物理九年级全册第十八章 电功率综合与测试课后练习题

这是一份物理九年级全册第十八章 电功率综合与测试课后练习题，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S1后，当再闭合开关S2时，则（ ）
A．电流表A1示数变大B．电流表A1示数变小
C．电路消耗的总功率变大D．电路消耗的总功率变小
2．如图是一款迷你暖手宝，内置锂电池，用USB接口充电，下列说法正确的是（ ）
A．暖手宝充电是电流做功的过程
B．暖手宝发热是机械能转化成内能的过程
C．用暖手宝取暖时，手因为含有的热量增加而感到暖和
D．暖手宝无论充电还是发热，锂电池在电路中都是电源
3．如图所示的家用电器中，在工作时主要把电能转化为机械能的是（ ）
A．B．C．D．
4．2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（ ）
A．电热毯B．电动汽车动力系统C．电热水壶D．充电暖手宝
5．如图所示的电路中，电源电压恒为5V，灯泡标有“2.5V 1.25W”学样，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电压表（量程0~3V）和电流表（量程0~0.6A）。闭合开关后，若要保证电路安全，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω~6Ω
B．灯泡的最小功率为1W
C．电流表示数的变化范围是0.4A~0.5A
D．整个电路的最大功率是3W
6．某小灯泡的额定电压为6V，小明同学通过实验测得它的电流随电压变化的曲线如图所示。由图可知（ ）
A．灯泡的电阻不变
B．电流I与电压U成正比
C．灯泡的额定功率随着两端电压增大而增大
D．灯泡的电阻会随两端的电压变化而变化
7．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，小灯泡L始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．电路的总功率变大
C．电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D．电压表V2示数与电流表示数的比值变大
8．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（ ）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
9．如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（ ）
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W
A．①②B．②④C．②③D．③④
10．如图甲为小华测量小灯泡电功率的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V；乙图中的实线为小华实验后通过描点法得到的小灯泡两端电压和电流的U-I图像，虚线为滑动变阻器两端电压和电流的U-I图像，但只有一条是正确的．则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡正常发光时电阻为7.5
B．滑动变阻器两端电压和电流的U-I图像为虚线①
C．实验过程中滑动变阻器的最大功率为0.25W
D．小华在实验过程中可以将滑动变阻器的滑片置于最左端
11．如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中电流达到最小值，此时电流表示数为，电压表的示数为；只闭合开关，移动滑片至滑动变阻器的中点处时，电压表的示数为，此时电阻的电功率为。下列说法中（ ）
①电阻的阻值是
②电源电压是
③滑动变阻器的最大阻值是
④当开关、、都闭合时，电路消耗的总功率是
A．只有①③正确B．只有③④正确
C．只有①②正确D．只有①④正确
12．如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b是理想电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时， a、b的指针均明显偏转将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化，下列说法正确的是（ ）
A．b可能是电压表
B．只闭合S、S2将滑片P向左移动，a表与b表示数之比可能不变
C．只闭合S，调节滑动变阻器，可实现整个电路消耗的总功率最小
D．闭合开关S，保持滑片不动，再闭合开关S2，a表示数可能不变
二、填空题
13．如图所示，电源电压恒定为6V，R1＝10Ω，只闭合开关S0时，甲、乙两表的示数之比1∶3；当闭合开关S0和S时，甲、乙两表的示数之比为______，此时R2消耗的电功率是______W（两种情况下电阻和电表均正常工作）。
