第6节 电能 强化练习卷

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
九年级上册 第三章 能量的转化及守恒（第六节）
一、单选题（共15题；共30分）
1.如图是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（?? ）

A.?甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.?甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C.?乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.?乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
2.如图所示，??? 将一个标有“2W5V”的小灯泡L与一个阻值为5Ω的电阻R串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光．则通电1min时电阻R产生的热量是（?? ）

A.?48J???????????????????????????????????B.?120J???????????????????????????????????C.?144J???????????????????????????????????D.?无法判断
3.如图a所示,相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水,在家庭电路中并联接入不同的加热器1（电阻R1）和加热器2(电阻R2)加热,忽略散失的热量,得到图b所示的水温与加热时间的图形,则（? ????）
A.?若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多
B.?加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C.?电阻R1小于电阻R2
D.?加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的
4.关于电功与电功率，下述说法正确的是(?? )
A.?电功率的大小决定于电流做功的多少
B.?电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的多少
C.?电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢
D.?电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能
5.用轻质的细线将4N的物体系在标有3V0.5W的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，10s内将物体提升了1m，关于该过程，下列说法错误的是(? )
A.?电流做了5J的功??????????????????????????????????????????????????B.?消耗了5J的电能
C.?只有4J的电能转化了机械能????????????????????????????????D.?只有4J的电能转化了其他形式能
6.如图,所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑片P向右滑动时(??? ?)

A.?电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗????B.?电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变亮
C.?灯泡的实际功率减小???????????????????????????????????????????D.?灯泡的实际功率增大
7.?图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　）
?
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.??
8.灯泡 和 上分别标有“6V? 6W”和“6V? 9W”字样，把他们先后接在如图所示电路的a、b两端(电源电压不变)， 消耗的功率刚好为6W， 消耗的功率为(? )

A.?一定等于9W????????????????B.?一定小于9W????????????????C.?一定大于9W????????????????D.?条件不足，无法确定
9.有两个灯泡， 标有“6V3W”的字样， 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 的电功率分别是(???? )
A.?12V，3W?????????????????????????B.?12V，1.5W?????????????????????????C.?9V，3W?????????????????????????D.?9V，1.5W
10.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W。则输电导线AC、BD上消耗的功率为（? ）
A.?1W??????????????????????????????????????B.?2W??????????????????????????????????????C.?4W??????????????????????????????????????D.?9 W
11.用“220V，800W”的电热壶烧水．若不考虑能量损失，当把它接入110V的电源上时，用32min可将一壶水烧开，若将该壶接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用时间为（?? ）
A.?12min?????????????????????????????????B.?16min?????????????????????????????????C.?24min?????????????????????????????????D.?8min
12.如图所示电路，干路电流I始终恒定，R1为滑动变阻器（R1最大阻值>R2），R2为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P从最右端移动至最左端的过程中，下列说法中确的是（? ）
A.?R2通过的电流增大??????????????????????????????????????????????B.?R1两端的电压不变
C.?R1的电功率先增大后减小???????????????????????????????????D.?电路的总电功率增大
13.如图所示电路，电源电压保持不变．只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1 ， 电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（　　）
A.?2：3???????????????????????????????????B.?3：2???????????????????????????????????C.?5：2????????????????????????????????????D.??1：2
14.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（?? ）
A.?电压表的正、负接线柱接错了?????????????????????????????B.?电压表的量程选择不合适
C.?电压表坏了?????????????????????????????????????????????????????????D.?电压表与滑动变阻器并联
15.分别标有“6V2W”和“12V8W”的两个灯泡，串联后接在电路中，为使其中一个恰能正常发光，加在电路两端的电压应是(??? ?)
A.?6V???????????????????????????????????????B.?12V???????????????????????????????????????C.?18???????????????????????????????????????D.?24V
二、填空题（共2题；共5分）
16.一只“220V 100W”的电烙铁，它的额定电功率是________W，正常工作时它的电阻是________Ω，通过它的电流是________A．
17.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
（1）图乙中________（填“dc”或“ec”）表示电压表 随电流表示数变化的图像。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为________W。

