苏科版 九年级全册 第十五章 电功和电热 第一节、第二节 训练习题

[第一节～第二节　时间：40分钟　分值：100分]
一、选择题(每题5分，共30分)
1．下列四只灯泡，各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是(　　)
A．“220 V　25 W” B．“220 V　100 W”
C．“110 V 　60 W” D．“36 V　40 W”
2．小刚利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内消耗电能0.3 kW·h，这个用电器可能是(　　)
A．空调 B．电冰箱
C．电视机 D．收音机
3．如图G－1－1甲所示电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转情况如图乙所示，此时L1、L2两灯泡的电功率之比为(　　)
图G－1－1
A．11∶5 B．5∶11 C．5∶6 D．6∶5
4．小张出差时恰逢抄表日，他家电能表示数为，出差返回时发现家中有一盏60 W台灯亮着，检查其他电器都已切断电源，再查看电能表的示数为，则小张出差时间长达(　　)
A．5天 B．10天 C．30天 D．100天
5．如图G－1－2所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，
图G－1－2
滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．电流表示数变大
B．电压表示数变大
C．灯L的额定功率变小
D．电路总功率变小
6．如图G－1－3所示，电源电压恒为8 V，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，灯泡上标有“6 V　3 W”．若闭合开关，两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，则下列说法正确的是(　　)
图G－1－3
A．电流表的量程应选0～3 A
B．电压表示数的变化范围为0～3 V
C．滑动变阻器的阻值变化范围为4～7.2 Ω
D．电路的最大电功率为1 W
二、填空题(每空2分，共26分)
7．电能表是测量____________的仪表．在电灯、电水壶、电冰箱、电视机、电风扇等家用电器中，将电能转化为机械能的是________、________．
8．小甘家的电能表如图G－1－4所示，他家能同时工作的用电器的总功率不宜超过______W．若单独将某一用电器接入电路工作时，测得电能表的转盘在6 min内转过了30转，则该用电器的电功率是________W.
图G－1－4
9．一台“BC—65B”电冰箱的铭牌上标有“额定功率70 W、耗电量0.5 kW·h/24 h”，一台电扇的铭牌标有“额定功率65 W”，在12 h内正常使用电冰箱消耗的电能是________kW·h，在12 h内连续运转电扇消耗的电能是________kW·h，从这个计算中，你能发现电冰箱工作过程中与其他家用电器的明显不同是电冰箱是________工作的．
10．如图G－1－5甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6 V．闭合开关 S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I－U关系图像如图乙所示．则小灯泡的额定功率为______W，电源电压为______ V，滑动变阻器的最大阻值为______ Ω.
图G－1－5
11．若将分别标有“3 V　3 W”“6 V　3 W”字样的两灯串联接入电路时，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是________V，标有“3 V　3 W”字样的灯实际消耗的电功率是________W．(假设灯丝电阻阻值不变)
三、实验探究题(16分)
12．小明利用如图G－1－6甲所给的实验器材测量“小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6 V，小灯泡正常工作时的电压为3.8 V，电阻约为12 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”．
图G－1－6
(1)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接．
(2)正确连接电路后，用开关试触，小灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是______________．(电路只有一处故障)
(3)排除故障后，继续实验，闭合开关，移动滑片，当电压表的指针指某电压值时(请在图乙中标出相应的电压值)，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是________W.
