还剩9页未读，
继续阅读
初中第十六章 电流做功与电功率第二节 电流做功的快慢课时作业
展开
这是一份初中第十六章 电流做功与电功率第二节 电流做功的快慢课时作业，共12页。
2022年09月12日初中物理的初中物理组卷
一．选择题（共5小题）
1．如图是一电风扇铭牌，此风扇正常工作时（ ）
品名：400mm（16″）落地扇
型号：
额定电压：220V
工作频率：50Hz
额定功率：60W
噪音实测值：55dB
A．消耗的电功率是60W
B．消耗的电能是60W
C．每秒钟产生的热能是60J
D．每秒钟产生的机械能是60J
2．用电器甲在10min内消耗的电能为3×105J，用电器乙2h内消耗的电能为1kW•h．则甲和乙电功率的大小关系是（ ）
A．P甲＞P乙 B．P甲＝P乙 C．P甲＜P乙 D．无法比较
3．如图所示“伏安法测小灯泡的电阻和电功率”的实验中，实际情况是，电压表的内阻很大，但也有分流作用，而我们初中阶段认为，电压表相当于绝缘体，无电流通过。这样便使实验的测量值与真实值间有一定的差异。则测量值R、P与真实值R0、P0相比较有（ ）
A．R＞R0，P＞P0 B．R＜R0，P＜P0 C．R＞R0，P＜P0 D．R＜R0，P＞P0
4．下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最小的是（ ）
A．电饭煲 B．电暖器 C．小台灯 D．电热水器
5．灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则（ ）
A．L1、L2并联时，L1比L2亮 B．L1、L2并联时，亮度相同
C．L1、L2串联时，L1比L2亮 D．L1、L2串联时，亮度相同
二．填空题（共4小题）
6．电动自行车已经是我市大部分市民的主要交通工具，其优点是经济实惠。如果某一电动自行车电动机的额定功率是180W，以4m/s的速度匀速行驶时的供电电流为5A，则电动机的额定工作电压为 V；若该车电动机的效率为80%，则牵引力为 。
7．某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻的阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。
（1）当保温箱在最小功率工作时，可变电阻接入电路的阻值为 （选填“0”或“最大值”），此时电路中的电流为多少；
（2）求R1的阻值；
（3）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源。停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求此时电路的总功率。
8．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 12W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L、L1均能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 6W”的灯泡L2后，再闭合开关，L的亮度变 （选填“亮”或“暗”），L2消耗的实际功率 6W（选填“大于”“小于”或“等于”）。若只把L1、L2串联，它们两端允许加的最大电压为 V。
9．如图甲所示，是小明家新买的速热式电热水器，其铭牌上标有“220V 2500W”，图乙是它的等效工作电路图，图丙是小明家的电能表。
（1）考虑到用电安全，该电热水器应使用图丁所示的 （选填“A”或“B”）插座；
（2）当小明家一台该电热水器、一盏节能灯（220V 20W）和一台电视机（220V 120W）同时正常工作时，通过电能表的电流是 ；
（3）该电热水器正常工作时的电阻为 ；
（4）若在用电高峰期只让该电热水器单独工作3min，观察到电能表的转盘转了315转，则电热水器的实际功率是 。
三．实验探究题（共5小题）
10．在探究电流与电阻的关系的实验中，小明根据实验室的实验器材，设计了电路图如图甲所示。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节滑动变阻器，保证 不变，并记录每次电阻R和电流表示数I如表：
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
（2）小明根据记录的数据，做出了如图乙所示的图像，其中反映电流与电阻规律的图像是 （选填“a”或“b”）；
（3）由第1次实验数据可知，R＝10Ω时，电阻的电功率是 W。
11．如图甲所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡上标有“12V 6W”的字样（灯泡的电阻保持不变），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S和S1时，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了2.7W。求：
（1）灯泡L的额定电流；
（2）闭合S和S2，断开S1时，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器阻值的调节范围；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，R0的最小功率。
12．如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压U；
（2）闭合开关S1、S2时，电路消耗的总电功率。
13．教材中讲述了一个这样的故事：一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”
（1）这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和 。
A．电流
B．电阻
C．电功率
D．电功
（2）这位记者应该这样说：这个厂节省的电能可以使 。
14．小华用图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率，其中电源由四节新的干电池串联组成。
