人教版九年级物理第十八章《电功率》综合练习.docx
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人教版九年级物理第十八章《电功率》综合练习
人教版初中物理
九年级物理第十八章《电功率》综合练习题
学校:
__________姓名:
__________班级:
__________考号:
__________
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
评卷人
得分
一、选择题
1.(2分)滑动变阻器是一种较常见的电学器材。
物理实验室中有一标有“10Ω1A"的滑动变阻器,小明同学对它进行了研究,得到了以下些结论,其中错误的是( )
A.此滑动变阻器能连入电路中的最大阻值是10Ω
B.当此滑动变阻器中的电流不超过1A时,它能安全使用
C.当此滑动变阻器两端的电压不超过10V时,它能安全使用
D.此滑动变阻器在安全使用时,它消耗的最大功率是10W
2.(2分)如图所示电路,电源电压不变。
闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J。
则下列结果正确的是( )
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为18Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D.R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3
3.(2分)如图9所示电路,开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,下列各物理中大小发生改变的是()
A.小灯泡的额定电压
B.小灯泡的额定功率
C.小灯泡的实际功率
D.电源的电压
4.(2分)小明想通过如图的电路图进行下列实验,你认为不可行的是( )
A、验证欧姆定律 B.验证焦耳定律
C、测定电阻R1消耗的电功率
D、验证电路两端的总电压等于各部分电路的电压之和
5.(2分) 我们知道大型发电站通常建在远离我们的地方,电能是通过输电线送到我们身边的。
在远距离输电时,电能在输电线上的损耗是不可忽略的。
图所示是远距离输电的示意图,在发电站输送电功率一定的情况下,输电线上损失的热功率( )
A.跟电站输电电压成反比,跟输电线的电阻成正比
B.跟电站输电电压成正比,跟输电线的电阻成反比
C.跟电站输电电压平方成正比,跟输电线的电阻成反比
D.跟电站输电电压平方成反比,跟输电线的电阻成正比
6.(2分) 物理课上,小明提出了一个日常生活中见到的现象用电高峰时,室内的白炽灯明显变得昏暗。
以下是同学们对用电高峰时电路情况的分析,其中不正确的是( )
A.用电高峰时接入电路的用电器增多,总电阻变大,干路电流变大
B.用电高峰时接入电路的用电器增多,总电阻减小,干路电流变大
C.用电高峰时白炽灯两端的实际电压明显低于220V
D.用电高峰时白炽灯的实际功率明显低于它的额定功率
7.(2分)图5所示为一环境温度监控电路,R1为定值电阻,R2为用半导体材料制成的热敏电阻(电阻随温度的升高而变小)。
当环境温度升高时,电流表的示数I和电源的功率P的变化情况分别是
A. I变大,P变大B. I变小,P变小
C. I变小,P变大 D. I变大,P变小
评卷人
得分
二、填空题
8.(3分)(8分)人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同.有关数据如下表:
二种灯
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10-9秒
10-3秒
额定功率
12瓦
100瓦
⑴请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点:
__________________.
⑵LED灯正常工作时的电流是A,每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为kW•h,可将㎏的水从20℃加热到100℃.(c水=4.2×103J/㎏,结果保留两位小数)
9.(3分)如图所示,当S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数比为U甲:
U乙=5:
3当S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数比为I甲:
I乙= ,此时R1和R2消耗的功率之比P甲:
P乙= 。
10.(3分)一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,那么它的电功率是W,这台电动机1min内产生的热量是J,这台电动机的效率是。
11.(3分)有两只标有“220V100W”的加热器,这种加热器在它两端不超过额定电压时,电流随电压的变化关系如图所示.这种加热器正常工作时的电阻为______Ω.将它们串联起来接到家庭电路中,消耗的总功率___________(大于/小于/等于)50W.
