| 名称 | 18.2 电功率 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期广东省九年级物理期末试题选编 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-09-13 00:00:00 | ||
D.因灯丝的电阻与材料、长度以及横截面积有关,当材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,电阻越大,因为R甲>R乙,因此甲灯丝较细,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】两电阻串联后再与灯串联,电压表测两电阻的电压,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,R1、R2的等效电阻变大,由分压原理,电压表示数变大,根据串联电路电压的规律,灯的电压变小,通过灯的电流变小,根据P=UI,灯的实际功率变小,灯L变暗,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】甲灯正常发光时的电流
电阻
乙灯正常发光时的电流
电阻
将它们串联在15V的电源上,电路中的电流
故甲灯能正常发光。故选A。
8.B
【详解】若把灯泡与电阻串联在3V电源两端,则
U=UL+UR=3V
且通过灯泡和电阻的电流相等,由图可知,当电流为0.15A时,灯泡和电阻两端的电压分别为1.5V,满足条件,因此电路中的电流为I=0.15A,则电路的总功率为
P=UI=3V×0.15A=0.45W
故ACD错误,不符合题意;B正确,符合题意。
故选B。
9.C
【详解】AB.LED灯L1的电功率为
P1=U1I1=2.5V×0.02A=0.05W
小灯泡L2的电功率为
P2=U2I2=1.6V×0.1A=0.16W
所以
P1<P2
电功率表示电流做功快慢的物理量,所以L1做功比L2做功慢,两个灯泡通电时间未知,由W=Pt可知,L1所做的功不一定比L2多,故AB错误;
CD.由于
P1<P2
由W=Pt可知,L1每秒钟消耗电能比L2少,故C正确,D错误。
故选C。
10. 电压 1:3 3:16
【详解】[1]当闭合S1,S2时,若甲是电流表,会造成电源短路,因此甲是电压表,若乙是电流表,两表示数单位分别为A和V,示数之比无法为4:3,则两表均为电压表。
[2] R1、R2串联,甲测总电压,乙测R2两端电压,两表之比为4:3,即
可求得
[3]两表均为电压表时,总功率为
同时更换两电表种类,即两表为电流表,要使两表均有正常示数,应闭合S1,断开S2,使R1、R2并联,此时总功率为
因此前后总功率之比为
11. 低温 高温 中温
【详解】[1]由图乙可知,当断开,接a端时,R1和R2串联,此时电路的总电阻最大,由
可知,此时总功率最小,则该电火锅选用低温档工作。
[2]由图乙可知,当闭合,接b端时,R1和R2并联,此时电路的总电阻最小,由
可知,此时总功率最大,则该电火锅选用高温档工作。
[3][4]由图乙可知,当断开,接b端时,只有R2接入电路中,此时电路的总电阻介于高温挡和低温挡的电阻之间,由
可知,此时总功率不大不小,则此时电火锅为中温档。
12. 丙 乙 甲
【详解】根据,当U一定时,R越小,P越大,也就是说,电烤箱在额定电压下,其高挡位(即电功率P最大)对应其电路的电阻最小,其低挡位(即电功率P最小)对应其电路的电阻最大,而中挡位对应的电路的电阻阻值处于高挡位和低挡位之间,由图甲知,只闭合S1和S0,此时电路阻值为R1;由图乙知,只闭合S2和S0,此时电路的阻值为R2;由图丙知,同时闭合S0、S1和S2,此时电路的阻值为;因为R1>R2>R,可见图丙对应的电路阻值最小,即应为高挡,而图甲对应的电路阻值最大,即应为低挡,因此,高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图丙、图乙和图甲.
