人教版 九年级全一册物理 第18章 电功率 综合训练含答案.docx
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人教版九年级全一册物理第18章电功率综合训练含答案
人教版九年级物理第18章电功率综合训练
一、选择题
1.图中电源电压保持6V不变,灯泡L标有“6V 6W”字样,开关S闭合后,在滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡两端的电压不断增大
B.通过灯泡的电流不断减小
C.灯泡消耗的电功率不断减小
D.灯泡消耗的电功率恒定不变
2.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I-U图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压8V,下列说法正确的是( )
A.小灯泡电阻随温度的增大而减小 B.灯泡的实际电功率为0.6W
C.电阻的阻值为0.05Ω D.电阻的电功率为0.8W
3.小明家上次查看电能表示数为
,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的转盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2200W
4.额定电压均为6V的甲、乙两灯,其I-U图线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3∶2
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1∶3
5.如图甲所示是小灯泡的I-U图像。
将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中(如图乙所示),闭合开关S,移动滑片P,当小灯泡的功率为0.75W时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A
B.滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω
C.电路消耗的总功率为1.35W
D.10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J
6.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.R1的阻值是20Ω
B.当电流表的示数是0.4A时,R2接入电路的阻值是30Ω
C.电源电压是16V
D.该电路的最大电功率为7.2W
7.[多选]如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R是定值电阻,R1是一个由半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化曲线如图乙所示.则( )
A.温度升高时,电流表示数减小
B.温度降低时,电路消耗的总功率减小
C.电流表可以改装成温度计
D.电压表可以改装成温度计
8.如图甲所示,电源电压不变,R1=15Ω,滑动变阻器R2标有“5Ω 1A”字样.当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,电流表的示数为0.3A;当R2的滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2时,灯泡正常发光;当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时,电压表的示数为3V;如图乙是灯泡的电流-电压图像,下列说法正确的是( )
A.当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时,灯泡的功率为1.8W
B.电源电压3V
C.灯泡正常发光时,灯丝电阻是5Ω
D.只闭合开关S、S1时,电压表的示数变化范围:
1.5V~6V
二、填空题
9.如图所示,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度将________(选填“变亮”或“变暗”),电压表示数将________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
10.如图是光照测量计的内部电路,光敏电阻在受到光照射时电阻为400Ω,无光照射时电阻为400000Ω,电源电压不变,光敏电阻与定值电阻R的连接方式是______联.闭合开关,光敏电阻受到光照射时电压表的读数为4V,其电功率为______W.无光照射时电压表的读数________(选填“大于”或“小于”)4V.
11.图中电源电压保持不变,灯泡标有“6V 3W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,则电阻R=________Ω,通电10s,R产生的热量为________J.
12.小明将新买的养生壶单独接入电路时,发现电能表的转盘1min转了6转,表盘上的参数如图所示.该养生壶在这段时间内消耗电能为________kW·h.它的实际功率是________W.