12.(3分)某工厂宿舍已装了20盏40瓦的白炽灯,所接保险丝允许通过电流为12安,为使灯泡正常发光,最多再装60瓦的电灯_________盏。
13.(3分)在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的功率”实验中:
g
(1)在连接电路时,开关应该是的(填“断开”或“闭合”),滑
动变阻器的阻值应调到(填“最大”或“最小”)。
(2)(3分)小东在连接实验电路时还有导线未接上,如图甲所示。
请你用笔画线代替导线,把图中电路连接好(请勿更改原有导线,导线不得交叉)。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为V时,小灯泡正常发光。
此时,若电流表的示数如图乙所示,其示数为A,小灯泡的额定功率是W,小灯泡正常发光时的电阻为Ω。
(4)闭合开关之后,若小东发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为零,出现这种现象的原因可能是。
14.(3分)(5分)为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的功率,现提供如下器材:
电压表(量程有“0~3V”和“0~15V”),电流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”),滑动变阻器(规格分别为“10ΩlA”、“20Ω2A”、“50Ω1.5A”),开关,学生电源和若干条导线。
小明连接完电路后闭合开关,把滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,测得了如下表所示的六组数据。
若灯泡电阻和电源电压在实验过程中不变,请你根据这些数据,解答下列问题:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压表示数U/V
3.0
2.8
2.5
2.0
1.8
1.5
电流表示数I/A
0.10
0.12
0.15
0.20
0.22
0.25
(1)在导体电阻一定时,导体中的电流应随导体两端电压的增大而增大,可实验中电压表的示数越大,电流表的示数却越小,其原因可能是。
(2)该实验中所用电源电压是V,灯泡的电阻是Ω。
(3)该灯炮的额定功率应当是W。
(4)从实验数据来看,小明所选的滑动变阻器的规格应当是。
评卷人
得分
三、实验探究
15.(6分)(8分)某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究。
(1)断开S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,由伏特表和安培表的测量数据绘制成如图乙的U-I关系图像。
根据图像分析,可计算出电阻R=Ω
(2)断开S2,闭合S1、S3,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和通过的电流,根据测量数据绘制成如图丙的U-I关系图像。
由图像分析,当伏特表示数为2V时,灯泡L的电阻RL=___Ω若灯泡L的额定电压为2.5V,小灯的额定电功率为W
(3)闭合S1、S2和S3,调节滑动变阻器,当伏特表示数为2V时,电流表的示数是_A
(4)兴趣小组对实验结果进行交流、讨论后,得出以下两个结论:
结论一:
电阻R中通过的电流与其两端电压成正比
结论二:
电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比。
你认为这两个结论是否正确?
结论一结论二(填“正确”或“不正确”)
若不正确,请说明理由。
16.(6分)如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压保持不变。
当S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.6A,求:
(1)电源电压是多少?
这时R2中的电流是多少?
(2)当S1、S2都断开时,1分钟R1产生的热量是多少?
17.(6分)小明用下列器材探究小灯泡亮度与实际功率的关系。
其中的小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)请你用笔划线代替导线,将下列器材连接成探究小灯泡亮度与实际功率关系的实验电路。
(2)小明一连接好电路后一闭合开关,发现电压表指针反偏,原因是
(3)小明改正了连接错误后继续实验。
移动滑动变阻器的滑片,看到电压表和电流表的示数如下图所示,此时小灯泡消耗的实际功率为 W。
通过多次实验小明得出:
小灯泡越亮它的实际功率越 。
(4)实验中,小明想用伏安法测定值电阻,也要多次移动滑动变阻器的滑片,但目的和这次不同。
测电阻时移动滑片的目的是为了
18.(6分)学校实验室时有一种小灯泡,上面标有“3.8V 0.3A”字样。
小秦同学知道“3.8V”为小灯泡的额定电压,猜想小灯泡上“0.3A”的物理含义是:
当小灯泡两端电压是3.8V时,通过它的电流为0.3A。
针对这个猜想,他设计了实验方案,并进行验证。
⑴实验电路如图甲,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“A”或“B”)端。
⑵闭合开关后,电压表的示数如图乙为______V,电流表的示数如图丙为______A。
⑶将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为3.8V时,以,观察电流表的示数是否为______A。
⑷若实验结果验证了小秦的猜想是正确的,要使结论具有普遍性,接下来的作法是:
_________________________。
19.(6分)在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
甲:
电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大。
乙:
电功率跟电压有关,电压越大,电功率越大。
(1)小明同学就猜想甲进行了如下探究:
A.按照如图所示连好电路
B.更换不同规格的灯泡,移动滑动变阻器R的滑片,分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。
实验结果如下:
实验次数
所用灯泡
电流表读数
灯泡亮度
1
灯泡1
0.1A
很暗
2
灯泡2[
0.2A
较暗
3
灯泡3
0.3A
较亮
4
灯泡4
0.4
很亮
C.小明由此得出:
电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大。
请你对小明的实验过程进行评估,他的实验有什么不合理之处?
应如何改进?
