初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试巩固练习

这是一份初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试巩固练习，共14页。试卷主要包含了下列单位中不是电能单位的是，2 h等内容，欢迎下载使用。
第十八章　电功率
考点一　 电能与电能表
1.下列单位中不是电能单位的是 (　　)
A.J B.度
C.kW D.kW·h
2.[2020·邵阳] 甲、乙两个普通白炽灯的铭牌上分别标着“220 V　40 W”“110 V　40 W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能 (　　)
A.甲灯多 B.乙灯多
C.一样多 D.不能确定
3.小明家记录5月初电能表的示数为1432.7 kW·h,电能表的部分参数及6月初的示数如图1所示,下列说法中正确的是(　　)

图1
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表适用于电流方向1 s改变50次的交流电路
C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kW·h
D.若电能表转盘在10 min内转过250 r,则用电器的总功率为1 kW
考点二　 电功率
4.某电视机的额定功率是200 W,1 kW·h的电能可以使它正常工作 (　　)
A.0.005 h B.0.2 h
C.5 h D.200 h
5.一只灯泡的铭牌上标有“220 V　40 W”的字样,下列关于这个灯泡的说法中正确的是 (　　)
A.该灯泡只能在220 V的电压下工作
B.该灯泡工作时的电功率一定为40 W
C.该灯泡正常工作时的电流为5.5 A
D.该灯泡正常工作时的电阻为1210 Ω
6.[2021·深圳] (多选)如图2所示为某创客小组自制的肺活量比较装置。吹气时,气球胀大,隔板向上运动,下列说法正确的是 (　　)

图2
A.总电阻变大
B.电压表V示数变大
C.电流表A示数变大
D.电路总功率变大
7.[2021·黔东南州] 如图3所示,电源电压恒为4.5 V,电流表的量程为“0~0.6 A”,电压表的量程为“0~3 V”,灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是 (　　)

图3
A.电流表的示数最大为0.6 A
B.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω
C.灯泡消耗的最小电功率为0.12 W
D.电路消耗的最大功率为2.7 W
8.[2020·湘潭] 如图4所示,规格分别为“2.5 V　0.3 A”和“3.8 V　0.3 A”的两只小灯泡　　　　(选填“串联”或“并联”)在电路中,闭合开关后,观察到“3.8 V”的小灯泡比“2.5 V”的小灯泡亮,说明“3.8 V”小灯泡的实际功率比“2.5 V”小灯泡的实际功率　　　　(选填“大”或“小”)。 

图4
9.如图5所示是电阻甲和乙的I-U图象。由图可知,电阻乙的阻值为　　 　　Ω。若将电阻甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端,则电路中的总电阻为　　 　　Ω,总电功率为　　　　W。 

图5
10.[2020·乐山] 如图6所示,已知电源电压保持不变,灯泡L标有“6 V　6 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡刚好正常发光,电流表示数为2.5 A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R1的阻值。
(3)只闭合开关S1,灯泡L的电功率。

图6











11.[2021·郴州] 如图7甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压。
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器消耗的最大电功率。

图7


















考点三　 测量小灯泡的电功率
12.[2021·黔东南州] 如图8所示,小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材:电源(设电压恒为6 V不变),小灯泡(额定电压为2.5 V,灯丝的电阻约为10 Ω),电流表,电压表,开关各一个,规格分别为R1“10 Ω　1 A”和R2“30 Ω　0.5 A”的滑动变阻器各一个,导线若干。

图8
(1)连接电路时,小明应选用滑动变阻器　　　　(选填“R1”或“R2”)。 
(2)连接好电路后,闭合开关前,在图甲电路中滑动变阻器的滑片P应置于　　　　(选填“A”或“B”)端;闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡发生　　　　(选填“短路”或“断路”)。 
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2 V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向　　　　(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为　　　　V;通过实验,得到小灯泡的U-I图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W。 
(4)由图乙可知,小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与　　　　　　有关。 
13.[2021·潍坊] 现有下列实验器材:①额定电压为2.5 V的小灯泡;②电压约为6 V的直流电源;③量程为0~6 V的电压表;④最大阻值为99.99 Ω的电阻箱R;⑤开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。要测量小灯泡的额定功率,请将下列实验步骤补充完整。


图9
(1)按电路图9甲将图乙的实物图连接完整。
(2)先将电阻箱的阻值调到　　　　(选填“最大”“最小”或“任意值”),再闭合开关S1。 
(3)将S2掷向a,调节电阻箱阻值,使电压表示数U1=2.5 V,再将S2掷向b,电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示,U2=　　　　V,R=　　　　Ω,则该小灯泡的额定功率为　　　　W。 
考点四　 焦耳定律
14.(多选)将规格都是“220 V　180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法中正确的是(　　)
A.电冰箱消耗的电能最多
B.三者消耗的电能一样多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
15.一台直流电动机两端的电压为6 V,通过电动机的电流为2 A,线圈的电阻为0.5 Ω。则在1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为 (　　)
A.720 J　120 J B.720 J　720 J
C.720 J　600 J D.600 J　120 J
16.某导体电阻为10 Ω,通电5 min产生的热量是1200 J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是　 。 
17.[2020·泰州] 如图10所示是小明探究“影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是　　　　　　　。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与　　　　有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明组快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小。根据这一现象,小红　　　　(选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。 