13.小明家电能表上月底的示数为
,本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能 kW·h。
小明家同时工作的用电器总功率不得超过 W。
小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了32次,此过程中电风扇消耗电能 J,其功率为 W。
14.如图甲所示是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1 闭合开关S,要让电暖器处于第二挡工作,则应再将开关 闭合;若电暖器在第二挡正常工作10min,则产生的热量是 J。 额定电压 220V 功率选择 一挡950W 二挡1150W 三挡2100W 三、实验题 15.小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲所示,已知电源电压U恒为6V,小灯泡标有“3.8V”字样,它正常发光时通过的电流约为0.32A。 (1)小明按图甲进行电路连接,当他接好最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼的光,接着小灯泡被烧坏,请指出小明在连接电路时的错误操作: ① ;②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。 (2)另一组同学也在做这个实验,但开关闭合后,无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮,电流表没有示数,但电压表有示数。 请分析造成此现象的可能原因是 。 (3)小明更换了一个同型号的新灯泡,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。 (4)小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx(约1Ω)的阻值。 当他用Rx替换小灯泡后,发现电压表已损坏(注意: 其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用;滑动变阻器的铭牌模糊不清,其最大阻值约为15Ω)。 请帮他完成实验设计: 在图所示的虚线框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。 16.实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图甲所示的电路图.实验中各元件完好,电源电压保持不变. (1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整(要求: 滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉). (2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格. 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率P′/W 1 2 0.34 2 2.5 0.4 3 3 0.44 Ⅰ.请指出这个表格设计不合理的地方____________. Ⅱ.小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5V时,求得小灯泡的电功率为①________W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是②____________________________. Ⅲ.假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度________(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度. (3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1A;要使电流表示数是0.5A,应将2Ω的电阻更换为①________Ω的电阻;多次测量后作出的I-R图像是下图中的②________. 四、解答题 17.热熔胶是常用的粘合剂,它在常温下为固体.图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形,其内部有两只相同的PTC加热元件,电路如图乙所示,单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示.胶枪扳机松开时,开关S1断开,开关S2的触片与b触点接通,若此时接通电源,胶枪就进入预热状态,约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度(150°C~180°C).此后,若扣动扳机,胶枪就进入正常工作状态: 开关S1闭合,开关S2的触片与a触点接通,固体胶条向前挤压.枪口冒出温度为150°C~180°C的胶液.在近似计算时,可以认为胶液的温度与PTC 加热元件的温度相同.问: (1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少? (2)胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大? (3)接通电源60s后,假设胶枪在恒温为150°C的条件下正常工作100s,它产生热量的60%被胶条吸收,在这过程中胶条吸收了多少热量? 18.