2018-2019学年沪科版九年级物理 16.2电流做功的快慢 同步测试
一、单选题
1.把两只分别标有“220V? 40W”和“220V? 25W”的灯泡串联接入电路中时,有关灯泡亮度的下述说法中正确的是(? )
A.?40W的灯更亮??????????????????B.?25W的灯更亮??????????????????C.?一样亮??????????????????D.?条件不足,无法判断
2.某家用电器正常工作时,通过的电流大约为5A,该用电器可能是(?? )
A.?电视机?????????????????????????????????B.?白炽灯?????????????????????????????????C.?洗衣机?????????????????????????????????D.?空调
3.有两个定值电阻R1和R2 , 有R1:R2=1:2.若把它们串联起来接在电压为U的电源上,消耗的总电功率为P,若把它们并联在一起接在同一电源上,消耗的总电功率为P′,则P:P′为( )
A.?1:3????????????????????????????????????B.?2:9????????????????????????????????????C.?3:1????????????????????????????????????D.?9:2
4.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的是( )
A.?甲灯灯丝比乙灯灯丝细???????????????????????????????????????B.?两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少C.?将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W??D.?两灯串联后,接在220V电路中,甲灯比乙灯暗
5.如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮.对此有下列几种猜想,其中不可能的是( )
A.?灯泡L2的电阻太小??????????????????????????????????????????????B.?灯泡L2两端电压较大C.?灯泡L2的灯座被短路???????????????????????????????????????????D.?灯泡L1、L2的额定功率不同
6.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW·h,那么这一个用电器是???????????????
A.?电冰箱????????????????????????B.?挂壁式空调机????????????????????????C.?彩色电视机????????????????????????D.?普通白炽灯
7.以下关于灯泡亮暗的讨论,你认为正确的是??
A.?灯泡的亮暗由灯泡的电压决定?????????????????????????????B.?灯泡的亮暗由灯泡的电流决定C.?灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定??????????????????????D.?灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定
8.有两盏电灯,L1“12V 6W”和L2“12V 3W”,关于它们使用时的情况,下列说法正确的是(?? )
A.?若灯的两端电压只有10V,灯均不能工作????????????B.?L2的实际功率可能比L1的大C.?L1消耗的电能一定比L2的多????????????????????????????????D.?L1产生的热能一定比L2的多
9.下图所示为我们常见的家用电器,关于它们正常工作时的电流,下列说法中合理的是( )
A.?电风扇约2A? ????????????????????????B.?电冰箱约1AC.?电视机约5A??????????????????????D.?台灯约3A
10.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内消耗的电能为0.8kW·h,那么这一个用电器可能是(?? )
A.?家庭电扇??????B.?笔记本电脑??????? ??C.?台灯?????????D.?电饭锅
二、填空题
11.下表是小阳同学在实验中记录的实验数据,请根据表中的数据归纳出电功率P和电流I的关系:P=________.
I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
P/W
14.4
15.6
16.8
18
19.2
20.4
12.(2017?无锡)下表示某型号电烤箱铭牌部分参数,其内部电路图如图所示,R1和R2均为电阻丝,电烤箱在低温档正常工作0.5h所消耗的电能是________?kW?h,R2的阻值是________Ω.
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
13.小芳以某种PTC电阻作为发热部件,制作了一个恒温孵化箱。图甲是恒温孵化箱的电路图,R1、R2是两个相同的PTC电阻,电源电压220伏。图乙为单个这种PTC电阻与温度变化的关系图。恒温孵化箱的最大发热功率是________瓦,当温度保持40℃不变时,恒温孵化箱的产热和散热达到了平衡关系。如果仅仅从产热方面分析,当温度超过40℃时,恒温孵化箱的________,自动实现温度下降。
14.有一盏标有“220V 25W”的白炽灯,若把它接入210V的电路上,它的实际功率________25W(填“大于”、“等于”、“小于”),此时的灯泡________正常发光(填“能够”或“不能“).
