72W；（2）6V，10Ω；（3）1.225W
【详解】（1）灯的额定功率
P额=U额I额=4V×0.43A=1.72W
（2）乙图中，滑动变阻器R与R1串联，电压表测量R两端电压，由A图线可知，当I=0时，就是变阻器断路，此时电压表的示数等于电源电压，则电源电压为6V，当U=0时，即变阻器短路，此时电路中的电流I=0.6A，由可得R1的阻值
（3）在乙图中，用灯泡B取代电路中变阻器，即R1与灯泡B串联，R1=10Ω，作出R1的U-I图线，如图所示

因串联电路中电流处处相等，电源电压为6V，且电源电压等于各用电器两端电压之和，所以，由上图可知，当电路中电流I=0.35A时，此时灯的电压为UL=2.5V，R1的电压为U1=3.5V，满足电源电压为6V，则R1消耗的功率
P1=U1I=3.5V×0.35A=1.225W
答：（1）灯的额定功率是1.72W；
（2）乙图中，电源电压是6V，R1的阻值是10Ω；
（3）在乙图中，用灯泡B取代电路中变阻器，R1消耗的功率是1.225W。
15．见解析
【详解】为了减小不必要的电能浪费，我们在实际生活中养成人走灯灭的好习惯；家用电器在不使用的情况下要拔下插头（因为有待机耗损）；夏天空调不要调的太低；在能够看的清的时候就不要开灯，还可以推广使用节能灯。
16．见详解
【详解】方法一：由
可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小；两个电阻可以串联，两个电阻全部接入时为保温挡，只要一个电阻接入电路时为加热挡，用开关控制两个挡位，电路图如图：
方法二：由
可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小；两个电阻可以并联，两个电阻都接入电路为加热档，一个电阻接入时为保温档，开关控制两个档位，如图：
17．
【详解】电源电压不变，根据可知，两根“220V 400W”电热管串联，电阻变为原来的2倍，电功率变为原来的一半，即为200W，电路图如图所示：
18． 900 5.5 11 30 200
【详解】（1）[1]由得，空气吸收的热为
（2）[2][3]由可知，正常工作时通过电热丝的电流为
由图乙可知，电热丝R1与指示灯支路并联，根据并联电路的电流特点可知，指示灯支路的电流为
根据并联电路的电压特点可知，指示灯两端的电压为
由可知，指示灯支路的功率为
（3）[4][5]由图丙可知，当加热温度为150℃时，R2的阻值：R2=30Ω；由图甲可知，控制电路中R2、R3串联；当加热温度为150℃，且R3的阻值为100Ω时，衔铁向上弹起，停止加热，衔铁向上弹起，停止加热，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻为
由于衔铁吸下时的电流不变，电源电压不变，则控制电路中的总电阻不变，则当R3为80Ω时，R2的阻值为
由图丙可知，当时，对应设定的加热温度为200℃。
19． 小灯泡断路 12.5 见解析
【详解】（1）[1]由于滑片P向右移，电路中电流变大，则可知，滑动变阻器的阻值变小，故完整的电路图如下图所示

（2）[2]由于小灯泡始终不亮，且电流表几乎无示数，经检查电表完好，说明电路中没有电流，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源并联，则可能的故障可能是小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电压表接入电路的是小量程，小量程的分度值为0.1V，故电压表的示数为2.5V，又小灯泡的额定电流为0.2A，则根据可知，小灯泡正常发光时的电阻为
（4）[4]小灯泡长期使用，灯丝由于表面升华而变细，在材料和长度不变的情况下，灯丝的横截面积越小，灯丝电阻越大，根据可知，灯泡的实际功率变小，会导致小灯泡变暗。
20． 5 44 6.6×105 0.015 750s
【详解】解：（1）[1][2]由图可知，电压力锅加热功率为1100W，额定电压为220V，由可得电压力锅加热时的电流
由可得电阻
（2）[3][4]食材吸收热量
根据题意，由可得这些热量相当于天然气完全燃烧所需的体积，即
（3）[5]若该压力锅的加热效率为 80%，根据可得加热这些食材所需要的电能
由可得加热过程所需时间
答：（1）电压力锅加热时，电流为5A，电阻为44Ω；
（2）食材吸热6.6×105J；这些热量相当于完全燃烧0.015m3天然气放出的热量；
（3）若该压力锅的加热效率为 80%，此加热过程需要750s。
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