如图所示是某型号电压力锅工作电路简图,下表是其部分参数.接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,1挡加热器开始加热.当锅内混合物质温度达到102℃时,开关S自动与a、b断开,与触点c接通,2挡加热器工作,保持锅内温度和压强不变,进入保压状态.现将质量为2.0kg,初温为36℃的混合物质放入压力锅中,接通电路使其正常工作20min.假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收,混合物质的比热容c=4.0×103J/(kg·℃).求: 额定电压/V 220 1挡加热器额定功率/W 550 2挡加热器额定功率/W 110 保压温度/℃ 102 最大容积/dm3 3 (1)R1、R2的阻值; (2)电压力锅加热多长时间后开始保压? (3)电压力锅最后2min内消耗的电能. 人教版九年级物理第18章电功率综合训练-答案 一、选择题 1.【答案】【解析】在滑片P从b端向a端滑动的过程中,灯泡两端的电压由0开始逐渐增大,最后达到电源电压,A正确;灯泡的电阻不变,灯泡中的电流在不断地增大,B错误;灯泡两端的电压不断增大,通过的电流不断增大,所以消耗的电功率也不断地增大,C、D错误.故选A. 2.【答案】B 【图片信息解读】横坐标为电压,单位伏特(V),纵坐标为电流,单位为安(A). 【解析】根据图像可知小灯泡的电阻随温度的增大而增大,A错误;电路中的总电压为8V,由图像可知,当串联电路的电流为0.3A时,灯泡两端的电压为2V,故灯泡的实际功率为P实=U实I实=2V×0.3A=0.6W,B正确;定值电阻的阻值为R= = =20Ω,C错误;定值电阻的电功率为PR=URIR=6V×0.3A=1.8W,D错误.故选B. 3.【答案】C [解析]他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h,故A错误;电能表是测量消耗电能的仪表,故B错误;3600r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过3600r,只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能为W=Pt=1kW× h= kW·h,则电能表的转盘转过的圈数N= kW·h×3600r/(kW·h)=600r,故C正确;电能表属于测量仪表,不消耗电能,没有额定功率,故D错误。 4.【答案】D [解析]I-U图像中图线的斜率恰好表示电阻的倒数,斜率越大说明电阻越小,由图可知随电压的增大,斜率逐渐变小,则电阻逐渐变大,故A错误;当电压都是6V时,甲、乙两灯均正常工作,此时I甲=0.6A,I乙=0.3A,由P=UI得甲、乙两灯的额定功率分别为P甲=3.6W,P乙=1.8W,甲、乙两灯的额定功率之比为P甲∶P乙=2∶1,故B错误;甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,由图可知通过甲灯泡的电流为0.3A,通过乙灯泡的电流为0.2A,由R= 可得此时两灯电阻之比为R甲∶R乙=I乙'∶I甲'=0.2A∶0.3A=2∶3,故C错误;甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,根据图中信息可知此时电路电流为0.3A,甲、乙两灯两端的电压分别为U甲=2V,U乙=6V,由P=UI可知,实际功率之比为P甲实∶P乙实=U甲I∶U乙I=U甲∶U乙=2V∶6V=1∶3,故D正确。 5.【答案】C [解析]当小灯泡的功率为0.75W时,根据题图甲可知,灯泡L两端的电压为2.5V,通过灯泡的电流为I=0.3A,即电流表的示数为0.3A,故A错误。 根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V,滑动变阻器R接入电路中的电阻R滑= = ≈6.7Ω,故B错误。 电路消耗的总功率P总=UI=4.5V×0.3A=1.35W,故C正确。 滑动变阻器R在10s内产生的热量Q=W滑=U滑It=2V×0.3A×10s=6J,故D错误。 6.【答案】A [解析]由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端电压,由图乙可知,当电路中的电流为I=0.4A时,滑动变阻器两端的电压为U2=10V,电源电压U=IR1+U2①,当电路中的电流为I'=0.2A时,滑动变阻器两端的电压为U2'=14V,电源电压U=I'R1+U2'②,联立①②解得电源电压U=18V,电阻R1=20Ω,故A正确,C错误。 由图乙可知,当电流表的示数为I=0.4A时,R2接入电路的阻值为R2= = =25Ω,故B错误。 当电路的电流最大为I大=0.9A时,电路消耗的电功率最大,为P大=UI大=18V×0.9A=16.2W,故D错误。 7.【答案】BCD 【解析】由图乙可知,温度升高时,半导体材料的电阻减小,使得串联电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可以知道,此时电路中的电流将变大,A错;因温度降低时,半导体材料的电阻变大,使得串联电路中的总电阻变大,由P= 可知,电路中消耗的总功率变小,B正确;因温度升高,电阻减小,电流变大,反之电流变小,这与温度升高时电流表示数变大相吻合,故可以将电流表改装成温度计,C正确;根据串联电路的分压原理可知,温度升高时,因半导体的电阻减小,分得的电压也减小,反之亦然,显然可以将电压表改装成温度计,D正确.故选BCD. 8.