15.“220 V 25 W”的灯泡甲和“220 V 100 W”的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发现灯泡________的灯丝较细,若将这两个灯泡并联在220伏的电源上,________灯泡亮些,若将这两个灯泡串联在220伏的电源上,则________灯泡亮些.
三、解答题
16.如图所示为某电热饮水机的电路原理图,饮水机有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度时,S1又闭合重新加热. 已知电源电压保持220V不变,饮水机的额定电压是220V,加热功率是440W,保温功率是40W.(1)求电阻R1和R2的阻值;(2)饮水机处于加热状态时,电路中的总电流是多少??
四、实验探究题
17.电吹风是常用的家用小电器,
(1)某一品牌电吹风既可吹冷风又可吹热风,若要让它吹出热风,如图中符合工作要求的是________(A/B/C)图。
(2)小明发现家里该品牌的电吹风只能吹冷风不能吹热风,经判断是机内的电热丝烧断了,他想用一根阻值相同的电热丝来替换,为此,小明查到该电吹风吹热风时的额定功率为1200W,他关掉家中所有其它电器,只打开电吹风,观察家中的电能表(如图所示),测出在3min内表的指示灯闪烁了32次,请你帮他算出应选配的电热丝阻值为多少?(要有解答过程)
五、综合题
18.如图所示,L是标有“6V? 1.2W”字样的小灯泡,R是定值电阻.断开开关S2 , 闭合开关S1和S3 , 灯泡正常发光,电流表的示数为0.50A.
(1)求灯泡正常发光时,1min内灯泡消耗的电能.
(2)求定值电阻R的阻值.
(3)断开开关S1和S3 , 闭合开关S2 , 改变电源电压,使灯泡仍正常发光,求电路的总功率.
19.如图(左)电路所示,电源电压为9V且保持不变,小灯炮标有 “6V? 6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图(右). 求:
(1)小灯炮正常发光时电阻为多少欧?
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多少瓦?
(3)当电压表的示数为2V时,整个电路10s内消耗的电能是多少焦?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】因为两灯泡的额定电压相同,由R= 可知,额定功率较小的电阻大,即“220V? 25W”的电阻大;又因为串联电路处处电流相等,由P=I2R可知,串联电路中,电阻越大,实际功率越大,故“220V? 25W”的实际功率大;即“220V? 25W”灯泡较亮.故选B.【分析】两个灯串联在电路中,因为串联时电流相等,已知额定功率和额定电压,利用R= 判断出电阻大小,再根据P=I2R判断出实际功率的大小.
2.【答案】D
【解析】【解答】家用电器的额定电压都是220V,根据P=UI得,工作电流为5A的用电器的电功率是1100W,电视机的电功率约为100W;白炽灯的电功率约为60W;洗衣机的电功率约为200W;空调的电功率约为1000W;所以空调正常工作时,通过的电流大约为5A.故答案为:D.【分析】解答本题可根据电功率公式将电流转变为电功率,以便分析.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:已知 = 所以R2=2R1两电阻串联后的总电阻为R串=R1+R2=3R1两电阻并联后的总电阻为R并= = R1两电阻串联后的总功率为P= = 两电阻并联后的总功率为P′= = 已知电源电压一定,所以P×3R1=P′× R1 = = 故选B【分析】根据定值电阻R1、R2的比例关系,可以得到串联和并联时的总电阻,然后根据P= 的变形U2=PR得到串并联时总功率与总电阻的对应关系,最终得到总功率的比例关系.
