学年北京课改版九年级上册物理 112电功率 同步测试.docx
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学年北京课改版九年级上册物理112电功率同步测试
2018-2019学年北京课改版九年级上册物理11.2电功率同步测试
一、单选题
1.如图所示的电路中,甲、乙两灯泡串联,观察到甲灯泡比乙灯泡亮.则下列描述中错误的是()
A. P甲>P乙
B. U甲>U乙
C. I甲>I乙
D. R甲>R乙
2.如图是小灯泡和电阻的I-U关系曲线,下列说法不正确的是( )
A. a为小灯泡的图线,b为电阻的图线
B. 随着电压的增大,小灯泡的电阻变大
C. 如果小灯泡和电阻并联,两端电压为2V时,通过它们的总电流为O.35A
D. 如果小灯泡和电阻串联,通过它们的电流为0.15A时,消耗的总功率为0.45W
3.为了应对金融危机,我国大力开展家电下乡活动以拉动内需。
已知某家用电器正常工作时的电流为5A,则此用电器可能是()
A. 空调
B. 日光灯
C. 电冰箱
D. 电风扇
4.如图所示,电路中的电源电压相同且保持不变,所有的灯泡规格相同,且不考虑温度对电阻的影响,闭合开关,以下比较a,b、d三灯实际功率的大小关系式中正确的是( )
A. Pa=Pd=Pb
B. Pa>Pd>Pb
C. Pa=Pd>Pb
D. Pa<Pd=Pb
5.小明有A、B两个小灯泡,分别标有“6V6W”、“6V3W”.经实验测得它们的U﹣I特性曲线如图所示.小明将A、B两个灯泡串联接入电路中,当A、B两个灯泡的总电压为8V时,A、B两个灯泡消耗的总功率( )
A. 9W
B. 4W
C. 4.5W
D.
W
6.两只小灯泡并联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比L2亮,则下列说法正确的是()
A. 通过L1的电流大 B. L1的额定功率大 C. L1两端的电压大 D. L1的电阻大
7.家用电冰箱正常工作时的电流大约是( )
A. 1μA
B. 1A
C. 1×103A
D. 1mA
8.“220V100W”的电烙铁与“220V100W”的电风扇正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 相同时间内,电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多
B. 相同时间内,电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多
C. 通过电烙铁的电流比电风扇的电流大
D. 电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能快
9.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图(乙)所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图(甲)所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则A、B两元件的电功率之比为( )
A. 4:
5
B. 5:
4
C. 2:
3
D. 1:
3
10.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW·h的是( )
A. 空调
B. 电冰箱
C. 电视机
D. 台灯
二、填空题
11.灯泡L1、L2分别标有“6V、6W”和“3V、3W”的字样,将他们并联连接起来使用,干路中允许的最大电流为________A,此时L1消耗的电功率为________W.
12.有若干标有“6V 3W”的小灯泡;此小灯泡正常发光时的电阻为________Ω,若把两个这样的灯泡分别串联、并联后分别接在6V的电源上,则两种情况下电路的总功率之比为________.
13.将“12V3W”的灯泡L1和“12V6W”的灯泡L2串联后接入12V的电路里,则较亮的灯泡是________ ;如果将它们并联接入该电路里,则通过它们的总电流是________ .
14.(2017•乐山)如图所示是一电热毯电路的示意图,R0是电热毯发热电阻丝,R是串联在电路中的定值电阻,S是温控开关,开关上标有“高(温)、低(温)、关”的字样.已知电热毯高温档的功率为110W.则要使电热毯处于高温档,则开关S的动触片应置于________点(选填“a”、“b”或“c”),假设电热毯处于高温档每天正常工作2h,则20天消耗________千瓦时的电能.
15.定值电阻R消耗的电功率P随R两端电压U变化的图象如图所示.请根据图象判断:
当R两端的电压U为3V时,电阻R消耗的电功率P为________
三、解答题
16.某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡电功率,其中电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线,完成电路的连接(要求合理选用电表的量程).
