教科版九年级上册第六章 电功率综合与测试复习练习题
展开第六章电功率同步练习(3)2021-2022学年教科版物理九年级上册
一、单选题
1.关于灯L1“2.5V 1.0W”和灯L2“3.8V 3.6W”,下列说法中正确的是( )
A.两灯电阻R1>R2 B.正常工作时,两灯电流I1>I2
C.两灯串联时,实际功率P1<P2 D.两灯并联时,实际功率P1>P2
2.如图所示,将示有“3 V 3 W”的灯泡L1和标有“6 V 3 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,另一只灯泡不烧坏,假设灯泡电阻不变,则灯泡L1两端的电压及通过灯泡L1的电流分别是( )
A.3 V 1 A B.1.5 V 1 A C.3 V 0.5 A D.1.5 V 0.5 A
3.空调的电功率比电视机大,则下列说法中,你认为正确的是( )
A.电流通过空调时做功比电视机快
B.电流通过空调时做功比电视机多
C.空调工作时消耗的电能比电视机多
D.空调工作时所用的时间比电视机少
4.小芳同学在做电学实验时,实物图如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,灯L标有“2.5V,1.25W”(设灯丝电阻不变),滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,在不损坏电路元件的情况下进行实验,下列说法正确的是( )
A.灯泡的最小功率是0.162W
B.滑动变阻器的阻值应在4Ω~10Ω之间变化
C.电路中电流变化的范围是0.3A~0.4A
D.该电路的最大功率是4.05W
5.如图甲所示,电源电压恒为 3.0V,L1、L2、L3 为 3 个相同规格的小灯泡,通过每个小灯泡的电流随其两 端电压变化的规律如图乙所示,当开关闭合后,下列判断正确的是( )
A.灯泡 L2 的电阻为 12Ω B.通过灯泡 L1 的电流为灯泡 L2 电流的 2 倍
C.灯泡 L3 消耗的电功率为 0.75W D.灯泡 L1 与灯泡 L3 消耗的电功率之比为 5︰2
6.如图所示,电源电压6V保持不变,小灯泡L标有“3.8V 0.3A”字样,小灯泡的阻值保持不变。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡L发光时内能和光能转化为电能
B.滑动变阻器的滑片向b端滑动时,R1接入电路的阻值变小
C.若滑动变阻器的滑片向a端滑动,小灯泡的实际功率变小
D.小灯泡L正常发光时的功率为1.14W
7.如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电流在0.1~0.4A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,电子元件正常工作时( )
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比 B.当电流为0.1A时,电子元件的阻值为10Ω
C.滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为20Ω D.电路消耗的最大功率为2.4W
8.如图所示,开关S闭合后,电路中变小的是 ( )
A.电路中的总电阻
B.电流表Ⓐ的示数
C.电阻R,两端的电压
D.电路消耗的总功率
9.如图1所示,是电阻箱,是定值电阻。闭合开关S,改变的阻值,两电压表示数与关系图像如图2所示,已知图线①和②相互平行。则( )
A.①是V1示数和的关系图线 B.供电设备两端的电压保持不变
C.电路中电流随的增大而减小 D.电路总功率随的增大而增大
10.定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示。若将R1和R2串联后接在12 V的电源两端,则R1与R2的电功率之比为( )
A.1:5 B.1:3 C.1:2 D.5:7
11.如图所示分别是小丽家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中不正确的是( )
A.小丽家家庭电路中的干路电流长时间不得超过40A
B.小丽家上个月消耗的电能为101.1kW.h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中用电器消耗的电能越多
12.在图甲所示电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表、的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“30Ω 0.5A”,在保证电路各元件安全的情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,其中一只电压表示数与电流表示数对应关系如图乙所示,当滑片P在某点时,电压表、的示数之和为4V。下列说法正确的是( )
①电源电压为6V
②定值电阻的阻值为5Ω
③滑动变阻器取值范围是3~30Ω
④整个电路消耗的最大功率为2W
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④
二、填空题
