初中科学浙教版九年级上册第6节 电能精练

这是一份初中科学浙教版九年级上册第6节 电能精练，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题，简答题等内容，欢迎下载使用。

1．下面不是电功单位的是（ ）
A．焦B．伏·安·秒C．伏·安D．瓦·秒
2．如图是一种常见电器的铭牌，它可能是（ ）
A．日光灯B．家用空调C．学生计算器D．家用电冰箱
3．下列关于电功、电功率的说法中正确的是 ( )
A．通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大
B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少
C．千瓦或千瓦时都是电功率的单位
D．对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的
4．某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是（ ）
A．P乙P乙>P丙C．P甲＝P乙＝P丙D．P甲5．小黄家里有一台电风扇，上面标有额定电功率，但它的实际功率总是等于额定电功率吗?于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了144s，如图的电能表转盘转了10转，下列说法正确的是( )
A．电能表是测量电路中用电器功率的仪器
B．此电能表示数是3672kWh
C．由数据分析计算得到：电风扇的实际功率是100W
D．此电能表所在电路短时间内可允许的最大电功率为2200kW
6．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是( )
A．三个用电器产生的热量一样多B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多D．电烙铁产生的热量最多
7．灯泡甲、乙均标有“3V”字样，它们的电流随两端电压变化的图像如图所示。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则下列说法正确的是（ ）
A．甲灯正常发光B．电路的总电压为4V
C．电路的电流为1AD．电路的总功率为4.5W
8．有两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。在推导两个灯泡的额定功率哪一个比较大时，要做以下分析：①从关系式P＝I2R可以知道；②较亮灯泡的电阻较大； ③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比；④从关系式P＝U2/R可以知道；⑤串联时流过两个灯泡的电流相同；⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大.请你将最合理的排序选出来( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑥②①③④⑤ C．①③④②⑥⑤ D．⑤①②④③⑥
9．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑片P从中点向右移时，正确的是( )
A．电流表A1的示数变小B．电流表A2的示数变小
C．电压表的示数变大D．R2的电功率变大
10．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关 系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4安，则电源电压和元件B的电功率分别是 ( )
A．2.0伏，0.8瓦 B．2.5伏，l.0瓦 C．4.5伏，l.0瓦 D．4.5伏，l.8瓦
二、填空题
11．市面上有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化，内部简化结构如图所示。这是利用电流的 效应。若防雾膜的额定功率为20 W，正常工作10 min消耗的电能是 。
灯泡L1、L2的铭牌分别为“2.5V 0.75W”和“2.5V 1.5W”。“2.5V”表示 ，将它们并联在电源电压为2.5V的电路中，较亮的是 。
13．如图所示小科家电能表的示数是 度，他只让某电水壶工作，发现在 10 分钟内电能表盘转过了 600 转，则该电水壶的实际功率为 W。
14．华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是 （填“串联”或“并联”）；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为 焦。
三、探究题
15．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应 ，电流表的量程应选0~ A。
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整( )。
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）。
16．实验室有一小灯泡，上面只标有“2.5V”的字样，小滨为了测定小灯泡发光时的电功率，从实验室找来了如下器材：电压表（0～3V和0～15V两个量程）、电流表（0～0.6A和0～3A两个量程）、滑动变阻器（20Ω，1A）、电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）小滨先根据图1的实验电路图来连接图2的实物图（图中没画完整，不需要作答）。
（2）小滨连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡微微发光，移动滑片，小灯泡亮度都不改变，请帮助小滨分析原因： ；