（1）闭合开关后，小华发现 （填“电流表”或“电压表”）几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确。
（2）改正错误后，小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W。若想使小灯泡的电功率变大些，则滑片P应向 移动（填“左”或“右”）。
（3）小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，保持滑片的位置不变，只将电压表的 点（选填“A”或“B”）接线改接到 点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率P＝ 。（所测物理量的符号表示）。
四．计算题（共2小题）
15．如图所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将滑动变阻器R的滑片P移至a端，闭合S，L正常发光；再将滑动变阻器R的滑片P移至b端，电流表示数I＝0.12A。（忽略温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）电源电压U。
（2）滑动变阻器R的最大阻值。
（3）电路工作时的最大电功率和最小电功率之比。
16．如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。
2022年09月12日初中物理的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．【解答】解：AB、由铭牌信息知，电风扇的额定功率为60W，说明此风扇正常工作时的功率为60W，表示在1s内消耗的电能为60J，电能的单位是焦耳，不是瓦特，故A正确，B错误；
CD、电风扇在工作的过程中，电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电风扇1s消耗60J的电能，所以产生的机械能或内能都小于60J，故CD错误。
故选：A。
2．【解答】解：甲、乙的电功率分别为：
P甲=W甲t甲=3×105J10×60s=500W，
P乙=W乙t乙=1kW⋅ℎ2ℎ=0.5kW＝500W，
则P甲＝P乙，故B正确。
故选：B。
3．【解答】解：图中，电压表测量的电压是准确的；
电压表与灯并联，电压表的内阻虽然很大，测电压时有一定的电流通过，电流表测灯泡和电压表的总电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，即测得的电流大于通过灯的实际电流；
①根据R=UI可知，测得的电阻值偏小，即R＜R0；
②根据P＝UI可知，测得的电功率偏大，即P＞P0。
故选：D。
4．【解答】解：单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的，功率最大；电饭煲的的功率约为200W，电暖风的功率约为1200W，小台灯的功率约为20W，电热水器的功率约为1000W，所以耗电量最小的是小台灯。
故选：C。
5．【解答】解：AB、由P=U2R可知，两灯泡正常发光时的电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小；
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯并联接入220V的电路中，两灯正常发光，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以两灯泡正常发光时L1的功率大，灯更亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联起来接入220V的电路中，它们的电流相等，根据P＝I2R可知，L1的电阻较小，较暗，L2的电阻大，较亮，故CD错误。
故选：A。
二．填空题（共4小题）
6．【解答】解：（1）根据P＝UI可得，电动机的额定工作电压：
U=PI=180W5A=36V；
（2）电动车行驶时牵引力的功率：
P牵＝Pη＝180W×80%＝144W，
由P=Wt=Fst=Fv可得，自行车受到的牵引力：
F=Pv=144W4m/s=36N。
故答案为：36；36。
7．【解答】解：（1）根据图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，由P=U2R可知当电路电阻最大时，保温箱的电功率最小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以可变电阻接入电路的阻值为最大值时，保温箱的电功率最小，
此时通过电路的电流：I=P小U=24W24V=1A；
（2）当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P=U2R可知电路的功率最大，
则R1的阻值：R1=U2P大=(24V)2144W=4Ω；
（2）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，加热的总时间t＝20s×10＝200s，
已知5min内保温箱消耗的电能W＝9600J，
则此时电路的总功率：P=Wt=9600J200s=48W。
故答案为：（1）最大值；此时电路中的电流为为1A；
（2）R1的阻值为4Ω；
（2）此时电路的总功率48W。
8．【解答】解：（1）根据P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1=P1U1=12W6V=2A，I2=P2U2=6W6V=1A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻：
R1=U1I1=6V2A=3Ω，R2=U2I2=6V1A=6Ω；
当在a、b间接“6V 12W”的灯泡L1时，闭合开关，两灯串联，灯L、L1均能正常发光，则L1两端的电压等于额定电压6V，；
断开开关，在a、b间换接入一个“6V 6W”的灯泡L2后，再闭合开关，灯L、L2串联，