三、实验探究题（共4题；共25分）
18.王明同学准备测量额定电压为2.5V的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接。如图所示。
（1）根据实物连接图，请你在虚线框内画出与之对应的电路原理图。
（2）在某次测量过程中，闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为________V，电流表的示数为________A，则此时小灯泡的功率为________W。

（3）滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，小灯泡的电功率将________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
（4）王明同学经过多次测量与计算后，得到了一组功率P与电压的平方U2的数据，下列各图中能正确表示P与U2的关系的是：________(设灯丝电阻不变)。










19.?小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．

（1）通电一段时间后，小明发现________?烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越________?，产生的热量越多．
（2）本实验使用了控制变量的科学方法：通过两段金属丝串联的方式，控制________?及________?相同；还使用了转换的科学性，实验中采取的措施是________?．
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成________?相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的________?相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理．
20.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：

①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2 ．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4 ， 实验数据如表．
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安．
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________．
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________．
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧） B烧瓶（RB=20欧）
I △h1 △h2
2I △h3 △h4

21.某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压约为6V左右）、电流表（0～0.6A0～3A）、电压表（0～3V0～15V），开关各一只，导线若干，滑动变阻器两只：R1（5Ω0.5A）、R2（10Ω0.5A）．

（1）请你说出在这个实验中，滑动变阻器所起作用是：________。本实验中电压表应选用________挡，滑动变阻器应选用；________（R1/R2）
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下列的情况，请根据现象指出故障的可能原因：________
①连接好电路，闭合开关后，看到电压表指针如图1偏转；
②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数．取下灯泡，两表的示数不变。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，发现电压表的0～15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，姚远小组设计了另一种实验方案．（电阻R的阻值已知，电源电压未知）
①电路如图2所示，连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻和R两端电压，再根据? ， 计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②改为________。
四、解答题（共5题；共48分）
22.近年来，衢州城乡积极推进屋顶光伏电站工程，为家用电器提供能量。图甲为某型号面包机，图乙为光伏电站模式图。回答下列问题：

表一 面包机部分参数
额定功率 600W
加热功率 500W
搅拌功率 100W
额定电压 220V
制作容量 900g

（1）制作面包过程中，面包机先对原料进行搅拌，搅拌好后，再自动进行加热。根据以上信息可知，面包机内的电动机和电热丝的连接方式是________。
（2）计算面包机正常搅拌时的电流。
（3）用表二配料制作的面包，由于味道好，有人经常用它替代中餐和晚餐。从人体所需的七大营养素分析，该面包配料中还缺少的营养素是________(写出一种即可)。
表二 面包配料
水和鸡蛋 260ml
面粉 3.5杯
糖/盐 0.3杯/0.5小勺
奶粉 2大勺
干酵母 1.5小勺
黄油 3大勺

（4）若小柯家屋顶太阳能电池板的光照面积为20m2 ， 1m2面积上平均1分钟接收太阳能4.8×104J，太阳能电池板的光电转化效率为20%。计算小柯家太阳能电池板的输出功率。
（5）为获得更多的太阳能，衢州地区在屋顶铺设太阳能电池板时，一般情况下应将它朝向________(选填：“东”、“南”、“西”、“北”)面。
23.如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如下表，R1、R2是发热电阻丝．
型号： YSJ﹣66
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 44W
水箱容积 5L
频率 50Hz

（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为0.4kg、初温为25℃的水在一标准大气压下加热至沸腾，已知水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），求：水需要吸收的热量是多少？烧开这些水消耗了多少电能？
（2）当饮水机处于保温状态时，R1的电阻值是多大？

