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教科版初中物理九年级上册单元测试-第六单元《电功率》提升卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
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阅卷人 一、选择题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025九上·海珠期中) 小明利用电能表测量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10min内,消耗电能0.4 kW·h,则这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机
2.(2024九上·陈仓期末)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流为20A
B.该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D.小明家半年内的用电量是6335kW·h
3.(2025九上·榆树期末)法国物理学家安培由于在电学方面做出的巨大贡献,被后人称为“电学中的牛顿”。下列物理量用安培作为单位的是( )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功
4.图示为某市空气中 PM2.5 的来源分布图. PM2.5 是指直径小于等于2.5μm的颗粒物,其在空气中浓度越高,就代表空气污染越严重.为减少 PM2.5排放量,改善空气质量,下列措施不可取的是( ).
A.植树造林,增大城市绿地面积
B.开发使用太阳能、核能等新能源
C.加大火力发电投入,扩大火力发电规模
D.推行城市公共自行车系统,打造绿色交通
5.(2024九上·北京市期中)下列关于电能、电功和电功率的说法,正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C.用电器工作时的电功率越大,电流做功越快
D.电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程
6.(2024九下·东营期中)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,若灯丝电阻不变,则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.当甲灯泡两端的电压减小时,其额定功率减小
C.将乙灯两端的电压为110V时,其实际功率为25W
D.将两灯串联在电压为220V的电路中,乙灯比甲灯亮
7.(2024九上·江津期中)如图是小明家的电能表表盘示意图,表盘上“3000r/(kW·h)”表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转动3000r。断开其他用电器,只让热水壶单独工作2min,转盘转动了100r。下列选项正确的是( )
A.电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器
B.若接在该电能表上的用电器再消耗5kW·h的电能,显示示数将为782kW·h
C.该电热水壶在1min内消耗电能6000J
D.该电热水壶的实际功率为1000W
8.(2025九上·海珠期中) 一标有“220V 25W”的白炽灯甲和一标有“36V 40W”的白炽灯乙,当它们都正常工作时( )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.两灯一样亮 D.无法判断
9.(2025九上·兰州期末)如图甲所示,已知电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0﹣15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω、0.5A”,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,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为9V
B.R1的功率范围是0.1W-2.5W
C.滑动变阻器的取值范围是10Ω-50Ω
D.电路总功率的变化范围是2W-3W
10.(2025九上·宜州期末)将两个灯泡、串联后接入电路中,接通电路后发现要亮一些,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
11.(2025九上·新田期末)如图所示为生活中常见的电现象,下列有关说法正确的是( )
A.甲图:摩擦后的吸管带电是因为产生了新的电荷
B.乙图:家用手电筒的外表面塑料壳是导体
C.丙图:计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害
D.丁图:发光二极管是用超导体材料制成的
12.(2025九上·凤凰期末)下列举例中不是利用电流的热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.LED日光灯
C.电热水器 D.电熨斗
13.在如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,定值电阻R1为10 Ω,滑动变阻器 R2的规格为“20Ω 0.5 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.则( ).
A.电压表测量的是电阻 R1两端的电压
B.当滑动变阻器 R2的滑片P 向左移动时,电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω
D.当滑动变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时,通电1m in内电阻 R1产生的热量是53.3 J
14.(2025九上·新都期末)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,某同学设计了如图所示的装置。两段阻值不同的电阻丝密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连。下列说法正确的是( )
A.该实验只用到“转换法”
B.图中通过的电流大于通过的电流
C.相同时间内,B气球比A气球的膨胀程度大
D.该装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系
15.(2025·邛崃模拟)2024年上半年,中国汽车出口量增长31%,有望连续两年位居全球出口量第一。其中某款电动智能汽车采用内燃机与电动机混合动力系统,该款汽车启动时,内燃机不工作,电池输出能量驱动汽车。下列对电动智能汽车的分析正确的是( )
A.电动智能汽车替代燃油汽车,会增加碳的排放
B.人工智能系统所使用的芯片主要由超导体材料制成
C.电动智能汽车启动时,电池输出的电能属于二次能源
D.电动智能汽车启动时,电池的化学能直接转化为汽车的机械能
阅卷人 二、填空题(本题共12小题;每空1分,共31分)
得分
16.(2025九下·长沙期中)如图所示,为了实现中国2030年前“碳达峰”,新疆的风力发电站可以将风能转化为电能从而减少CO2的排放。其中:风能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”),电能是 能源(选填“一次’或“二次”)
17.(2025·潮南模拟)如图甲电流表的读数为 A;图乙电阻箱的读数为 Ω;图丙电能表的读数为 ,当电能表的铝盘转过150转,消耗的电能是 。
18.(2025九上·蒸湘月考) 如图所示,是发光二极管的示意图。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,电流处于 (选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有 性。
19.(2025九上·海珠期中) 一个印有“220V 40W”的灯泡,它正常工作时电阻为 Ω;如果把它接在110V电路中其实际功率是 W(不计温度对电阻的影响)。
20.如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是 kW·h,电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12 min,发现此电能表的转盘转过了500 r.则这个电饭煲的额定功率是 W.
21.(2025·镇江)某种灯泡的电阻R 与电流I关系图像如图1所示,当两个该种灯泡串联接在电压恒为 U0 的电源上时,通过灯泡的电流为1A,此时灯泡的电阻为 Ω, 为 V。若将该种灯泡 L 按图2的方式接在电压为3V的电源上,其中定值电阻 的阻值为3.5Ω,闭合开关后,电阻 两端的电压为 V,灯泡 L 的电功率为 W。
22.(2025·镇江)某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示,将此加热片接在电压恒定的电源两端,初温为 刚开始时,随着温度的升高,加热片中的电流不断 ,温度达到 ℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W, 则工作12h, 可使标有“3000 imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯闪烁 次。
23.(2025·青海)AI(人工智能)的发展离不开芯片,芯片体积小,元件密集。芯片主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的,当芯片中有电流通过时温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的 效应。
24.(2025九上·清新期末)家里的照明灯与电视机是 联的,照明灯开关与它控制的灯是 联的.某电阻丝的阻值为20Ω,通过它的电流为0.1A, 通电时间为1min,则该电阻丝产生的热量是 J (阻值保持不变)
25.(2025·连州模拟)如图甲为小明家的电能表,只有电炉烧水时,该电能表转盘5min内转了60转,这段时间内消耗的电能为 J,电炉的功率为 kW。小明观察到图乙电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的导线却发热不明显,可以通过比较图丙实验中的 (填A、B、C中某两个)两个液柱高度解释说明这种情况。
阅卷人 三、实验探究题(本题共4小题;每空1分,共22分)
得分
26.(2025九上·清新期末)
(1)如图甲中木块的长度为 cm, 图乙中物体A重力为 N.
(2)如图中电流表的读数为 A.
(3)小明家11月底的电能表的示数如图所示,为 kW·h,12月底,小明家电能表的示数为91.6kW·h, 小明家12月用了 度电,每度电0.8元,则12月需缴电费 元.
27.(2025九上·海珠期中) 测量小灯泡的额定功率一只小灯泡的额定电压为2.5V,小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验器材如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整;
(2)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.32A,此时小灯泡的额定功率为 W;
(3)完成上述实验后,小明又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 ,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②滑动变阻器的滑片 ,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U1;
③用U1、U额、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P= 。
28.(2025九上·广州期末)小白用图甲所示电路完成“测量小灯的泡额定电功率”实验。他找来额定电压为2.5V的小灯泡L、若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干。
(1)小白连接的实物电路如图甲所示, 请在方框内画出对应的电路图 。
(2)为了测小灯泡的额定功率,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察 表(选填“电流”或“电压”)示数。
(3)图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像,则小灯泡的额定电流为 A,小灯泡的额定功率为 W
29.在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验.
设想二:通过加热空气来做实验.
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们判断的依据是: .
(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
①在锥形瓶中装入相等质量的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图 A、B的装置,通过玻璃管中液柱的高度来显示 的大小.然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的时间内,A管中的液柱比B管上升更迅速,这说明 .
②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为 ,要使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内,如图C甲所示,接下来的操作是 .
