人教版九年级全一册物理《第十八章 第二节 电功率》课后练习.docx
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人教版九年级全一册物理《第十八章第二节电功率》课后练习
九年级全一册物理《第十八章第二节电功率》课后练习
一、填空题
1.图为电热水器的简化电路,它有加热和保温功能,R1和R2是两根电热丝,S为温控开关,1、2为开关的两个触点,当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时,S在两个触点间自动切换,使水温维持在设定的范围,已知热水器的加热功率为400W,保温功率为100W(忽略温度对电阻的影响),则电路中R2=_____Ω。
在使用过程中,若热水器连续工作10min消耗电能1.2×105J,此过程中热水器的保温工作时间是_____s。
2.某节能灯泡包装盒上标有“220V11W”的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为____________A,连续通电1min消耗的电能是___________________J。
3.如图为某同学家电能表的表盘,现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率,让该电饭煲单独工作30min,消耗的电能是0.5kW•h,则电能表转盘转_____圈,这段时间电饭煲消耗的实际功率是_____W。
4.如图所示电路电源电压不变,闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置,定值电阻R0消耗的功率为2.5W;再次移动滑片至另一位置,R0消耗的功率为10W,电压表的示数为5V。
若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同,则电源电压U=________V。
5.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:
3.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为______;开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为______。
6.小明开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”了,“跳闸”的原因可能是__。
小明家自动空气开关上的铭牌如图所示,由此判断他家的电路允许使用的用电器总功率最大为____W。
DZ47-70
A
最大工作电流
10A
漏电电流
≤30mA
额定电压
220V
7.家庭电路中,照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是_________.一只标有“PZ220一100”字样的白炽灯泡,其额定电压是______V,额定功率是______W,正常工作5h消耗的电能为______kW·h。
若灯泡两端电压减小,灯泡的亮度将______.(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
8.某家用电能表上标有“220V10(20)A”字样。
当家中部分用电器工作时,15min内耗电1.2kW·h,则这些工作的用电器总功率是______W,此时电路处于______(选填“过载”或“未过载”)状态。
9.在图所示的电路中,电源电压与灯丝电阻均保持不变.当开关S闭合时,三个电流表的示数A1、A2、A3之比为2:
3:
4,若小灯泡L3消耗的电功率为2W,则小灯泡L1消耗的电功率为________W.
二、单选题
10.现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U﹣I图象如图所示。
将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大。
下列结论正确的是()
A.电源的电压为5V
B.小灯泡的最大功率为0.3W
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D.整个电路的最小功率是1.8W
11.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“3V1.5W字样,不考虑灯泡电阻随温度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣3V.当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。
为了保证电路安全,小灯泡电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。
在滑片P滑动过程中,下列说法()
①电源电压为4.5V②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω﹣12Ω
③小灯泡的最小功率为0.135W④电路的最大功率2.25W
A.只有①②正确B.只有③④正确
C.只有①②④正确D.①②③④都正确
12.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V3W”和“4V2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是()
A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光
B.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮
C.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光
D.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮
13.如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。
则下列判断正确正确的是()
A.该加热器只有两个加热档位
B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1
D.该加热器的最小电功率是8W
14.为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW,连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如表所示,从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是()
导线规格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
A.2.5mm2B.4mm2C.6mm2D.10mm2
15.一个灯泡上标有“220V40W”的字样,据此可以求出()
A.灯泡的实际功率为40WB.灯泡正常发光时的电流和电阻
C.通过灯泡的电流为
A
D.1s电流通过灯泡所做的功是40J
16.甲灯标有“36V40W”的字样,乙灯标有“220V40W”的字样,两灯均正常工作时()
A.甲灯比乙灯亮B.乙灯比甲灯亮C.两盏灯一样亮D.无法比较亮度
三、多选题
17.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的是()
A.甲灯灯丝比乙灯灯丝细
B.两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C.两灯都正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻
D.两灯串联后,接在220V电路中,甲灯比乙灯暗
四、简答题
18.小明发现家里用久的白炽灯泡发光时比新买时亮度暗一些。
爸爸让小明把灯泡擦干净后闭合开关,灯泡发光还是较暗。
请用所学物理知识从两个角度加以分析。
五、计算题
19.甲、乙两地相距60km,在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。
已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω.现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电,设漏电电阻为Rx.为了确定漏电位置,检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。
在甲地进行第一次检测时,如图所示连接电路,闭合开关S,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.5A.用同样的方法在乙地进行第二次检测时,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.3A.求:
(1)第一次与第二次检测的电源输出功率之比;
(2)漏电电阻Rx的阻值;
(3)漏电位置到甲地的距离。
20.如图甲是定值电阻和标有“8V8W”灯泡L的I-U关系图象,如图乙所示。
电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12Ω。
当开关S、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,灯泡L的实际功率为1W。
求:
(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;
(2)电源电压;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
21.如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V3W”字样。
若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
六、实验题
22.我市风能资源丰富,现各地陆续安装了风力发电机。
风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动,带动内部发电机组发电。
某兴趣小组提出了一个问题:
风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关?