因R1＜R2，故改接后，电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，根据公式P＝I2R可知，灯泡L的实际功率变小，亮度变暗；根据U＝IR可知灯泡L两端的电压变小，根据串联分压特点可知灯泡L2两端的电压将大于6V，所以实际功率大于6W；
（2）若只把L1、L2串联，串联电路中各处的电流相等，若将两只灯泡串联时，电路中的最大电流I＝I2＝1A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，允许加在电路两端的最大电压：
U＝I（R1+R2）＝1A×（3Ω+6Ω）＝9V。
故答案为：暗；大于；9。
9．【解答】解：（1）电热水器有金属外壳，为了用电的安全，其外壳必须要接地，故应使用A三孔插座。
（2）三个用电器的总功率为：
P＝P灯+P电视+P热＝20W+120W+2500W＝2640W；
通过电能表的电流：
I=PU=2640W220V=12A；
（3）热水器的电阻为：
R=U2P热=(220V)22500W=19.36Ω；
（4）由电能表铭牌可知电路消耗1kW•h电能，电能表转盘转过3000转，转过315r消耗的电能：
W=3153000kW•h＝0.105kW•h
则热水器的实际功率：
P=Wt=0.105kW⋅ℎ360ℎ=2.1kW＝2100W
故答案为：（1）A；（2）12A；（3）19.36Ω；（4）2100W
三．实验探究题（共5小题）
10．【解答】解：（1）根据控制变量法可知，在实验探究过程中应改变被探究因素，保持其余不被探究因素不变。影响电流的因素有电压和电阻两个，因此在探究电流与电阻的关系的实验中，电阻是被探究的因素，电阻R两端的电压是不被探究的因素，故应保持电阻R两端的电压不变。
（2）根据小明记录的数据可知，随着定值电阻的增大，电流逐渐减小，每组电流与电阻的乘积都为3，是一个定值，因此，电流与电阻为反比例关系，对应的函数图像应该与反比例函数图像一致。乙图中a画的是正比例函数图像，不符合题意，b画的是反比例函数图像，符合题意，故图乙所示的图像中能反映电流与电阻规律的是b。
（3）由第1次实验数据可知，R＝10Ω时，I＝0.3A，由电功率公式P＝UI＝I2R，可得出电阻的电功率为：P＝I2R＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W。
故答案为：（1）电阻R两端的电压；（2）b；（3）0.9。
11．【解答】解：（1）灯L上标有“12V 6W”字样，表示灯的额定电压为12V，额定功率为6W：
由P＝UI=U2R可得，灯泡正常发光时的电阻：
RL=U额2P额=(12V)26W=24Ω；
灯泡L正常发光时的电流：
IL=U额RL=12V24Ω=0.5A；
（2）闭合S和S2且断开S1时，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻器的取值最小；
灯泡L正常发光时的电流：IL＝0.5A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR小＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V，
由欧姆定律可得，滑动变阻器的最小值：
R最小=UR小IL=12V0.5A=24Ω；
当电压表的示数UR大＝15V时，滑动变阻器的取值最大，电路中的电流最小；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压：
UL小＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
此时电流为：I最小=UL小RL=9V24Ω=0.375A，
则滑动变阻器的最大值：
R最大=UR大I最小=15V0.375A=40Ω；
所以，在保证电路安全的情况下滑动变阻器的取值范围为24～40Ω；
（3）闭合开关S和S1且断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
则变阻器接入电路中的为R1和5R1时，电路中的电路中的电流分别为：
I1=UR0+R1−−−−−−①
I2=UR0+5R1−−−−−−②
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，
即：I1＝2I2﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③得：R0＝3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由于定值电阻R0的功率变化了2.7W，则由P＝I2R可得：
ΔP0＝I12R0﹣I22R0＝（2I2）2R0﹣I22R0＝3I22R0＝3×（UR0+5R1）2R0＝3×（24VR0+5R1）2R0﹣﹣﹣﹣⑤，
将④和已知条件代入⑤得：
R0＝90Ω，
根据P=U2R可知，当R0两端的电压最小时，功率最小，由于电压表量程为0～15V，所以滑动变阻器两端的电压最大为15V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压最小为：
U小＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
R0的最小功率P0小=U小2R0=(9V)290Ω=0.9W。
答：（1）灯泡L的额定电流为0.5A；
（2）闭合S和S2，断开S1时，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器阻值的调节范围为24～40Ω；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，R0的最小功率为0.9W。
12．【解答】解：
（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流；
由I=UR可知电源电压：