(2)在这个实验中,实验小组将测量小灯泡两端的电压等于额定电压,低于额定电压及约为额定电压1.2倍三种情况下的电功率,请在下面画出所设计的实验数据记录表格.
四、实验探究题
17.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.要求:
当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉.
(2)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数(如图乙所示)为________ V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(3)小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U关系图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W,还可以得出:
小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)另一位同学连接的实验电路,闭合开关后发现电流表指针偏转、电压表指针不动,该故障的原因是 .
A. 灯泡灯丝断了
B. 电流表接线短路
C. 电源接触不良
D. 灯座接线短路
(5)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,她在试验中两个操作不当之处,请写出其中一处________.
18.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样(灯泡额定功率小于1W),电源为两节干电池.图甲是连接的实物图.
(1)闭合图甲电路中的开关,电压表的读数约为________V,小灯泡处于________状态(选填“发光”或“不发光”).
(2)图甲只有一根导线的一个接头接错,请在需要改动的导线上打“×”,并在图上改正.
(3)改正电路后闭合开关,发现电压表示数如图乙所示,则应该将滑动变阻器的滑片P向________(“左”或“右”)移动,将电压表的示数调整到________V,此时电流表示数如图丙所示,测出小灯的额定功率为________W;此测量值和小灯泡标注的额定功率相差较大,请你分析灯泡不合格的原因:
________.(电表读数准确)
(4)在某次调节中,灯泡变亮,滑动变阻器接入电路的阻值变化了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1________△R2(选填“>”、“<”或“=”).
(5)如果增加已知阻值的定值电阻R0,只利用一只电压表,通过简单操作就能测量小灯泡的额定功率.图丁中(a)、(b)是他们设计的两种电路图,其中能完成测量的是电路图________.
五、综合题
19.阅读短文,回答问题:
新型发热材料﹣﹣PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的.
PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛.
(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,下图为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为________℃.
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,电阻________,功率________,使其温度降低(以上均填变化情况);反之,也能自动调节.因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【分析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;先根据亮度判断出实际功率的大小,再根据串联电路的特点判定电流的大小关系;再根据公式:
P=I2R即可确定电阻大小的关系;最后据串联分压的特点即可确定电压的大小关系.
【解答】∵甲灯泡比乙灯泡亮;
∴甲的实际功率大于乙灯的实际功率,即P甲>P乙,故A正确.
又∵两灯是串联关系;
∴I甲=I乙,故C答案错误.
由P=I2R可得:
R甲>R乙,故D答案正确.
根据串联分压的特点:
=
,故U甲>U乙,故B正确.
故选C.
【点评】解决本题的关键是掌握决定灯泡亮度的因素实际功率,然后从实际功率入手,再根据功率公式逐一分析即可
2.【答案】D
【解析】【解答】A.电阻R为定值电阻,通过R的电流与电压成正比,其I–U图象为过原点的直线,故b为电阻的图线。
小灯泡的电阻随温度的升高而变大,a为小灯泡的图线,A不符合题意。
B.随着电压的增大,小灯泡灯丝的温度升高,电阻变大,B不符合题意。
C.如果小灯泡和电阻并联,两端电压为2V时,由图像可知:
通过小灯泡的电流为0.25A,通过电阻R的电流为0.1A,根据并联电路的电流关系,干路的电流等于各支路电流之和,通过它们的总电流为I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A,C不符合题意。
D.如果小灯泡和电阻串联,通过它们的电流为0.15A时,小灯泡两端电压为1V,电阻R两端电压为3V,因为串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电路消耗的总功率P=UI=4V×0.15A=0.6W,D符合题意.
故答案为:
D
【分析】先分析图像:
电阻R为定值电阻,通过R的电流与电压成正比,其I–U图象为过原点的直线,故b为电阻的图线;小灯泡的电阻随温度的升高而变大,a为小灯泡的图线,再根据电功率公式求解.
