浙教版科学九年级上册 3.6电能专题练习（含答案）

浙教版初三科学3.6电能专题讲义
一、单选题
1． 小明利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V 的小灯泡的电功率。当他观察到电压表的示数如图乙所示时，要测量其额定功率，接下来他的操作应是 (　　)
A．眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动
B．眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向右移动
C．眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向左移动
D．眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向右移动
2． 有两电热水壶甲和乙，甲标有“220V 1200 W”，乙标有“220V 1000W”。两个电热水壶都正常工作时，下列说法正确的是 (　　)
A．甲电热水壶的电阻较大
B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等
D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
3． 现有甲、乙两只电炉，已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻，把它们分别接在电源电压为220伏的电路中，在相同时间内它们放出的热量 (　　)
A．甲多 B．乙多 C．同样多 D．无法判断
4．将灯泡L和定值电阻R 以图甲方式连在6V的电源上，如图乙所示为L和R的U-I图像，结合图中信息可知 (　　)
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R 的实际功率为6.4W
5． 小刚同学家的电能表上标有“600r/(kW·h)”字样，他用钟表记录了10min内电能表上的转盘转过120r，则他家的用电器在这段时间内消耗的电能是 (　　)
A．7.2kW·h B．0.72kW C．0.2kW D．0.2kW·h
6．如图为探究“焦耳定律"的实验装置，将容器中的5Ω和10Ω电阻丝串联在电路中，两个透明容器中密封着等量的空气，初始时甲、乙U形管中液面高度相同。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关，一段时间后，比较U形管中液面高度差，甲的比乙小
B．闭合开关后，通过5Ω电阻丝的电流大于通过10Ω电阻丝的电流
C．闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片P向左移动
D．该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系”
7．如图所示，两灯泡L1和L2规格分别为“6V3W"和“6V6W"，电源电压相同恒为6V，按甲、乙方式连接，工作时最亮的是（　　）
A．甲图中的L1 B．甲图中的L2 C．乙图中的L1 D．乙图中的L2
8．有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V40W”“110V60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
9．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．R2的滑片向左滑动时，电流表示数变大，电压表示数变小
B．电源电压为18V
C．R1的电功率变化范围是6～18W
D．R2的滑片在中点的时，R2的电功率最大
10．某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如图所示，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列说法错误的是（　　）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
11．某同学做电学实验时，电路图如图所示，已知他所用的电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50欧，定值电阻R0为10欧。开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的最大示数为0.6A
B．滑动变阻器消耗的最小功率为0瓦
C．电压表的最小示数为1V
D．定值电阻R0消耗的最大功率为1.8W
12．有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（　　）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
13． 如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V“量程，灯泡上标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．滑动变阻器允许调节的范围是24～60Ω
D．该电路的最大功率是10.8W
二、填空题
14．小星学习了电功率知识后，想利用电能表测量家中电热水壶工作时的实际功率。他仔细观察了家中的电能表，表盘参数如图所示，则小星家允许加载的用电器的最大功率为　 　W。他关闭家中其他用电器，只让电热水壶烧水，发现电热水壶工作1min，电能表转盘转过60r，则该电水壶的实际功率为　 　W。
15． 如图所示为某同学测3.8V 小灯泡额定功率的实物图。经检查线路有故障，发现有三处连接错误，它们分别是 　 　； 　 　 ；　 　。
16．如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为　 　V ，滑动变阻器消耗的最大功率为　 　W。
三、实验探究题
17．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，连线不得交叉　 　；
（2）小金闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是　 　；
（3）在实验中，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障可能是　 　。
（4）小金继续移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的关系图像，根据图像信息，小灯泡的额定功率是　 　W。
18．小金测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关与导线若干、滑动变阻器两只：R1（10Ω 0.5A），R（20Ω 0.5A）。
（1）请用笔画线代替导线，在答卷上将图甲中的实物图连接完整。
（2）若要完成本实验，则选择的滑动变阻器是　 　（选填“R1”或“R2”）。
（3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，则滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动。
（4）I0为灯泡正常发光时的电流大小，以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列与实验数据最相符的图是　 　。（选填字母）
19．小宁同学进行“测量小灯泡电功率”实验，已知电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。
小宁同学通过调节滑动变阻器，进行几次实验，得到部分U和Ⅰ的数据如下表所示：
电压U/V 0.5 1.0 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.18 0.20 0.30 　 0.34
电功率P/W 0.09 0.20 0.60 　 0.952
灯泡发光情况 不亮 发暗光 发较亮光 正常发光 发出强光
（1）在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随温度的升高而　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为　 　W。
（3）实验中多次测量的目的是____。
A．探究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系
B．多次测量求平均值，减小误差
20．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)，小灯泡L(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)，电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为　 　 (填“R1”或“R2”)的滑动变阻器；
（3）分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是　 　；
（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次)测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他种不同方案的电路图，则以下判断正确的是____。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能
四、解答题
21．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，有低温、中温、高温三档调节。其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题：
（1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温档工作，求此时电路中的电流。
（2）从中温档调至高温档工作，两个开关应如何操作。
（3）求空气炸锅处于高温档时的实际功率。
22．一电动机，额定电压为220V，内部线圈电阻为1Ω，正常工作时，通过它的电流为10A
（1）计算其正常工作时消耗的电功率。
（2）计算其工作一分钟产生热量。
