物理人教版九年级 第18章第2节 电功率 同步习题（word解析版）

第2节 电功率
一、单选题
1.???下列关于电功和电功率的说法中正确的是（　　）
A.?电流做功的过程，实际是把其他形式的能转化为电能的过程
B.?电流通过导体时所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.?电流做功的快慢取决于用电器两端的电压和通过导体的电流
D.?电功率越大的用电器，电流做功越多
2.???某电视机的额定功率是200W，10kW?h的电能可以使它正常工作（　　）
A.?0.05h?????????????????????????
B.?0.2h?????????????????????????
C.?50h?????????????????????????
D.?300h
3.???把标有“12V?12W”的灯L1和“12V?6W”的灯L2串联起来接在电路中，在保证电路安全的前提下，电源电压最大为（　　）
A.?12V?????????????????????????
B.?18V?????????????????????????
C.?24V?????????????????????????
D.?36V
4.???下列家用电器中，正常工作1h耗电最接近1kW?h的是（　　）
A.?电子表?????????????????????????
B.?手电筒?????????????????????????
C.?电视机?????????????????????????
D.?空调机
5.???一度电可以（　　）
A.?使80W的电视机工作25h????????????????????????????????????????
B.?使40W的日光灯工作60h????????????????????????????????????????
C.?使100W的电烙铁工作10h????????????????????????????????????????
D.?使1000W的碘钨灯工作5h
6.???现在家庭电路中，常使用一种外壳由塑料制成的“空气开关”，它可替代闸刀开关和熔断器。如果某同学家安装的“空气开关”的额定电流是10A，那么，由这个“空气开关”控制的用电器的总功率最好（　　）
A.?不大于220W?????????????????????????
B.?不大于1200W?????????????????????????
C.?不大于2.2kW?????????????????????????
D.?没有限制
二、多选题
1.???“220V40W”的电灯Ll与“220V60W”的电灯L2，它们的灯丝电阻不变，分别为R1和R2．将它们串联后接到220V的照明电路上，消耗的功率分别为P1和P2；若将Ll和L2并联后接到同一照明电路上，消耗的功率分别为P3和P4，则下列判断中正确的是（　　）
A.?P4＞P3＞P2＞P1?????????????????????????
B.?R1＞R2?????????????????????????
C.?P4＞P3＞P1＞P2?????????????????????????
D.?R2＞R1
2.???物理课上李老师将电吹风机与电能表接在220V的电路中，闭合开关，同学们观察到当电吹风机在低温档工作时，电能表的铝盘转动的比较慢，而当电吹风机在高温档工作时，电能表的铝盘转动的比较快．下列说法中正确的是（　　）
A.?电吹风机在工作时其档位越高说明电流做功越快
B.?电吹风机在工作时其档位越高说明电流做功越多
C.?电吹风机在工作时其档位不同，说明它的实际功率不同
D.?电吹风机在工作时其档位不同，说明它消耗电能的快慢不同
3.???中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台，在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验。实验过程及现象如下：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加。则下列四个选项中，判断正确的是（　　）
A.?压电薄膜振动时可以产生电压????????????????????????????????????????
B.?小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流????????????????????????????????????????
C.?发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关????????????????????????????????????????
D.?增大踩动踏板的频率，压电薄膜发电的总功率变小
4.???某物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值。电源电压恒定，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，把每次实验中得到V表和A表示数描点在U-I图象中，然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图象，则由图可知（　　）
A.?电阻R的阻值为10Ω????????????????????????????????????????
B.?当V表示数为2V时，R消牦的电功率为0.4W????????????????????????????????????????
C.?若将R均匀拉长后，再重新进行实验，则描出的图线应该在U-I图象中的Ⅰ区?????????