U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）由电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，电流表测量干路电流；
通过R2的电流：I2=UR2=6V30Ω=0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流（电流表的示数）：I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A；
电路消耗的电功率：
P＝UI＝6V×0.5A＝3W。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总电功率为3W。
13．【解答】解：某工厂上半年共节电15000kW•h，即节省的电能是15000kW•h；这只电吹风是1500瓦的，也就是1.5kW，1.5kW是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了，正确的说法是：这个厂节省的电能可以使这只电吹风工作10000小时。
故选：（1）C；（2）这只电吹风工作10000小时。
14．【解答】解：（1）甲图将电流表与电压表串联，由于电压表内阻很大，使该支路几乎无电流，故电流表几乎无示数；电流表、灯泡和滑动变阻器应串联接入电路，电压表应该并联在灯泡两端，修改电路如下：
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，则该灯泡的额定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
若想使小灯泡的电功率变大些，则灯泡两端的电压应增大，电源电压不变，故应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，故滑片P应向左移动；
（3）由图丙可知，闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；保持滑片的位置不变，只将电压表的B点接线改接到C点，观察并记录电压表的示数U，即灯泡与R0两端的总电压为U，从而根据欧姆定律求出电路中的电流I＝I0=U−U额R0，由此可求出小灯泡的额定电功率P＝U额I＝U额×U−U额R0。
故答案为：（1）电流表；如图；（2）0.5；左；（3）B；C；U额×U−U额R0。
四．计算题（共2小题）
15．【解答】解：（1）将滑动变阻器R的滑片P移至a端，闭合S，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，
灯泡L正常发光，灯泡的额定电压为6V，因此电源电压为U＝UL＝6V；
（2）将滑动变阻器R的滑片P移至b端，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器与灯泡串联，
电流表测电路电流，电流表示数I＝0.12A，
由P=U2R可知，灯泡的电阻为RL=UL2PL=(6V)23.6W=10Ω，
电路的总电阻为R总=UI=6V0.12A=50Ω，
由于串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和，
所以滑动变阻器R的最大阻值为R＝R总﹣RL＝50Ω﹣10Ω＝40Ω；
（3）将滑动变阻器R的滑片P移至a端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，只有灯泡工作，
根据I=UR可知，此时电路中的电阻最小，电流最大，由P＝UI可知，电路的总功率最大，
电路的最大功率为P最大＝PL＝3.6W；
将滑动变阻器R的滑片P移至b端，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器与灯泡串联，
由I=UR可知，此时电路中的电阻最大，电流最小，为I最小＝0.12A，
电路的最小功率为P最小＝UI最小＝6V×0.12A＝0.72W，
电路工作时的最大电功率和最小电功率之比：P最大P最小=3.6W0.72W=51。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；
（3）电路工作时的最大电功率和最小电功率之比为5：1。
16．【解答】解：（1）根据P＝UI可知小灯泡的额定电流IL=PLUL=3W6V=0.5A；
（2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，
根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝UL＝6V，
电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值R0=UI0=6V1A=6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据P=U2R可知电路的总功率最小；滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，总电阻最小，电源电压不变，根据P=U2R可知电路的总功率最大。
电路总功率的最小值P1=U2R1+R0=(6V)220Ω+6Ω≈1.4W；
电路总功率的最大值P2=U2R0=(6V)26Ω=6W。
答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）电阻R0的阻值为6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W、6W。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/9/12 18:18:05；用户：初中物理；邮箱：xueshen02@xyh.com；学号：30236073
2022年09月12日初中物理的初中物理组卷
一．选择题（共5小题）
1．如图是一电风扇铭牌，此风扇正常工作时（ ）
品名：400mm（16″）落地扇
型号：
额定电压：220V
工作频率：50Hz
额定功率：60W
噪音实测值：55dB
A．消耗的电功率是60W
B．消耗的电能是60W