23．如图所示为太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明。已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为
（1） 若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能
（2） 该太阳能电池板的光电转换效率为多少
（3）若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED 路灯系统安装雷达感应装置，20：00至24：00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4 W。已知锂电池最多能储存， 的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上
24．兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6 V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5 A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处：　 　。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表　 　。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1 更换为额定电压为2.5V、正常发光时阻值约为8Ω的小灯泡L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是　 　。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，于是他设计了如图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器　 　调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1 拨向触点　 　，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P稀= ；
25．如图甲所示为公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器 的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降，用电流表的示数显示货车对称重平台的压力F。滑片 P 从A 端下滑距离L 与压力F 的关系如图乙所示。当滑片P 位于A 端时为空载，当滑片P 位于B 端时为超载临界点，此时电流表的示数为2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4 V，RAB 阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm。
（1）求R。的阻值。
（2） 求空载时RAB 消耗的功率。
（3）当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的示数为1A，此时F 的大小是多少
26．国产某品牌手机配置“3.7 V 4200mA·h”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大地方便了人们的使用。
（1） 电池充满电后，储存的电能为多少
（2）两个充电器，一个标注“输出5V 1A”，另一个标注“输出5V 4.5A”，其中哪一个是快速充电器 请通过计算说明。
27．一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）闭合S2和S3咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R2的阻值是多少欧？
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
28．智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。智能扫地机器人的工作原理可简化成图乙。当地面灰尘增多，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压为6伏，定值电阻R0=14欧，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示。线圈的阻值忽略不计。
（1）地面灰尘增多，衔铁B将与　 　（填“A”或“C”）触点连接。
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于0.3A时，继电器的衔铁被吸合，此时光敏电阻接收到的光照强度至少为多少cd。（写出计算过程）
（3）下表为该智能扫地机器人部分工作参数。为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不会过热。可通过其自带的智能开关将工作电路设定为扫地20分钟，然后待机5分钟，如此循环工作。则机器人充满电开始连续工作，其中扫地时间最长为多少分钟 （写出计算过程）
额定工作电压 10伏
额定功率 40瓦
电池总容量 5.9安时
待机指示灯额定功率 5瓦
（4）为了使智能扫地机器人在地面的灰尘更少时也能开始工作，他应该如何改进扫地机器人的控制电路？　 　(写出一种）。
29．用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如下表所示，不计充电过程中的能量损失。
充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h
普通充电桩 相同 220 30 待填
快充充电桩 600 100 1.1
（1）用快充充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时
（2）用普通充电桩充满电，需要多少小时
（3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。
30．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最右端b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的部分图像如图乙所示。
（1）电压表示数随电流表示数变化的图像应用图乙　 　（填“dc”或“ec”）表示。
（2）电源电压是多少？
（3）滑片P移动到中点时，定值电阻和滑动变阻器的电功率之比是多少？
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】B
3．【答案】B
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】A
7．【答案】D
8．【答案】D
9．【答案】C
10．【答案】A
11．【答案】C
12．【答案】B
13．【答案】C
14．【答案】4400；1200
15．【答案】电流表的正负接线柱接反了；电压表的量程选小了；滑动变阻器接线柱接错了
16．【答案】18；5.4
17．【答案】（1）
（2）向右移动滑片，使电压表示数为2.5V
（3）小灯泡断路
（4）0.5
18．【答案】（1）
（2）R2
（3）右
（4）D
19．【答案】（1）增大
（2）0.8
（3）A
20．【答案】（1）
（2）R2
（3）小灯泡的电阻受温度的影响
（4）B
21．【答案】（1）1.1A
（2）S1闭合，S接b处
（3）高温挡正常工作时，R1、R2并联，
并联电路总功率等于各部分功率之和，即高温挡功率。
22．【答案】（1）正常工作时，电压为额定电压220V，电功率P＝UI＝220V×10A＝2200W。
（2）根据焦耳定律工作一分钟产生热量Q＝I2Rt＝（10A）2×3Ω×60s＝6000J
23．【答案】（1）若每天正常日照8h，则锂电池一天可以储存的电能W=UIt=20V×5A×8×3600s=2.88×106J
（2）由太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103 J 知： 由太阳能电池板输出参数为“20 V 5 A”知： 5A×1 s=100 J，根据效率公式
（3）LED路灯系统每个晚上所消耗能量W'=20W×4×3600s+4W×5×3600s=3.6×105 J，充满电的锂电池可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作晚上的个数为 个
24．【答案】（1）开关未断开
（2）断路
（3）使 L2正常发光
（4）R1；
25．【答案】（1）根据题意可知，超载时滑片 P 位于B端，为电阻R。的简单电路，且超载时电流表的示数为2A，故R。的阻值
（2）当空载时滑片P位于A端，滑动变阻器接入电路的电阻 电流 空载时RAB 消耗的功率P=
（3）当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的示数为1A，此时电路中的总电阻 滑动变阻器接入电路的电阻 滑动变阻器的滑片 P 从A 端下滑距离. 1cm/Ω=6cm，由图乙可知，此时
26．【答案】（1）电池充满电储存的电能W=UIt=3.7 V.×
（2）两个充电器的功率分别为 5 V×4.5 A=22.5 W>P1，所以标注“输出5V 4.5A”充电器是快速充电器
27．【答案】（1）加热
（2）解：当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段，
由电功率可知；
当S2闭合、S3断开时，此时是保温阶段，
可得此时电路总电阻
（3）解：磨豆用时0.5分钟，t1=0.5min=30s，加热用时3分钟，t2=3min=180s，
本次泡制咖啡共消耗电能
。
28．【答案】（1）A
（2）解：
对应光照
（3）解：
组，即需要经历4个完整的工作周期
（4）增大定值电阻Ro的阻值或在控制电路串联一个电阻或减小控制电路的电压或减少线圈匝数。
29．【答案】（1）解：
（2）解：
（3）安装太阳能电池板协助充电。对充电桩改进，同时为多个电动汽车充电。
30．【答案】（1）
（2）解：
或
（3）解：当滑动变阻器滑片位于最右端时
当滑动变阻器滑片位于中点时
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