18.2 电功率 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期广西各地九年级物理期末试题选编

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名称 18.2 电功率 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期广西各地九年级物理期末试题选编
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科目 物理
更新时间 2023-09-19 16:31:02

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18.2 电功率
一、单选题
1.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.3kW·h,这个用电器可能是(  )
A.电冰箱 B.电视机 C.空调 D.台灯
2.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,下列说法正确的是(  )

A.较亮的灯电流较大 B.较暗的灯功率较大
C.较亮的灯功率较大 D.两灯的功率相同
3.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压数示数U的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是(  )
A.电源电压为2V
B.R1的阻值为10Ω
C.电路的功率变化范围为0.6W~1.8W
D.滑片从a端滑到b端,电流表和电压表的示数都变小
4.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=18Ω,闭合开关S。下列说法正确的是(  )
A.在a、b两点间接入一个电压表时,电压表无示数
B.在a、b两点间接入导线,电流2s做的功是2J
C.在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,电路消耗的总功率为1.2W
D.在a、b两点间接入一个“1.5V 0.25A”的小灯泡,小灯泡不能正常发光
5.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)下列关于电能、电功和电功率的一些说法中,正确的是(  )
A.通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大
B.用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少
C.千瓦和千瓦时都是电功率的单位
D.用电器消耗的电功率越大,则电流做功越快,用电器消耗的电能也越快
6.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)如图所示,电路的电源电压恒为6V,灯泡L标有“2.5V 0.5W”的字样,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,下列说法正确的是(  )
A.只闭合S3,向右移动滑动变阻器的滑片,电压表示数会变大
B.只闭合S3,移动滑动变阻器的滑片,可使灯泡正常发光
C.同时闭合S2、S3,向右移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变小
D.同时闭合S1、S2、S3,将会造成电源短路,烧坏电流表
7.(2022秋·广西百色·九年级统考期末)如图所示,将标有“6V 6W“的灯泡L1和“6V 3W“的灯泡L2接在6V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(  )
A.电路总功率等于9W B.电路总功率大于9W
C.灯泡L1比灯泡L2亮 D.灯泡L2比灯泡L1亮
8.(2022秋·广西来宾·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压恒定。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在向左移动的过程中,则(  )
A.小灯泡变亮,电压表示数变大
B.小灯泡变暗,电压表示数变小
C.小灯泡亮度不变,电压表示数不变
D.小灯泡亮度不变,电压表示数变大
9.(2022秋·广西北海·九年级统考期末)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R2为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,下列四个选项中判断正确的是(  )
A.电流表和电压表的示数都减小 B.电路的总功率增大了
C.R2的功率没有变化 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
二、多选题
10.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R1为定值电阻。电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下,小心移动滑片,R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.定值电阻R1的阻值为20Ω
B.电压表的最小示数为12V
C.电路消耗总功率的最大值为9W
D.R2消耗功率的最大变化量为2.7W
三、填空题
11.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)若某电阻两端的电压为8伏时,通过电阻的电流是0.5A,则电阻值为 欧,10秒内该电阻消耗的电能为 焦;若将该电阻两端的电压调整为12伏,此时它的电功率是 瓦。
12.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)智能手机设置了自动调节屏幕亮度的功能后,处于光照比较强的环境时,屏幕会变亮,此时经过手机屏幕的电流 ,消耗的电功率 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)小珠家的电能表如图所示,当电路中的一台电热器单独工作1min,电能表的转盘转过15转,该电热器消耗的电能为 kW·h;若电热器铭牌上标有“220V 350W”,则电热器实际工作电压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)额定电压。(忽略温度对电阻的影响)
14.(2022秋·广西防城港·九年级统考期末)小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯。正常工作相同的时间, 产生的热量多。小明将家里一个电热水器单独连接在电路中,发现电能表(如图所示)上的铝盘120s内转了125r,电热水器消耗 的电能,该热水器的实际功率为 W。
15.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”、“6V 6W”字样,电源电压不变。只闭合S和S1,灯泡L和L1是 (选填“串联”或“并联”)电路,S、S1和S2都闭合时,通过灯泡L1的电流 (选填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯泡L2的电流,灯泡L1的亮度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)灯泡L2的亮度。
16.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值是10Ω。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端过程中,R2消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示。则该电路的电源电压为 V,当R2=10Ω时,R2消耗的电功率是 W。
17.(2022秋·广西百色·九年级统考期末)有一个标有“8V 4W”的小灯泡,如果接在12V的电源上,必须串联一个阻值为 Ω的电阻才能使小灯泡正常发光,通电1min电流通过这个电阻所做的功是 J。
四、计算题
18.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)如图1所示的电路,电源电压为9V且保持不变,灯泡L标有“6V;6W”的字样,将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中(图中未标出),电流表与电压表示数的变化曲线如图2所示。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)灯泡正常发光30s消耗的电能;
(3)灯泡电功率为1W时的电阻;
(4)滑片P在A、B位置移动过程中,当灯泡消耗的电功率最大时,滑动变阻器R消耗的功率。

19.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图所示的电路,闭合S1,断开S2,将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大时,电流表的读数为0.2A,电压表的示数为2V;若将S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片移动到最左端时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.9A。求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值R3是多少?