C．每秒钟产生的热能是60J
D．每秒钟产生的机械能是60J
2．用电器甲在10min内消耗的电能为3×105J，用电器乙2h内消耗的电能为1kW•h．则甲和乙电功率的大小关系是（ ）
A．P甲＞P乙 B．P甲＝P乙 C．P甲＜P乙 D．无法比较
3．如图所示“伏安法测小灯泡的电阻和电功率”的实验中，实际情况是，电压表的内阻很大，但也有分流作用，而我们初中阶段认为，电压表相当于绝缘体，无电流通过。这样便使实验的测量值与真实值间有一定的差异。则测量值R、P与真实值R0、P0相比较有（ ）
A．R＞R0，P＞P0 B．R＜R0，P＜P0 C．R＞R0，P＜P0 D．R＜R0，P＞P0
4．下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最小的是（ ）
A．电饭煲 B．电暖器 C．小台灯 D．电热水器
5．灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则（ ）
A．L1、L2并联时，L1比L2亮 B．L1、L2并联时，亮度相同
C．L1、L2串联时，L1比L2亮 D．L1、L2串联时，亮度相同
二．填空题（共4小题）
6．电动自行车已经是我市大部分市民的主要交通工具，其优点是经济实惠。如果某一电动自行车电动机的额定功率是180W，以4m/s的速度匀速行驶时的供电电流为5A，则电动机的额定工作电压为 V；若该车电动机的效率为80%，则牵引力为 。
7．某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻的阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。
（1）当保温箱在最小功率工作时，可变电阻接入电路的阻值为 （选填“0”或“最大值”），此时电路中的电流为多少；
（2）求R1的阻值；
（3）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源。停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求此时电路的总功率。
8．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 12W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L、L1均能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 6W”的灯泡L2后，再闭合开关，L的亮度变 （选填“亮”或“暗”），L2消耗的实际功率 6W（选填“大于”“小于”或“等于”）。若只把L1、L2串联，它们两端允许加的最大电压为 V。
9．如图甲所示，是小明家新买的速热式电热水器，其铭牌上标有“220V 2500W”，图乙是它的等效工作电路图，图丙是小明家的电能表。
（1）考虑到用电安全，该电热水器应使用图丁所示的 （选填“A”或“B”）插座；
（2）当小明家一台该电热水器、一盏节能灯（220V 20W）和一台电视机（220V 120W）同时正常工作时，通过电能表的电流是 ；
（3）该电热水器正常工作时的电阻为 ；
（4）若在用电高峰期只让该电热水器单独工作3min，观察到电能表的转盘转了315转，则电热水器的实际功率是 。
三．实验探究题（共5小题）
10．在探究电流与电阻的关系的实验中，小明根据实验室的实验器材，设计了电路图如图甲所示。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节滑动变阻器，保证 不变，并记录每次电阻R和电流表示数I如表：
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
（2）小明根据记录的数据，做出了如图乙所示的图像，其中反映电流与电阻规律的图像是 （选填“a”或“b”）；
（3）由第1次实验数据可知，R＝10Ω时，电阻的电功率是 W。
11．如图甲所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡上标有“12V 6W”的字样（灯泡的电阻保持不变），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S和S1时，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了2.7W。求：
（1）灯泡L的额定电流；
（2）闭合S和S2，断开S1时，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器阻值的调节范围；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，R0的最小功率。
12．如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压U；
（2）闭合开关S1、S2时，电路消耗的总电功率。
13．教材中讲述了一个这样的故事：一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”
（1）这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和 。
A．电流
B．电阻
C．电功率
D．电功
（2）这位记者应该这样说：这个厂节省的电能可以使 。
14．小华用图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率，其中电源由四节新的干电池串联组成。
（1）闭合开关后，小华发现 （填“电流表”或“电压表”）几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确。
（2）改正错误后，小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W。若想使小灯泡的电功率变大些，则滑片P应向 移动（填“左”或“右”）。