13. 12 串 8
【详解】[1]灯泡正常发光时,,灯泡的额定电流
灯泡的电阻
[2][3]根据串联电路的分压特点可知,要使灯泡在10V的电源上正常发光时应串联一个电阻,此时灯泡两端的电压为6V,电路中的电流
电阻两端的电压
电阻的阻值为
14. 9 10 2.7
【详解】[1]闭合开关,R和L串联,电压表测量R两端的电压。小灯泡的实际功率为1.8W,由图甲且根据P=UI可知,此时通过灯泡的电流为0.3A,灯泡两端的电压为6V;电压表示数为3V,则R两端的电压为3V,根据串联分压可知电源电压为
[2]由串联电路的电流特点可知,过R的电流与通过灯泡的电流相等,均为为0.3A,根据欧姆定律可知
[3]电路消耗的总功率为
15. 1.8 0.72 6.48
【详解】[1]闭合开关,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压;根据串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数应大于电压表V2的示数;因为两电压表指针位置相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV1=9V,则电源电压U=Uv1=9V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数Uv2=1.8V,则电阻R2两端电压为1.8V。
[2] R1两端的电压
通过R1的电流
;
[3]电路通电后的总功率
16. 6 30Ω 0.48
【详解】[1]当S1、S2闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时灯泡和定值电阻并联,电流表测量干路电流;灯L正常发光,根据并联电路的电压特点可知电源电压
[2]根据 可知通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
根据欧姆定律可知定值电阻的阻值
[3]设定灯L电阻保持不变,根据 可知灯泡的电阻
当S1断开,S2闭合,滑片移至b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电流表读数是0.2A,根据可知,灯L的实际电功率
17. 加热 小于 小于
【详解】[1]如图所示,开关S1和S2都闭合时,R2处于短路,电路为R1的简单电路,加热电路的电阻为R1=66Ω,根据电功率公式可得此时的加热功率为
开关S1闭合,S2断开时,加热电路为两电阻串联,根据串联电路电阻的关系,总电阻为
根据电功率公式可得此时的加热功率为
所以,即开关S1和S2都闭合时加热功率较大,故此时为加热状态。
[2]开关S1闭合,S2断开时,加热电路为两电阻串联,由电功率公式可知,当电流相同时,功率与电阻成正比,R1=66Ω、R2=176Ω,即,故R1的功率小于R2的功率。
[3]根据题意,LED指示灯发红光时R0的电阻大于发绿光的电阻,根据欧姆定律,电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,故发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流。
18.(1)100W;(2)44Ω;(3)84%
【详解】解:(1)闭合开关S1,断开开关S2,电路中只有R1接入电路,此时电路处于保温档,保温档功率
(2)闭合开关S1、S2,电路中只有R1、R2并联接入电路,电路处于加热档,R2的功率
由可知,R2的电阻
(3)水温度升高75℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
答:(1)保温档的功率为100W;
(2)电阻R2的阻值44Ω;
(3)电蒸锅的加热效率为84%。
19.(1)1.452×105J;(2)0.2A;(3) 110Ω
【详解】(1) 由图乙可得,饮水机加热时,加热功率P1 =484 W ,加热时间t1 = 300s,故饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时,R1接入电路,此时饮水机处于保温档。由图乙可知,保温功率为P2 =44 W,流过R1的电流
I2===0.2A
流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时,R1与R2并联,处于加热档,那R2的功率
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值
R2===110Ω
R2的阻值为110Ω。
答: (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J;
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流为0.2 A;
(3) R2的阻值为110Ω。
20.(1)0.5A(2)4Ω(3)0.75W
【详解】(1).小灯泡标有“6V 3W”字样,说明灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,由P=UI知道,灯泡的额定电流是:
,
由欧姆定律,灯泡的电阻是:
;
(2).根据题意知道,灯泡正常工作时电路中的电流是:
I=IL=0.5A,
由串联电路的分压特点知道,此时滑动变阻器两端的电压是:
U滑=U总-U=8V-6V=2V,
此时滑动变阻器R接入电路的阻值是:
;
(3).当电压表示数为3V时,即灯泡两端的实际电压是3V,此时灯泡的实际功率是:
.