(3)在S1、S2闭合、滑动变阻器的滑片移动到最左端时,R2的消耗的功率是多少?
20.(2022秋·广西百色·九年级统考期末)某品牌电热取暖器的工作原理如图所示,它设计有两种基本工作状态,分别是高温制热挡和低温保温挡,其虚线框内为该取暖器的发热主体,已知,(忽略温度对电阻的影响)。求:
(1)开关S处于什么状态时,取暖器属于高温制热工作状态?它的功率是多大?
(2)该取暖器低温保温时,电路中电流是多大?工作100s产生的热量是多少?
(3)如果要将低温保温挡的功率再增加18W,试通过计算应将R2换成多大?
21.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)如图甲为某电饭锅,它的简化电路原理图如图乙所示,R0和R为电热丝,且阻值保持不变,R0=44Ω,S为靠近加热盘的感温开关,当加热盘温度达到103℃时,S自动断开,电饭锅处于保温状态。某次煮饭时,将电饭锅接入220V的电路,按下开关,感温开关S闭合,电饭锅处于加热状态,工作了15min,感温开关S断开,电饭锅处于保温状态,保温时图丙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求:
(1)加热状态下电饭锅的电功率;
(2)加热过程中,电饭锅消耗的电能;
(3)电热丝R的阻值;
(4)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
22.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“12V 12W”的字样,R0为定值电阻,灯丝电阻受温度影响。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求:
(1)小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2)R0的电阻;
(3)滑动变阻器的最大阻值;
(4)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc∶Pb=3∶7,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。
23.(2022秋·广西玉林·九年级统考期末)物理兴趣小组设计了一款模拟高速公路超载检测仪的装置:压敏电阻所在电路如图甲所示,电源电压恒定不变,R1、R2均为定值电阻,圆柱形烧杯的质量为0.1kg,底面积为2×10-3m2,放在电子秤上,当电流表示数超过0.6A时表示超载,压敏电阻的阻值与所受压力的关系如下表所示。通过装入不同质量的水,得到电路中两个电压表示数与电流表示数之间的关系如图乙所示。求:
(1)R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)当烧杯中装入0.4kg的水时,压敏电阻消耗的电功率。
压敏电阻所受压力F/N 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
压敏电阻的阻值R敏/Ω 45 28 15 9 5 2
24.(2022秋·广西来宾·九年级统考期末)如图甲所示是一款养生壶,其原理图如图乙所示。已知养生壶的额定电压为220V,R1和R2是电热丝,该壶有加热挡和保温挡,其中额定保温功率为242W。如图丙所示是一种具有电压和电能等计量的新型插座。将养生壶单独插在该插座上,用加热挡加热一段时间后,插座屏幕上显示用电前、后示数如图丁所示。[已知:电热丝电阻不变;养生壶在使用时其两端电压恒定;茶水的比热容c茶=4×103J/(kg ℃)]。求:
(1)电阻R1和R2的阻值;
(2)养生壶的额定加热功率;
(3)若加在养生壶两端电压为200V,则将2kg的茶水从18℃加热至98℃时所用的时间(不计热量损失)。
25.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)小壹设计了一个如图界所示的电子身高测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表装成身高显示仪,电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长,每lcm的阻值大小为0.1Ω,电压表量程为“0~15V,电流表量程为“0~3A”,身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V,电流表示数为1A。求:
(1)170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值;
(2)电源电压U的大小;
(3)小登在调试身高测量仪的过程中发现,被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变,但电阻丝的功率却可能不变;若身高不同的小双和小语站上该测量仪后,均能使电阻丝功率为9W,求小双和小语的身高差。
26.(2022秋·广西梧州·九年级统考期末)如图小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10 V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20 Ω、R2=30 Ω。请计算:
