第6讲《电功率》（竞赛精练）-2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（九年级）+习题+答案

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一、单选题
1．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）如图所示，是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法错误的是（ ）
A．手机的芯片是利用半导体材料制成的
B．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大
C．手机充电时，手机电池将电能转化为化学能
D．手机充电时，手机电池相当于用电器
2．（2024九年级下·湖南郴州·竞赛）小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4．5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0．6A，滑动变 阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“2．5V 1．25W”字样。若闭合开关，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．电流表示数的变化范围是0.1A～0.5A
B．灯泡的最小功率是0.162W
C．该电路的最大功率是2.5W
D．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5Ω～20Ω
3．（21-22九年级·安徽淮南·自主招生）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A．电流表示数为3A时滑片在b点
B．滑片在a点时，10s内电阻R消耗的电能为90J
C．图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
D．滑片从a点滑到b点的过程中，电路消耗的总功率最大值为22.5W
4．（2022九年级下·福建三明·竞赛）如图1，电源电压恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，电路中各部分功率与电流的关系图线如图2，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数与电流表示数比值不变
B．电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小
C．当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端
D．图线①是电路总功率P与I的图线、图线③是滑动变阻器功率P与I的图线
5．（2007九年级·上海·竞赛）如图所示的电路图中，L1，L2，L3为三只相同的灯泡。当滑动变阻器的滑片P由a端移到b端的过程中，灯泡的亮度变化情况是（ ）
A．L1变暗，L2变亮，L3不变
B．L1变亮，L2变暗，L3变暗
C．L1变暗，L2变亮，L3先变暗后变亮
D．L1变亮，L2变暗，L3先变亮后变暗
二、多选题
6．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）如图所示，是一种测量环境温度的仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻，为热敏电阻，的阻值随环境温度的升高而减小，若有最大阻值且为，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S，当环境的温度升高时，在保证两表安全的情况下，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表与电流表的比值变大
B．经过R的最大电流为0.3A
C．电阻的取值范围为
D．电路总功率变化范围为1.2W~3.6W
7．（2007九年级·上海·竞赛）现有两灯L1和L2，它们的电阻分别用R1和R2表示，两端的电压分别用U1和U2表示，通过的电流强度分别用I1和I2表示。若R1>R2，则下列各关系式有可能成立的有（ ）
A．I1=I2，U1>U2，P1>P2B．I1P2
C．P1>4PDD．PD+P1+P2＜3P
9．（2018九年级·上海·竞赛）在如图（甲）所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻。移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表示数的U-I关系图像如图（乙）所示，则（ ）
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C．电压表示数为5V时，的电功率最大
D．电压表示数为4V时，的电功率最大
10．（2013九年级·上海·竞赛）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某位置滑到最右端的过程中，R2的电功率有可能（ ）
A．始终变小B．始终变大
C．先变小，后变大D．先变大，后变小
三、填空题
11．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）电能表是测量 （选填“电功”或“电功率”）的仪表。如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器的规格为“ 30Ω1A”。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a点向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止，两电表的示数关系如图乙所示。则灯泡L的额定功率为 W，灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为 J。
12．（2007九年级·上海·竞赛）在图所示的电路图中，已知R1=27欧姆，R2=R3=30欧姆，R4=15欧姆，R5=60欧姆，则电路的总电阻RAB= 欧姆，R2消耗的电功率跟R3消耗的电功率之比P2：P3为 。
13．（2023九年级上·江西南昌·竞赛）有两只分别标有“15V，1.0A”和“10V，0.5A”的小灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，在保证电路安全的情况下，将两灯泡并联之后，两个灯泡功率之比为：
14．（2020九年级下·湖南衡阳·竞赛）现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R1、R2.先将这两个电阻以某种方式连接到电源上，R1消耗的功率为P0；再将它们以另一种方式连接到该电源上，R1消耗的功率为36P0 ；两种连接方式中均有电流通过R2.则先后两种连接方式中，R1两端的电压U1∶U2′＝ ， R2消耗的功率P2∶P2′＝ 。
四、实验题
15．（2024九年级下·湖南郴州·竞赛）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω；1.5A”的R1和规格为“20Ω；1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，电路连接完整后，请指出连接电路时的错误之处 ；
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 ；
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 ；
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额= ；
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额= 。
16．（2023九年级·山东青岛·竞赛）在综合实践活动课上，小能设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。

（1）某次电流表示数如图所示，此时电流为 A；
（2）电源电压是 V；
（3）滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为 。
17．（2021九年级·广东佛山·竞赛）小刚做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，其额定功率小于1W，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
（1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则他接下来的操作： ；
（2）请你根据图乙电路图用笔画线代替导线，将图丙中未完成的电路连接好。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变暗，导线不能交叉；
（3）测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的P-I2和P-U2图像，如图丁，图中可能正确的是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）；
（4）另一组同学不改变其它电路元件及电路连接，探究电流与电阻的关系：
①用4Ω、6Ω、10Ω的定值电阻分别替代灯泡，他们设定不变的电压值为2V，若电源电压可调，为了顺利完成实验，则电源电压的最大值为 V；
②用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡，若电源电压恒为6V，设定不变的电压值为1.2V，为顺利完成实验，可以在电路中再串联一个定值电阻，则该定值电阻的取值范围是 。
五、计算题
18．（2023九年级下·湖南岳阳·竞赛）随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t），电动机的输出功率与时间关系（P﹣t）如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为 帕；
(2)电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是 焦（已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图像与时间轴所围成的阴影部分面积大小）；
(3)电梯配重的质量为 千克。
19．（2007九年级·上海·竞赛）如图所示，定值电阻R1为3欧姆，滑动变阻器R2的最大电阻为9欧姆，电源电压恒定为6伏特。当滑片P移到连入电路的电阻为多大时，变阻器消耗的电功率最大？此时电功率为多少？
20．（2023九年级下·湖南永州·竞赛）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热挡位，正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω。（忽略温度对电阻的影响）
（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？R3的阻值是多少Ω？
（2）电火锅处于高温挡正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，求此时的加热效率？
（3）用电高峰时，小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅和液晶电视机一起独立工作，刚好加热到100℃，用时500秒，电能表的转盘转了420转，火锅前后的加热效率不变，请通过计算判断此时通过液晶电视机的电压和电流分别是多少？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW•h），c水=4.2×103J/（kg•℃）]