3.【答案】A
【解析】【分析解答】
空调机工作电流大约为5A,日光灯的工作电流大约为0.02A,电冰箱的工作电流大约为1A,电风扇的工作电流大约为0.4A
故选A.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:
a灯的功率Pa=
;b灯功率Pb=I2R=
R=
d灯并联在电路中,Pd=
,
则三灯功率的关系为:
Pa=Pd>Pb
故选C
【分析】根据连接方式的不同,选择合适的功率公式分别求得三灯的功率进行比较.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:
由题意知,两灯泡串联,则电流相等,又两个灯泡两端的总电压等于8V,由图象知,当B灯泡两端等于6V时,A灯泡两端的电压为2V,总电压为8V,且通过的电流均为0.5A,两个灯泡消耗的总功率为P=UI=8V×0.5A=4W.
故选B.
【分析】两个灯泡串联,则通过两盏灯泡的电流相等,根据题意要保证两灯泡两端的电压和等于8V,根据图象进行分析.
6.【答案】A
【解析】【分析】两只小灯泡并联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比L2亮,灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率。
两个灯泡是并联的,灯泡两端的电压是相等的,灯泡L1比L2亮,通过灯泡灯泡L1的电流比L2的电流大,灯泡L1的电阻比L2的电阻小。
A.通过L1的电流大 符合题意; B.L1的额定功率大 不合题意;
C.L1两端的电压大 不合题意; D.L1的电阻大 不合题意;
故选A。
【点评】对于此类试题,学生应把握并联电路中的两个灯泡,发现灯泡L1比L2亮,灯泡两端的电压是相等的,灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率。
灯泡L1的电阻比L2的电阻小,通过灯泡灯泡L1的电流比L2的电流大。
7.【答案】B
【解析】【解答】解:
家用冰箱的功率一般在200W左右,
因为P=UI,
所以I=
=
≈0.9A,比较接近1A.
故选B.
【分析】首先对电冰箱的功率作出估测,然后根据I=
得到电流,再进行选择.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:
A.电烙铁和电风扇正常工作时的功率均为100W,由W=Pt可知,相同时间内,它们消耗的电能相等,故A错误;
B.相同时间内电烙铁和电风扇消耗的电能相等,而电风扇工作时将电能大部分转化机械能,电烙铁将电能全部转化为内能,所以电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多,故B正确;
C.由I=
可知,电烙铁和电风扇正常工作时,通过它们的电流相等,故C错误;
D.电烙铁和电风扇正常工作时的实际功率相等,它们消耗电能的一样快,故D错误.
故选B.
【分析】
(1)电烙铁和电风扇正常工作时的功率与额定功率相等,根据W=Pt可知两者消耗电能的关系;
(2)根据电烙铁和电风扇能量的转化判断相同时间内产生的热量关系;
(3)根据P=UI比较两者通过的电流关系;
(4)电功率是表示用电器做功快慢的物理量.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:
由图示电路图可知,两元件串联,通过它们的电流相等,
由图甲所示图象可知,电流为0.4A时,A、B两元件两端的电压分别为2.0V、2.5V,
两元件的电功率之比:
故选:
A.
【分析】由图示图象求出两元件两端的电压,然后应用电功率公式求出两元件的电功率之比.
10.【答案】A
【解析】【解答】空调的功率大约是1000W,电冰箱的功率大约是100W;电视机的功率大约是200W;台灯的功率大约是20W;正常工作一小时耗电接近1.2kW·h,此用电器的功率是1200W。
故选A。
【分析】在此题中了解用电器的功率是解决此题的关键。
二、填空题
11.【答案】1.5;1.5
【解析】【解答】解:
(1)根据并联电路电压特点,当灯泡L1、L2并联起来时,电路中的电源电压只能取灯泡L2的额定电压3V:
由P=
可得,灯泡L1的电阻R1=
=
=6Ω,
灯泡L2的电阻R2=
=
=3Ω,
由P=UI可得,R1中的电流:
I1′=
=
=0.5A,
R2中的电流:
I2′=
=
=1A,
则并联电路的总电流:
I=I1′+I2′=0.5A+1A=1.5A.