21.(1)0.5A;(2)660W;(3)0.286 kW h
【详解】解:(1)由图甲知,两个开关都闭合时,两电阻并联连接,处于加热状态;只断开S2,电路中只有R1工作,处于保温状态。此时,电路中的电流
(2)加热状态时,通过R2的电流
则电路的总电流
I总=I+I2=0.5A+2.5A=3A
加热时,电饭锅的功率
P=UI总=220V×3V=660W
(3)由图乙知,此次煮饭全过程加热所用时为0.4h,保温所用时为0.2h,则全程消耗的电能
W=Pt1+P1t2=660×10-3kW×0.4h+110×10-3kW×0.2h=0.286kW h
答:(1)保温时的电流I为0.5A;
(2)加热时电饭锅的功率P为660W;
(3)这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能W为0.286kW h。
22.(1)8.8Ω;(2)8.4×106J;(3)7000W
【详解】解:(1)由图知,两开关同时闭合时,两电阻并联,只闭合S1时,为R1的简单电路;因为并联的总电阻小于其中任一电阻,根据可知,只闭合S1时,电阻较大,功率较小,为低温挡,电热丝R1的阻值
(2)用高温挡淋浴时,淋浴20min共用水100L,水的质量
水从初温20℃升高到40℃吸收的热量
(3)由题知,假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收,则消耗的电能
该热水器高温挡功率
答:(1)电热丝R1的阻值为8.8Ω;
(2)水吸收的热量为8.4×106J;
(3)该热水器高温挡功率为7000W。
23.(1)110Ω;(2);(3)200V
【详解】解:接ab,R1、R2并联,接c,只有R2的简单电路,由可知,如图丙所示,接ab为高挡位电流为;接c为低挡位电流为。
(1)电热丝R2的阻值为
(2)此过程中电饭锅工作的电流做功为
(3)用电器的实际功率为
高挡位的总电阻为
实际电压为
答:(1)电热丝R2的阻值为110Ω;
(2)此过程中电饭锅工作的电流做功为;
(3)在第(2)情况下,实际电压为200V。
24.(1)0.5A;(2)10Ω;(3)0.7W
【详解】解:(1)由图甲可知,R1与R2串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,由题意可知,R1的额定电压为U1=5V,电源电压为U=7V,故由串联电路的电压规律可知,此时R2两端电压为
U2=U-U1=7V-5V=2V
由图乙可知,当R2两端电压为2V时,此时电路中的电流为I=0.5A,故可知R1的额定电流为0.5A;
(2)由题意及(1)中分析可知,R1的额定电压为U1=5V,R1的额定电流为I=0.5A,故由欧姆定律可知,R1的电阻值为
(3)由图乙可知,电压表的示数为6V时,此时电路中的电流为I1=0.1A,故由P=UI可知,整个电路消耗的电功率为
P=UI1=7V×0.1A=0.7W
答:(1)R1的额定电流为0.5A;
(2)R1的电阻值为10Ω;
(3)电压表的示数为6V时,整个电路消耗的电功率为0.7W。
25.(1)440W;(2)1.5A,330W;(3)2.64×105J
【详解】解:(1)R1、R2是两个相同的电热丝,每个电热丝正常工作时的电压为220V,由图乙知电热丝正常工作时的电流为2A,根据欧姆定律知每个电热丝正常工作时的电阻为
R1=R2===110Ω
每个电热丝正常工作的额定功率为
P额=U额I额=220V×2A=440W
(2)由图可知只闭合S2时两电热丝串联,因为两电热丝的阻值相等,所以两电热丝分得的电压相等,都为110V,由图乙知此时流过电热丝的电流为1.5A,此时电暖器消耗的总功率为
P=UI′=220V×1.5A=330W
(3)只闭合S1和S3,两电热丝并联,此时两电热丝两端电压相等,均等于220V,即两电热丝均正常工作,则两电热丝的总功率为
P总=2×440W=880W
电暖器工作5min消耗的电能为
W=P总t=880W×5×60s=2.64×105J
答:(1)每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是440W;
(2)只闭合S2时,流过电热丝的电流为1.5A,此时电暖器消耗的总功率为330W;
(3)只闭合S1和S3,让电暖器工作5min,消耗电能为2.64×105J。