③同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中,并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出关于电热的结论是
阅卷人 四、计算题(本题共3小题;30题6分,31题5分,32题10分,共21分)
得分
30.(2025九上·金平期末)工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化,如图甲是泡茶的电茶炉,图乙是其内部电路的简图,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换.电源电压为220V,保温功率为 44W, R1、R2均为加热电阻,忽略温度对电阻阻值的影响, R2的阻值为55Ω,求:
(1)处于保温状态下电路中的电流大小.
(2)电路处于加热状态时,电路中的电功率大小.
(3)电阻R1的阻值.
31.(2025九上·新都期末)如图甲所示,电源电压,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,小灯泡L上标有“6V; 3W”字样,小灯泡的图像如图乙所示。求:
(1)开关S闭合、和都断开时,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少?
(2)开关S、和都闭合时,整个电路消耗的最小功率是多少?
32.(2025·青海)小宁所在的兴趣小组,分析如图 1 所示电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,灯泡 L 标有“6V 3.6W”,滑动变阻器 标有“20Ω 2A”。请你帮他们完成提出的问题:
(1)闭合所有开关,R的滑片移至最左端时。灯泡正常发光,则电源电压?
(2)在(1)问的条件下,求R1通电 1min 产生的热量;
(3)s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端,电压表示数为 5 V,求此时灯泡的电阻;
(4)同学们想继续分析两档电加热器的工作原理,小组讨论后,确定了设计方案。要求:加热档功率必须满足所有设计中最大,并确保在此基础上保温功率最小。为达到要求,用以上电路中的电源、R1、开关s1、s2、导线若干。另选一个R2=40Ω的电阻进行设计:
①请将符合要求的电路图规范补充在图 2 的虚线框内,并标注清楚R1、R2、s2;
②求出所设计电路的保温功率。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电功及电功的实质;电功的测量
【解析】【解答】 解:用电器在测得在内,消耗的电能为W=0.4kW h,用电器的电功率:;
空调的电功率一般大于1000W,电冰箱的电功率约为200W,收音机的电功率约为5W,日光灯的电功率为25W~40W,所以电功率是2400W的用电器是空调。
故选:A。
【分析】 根据用电器在10min内消耗的电能,利用公式求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较,解答此题。
2.【答案】C
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A.由电能表铭牌“10(20)A”可知, 该电能表的标定电流为10A,最大工作电流为20A,故A错误;
B.由电能表铭牌“ ”可知,该电能表应接在50Hz交流电路中使用,故B错误;
C.根据“”可知,小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转,故C正确;
D.电能表的最后一个数字为小数,则小明家半年内的用电量是,故D错误。
故选C。
【分析】根据对电能表上参数的认识分析判断。
3.【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻;电能表参数的理解
【解析】【解答】在国际单位中,电流的单位是安培,电压的单位是伏特;电阻的单位是欧姆;电功的单位是焦耳,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据电压、电流、电阻和电功的国际单位,解答。
4.【答案】C
【知识点】能源与可持续发展
【解析】【解答】A、植物可以吸附空气中的污染物,起到净化环境的作用,能够减小空气污染,A正确;
B、太阳能、核能等新能源属于清洁能源,相比传统的化石能源,在使用过程中很少产生PM2.5等污染物,可减少化石能源使用带来空气污染,B正确;
C、火力发电消耗化石燃料,使用中会释放大量的PM2.5等污染物,会使空气污染更严重,C错误;
D、推行城市公共自行车,可以减少机动车辆的使用,减小PM2.5的来源,减少空气污染,D正确。
故选C。
【分析】植物对空气污染物有吸附作用,可以减少空气污染;利用清洁能源可以减少环境污染;城市公共自行车的使用,减少机动车的使用,能减少环境污染。
5.【答案】C
【知识点】电功的计算;电功率
【解析】【解答】A.根据可知,电功率大小与电功和时间有关,则用电器消耗的电能越多,时间未知,不能判断电功率越大,故A错误;
B.根据公式W=UIt可知,电压和通电时间未知,不能判断通过用电器的电流越大,电流做的功越多,故B错误;
C.根据电功率的定义可知,用电器消耗电能越快,用电器的电功率越大,故C正确;
D.根据电流做功的实质可知,电流做功是把电能转化为其他形式的能的过程,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据公式分析判断;
B.根据公式W=UIt分析判断;
C.根据电功率的定义判断;
D.根据电流做功的实质判断。
6.【答案】C
【知识点】电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】图中,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.已知功率,两灯正常发光时,根据W=Pt,工作时间未知,无法判断两灯消耗的电能,故A错误;
B.额定功率是指用电器正常工作时的功率,当甲灯泡两端的电压减小时,其额定功率不变,故B错误;
C.根据,在电阻不变时,将乙灯接入110V电路中,实际功率为额定功率的:,即,故C正确;
D.甲的额定功率小于乙的额定功率,根据,。两灯串联在220V的电路中,两灯串联,电流相等,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,由,甲灯的实际功率大,甲灯亮,故D错误。
故选C。
【分析】根据W=Pt,已知电功率,不确定时间,不能比较消耗电能的多少;根据,结合实际电压,判断实际电功率的大小。
7.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A.电能表可测量用电器消耗电能的多少,故A错误;
B.电能表最后一位是小数,若用电器再消耗5kW·h的电能,显示示数为786.5kW·h,故B错误;
C.热水壶单独工作2min,转盘转了100r,则消耗的电能为:
,电热水壶在1min内消耗电能:,故C错误;
D.计算电热水壶的实际功率为:,故D正确。
故选D。
【分析】电能表可以测量消耗电能的多少;根据电能表窗口示数,测量消耗的电能;根据电能表转盘转数,计算消耗的电能,根据,计算电功率。
8.【答案】B
【知识点】电功率;实际功率
【解析】【解答】 解:由题意知,甲灯泡的额定功率为25W,乙灯泡的额定功率为40W,而灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡实际功率越大,灯泡越亮,因此当它们都正常工作时,乙灯较亮。
故选:B。
【分析】灯泡正常发光时的功率等于灯泡的额定功率,灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡实际功率越大,灯泡越亮。
9.【答案】B
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.甲图中,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,根据电压表和电流图像,图象有U=5V+0.1A×R1,U=3V+0.3A×R1,联立两式,解得U=6V,R1=10Ω,故A错误;
BCD.根据滑动变阻器R2的规格,移动滑片,使电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,根据,电路的总功率最大,即有:,
则R1的最大功率:P1大=I大2R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W,
电路总功率最大值为:P总大=UI大=6V×0.5A=3W;
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,电源电压小于电压表的所用量程值,即R滑大=50Ω,总电阻为R串=R1+R滑大=10Ω+50Ω=60Ω,电路中的最小电流为
R1的最小功率为:P1小=I小2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W,
电路总功率最小值为:P总小=UI小=6V×0.1A=0.6W,则R1的功率范围是0.1W~2.5W;变阻器的阻值范围为2Ω~50Ω,电路总功率的变化范围是0.6W~3W,故B正确,CD错误。
故选B。
【分析】根据U=IR,计算电压,结合串联电路分压规律,表示总电压;根据滑动变阻器的规律,判断最大电流,根据P=UI,计算电功率的最大值;当滑动变阻器取值最大时,电路中电流最小,根据P=I2R,计算电功率的最小值,判断电功率的范围大小;根据,计算电阻, 判断滑动变阻器取值范围。
10.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】两灯泡串联,根据串联电路电流处处相等,则,当要亮一些,则L1的实际功率大一些,根据,。故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】串联电路中,电流处处相等。
11.【答案】C
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的热效应
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电子发生了转移,故A错误;
B.乙图家用手电筒的外表面塑料壳是绝缘体,故B错误;
C.丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应增加温度导致计算不准确,故C正确;
D.发光二极管(LED)是由半导体材料制成的。故D错误。
故选C。
【分析】摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)
半导体的应用:常用作发光二极管;