(4)测量完小灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是________________________________________________________________________．
[评估]小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量，实验电路图如图丁所示，实验结束后，两人对实验进行了交流与评估．
①小红的实验结果误差较大，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②小明的实验更不容易操作，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
四、计算题(共28分)
13．(12分)如图G－1－7甲所示是“电子技师”学生社团所使用的迷你电烙铁，铭牌上标有“6 V　12 W”字样．为使电烙铁温度可调，图乙为小组成员设计的电路简图．闭合开关S，当滑动变阻器(铭牌标有“15 Ω　2 A”)接入电路的电阻为6 Ω时，电烙铁刚好正常工作，不考虑温度对电阻的影响．求：
(1)当电烙铁正常工作时，通过电烙铁的电流和电烙铁的电阻．
(2)该电路两端的电源电压．
(3)该电路中电烙铁的最小电功率．
图G－1－7
14．(16分)如图G－1－8所示的电路中，R1＝20 Ω，R2＝15 Ω，电源电压不变．(设小灯泡的电阻不变)
(1)当S1、S2都闭合时，电流表A1的示数为0.2 A，小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？
(2)当S1、S2都断开时，电流表A2的示数为0.1 A，则此时小灯泡的电功率为多少？
(3)小灯泡的额定功率是多少？
图G－1－8

详解详析
1．B
2．A　[解析] 该用电器的电功率为P＝＝＝1.2 kW，只有空调的电功率最接近．
3．C　4.B　
5．D　[解析] 电路为灯泡L与滑动变阻器串联的电路，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．滑动变阻器的滑片从左向右移动，电阻变大，则电路中电流变小，灯泡两端的电压变小，即电流表和电压表的示数均变小．灯泡的实际功率随电压、电流的减小而减小，但灯泡的额定功率是唯一的、固定不变的．电源电压不变，电流变小，所以电路的总功率变小．
6．C　[解析] 从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量通过灯泡(即电路中)的电流；根据P＝UI得：IL＝＝＝0.5 A，由欧姆定律得灯泡的电阻：RL＝＝＝12 Ω.因为电流表测量通过灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，即电路中的最大电流Imax＝IL＝0.5 A，则电流表的量程应选0～0.6 A，故 A错误．由于滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器两端电压的最小值为Umin＝U－Umax＝8 V－6 V＝2 V，由欧姆定律得滑动变阻器接入电路中的最小阻值Rmin＝＝＝4 Ω；由于电压表所用量程为0～3 V，滑动变阻器两端电压最大为3 V，所以电压表示数的变化范围为2～3 V，此时灯泡两端的电压最小，为ULmin＝U－UVmax＝8 V－3 V＝5 V，所以电路中的电流为Imin＝＝＝ A，滑动变阻器接入电路中的最大电阻Rmax＝＝＝7.2 Ω<20 Ω；已知滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，所以滑动变阻器的阻值变化范围是4～7.2 Ω，故B错误、C正确．电路的最大电功率：Pmax＝UImax＝8 V×0.5 A＝4 W，故D错误．
7．电功(电路消耗电能)　电冰箱　电风扇
8．4400　100
9．0.25　0.78　间歇
[解析] 由电冰箱的耗电量0.5 kW·h/24 h，可知在12 h内正常使用电冰箱所消耗的电能是0.25 kW·h，不能用公式W1＝P1t1＝0.07 kW×12 h＝0.84 kW·h求它消耗的电能，因为电冰箱是间歇工作的；电扇连续运转消耗的电能：W2＝P2t2＝0.065 kW×12 h＝0.78 kW·h.
10．1.2　6　45　11.7.5　0.75
12．(1)如图所示
(2)滑动变阻器断路
(3)如图所示　1.14
(4)灯丝电阻随着温度的升高而增大
[评估]①不能在电压表上准确读出3.8 V
②电源电压6V，操作中，闭合开关前电压表先使用0~15V量程，闭合开关调节变阻器后再使用0~3V量程，操作比较麻烦
13．(1)电烙铁正常工作时的电流为：I额＝＝＝2 A；
电烙铁的电阻：R1＝＝＝3 Ω.
(2)电烙铁正常工作，两端的电压U1＝U额＝6 V；
滑动变阻器两端的电压：U2＝I额R2＝2 A×6 Ω＝12 V；
电源电压：U＝U1＋U2＝6 V＋12 V＝18 V.
(3)当滑片P移到最右端时，变阻器接入电路的电阻R2，＝15 Ω，电路中的电流为：I＝＝＝1 A，
此时电烙铁的电功率最小，为P min＝I2R1＝(1 A)2×3 Ω＝3 W.
14．(1)当S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯L并联，电源电压U＝I1R2＝0.2 A×15 Ω＝3 V.
(2)当S1、S2都断开时，R2断路，R1与灯L串联，电阻R1两端的电压：U1＝I2R1＝0.1 A×20 Ω＝2 V，
小灯泡两端的电压：U灯＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V，
小灯泡的电功率：P灯＝U灯I2＝1 V×0.1 A＝0.1 W.
(3)小灯泡的电阻：R灯＝＝＝10 Ω，
小灯泡的额定功率：P额＝＝＝＝0.9 W.