D.?滑片P左移，电路总功率变小
三、填空题
1.???在电路安全条件下，将“2.5V0.3A”小灯泡L1和“3.0V0.3A”小灯泡L2并联在一电源下工作，则L1和L2消耗总功率的最大值为______。（设灯丝电阻不变）
2.???垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的______能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107kW?h，这些电能可供用电功率为1000kW的小型工厂正常生产______h。
3.???一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω．正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是______kW，电动机连续正常工作10min，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为______J。
4.???用电器正常工作的电压叫做______，用电器实际工作的电压叫做______。
5.???某校学生宿舍走廊的照明灯，原来用一盏“220V??40W”白炽灯，同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。后来学校电工用两盏“220V??40W”的灯泡串联后代替原照明灯。结果，两盏灯的总亮度比改装前一盏灯的亮度要______（选填“亮”或“暗”或“亮度不变”），灯泡使用寿命明显延长，改装后比改装前______（选填“省电”或“不省电”）。
四、实验探究题
1.???定值电阻R1、R2和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L以及特殊电子元件E（电阻随温度升高而减小）并联接在电路中，且R1＜R2，改变电路两端电压U，通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变，根据实验数据绘出四个电子元件（或用电器）的I一U（或U一I）图线，如图所示．
（1）甲乙丙三个图象中，表示白炽灯的是 ______ ．
（2）若将定值电阻R1与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中，电路消耗的总功率是 ______ W．
（3）若将定值电阻R2与白炽灯L串联后，接在电压为3.5V的电路中，则灯泡的实际功率是 ______ W．
五、综合题
2.???如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W，简化电路如图2所示。

使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与______相连，当开关闭合、断开时，电加热器处于______温挡。
请计算电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流。（结果保留一位小数）
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？
第2节 电功率
【单选题答案】
1.??C???????2.??C???????3.??B???????4.??D???????5.??C???????
6.??C???????
【解析】
1.??
【分析】
?电功是用电器中电流所做的功，消耗多少电能就做多少功；
电功率是表示电流做功快慢的物理量，是指电能与时间的比值。
电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆，掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。
【解答】
解：A、电流做功的过程，实际是把电能转化为其他形式的能的过程，故A错误；
B、由电功的公式W=UIt可得，电流通过导体时所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和电能的时间，故B错误；
C、由电功率的公式P=UI得，电流做功的快慢取决于用电器两端的电压和通过导体的电流，故C正确；
D、由公式W=Pt可知，不知道时间的情况下，电功率越大的用电器，电流做功不一定越多，故D错误。
故选：C。
2.??
解：电视机正常工作时的功率：
P=200W=0.2kW，
由P=可得，2kW?h的电能可以使它正常工作的时间：
t==50h。
故选：C。
电视机正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=求出10kW?h的电能可以使它正常工作的时间。
本题考查了电功公式的灵活运用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
3.??
解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流为：
I1==1A，I2==0.5A；
由I=可知，两灯泡的电阻为：
R1==12Ω，R2==24Ω；
两灯泡串联时电流相等，正常发光的是额定电流较小的灯泡，所以I=0.5A；
电源的电压为U=I（R1+R2）=0.5A×（12Ω+24Ω）=18V．
故选B．
根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据公式I=可求灯泡的额定电流，根据欧姆定律可知两灯泡的电阻；
两灯泡串联时电流相等，正常发光的是额定电流较小的灯泡；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源的电压
本题考查电流、电阻、电压的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流和电压的规律．
4.??
解：
由题意知，家用电器正常工作1h消耗的电能最接近于1kW?h，则此用电器的功率P==1000W，据此对照选项做出判断。
A、电子表电池电压为1.5V，电流为0.01mA=1×10-5A，由P=UI=1.5V×1×10-5A=1.5×10-5W=0.015mW，故A不符合题意；
B、手电筒的功率约几瓦，故B不符合题意；
C、电视机的功率约为120W，故C不符合题意；
D、空调机的功率约为1000W，故D符合题意。
故选：D。
电器正常工作1h，耗电最接近1kW?h，则它的功率约为1000W，根据对各种电器功率的了解，逐一分析找出符合条件的一个选项。
对各种物理量的估算：需要凭借生活经验、需要简单的计算；物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一
5.??