导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
12.【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;电流的热效应
【解析】【解答】ACD.根据生活经验可知,电饭锅、电热水器、电熨斗工作时,将电能转化为内能,则利用了电流的热效应,故ACD不合题意;
B.LED日光灯工作时,主要将电能转化为光能,不是利用电流的热效应工作的,故B符合题意。
故选B。
【分析】电流经过导体时都会发热,这就是电流的热效应,根据能量转化的知识分析判断。
13.【答案】C
【知识点】电压表的连接;电路的动态分析;电流的热效应
【解析】【解答】A、据图可知,电压表并联在变阻器两端测量其电压,故A错误;
B、据图可知,电阻串联,变阻器滑片,向左移动时,电阻变大,根据串联分压可知,电压表示数变大,故B错误;
C、电压表最大电压为3V,根据串联分压可知,定值电阻和变阻器的阻值相同,R2max=10Ω,最大电流为0.6A,所以最小电阻Rmin=,所以R2min=12Ω-10Ω=2Ω。故C正确。
D、 当滑动变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时, 总电阻R=18Ω,电流I=,通电时间为1min,所以产生的热量Q=I2Rt=,故D错误。
综上选C。
【分析】 本题需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率及电热公式,对每个选项逐一分析,判断其正确性。
14.【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】 解:A.电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变;实验中控制电流和通电时间相同,所以还采用了控制变量法,故A错误;
B.电阻丝串联,故通过电阻的电流相同,故B错误;
C.电阻丝串联,电流和通电时间相同,由Q=I2Rt可知,R2产生的热量更多,气体受热膨胀的程度更大,所以B气球比A 气球的膨胀程度大,故C正确;
D.串联电路电流相同,所以该装置不可探究电流产生的热量与电流大小是否有关,但可用于探究电流产生的热量与电阻大小是否有关,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)(4)甲中两电阻丝串联,乙中两电阻丝并联,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,判断通过甲图R1的电流与通过乙图R1的电流大小关系,结合控制变量法分析;
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变;本题中电流产生的热量的多少不能直接观察到,通过气球膨胀的大小来比较,这种方法是转换法;
(2)电阻丝串联,故电流相同;
(3)根据Q=I2Rt比较甲图中两个电阻丝产生热量的大小关系,结合转换法回答。
15.【答案】C
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能源及其分类;半导体特点及作用
【解析】【解答】A.电动智能汽车不消耗燃油,因此会较少碳的排放,故A错误;
B.芯片主要由半导体材料制成,故B错误;
C.电能不是从自然界直接获取的,需要消耗其它能源经过加工转换来的,属于二次能源,故C正确;
D.电动智能汽车启动时,电池将化学能转化为电能,然后通过电动机将电能转化为机械能,从而驱动汽车运行,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据电动汽车不消耗燃油判断;
B.根据半导体材料的应用判断;
C.直接从自然界获取的能源为一次能源,由一次能源转化而成的为二次能源;
D.根据能量转化的知识判断。
16.【答案】可再生;二次
【知识点】能源及其分类;能源与可持续发展
【解析】【解答】太阳能、风能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它属于可再生能源;电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能,故电能属于二次能源。
故答案为:可再生;二次。
【分析】 (1)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源,例如:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能;不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源,例如:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能;
(2)一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源,例如:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能;二次能源:是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源,例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
17.【答案】0.52;3024;2022.6;0.05
【知识点】电流的测量及电流表的使用;变阻器及其应用;电能表参数的理解
【解析】【解答】图甲中,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针在0.4A右边第6个小格处,示数是0.52A。
图乙中,电阻箱的示数为:,
电能表的最后一位数是小数,单位是kW·h,图丙电能表的示数为2022.6kW·h。
根据电能表的转数规格,铝盘转150r时,电路消耗的电能:。故第1空填:0.52;第2空填:3024;第3空填:2022.6;第4空填:0.05。
【分析】根据电流表量程和指针位置,测量电流;根据电阻箱各计数位的数字,计算电阻;根据电能表窗口示数,计算消耗的电能,根据转盘转数,计算电能多少。
18.【答案】断路;单向导电
【知识点】电路的三种状态;半导体特点及作用
【解析】【解答】 解:由题意知,当电流从较长的接线脚流入时,二极管发光,电路是通路;电流从较短接线脚流入时,电路处于断路状态,二极管不发光,这说明二极管具有单向导电性。
故答案为:断路;单向导电。
【分析】处于断开状态,电流无法通过的电路叫断路;二极管具有单向导电性。
19.【答案】1210;10
【知识点】电阻;实际功率
【解析】【解答】解:由题意可知灯泡的额定电压为220V,额定功率为40W;
灯泡的电阻为;
把它接在110V的电路中时的实际功率为:。
故答案为:1210;10。
【分析】 正常工作时灯泡的实际功率和额定功率相等;根据灯泡的铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率,根据求出灯泡的电阻,根据求出灯泡的实际功率。
20.【答案】231.6;1000
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】根据图像,电能表最后一位数据是小数为,示数为231.6kW·h;根据电能表转数规格,计算消耗的电能为:;电功率为:。故第1空填:231.6;第2空填:1000。
【分析】根据电能表示数,判断消耗的电能;根据实际转数,计算消耗的电能;根据,计算电功率。
21.【答案】4.5;9;1.75;0.625
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】观察图1可得,当电流,对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联,总电阻为,根据欧姆定律可得,电源电压。
图2中,灯泡与定值电阻串联,电源电压。设电路中电流为,灯泡电阻为。 由图1可知,当时,当时,设关系式为。结合图像线性特征,代入以上两点值可得,,即。串联电路中总电压,代入和可得
解得。因此两端的电压
灯泡的电功率,其中,,代入公式可得,灯泡的电功率为。
【分析】根据图像确定1A时的电阻,结合欧姆定律计算电压,根据图像分析电阻与电流的关系,根据串联电路的特点和欧姆定律列方程计算电流,得出R0两端的电压,根据P=UI=I2R计算电功率。
22.【答案】变大;180;360
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】将此加热片接在电压恒定的电源两端,初温为25℃,刚开始时,随着温度的升高,加热片电阻变小,根据欧姆定律可知加热片中的电流不断变大;温度达到180℃时,加热片的电阻最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,根据P=UI可知此时电功率达到最大值;若该电蚊香器的实际功率为10W,工作12h消耗的电能W=Pt=10×10﹣3kW×12h=0.12kW h,可使标有“3000imp/(kW h)”字样的电能表指示灯闪烁次数n=0.12×3000=360。
【分析】将此加热片接在电压恒定的电源两端,初温为25℃,刚开始时,随着温度的升高,加热片电阻变小,根据欧姆定律可知加热片中的电流变化;温度达到180℃时,加热片的电阻最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,根据P=UI可知此时电功率达到最大值;若该电蚊香器的实际功率为10W,根据W=Pt计算工作12h消耗的电能,进一步计算可使标有“3000imp/(kW h)”字样的电能表指示灯闪烁次数。
23.【答案】半导体;热
【知识点】半导体特点及作用;电流的热效应
【解析】【解答】(1) 芯片是电子元件的核心部件, 材料为半导体;
(2)芯片中有电流通过时温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的热效应。
【分析】(1)根据半导体材料的性质和用途解答;
(2)电流经过导体时都会发热,这就是电流的热效应。
24.【答案】并联;串联;12
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)家里的照明灯与电视机是并联的;
(2)照明灯开关与它控制的灯相互影响,那么二者串联;
(3) 该电阻丝产生的热量是Q=I2Rt=(0.1A)2×20Ω×60s=12J。
【分析】(1)在家庭电路中,所有的用电器都是并联;
(2)串联时用电器相互影响,并联时用电器不相互影响;
(3)根据Q=I2Rt计算电阻丝产生的热量。
25.【答案】3.6×105;1.2;B、C
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 解:(1)电能表转盘转了60转,用电器消耗的电能:;电炉的功率:;