(2)此时L1消耗的电功率:
P1实=
=
=1.5W.
故答案为:
1.5;1.5.
【分析】
(1)当将灯泡L1、L2并联使用时,电路电压只能取电压小的那个,分别算出通过R1和R2的电流,然后可知干路中允许的最大电流;
(2)根据P=UI可求此时L1消耗的电功率.
12.【答案】12;1:
4
【解析】【解答】根据
得,此小灯泡正常发光时的电阻为:
;
两灯串联时,总电阻为:
2R;当两灯并联时,总电阻为:
,则两种情况下电路的总功率之比为:
。
故答案为:
12;1:
4.
【分析】根据用电器的电压和电功率计算电阻,当用电器串联在电路中,功率减小
13.【答案】L1;0.75
【解析】【解答】根据R=
,求出两盏灯泡的电阻:
∵U1=12V,P1=3W,U2=12V,P2=6W,∴R1=
=48Ω,R2=
=24Ω,
两盏灯串联时,电流I相等,电阻R1>R2,根据P=I2R可以看出灯泡L1的实际功率大,因此灯L1比较亮.两灯并联时,灯泡两端的电压相等,由铭牌可以看出电源电压是12V,
此时通过它们的电流分别为:
I1=
=0.25A,I2=
=0.5A,所以电路通过的总电流为:
I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A.
【分析】串并联电路的电功率
14.【答案】c;4.4
【解析】【解答】解:
由电路图可知,当开关S的动触片置于c点时,电路为R0的简单电路,电路中的总电阻最小,由P=
可知,电热毯的电功率越大,电热毯处于高温档;
由P=
可得,电热毯处于高温档20天消耗的电能:
W=Pt=0.11kW×20×2h=4.4kW•h.
故答案为:
c;4.4.
【分析】电源的电压一定时,电路中的总电阻越小,电路中的电流越大,由P=
可知电热毯的电功率越大,电热毯处于高温档,根据电路图可知开关S的动触片所处的位置;根据W=Pt求出电热毯处于高温档20天消耗的电能.
15.【答案】0.9W
【解析】【解答】解:
根据图象可知,当定值电阻R两端的电压分别为4V、5V、6V时对应消耗的电功率为1.6W、2.5W、3.6W;
利用归纳法可知R消耗的电功率和两端电压之间的关系为P=
,
所以当电阻R两端电压U为3V时,对应的电功率为P′=
=0.9W.
故答案为:
0.9W;
【分析】由图象可知,当定值电阻R两端的电压分别为4V、5V、6V时对应消耗的电功率为1.6W、2.5W、3.6W,利用归纳法可知R消耗的电功率和两端电压之间的关系,根据此关系求出电阻R两端电压U为3V时电阻消耗的电功率.
三、解答题
16.【答案】解:
(1)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表量程为0~3V;灯泡正常发光时的额定电流:
I=
=
=0.25A;
将电流表、灯泡、开关以及滑动变阻器串联连接,电压表与灯泡并联,注意滑动变阻器按一上一下原则连接;如图所示:
(2)表格内容包括电压、电流、功率以及实验次数,如下表所示:
实验次数
1
2
3
电压/V
电流/A
功率/W
【解析】【分析】
(1)测量小灯泡电功率时,使电流表、灯泡、开关以及滑动变阻器串联连接,根据灯泡额定电压确定电压表量程,根据欧姆定律得出灯泡正常发光时的电流,根据灯泡正常发光的电流确定电流表的量程,滑动变阻器按一下一下原则连接;
(2)实验中,需要测量电压、电流,并根据P=UI计算出功率,因此表格内容包括电压、电流、功率以及实验次数,据此设计表格.