（3）小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，保持滑片的位置不变，只将电压表的 点（选填“A”或“B”）接线改接到 点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率P＝ 。（所测物理量的符号表示）。
四．计算题（共2小题）
15．如图所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将滑动变阻器R的滑片P移至a端，闭合S，L正常发光；再将滑动变阻器R的滑片P移至b端，电流表示数I＝0.12A。（忽略温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）电源电压U。
（2）滑动变阻器R的最大阻值。
（3）电路工作时的最大电功率和最小电功率之比。
16．如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。
2022年09月12日初中物理的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．【解答】解：AB、由铭牌信息知，电风扇的额定功率为60W，说明此风扇正常工作时的功率为60W，表示在1s内消耗的电能为60J，电能的单位是焦耳，不是瓦特，故A正确，B错误；
CD、电风扇在工作的过程中，电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电风扇1s消耗60J的电能，所以产生的机械能或内能都小于60J，故CD错误。
故选：A。
2．【解答】解：甲、乙的电功率分别为：
P甲=W甲t甲=3×105J10×60s=500W，
P乙=W乙t乙=1kW⋅ℎ2ℎ=0.5kW＝500W，
则P甲＝P乙，故B正确。
故选：B。
3．【解答】解：图中，电压表测量的电压是准确的；
电压表与灯并联，电压表的内阻虽然很大，测电压时有一定的电流通过，电流表测灯泡和电压表的总电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，即测得的电流大于通过灯的实际电流；
①根据R=UI可知，测得的电阻值偏小，即R＜R0；
②根据P＝UI可知，测得的电功率偏大，即P＞P0。
故选：D。
4．【解答】解：单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的，功率最大；电饭煲的的功率约为200W，电暖风的功率约为1200W，小台灯的功率约为20W，电热水器的功率约为1000W，所以耗电量最小的是小台灯。
故选：C。
5．【解答】解：AB、由P=U2R可知，两灯泡正常发光时的电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小；
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯并联接入220V的电路中，两灯正常发光，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以两灯泡正常发光时L1的功率大，灯更亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联起来接入220V的电路中，它们的电流相等，根据P＝I2R可知，L1的电阻较小，较暗，L2的电阻大，较亮，故CD错误。
故选：A。
二．填空题（共4小题）
6．【解答】解：（1）根据P＝UI可得，电动机的额定工作电压：
U=PI=180W5A=36V；
（2）电动车行驶时牵引力的功率：
P牵＝Pη＝180W×80%＝144W，
由P=Wt=Fst=Fv可得，自行车受到的牵引力：
F=Pv=144W4m/s=36N。
故答案为：36；36。
7．【解答】解：（1）根据图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，由P=U2R可知当电路电阻最大时，保温箱的电功率最小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以可变电阻接入电路的阻值为最大值时，保温箱的电功率最小，
此时通过电路的电流：I=P小U=24W24V=1A；
（2）当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P=U2R可知电路的功率最大，
则R1的阻值：R1=U2P大=(24V)2144W=4Ω；
（2）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，加热的总时间t＝20s×10＝200s，
已知5min内保温箱消耗的电能W＝9600J，
则此时电路的总功率：P=Wt=9600J200s=48W。
故答案为：（1）最大值；此时电路中的电流为为1A；
（2）R1的阻值为4Ω；
（2）此时电路的总功率48W。
8．【解答】解：（1）根据P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1=P1U1=12W6V=2A，I2=P2U2=6W6V=1A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻：
R1=U1I1=6V2A=3Ω，R2=U2I2=6V1A=6Ω；
当在a、b间接“6V 12W”的灯泡L1时，闭合开关，两灯串联，灯L、L1均能正常发光，则L1两端的电压等于额定电压6V，；
断开开关，在a、b间换接入一个“6V 6W”的灯泡L2后，再闭合开关，灯L、L2串联，
因R1＜R2，故改接后，电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，根据公式P＝I2R可知，灯泡L的实际功率变小，亮度变暗；根据U＝IR可知灯泡L两端的电压变小，根据串联分压特点可知灯泡L2两端的电压将大于6V，所以实际功率大于6W；
（2）若只把L1、L2串联，串联电路中各处的电流相等，若将两只灯泡串联时，电路中的最大电流I＝I2＝1A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，允许加在电路两端的最大电压：