(2)图乙中的电炉丝与导线是串联的,通过的电流和通电时间相等,根据Q=I2Rt可知电阻越大,产生的热量越多,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,所以在相同的时间内,电炉丝产生的热量较多,电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发热;图丙中B、C两电阻串联接入电路,通过两电阻的电流相等,两电阻的阻值不同,故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。
故答案为:3.6×105;1.2;B、C。
【分析】(1)600r/(kW h)表示电路中的用电器每消耗1kW h电能,电能表的转盘转过600转,据此求出电能表转盘转了60转,用电器消耗的电能;利用求出电炉的功率;
(2)电炉丝与导线是串联的,电流和通电时间相等,根据Q=I2Rt可知电阻越大,产生的热量越多,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,图乙中B、C两电阻串联接入电路,通过两电阻的电流相等,两电阻的阻值不同。
26.【答案】(1)1.90;1.2
(2)1.4
(3)31.6k;60;48
【知识点】长度及其测量;电流的测量及电流表的使用;电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,刻度尺的分度值为1mm,则木块的长度为:2.90cm-1.00cm=1.90cm;
②图乙中测力计的分度值为0.2N,则物体A的重力为1.2N。
(2)电流表的量程为0-3A,分度值为0.1A,则示数为1.4A;
(3)根据图片可知,电能表的示数为31.6kW·h,则小明家12月用电: 91.6kW·h -31.6kW·h=60kW·h=60度。12月应缴电费:0.8元/度×60度=48元。
【分析】(1)①根据图片确定刻度尺的分度值,根据“测量值=准确值+估读值”分别记录两个刻度值,然后相减即可;
②根据乙图确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数;
(2)根据图片确定电流表的分度值,根据指针的位置读出示数;
(3)电能表的最后一个数字为小数。前后两次电能表的示数之差就是消耗的电能。电费=单价×电能。
27.【答案】(1)
(2)B;0.8
(3)1;不动;
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 解:(1)在连接实物图时,滑动变阻器要“一上一下”的连接;电流表的量程不好确定,选大量程;由于要测量2.5V小灯泡的额定功率,电压表选小量程;连接时注意电流从电表的正接线柱流入、从负接线柱流出,如图所示:
(2)由上图知,电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为1.5V,小灯泡的额定电压是2.5V,根据串联电路中各电阻分担电压的作用,电阻越大分担的电压越大,所以要减小滑动变阻器连入电路的阻值,故滑动变阻器滑片向B端移动,直到小灯泡正常发光;
当灯正常发光时,电流表示数为0.32A,
小灯泡的额定功率为:P灯=U灯I灯=2.5V×0.32A=0.8W;
(3)如丙图,定值电阻R0、小灯泡和滑动变阻器串联在电路中。
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点1,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到触点2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,读出电压表的示数U1;
则定值电阻两端的电压U0=U1-U额,
根据欧姆定律得,通过定值电阻的电流:,
根据串联电路中电流处处相等,则小灯泡的额定电流。
③小灯泡的额定功率:。
故答案为:(1);(2)B;0.8;(3)1;不动;。
【分析】 (1)在连接实物图时,滑动变阻器要“一上一下”的连接,电流表串联在电路中,电压表并联在灯两端;电流表的量程不好确定,选大量程;由于要测量2.5V小灯泡的额定功率,电压表选小量程;连接时注意电流从电表的正接线柱流入、从负接线柱流出;
(2)根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;利用P=UI得出小灯泡的额定功率;
(3)电压表首先测量小灯泡两端的电压,移动滑片使小灯泡正常发光,然后测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,根据串联电路电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出定值电阻中的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定电功率。
28.【答案】(1)
(2)电压
(3)0.4;1
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 (1)由实物图可知,将灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表测并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;因此为了测小灯泡的额定功率,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.4A,则小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.4A=1W。
【分析】(1)根据实物图可知灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表测在定值电阻两端的电压,据此画出电路图;
(2)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出小灯泡的额定功率。
29.【答案】(1)水的比热容大,吸收相同的热量后,温度升高得比等质量的煤油小
(2)温度变化;A瓶中液体的温度比 B瓶中液体的温度升高要快;在塞橡皮塞时,瓶内气体体积变小,压强变大,把红墨水压到玻璃管中;可用带有针头的注射器把瓶内气体放出一部分;电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多
【知识点】比热容的定义及其计算公式;焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】探究影响电流热效应的因素时,
(1)水的比热容大,吸收相同的热量后,温度升高的小;放出相同的热量后,温度降低的小,实验时,水的温度变化慢,实验时间长,不合理,设想一是错误的;
(2)①实验时,为了便于比较,两锥形瓶中的红墨水的质量相等,结合转换法,用玻璃管中液柱的高度来显示物体温度变化的大小;接入相同的电路中,在相同时间内,A管中的液柱比B管上升迅速,则A瓶中液体的温度比B瓶中液体的温度升高要快;
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中。
要使管内的液柱与瓶内液面相平,可用带有针头的注射器,通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分,使内部气压和外部相等,液面平齐;
③图C中的两个电热丝串联,电流和时间相同,两玻璃管中液面如图D,甲管中的液面上升比乙管中液面上升的高,则电阻丝放出热量和电阻丝阻值的大小有关,电阻越大,放出的热量越多。可得结论:电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
【分析】思路点拨 此题综合性较强,涉及电、热、力等方面的知识:(1)要想让电热丝在放出相同的热量的情况下,温度上升得快,就要换用比热容较小的物质.(2)①本题要用到的研究方法是——控制变量法和转换法.控制锥形瓶中红墨水的质量相等(即空气质量相等).把物体温度的变化转换成玻璃管中液柱的高度的变化来显示.
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红墨水压入到玻璃管中.
③电阻串联表示通过的电流相等,同时通断电表示加热时间相等,然后观察玻璃管中液面升高的高度变化,可显示出电阻通电时放出热量的多少。
30.【答案】(1)解:
答:保温状态下电流为 0.2A ;
(2)解: 由图可知,开关在2时,电路中只有 ,为加热状态;
答:加热状态电路电功率为 880 W ;
(3)解:开关在 1 时, 与 串联,为保温状态;
答: 的阻值为 .
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电流,
(2)利用,计算用电器的电功率;
(3)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻。
31.【答案】(1)解:开关S闭合、S1和S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,从图中可知电路电流为0.4A,
根据串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压U2=U-UL=10V-4V=6V,
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路中的阻值
(2)解:开关S、S1和S2都闭合时,定值电阻和滑动变阻器并联,根据可知总电阻最大时,总功率最小。
根据可知整个电路消耗的最小功率是。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)开关S闭合、S1和S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,从图中可知电路电流,根据串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路中的阻值;
(2)开关S、S1和S2都闭合时,定值电阻和滑动变阻器并联,根据可知总电阻最大时,总功率最小。根据可知整个电路消耗的最小功率。
(1)开关S闭合,和都断开时,电路为灯泡与串联,电压表测灯泡两端电压,当电压表的示数为4V时,据乙图可知,电路中的电流0.4A,滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值
(2)开关和都闭合时,电路为与并联,要使整个电路消耗功率最小,则接入阻值最大,的最大阻值为,的功率为
的功率为
整个电路消耗的最小功率
32.【答案】(1)解:由题意可得, 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,
此时灯泡正常发光,则它两端的电压为6V;
根据并联电路的电压规律可知,此时电源电压U电源=U灯额=6V。
答:电源电压为6V;
(2)解: 在(1)问的条件下, R1的电压等于电源电压6V,
则此时通过R1的电流 ;
R1通电1min产生的热量.