13.如图为某实验电路的一部分。实验中发现,当电压表的示数减小了1V时,电流表的示数从0.6A变为0.4A,则电路中定值电阻R的阻值为______Ω,它所消耗的电功率变化了______W。
14.如图是一种太阳能LED路灯的电路图,光控开关S白天与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电;晚上与触点b接触,蓄电池给路灯供电,平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V、30W”的路灯正常工作3个晚上。则路灯正常工作时的电阻是_______Ω,路灯正常工作时每晚消耗的电能是_______J,若太阳能电池的光电转化效率为18%,求电池板吸收太阳能的功率_______W。
15.小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示,然后关闭家中其它用电器,让电冰箱工作,电冰箱的相关参数如图乙所示。晚上20:00回家后再次查看电能表,示数为______,这段时间内电冰箱实际工作时间约为______h。
16.小明家记录11月1日电能表示数为,电能表的部分参数及11月30日的示数如图所示,则11月份小明家消耗的电能是___________J。“50Hz”的含义是___________, 若电能表转盘在5min内转过200转,则所在电路用电器的总功率是___________ W。
17.电饭锅是利用电流的______来工作的,电饭锅具有保温和加热功能,如图是它的模拟电路,当开关S1、S2都闭合时,电饭锅处于______(选填“加热”或“保温”)状态。
18.一个容积2 L电热水壶,其铭牌标有“220 V 1 100 W”,该电热水壶正常工作时,发热板的电阻是_________Ω,小明家安装的电能表表盘村有3000r/(kW·h);若小明家中只有热水壶在工作,在2 min内电能表的转盘转了90转,此时该水壶的实际功率___________。
19.一只灯泡标有“6V,3W”的字样,将灯泡接入电源电压恒定为8V的电路,要使灯泡正常发光,应该给灯泡_______(选填“串联”或“并联”)一个阻值为_______Ω的定值电阻。(不考虑灯泡灯丝的电阻受温度的影响)
20.电源电压可调节,如图是额定电压为12 V的灯L的I-U图像,将L与定值电阻 R并联在6 V的电路时,干路电流为0.9 A.将L与R串联在电路中且L正常发光,则此时电源电压为___________V,经过10s电路消耗的总电能___________J。
21.如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与______关系的实验装置。通电一段时间后,U形管中液面高度差左侧将比右侧______(选填“大”或“小”)
22.图中电源电压为6V并保持不变,定值电限R为10Ω,滑动变阳器Rˊ标有“20Ω、0.5A”字样,电流表量程为“0—0.6A”。电压表量程为“0—3V”。闭合开关,移动滑片P的过程中,为保证电路元件安全滑动变阻器R'接人电路的最小阻值为________Ω,电路的最小功率为________W。
参考答案
1.A
【详解】
A.灯L1的电阻
R1==6.25Ω
灯L2的电阻
R2=≈4Ω<6.25Ω
故A正确;
B.灯L1的正常工作电流
I1==0.4A
灯L2的正常工作电流
I2=≈0.9A>0.4A
故B错误;
C.两灯串联时,电流相同,根据公式P=I2R可知,电阻越大,电功率越大,已知
R1>R2
所以
P1>P2
故C错误;
D.两灯并联时,两端的电压相同,根据公式P=可知,电阻越大,电功率越小,已知
R1>R2
所以
P1<P2
故D错误。
故选A。
2.D
【详解】
由P=UI知道,两灯泡的额定电流分别为
由于串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流即通过L1的电流
I1′=I2=0.5A
由知道,灯泡L1的电阻
此时L1两端的电压
U1′=I1′R1=0.5A×3Ω=1.5V
故选D。
3.A
【详解】
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量,空调的电功率比电视机大,则电流通过空调做功比电视机快,故A正确;
B.电流做功的多少不仅与电功率有关,还与工作时间有关,因不知道空调与电视机的工作时间,故无法比较电流做功的多少,故B错误;
C.空调与电视机消耗的电能即电流通过时做功的多少,由B中可知,无法比较二者消耗电能的多少,故C错误;
D.由题意无法比较二者工作时间的多少,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流。
ACD.灯泡正常发光时电路中的电流
因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,在不损坏电路元件的情况下,电路中的最大电流
I大=I额=0.5A
此时灯泡正常发光;该电路中电流的最大功率
P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W
灯泡的电阻和此时电路中的总电阻分别为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω
当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压
UL=U-U滑大=4.5V-3V=1.5V
电路中的最小电流
电路中电流范围是0.3A~0.5A,灯泡的最小功率
PL小=ULI小=1.5V×0.3A=0.45W
故ACD错误;
B.滑动变阻器接入电路中的最大阻值
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故B正确。
故选B。
5.D
【详解】
A.如图,L2、L3串联,然后再与L1并联。L2、L3串联,由于两灯的规格相同,所以它们两端电压相等,为
通过它们的电流相等,由图知,电流为
灯泡 L2 的电阻为
故A错误;
B.L1两端电压为3.0V,由图知,通过灯泡 L1 的电流为0.25A,不是灯泡 L2 电流的 2 倍,故B错误;
C.灯泡 L3 消耗的电功率为
故C错误;
D.灯泡 L1 消耗的电功率为
灯泡 L1 与灯泡 L3 消耗的电功率之比为
故D正确。
故选D。
6.D
【详解】
A.小灯泡L发光时电能转化为内能和光能,故A错误;
B.如果将滑片P向b端滑动,接入电路的电阻变大,故B错误;
C.若滑动变阻器的滑片向a端滑动,接入电路的电阻变小,电路中总电阻变小,由欧姆定律I=可知,电路的电流变大,根据公式P=I2R可知小灯泡的实际功率变大,故C错误;
D.“3.8V 0.3A”表示额定电压为3.8V,额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光的功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
故D正确。
故选D。
7.D
【详解】
A.由乙图可知,通过电子元件的电流与其两端电压的关系不是正比例函数,由此可知通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比,故A不符合题意;
B.由乙图可知,当电流为0.1A时,电子元件两端电压为2V,则由欧姆定律可求此时电子元件的阻值为
故B不符合题意;
C.当电路电流最小时,电阻阻值最大,滑动变阻器接入阻值最大,此时电路总电阻为
则滑动变阻器接入最大阻值为
故C不符合题意;
D.电源电压不变,由P=UI可知,电路允许通过电流最大时,电路总功率最大,即0.4A,此时最大功率为
Pmax=U总Imax=6V×0.4A=2.4W
故D符合题意。
故选D。
8.A
【详解】
A.开关S闭合前,电路为关于的简单电路,两端的电压与电源电压相等。当开关 S闭合后,电阻和并联,并联后电路中的总电阻小于任何一个分电阻,即电路中的总电阻变小了,故A符合题意。
B.根据欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表Ⓐ的示数变大,故B不符合题意。
C.开关S闭合前,电路为关于的简单电路,两端的电压与电源电压相等。当开关 S闭合后,电阻和并联,两个并联电阻两端的电压与电源电压也相等,所以电阻两端的电压不变,都为电源电压,故C不符合题意。
D.根据电功率公式
可知,由于闭合开关后总电阻R变小,总电压U不变,所以总电功率P变大,D不符合题意。
故选A。
9.D
【详解】
A.V1测电阻箱电压,V2测电阻箱和定值电阻总电压,①不从原点开始,应该包含定值电阻电压,所以①表示V2,②表示V1,故A不符合题意;
B.V2测总电压,由图可知,供电设备电压变大,故B不符合题意;
CD.两电压表示数之差等于定值电阻的电压,图线①和②相互平行,说明定值电阻两端电压不变,根据,通过定值电阻的电流大小不变,则电路中电流不变。供电设备电压变大,根据P=UI,电路总功率随的增大而增大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.D
【详解】
由图像知,两电阻串联在电路中,电路中的电流为0.5A时,R1两端的电压为5V,R2两端的电压为7V,此时满足
12V=5V+7V
据P=I2R知,R1与R2的电功率之比
P1:P2=I2R1:I2R2=R1:R2=5V:7V=5:7
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.C
【详解】
A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A正确,不符合题意;
B.小英家上月消耗的电能为
5647.8kW•h-5546.7kW•h=101.1kW•h
故B正确,不符合题意;
C.指示灯闪烁320次消耗的电能
故C错误,符合题意;
D.1600imp/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】
由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
①滑动变阻器的滑片P在某点时,电压表V1、V2的示数之和为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=4V,故①错误;