图10
18.[2021·广安] 如图11甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中S'为挡位开关,R1、R2为定值电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶的额定电压为220 V,猛火挡的额定功率为2420 W,R2=180 Ω。
(1)判断A灯是红灯还是绿灯。
(2)求电中药壶文火挡的额定功率。
(3)暑假的一天晚上,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,先用猛火挡加热6 min至沸腾后,再用文火挡慢熬30 min,共消耗电能0.3 kW·h,由此计算电中药壶的实际电压。

图11






考点五　 安全用电
19.[2021·湖州] 如图12所示的四幅家庭电路图中,连接正确的是 (　　)

图12
20.[2021·荆州] 关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是 (　　)
A.空气开关跳闸,一定是有用电器发生短路故障
B.使用试电笔时手要接触笔尾金属体
C.有人发生触电时,应马上用手把人拖开,再施救
D.户外游玩时,如遇雷雨天气,可在大树下避雨
21.如图13所示的家庭电路中,D点发生断路,闭合开关后,用试电笔测试电路中的A、B、C三点,则不能使试电笔氖管发光的点是　　　　(选填“A”“B”或“C”)点。用电压表测量,此时电灯两端的电压是　　　　V。 

图13
22.如图14所示,要求开关控制螺口灯泡,将图中元件分别正确连接到电路中。

图14



答案
1.C
2.C　[解析] 用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率,由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,则它们正常发光时的实际功率P相等,由W=Pt可知,在相等时间t内它们消耗的电能相等。
3.C　
4.C　
5.D
6.CD　[解析] 由图可知,R1、R0串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路电流。隔板向上运动时,R0阻值减小,总电阻减小,故A错误;隔板向上运动时,R0阻值减小,根据串联分压,R0两端电压减小,即电压表V示数变小,故B错误;隔板向上运动时,R0阻值减小,总电阻减小,电路电流增大,即电流表A示数变大,故C正确;隔板向上运动时,电路中电流增大,电路总功率为P=UI,可知电路总功率变大,故D正确。
7.B　[解析] 由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流:IL额=PL额UL额=1.25W2.5V=0.5 A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”,所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为Imax=IL额=0.5 A,故A错误;
由I=UR可得,灯泡的电阻:
RL=UL额IL额=2.5V0.5A=5 Ω,
电流最大时,电路中的总电阻:
R=UImax=4.5V0.5A=9 Ω,
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=R-RL=9 Ω-5 Ω=4 Ω,故B正确;
该电路的最大功率:Pmax=UImax=4.5 V×0.5 A=2.25 W,故D错误。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中的最小电流:Imin=URL+R滑'=4.5V5Ω+20Ω=0.18 A,
灯泡的最小功率:PLmin=Imin2RL=(0.18 A)2×5 Ω=0.162 W,故C错误。
8.串联　大　[解析] 规格分别为“2.5 V　0.3 A”和“3.8 V　0.3 A”的两只小灯泡逐个顺次连接,即两灯泡串联在电路中;闭合开关后,观察到“3.8 V”的小灯泡比“2.5 V”的小灯泡亮,因灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,则说明“3.8 V”小灯泡的实际功率比“2.5 V”小灯泡的实际功率大。
9.6　3.75　9.6
10.(1)当断开S1,闭合S2、S3时,灯泡L与R1并联,此时小灯泡刚好正常发光,由并联电路的特点可知,电源电压:U=U1=UL=6 V。
(2)小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流:
IL=PLUL=6W6V=1 A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R1的电流:
I1=I-IL=2.5 A-1 A=1.5 A,
根据I=UR可知,R1的阻值:
R1=U1I1=6V1.5A=4 Ω。
(3)由P=U2R可得,小灯泡的电阻:RL=UL2PL=(6V)26W=6 Ω,
只闭合开关S1,小灯泡L与R1串联,
此时电路中的总电阻:
R总=R1+RL=4 Ω+6 Ω=10 Ω,
此时通过小灯泡的电流:
I灯=UR总=6V10Ω=0.6 A,
则此时灯泡L的电功率:
P=I灯2RL=(0.6 A)2×6 Ω=2.16 W。
11.(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路电流最大,由图乙可知最大电流为0.6 A。
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由图乙可知最小电流为0.1 A,滑动变阻器的电功率为0.5 W,根据P=UI可知,此时滑动变阻器两端电压:UR=PRImin=0.5W0.1A=5 V。
(3)由图甲可知R0与R串联,则电源电压U=UR+IminR0=5 V+0.1 A×R0。
又因为U=ImaxR0=0.6 A×R0,
联立可得U=6 V,R0=10 Ω,
滑动变阻器消耗的电功率:P=I(U-IR0)=-I2R0+IU=-R0I-U2R02-U24R02。
当I=U2R0=6V2×10Ω=0.3 A时,滑动变阻器消耗的电功率最大,Pmax=I(U-IR0)=0.3 A×(6 V-0.3 A×10 Ω)=0.9 W。
12.(1)R2　(2)A　短路
(3)B　2.5　0.625　(4)灯丝温度
[解析] (1)灯泡的额定电压为2.5 V,所以,灯泡正常发光时,变阻器两端电压:U滑=6 V-2.5 V=3.5 V,根据分压原理,U滑UL=R滑RL,滑动变阻器的阻值至少为R滑=U滑UL×RL=3.5V2.5V×10 Ω=14 Ω,根据欧姆定律知,灯泡正常发光时的电流约:I=ULRL=2.5V10Ω=0.25 A,故应选用“30 Ω　0.5 A”的滑动变阻器R2。
(2)为了保护电路,闭合开关前滑片应在阻值最大处,即A端;闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明小灯泡短路。
(3)若要测量小灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压由2.2 V增大到2.5 V,则电路中的电流也要相应地增大,此时滑动变阻器接入的电阻应减小,因此滑片应向B端移动;由图乙知,灯泡正常发光时的电流为0.25 A,则灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5 V×0.25 A=0.625 W。
(4)灯泡两端电压增大时,灯泡的实际功率也增大,灯丝的温度升高,电阻变大,所以,造成小灯泡灯丝电阻大小变化的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的电阻受温度的影响)。
13.(1)如图所示