26. 大 先变大,后不变 100 50.4 109
【详解】(1)[1]直流充电桩比交流充电桩的电压更高、电流更大,据P=UI知,充电功率会更大。
(2)[2]由图乙知,D由30%到55%时,充电功率变大,D由55%到70%时,充电功率保持不变,所以D从30%增至70%的过程中,充电功率先变大,再保持不变。
[3]由图乙知,D为70%时,充电功率为40kW。由表格数据知,充电电压为400V,据P=UI知,充电电流
(3)[4]由表格数据知,D为70%时,消耗的电能为24.0kW h,充电费用为28.80元。则每度电的费用
充满电时,需要消耗的电能
测试全过程的充电费用为
60kW h×(100%-30%)×1.2元/kW h=50.4元
(4)[5]D从80%增至90%,消耗的电能
由图乙知,这个过程充电功率15kW,用时
那么,D从70%增至80%用时
D从90%增至100%的充电功率与80%增至90%的相同,用时相同,所以整个过程充电时长
t=t0+t1+t2+t3=45min+16min+24min+24min=109min
27. 半导体 并 > C 9 2160
【详解】(1)[1]由题意可知,PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,因此PTC是半导体材料。
(2)[2]由图可知,各条PTC加热丝互不影响,故PTC加热丝是并联的。
[3]因为PTC加热丝是并联的,并联的PTC加热丝越多,电流越大,故IA>IB。
(3)[4]由图丙可知,PTC加热丝的阻值随温度的升高,先变小后变大,由题意可知,当温度达到40℃时,PTC加热丝的发热功率等于散热功率,温度保持不变,即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变,因此眼罩加热电路开关闭合后,PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变,由可知,其功率先变大后变小再不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[5]由可知,电源电压一定时,电阻越小,电功率越大,由图丙可知,PTC加热丝的最小阻值为40Ω,由题意可知,电加热眼罩由10根PTC加热丝并联组成,由并联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
则眼罩加热电路的最大发热功率
[6]由图丙可知,当温度为40℃时,PTC加热丝的阻值为100Ω,由并联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
则当温度为40℃时,通电10min,眼罩加热电路消耗的电能
28. 60 3400 100 9×108 3.6×108 42.4%
【详解】解:(1)[1]该混合动力汽车的重力
摩擦阻力约为车重的0.06倍,受到路面的摩擦力为
[2]当风速为45km/h时,汽车所受的总阻力为 ,因空气对行驶汽车的阻力与速度的平方成正比,所以,当汽车的速度为90km/h时有
汽车所受的空气阻力为
[3]汽车发动机克服摩擦和空气阻力做功的功率为
(2)[4]完全燃烧燃油20kg能放出的热量
[5]克服摩擦和空气阻力做的功为
[6]蓄电池储存电能的增加量
获得的有用能量
该汽油燃料的转化效率为
29. 10Ω 0.24A 不能 14.4J
【详解】(1)[1]由图2可知,电阻R的阻值为
(2)[2]S1闭合,S2断开时,只有R的简单电路,电压表测量R两端的电压,电流表测量通过R的电流,由图3可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.4V,电流表的示数
(3)[3]闭合S2后,电阻R与灯泡L并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量R和L两端的电压,电压表的示数为2V,小灯泡L的额定电压为3.8V,灯泡的实际电压是2V,低于额定电压,小灯泡不能正常发光。
[4]由图4可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.44A,通过R的电流
由并联电路电流的规律可知通过L的电流
IL=I-I3=0.44A-0.2A=0.24A
小灯泡L工作30s所消耗的电能
W=U3ILt=2V×0.24A×30s=14.4J