4.【答案】A
【解析】
【解答】A、甲灯泡的灯丝电阻为:R甲==1936Ω;乙灯的电阻为:R乙===484Ω.灯丝的长度和材料都是相同的,甲的阻值大于乙的阻值,所以甲灯灯丝比乙灯灯丝细.所以A说法正确.B、两灯都正常发光时,甲灯的功率小于乙灯的功率,根据W=Pt,由于不知时间,所以无法比较两灯所用电能的大小.所以B说法错误.C、由A知,两灯都正常发光时,甲灯的电阻大于乙灯的电阻.所以C说法错误.D、若两灯串联,则通过的电流相等,根据公式:P=I2R,甲的电阻大,所以甲的实际功率比乙的实际功率大,甲灯比乙灯亮.所以D说法错误.故选A.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:A、由于两灯串联在电路中,所以通过小灯泡的电流相同;开关闭合后,灯泡L1较亮,灯泡L2不亮,说明前者的实际功率大,由P=I2R知,电流相同时,功率越大,阻值越大,因此灯L2的电阻太小,故A正确,不符合题意;B、因为R1>R2 , 而串联电路处处电流相等,由U=IR可知,灯L1两端的实际电压较大,故B错误,但符合题意;C、灯泡L2的灯座被短路时,闭合开关S后,L1亮,L2不亮,故C正确,不符合题意;D、由A的分析可知,灯泡L1、L2的额定功率可能不同,故D正确,不符合题意。故选B。【分析】(1)串联电路中,电流处处相等;而灯泡的亮度由其实际功率决定,由电功率的计算式P=I2R可知,在电流一定时,实际功率大的电阻较大,即亮度大的阻值大,其两端的实际电压大;(2)已知两灯的额定电压相等,由公式P=知,在额定电压一定时,电阻越大,额定功率越小;(3)电路故障主要有短路和断路.从灯L1亮,L2不亮的情况可以判断,电路有短路的情况,但不会有断路。根据上述分析对各选项逐一判断即可。
6.【答案】B
【解析】【解答】用电器在测得在t=1h内,消耗的电能为W=1.2kW?h,用电器的电功率P===1.2kW=1200W;
电冰箱的功率约为100W,挂壁式空调的电功率约为1000W,彩色电视机的电功率约为100W,普通白炽灯的电功率约为40W;所以电功率是1200W的用电器是壁挂式空调.故选B.
【分析】根据用电器在测得在1h内,消耗的电能,结合公式P= W t ,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.本题考查了电功率公式P=的应用,同时考查了学生的常见用电器电功率的了解情况,是基础性题目.
7.【答案】C
【解析】【分析】白炽灯工作时,消耗电能转化为光能,比较灯的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少,即实际电功率的大小.【解答】电流做功就是电能转化为其他形式的能,电功率表示电流做功的快慢程度,也就是说,实际功率大的电灯,在单位时间内消耗的电能就越多,转换出来的光能当然就越多(越亮),不能单独的说与电压或电流有关,当实际电压等于额定电压时,实际功率才等于额定功率.故选C.【点评】这道题目考查学生对电功率这部分内容掌握的熟练程度,明确家用电器的使用都是由实际功率决定的.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:由P= 得,R= ,两盏灯泡的额定电压相等,P1大于P2,所以R1<R2 , A、若灯两端的电压只有10V小于12V,此时灯不能正常工作,但可以工作,故A错误;B、若两盏灯串联,两端的电压相等,R1<R2 , 根据P=I2R,L2的实际功率可能比L1的大,故B正确;CD、根据B的分析,若两灯串联,则通过的电流相等,且R1<R2 , 由P=P=I2R得,L2的实际功率更大,所以相同时间L1消耗的电能或产生的热量更少,且没有说明时间的长短,所以L1消耗的电能一定比L2的多的说法是错误的,故CD错误.故选B.【分析】根据R= 结合灯泡的铭牌可知两灯泡电阻的大小关系,根据并联电路的电压特点和P= 及串联电路的电流特点用P=I2R可知两灯泡实际功率的大小关系,从而可判断消耗电能的关系.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:家用电器的电压是220V,根据题目所给数据可知:A、电功率P=UI=220V×3A=660W,电风扇功率约为45W~100W,故A不合理;B、电功率P=220V×1A=220W,实际电冰箱功率在200W左右,故B合理;C、电功率P=220V×5A=1100W,而实际电视机的电功率约为120W~200W,故C不合理;D、电功率P=220V×3A=660W,而实际台灯的电功率约为25W~40W,故D不合理.故选:B.【分析】对于每个用电器的电流大小是多少,我们是有些陌生,不过我们可以借助我们比较熟悉的电功率来进行分析.