(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的总电阻;
(2)S2断开,S1、S3闭合时,电路中的总电流;(保留两位小数)
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通电5 min电路消耗的电能。
27.(2022秋·广西桂林·九年级统考期末)如图甲所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为160Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为0.3A.只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示;当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib,已知Ra︰R0=12︰5,(灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压;
(3)只闭合S2时,电路消耗的最小功率。
28.(2022秋·广西北海·九年级统考期末)如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)小明发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
29.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W” 的字样,R0为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求∶
(1)小灯泡L正常工作时的电流,及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2) R0的电阻 ;
(3)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc∶Pb=33∶35,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。(结果保留二位小数)
30.(2022秋·广西南宁·九年级期末)如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,小灯泡L标有“4V1.6W”字样,R1=20Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,则:
(1)小灯泡的阻值为多大?
(2)R1消耗的电功率是多少?
(3)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1,若只闭合开关S3,小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少?
五、综合题
31.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)一种电热水龙头俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水。如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,其中R2=44Ω,温水挡的电功率是880W[水的比热容是]。试回答或求解下列问题:
(1)当S旋到位置1时,水龙头流出 水;当S旋到位置3时,水龙头流出 水;(选填“冷”、“温”或“热”)
(2)当S旋到位置2时,小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收了多少热量?( )
(3)电热丝R1的阻值是多少?( )
(4)当S旋到热水挡时,小厨宝正常工作90s消耗的电能是多少?( )
参考答案:
1.C
【详解】由题意可得,这个用电器的电功率
对比以上四种家用电器中功率超1000W的只有空调机。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.由图可知,两灯串联,根据串联电路电流规律可知,流过它们的电流相等,故A错误;
BCD.灯的亮度由实际功率决定,根据公式P=I2R可知电阻越大,实际功率越大,灯越亮。一灯较亮,一灯较暗,说明较亮的灯的功率较大,故BD错误,C正确。
故选C。
3.C
【详解】AB.由图甲可知,电路为串联电路,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,由图乙可知,当滑动变阻器位于a端时,接入电路的的电阻为0,此时电路中只有R1,电路中电流最大,电源电压为

当滑动变阻器位于b端时,接入电路的的电阻最大,电路中电流最小,此时R2两端电压为2V,电源电压为

由①②可得,,U=3V,故AB错误;
C.根据图乙可知,电路中电流变化范围为0.2A~0.6A,根据P=UI可知
因此电路的功率变化范围为0.6W~1.8W,故C正确;
D.由图甲可知,电路为串联电路,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,滑片从a端滑到b端,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联电路分压原理可知,电压表示数增大,根据串联电路电阻规律可知,电路中总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数变小,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.在 a、b两点间接入一个电压表时,电压表串联在电路中测电源的电压,即电压表有明显示数,故A错误;