30. 最小值 10Ω 20Ω 0.3W R 不是
【详解】(1)[1][2]图中定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路的电流;电子秤空载时,滑动变阻器接入电路中的阻值是最小值,只有定值电阻工作,根据可知,定值电阻R0的阻值为
(2)[3][4]最大称量时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,滑动变阻器的阻值为
R滑=km大=20Ω/kg×1kg=20Ω
则总电阻
R=R0+R滑=10Ω+20Ω=30Ω
该电子秤的总功率为
(3)[5][6]物体质量越大,滑片位置越往下端,滑动变阻器接入电路的阻值越大,滑动变阻器分压越多,若电压表并联在滑动变阻器R的两端时,电压表的示数会增大,符合题意;当电压表并联在滑动变阻器的两端后,电压表的示数为
此函数不是一次函数,所以电压表改装后的电子秤刻度分布不是均匀的。
31. 8800 1.512×105 0.05 84% 小于 电热水壶的实际电压低于额定电压 电热水壶
【详解】(1)[1]10(40)A,10A表示电能表的标定电流,40A表示电能表的额定最大电流,因此该电能表所接电路的最大总功率
(2)[2]一个标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量
[3]800imp/(kW h)表示电路中的用电器消耗1kW h电能,电能表的指示灯闪烁800次,则热水壶消耗电能
[4]电热水壶的效率
(3)[5][6]电热水壶的实际功率
由于电路中的电压低于电热水壶的额定电压,所以电热水壶的实际功率会小于额定功率。
(4)[7]电热水壶烧水的费用
煤气炉烧开这些水的费用
0.0335元<0.08元,所以从使用成本上考虑,使用电热水壶更划算。
32. 串联 变大 变小 变小 100 10 400
【详解】(1)[1]由文中信息可知,电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响,只有同时闭合时才能工作,当一个开关断开时,电路就断开,故它们是串联接在电路中。
(2)①[2][3][4]防干烧的保护原理:当水烧干后,即温度高于100℃时,RT的电阻随温度的升高而增大,总电阻增大,根据知,电路的总功率减小,由知产生的热量随之减少,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高)。
②[5]从图像上可知,当温度为100℃时RT的电阻最小,此时总电阻最小,根据知电路的实际功率最大。
③[6][7]当在设定温度状态(温度为100℃)工作时,RT的阻值为RT=34Ω,R0、RT串联,电路消耗的总功率1100W,则电路的总电阻为
R0的阻值为
当RT的温度为130℃时,由图像可知,此时RT的阻值为100Ω,此时电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
RT两端的电压为
RT的实际功率为
33. 半导体 增大 减弱 释放 0.4 100Ω 1.2
【详解】(1)[1]依题意得,常用的光敏电阻是硫化镉光敏电阻,它是由半导体材料制成的。
[2]由表格中数据得,随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值增大。
[3]由图得,光敏电阻与定值电阻R0串联,当光敏电阻R的阻值增大时,电路总电阻变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性减弱。
[4]当光照强度减小到一定值时,光敏电阻的阻值增大到一定值,电路电流减小到一定值,电磁铁磁性减弱到一定程度,衔铁会被释放,照明电路接通,照明系统启动。
(2)[5]依题意得,工作电路中的两盏灯泡规格均为“220V 44W”,由得,灯泡正常发光的电流为
由图得,两灯泡并联,所以当两灯泡正常发光时,工作电路中的总电流为
(3)[6]依题意得,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统,由得,此时控制电路中的总电阻为
此时光敏电阻R的阻值为
[7]由表格中的数据可以看出,光照强度与相应的光敏电阻的乘积相同,可得
1.0lx×120Ω=E×100Ω
所以当光敏电阻的阻值为100Ω时,相应的光照强度为