U＝I（R1+R2）＝1A×（3Ω+6Ω）＝9V。
故答案为：暗；大于；9。
9．【解答】解：（1）电热水器有金属外壳，为了用电的安全，其外壳必须要接地，故应使用A三孔插座。
（2）三个用电器的总功率为：
P＝P灯+P电视+P热＝20W+120W+2500W＝2640W；
通过电能表的电流：
I=PU=2640W220V=12A；
（3）热水器的电阻为：
R=U2P热=(220V)22500W=19.36Ω；
（4）由电能表铭牌可知电路消耗1kW•h电能，电能表转盘转过3000转，转过315r消耗的电能：
W=3153000kW•h＝0.105kW•h
则热水器的实际功率：
P=Wt=0.105kW⋅ℎ360ℎ=2.1kW＝2100W
故答案为：（1）A；（2）12A；（3）19.36Ω；（4）2100W
三．实验探究题（共5小题）
10．【解答】解：（1）根据控制变量法可知，在实验探究过程中应改变被探究因素，保持其余不被探究因素不变。影响电流的因素有电压和电阻两个，因此在探究电流与电阻的关系的实验中，电阻是被探究的因素，电阻R两端的电压是不被探究的因素，故应保持电阻R两端的电压不变。
（2）根据小明记录的数据可知，随着定值电阻的增大，电流逐渐减小，每组电流与电阻的乘积都为3，是一个定值，因此，电流与电阻为反比例关系，对应的函数图像应该与反比例函数图像一致。乙图中a画的是正比例函数图像，不符合题意，b画的是反比例函数图像，符合题意，故图乙所示的图像中能反映电流与电阻规律的是b。
（3）由第1次实验数据可知，R＝10Ω时，I＝0.3A，由电功率公式P＝UI＝I2R，可得出电阻的电功率为：P＝I2R＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W。
故答案为：（1）电阻R两端的电压；（2）b；（3）0.9。
11．【解答】解：（1）灯L上标有“12V 6W”字样，表示灯的额定电压为12V，额定功率为6W：
由P＝UI=U2R可得，灯泡正常发光时的电阻：
RL=U额2P额=(12V)26W=24Ω；
灯泡L正常发光时的电流：
IL=U额RL=12V24Ω=0.5A；
（2）闭合S和S2且断开S1时，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻器的取值最小；
灯泡L正常发光时的电流：IL＝0.5A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR小＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V，
由欧姆定律可得，滑动变阻器的最小值：
R最小=UR小IL=12V0.5A=24Ω；
当电压表的示数UR大＝15V时，滑动变阻器的取值最大，电路中的电流最小；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压：
UL小＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
此时电流为：I最小=UL小RL=9V24Ω=0.375A，
则滑动变阻器的最大值：
R最大=UR大I最小=15V0.375A=40Ω；
所以，在保证电路安全的情况下滑动变阻器的取值范围为24～40Ω；
（3）闭合开关S和S1且断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
则变阻器接入电路中的为R1和5R1时，电路中的电路中的电流分别为：
I1=UR0+R1−−−−−−①
I2=UR0+5R1−−−−−−②
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，
即：I1＝2I2﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③得：R0＝3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由于定值电阻R0的功率变化了2.7W，则由P＝I2R可得：
ΔP0＝I12R0﹣I22R0＝（2I2）2R0﹣I22R0＝3I22R0＝3×（UR0+5R1）2R0＝3×（24VR0+5R1）2R0﹣﹣﹣﹣⑤，
将④和已知条件代入⑤得：
R0＝90Ω，
根据P=U2R可知，当R0两端的电压最小时，功率最小，由于电压表量程为0～15V，所以滑动变阻器两端的电压最大为15V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压最小为：
U小＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
R0的最小功率P0小=U小2R0=(9V)290Ω=0.9W。
答：（1）灯泡L的额定电流为0.5A；
（2）闭合S和S2，断开S1时，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器阻值的调节范围为24～40Ω；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，R0的最小功率为0.9W。
12．【解答】解：
（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流；
由I=UR可知电源电压：
U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）由电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，电流表测量干路电流；
通过R2的电流：I2=UR2=6V30Ω=0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流（电流表的示数）：I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A；
电路消耗的电功率：