B.在 a、b 两点间接入导线,电流做功
故B错误;
C.在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,电路中的电流
电路消耗的总功率
故C正确;
D.因串联电路中总电压等于各分电压之和,若灯泡正常发光,则电阻两端电压
U串=U-UL=6V-1.5V=4.5V
因串联电路中各处的电流相等,则串联时通过灯泡的电流
则通过灯泡的电流等于灯泡的额定电流,故小灯泡能正常发光,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.通过用电器的电流做功越多,根据知,用电器功率不一定越大,还与通电的时间有关,故A错误;
B.用电器消耗的电功率越小,根据知,电流做的功不一定越少,因还与通电的时间有关,故B错误;
C.千瓦是功率的单位,千瓦时是电功的常用单位,故C错误;
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量,用电器消耗的电功率越大,表明电流做功越快,用电器消耗的电能也越快,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.只闭合S3时,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,向右移动滑动变阻器的滑片,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由可知,灯泡L两端的电压变大,由于电源电压不变,所以滑动变阻器两端分得的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误;
B.只闭合S3时,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,由电路图可知,电压表的量程为,电流表的量程为,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光时的电压,所以,此时滑动变阻器两端的电压
即滑动变阻器两端的电压15V,电压表安全,因串联电路中各处的电流相等,由P=UI可得,电路中的电流
即电路中电流小于0.6A,电流表安全,滑动变阻器接入电路中的电阻
即滑动变阻器接入电路的阻值下雨30Ω,电路安全,所以,移动滑动变阻器的滑片,可使灯泡正常发光,故B正确;
C.同时闭合S2、S3时,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,向右移动滑动变阻器的滑片,变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故C错误;
D.同时闭合S1、S2、S3时,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路中的电流,所以,不会造成电源短路,不会烧坏电流表,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】AB.根据可得,两灯泡的电阻分别为
两灯泡串联接在6V的电路中时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流
则电路总功率
故AB错误;
CD.由于串联电路中电流处处相等,且R1<R2,根据P=I2R可知,灯泡L2的实际功率较大,则灯泡L2较亮,故C错误,D正确。
故选D。
8.B
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压;当闭合开关S,当滑片向左移动的过程中,滑动变阻器的电阻增大,总电阻就会增大,电路电流变小,灯泡就会变暗;根据U=IR可知,小灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.D
【详解】A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,R1接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR可知,R2两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,所以,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
BC.电源电压不变,结合以上分析,根据公式P=UI可知,R2的功率变小,电路的总功率变小,故BC错误;
D.由可知,电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,因此电压表示数与电流表示数的比值变大,故D正确。
故选D。
10.BD
【详解】由图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.由图乙可知,当R2两端的电压为13V时,R2消耗的电功率为6.5W,由P=UI可知,此时电路中的电流为
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压为