24.如图所示的电路中，电源电压U=6V电阻R1=6Ω，电阻R2=4Ω，求：

（1）只闭合S2 ， 通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是多少？
（2）当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？此时的最大电功率为多少？
25.随州香菇远销世界各地，但种植香菇需要精心呵护．如图为“神农“牌香菇种植塑料温棚内的电路图，灯泡L上标有”220V，100W”．一天中，夜晚和白天耗电情况以及电路连接状况见下表（不考虑R1 ， R2阻值的变化）
黑夜 K1、K2、K3均闭合 10小时 耗电11度
白天 K2闭合，K1、K3均断开 14小时 耗电5.6度

求：

（1）R2的阻值； （2）R1的阻值．
26.?小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则：

（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻 R消耗的电能是多少kW?h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2 ， 请你对该电热水器进行电路改装．设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0 ．
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？（写出一种）


答案
一、单选题
1.B 2.A 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.B 9.D 10.C 11.D 12.C 13.A 14.D 15.B
二、填空题
16.100；484；0.45
17.（1）dc
（2）36
三、实验探究题
18.（1）（2）1.2；0.4；0.48（3）增大（4）A
19.（1）乙；大（2）电流大小；通电时间；观测煤油温度的变化多少（3）质量；电阻
20.（1）0.24（2）电流和通电时间（3）△h3＞△h2
21.（1）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为额定电压；0～15V；R2
（2）所接的电压表量程为0～3V；灯泡断路（3）开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为时为止
四、解答题
22.（1）并联（2）根据公式P=UI?? I= ?=0.45A（3）膳食纤维(粗纤维、纤维素)或维生素
（4）每平方米太阳能电池板的输入功率为：P1=
? 每平方米太阳能电池板的输出功率为：P2= P1×20%=800W×20%=160W
? 小柯家太阳能电池板的输出功率为：P3= P2×20=160W×20=3.2KW（5）南
23.（1）解：水吸收的热量为：
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.4kg×（100℃﹣25℃）=1.26×105J；
由Q吸=ηW可得，消耗的电能：

答：水需要吸收的热量是1.26×105J；烧开这些水消耗1.4×105J电能
（2）解：由电路图可知，开关S2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大，因此当开关S2断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态．因此当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，饮水机处于加热状态．


则R1=R总﹣R2=1100Ω﹣44Ω=1056Ω
答：R1的电阻值是1056Ω
24.（1）14.4J
（2）当开关S1、S3闭合，S2断开时，整个电路消耗的电功率最大，此时的最大电功率为15W．
25.（1）【解答】解：
根据P=可知，灯泡一夜消耗的电能：
WL=PLt1=0.1kW×10h=1kW?h；
三开关闭合时，灯泡L与R2并联，电阻R2消耗的电能：
W2=W夜=WL=11kW?h=1kW?h=10kW?h=3.6×107J；
根据Q=I2Rt=可得：
R2的阻值R2====48.4Ω．
（2）K2闭合，K1、K3均断开，R1与R2串联，电路为白天工作状态，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据Q=I2Rt=可得总电阻的阻值：
R====121Ω．
又因R2=48.4Ω，
则R1=R﹣R2=121Ω﹣48.4Ω=72.6Ω．
26.解：（1）由P=UI可得，电热水器正常工作时电路的电流：
I==≈18.2A；
（2）P=4000W=4kW，t=15min=0.25h，
则正常工作15min加热电阻R消耗的电能：
W=Pt=4kW×0.25h═1kW?h；
（3）由题意可知，两加热电阻应采取并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示：

夏季：只闭合开关S、S2时，断开S1时，电路为R0的简单电路，功率P0=2000W，
由P=得：
R0===24.2Ω；
（4）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，根据I=可知电路总电流过大，则可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路；③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表．
答：（1）电热水器正常工作时，电路中电流是18.2A；
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻 R消耗的电能是1kW?h；
（3）R0=24.2Ω；
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表．
(
1
)