P＝UI＝6V×0.5A＝3W。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总电功率为3W。
13．【解答】解：某工厂上半年共节电15000kW•h，即节省的电能是15000kW•h；这只电吹风是1500瓦的，也就是1.5kW，1.5kW是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了，正确的说法是：这个厂节省的电能可以使这只电吹风工作10000小时。
故选：（1）C；（2）这只电吹风工作10000小时。
14．【解答】解：（1）甲图将电流表与电压表串联，由于电压表内阻很大，使该支路几乎无电流，故电流表几乎无示数；电流表、灯泡和滑动变阻器应串联接入电路，电压表应该并联在灯泡两端，修改电路如下：
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，则该灯泡的额定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
若想使小灯泡的电功率变大些，则灯泡两端的电压应增大，电源电压不变，故应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，故滑片P应向左移动；
（3）由图丙可知，闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；保持滑片的位置不变，只将电压表的B点接线改接到C点，观察并记录电压表的示数U，即灯泡与R0两端的总电压为U，从而根据欧姆定律求出电路中的电流I＝I0=U−U额R0，由此可求出小灯泡的额定电功率P＝U额I＝U额×U−U额R0。
故答案为：（1）电流表；如图；（2）0.5；左；（3）B；C；U额×U−U额R0。
四．计算题（共2小题）
15．【解答】解：（1）将滑动变阻器R的滑片P移至a端，闭合S，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，
灯泡L正常发光，灯泡的额定电压为6V，因此电源电压为U＝UL＝6V；
（2）将滑动变阻器R的滑片P移至b端，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器与灯泡串联，
电流表测电路电流，电流表示数I＝0.12A，
由P=U2R可知，灯泡的电阻为RL=UL2PL=(6V)23.6W=10Ω，
电路的总电阻为R总=UI=6V0.12A=50Ω，
由于串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和，
所以滑动变阻器R的最大阻值为R＝R总﹣RL＝50Ω﹣10Ω＝40Ω；
（3）将滑动变阻器R的滑片P移至a端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，只有灯泡工作，
根据I=UR可知，此时电路中的电阻最小，电流最大，由P＝UI可知，电路的总功率最大，
电路的最大功率为P最大＝PL＝3.6W；
将滑动变阻器R的滑片P移至b端，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器与灯泡串联，
由I=UR可知，此时电路中的电阻最大，电流最小，为I最小＝0.12A，
电路的最小功率为P最小＝UI最小＝6V×0.12A＝0.72W，
电路工作时的最大电功率和最小电功率之比：P最大P最小=3.6W0.72W=51。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；
（3）电路工作时的最大电功率和最小电功率之比为5：1。
16．【解答】解：（1）根据P＝UI可知小灯泡的额定电流IL=PLUL=3W6V=0.5A；
（2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，
根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝UL＝6V，
电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值R0=UI0=6V1A=6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据P=U2R可知电路的总功率最小；滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，总电阻最小，电源电压不变，根据P=U2R可知电路的总功率最大。
电路总功率的最小值P1=U2R1+R0=(6V)220Ω+6Ω≈1.4W；
电路总功率的最大值P2=U2R0=(6V)26Ω=6W。
答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）电阻R0的阻值为6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W、6W。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/9/12 18:18:05；用户：初中物理；邮箱：xueshen02@xyh.com；学号：30236073
相关试卷
初中物理沪科版九年级全册第二节 电流做功的快慢同步测试题： 这是一份初中物理沪科版九年级全册第二节 电流做功的快慢同步测试题，共10页。试卷主要包含了如图所示电路,电源电压保持不变，3 A等内容，欢迎下载使用。
沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应当堂检测题： 这是一份沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应当堂检测题，共11页。试卷主要包含了某品牌热水器具有电加热功能等内容，欢迎下载使用。
初中物理沪科版九年级全册第二节 让电灯发光课时练习： 这是一份初中物理沪科版九年级全册第二节 让电灯发光课时练习，共12页。试卷主要包含了下列电路图中正确的是，“新冠”疫情防控要求等内容，欢迎下载使用。