U=U1+U2=IR1+U2=0.5A×R1+13V①
当R2两端的电压为15V时,R2消耗的电功率为4.5W,由P=UI可知,此时电路中的电流为
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压为
U=U1'+U2'=I'R1+U2'=0.3A×R1+15V②
联立①②解得
R1=10Ω,U=18V
故A错误;
B、由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电压表的示数最小,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,因为电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流I大=0.6A,此时电压表的示数,即定值电阻R2两端的电压为
U2小=U﹣U1大=U﹣I大R1=18V﹣0.6A×10Ω=12V
故B正确;
C.由B可知,电路中的最大电流I大=0.6A,则电路消耗总功率的最大值为
P大=UI大=18V×0.6A=10.8W
故C错误;
D.由B可知,滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电路中的电流最大为I大=0.6A,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,因为电压表的量程为0~15V,因此滑动变阻器两端的最大电压U2大=15V,由串联电路的电压特点可知,此时定值电阻R1两端的电压为
U1小=U﹣U2大=18V﹣15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
滑动变阻器消耗的电功率为
由上式可得,当R2=R1=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,而滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为20~50Ω,则当R2小=20Ω时,此时电路中的电流I大=0.6A,滑动变阻器消耗的电功率为
P大=I大2R2小=(0.6A)2×20Ω=7.2W
当R2大=50Ω时,电路中的电流为I大=0.3A,滑动变阻器消耗的电功率为
P小=I小2R2大=(0.3A)2×50Ω=4.5W
则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量
ΔP=P大﹣P小=7.2W﹣4.5W=2.7W
故D正确。
故选BD。
11. 16 40 9
【详解】[1]根据,电阻值为
[2]10秒内该电阻消耗的电能为
[3]该电阻两端的电压调整为12伏, 电阻值仍为,它的电功率是
12. 变大 变大
【详解】[1][2]手机屏幕变亮,说明手机在单位时间内电能转化为的光能增加,单位时间内消耗的电能增加,手机的实际功率变大,手机工作时的电压不变,由P=UI可知,经过手机屏幕的电流变大。
13. 0.005 小于
【详解】[1]3000r/(kW·h)表示电路的用电器每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转过3000转,则电能表的转盘转过15转,该电热器消耗的电能
[2]电热器的实际功率
由于电热器的实际功率P实14. 白炽灯 1250
【详解】[1]电风扇在工作时消耗电能,大部分转化为机械能,而白炽灯工作时电能大部分转化为内能;故在电功率相同、通电时间相同时,白炽灯产生的热量多。
[2]由图中电能表参数可知,电能表的铝盘转3000转电路消耗的电能为,所以电能表的铝盘转125转消耗的电能为
[3]电热水器的实际功率为
15. 串联 小于 小于
【详解】[1]由图可知,只闭合S和S1,电流从电源正极流出,依次流过开关,灯泡L和L1,最后流回电源负极,所以只闭合S和S1,灯泡L和L1串联在电路中。
[2][3]两个灯泡的额定电压相等,L1的额定功率较小,根据可知,灯泡L1的电阻要大于L2的电阻;S、S1和S2都闭合时,灯泡L1、L2并联后再与L串联在电路中,灯泡L1、L2两端的电压相同,根据欧姆定律可知,通过灯泡L1的电流小于通过灯泡L2的电流;根据P=UI可知,灯泡L1实际功率小于灯泡L2实际功率,所以灯泡L1的亮度小于灯泡L2的亮度。
16. 10 2.5
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关,R1、R2串联;当滑动变阻器R2的滑片P在b端时,其接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小;由图乙可知,R2的阻值为最大电阻值40Ω时,R2的功率为Pb=1.6W;由P=I2R可得电路中的最小电流
电源电压为
U=I最小(R2最大+R1)=0.2A×(40Ω+10Ω)=10V
[2]当R2=10Ω时,根据欧姆定律可知,电路电流
R2消耗的电功率
P2=I2R2=(0.5A)2×10Ω=2.5W
17. 8 120
【详解】[1][2]灯泡正常发光时的电压为8V,功率为4W,如果接在12V的电源上,应串联一个电阻分压,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,因此串联电阻两端电压
UR=U-UL=12V-8V=4V
根据串联电路中各处的电流相等,电路中的电流