不合理之处:
____________________________________________________________。
改进方法:
______________________________________________________________。
(2)现有如下器材:
不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干,请你设计一个实验电路来验证猜想乙,并把电路图画在右侧的方框内。
(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小明猜想:
“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。
”于是,他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验,其实验数据如表表二所示。
表一表二
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
U/V
1
2
3
4
6
P/W
0.2
0.4
0.6
0.8
1.2
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
1.2
0.6
0.4
0.3
0.2
U/V
6
6
6
6
6
P/W
7.2
3.6
2.4
1.8
1.2
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是
:
。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:
。
评卷人
得分
四、论述计算题
20.(6分)小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD-50B型全自动电热水器
额定功率(kW)
2
加热方式
电加热器
额定电压(V)
220
类别
防触电保护一类
温度设定范围(℃)
20~90
净重(kg)
20
容量(L)
50
整机外形尺寸(mm)
530×Ф400
出厂时间
2005年3月2日
根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?
(2分)
(2)电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦?
(2分)
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?
(2分)
21.(6分)如图所示,是某同学家庭电路中的电能表。
电能表
220V 3A 50Hz
2500R/kWh
(1)若照明灯泡的规格为“220V,60W”,两孔插座接一台“220V,100W”的电视机,三孔插座接一台“220V,280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电能表的电流是多大?
(2)如果某一天电灯和电视机都使用5h,电饭锅使用了1h,这一天它们消耗了多少kWh的电能?
(3)如果该同学家中添置了一台铭牌为“220V,6000W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10min电能表的转盘转了250R。
请计算说明电热水器的实际功率是多大。
22.(6分)
“5·12”坟川大地震发生后,常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机.这种柴油发电机的工作原理为:
以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统,带动发电机发电,该柴油发电机说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示.发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时,求:
⑴输电线路中的电流多大?
⑵输电线路损失的电功率多大?
⑶发电机实际输出电压多大?
⑷该柴油发电机工作过程中,每小时消耗18kg柴油,柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少?
(柴油热值是3.3×107J/kg)
23.(6分)某型号的全自动洗衣机的铭牌如下表,请根据铭牌上的数据计算(答案保留两位小数)
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定容量
5kg
整机质量
72kg
机身尺寸
600x560×850mm3
洗涤功率
330W
加热温度
30℃一60℃
最大电流
5A
(1)洗衣机正常洗涤时的工作电流。
(2)洗农机在额定电压下工作时消耗的最大功率。
(3)某一次洗涤共用了0.5h,耗电多少度?
24.(6分)如图19所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大值为18Ω,定值电阻RO为24Ω,小灯泡上标有“6V3W”字样。
求
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?
这个最小功率是多少?
25.(6分)如图所示电路中,电源电压为16V,小灯泡L上虽标有规格,但除了“12V”字样以外其余均看不清楚。
开关S闭合后,调节变阻器的滑片P,使小灯泡恰能正常发光,此时电流表的示数为0.8A,假设小灯泡的电阻保持不变,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻值。
(2)再调节变阻器的滑片P,当电流表的示数为0.6A时,小灯泡的电功率是多少?
26.(6分)某电热毯只有一个挡位,使用不方便。
小明想用一电阻丝作发热体与其串联,将它改造成有两个挡位的电热毯。
已知原电热毯的额定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V25W”灯泡串联在家庭电路中
(如图10所示),电压表的示数为176V。
(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)
求:
(1)原电热毯的额定功率多大?
(2)为了使改造后的电热毯(如图11所示)在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三,小明需一个阻值多大的电阻丝?
(保留一位小数)
(3)改造后的电热毯,在低温挡位时工作10min,R0消耗多少电能?
27.(6分) 图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V2W”,定值电阻R1的阻值为12Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,允许通过的最大电流为1A,电压表接入电路的量程是0~15V。
当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P移到某位置时,电压表读数为8V,此时灯泡恰好正常发光(忽略温度变化对灯泡电阻的影响)。
求:
(1)灯泡电阻的大小。
(2)电源电压。
(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时,灯泡的实际功率。
(4)在保证电路元件不烧坏的情况下,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少?
28.(6分)小明家用的电能表及上月月初、月末的两次读数如图13甲、乙所示.求:
(1)小明家在上月用电多少kW・h?
(2)小明家接有“220V200W”电视机一台,“220V1000W”电热水器一台,“220V 800W”电饭煲一个,问最多还能接“220V 40W”的电灯多少盏?
(3)小明将家中其他的用电器关闭,只让电热水器正常工作30min,问该电能表的转盘应转多少周?