【答案】A 【解析】闭合开关S、S1,R1与R2串联,当滑片P在b端时,滑动变阻器R2达到最大值,电源电压U=I(R1+R2)=0.3A×(15Ω+5Ω)=6V,B选项错误;当闭合开关S、S1、S2,滑片P在a端时,滑动变阻器R2达到最小值,R1与灯泡并联,灯泡正常发光,即灯泡两端的电压等于电源电压6V,由乙图可知,此时通过灯泡的电流为0.8A,电阻R= = =7.5Ω,C选项错误;闭合开关S、S2,灯泡与R2串联,当滑片P在b端时,滑动变阻器R2达到最大,电压表 测量的是R2两端电压U2=3V,灯泡两端的电压U灯泡=6V-3V=3V,由图乙可知,此时通过灯泡的电流I灯泡=0.6A,灯泡的功率P灯泡=U灯泡I灯泡=3V×0.6A=1.8W,A选项正确;当闭合开关S、S1,R1与R2串联,电压表 测量的是电源电压,其示数保持不变,D选项错误.故选A. 二、填空题 9.【答案】变暗 增大 【解析】由题图知灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可得电流减小,灯泡变暗,灯泡两端的电压减小,而灯泡电压与变阻器电压的和是电源电压,电源电压不变,所以变阻器两端电压增大,电压表示数增大. 10.【答案】串 0.04 大于 【解析】根据串并联电路的定义可知,两个电阻串联;当有光照时P= = =0.04W;无光照时,光敏电阻由400Ω增大到400000Ω,而定值电阻不变,根据串联电路的分压规律可知,光敏电阻的电压将增大,大于之前的4V. 11.【答案】20 18 【解析】闭合开关后通过小灯泡的电流是IL= =0.5A,由并联电路电流的特点可知,通过电阻的电流是IR=0.8A-0.5A=0.3A,电阻R= = =20Ω,R产生的热量Q=I Rt=(0.3A)2×20Ω×10s=18J. 12.【答案】0.01 600 【解析】他家电能表的转动参数为600r/kW·h,即电能表表盘转动600转,正好计量1kW·h的电能,题中所给电能表实际转动为6r,是转动参数的百分之一,所以消耗电能应为1kW·h的百分之一,即0.01kW·h;P= = =0.6kW=600W. 13.【答案】100.5 8800 3.6×104 60 [解析]小明家本月消耗电能为W=W1-W2=2918.7kW·h-2818.2kW·h=100.5kW·h;小明家同时工作的用电器总功率的最大值P大=UI=220V×40A=8800W;将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表指示灯闪烁了32次,则此过程中电风扇消耗的电能W3= =0.01kW·h=3.6×104J;电风扇的功率P= = =60W。 14.【答案】S1 6.9×105 三、实验题 15.【答案】 (1)连接电路时开关没有断开 (2)小灯泡断路 (3)1.14 (4)如图所示 [解析] (1)当他连接好所有的导线时,发现小灯泡立即发出耀眼的光,接着小灯泡被烧坏,则连接电路时的错误操作是: ①连接电路时开关没有断开;②开关闭合前,滑动变阻器没有调到最大阻值处。 (2)分析可知,开关闭合后,无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮,电流表没有示数,说明电路有断路,但电压表有示数,说明电压表可以与电源两极接通,造成此现象的可能原因是小灯泡处断路。 (3)因为是同型号的新灯泡,且正常发光,则其额定电压为3.8V,由“它正常发光时通过的电流约为0.32A”可知,电流表选择的是小量程,则此时的电流值为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。 16.【答案】 (1)如答图所示 (2)Ⅰ.表中设计了平均电功率 Ⅱ.1 额定电压下小灯泡消耗的实际功率大于额定功率0.8W Ⅲ.小于 (3)4 D 答图【解析】 (1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,滑动变阻器阻值要变大,左边应选下面的接线柱; (2)Ⅰ.测功率,额定功率是在额定电压下的功率,只有一个,实际电压下的功率是实际功率,不能求功率的平均值;Ⅱ.额定电压下小灯泡消耗的功率P=UI=2.5V×0.4A=1W,大于灯泡标的额定功率0.8W;Ⅲ.由P= 知,电压相等时,功率越大,电阻越小,钨丝粗细一定时,钨丝越短,电阻越小;(3)①R= = =4Ω②在电压一定时,电流跟电阻成反比,所以是D. 四、解答题 17.【答案】 (1)由题图丙可知,单只PTC在预热过程中的最小电阻为500Ω; (2)当开关S1断开,S2与b接触时,两电阻串联,其总电阻R串=R1+R2,由P= 知,当R最小时P最大,故当R1=R2=500Ω时,P最大.R串=2×500Ω=1000Ω. 此过程中消耗的最大功率为 P= = =48.4W; (3)当开关S1闭合,S2与a接触时,两电阻并联,此时,胶枪正常工作. 由图丙可知,在150℃时单只PTC的电阻为1200Ω,则 R并= = = =600Ω, 则胶枪产生的热量为 Q=I2R并t= t= ×100s≈8066.7J, 胶条吸收的热量为Q胶条=ηQ=8066.7J×60%≈4840J. 18.【答案】 解: (1)1挡加热器加热,P1=550W + =P1 2挡加热器加热,P2=110W =P2 解①②方程组得: R1=110Ω,R2=440Ω (2)1挡加热时间t1后,开始保压 P1t1=cmΔt t1= = =960s (3)最后t2=2min内,2挡加热器工作 W=P2t2=110W×2×60s=1.32×104J
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