14．如图，电源电压为9V，闭合开关，当动变阻器的滑片从右端向左滑动时，电流表示数______（选填“变大”、“ 变小”或“不变”）；电流表和电压表示数的关系如图，当电压表示数为1V时，滑动变阻器接入电路的阻值是______Ω，灯泡的功率为______W。
15．如图为某电脑的CPU，它的额定功率为100W，其中发热功率占8%，它由铜质散热器（一种由铜制成的散热元件）进行散热，已知铜质散热器的质量是0.8kg。该电脑CPU正常工作0.5h，CPU消耗电能 ___________J。假设这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则可使散热器温度升高 ___________℃。[铜的比热容为0.39×103J/（kg•℃），结果保留整数]。
16．一只标有“；”的灯泡，它正常工作时的电阻为_________。现只有一个的电源，为了让小灯泡正常发光，需要串联一个定值电阻，此时定值电阻的电功率为_________。
17．如图所示，是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与______的关系”的实验装置。若电阻丝R甲=5Ω，R乙=10Ω，通过电路中的电流为0.5A，则乙电阻丝在2min内产生的热量是_________J。
18．如图所示的电路中，图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源电压是2V，若只闭合开关S，电路消耗的功率是______W；若闭合S1后，电流表示数变化了______A；若闭合S1后，电路消耗的功率将增大______W。
三、计算题
19．如图所示，电阻R1=10Ω，开关S由断开到闭合，电流表的示数从0.6A变为1A。若电源电压保持不变，求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）开关S闭合时，电路消耗的总功率。
20．如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=8Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光，问：
（1）电源电压有多大？
（2）灯泡L的额定功率有多大？
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，在不损坏电路元件的前提下，R2接入电路的阻值范围？
21．某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中，电流表量程为0~0.6A，电源电压恒为6V，R滑为滑动变阻器，电阻R作为温度计的测温探头。当t≥0时，R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，把R放入0环境中，调节滑动变阻器R滑，使电流表指针恰好满偏（即0.6A），然后保持R滑的阻值不变。
（1）在0环境中通电30s，整个电路消耗的电能是多少？
（2）滑动变阻器接入电路的电阻R滑为多大？
（3）再把测温探头R放到100环境中时，R消耗的电功率多少？
22．如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为9V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑片在a，b端之间移动的过程中，电压表示数变化范围是0~8V，电流表示数变化范围是0.8~2.4A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片在中点时，小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下，请计算：
（1）电源电压和R2阻值；
（2）小灯泡的额定功率。
23．如图甲所示是小明家的养生壶，它有高温、中温、低温三个挡位，图乙是他的工作电路图，下表所列的是其部分参数，其中R1、R2为发热电阻，R2＝88Ω，求：
（1）发热电阻R1的阻值是多少？
（2）该养生壶中温挡的电功率是多少？
（3）小明在额定电压下用高温挡加热3kg的水，使其温度从20℃上升到100℃，则烧开一壶水需要多长时间？（不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留整数）
额定电压
220V
低温挡功率
275W
容量
3L
防烧干功能
有
参考答案
1．C
【详解】
闭合开关S1后，只有L1接入电路，两个电流表测电流，当再闭合开关S2时，两灯并联，总电阻减小，A1测L1电流，因为电压没变，所以A1示数不变，A测干路电流，示数变大，因为总电流变大，根据P=UI，总功率变大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．A
【详解】
A．暖手宝在充电过程中，将电能转化为化学能储存在锂电池中，是电流做功的过程，故A正确；
B．暖手宝发热的过程，是电流做功的过程，将电能转化为内能，故B错误；
C．用暖手宝取暖时，手吸收热量，因含有的内能增加而感到暖和，不能说含有热量，故C错误；