串联的电阻阻值
通电1min电流通过这个电阻所做的功
W=URIt=4V×0.5A×60s=120J
18.(1)6Ω;(2)180J;(3)6Ω;(4)3W
【详解】解:(1)由图1可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流。根据可得,灯泡正常发光时的电阻为
(2)由可得,小灯泡正常发光30s消耗的电能为
(3)由图2可知,灯泡两端的电压为UL=2V,通过L的电流为IL=0.5A,此时灯泡的电功率为
根据可得,此时灯泡的电阻为
(4)由图2知,小灯泡两端的最大电压为UL′=6V,通过L的最大电流为IL′=1.0A,此时灯泡的电功率最大,根据串联电路中电流处处相等可知,通过滑动变阻器的电流为
因串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,则此时滑动变阻器两端的电压为
由可得此时滑动变阻器消耗的电功率为
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为6Ω;
(2)灯泡正常发光30s消耗的电能为180J;
(3)灯泡电功率为1W时的电阻为4Ω;
(4)滑片P在A、B位置移动过程中,当灯泡消耗的电功率最大时,滑动变阻器R消耗的功率为3W。
19.(1)10Ω;(2)20Ω;(3)1.8W
【详解】解:(1)当闭合S1,断开S2时,R1和R3串联,此时电压表测的是电阻R1两端的电压,电流表测的是通过电阻R1的电流,则R1的阻值为
(2)当开关S1、S2都闭合,滑片移动到最左端阻值为0,R1和R2并联,电压表测量电源电压,即U=6V;R1和R3串联时,滑动变阻器最大阻值两端的电压
U3=U–U1=6V-2V=4V
通过R3的电流
I3=I=I1=0.2A
滑动变阻器的最大阻值R3为
(3)S1、S2闭合、滑动变阻器的滑片移动到最左端时,R1和R2并联,电流表测干路电流I'=0.9A,由并联电路电压规律可知
UR1=UR2=U=6V
此时通过R1的电流为
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得,通过R2的电流为
I2=I′–I1′=0.9A–0.6A=0.3A
R2消耗的功率为
PR2=UR2I2=6V×0.3A=1.8W
答:(1)R1的阻值是10Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值是20Ω;
(3)R2的消耗的功率是1.8W。
20.(1)闭合状态,800W;(2)0.1A,2200J;(3)1149.5Ω
【详解】解:(1)由图可知,当开关S断开时,R1、R2串联,当开关S闭合时,R2被短路,只有R1工作,根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,所以,当开关S闭合时,R2被短路,只有R1工作,此时电路中的电阻最小,根据可知,电热取暖器的电功率最大,处于高温制热挡,高温制热挡的功率
当开关S断开时,R1、R2串联,此时电路中的电阻最大,电功率最小,电热取暖器处于低温保温挡,此时电路中的总电阻
电路中的电流
电热取暖器低温保温挡工作100s产生的热量
(3)低温保温挡原来的电功率
如果要将低温保温挡的功率再增加18W,则电热取暖器低温保温挡后来的电功率
由可知,电热取暖器后来的总电阻
根据串联电路的特点可知,更换后,R2的阻值
答:(1)开关S处于闭合状态时,电热取暖器处于高温制热挡,高温制热挡的功率为800W;
(2)该取暖器低温保温时,电路中电流是0.1A,工作100s产生的热量是2200J;
(3)如果要将低温保温挡的功率再增加18W,应将R2换成1149.5Ω。
21.(1)1100W;(2)9.9×105J;(3)440Ω;(4)704W
【详解】解:(1)由图乙可知,按下开关,感温开关S闭合,电路中只有R0工作,饭锅处于加热状态,则加热状态下电饭锅的电功率为
(2)由可知,加热过程中,电饭锅消耗的电能为
W=P加热t=1100W×15×60s=9.9×105J
(3)3000r/kW h表示电路中每消耗1kW h电能,电能表的转盘转过3000转,则电能表的转盘在1min内转过5转,电饭锅消耗的电能为
电饭锅的保温功率为
由图乙可知,当S断开,R0和R串联,电饭锅处于保温状态,由可知,R与R0的总电阻为
则R的阻值为
R=R总-R0=484Ω-44Ω=440Ω
(4)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,即
U实=80%U=80%×220V=176V
此时电饭锅加热状态的实际功率为
答:(1)加热状态下电饭锅的电功率为1100W;
(2)加热过程中,电饭锅消耗的电能9.9×105J;
(3)电热丝R的阻值为440Ω;
(4)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率为704W。
22.(1)1A、120J;(2)12Ω;(3)28Ω;(4)2.25W
【详解】解:(1)由电路图知道,闭合开关,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L和定值电阻R0两端的电压之和,电流表测电路中的电流。小灯泡L正常工作时其两端的电压UL=12V,功率PL=12W,由P=UI知道,小灯泡L正常工作时的电流
由 知道,小灯泡正常工作10s消耗的电能