（3）解决上述问题后，小滨又发现他选用的电压表量程0～3V档已损坏，而另一量程档及其他器材都完好。为了较准确的测定小灯泡发光时的电功率，他想出了一个解决办法：用另一量程档和阻值为6Ω的定值电阻R0，按如图3（甲）所示的电路进行测量，闭合开关，调节滑动变阻器至某一点，这时，电压表、电流表的示数如图3（乙）、（丙）所示，由此可以推断小灯泡的实际电压为 V，小灯泡的实际功率为 W。
四、简答题
17．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能．已知线圈电阻1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流2A，物体质量540g，以10m/s匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦．物体上升20s的过程中．(g取10N/kg)，求：
（1）电压表读数；
（2）电流通过线圈产生的热量；
（3）提升物体的有用功；
（4）电动机工作效率．
18．下图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：
（1）0～30min，电饭煲产生的总热量；
（2）S和S1均闭合，电路中的总电流；
（3）在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第1次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为198V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第1次自动断开需要多长时间。
额定电压/频率
220V-50Hz
额定功率
1800W
参考答案：
1．C
【详解】由W=UIt可知：1伏⋅安⋅秒=1焦耳，是电功的单位；由公式W=Pt可知，1瓦·秒=1焦耳，是电功的单位；故ABD符合题意，C伏特是电压的单位，不符合题意。
2．B
【详解】日光灯、学生计算器、家用电冰箱的额定功率均小于1000W，由表格可知该用电器的额定功率为1800W，所以该用电器为家用空调，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．由电功率的定义式P=知，必须时间一定，电流做的功越多，功率才越大。故A错误；
B．根据P=，得到W=Pt，必须时间一定，功率越小，电流做的功才越小。故B错误；
C．千瓦是功率的单位；千瓦时是“千瓦”与“小时”的乘积，是电功的单位。故C错误；
D．对于某一用电器，电阻是一定的，由公式P=知：影响因素只有两端电压。故D正确。
4．A
【详解】由甲电路图可知，电路为灯泡L1的简单电路，乙电路为两灯泡串联，丙电路为两灯泡并联，根据串并联电路电阻的特点可知电路的总电阻
R甲R丙
所以
R乙>R甲>R丙
由于甲、乙、丙三个电路的电源电压相同且恒定不变，则根据可知闭合开关后电路消耗的总功率关系为
P乙故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】A．电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，故A错误；
B．此电能表示数是367.2kWh，故B错误；
C．2500r/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转2500r，电能表转盘转10r时电风扇消耗的电能
W==0.004kW⋅h=0.004×3.6×106J=1.44×104J
电风扇的实际功率
P===100W
故C正确。
D．此电能表所在电路短时间内可允许的最大电功率
P
故D错误。
故选C。
6．D
【详解】试题分析：分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器．
∵U=220V，
∴三种用电器的实际功率：
P=P额=100W；
又∵W=Pt
∴三种用电器消耗的电能相同；
∵电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能．
∴产生热量最多的是电烙铁．
考点：电功的实质
点评：电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键．
7．B
【详解】AC．灯泡甲、乙均标有“3V”字样，由图象可知：甲灯泡正常工作时的电流为1A，乙灯泡正常工作时的电流为0.5A，由于串联电路中各处的电流相等，所以将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光时，电路的最大电流为0.5A，则乙灯正常发光；故AC错误；
B．由图象可知，电流为0.5A时所对应两灯泡的电压分别：1V和3V，根据串联电路的电压特点可知，电源最大电压：
故B正确
D．此时电路的总功率：
故D错误。
8．D
【详解】判断灯泡电功率大小的步骤是：⑤串联时流过两个灯泡的电流相同；①从关系式P＝I2R可以知道；②较亮灯泡的电阻较大；④从关系式P＝可以知道；③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大；故选D.
【点睛】解决此类问题的关键是知道串联电路中电流处处相等，知道功率的公式P＝和P＝I2R．
9．B
【详解】由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电源两端电压,电流表A1测R1支路电流，电流表A2测干路电流；
A. 滑片向右移动，电源电压不变，电阻R1阻值不变，通过电阻R1的电流不变，电流表A1示数不变，故A错误；
B. 滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器电流变小，通过定值电阻的电流不变，干路电流变小，电流表A2示数变小，故B正确；
C. 电压表测电源电压，电源电压不变，电压表示数不变，故C错误；
D. 滑动变阻器两端电压变大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由电功率公式：P可知，电阻R2消耗的电功率变小，故D错误；
故选B.