D．在电池充电的过程中，是将电能转化成了化学能，电池相当于用电器；发热的过程中电池是电源，将化学能转化为电能，再转化为内能，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．笔记本电脑主要把电能转化为光能，故A不符合题意；
B．电风扇工作时主要把电能转化为机械能，故B符合题意；
C．电视机主要把电能转化为光能与声能，故C不符合题意；
D．电烤箱主要把电能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。
ACD．利用电流的热效应，应该选用电阻大的材料，提高产热，故ACD不符合题意；
B．电动汽车动力系统 ，电阻为零，可以减少能量的损耗，故B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
灯泡标有“2.5V 1.25W”，可求得灯泡正常发光的电流为
灯泡电阻为
A．滑动变阻器的电阻有最大值时，电压表V2示数为3V，根据串联电路电压关系，灯泡两端电压U1为
根据串联分压
此时滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的电阻有最小值时，灯泡正常发光，电流为0.5A，电压表V1示数为2.5V，根据串联电路电压关系，滑动变阻器两端电压U2为
此时滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω~7.5Ω，故A错误；
B．灯泡有最小功率时，滑动变阻器调为7.5Ω，灯泡两端电压U1为
灯泡最小功率为
故B错误；
C．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω~7.5Ω，电流表示数最小最大值分别是
电流表示数的变化范围是0.4A~0.5A，故C正确；
D．整个电路的最大功率为滑动变阻器的电阻调为5Ω时出现，灯泡正常发光，电流为0.5A，整个电路的最大功率为
故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
ABD．从图中可以看出，图像中电阻的阻值随温度的升高而增大，故通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不是正比关系，而灯丝电阻随温度的升高而增大，因此灯泡的电阻会随两端的电压变化而变化，故AB错误，D正确；
C．因为小灯泡的额定功率为定值，不会随着两灯泡端电压增大而增大，故C错误。
故选D。
7．B
【详解】
由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡的电压，电压表V2测量滑动变阻器的电压，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，接入滑动变阻器的阻值变小；
A．滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，故A错误；
B．电流变大，电源电压不变，故总功率变大，故B正确；
C．电压表V1示数与电流表示数的比值，即为灯泡L的电阻，灯泡的电阻不变，故比值不变，故C错误；
D．电压表V2示数与电流表示数的比值，即为滑动变阻器的接入阻值，其阻值变小，故比值变小，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图甲中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为
故B错误；
C．灯泡L的实际功率为
故C正确；
D．定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
①灯L正常发光时的电阻为
故①错误；
②当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，此时只有灯泡接入电路，故灯L正常发光，电源电压为6V，故②正确；
③滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V，滑动变阻器的阻值最大，此时灯泡的两端的电压为
则电流为
最大阻值为
故③错误；
当滑动变阻器全部接入时，电流最小，电路消耗的最小总功率的为
当小灯泡正常发光时，总电功率最大，最大为3.6W，故④正确。
故选B。
10．B
【详解】
A．小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知小灯泡正常发光时电流为0.3A，因此小灯泡正常发光时电阻为

故A错误
B．因为小灯泡与滑动变阻器串联，因此
当UL=1.5V时，U滑必然也等于1.5V，由图可知，只有虚线①满足，故B正确；
C．滑动变阻器的功率为

可知，当RL=R时，P最大。由图可知，当UL=1.5V时， 小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等，所以滑动变阻器的最大功率为
故C错误；