解：A、80W的电视机工作25h消耗的电能：0.08kW×25h=2kW?h，故A错误；
B、40W的日光灯工作60h消耗的电能：0.040kW×60h=2.4kW?h，故B错误；
C、100W的电烙铁工作10h消耗的电能：0.100kW×10h=1kW?h，故C正确；
D、1000W的碘钨灯工作5h消耗的电能：1kW×5h=5kW?h，故D错误。
故选：C。
已知各选项中用电器的功率和工作时间，根据W=Pt求出消耗的电能，然后与一度电相比较即可得出答案。
本题考查了电功和功率的概念和运算。此题也可以有电能和功率求出时间进行选择。
6.??
解：由这只“空气开关”控制的用电器的总功率：
P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW。
则家里所有用电器的总功率不大过2.2kW即可，只有C选项符合题意。
故选：C。
家庭电路中的电压为220V；空气开关的额定电流“10A”表示允许通过的最大电流是10A。
理解这两个参数含义，根据电功率公式P=UI求出这只“空气开关”控制的用电器的总功率。
本题考查了学生对电学元件上参数的理解，及电功率公式的应用，是一道基础题。
【多选题答案】
1.??BC???????2.??ACD???????3.??ABC???????4.??ABC???????
【解析】
1.??
解：
已知两灯的额定电压相同，L1额定功率小，
由P=可知R=可知，R1＞R2，
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以当两灯串联接在220V的照明电路上时，U1＜220V，由公式P=I2R可知，P2＜P1＜60W；
并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，所以当两灯并联接在220V的照明电路上时，实际电压都等于额定电压，此时的实际功率都等于额定功率，P3=60W，P4=100W．
所以：P4＞P3＞P1＞P2．
故选BC．
由铭牌根据公式R=可知两个电灯灯丝电阻的大小关系；
当两灯串联时，由公式P=I2R可以比较实际功率P1、P2的大小关系；
当两灯并联时，都在额定电压下工作，其功率等于额定功率，可以知道P3和P4的大小关系，结合起来可以得出答案．
区分：实际电压、实际功率、额定电压和额定功率四个概念；会选用P=I2R分析比较电阻串联时的电功率大小关系．
2.??
【试题解析】
解：A、电吹风机在工作时其档位越高说明电流做功越快，则电能表的铝盘转动越快，故A正确；
B、由公式W=Pt可知，不知道做功时间的情况下，电吹风机在工作时其档位越高不能说明电流做功越多，故B错误；
C、电吹风机在工作时其档位不同，说明它的实际功率不同，则电能表的铝盘转动快慢不同，故C正确；
D、电吹风机在工作时其档位不同，说明它消耗电能的快慢不同，则电能表的铝盘转动快慢不同，故D正确．
故选ACD．
电能表是用来测量用电器消耗电能多少的．但通过铝盘转动的快慢，可判断用电器实际功率的大小和做功的快慢．据此分析判断．
本题考查通过对电能表铝盘转动的观察，来判断电流做功的快慢以及用电器的实际功率，有一定新颖性，值得我们关注．
3.??
解：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光，说明有电流产生；
增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加，说明产生的电能越多，发电的总功率越大，故ABC正确，D错误。
故选：ABC。
此题考查了发电机的原理及影响感应电流大小的因素，考查了学生根据题中信息，解答问题的能力。
4.??
【分析】
此题主要考查的是学生对电阻大小影响因素和欧姆定律的理解和掌握，弄清楚图象中坐标的含义是解决此题的关键。
【解答】
由电路图可知，电阻R和滑动变阻器串联，电压表和电流表分别测量电阻R的电压和电流，
A.由图乙结合I=可得，电阻R的阻值R==10Ω，故A正确；
B.当电压表示数为2V时，电流I=0.2A，R消牦的电功率P=UI=2V×0.2A=0.4W，故B正确；
C.将R均匀拉长后，其材料不变，长度变长、横截面积变小，其电阻会变大，根据I=可知，若电压相同，电阻变大时，其电流会变小，所以重新进行实验时，描出的图线应该在U-I图象中的Ⅰ区，故C正确；
D.滑片P左移，滑动变阻器连入电路的电阻值会变小，电路中的电流会变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路总功率会变大，故D错误。
故选：ABC。
【填空题答案】
1.??1.375W???????