10.【答案】D
【解析】【解答】用电器的功率:.家用电扇的功率约为60W;电脑的功率约为130W;台灯的功率约为20W;电饭锅的功率约为800W.故答案为:D.【分析】
根据电功率公式求出1h内消耗0.8kW·h电能的用电器的功率,然后由常用的家用电器的功率即可判断为哪种用电器.
二、填空题
11.【答案】12W/A×I+12W
【解析】【解答】解:分析表中的数据可知,电流的电功率随电流的变化成正比例关系,设P=kI+b,当I=0.2A时,P=14.4W;当I=0.3A时,P=15.6W,则14.4W=k×0.2A+b,15.6W=k×0.3A+b,解得:k=12,b=12W,所以电功率P和电阻R的关系式:P=12W/A×I+12W.故答案为:12W/A×I+12W.【分析】分析表中的数据可知,电流I每增大0.1A时,电路中的总功率增加0.12W,电流的电功率随电流的变化成正比例关系,设出它们之间的关系,从表格中找出任意两组数据代入表达式即可得出答案.
12.【答案】0.22;66
【解析】【解答】解:(1)由P= 可得,电烤箱在低温档正常工作0.5h所消耗的电能: W=P低温t=0.44kW×0.5h=0.22kW?h;(2)当开关断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电功率最小即为低温档,电路中的总电阻:R= = =110Ω,当开关闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,电功率最大即为高温档;R1= = =44Ω,根据电阻的串联可得:R2=R﹣R1=110Ω﹣44Ω=66Ω;故答案为:0.22;66.【分析】(1)已知低温档的功率,利用P= 可求得正常工作0.5h所消耗的电能;(2)根据P= 可知,当开关闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,电功率最大即为高温档;当开关断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电功率最小即为低温档.根据R= 求出保温时电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出R2的阻值;
13.【答案】242;温度升高时,电阻变大,由P= 可知,电路的总功率变小,产热减少
【解析】【解答】(1)由图乙可知,单个这种PTC电阻的最小阻值为100Ω,由图和题意可知,两个相同PTC电阻R1、R2串联,则恒温孵化箱的最大发热功率:P大= =242W;(2)由图乙可知,温度超过40℃时,两PTC电阻的阻值均变大,总电阻变大,由P= 可知,电路的总功率变小,产热减少,自动实现温度下降。故答案为:242;温度升高时,电阻变大,由P=? U 2 R ?可知,电路的总功率变小,产热减少.【分析】根据电压和电阻,结合温度计算电功率.
14.【答案】小于;不能
【解析】【分析】额定电压220V下白炽灯的实际功率为25W,当灯泡接入210V的电路上时,由P= 可知,灯泡的实际功率变小,小于额定功率25W,此时灯泡不能正常发光.故答案为:小于;不能.
15.【答案】甲;乙;甲
【解析】【解答】由P= 知,当额定电压相等时,额定功率大者的电阻小,所以100W的灯的电阻小,25W的灯的电阻大,灯丝都是由钨制成的,长度也相等,横截面积越大,电阻越小,故甲灯的灯丝细;当两个电灯并联在220V的电源上时,乙灯的额定功率大,故乙灯亮,若串联在220V的电源上,由于串联电路中电压之比等于电阻之比,故甲灯的电压大,串联时,两个电灯的电流相等,由P=UI知,电压大者,实际功率大,故甲灯亮.故答案为:甲,乙,甲.【分析】相同情况,导体越细,电阻越大.根据R=计算出两灯泡的电阻大小,便可知灯丝的粗细关系.灯泡的亮暗与其实际功率有关,若灯泡并联,电压相同,则用公式P=进行分析;若灯泡串联,电流相同,则用公式P=I2R进行分析.
三、解答题
16.【答案】解:(1)由题意可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电热饮水机处于保温状态,由P=可得,电阻R1的阻值:R1= ==1210Ω,开关S、S1闭合时,R1与R2并联,电热饮水机处于加热状态,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,电阻R2的功率:P2=P加热﹣P保温=440W﹣40W=400W,因并联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2的阻值:R2===121Ω;(2)由P=UI可得,饮水机处于加热状态时电路中的总电流:I= ==2A.答:(1)电阻R1的阻值为1210Ω,R2的阻值为121Ω;(2)饮水机处于加热状态时,电路中的总电流是2A.