点睛：分析电路图，R1和R2并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量R1中的电流，电流表A2测量干路电流，滑动变阻器的滑片P从中点向右移时，电源电压保持不变，电压表的示数不变；根据并联电路的电压特点可知，两电流表示数变化量之间的关系，根据PUI得出R2电功率的变化量。
10．C
【详解】两个电路元件A和B串联在电路中，电流表的示数为0.4A，A对应的电压是2V，B对应的电压是2.5V，串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，U＝UA+UB＝2V+2.5V＝4.5V。PB＝UBI＝2.5V×0.4A＝1W。
故选C。
11． 热 1.2×104J
【详解】[1]电流通过电热丝时会产生热量，可以防止水蒸气在镜面上液化，是利用了电流的热效应。
[2]防雾膜正常工作10min消耗的电能
W=Pt=20W×10×60s=1.2×104J
12． 见解析 L2
【详解】[1]灯泡铭牌上的“2.5V”表示灯泡的额定电压是2.5V。
[2]将它们并联在电源电压为2.5V的电路中，由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压都是2.5V，它们的额定电压相等，实际电压等于额定电压，所以实际电压相等，它们的实际功率等于额定功率，因为
P1额＜P2额
所以
P1实＜P2实
灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，所以较亮的是L2。
13． 1362.5 1200
【详解】[1]电能表的最后一位是小数位，由图可知，电能表的示数W1＝1362.5 kW·h。
[2]电能表转盘转动600r，电路消耗的电能为
电水壶消耗的实际功率
14． 并联 6.48×104
【详解】（1）[1]在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶二者互不影响，各自独立工作，故它们的连接方式是并联。
（2）[2]电池充满电后储存的电能为
15． 断开 0.6 A 2.2 B 0.5 小灯泡开路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良）
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
[2]小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时的电流约为:
I===0.25A，
所以电流表应选0∼0.6A量程。
（2）[3]电流表选择0∼0.6A量程，与小灯泡串联，如下图所示：
（3）[4]为保护电路，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于最大阻值处，即A端。
（4）[5][6]由图知，电压表用的是0∼3V量程，分度值为0.1V，此时的示数为2.2V。
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压应从2.2V增大到2.5V，电路中电流要增大，总电阻要减小，则滑动变阻器的电阻要减小，所以滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）[7]由图丙所示I−U图象可知，灯泡额定电压U=2.5V,所对应的电流I=0.2A，
则灯泡的额定功率:
P=UI=，
（6）[8]小灯泡始终不亮，电流表无示数，则是电路某处断路，电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
连接好电路，闭合开关移动滑片P，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数原因可能是小灯泡短路了；
小灯泡始终不亮，电压表无示数、电流表无示数，说明整个电路发生断路,可能是开关（滑动变阻器或电流表）断路。
16． 滑动变阻器同时接下面两个接线柱 2.5 1.25
【详解】(1)[1]闭合开关，小灯泡微微发光，说明电路电流很小，电路总电阻很大；移动滑片，小灯泡亮度都不改变，说明滑动变阻器不能改变电路总电阻，可能是由于滑动变阻器同时接下面两个接线柱，即滑动变阻器被接成定值电阻造成的。
(2)[2][3]由题意可知，电压表量程为0～15V，由图示电压表可知，其分度值为0.5V，示数为5.5V；由电路图可知，电流表量程为0～0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.5A；灯泡两端电压
U=UV-IR0=5.5V-0.5A×6Ω=2.5V
灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.5A=1.25W
17．(1) 30伏(2) 120焦耳(3) 1080焦耳(4) 90%
【详解】(1)电动机做功的功率：
P机械= = = =mgv=0.54kg×10N/kg×10m/s=54W，
线圈的发热功率：
P线圈=I2R=(2A)2×1.5Ω=6W，
电动机的功率：
P=P机械+P线圈=54W+6W=60W，
∵P=UI，
∴电动机两端的电压即电压表的示数：
U= = =30V；
(2)电流通过线圈产生的热量：
Q=W=P线圈t=6W×20s=120J；
(3)提升物体的有用功：
W有=P机械t=54W×20s=1080J.
(4)电动机消耗的电能
W=Pt=60W×20s=1200J，
电动机工作效率：
η===90%.
答：(1)电压表读数为30V；
(2)电流通过线圈产生的热量为120J；
(3)提升物体的有用功为1080J；.
(4)电动机工作效率为90%。
18．（1）9.9×105J；（2）3A；（3）740.7s
【详解】(1)由丙图知道，在0～30min中， P1=440W工作时间t1=15min=900s； P总=660W时，时间t2=15min=900s，所以，在0～30min内产生的总热量是：
Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+P总t2=440W×900s+660W×900s=9.9×105J；
(2)当S和S1均闭合，电阻R1与R2并联，电饭煲的功率较大，即功率为660W，电路中的总电流是：
；
(3)电饭煲正常工作时，由图丙知道，电饭煲从开始工作到S1 第一次自动断开时的时间是
t=10min=600s，
此过程中产生的热量是：
Q′=W=P总t=660W×600s=3.96×105 J，
由知道，电饭煲最大功率时电路中的总电阻是：
在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1 第一次自动断开产生的热量相同，所以，由 知道，在实际电压是198V时电饭煲工作的时间是：