2.??化学 ? 2.4×104 ????????
3.??4.4 ? 2.4×105 ????????
4.??额定电压 ? 实际电压 ????????
5.??暗 ? 省电 ????????
【解析】
1.??
解：将L1和L2并联在一电源下工作时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且U1=2.5V，U2=3.0V，
所以，电路两端的最大电压U=U1=2.5V，此时小灯泡L1正常发光，通过的电流I1=0.3A，
由I=可得，小灯泡L2的电阻：
R2==10Ω，
则通过灯泡L2电流：I2′==0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路中的电流：
I=I1+I2′=0.3A+0.25A=0.55A，
则L1和L2能消耗的总功率最大值：
P=UI=2.5V×0.55A=1.375W。
故答案为：1.375W。
将L1和L2并联在另一电源下工作时它们两端的电压相等，电路的最大电压等于两灯泡额定电压中较小的，根据欧姆定律求出不能正常发光灯泡的电阻和此时通过的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出L1和L2能消耗的总功率最大值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意两灯泡并联时电路的最大电压为两灯泡额定电压中较小的。
2.??
解：将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
由P=可得，正常生产时间t==2.4×104h。
故答案为：化学；2.4×104。
（1）垃圾发电是将垃圾内储存的化学能转化为电能。
（2）根据P=公式变形求出用电器正常工作的时间。
节约能源与保护环境是当前迫切的需要和主题，中考中涉及的题目也比较多，平时要注意积累。
3.??
解：（1）电动机的额定功率：P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW；
（2）电动机因本身有电阻而发热损失的电能为：Q=I2Rt=（20A）2×1Ω×600s=2.4×105 J。
故答案为：4.4；2.4×105。
电动机为非纯电阻，电动机在工作时，把电能转化成机械能的同时，还有一部分电能转化成了热能，并且线圈与电动机串联。
（1）已知通过电动机的电流、电动机两端的电压，根据P=UI算出电动机的额定功率；
（2）已知电动机线圈的电阻、通过线圈的电流和时间，可利用公式Q=I2Rt计算线圈产生的热量。
此题涉及的知识点较多，电功率的计算，热量的计算，需要注意的是，对于非纯电阻，电动机消耗的电能并不全部转化为机械能，在选择公式的时候应注意。
4.??
解：用电器正常工作时的电压是额定电压，用电器实际工作的电压是实际电压，额定电压只有一个而且是不变的，实际电压有无数个。
故答案为：额定电压；实际电压。
用电器正常工作时的电压是额定电压，实际工作时的电压是实际电压。
（1）用电器只有一个额定电压，用电器无论是否工作，是否正常工作，额定电压是不变的。
（2）用电器有无数个实际电压。实际电压有时等于额定电压，有时大于额定电压，有时小于额定电压。
5.??
解：∵P=，
∴一盏灯泡电阻R==1210Ω；
改装后两灯的总功率：
P总==20W＜40W，
改装后灯泡总功率小于改装前的功率，故灯泡亮度变暗，省电。
故答案为：暗；省电。
先根据P=计算出灯泡的电阻，再求出改装后灯的总功率，根据灯的功率关系判断是省电还是费电，变暗还是变亮。
本题考查电功率的计算及应用，关键是公式及其变形的应用和单位的换算，难点是求串联灯泡的电功率，还教育我们要养成节约用电的好习惯。
【探究题、简答题答案】
1.??（1）丙；（2）1.95；（3）0.15???????