评卷人
得分
五、综合题
29.(6分)武汉市“两江四岸”(长江、汉江)亮化工程已初见成效,每到夜晚,五光十色的小彩灯、霓虹灯将该市装扮得绚丽多彩。
小明和小婷为了探究小彩灯的发光情况,他们通过观察发现,每个小彩灯上标有“2.5V0.25A”字样。
⑴要使这些小彩灯正常发光,应将
30.(6分)(12分)空调的“匹数”,是对空调输入功率的粗略标识。
因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异,为便于比较,空调的效能常以“制冷量”来表示。
在选择空调时,除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外,还要考虑“能效比”。
空调的能效比=
,它表示空调器是否高效节电。
目前市场上空调器的能效比相差很大,一般在2~3之间,最高的可达到3.5左右,应尽量挑选能效比高的空调。
房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算:
制冷量Q冷=S(房间面积)×140W-180W制热量Q热=S(房间面积)×180W-240W(此公式适用于层高2.5m的房间,如果层高偏大,则应适当加大功率)。
下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。
额定制冷量/W
5000
室内机组噪声dB(A)
≤45
额定制热量/W
5300
室外机组噪声dB(A)
≤57
电源
220V50Hz
室内机外形尺寸(长×宽×高)/mm
195×1014×320
工作电压/V
220
室外机外形尺寸(长×宽×高)/mm
253×800×646
额定制冷输入电流/A
8.6
额定制冷输入功率/W
1850
热泵额定制热输入电流/A
8.7
热泵额定制热输入功率/W
1880
请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书,通过计算回答下面的问题:
1.这台空调的能效比是多少。
2小明家新购买楼房客厅的面积约为30m2,层高为2.7m,他想在客厅内安装上表所示的空调。
请你通过计算说明这种选择是否合理。
3.若小明家用此空调器制冷,空调器的压缩机每天实际工作6h,一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?
(当地的电价为0.5元/度)
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
评卷人
得分
一、选择题
1.C
2.C
解析:
答案 C
3.C
4.B
5.D
6.A
7.A
评卷人
得分
二、填空题
8.或响应时间短、环保、额定电压低(安全电压)
(1)0.5
(2)26.42.88不可再生(3)发光效率高节能降耗
9.2:
53:
2
10.2200W1.2×104J90.9%
11.484 小于
12. 30
13.⑶2.5 0.3 0.75 8.3 ⑷小灯泡的灯丝断了或电压表和电流表位置互换了
⑴断开 最大 ⑵如图所示:
14.⑷“50Ω 1.5A”⑶0.625
⑵410
⑴电压表并联在滑动变阻器两端
(5分)
评卷人
得分
三、实验探究
15.
(1)10Ω(1分)
(2)10Ω(1分)0.875W(0.875W到0.9W之间均可)(1分)
(3)0.4A(1分)
(4)结论一:
正确(1分)结论二:
不正确(1分)
理由:
在研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但电灯的电阻由于灯丝温度的
变化而发生了变化。
(2分)
16.
(1)当S1S2都闭合时,R1被短路,R2和R3并联,
因此电源电压为:
.
R2中的电流为:
.
(2)当S1S2都断开时,R1与R3串联接入电路,
此时电路中的电流为
1分钟R1产生的热量是
17.1)(2分)如右图所示
(2)(2分)电压表正负接线柱接反了
(3)(4分,各2分)0.69 大
(4)(2分)多测几组电流和电压值,求出平均电阻,减小误差。
18.⑴B ⑵2.5 0.2 ⑶A 0.3 ⑷用不同规格的小灯泡代替L再做几次实验
19.
(1)不合理之处:
未控制灯泡两端电压不变。
(答案中体现控制变量的思想即可)改进方法:
在灯泡两端接一个电压表,通过调节滑动变阻器,使换灯前后灯泡两端电压保持不变。
(或用不同规格的灯泡并联,用电流表测出各灯电流,比较电流与亮度的关系。
)
(2)电路图如图。
(也可以让一只电压表测某一个灯的电压,而另一只电压表测总电压。
)
(3)电流一定时,电功率跟电阻成正比电压一定时,电功率跟电阻成反比。
(注:
答案给出公式也可以)
评卷人
得分
四、论述计算题
20.解:
(1)电热丝正常工作时的电阻
(2分)
(2)由
得,电热器45min消耗的电能
(1分)
由于电热器将电能全部转化为热,所以45min产生的热量
Q=W=1.5×3.6×106J=5.4×106J(1分)
(3)当实际电压U=198V时,不考虑电热丝电阻的变化,实际功率为
(2分)
21.解:
⑴用电器的总功率为:
P总=P1+P2+P3=60W+100W+280W=440W
流过电能表的电流为:
I=
=440W/220V=2A
⑵消耗的电能为:
W总=W1+W2+W3
=P1t1+P2t2+P3t3
=0.06kW×5h+0.1kW×5h+0.28kW×1h
=1.08KW.h
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- 电功率 人教版 九年级 物理 第十八 综合 练习