浙教版科学九年级上册 3.6.2电能 同步练习（含答案）

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浙教版科学九上能量的转化与守恒3.6.2电能（含答案）
一、选择题
1．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗得很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（　　）
A．降低散热能力 B．减小总功率
C．增大电池电压 D．增大电流
2．两盏电灯分别标有“36V 40W”和“220V 30W”的字样，当它们都正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　）
A．“36V 40W”灯较亮 B．“220V 30W”灯较亮
C．两盏灯一样亮 D．条件不足无法比较
（多选）3．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为25W
D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
4．如图所示，将一只标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯的实际功率之和大于12W
D．两灯的实际功率之和等于12W
5．灯L1“6V 6W”，灯L2“6V 3W”，如图，将它们串联后接在电源上，闭合开关，其中一个灯泡能正常发光（设灯泡的电阻不变）。则下列说法正确的是（　　）
A．正常发光的灯泡是L1
B．另一盏灯的实际功率是3W
C．电源电压为12V
D．电路的总功率为4.5W
6．清华大学的虞吴教授致力于第三代照明技术——LED灯的普及工作。LED灯的能耗小，造价低廉，使用寿命长。虞吴自制的LED台灯，用电压为6V的电源供电，正常工作电流为300mA，那么，此LED台灯正常工作的功率为（　　）
A．180W B．18W C．1.8W D．20W
7．将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V 0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）
A．串联时，两灯都能正常发光 B．串联时，甲灯比乙灯更亮
C．并联时，两灯都能正常发光 D．并联时，甲灯比乙灯更亮
8．某同学做了一个如图所示的“魔法火焰“实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（　　）
A．电路总功率变大 B．铅笔芯电阻变大
C．灯两端的电压变小 D．小灯泡功率变小
9．已知甲电阻是乙电阻的3倍，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2：3，则甲、乙的功率之比为（　　）
A．2：1 B．2：3 C．4：3 D．9：2
10．将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中（如图所示）。接通电路后，发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（　　）
A．L1的电阻比L2的小
B．L1的额定功率比L2的大
C．L1的实际电功率要大一些
D．通过L2的电流要大一些
二、填空题
11．如图所示，电源电压6V恒定，闭合S、断开S1，电流表读数为0.2A；若再闭合S1，发现电流表示数变化0.3A，则R1的阻值为______Ω，R2消耗的功率是______W。
12．如图所示,标有“4V1W”的小灯泡与一个滑动变阻器串联接到10V的电源上。
当滑动变阻器的滑片P移到中点时,灯泡恰好能正常发光,则此时电流表的示 数为______A。滑动变阻器的最大电阻为______Ω。
13．盛夏，室外温度达37℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为26℃，客厅空调处于制冷状态时的功率为P1，处于送风状态时的功率为P2，它们是交替运行的，空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程。现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示，家庭电路的电压为220V。
（1）空调在送风状态下工作时，通过它的电流 　 　A。
（2）空调如图正常工作3h，消耗的电能为 　 　kW h。
（3）为了节能减排，小宁将空调的设定温度调高。在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会 　 　（选填“变长”或“变短”）。
14．如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,由图像可知电阻R的阻值为______Ω;若将它们串联在电路中,电路中的电流为0.15A,则电源电压为______V;若将它们并联在电压为2V的电源两端电路中,电路消耗的总功率为______W。
15．有一个标有“8V 2W”的小灯泡，如果接在12V的电源上必须串联一个电阻为 　 　Ω的电阻才能使小灯泡正常发光，此时在这个电阻上消耗的电功率是 　 　W。
三、解答题
16．一种叫做LED灯的新型节能灯，它发出光的颜色是可变化的（见下表）。
LED灯两端电压（V） 流过LED灯电流（mA） LED灯的颜色
1.8 20 红
2.4 20 黄
3.2 20 蓝