(2)最大　(3)5.8　6.6　1.25
[解析] (1)由图甲可知,通过单刀双掷开关S2掷向不同的方向电压表可分别测量小灯泡L两端电压和电源电压,因此电压表右接线柱接单刀双掷开关S2的中接线柱,S2的a接线柱接小灯泡的右接线柱,S2的b接线柱接电阻箱的右接线柱。
(2)电路接通前,应调节电路电阻最大,因此应先将电阻箱阻值调到最大,再闭合开关S1。
(3)由图丙可知,将S2掷向b时,电压表示数U2即电源电压为U2=5.8 V,电阻箱示数为R=6×1 Ω+6×0.1 Ω=6.6 Ω;此时小灯泡L和电阻箱R串联接入电路,电阻箱R两端的电压为UR=U2-UL=5.8 V-2.5 V=3.3 V;电路电流为I=URR=3.3V6.6Ω=0.5 A;则该小灯泡的额定功率为P=ULI=2.5 V×0.5 A=1.25 W。
14.BC　[解析] 因为都接在家庭电路中,U=220 V,所以三种用电器的实际功率:P实=P额=180 W;又因为W=Pt,用电器工作时间t相等,所以三种用电器消耗的电能相同。电冰箱工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很少;电脑工作时,主要将电能转化为光能和声能,产生的热量也较少;电热毯工作时,电热丝产生热量,把电能全部转化为内能,所以产生热量最多的是电热毯。
15.A　
16.4800 J
17.控制电流和通电时间相同　电阻　能
[解析] 由图可知,两电阻串联,目的是控制R1和R2中的电流相同,而且还可以控制通电时间相同。乙瓶中温度计的示数较高,可知在电流与通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;说明通电导体产生的热量与电阻的大小有关。由题意可知,小华和小明用相同的装置做实验,可知加热的电阻阻值相同,但小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,由欧姆定律可知,小华做实验时电路中的电流较大,此时小华这一组的煤油升温比小明组快,说明在通电时间和电阻大小相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多,即小红可以初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
18.(1)指示灯的阻值忽略不计,当开关S闭合,S'打至触点M时,R1、R2和指示灯B串联,此时
电路中总电阻较大,根据P=U2R可知总功率较小,电中药壶处于文火挡;当开关S闭合,S'打至触点N时,R1和指示灯A串联,此时电路中总电阻较小,根据P=U2R可知总功率较大,电中药壶处于猛火挡,此时红灯亮,故A灯是红灯。
(2)猛火挡的额定功率为2420 W,根据P=U2R可知:R1=U2P猛火=(220V)22420W=20 Ω;
当开关S闭合,S'打至触点M时,R1、R2和指示灯B串联,电中药壶处于文火挡,
故电中药壶文火挡的额定功率:
P文火=U2R1+R2=(220V)220Ω+180Ω=242 W。
(3)设实际电压为U实,W实=0.3 kW·h=1.08×106 J,根据W=U2Rt可知消耗的总电能为W实=U实2R1t1+U实2R1+R2t2,
即1.08×106 J=U实220Ω×6×60 s+U实220Ω+180Ω×30×60 s,解得U实=200 V。
19.A　[解析] 家庭电路中,断路器应接在进户线的电能表之后,用电器之前,且应该接在火线上,控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间,故A正确,B、C、D均错误。
20.B　
21.B　0
22.如图所示

[解析] 灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;两孔插座接法:左孔接零线,右孔接火线。