他们针对这个问题提出如下猜想:
猜想一:
风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关
猜想二:
风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关
猜想三:
风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关
猜想四:
……
针对以上猜想一和猜想二,该兴趣小组设计了实验方案,准备了以下主要实验器材:
小型风力发电机(含形状相同长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组)、电吹风、电压表、导线若干。
实验过程中,先将电压表连接在小型发电机输出电路两端,电压表示数可反映发电机的发电情况。
用电吹风吹出的风模拟自然风,正对发电机风叶吹风,进行多次实验,实验数据记录如下:
实验序号
风叶长度/cm
电吹风档位
风叶个数
电压表示数/v
1
10
弱
3
0.5
2
10
中
3
0.8
3
10
强
3
1.2
4
15
中
3
1.3
5
20
中
3
1.8
根据以上实验回答下列问题:
(1)本实验是通过_____来反映发电机发电功率大小的;
(2)比较实验序号为_____(填上表中实验序号)三次实验所得数据,可验证猜想_____(选填“一”或“二”),结论是:
其他条件都相同时,风速越大,风力发电机的发电功率越大。
(3)比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据,可验证猜想_____(选填“一”或“二”),结论是:
_____。
23.酷暑的傍晚,小聪打开空调后,发现台灯发光变暗,他猜想:
开了空调,家用电器的总功率增大,总电流变大,输电线上有电阻,“分走”的电压U=IR变大,导致台灯两端的实际电压变小,实际功率变小,台灯变暗,为了验证猜想是否正确,他把所有家用电器看做一个整体,用不同规格的小灯泡来模拟这个整体,并用电压恒为3V的电源,根据图所示的电路进行了以下实验:
第1步:
连接电路后闭合开关,读出电压表和电流表的示数,并记录在表格中.
第2步:
分别换接两个不同规格的小灯泡重复第1步操作;
第3步:
计算小灯泡的电功率并记录在表格中.
灯泡
电压/V
电流/A
电功率/W
L1
2.40
0.43
1.03
L2
2.60
0.33
0.86
L3
2.75
0.26
0.72
请你分析实验过程和数据后解答:
(1)由于每次实验小灯泡两端的电压都________电源电压(选填“大于”、“等于”或“小于”),从而验证了电路中导线等元件有________,会“分走”一部分电压;
(2)进一步分析可知,家用电器的总功率越大,其两端的电压就越________,这时并联在家庭电路值的台灯就越暗;
(3)在实际生活中,解决“台灯发光变暗”的一种方法是尽量选择________的导线.
答案
1.3634002.0.05660
3.150010004.15
5.2:
32:
56.电路中总功率过大2200
7.串联2201000.5变暗8.4800过载
9.4
10.D11.C12.B13.C14.C15.B16.C
17.BCD
18.用久的白炽灯灯丝由于升华变细,电阻变大,由
可知,当电压不变时,电阻变大,实际功率变小,所以白炽灯泡变暗;另外灯丝升华变为钨蒸气,钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁,凝华成固态钨附着在灯泡内壁上,灯泡内壁变黑,透光量变小,所以灯泡发光也会变暗。
19.解
(1).由
可得,第一次与第二次检测的电源输出功率之比:
答:
第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5:
3。
(2).设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R1和R2,则
R1+R2=60km×0.2Ω/km=12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
在甲地进行第一次检测时,有:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
在乙地进行第二次检测时,有:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得:
Rx=4Ω,R1=4Ω,R2=8Ω;
答:
漏电电阻Rx的阻值为4Ω。
(3).漏电位置到甲地的距离
答:
(3)漏电位置到甲地的距离为20km。
20.解
(1).灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的,所以其正常发光10s产生的热量等于其消耗的电能,即:
Q=W=P额t=8W×10s=80J。
(2).当开关S、S2闭合、S1断开,滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联,此时灯泡的实际功率为1W。
由甲图可看出,当灯泡实际电压UL=2V时,通过其电流为I=0.5A,实际功率
P=ULI=2V×0.5A=1W。
说明当开关S、S2闭合、S1断开,滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡实际电压UL=2V,电路中电流为I=0.5A。
此时滑动变阻器阻值最大,为R2最大=12Ω,根据欧姆定律,则滑动变阻器两端电压为:
UR2=IR2最大=0.5A×12Ω=6V,
根据串联电路电压规律,则电源电压为:
U=UL+UR2=2V+6V=8V。
(3).当开关S、S1、S2同时闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,再于滑动变阻器R2串联,根据P=
可知,电路消耗的功率要最大,则电路的总电阻要最小,即当滑片置于a端时,滑动变阻器阻值为零,电路消耗的功率最大,此时电路中只有灯泡L与定值电阻R1并联。
此时UL=U=8V,灯泡正常发光,功率为:
PL=P额=8W。
由甲图可知,R1的电阻为:
R1=
=
=10Ω,
则R1消耗的功率为:
PR1=
=
=6.4W。
所以电路消耗的最大功率为:
P最大=PL+PR1=8W+6.4W=14.4W。
答:
(1).灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量为80J;
(2).电源电压为8V;
(3).当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率为14.4J。
21.解
(1).小灯泡标有“6V3W”字样,说明灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,由P=UI知道,灯泡的额定电流是:
,
由欧姆定律,灯泡的电阻是:
;
(2).根据题意知道,灯泡正常工作时电路中的电流是:
I=IL=0.5A,
由串联电路的分压特点知道,此时滑动变阻器两端的电压是:
U滑=U总-U=8V-6V=2V,
此时滑动变阻器R接入电路的阻值是:
;
(3).当电压表示数为3V时,即灯泡两端的实际电压是3V,此时灯泡的实际功率是:
。
22.电压表示数;1、2、3;一;二;其他条件都相同时,风叶长度越大,风力发电机的发电功率越大
23.小于;电阻;低;短而粗
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