（1）LED灯发出光的颜色会随 　 　的变化而变化；当LED灯发出红光时，它的实际电功率是 　 　W。
（2）当该灯持续发红光100h，它耗电 　 　kW h。
（3）把一个LED灯接入如图电路中，若电源电压为5V且保持不变，R＝90Ω。闭合S，电流表的读数为20mA，此时该灯发出什么颜色的光？
17．某滚筒洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 　 　（填“加，热水“保温洗涤“或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过程中消耗的电能主要转化为 　 　能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
18．小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或过37.5℃时，系统报警。
（1）计算R0。
（2）38℃时电流约为多少？
（3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率。
答案
1．解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：B。
2．解：当灯泡正常发光时，灯泡的实际功率等于其额定功率；
因两灯的额定功率分别为40W和30W，则当它们都正常发光时，它们的实际功率分别为40W和30W，由于灯泡的亮度由实际功率决定，所以“36V 40W”灯泡较亮，故A正确。
故选：A。
3．解：由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W；
A、两灯均正常发光时，由P＝得W＝Pt，因工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误；
B、由P＝UI、I＝可得，R＝，两灯均正常发光时，电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误；
C、根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，若将乙灯接入110伏电路中，实际功率为额定功率的（）2＝倍，即×100W＝25W，故C正确；
D、两灯串联在220伏的电路中，消耗的实际功率P实＝I2R，因为两灯串联，电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。
故选：BCD。
4．解：因为L1和L2并联，
所以U1实＝U2实＝U＝6V，
因为此时U1实＜U1额，而灯丝电阻不变，则由公式P＝可知，P1实＜P1额，即P1实＜6W；
而U2实＝U2额，由公式P＝可知，P2实＝P2额＝6W，
所以P1实＜P2实，即灯泡L2比灯泡L1亮，B正确、A错误；
已求出P1实＜6W，P2实＝6W，
而P总＝P1实+P2实，
所以两灯的实际功率之和小于12W，故CD错误。
故选：B。
5．解：根据P＝UI可知两灯的额定电流分别为：
I1＝＝＝1A，
I2＝＝＝0.5A＜I1，
串联电路的电流处处相等，故电路电流I＝I2＝0.5A，正常发光的灯泡是L2，故A错误；
设灯泡的电阻不变，根据欧姆定律可知两灯的电阻：
R1＝＝＝6Ω，
R2＝＝＝12Ω，
另一盏灯两端的电压U1′＝IR1＝0.5A×6Ω＝3V，
另一盏灯的实际功率是P1′＝U1′I＝3V×0.5A＝1.5W，故B错误；
电源电压U＝U2+U1′＝6V+3V＝9V，故C错误；
电路的总功率P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
故选：D。
6．解：
由题知，LED台灯工作时电压为6V，电流为300mA＝0.3A，
所以正常工作时的功率：
P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W。
故选：C。
7．解：
由I＝得，R＝，两灯泡额定电流相等，额定电压高的电阻大，即灯R甲＜R乙；
（1）两灯串联时，如果两灯串联接入电路，电流相等，电阻大的分得的电压高，两灯的电压和为电源电压2.5V，故都不能正常发光，故A错误；
由P＝UI，I＝可得P＝I2R，R1＜R2，所以P甲＜P乙，L甲的实际功率小于L乙的实际功率，所以甲灯较暗，乙灯较亮，故B错误；
（2）两灯并联时，电压相等都等于2.5V，甲灯正常发光，乙灯的实际电压小于额定电压，乙灯不能正常发光，故C错误；
两灯并联时，电压相等，由P＝UI，I＝可得P＝，R甲＜R乙；所以甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。
故选：D。
8．解：温度影响导体的电阻，当他用一支燃着的蜡烛加热时，发现了一个奇怪的现象，当用火焰加热时，过了一会灯泡就亮了起来；灯泡慢慢亮起来了，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大了，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小；根据U＝IR可知，灯泡两端电压变大；电源电压是不变的，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大；
综上所述，A正确。
故选：A。
9．解：由题意可知，R甲＝3R乙，甲、乙两导体的电流之比为I甲：I乙＝2：3，
则甲、乙的功率之比＝＝×＝×3＝×3＝。
故选：C。