四、实验探究题
17.【答案】
(1)
(2)2.2;B
(3)增大
(4)D
(5)连接电路时开关没有断开(或连接电路时滑片没有置于最大阻值处)
【解析】【解答】解:
(1.)当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,则滑动变阻器应接右下接线柱B,电路图如图所示:
(2.)由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V量程,分度值是0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,要灯在额定电压下才能有正常发光,要测量小灯泡的额定功率,要增大灯的电压,应减小滑动变阻器分压,由分压原理,减小滑动变阻器接入电路的阻值,由电路图可知,应把滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为2.5V.
(3.)由I﹣U图象可知,随灯泡电压的增大,灯泡电流增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率增大.
(4.)A、若灯泡灯丝断了,则电压表串联在电路中,与电源连通,电压表有示数,A错误;B、电流表接线短路,则电流表无示数,电压表有示数,B错误;C、若电源接触不良,电路为断路,两表均无示数,C错误;D、闭合开关后发现电流表指针偏转,说明电路为通路,电压表指针不动,说明可能与电压表并联的灯座短路了,D正确,故选D;
(5.)连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明连接电路时,没有断开开关;灯泡发出明亮耀眼的光,说明电路电流很大,电路电阻很小,说明连接电路时滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处.
故答案为:
(1)电路图如上图所示;
(2)2.2;B;(3)增大;(4)D;(5)连接电路时开关没有断开(或连接电路时滑片没有置于最大阻值处).
【分析】
(1)根据要求:
当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大确定变阻器的接线柱的连接;
(2)由图示电压表确定其量程与分度值,读出电压表示数,比较电压表示数与灯泡额定电压间的大小,由串联电路电压的规律结合分压原理,根据电路图确定滑片的移动方向.(3)根据灯泡电流随电压的变化关系,由P=UI判断灯泡实际功率如何随电压变化.(4)闭合开关后发现电流表指针偏转,说明电路为通路,电压表指针不动,据此判断;(5)连接实物电路时,开关要断开,滑动变阻器滑片要移到阻值最大位置处.
18.【答案】
(1)3;不发光
(2)解:
如图所示:
(3)左;2.5;0.75;灯丝电阻过大或过小
(4)>
(5)a
【解析】【解答】解:
(1)电源为两节干电池组成,电压为3V.由图甲知,电压表串联在电路中,所以电压表示数几乎等于电源电压3V;电流表与灯泡并联,所以灯泡被短路了,故灯泡不能发光;
(2)测量小灯泡的电功率实验中,电压表应与灯泡并联,电流表与灯泡串联,由此改接电路如图所示:
;(3)由电路图知,电压表使用0﹣3V量程,分度值0.1V,由乙图知,电压表示数为1.7V,小于灯的额定电压,应使电路中的电流增大,滑动变阻器的阻值应变小,滑片应向左端移动,直到电压表示数等于额定电压2.5V;电流表使用量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,由丙图灯泡正常发光电流表为0.5A,所以灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;实验中电表读数准确,即电压达到了灯泡的额定电压,由P=
知,功率出现较大的差异是因为灯丝电阻过大或过小;(4)灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电路中电阻变小,滑动变阻器接入电路的阻值减小,此时灯泡实际功率变大,温度升高阻值变大,但电路中的总电阻变小,所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值,△R1>△R2;(5)图丁中a图:
①闭合开关S1后,单刀双拼开关接2时,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,即灯泡正常发光;②保持滑片位置不动,开关接1,此时电压表测灯泡与定值电阻总电压;由串联电路特点知两次电压表示数的差为定值电阻两端电压;③由串联电路电流特点和欧姆定律计算通过定值电阻的电流,即灯泡正常发光电流,再由P=UI可计算灯泡的额定功率;图中:
①闭合开关S1后再闭合S2电压表测灯泡两端
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