2.??（1）地线；低；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电加热器处于低温档，
由P=UI=可得，电阻丝R1的阻值：
R1==48.4Ω，
当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电加热器处于高温档，
因电路中总功率等于各用电器功率之和，
所以，R2的功率：
P2=P高温-P低温=2200W-1000W=1200W，
由P=UI可得，通过电阻丝R2的电流：
I2=≈5.5A；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量：
Q=W=P高温t=2200W×3×3600s=2.376×107J。
???????
【解析】
1.??
【分析】
本题是图象信息题，抓住图象横纵坐标表示的物理量，结合欧姆定律进行分析，重点考查学生分析能力和知识综合运用能力，难点有二：一是结合灯泡的电阻与温度有关判断其I-U图线；二是结合串联电路各处的电流相等和总电压等于各分电压之和找出符合电源电压的电流及灯泡两端的电压。
（1）从第一个图象中任找一组定值电阻R1、R2的电流和对应的电压，根据欧姆定律可知电压相同时，电流越大电阻越小，进一步根据R1＜R2确定A代表的电阻；再根据灯泡的电阻随着电压的增大，功率增大，亮度增加，灯丝温度升高，因此电阻变大结合图象判断表示白炽灯的I-U图线；
（2）根据定值电阻R1与特殊电子元件E的I-U图线找到3V时对应的电流，再根据并联电路的电流特点求出总电流，最后根据P=UI求出此时电路消耗的总功率；
?（3）根据串联电路各处的电流相等结合定值电阻R2与白炽灯L的I-U图线，找到满足条件的电压，再根据P=UI求出灯泡的实际功率。
【解答】
（1）由第一幅图象可知，当两电阻两端的电压相同时，通过定值电阻A的电流比B大，由欧姆定律可知B的电阻大、A的电阻小；因R1＜R2，所以A代表R1的I-U图线；
由第二幅图象可知，电压增大，电流增大，但电流的变化量比电压的变化量大，根据欧姆定律可知C代表的电阻减小；
从第三幅图象可知，电压增大，电流增大，电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知D代表的电阻变大；
因白炽灯泡的电阻会随两端电压的变大，功率变大，温度升高而变大，所以D代表白炽灯的I-U图线，C代表的是电子元件E的I-U图线；
（2）查图可知，当电压为U=3V时，R1中的电流为I1=0.35A，电子元件中的电流为IE=0.3A，
电路中的总电流为I′=I1+IE=0.35A+0.3A=0.65A，
电路的总功率为P总=UI′=3V×0.65A=1.95W，
（3）查图可知，当电流为I=0.15A，灯泡两端的电压为UL=1V，R2两端的电压为U2=2.5V时，恰好满足电路两端的电压为3.5V；
所以灯泡的实际功率为PL=ULI=1V×0.15A=0.15W。
故答案为：（1）丙；（2）1.95；（3）0.15。
2.??
解：
（1）①电加热器属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生；
②当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=UI=可知电路的总功率最小，电加热器处于低温档；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电加热器处于低温档，
由P=UI=可得，电阻丝R1的阻值：
R1==48.4Ω，
当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电加热器处于高温档，
因电路中总功率等于各用电器功率之和，
所以，R2的功率：
P2=P高温-P低温=2200W-1000W=1200W，
由P=UI可得，通过电阻丝R2的电流：
I2=≈5.5A；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量：
Q=W=P高温t=2200W×3×3600s=2.376×107J。
答：（1）地线；低；
（2）电阻丝R1的阻值为48.4Ω，通过电阻丝R2的电流为5.5A；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是2.376×107J。
（1）①三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连；
②当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=UI=可知电路的总功率最小，据此进行解答；
（2）根据P=UI=求出电阻丝R1的阻值，当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，由P=UI=可知电路的总功率最大，电加热器处于高温档，高温档的功率减去低温档的功率即为R2的功率，根据P=UI求出通过电阻丝R2的电流；
（3）额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出使用高温挡工作3小时电加热器产生的热量。
本题考查了安全用电的常识和电功率公式、电热公式的应用，分清电加热器处于不同档位时电路的连接方式是关键。