答: R1通电1min产生的热量为216J。
(3)解:根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,
此时通过变阻器的电流 ;
灯泡两端的电压为;
此时灯泡的电脑族为。
答:小灯泡此时的电阻为4Ω;
(4)解:①电源电压不变,根据可知,当总功率最大时应该总电阻最小,即两个电阻并联。低温时只有一个电阻工作即可,因为保温功率最小,则此时电阻要大,即此时只让R2工作即可,则将一个开关放在R1的电路中即可,如下图所示:
②根据图片可知,当只有S2闭合时,只有R2单独工作,此时功率最小为保温档,
则此时的功率为 。
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【分析】 (1) 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,根据灯泡正常发光和并联电路电压的规律得出电源电压;
(2)由欧姆定律计算通过电阻R1的电流,根据Q=I2 Rt得出此时电阻R1通电1分钟产生的热量;
(3)根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,由欧姆定律得出此时电路的电流;由串联电路的规律及欧姆定律得出此时灯泡的电阻
(4)根据可知,在电源电压不变时,电阻越小,其功率越大,结合并联电阻的规律确定两电阻的连接,根据在此基础上保温功率最小,结合R2大于R1,分析另一个开关控制的电阻,由此设计电路;根据得出保温功率大小。
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教科版初中物理九年级上册单元测试-第六单元《电功率》提升卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025九上·海珠期中) 小明利用电能表测量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10min内,消耗电能0.4 kW·h,则这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机
【答案】A
【知识点】电功及电功的实质;电功的测量
【解析】【解答】 解:用电器在测得在内,消耗的电能为W=0.4kW h,用电器的电功率:;
空调的电功率一般大于1000W,电冰箱的电功率约为200W,收音机的电功率约为5W,日光灯的电功率为25W~40W,所以电功率是2400W的用电器是空调。
故选:A。
【分析】 根据用电器在10min内消耗的电能,利用公式求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较,解答此题。
2.(2024九上·陈仓期末)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流为20A
B.该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D.小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A.由电能表铭牌“10(20)A”可知, 该电能表的标定电流为10A,最大工作电流为20A,故A错误;
B.由电能表铭牌“ ”可知,该电能表应接在50Hz交流电路中使用,故B错误;
C.根据“”可知,小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转,故C正确;
D.电能表的最后一个数字为小数,则小明家半年内的用电量是,故D错误。
故选C。
【分析】根据对电能表上参数的认识分析判断。
3.(2025九上·榆树期末)法国物理学家安培由于在电学方面做出的巨大贡献,被后人称为“电学中的牛顿”。下列物理量用安培作为单位的是( )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功
【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻;电能表参数的理解
【解析】【解答】在国际单位中,电流的单位是安培,电压的单位是伏特;电阻的单位是欧姆;电功的单位是焦耳,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据电压、电流、电阻和电功的国际单位,解答。
4.图示为某市空气中 PM2.5 的来源分布图. PM2.5 是指直径小于等于2.5μm的颗粒物,其在空气中浓度越高,就代表空气污染越严重.为减少 PM2.5排放量,改善空气质量,下列措施不可取的是( ).
A.植树造林,增大城市绿地面积
B.开发使用太阳能、核能等新能源
C.加大火力发电投入,扩大火力发电规模
D.推行城市公共自行车系统,打造绿色交通
【答案】C
【知识点】能源与可持续发展
【解析】【解答】A、植物可以吸附空气中的污染物,起到净化环境的作用,能够减小空气污染,A正确;
B、太阳能、核能等新能源属于清洁能源,相比传统的化石能源,在使用过程中很少产生PM2.5等污染物,可减少化石能源使用带来空气污染,B正确;
C、火力发电消耗化石燃料,使用中会释放大量的PM2.5等污染物,会使空气污染更严重,C错误;
D、推行城市公共自行车,可以减少机动车辆的使用,减小PM2.5的来源,减少空气污染,D正确。
故选C。
【分析】植物对空气污染物有吸附作用,可以减少空气污染;利用清洁能源可以减少环境污染;城市公共自行车的使用,减少机动车的使用,能减少环境污染。
5.(2024九上·北京市期中)下列关于电能、电功和电功率的说法,正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C.用电器工作时的电功率越大,电流做功越快
D.电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程
【答案】C
【知识点】电功的计算;电功率
【解析】【解答】A.根据可知,电功率大小与电功和时间有关,则用电器消耗的电能越多,时间未知,不能判断电功率越大,故A错误;
B.根据公式W=UIt可知,电压和通电时间未知,不能判断通过用电器的电流越大,电流做的功越多,故B错误;
C.根据电功率的定义可知,用电器消耗电能越快,用电器的电功率越大,故C正确;
D.根据电流做功的实质可知,电流做功是把电能转化为其他形式的能的过程,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据公式分析判断;
B.根据公式W=UIt分析判断;
C.根据电功率的定义判断;
D.根据电流做功的实质判断。
6.(2024九下·东营期中)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,若灯丝电阻不变,则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.当甲灯泡两端的电压减小时,其额定功率减小
C.将乙灯两端的电压为110V时,其实际功率为25W
D.将两灯串联在电压为220V的电路中,乙灯比甲灯亮
【答案】C
【知识点】电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】图中,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.已知功率,两灯正常发光时,根据W=Pt,工作时间未知,无法判断两灯消耗的电能,故A错误;
B.额定功率是指用电器正常工作时的功率,当甲灯泡两端的电压减小时,其额定功率不变,故B错误;
C.根据,在电阻不变时,将乙灯接入110V电路中,实际功率为额定功率的:,即,故C正确;
D.甲的额定功率小于乙的额定功率,根据,。两灯串联在220V的电路中,两灯串联,电流相等,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,由,甲灯的实际功率大,甲灯亮,故D错误。
故选C。
【分析】根据W=Pt,已知电功率,不确定时间,不能比较消耗电能的多少;根据,结合实际电压,判断实际电功率的大小。
7.(2024九上·江津期中)如图是小明家的电能表表盘示意图,表盘上“3000r/(kW·h)”表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转动3000r。断开其他用电器,只让热水壶单独工作2min,转盘转动了100r。下列选项正确的是( )
A.电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器
B.若接在该电能表上的用电器再消耗5kW·h的电能,显示示数将为782kW·h
C.该电热水壶在1min内消耗电能6000J
D.该电热水壶的实际功率为1000W
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A.电能表可测量用电器消耗电能的多少,故A错误;
B.电能表最后一位是小数,若用电器再消耗5kW·h的电能,显示示数为786.5kW·h,故B错误;
C.热水壶单独工作2min,转盘转了100r,则消耗的电能为:
,电热水壶在1min内消耗电能:,故C错误;
D.计算电热水壶的实际功率为:,故D正确。
故选D。
【分析】电能表可以测量消耗电能的多少;根据电能表窗口示数,测量消耗的电能;根据电能表转盘转数,计算消耗的电能,根据,计算电功率。
8.(2025九上·海珠期中) 一标有“220V 25W”的白炽灯甲和一标有“36V 40W”的白炽灯乙,当它们都正常工作时( )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.两灯一样亮 D.无法判断
【答案】B
【知识点】电功率;实际功率
【解析】【解答】 解:由题意知,甲灯泡的额定功率为25W,乙灯泡的额定功率为40W,而灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡实际功率越大,灯泡越亮,因此当它们都正常工作时,乙灯较亮。
故选:B。
【分析】灯泡正常发光时的功率等于灯泡的额定功率,灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡实际功率越大,灯泡越亮。
9.(2025九上·兰州期末)如图甲所示,已知电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0﹣15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω、0.5A”,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,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为9V
B.R1的功率范围是0.1W-2.5W
C.滑动变阻器的取值范围是10Ω-50Ω
D.电路总功率的变化范围是2W-3W
【答案】B
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.甲图中,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,根据电压表和电流图像,图象有U=5V+0.1A×R1,U=3V+0.3A×R1,联立两式,解得U=6V,R1=10Ω,故A错误;
BCD.根据滑动变阻器R2的规格,移动滑片,使电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,根据,电路的总功率最大,即有:,
则R1的最大功率:P1大=I大2R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W,
电路总功率最大值为:P总大=UI大=6V×0.5A=3W;
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,电源电压小于电压表的所用量程值,即R滑大=50Ω,总电阻为R串=R1+R滑大=10Ω+50Ω=60Ω,电路中的最小电流为
R1的最小功率为:P1小=I小2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W,
电路总功率最小值为:P总小=UI小=6V×0.1A=0.6W,则R1的功率范围是0.1W~2.5W;变阻器的阻值范围为2Ω~50Ω,电路总功率的变化范围是0.6W~3W,故B正确,CD错误。
故选B。
【分析】根据U=IR,计算电压,结合串联电路分压规律,表示总电压;根据滑动变阻器的规律,判断最大电流,根据P=UI,计算电功率的最大值;当滑动变阻器取值最大时,电路中电流最小,根据P=I2R,计算电功率的最小值,判断电功率的范围大小;根据,计算电阻, 判断滑动变阻器取值范围。
10.(2025九上·宜州期末)将两个灯泡、串联后接入电路中,接通电路后发现要亮一些,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】两灯泡串联,根据串联电路电流处处相等,则,当要亮一些,则L1的实际功率大一些,根据,。故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】串联电路中,电流处处相等。
11.(2025九上·新田期末)如图所示为生活中常见的电现象,下列有关说法正确的是( )
A.甲图:摩擦后的吸管带电是因为产生了新的电荷
B.乙图:家用手电筒的外表面塑料壳是导体
C.丙图:计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害
D.丁图:发光二极管是用超导体材料制成的
【答案】C
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的热效应
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电子发生了转移,故A错误;
B.乙图家用手电筒的外表面塑料壳是绝缘体,故B错误;
C.丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应增加温度导致计算不准确,故C正确;
D.发光二极管(LED)是由半导体材料制成的。故D错误。
故选C。
【分析】摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)
半导体的应用:常用作发光二极管;
导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
12.(2025九上·凤凰期末)下列举例中不是利用电流的热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.LED日光灯
C.电热水器 D.电熨斗
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;电流的热效应
【解析】【解答】ACD.根据生活经验可知,电饭锅、电热水器、电熨斗工作时,将电能转化为内能,则利用了电流的热效应,故ACD不合题意;
B.LED日光灯工作时,主要将电能转化为光能,不是利用电流的热效应工作的,故B符合题意。
故选B。
【分析】电流经过导体时都会发热,这就是电流的热效应,根据能量转化的知识分析判断。
13.在如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,定值电阻R1为10 Ω,滑动变阻器 R2的规格为“20Ω 0.5 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.则( ).