【解析】【分析】(1)由题意可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电热饮水机处于保温状态,根据P=求出电阻R1的阻值;开关S、S1闭合时,R1与R2并联,电热饮水机处于加热状态,加热功率减去保温功率即为电阻R2的功率,根据并联电路的电压特点和P=求出R2的阻值;(2)根据P=UI求出饮水机处于加热状态时电路中的总电流.
四、实验探究题
17.【答案】(1)B(2)解:3min消耗电能:W=32r/3200r/kW?h=1/100kW?h=3.6×104 J;电吹风机吹冷风时的电功率:P电动机 =W/t=3.6×104J/3×60s=200W;电阻丝的热功率P=P总 -P机 =1200W-200W=1000W电阻丝的阻值:R=U2/P=(220V)2/1000W=48.4Ω
【解析】【解答】(1)由图可知,电动机和电热丝均不工作,处于停用状态,故A不符合题意;由图可知,电动机工作、电热丝不工作,吹出来的是冷风,故B符合题意;由图可知,电动机和电热丝均工作,吹出来的是热风,故C不符合题意,故选B;(2)解:3min消耗电能:W=32r/3200r/kW?h=1/100kW?h=3.6×104 J;电吹风机吹冷风时的电功率:P电动机 =W/t=3.6×104J/3×60s=200W;电阻丝的热功率P=P总 -P机 =1200W-200W=1000W电阻丝的阻值:R=U2/P=(220V)2/1000W=48.4Ω故答案为:(1)B? (2)1000W;48.4Ω【分析】理解电吹风的工作原理,分析吹冷风和热风时电路的工作状态,熟练运用电功和电功率的公式进行计算.
五、综合题
18.【答案】(1)解:由题知,断开开关S2 , 闭合开关S1和S3 , 定值电阻R和小灯泡并联,因为小灯泡正常发光,所以灯泡两端电压为6V,功率为1.2W.1min内灯泡消耗的电能 W=Pt=1.2W (2)解:定值电阻R和小灯泡并联,电流表测干路电流,干路电流I=0.5A小灯泡正常发光,通过灯泡的电流为? IL= 所以,通过定值电阻R的电流IR=I-IL=0.5A-0.2A=0.3A定值电阻R= (3)解:断开开关S1和S3 , 闭合开关S2 , 定值电阻R和小灯泡串联,改变电源电压,使灯泡仍正常发光,则电路中的电流I= 电源电压U=UR+UL=IR+UL=0.2A 电路的总功率??? P=UI=10V
【解析】
【分析】(1)本题考查了电功率公式W=Pt的计算,代入题目中的数据计算即可;(2)定值电阻R和小灯泡并联,根据并联电路中电流的关系和欧姆定律计算定值电阻R的阻值;(3)定值电阻R和小灯泡串联时,灯泡正常工作时的电流为0.2A,使灯泡仍正常发光,可求出电源电压和电路的总功率.
19.【答案】(1)解:已知小灯泡的铭牌“6V? 6W”,根据 可得,小灯炮正常发光时电阻为 答:小灯炮正常发光时电阻为6Ω(2)解:由图可知,当电流表的示数为0.7A时,小灯泡两端的电压为UL=3V,所以小灯泡的电功率为P=ULI=3V×0.7A=2.1W答:当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为2.1W(3)解:当电压表的示数为2V时,电路中的电流I=0.5A,则整个电路10s内消耗的电能W=UIt=9V×0.5A×10s=45J答:当电压表的示数为2V时,整个电路10s内消耗的电能是45J
【解析】【分析】(1)根据小灯泡的铭牌“6V? 6W”,根据电功率的公式可求出小灯炮正常发光时电阻;(2)根据P=ULI可求出小灯泡的电功率;(3)根据W=UIt可求出整个电路10s内消耗的电能.