②③当R接入电路中的电阻变大时,其分得的电压变大,电压表V2的示数变大,此时电路中的总电阻变大,电路中的电流变小;图像为滑动变阻器R的I-U图像,电路中的电流最小I小=0.2A时,电压表的示数最大为3V,定值电阻的阻值为
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值
由图乙可知,电路中的电流最大I大=0.5A时,电压表V2的示数U滑小=1.5V,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
所以,滑动变阻器取值范围是3Ω~15Ω,故②正确,③错误;
④整个电路的最大功率
P最大=UI大=4V×0.5A=2W
故④正确。
故选D。
13.5 1
【分析】
先根据电流表示数的变化值求出通过定值电阻电流的变化量,再利用求出定值电阻的阻值;最后根据P=I2R求出定值电阻所消耗功率的变化量。
【详解】
[1][2]通过定值电阻电流的变化量
I=0.6A﹣0.4A=0.2A
定值电阻的阻值
定值电阻所消耗功率的变化量
14.19.2 1000
【详解】
[1]路灯正常工作时的电阻为
[2]路灯正常工作时每晚消耗的电能为
[3]太阳光照射5h转化为的电能为
5h吸收的太阳能为
电池板吸收太阳能的功率为
15.10124.1
10
【详解】
[1]电能表示数的最后一位为小数位,所以晚上电能表的示数为。
[2]由图知,小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能
由可知,电冰箱实际工作时间
16.3.78×107 该电能表应接在频率为50Hz的交流电路中使用 1200
【详解】
[1]由图示知,11月1日及30日,电能表的读数分别为:2007.1kW⋅h和2017.6kW⋅h,11月份小明家消耗的电能
W=2017.6kW⋅h-2007.1kW⋅h=10.5kW⋅h=10.5×3.6×106J=3.78×107J
[2]50Hz表示该电能表所接电路的交变电流的频率为50Hz。
[3]由电能表的参数可求,转盘转过200转,消耗的电能
电路中用电器的总功率
17.热效应 加热
【详解】
[1] 电饭锅工作时将电能转化为内能,利用的是电流热效应工作的。
[2] 当开关S1、S2都闭合时,电阻R1短路,只有R2接入电路,电路总电阻较小,根据可知此时消耗的功率较大,电饭锅处于加热状态。
18.44 900W
【详解】
[1]电热水壶正常工作时发热板的电阻
[2]电能表的转盘转了90转消耗的电能
此时该水壶的实际功率
19.串联 4
【详解】
[1][2]一只灯泡标有“6V,3W”的字样,表示灯泡的额定电压为6V。将灯泡接入电源电压恒定为8V的电路,要使灯泡正常发光,灯泡两端的电压应该是6V,所以需要再串联一个电阻分压,由串联电路电压的规律,那么定值电阻的电压
U1=U﹣UL=8V﹣6V=2V
根据P=UI可知,此时电路中电流
I===0.5A
根据欧姆定律可知,定值电阻的阻值
R1===4Ω
20.28 224
【详解】
[1]将L与定值电阻R并联在6V的电路时,由图像可知通过L的电流是IL=0.6A,根据并联电路电流的特点可知通过定值电阻R的电流为
IR=I-IL=0.9A-0.6A=0.3A
则定值电阻R的阻值为
将L与R串联在电路中且L正常发光,由图像可知此时通过灯泡L的电流为0.8A,灯泡两端的电压为UL=12V,由串联电路电流的特点可知,此时电路中的电流为I'=0.8A,所以定值电阻两端的电压为
UR=I'R=0.8A×20Ω=16V
故电源电压为
U'=UL+UR=12V+16V=28V
[2]由[1]中可知,10s电路消耗的总电能为
W=U'I't=28V×0.8A×10s=224J
21.电流大小 大
【详解】
[1]由图可知,作为研究对象的两盒中的电阻丝阻值相同,通电时间相同,通过两电阻丝的电流不同,所以, 如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的实验装置。
[2]由图可知,右侧盒中的电阻丝在支路中,通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大,而它们的电阻值、通电时间相同,根据焦耳定律可知,通电一段时间后,左侧电阻丝产生的热量多,U形管中液面高度差左侧将比右侧大。
22.2 1.8
【详解】
[1]定值电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测R′两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时变阻器R'接入电路的阻值最小,由知道,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器R'接入电路的最小阻值
R′=R总-R=12Ω-10Ω=2Ω
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当电压表的示数UR′=3V时,R两端的电压
UR=U-UR′=6V-3V=3V
此时电路中的电流
滑动变阻器接入电路中电阻
所以,电路中的最小电流为0.3A,此时电路的功率最小,则
P小=UI=6V×0.3A=1.8W
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