A.电压表测量的是电阻 R1两端的电压
B.当滑动变阻器 R2的滑片P 向左移动时,电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω
D.当滑动变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时,通电1m in内电阻 R1产生的热量是53.3 J
【答案】C
【知识点】电压表的连接;电路的动态分析;电流的热效应
【解析】【解答】A、据图可知,电压表并联在变阻器两端测量其电压,故A错误;
B、据图可知,电阻串联,变阻器滑片,向左移动时,电阻变大,根据串联分压可知,电压表示数变大,故B错误;
C、电压表最大电压为3V,根据串联分压可知,定值电阻和变阻器的阻值相同,R2max=10Ω,最大电流为0.6A,所以最小电阻Rmin=,所以R2min=12Ω-10Ω=2Ω。故C正确。
D、 当滑动变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时, 总电阻R=18Ω,电流I=,通电时间为1min,所以产生的热量Q=I2Rt=,故D错误。
综上选C。
【分析】 本题需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率及电热公式,对每个选项逐一分析,判断其正确性。
14.(2025九上·新都期末)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,某同学设计了如图所示的装置。两段阻值不同的电阻丝密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连。下列说法正确的是( )
A.该实验只用到“转换法”
B.图中通过的电流大于通过的电流
C.相同时间内,B气球比A气球的膨胀程度大
D.该装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系
【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】 解:A.电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变;实验中控制电流和通电时间相同,所以还采用了控制变量法,故A错误;
B.电阻丝串联,故通过电阻的电流相同,故B错误;
C.电阻丝串联,电流和通电时间相同,由Q=I2Rt可知,R2产生的热量更多,气体受热膨胀的程度更大,所以B气球比A 气球的膨胀程度大,故C正确;
D.串联电路电流相同,所以该装置不可探究电流产生的热量与电流大小是否有关,但可用于探究电流产生的热量与电阻大小是否有关,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)(4)甲中两电阻丝串联,乙中两电阻丝并联,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,判断通过甲图R1的电流与通过乙图R1的电流大小关系,结合控制变量法分析;
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变;本题中电流产生的热量的多少不能直接观察到,通过气球膨胀的大小来比较,这种方法是转换法;
(2)电阻丝串联,故电流相同;
(3)根据Q=I2Rt比较甲图中两个电阻丝产生热量的大小关系,结合转换法回答。
15.(2025·邛崃模拟)2024年上半年,中国汽车出口量增长31%,有望连续两年位居全球出口量第一。其中某款电动智能汽车采用内燃机与电动机混合动力系统,该款汽车启动时,内燃机不工作,电池输出能量驱动汽车。下列对电动智能汽车的分析正确的是( )
A.电动智能汽车替代燃油汽车,会增加碳的排放
B.人工智能系统所使用的芯片主要由超导体材料制成
C.电动智能汽车启动时,电池输出的电能属于二次能源
D.电动智能汽车启动时,电池的化学能直接转化为汽车的机械能
【答案】C
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能源及其分类;半导体特点及作用
【解析】【解答】A.电动智能汽车不消耗燃油,因此会较少碳的排放,故A错误;
B.芯片主要由半导体材料制成,故B错误;
C.电能不是从自然界直接获取的,需要消耗其它能源经过加工转换来的,属于二次能源,故C正确;
D.电动智能汽车启动时,电池将化学能转化为电能,然后通过电动机将电能转化为机械能,从而驱动汽车运行,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据电动汽车不消耗燃油判断;
B.根据半导体材料的应用判断;
C.直接从自然界获取的能源为一次能源,由一次能源转化而成的为二次能源;
D.根据能量转化的知识判断。
阅卷人 二、填空题(本题共12小题;每空1分,共31分)
得分
16.(2025九下·长沙期中)如图所示,为了实现中国2030年前“碳达峰”,新疆的风力发电站可以将风能转化为电能从而减少CO2的排放。其中:风能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”),电能是 能源(选填“一次’或“二次”)
【答案】可再生;二次
【知识点】能源及其分类;能源与可持续发展
【解析】【解答】太阳能、风能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它属于可再生能源;电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能,故电能属于二次能源。
故答案为:可再生;二次。
【分析】 (1)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源,例如:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能;不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源,例如:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能;
(2)一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源,例如:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能;二次能源:是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源,例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
17.(2025·潮南模拟)如图甲电流表的读数为 A;图乙电阻箱的读数为 Ω;图丙电能表的读数为 ,当电能表的铝盘转过150转,消耗的电能是 。
【答案】0.52;3024;2022.6;0.05
【知识点】电流的测量及电流表的使用;变阻器及其应用;电能表参数的理解
【解析】【解答】图甲中,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针在0.4A右边第6个小格处,示数是0.52A。
图乙中,电阻箱的示数为:,
电能表的最后一位数是小数,单位是kW·h,图丙电能表的示数为2022.6kW·h。
根据电能表的转数规格,铝盘转150r时,电路消耗的电能:。故第1空填:0.52;第2空填:3024;第3空填:2022.6;第4空填:0.05。
【分析】根据电流表量程和指针位置,测量电流;根据电阻箱各计数位的数字,计算电阻;根据电能表窗口示数,计算消耗的电能,根据转盘转数,计算电能多少。
18.(2025九上·蒸湘月考) 如图所示,是发光二极管的示意图。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,电流处于 (选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有 性。
【答案】断路;单向导电
【知识点】电路的三种状态;半导体特点及作用
【解析】【解答】 解:由题意知,当电流从较长的接线脚流入时,二极管发光,电路是通路;电流从较短接线脚流入时,电路处于断路状态,二极管不发光,这说明二极管具有单向导电性。
故答案为:断路;单向导电。
【分析】处于断开状态,电流无法通过的电路叫断路;二极管具有单向导电性。
19.(2025九上·海珠期中) 一个印有“220V 40W”的灯泡,它正常工作时电阻为 Ω;如果把它接在110V电路中其实际功率是 W(不计温度对电阻的影响)。
【答案】1210;10
【知识点】电阻;实际功率
【解析】【解答】解:由题意可知灯泡的额定电压为220V,额定功率为40W;
灯泡的电阻为;
把它接在110V的电路中时的实际功率为:。
故答案为:1210;10。
【分析】 正常工作时灯泡的实际功率和额定功率相等;根据灯泡的铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率,根据求出灯泡的电阻,根据求出灯泡的实际功率。
20.如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是 kW·h,电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12 min,发现此电能表的转盘转过了500 r.则这个电饭煲的额定功率是 W.
