第18章 电功率 综合训练（含答案） 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第18章 电功率 综合训练
一、选择题
1.标有“220 V　24 W”字样的甲灯和标有“220 V40 W”字样的乙灯铭牌如图所示,下列说法正确的是 （ ）
甲　　 　　乙
A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B.串联后接在220 V的电路中,因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C.串联后接在220 V的电路中,因为甲灯实际功率较大,所以甲灯较亮
D.串联后接在220 V的电路中,因为乙灯额定功率较大,所以乙灯较亮
2.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,滑动变阻器R2的规格为“50 Ω　0.5 A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是 （ ）
甲　　　　　　　　　　　乙
A.电源电压为9 V
B.R1的功率范围是0.4 W~3.6 W
C.滑动变阻器的取值范围是2 Ω~50 Ω
D.电路总功率的变化范围是2 W~3 W
二、填空题
3.一台电动机正常工作时两端的电压为220 V,通过线圈的电流为10 A,若此线圈的电阻为3 Ω,那么它在1 min内产生的热量为　　　　J,这台电动机电能转化为机械能的效率为　　　　%。
4.某型号电饭锅有加热和保温两个挡位,其原理如图所示,其中电阻R0=48.4 Ω,R=2151.6 Ω,当开关S置于　　　　(选填“1”或“2”)位置时为保温挡。若电饭锅烧水的效率为84%,要使2 kg水温度升高50 ℃,需加热　　　　min。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5.如图所示的电路,电源电压恒为6 V,闭合开关S,电流表A1示数为0.5 A,A2示数为0.3 A,则电阻R1的电功率是　　　　W,在相同时间内电流通过电阻R1、R2做功之比为　　　　。
6.小明家里电能表标有“2000 r/(kW·h)”,当只让电热水器单独工作时,电能表的转盘3 min内转了120转,电热水器的功率为　　　　W。有一次小明一家外出旅游,出门时电能表示数为
0 8 6 4 0
,回来时为
0 8 6 7 0
,这期间消耗了　　　　度电,这些电能可使标有“220 V　25 W”字样的灯泡正常工作　　
　　h。
三、实验题
7.在测量小灯泡的额定功率的实验中,器材中有:电源(电压恒为3 V)、开关、电压表、电流表各一只,额定电压为2.5 V的灯泡,滑动变阻器(20 Ω　1 A)及导线若干。
甲
乙
丙
(1)闭合开关后,发现电流表的指针如图甲所示,其原因是　　　　。
(2)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W。
(3)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是　　　　。
(4)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利地完成了实验,实验步骤如下:
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=　　　　。
四、计算题
8.如图甲所示的是某品牌空气炸锅,其发热元件为两个电阻,R1=48.4 Ω,R2=484 Ω。额定工作电压为220 V。通过开关S、S1可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换,其内部电路可简化为图乙所示电路。在工作时会通过电动机向内部吹风,借助循环风,达到炸锅内部迅速升温的目的。
甲　　　　　　　　乙
(1)通过分析说明,开关S1闭合,开关S接a端时电路处于哪个挡位
(2)若不计热量损失,用此空气炸锅高温挡加工薯条,原料薯条温度为20 ℃,炸熟至少需要达到170 ℃,一次炸熟200 g薯条需要多少时间 [c薯条取3.63×103 J/(kg·℃)]
【参考答案】
1.C　2.C
3.18000　86.4
4.1　8.3
5.1.8　3∶2
6.1200　3　120
7.(1)正负接线柱接反了
(2)0.625
(3)灯丝电阻随温度升高而增大
(4)②I1R0(I2-I1)
8.解:(1)由P=可得,电源电压不变时,电路中的总电阻越大,功率越小,由电路图可知,当S1断开,S接a端时,此时R1与R2串联接入电路,电路中的总电阻最大,此时电路为低温挡;当S1闭合,S接b端时,此时R1与R2并联接入电路,电路中的总电阻最小,此时电路为高温挡;当S1闭合,S2接a端时,此时R1被短路,只有R2接入电路,此时电路中的电阻值居中,故可知此时电路处于中温挡。
(2)由(1)中可知,电路处于高温挡时,电功率:
P高=+=+=1000 W+100 W=1100 W
由题意可知,薯条炸熟至少需要的热量:
Q=c薯条mΔt=3.63×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(170 ℃-20 ℃)=1.089×105 J
则由P=可得,所需时间:
t====99 s