D．当滑动变阻器的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入电阻为零，小灯泡直接接在电源电压两端，此时电压超过小灯牌额定电压，会损坏小灯泡，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
只闭合开关S1，滑动变阻器与R1串联，电压表测量R1两端的电压，当滑片在b点时，接入电路的电阻最大，使电路中电流达到最小值，由欧姆定律最大此时的电流
①
由于只闭合开关S2时，滑动变阻器与R2串联，电压表测量R2两端的电压，且移动滑片至滑动变阻器的中点c处时，接入电路的电阻是 ，电压表的示数为，由于此时电阻的电功率为，由知道，R2的阻值
由欧姆定律知道，此时电路的电流
②
电源电压
③
由①②③解得
， ，
当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器短路，R1与R1并联，由知道，电路的总电阻
由知道，电路消耗的总功率是
综上所述只有①④正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．只闭合开关S、S1时，R1短路，定值电阻R2和滑动变阻器R在不同路径上，a表和R2在一条路径上，b表和滑动变阻器串联在一条路径上，因为此时a、b的指针均明显偏转将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化，所以b一定是电流表，a表可能是电流表也可能是电压表，故A错误；
B．只闭合S、S2时，若a表是电流表， 滑动变阻器R和定值电阻R2被短路，b表的示数为0，电流表a测的是R1的电流，a表示数不变，a表与b表示数之比无意义，若a表是电压表，滑动变阻器R和定值电阻R1串联，电压表测的是滑动变阻器的电压，a表与b表示数之比为滑动变阻器的电阻，当滑片向左移动时，其比值变大，故B错误；
C ．要想使电路中的电流最小，电源电压一定，就是电路中的电阻最大，当电路串联时电阻最大，所以只闭合S、S2时且a表是电压表时，此时电路电阻最大，功率最小，故C错误；
D．闭合开关S，在闭合开关S2前后，若a表示电压表，这两种情况滑动变阻器R和定值电阻R1串联，电压表测的是滑动变阻器的电压，因为滑片位置不变，所以电路中电阻不变，电流不变，滑动变阻器两端电压不变，即电压表示数不变，故D正确。
故选D。
13．3∶2 0.8
【详解】
[1]只闭合开关S0时，甲、乙两处只能分别接入电流表，两电阻并联在电路中，甲表测的是通过R2的电流，乙表测的是通过干路的电流，甲、乙两表的示数之比1∶3，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比
＝＝＝
并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得
已知R1＝10Ω，所以R2＝20Ω，当闭合开关S0和S时，甲、乙两处只能分别接入电压表，两电阻串联在电路中，甲表测的是两电阻两端的总电压，乙表测的是R2两端的电压，串联电路总电阻等于各分电阻之和，串联电路各处电流都相等，由欧姆定律可得
[2]该电路总电阻
R总＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω
由欧姆定律可得通过该电路的电流
I′＝
此时R2消耗的电功率是
P＝I′2R2＝(0.2A)2×20Ω＝0.8W
14．变大 1.25 6.4
【详解】
[1]如图滑动变阻器和灯泡串联，电压表测量滑动变阻器的电压，当当动变阻器的滑片从右端向左滑动时，滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故总电流变大，故电流表的示数变大。
[2]当当电压表示数为1V时，电流表的示数为0.8A，滑动变阻器接入电路的阻值是
故滑动变阻器接入电路的阻值是。
[3]小灯泡的电压为
小灯泡的电功率为
故小灯泡的电功率为6.4W。
15． 5
【详解】
[1]该电脑CPU正常工作0.5h，CPU消耗电能为
[2]这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则散热器吸收的热量为
由 得，可使散热器温度升高
16．
【详解】
[1]灯泡它正常工作时的电阻
[2] 让小灯泡正常发光，电路中的电流
串联一个定值电阻，此时定值电阻两端的电压为
此时定值电阻的电功率为
17．电阻 300
【详解】
[1]由图示知，两个不同阻值的电阻丝串联在电路中，则通过电阻丝的电流相等，那么在相同时间内可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
[2]乙电阻丝在2min内产生的热量
Q=I2Rt=(0.5A)2×10Ω×2×60s=300J
18．1 0.2 0.4
【详解】
[1]由图乙可知，只闭合S时，电路为只有L的简单电路，电流表测电流，电源的电压是2V，由图甲可知，通过灯泡的电流为0.5A，故此时电路消耗的功率为
P＝UIL＝2V×0.5A＝1W
[2]当再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，由图甲可知电压为2V时，通过电阻的电流为IR＝0.2A，因干路电流等于支路电流之和，故电流表示数的变化量为