【答案】231.6;1000
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】根据图像,电能表最后一位数据是小数为,示数为231.6kW·h;根据电能表转数规格,计算消耗的电能为:;电功率为:。故第1空填:231.6;第2空填:1000。
【分析】根据电能表示数,判断消耗的电能;根据实际转数,计算消耗的电能;根据,计算电功率。
21.(2025·镇江)某种灯泡的电阻R 与电流I关系图像如图1所示,当两个该种灯泡串联接在电压恒为 U0 的电源上时,通过灯泡的电流为1A,此时灯泡的电阻为 Ω, 为 V。若将该种灯泡 L 按图2的方式接在电压为3V的电源上,其中定值电阻 的阻值为3.5Ω,闭合开关后,电阻 两端的电压为 V,灯泡 L 的电功率为 W。
【答案】4.5;9;1.75;0.625
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】观察图1可得,当电流,对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联,总电阻为,根据欧姆定律可得,电源电压。
图2中,灯泡与定值电阻串联,电源电压。设电路中电流为,灯泡电阻为。 由图1可知,当时,当时,设关系式为。结合图像线性特征,代入以上两点值可得,,即。串联电路中总电压,代入和可得
解得。因此两端的电压
灯泡的电功率,其中,,代入公式可得,灯泡的电功率为。
【分析】根据图像确定1A时的电阻,结合欧姆定律计算电压,根据图像分析电阻与电流的关系,根据串联电路的特点和欧姆定律列方程计算电流,得出R0两端的电压,根据P=UI=I2R计算电功率。
22.(2025·镇江)某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示,将此加热片接在电压恒定的电源两端,初温为 刚开始时,随着温度的升高,加热片中的电流不断 ,温度达到 ℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W, 则工作12h, 可使标有“3000 imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯闪烁 次。
【答案】变大;180;360
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】将此加热片接在电压恒定的电源两端,初温为25℃,刚开始时,随着温度的升高,加热片电阻变小,根据欧姆定律可知加热片中的电流不断变大;温度达到180℃时,加热片的电阻最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,根据P=UI可知此时电功率达到最大值;若该电蚊香器的实际功率为10W,工作12h消耗的电能W=Pt=10×10﹣3kW×12h=0.12kW h,可使标有“3000imp/(kW h)”字样的电能表指示灯闪烁次数n=0.12×3000=360。
【分析】将此加热片接在电压恒定的电源两端,初温为25℃,刚开始时,随着温度的升高,加热片电阻变小,根据欧姆定律可知加热片中的电流变化;温度达到180℃时,加热片的电阻最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,根据P=UI可知此时电功率达到最大值;若该电蚊香器的实际功率为10W,根据W=Pt计算工作12h消耗的电能,进一步计算可使标有“3000imp/(kW h)”字样的电能表指示灯闪烁次数。
23.(2025·青海)AI(人工智能)的发展离不开芯片,芯片体积小,元件密集。芯片主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的,当芯片中有电流通过时温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的 效应。
【答案】半导体;热
【知识点】半导体特点及作用;电流的热效应
【解析】【解答】(1) 芯片是电子元件的核心部件, 材料为半导体;
(2)芯片中有电流通过时温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的热效应。
【分析】(1)根据半导体材料的性质和用途解答;
(2)电流经过导体时都会发热,这就是电流的热效应。
24.(2025九上·清新期末)家里的照明灯与电视机是 联的,照明灯开关与它控制的灯是 联的.某电阻丝的阻值为20Ω,通过它的电流为0.1A, 通电时间为1min,则该电阻丝产生的热量是 J (阻值保持不变)
【答案】并联;串联;12
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)家里的照明灯与电视机是并联的;
(2)照明灯开关与它控制的灯相互影响,那么二者串联;
(3) 该电阻丝产生的热量是Q=I2Rt=(0.1A)2×20Ω×60s=12J。
【分析】(1)在家庭电路中,所有的用电器都是并联;
(2)串联时用电器相互影响,并联时用电器不相互影响;
(3)根据Q=I2Rt计算电阻丝产生的热量。
25.(2025·连州模拟)如图甲为小明家的电能表,只有电炉烧水时,该电能表转盘5min内转了60转,这段时间内消耗的电能为 J,电炉的功率为 kW。小明观察到图乙电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的导线却发热不明显,可以通过比较图丙实验中的 (填A、B、C中某两个)两个液柱高度解释说明这种情况。
【答案】3.6×105;1.2;B、C
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 解:(1)电能表转盘转了60转,用电器消耗的电能:;电炉的功率:;
(2)图乙中的电炉丝与导线是串联的,通过的电流和通电时间相等,根据Q=I2Rt可知电阻越大,产生的热量越多,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,所以在相同的时间内,电炉丝产生的热量较多,电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发热;图丙中B、C两电阻串联接入电路,通过两电阻的电流相等,两电阻的阻值不同,故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。
故答案为:3.6×105;1.2;B、C。
【分析】(1)600r/(kW h)表示电路中的用电器每消耗1kW h电能,电能表的转盘转过600转,据此求出电能表转盘转了60转,用电器消耗的电能;利用求出电炉的功率;
(2)电炉丝与导线是串联的,电流和通电时间相等,根据Q=I2Rt可知电阻越大,产生的热量越多,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,图乙中B、C两电阻串联接入电路,通过两电阻的电流相等,两电阻的阻值不同。
阅卷人 三、实验探究题(本题共4小题;每空1分,共22分)
得分
26.(2025九上·清新期末)
(1)如图甲中木块的长度为 cm, 图乙中物体A重力为 N.
(2)如图中电流表的读数为 A.
(3)小明家11月底的电能表的示数如图所示,为 kW·h,12月底,小明家电能表的示数为91.6kW·h, 小明家12月用了 度电,每度电0.8元,则12月需缴电费 元.
【答案】(1)1.90;1.2
(2)1.4
(3)31.6k;60;48
【知识点】长度及其测量;电流的测量及电流表的使用;电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,刻度尺的分度值为1mm,则木块的长度为:2.90cm-1.00cm=1.90cm;
②图乙中测力计的分度值为0.2N,则物体A的重力为1.2N。
(2)电流表的量程为0-3A,分度值为0.1A,则示数为1.4A;
(3)根据图片可知,电能表的示数为31.6kW·h,则小明家12月用电: 91.6kW·h -31.6kW·h=60kW·h=60度。12月应缴电费:0.8元/度×60度=48元。
【分析】(1)①根据图片确定刻度尺的分度值,根据“测量值=准确值+估读值”分别记录两个刻度值,然后相减即可;
②根据乙图确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数;
(2)根据图片确定电流表的分度值,根据指针的位置读出示数;
(3)电能表的最后一个数字为小数。前后两次电能表的示数之差就是消耗的电能。电费=单价×电能。
27.(2025九上·海珠期中) 测量小灯泡的额定功率一只小灯泡的额定电压为2.5V,小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验器材如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整;
(2)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.32A,此时小灯泡的额定功率为 W;
(3)完成上述实验后,小明又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 ,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②滑动变阻器的滑片 ,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U1;
③用U1、U额、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P= 。
【答案】(1)
(2)B;0.8
(3)1;不动;
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 解:(1)在连接实物图时,滑动变阻器要“一上一下”的连接;电流表的量程不好确定,选大量程;由于要测量2.5V小灯泡的额定功率,电压表选小量程;连接时注意电流从电表的正接线柱流入、从负接线柱流出,如图所示:
(2)由上图知,电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为1.5V,小灯泡的额定电压是2.5V,根据串联电路中各电阻分担电压的作用,电阻越大分担的电压越大,所以要减小滑动变阻器连入电路的阻值,故滑动变阻器滑片向B端移动,直到小灯泡正常发光;
当灯正常发光时,电流表示数为0.32A,
小灯泡的额定功率为:P灯=U灯I灯=2.5V×0.32A=0.8W;
(3)如丙图,定值电阻R0、小灯泡和滑动变阻器串联在电路中。
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点1,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到触点2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,读出电压表的示数U1;
则定值电阻两端的电压U0=U1-U额,
根据欧姆定律得,通过定值电阻的电流:,
根据串联电路中电流处处相等,则小灯泡的额定电流。
③小灯泡的额定功率:。
故答案为:(1);(2)B;0.8;(3)1;不动;。
【分析】 (1)在连接实物图时,滑动变阻器要“一上一下”的连接,电流表串联在电路中,电压表并联在灯两端;电流表的量程不好确定,选大量程;由于要测量2.5V小灯泡的额定功率,电压表选小量程;连接时注意电流从电表的正接线柱流入、从负接线柱流出;
(2)根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;利用P=UI得出小灯泡的额定功率;
(3)电压表首先测量小灯泡两端的电压,移动滑片使小灯泡正常发光,然后测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,根据串联电路电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出定值电阻中的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定电功率。
28.(2025九上·广州期末)小白用图甲所示电路完成“测量小灯的泡额定电功率”实验。他找来额定电压为2.5V的小灯泡L、若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干。
(1)小白连接的实物电路如图甲所示, 请在方框内画出对应的电路图 。
(2)为了测小灯泡的额定功率,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察 表(选填“电流”或“电压”)示数。
(3)图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像,则小灯泡的额定电流为 A,小灯泡的额定功率为 W
【答案】(1)
(2)电压
(3)0.4;1
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 (1)由实物图可知,将灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表测并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;因此为了测小灯泡的额定功率,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.4A,则小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.4A=1W。
【分析】(1)根据实物图可知灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表测在定值电阻两端的电压,据此画出电路图;
(2)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出小灯泡的额定功率。
29.在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验.