WL=PLt=12W×10s=120J
(2)根据题意知道,滑片位于a端时,变阻器R接入电路中的电阻为零,此时灯泡正常发光,由图乙知道,此时电压表的示数为24V,则电源的电压
U=24V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻R0两端的电压
U0=U﹣UL=24V﹣12V=12V
因串联电路中各处的电流相等,所以,由知道,R0的电阻
(3)因灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍,所以,滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流
由图乙知道,电压表的示数UV=10V,此时滑动变阻器两端的电压
Ub=U﹣UV=24V﹣10V=14V
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
(4)此时滑动变阻器的电功率
Pb=UbIb=0.5A×14V=7W
因滑片P移到某一点c时R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为
Pc∶Pb=3∶7
所以,滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率
因滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率,所以,电路的总功率
P总=2Pc=2×3W=6W
此时电路中的电流
此时定值电阻R0消耗的电功率
此时灯泡L的实际功率
PL′=P总﹣P0﹣Pc=6W﹣0.75W﹣3W=2.25W
答:(1)小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能分别为1A、120J;
(2)R0的电阻为12Ω;
(3)滑动变阻器的最大阻值为28Ω;
(4)滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率为2.25W。
23.(1)5Ω;(2)12V;(3)2.25W
【详解】解:(1)(2)由图可知,闭合开关,三个电阻串联接入电路,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测压敏电阻两端的电压,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,由串联分压原理可知其受到的压力越大其两端的电压越小,所以图中a表示电压表V1的图像,b表示电压表V2的图像,由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时,
定值电阻R2的阻值
电源电压可表示为

由乙图可知当通过电路的电流为0.6A时
此时电源电压可表示为

①②联立可得
(3)当烧杯中装入0.4kg的水时,水和容器的总重力
则压敏电阻所受压力为
由表格可知此时压敏电阻的阻值为9Ω,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以电路电流
压敏电阻消耗的电功率
答:(1)R2的阻值为5Ω;
(2)电源电压为12V;
(3)当烧杯中装入0.4kg的水时,压敏电阻消耗的电功率2.25W。
24.(1)40Ω,160Ω;(2)1210W;(3)640s
【详解】解:(1)当开关S接b时,R1和R2串联,当开关S接a时,只有R1工作;根据串联电路的电阻知道,R1和R2串联后的总电阻大于R1的电阻,由知道,电源电压不变,当电阻越大时,电功率越小,所以,当开关S接b时,R1和R2串联,此时为保温功率。由知道,此时电路中的总电阻
由图丁知道,用加热挡加热茶水时,消耗的电能为0.2kW h,此时加热挡的电功率
则电阻R1的阻值
根据串联电路的电阻特点知道,电阻R2的阻值
R2=R﹣R1=200Ω﹣40Ω=160Ω
(2)当开关S接a时,只有R1工作,电路为加热挡,养生壶的额定加热功率
(3)2kg的茶水从18℃加热至98℃吸收的热量
Q吸=c茶m(t﹣t0)=4×103J/(kg ℃)×2kg×(98℃﹣18℃)=6.4×105J
因不计热量损失,则
W′=Q吸=6.4×105J
由 知道,将2kg的茶水从18℃加热至98℃需要的时间
答:(1)电阻R1的阻值为40Ω;R2的阻值为160Ω;
(2)养生壶的额定加热功率为1210W;
(3)若加在养生壶两端电压为200V,则将2kg的茶水从18℃加热至98℃时所用的时间为640s。
25.(1)9Ω;(2)15V;(3)50cm
【详解】解:(1)两电阻串联,电压表测量电阻丝两端电压,170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值为
(2)170cm站上后
110cm站上后
又由
联立可得

电源电压U为
(3)小登在调试身高测量仪的过程中发现,被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变,但电阻丝的功率却可能不变;若身高不同的小双和小语站上该测量仪后,均能使电阻丝功率为9W,求小双和小语的身高差。
电阻丝的功率表达式为
若身高不同的小双和小语站上该测量仪后,均能使电阻丝功率为9W,即
可解得
可知

二者差距5Ω,由每lcm的阻值大小为0.1Ω可知