10．解：ACD、两灯串联，通过它们的电流相等，L1要亮一些说明L1的实际电功率要大一些，即P1＞P2，由P＝I2R可得：R1＞R2，故AD错误，C正确；
B、已知两灯的额定电压相等，且L1的电阻比L2的大，由P＝可知，它们的额定功率P1额＜P2额，故B错误；
故选：C。
11．闭合，断开，为电阻的基本电路，电源电压为，，
电阻消耗的功率为：。
再闭合时，两电阻并联，
由并联电路的电流特点可知，电流表示数的变化即为支路的电流，即，
由并联电路的电压规律知：，
故的阻值：。
故答案为：；。
12．由 P＝UI得:
灯泡正常发光时的电流
因灯泡正常发光,故此时电流表的示数应为0.25A
;
由欧姆定律可得:
电路中的总电阻
则 可得:
灯泡的电阻
则滑动变阻器的一半阻值为:
40Ω﹣16Ω＝24Ω;
故滑动变阻器的最大阻值为:2×24Ω＝48Ω;
故答案为:0.25,48。
13．解：（1）由图可知：根据客厅空调处于制冷状态时的功率为P1，处于送风状态时的功率为P2，它们是交替运行的，空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程，制冷功率大于送风功率；
此时通过它的电流：I＝＝＝1A。
（2）由图可知：3h内制冷时间：t1＝40min×3＝2h，t2＝20min×3＝1h；
则空调消耗的电能：W＝P1t1+P2t2＝2.2kW×2h+0.22kW×1h＝4.62kW h。
（3）为了节能减排，小宁将空调的设定温度调高。在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，所需消耗的电能会更少，由P＝可知，在制冷功率一定的条件下所需的工作时间变短。
故答案为：（1）1；（2）4.62；（3）变短。
14．(1)由图象知,当电阻R两端的电压为2V时,通
过的电流为0.1A,
根据 得电阻R的电阻为:
(2)小灯泡L和电阻R串联在电路中,电路中电流为
0.15A时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流
由图象可知,小灯泡两端的电压为 ,定
值电阻R两端的电压: ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
(3)小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两
端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,它们两端的电压
由图象可知,通过它们的电流分别为
, ,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路中的总电流:
I′＝Iy+I＝0.25A+0.1A＝0.35A,
总功率为P＝UI′＝2V×0.35A＝0.7W。
故答案为:20;4;0.7。
15．解：由P＝UI可知，灯泡正常发光时的电流：
I＝＝＝0.25A，
由I＝可知，串联电阻阻值：
R＝＝＝＝16Ω，
电阻消耗的功率：
PR＝I2R＝（0.25A）2×16Ω＝1W；
故答案为：16；1。
16．解：（1）由表格可知，LED灯发出光的颜色会随LED灯两端电压的变化而变化；
当LED灯发出红光时，ULED＝1.8V，I＝20mA＝0.02A，LED灯的实际功率为：
P＝ULEDI＝1.8V×0.02A＝0.036W；
（2）当该灯持续发红光100h，它消耗的电能为：
W＝Pt＝0.036W×100h＝3.6×10﹣5kW×100h＝3.6×10﹣3kW h；
（3）如图电路中，LED灯、电阻R串联在电路中，电阻R两端的电压为：
UR＝IR＝20mA×90Ω＝0.02A×90Ω＝1.8V；
LED灯两端的电压为：
ULED′＝U﹣UR＝5V﹣1.8V＝3.2V；
由表格可知，此时LED灯发出蓝颜色的光。
故答案为：（1）LED灯两端电压；0.036；（2）3.6×10﹣3；（3）此时LED灯发出蓝颜色的光。
17．解：（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，电阻最小，根据可知，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过程中消耗的电能主要转化为机械能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态，R1与R2并联，
根据并联电路的电压特点知，U1＝U2＝U＝220V，
正常工作时，电阻R1电功率；
正常工作时，电阻R1电功率；
电路的总功率P＝P1+P2＝2000W+200W＝2200W。
答：（1）保温洗涤；（2）机械（动）；
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为2200W。
18．解：（1）图甲中R0与热敏电阻RT串联，电路中的总电阻：R＝＝＝1200Ω，从图乙可知37.5℃时热敏电阻RT的阻值为400Ω，R0的阻值：R0＝R﹣RT＝1200Ω﹣400Ω＝800Ω；
（2）从图乙可知38℃时热敏电阻RT其阻值为300Ω，电路中的电流为：
I'＝＝≈0.011A；
（3）串联电路中电源电压一定，由P＝可知，电路中的电阻最小时，电路总功率最大，36℃到40℃过程中，热敏电阻RT其阻值最小为200Ω，电路最大总功率为：
P最大＝＝＝0.144W。
答：（1）R0的阻值为800Ω；
（2）38℃时电流中的电流为0.011A；
（3）36℃到40℃过程中，电路最大总功率为0.144W。
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