[3]由题意可知，闭合开关S1后，干路电流为
I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A
此时电路消耗的总功率为
故电路消耗功率的增加量为
19．（1）15Ω；（2）6W
【详解】
解：（1）由图可知，当开关断开时，只有电阻R1接入电路，电路中电流为0.6A，电源电压
开关S由断开到闭合，电阻R1两端的电压始终不变，电流还是0.6A，则通过电阻R2的电流为
电阻R2两端电压与电源电压相等，则电阻R2的阻值
（2）开关S闭合时电阻R1和R2并联，干路电流为I=1A，则电路消耗的总功率
答：（1）电阻R2的阻值为15Ω；
（2）开关S闭合时，电路消耗的总功率为6W。
20．（1）6V；（2）1W；（3）2~8Ω
【详解】
解：（1）断开开关S2，闭合开关S、S1，L和R1串联，电流表测电流，电压表测L电压，灯泡L正常发光，所以灯额定电压2V，R1电压为
U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V
总电压
U=4V+2V=6V
（2）灯泡L的额定功率
PL=ULI1=2V×0.5A=1W
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，R2和R1串联，电流表测电流，电压表测R2电压，当电流为最大值0.6A时，R2接入电路的阻值最小，为
电压表示数为3V时，R2接入电路的阻值最大，R1电压
U1'=U-U3=6V-3V=3V
两电阻分压相同，此时R2电阻应该和R1相同，为8Ω，R2接入电路的阻值范围2~8Ω。
答：（1）电源电压6V；
（2）灯泡L的额定功率1W；
（3）R2接入电路的阻值范围2~8Ω。
21．（1）108J；（2）8Ω；（3）1.12W
【详解】
解：（1）在0环境中通电30s，整个电路消耗的电能
=6V×0.6A×30s=108J
（2）由图乙可知，在0℃环境中测温探头的电阻为R1=2Ω，已知电路中电流I1=0.6A，电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路的电阻
R滑=R总-R1=10Ω-2Ω=8Ω
（3）当把测温探头R放到100℃温度环境中时，由图乙可知测温探头的电R2=7Ω，总电阻为
R串=R滑+R2=8Ω+7Ω=15Ω
电流为
R消耗的电功率
P = I12R2=(0.4A)27Ω=1.12W
答：（1）在0环境中通电30s，整个电路消耗的电能是108J；
（2）滑动变阻器接入电路的电阻R滑为8Ω；
（3）再把测温探头R放到100环境中时，R消耗的电功率为1.12W。
22．（1）12V，5Ω；（2）5.4W
【详解】
解：首先把这个实物图，转化为电路图，根据电流的流法作出下图。
（1）闭合开关S1、断开开关S2时，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由可得，电源的电压
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
由上面两式可得
U=12V，R2=5Ω
（2）由（1）解析可知，滑动变阻器两端的电压最大是8V，这时变阻器的阻值最大，流过它的电流是最小的，是0.8A，则滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器的最大阻值是10Ω；
闭合开关S2，断开开关S1时，滑动变阻器R1和灯泡L串联，电压表测R1两端电压，当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端的电压
此时通过电路的电流
流过灯泡的电流是0.6A，这时灯泡正常发光的电压是9V，所以灯泡的额定功率
小灯泡的额定功率是5.4W。
答：（1）电源电压为12V，R2阻值为5Ω；
（2）小灯泡的额定功率是5.4W。
23．（1）88Ω；（2）550W；（3）916s
【详解】
解：（1）由乙图可知，当开关S2接B，S1断开时，两电阻串联；当开关S2接B，S1闭合时，电路为R1的简单电路；当开关S2接A，S1闭合时，两电阻并联。因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，所以当开关S2接B，S1断开时，电路中的总电阻最大，当开关S2接A，S1闭合时，总电阻最小。由可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大；电阻越大，电功率越小。则开关S2接A，S1闭合时，为高温挡；开关S2接B，S1断开时，为低温挡；开关S2接B，S1闭合时，为中温挡。则低温挡时的总电阻为
则电阻R1的阻值是
（2）根据可知，养生壶中温挡的电功率是
（3）根据可知，水吸收的热量为
因为不计热量损失，所以
高温挡的功率为
根据可知，烧开一壶水需要的时间为
答：（1）发热电阻R1的阻值是88Ω；
（2）该养生壶中温挡的电功率是550W；
（3）烧开一壶水需要916s。