答:(1)170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值为9Ω;
(2)电源电压U的大小为15V;
(3)小双和小语的身高差为50cm。
26.(1)50 Ω;(2)0.83A;(3)1000 J
【详解】解:(1)S2闭合,S1、S3断开,R1与R2串联,电路中的总电阻
(2) S2断开,S1、S3闭合时R1与R2并联,电路中的总电阻
电路中的总电流
(3)S3断开,S1、S2闭合时,R1短路,只有R2连入电路,通电5 min消耗的电能
答:(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的总电阻为50 Ω;
(2)S2断开,S1、S3闭合时,电路中的总电流为0.83A;
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通电5 min电路消耗的电能为1000 J。
27.(1)12Ω;(2)20Ω,18V;(3)2.7W
【详解】解:(1)由得,灯泡的电阻为
(2)当只闭合开关S2,滑片P置于变阻器上的b点时,R与R0串联,由题图可知电阻
则电流为
只闭合S1时,滑片P置于变阻器上的a点时,R与RL串联,电源电压为
只闭合S2时,R与R0串联,电源电压为
电源电压不变,即

Ra∶R0=12∶5
代入上式可解得
R0=20Ω,U=18V
(3)只闭合S2时,因电源的电压18V大于电压表的量程15V,所以,当电压表的示数为
UR′=15V
时电路消耗的功率最小,此时R0两端的电压为
U0=U-UR′=18V-15V=3V
电路中的电流为
电路消耗的最小功率为
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)定值电阻R0为20Ω,电源电压为18V;
(3)只闭合S2时,电路消耗的最小功率为2.7W。
28.(1)2A;(2)40Ω;(3)200V
【详解】解:(1)低温挡工作时电路中的电流
(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知,发热电阻R1的阻值
(3)“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,电能表转盘转25转消耗的电能
电烤箱的实际功率
根据
可知,电烤箱的实际电压
答:(1)低温挡工作时,电路中的电流是2A;
(2)发热电阻R1的阻值是40Ω;
(3)用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
29.(1)1A,60J;(2)6Ω;(3)1.49W
【详解】解:(1)小灯泡L正常工作时的电流
小灯泡正常工作10s消耗的电能
(2)当P在a端时,灯泡正常发光
R0两端电压为
所以
(3)滑片P→b端时,电路中的电流
R两端电压为
此时R消耗的功率为
滑片P→c点时
解得
因为串联且两部功率相等
"L 和R0”两端总电压
∴滑片P→c点时电路消耗的总功率为
此时电路中的电流为
解法一∶
滑片P→c点时,灯泡两端电压
灯泡L的实际功率为
解法二∶
滑片P→c点时R消耗的实际功率
灯泡L消耗的实际功率
答:(1)小灯泡L正常工作时的电流为1A,小灯泡正常工作10s消耗的电能为60J;
(2) R0的电阻为6Ω;
(3)滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率为1.49W。
30.(1)10Ω;(2)0.8W;(3)0.225W~0.9W
【详解】解:(1)由得,小灯泡的电阻
(2)只闭合开关S2时,R1与L串联,电压表测灯的电压,此时电流为
R1的电功率为
(3)只闭合开关S2时,电流为0.2A,则R1两端的电压为
电源电压为
闭合所有开关时,灯被短路,R1与R2并联,电流表测滑动变阻器R2的电流,根据题意,电流最大为电流表的量程,即0.6A,此时R2的电功率最大为
因为R2消耗的最大功率和最小功率之比为3︰1,即
解得
再根据得
即滑动变阻器最大阻值为30Ω;只闭合开关S3时,L与R2串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,当滑动变阻器阻值最大时,电流最小为
此时灯的功率最小为
当电压表示数最大,即3V时,电流最大为
此时灯的功率最大为
所以小灯泡的功率变化范围为
0.225W~0.9W
答:(1)小灯泡的阻值为10Ω;
(2)R1消耗的电功率是0.8W;
(3)小灯泡L消耗的电功率变化范围是0.225W~0.9W。
31. 冷 热 6.3×104J 55Ω 178200J
【详解】(1)[1][2]当开关处于位置1时,电路断路,水龙头流出冷水;当开关处于位置2时,电路为电阻R1的简单电路;当开关处于位置3时,电阻R1和R2并联接入电路,根据并联电阻规律,此时电路中电阻较小,由可知,此时功率较大,所以此时水龙头流出热水。
(2)[3] 0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收的热量
(3)[4]当开关处于位置2时,只有电阻R1接入电路,电路电阻较大,由可知,此时电功率较小,水龙头流出温水,根据已知条件
(4)[5]当S旋到3位置时,R1和R2并联,由并联电路各支路可独立工作、互不影响,故此时R1的功率不变,电路的电功率为
小厨宝正常工作90s消耗的电能
W =P热 t=1980W × 90s =178200J