设想二:通过加热空气来做实验.
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们判断的依据是: .
(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
①在锥形瓶中装入相等质量的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图 A、B的装置,通过玻璃管中液柱的高度来显示 的大小.然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的时间内,A管中的液柱比B管上升更迅速,这说明 .
②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为 ,要使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内,如图C甲所示,接下来的操作是 .
③同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中,并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出关于电热的结论是
【答案】(1)水的比热容大,吸收相同的热量后,温度升高得比等质量的煤油小
(2)温度变化;A瓶中液体的温度比 B瓶中液体的温度升高要快;在塞橡皮塞时,瓶内气体体积变小,压强变大,把红墨水压到玻璃管中;可用带有针头的注射器把瓶内气体放出一部分;电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多
【知识点】比热容的定义及其计算公式;焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】探究影响电流热效应的因素时,
(1)水的比热容大,吸收相同的热量后,温度升高的小;放出相同的热量后,温度降低的小,实验时,水的温度变化慢,实验时间长,不合理,设想一是错误的;
(2)①实验时,为了便于比较,两锥形瓶中的红墨水的质量相等,结合转换法,用玻璃管中液柱的高度来显示物体温度变化的大小;接入相同的电路中,在相同时间内,A管中的液柱比B管上升迅速,则A瓶中液体的温度比B瓶中液体的温度升高要快;
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中。
要使管内的液柱与瓶内液面相平,可用带有针头的注射器,通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分,使内部气压和外部相等,液面平齐;
③图C中的两个电热丝串联,电流和时间相同,两玻璃管中液面如图D,甲管中的液面上升比乙管中液面上升的高,则电阻丝放出热量和电阻丝阻值的大小有关,电阻越大,放出的热量越多。可得结论:电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
【分析】思路点拨 此题综合性较强,涉及电、热、力等方面的知识:(1)要想让电热丝在放出相同的热量的情况下,温度上升得快,就要换用比热容较小的物质.(2)①本题要用到的研究方法是——控制变量法和转换法.控制锥形瓶中红墨水的质量相等(即空气质量相等).把物体温度的变化转换成玻璃管中液柱的高度的变化来显示.
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红墨水压入到玻璃管中.
③电阻串联表示通过的电流相等,同时通断电表示加热时间相等,然后观察玻璃管中液面升高的高度变化,可显示出电阻通电时放出热量的多少。
阅卷人 四、计算题(本题共3小题;30题6分,31题5分,32题10分,共21分)
得分
30.(2025九上·金平期末)工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化,如图甲是泡茶的电茶炉,图乙是其内部电路的简图,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换.电源电压为220V,保温功率为 44W, R1、R2均为加热电阻,忽略温度对电阻阻值的影响, R2的阻值为55Ω,求:
(1)处于保温状态下电路中的电流大小.
(2)电路处于加热状态时,电路中的电功率大小.
(3)电阻R1的阻值.
【答案】(1)解:
答:保温状态下电流为 0.2A ;
(2)解: 由图可知,开关在2时,电路中只有 ,为加热状态;
答:加热状态电路电功率为 880 W ;
(3)解:开关在 1 时, 与 串联,为保温状态;
答: 的阻值为 .
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电流,
(2)利用,计算用电器的电功率;
(3)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻。
31.(2025九上·新都期末)如图甲所示,电源电压,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,小灯泡L上标有“6V; 3W”字样,小灯泡的图像如图乙所示。求:
(1)开关S闭合、和都断开时,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少?
(2)开关S、和都闭合时,整个电路消耗的最小功率是多少?
【答案】(1)解:开关S闭合、S1和S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,从图中可知电路电流为0.4A,
根据串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压U2=U-UL=10V-4V=6V,
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路中的阻值
(2)解:开关S、S1和S2都闭合时,定值电阻和滑动变阻器并联,根据可知总电阻最大时,总功率最小。
根据可知整个电路消耗的最小功率是。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)开关S闭合、S1和S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,从图中可知电路电流,根据串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路中的阻值;
(2)开关S、S1和S2都闭合时,定值电阻和滑动变阻器并联,根据可知总电阻最大时,总功率最小。根据可知整个电路消耗的最小功率。
(1)开关S闭合,和都断开时,电路为灯泡与串联,电压表测灯泡两端电压,当电压表的示数为4V时,据乙图可知,电路中的电流0.4A,滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值
(2)开关和都闭合时,电路为与并联,要使整个电路消耗功率最小,则接入阻值最大,的最大阻值为,的功率为
的功率为
整个电路消耗的最小功率
32.(2025·青海)小宁所在的兴趣小组,分析如图 1 所示电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,灯泡 L 标有“6V 3.6W”,滑动变阻器 标有“20Ω 2A”。请你帮他们完成提出的问题:
(1)闭合所有开关,R的滑片移至最左端时。灯泡正常发光,则电源电压?
(2)在(1)问的条件下,求R1通电 1min 产生的热量;
(3)s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端,电压表示数为 5 V,求此时灯泡的电阻;
(4)同学们想继续分析两档电加热器的工作原理,小组讨论后,确定了设计方案。要求:加热档功率必须满足所有设计中最大,并确保在此基础上保温功率最小。为达到要求,用以上电路中的电源、R1、开关s1、s2、导线若干。另选一个R2=40Ω的电阻进行设计:
①请将符合要求的电路图规范补充在图 2 的虚线框内,并标注清楚R1、R2、s2;
②求出所设计电路的保温功率。
【答案】(1)解:由题意可得, 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,
此时灯泡正常发光,则它两端的电压为6V;
根据并联电路的电压规律可知,此时电源电压U电源=U灯额=6V。
答:电源电压为6V;
(2)解: 在(1)问的条件下, R1的电压等于电源电压6V,
则此时通过R1的电流 ;
R1通电1min产生的热量.
答: R1通电1min产生的热量为216J。
(3)解:根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,
此时通过变阻器的电流 ;
灯泡两端的电压为;
此时灯泡的电脑族为。
答:小灯泡此时的电阻为4Ω;
(4)解:①电源电压不变,根据可知,当总功率最大时应该总电阻最小,即两个电阻并联。低温时只有一个电阻工作即可,因为保温功率最小,则此时电阻要大,即此时只让R2工作即可,则将一个开关放在R1的电路中即可,如下图所示:
②根据图片可知,当只有S2闭合时,只有R2单独工作,此时功率最小为保温档,
则此时的功率为 。
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【分析】 (1) 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,根据灯泡正常发光和并联电路电压的规律得出电源电压;
(2)由欧姆定律计算通过电阻R1的电流,根据Q=I2 Rt得出此时电阻R1通电1分钟产生的热量;
(3)根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,由欧姆定律得出此时电路的电流;由串联电路的规律及欧姆定律得出此时灯泡的电阻
(4)根据可知,在电源电压不变时,电阻越小,其功率越大,结合并联电阻的规律确定两电阻的连接,根据在此基础上保温功率最小,结合R2大于R1,分析另一个开关控制的电阻,由此设计电路;根据得出保温功率大小。
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