北京课改版九年级全册《11.2 电功率》同步练习2
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)图甲中的、分别为小灯泡和定值电阻的图象,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压为下列说法正确的是
A. 由图象可知小灯泡电阻随温度的升高而减小
B. 闭合开关后,灯泡的电压为
C. 电阻的阻值为
D. 闭合开关后,电阻的电功率为
2.(3分)小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示.将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为6V,且保持不变.当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光.下列说法不正确的是( )
A. 开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
B. 开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω
C. 小灯泡L的额定功率为0.625W
D. 电阻R0的阻值为14Ω
3.(3分)把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中,下列说法正确的是( )
A. 两灯均不能正常发光,但L1灯较亮
B. 两灯均不能正常发光,但L2灯较亮
C. 两灯均能正常发光
D. 把电源电压提高到24V,两灯都能正常发光
4.(3分)为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召,青青设计了一种烟雾报警装置,其原理电路如图所示,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。当接收到的激光光照强度因烟雾而发生改变,使电路中电流小于或等于时,烟雾报警器报警。闭合后,当电流从变化至时,光敏电阻消耗的电功率从变为关于此变化过程,下列说法正确的是
A. 烟雾浓度逐渐减小,电压表示数变大
B. 电源电压为,的阻值为
C. 当电压表示数为时,烟雾报警器报警
D. 消耗的电功率变化了
5.(3分)小明发现家中的客厅灯泡较亮,而餐厅灯泡较暗,则较亮的灯泡
A. 电阻小 B. 功率小 C. 电压小 D. 电流小
6.(3分)某用电器正常工作时,功率接近的是
A. 家用电冰箱 B. 电视机
C. 节能灯 D. 电压力锅
7.(3分)家庭生活中,下列估测符合事实的是( )
A. 家用电视机的电功率约为10W B. 人体正常体温是37℃
C. 中学生书包的质量约为50kg D. 初中物理课本的一张纸的厚度为1mm
8.(3分)下列数据是小明对家中相关物理量的估测,其中最符合实际的是
A. 家中饮水杯的高度约为 B. 冬天淋浴时的水温约为
C. 家中电压力锅的质量约为 D. 家中书桌上的小台灯的额定功率约为
9.(3分)“220V 40W”和“110V 40W”的两只灯泡都正常工作时( )
A. 因为通过它们的电流不同,所以亮度不同
B. 因为两只灯泡的灯丝电阻不同,所以亮度不同
C. 因为两只灯泡两端的电压值不同,所以亮度不同
D. 因为它们的电功率相同,所以亮度相同
10.(3分)在灯具世界的橱窗里摆放着几种不同的灯泡,若让它们都正常工作,你认为正确的是( )
A. 所加电压大的灯泡更亮 B. 实际功率大的灯泡更亮
C. 通过电流强的灯泡更亮 D. 电阻小的灯泡更亮
11.(3分)标有“6V 6W”、“3V 3W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变),若将它们并联接在某电源上,两灯都发光,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V时,灯L1、L2都正常发光灯
B. 灯L1、L2的实际功率之比为2:1
C. 电源电压为3V时,通过灯L2的电流比L1大
D. L1比灯L2亮
12.(3分)在如右图所示的电路中,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右端b滑动的过程中,正确的是( )
A. 电流表的示数增大,电灯L变亮 B. 电压表的示数增大,电灯L变暗
C. 电流表的示数不变,电灯L变亮 D. 电压表的示数减小,电灯L变暗
二 、填空题(本大题共5小题,共19分)
13.(5分)太阳能是人类取之不尽、用之不竭的、清洁的 ______ 再生能源填“可”或“不可”“阳光动力号”飞机运行中的全部能耗都是利用太阳能电池板为其提供的,为确保“阳光动力号”飞机着陆时的能见度,飞机上安装了盏着陆灯,每盏着陆灯的功率只有其光照强度相当于的白炽灯如果着陆过程需要分钟,则每盏着陆灯着陆过程消耗的电功是 ______
14.(1分)如图所示,电阻不变,电源电压保持恒定。当在、间接一个” ”的灯时,的功率为;当在、间接一个” ”的灯时,的功率为则______填”大于”、”小于”或”等于”。
15.(3分)瑞瑞家的电能表上个月底的表盘数字是,这个月底的表盘数字如图所示,可知他家本月用电____度,他家电能表正常工作的电压为____V.他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转了600转,则该电水壶的功率为____W.
16.(5分)小雷家电能表上月底的示数为,本月底的示数如图所示,她家本月消耗电能为 ______。该电能表的转盘转过转时,消耗的电能为 ______。小雷家同时接入的用电器总功率不能超过 ______。
17.(5分)小明采用如图所示的方法连接,闭合开关,两个灯泡都亮了。若电源电压为,灯泡的规格均为“”,则每个灯泡的电阻是______,每个灯泡的实际功率是_____。灯丝电阻恒定不变
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
18.(10分)(2020·广东中考)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的.他猜想:台灯变亮时电位器的功率会变小为此他设计了图甲所示的电路进行探究,已知电源电压为并保持不变,电压表有两个,电流表有一个,滑动变阻器规格为“”,小灯泡标有“ ”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响).
(1)电路中是_______表,是_______表.
(2)实验中,小灯泡正常发光时,电流表的示数为________.
(3)根据实验数据,绘制出滑动变阻器的电功率与小灯泡的电功率的关系图像如图乙所示,由图可知:小灯泡的电功率(或亮度)变大时,滑动变阻器的电功率_______________________________.
(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的,在确保电路中各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的电功率变化范围是从________至_______.
四 、计算题(本大题共3小题,共30分)
19.(10分)自动洗碗机工作过程是:先打开进水阀使水箱内进水,再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度,然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出,通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。部分参数如下表所示,已知某型号洗碗机一
次标准洗涤程序的耗水量是,耗电量是,耗时,求:
额定电压
频率
加热功率
设定水温
若某次标准洗涤进水时进水阀中水温为,后达到设定水温,则水箱中的水吸收的热量是多少;
一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量;
洗碗机内的电动机功率大约是多少。
20.(10分)为了足不出户就能吃到美味的火锅,小明家新买了一台电火锅,铭牌上标有“加热功率:,保温功率:”的字样,如图是其加热部分的简化电路图,为加热保温切换开关不计温度对电阻的影响,求:
加热状态工作消耗的电能;
的阻值;
保温状态时的电功率。
21.(10分)小明家有一个“,”的台灯,接在电路中正常发光。求:
灯泡正常发光时的电阻;
灯泡正常发光,电流所做的功。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】【试题解析】
解:
、由图甲结合可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大;此时灯泡的实际功率增大,灯丝温度也在升高,由此说明,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故错误;
、灯泡和定值电阻串联,电流相等,电压之和等于电源电压,由图象可知,当电流为时,灯泡两端电压为,定值电阻两端电压为,总电压为,故错误;
、由项数据可知,电阻的阻值:,故错误;
、电阻的实际功率:,故正确。
故选:。
此题主要考查了电功率和电阻的计算,要掌握电功率和电阻的计算公式,关键能够根据串联电路的电流和电压特点从图象中确定灯泡和电阻两端的电压和通过的电流。
2.【答案】A;
【解析】解:(1)灯泡正常发光时UL=2.5V,
由图甲可知对应的电流RL=10Ω,
灯泡的额定功率:
PL=
UL2
RL
=
(2.5V)2
10Ω
=0.625;
(2)灯泡与电阻串联,
电阻两端的电压:
UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
∵通过它们的电流相等,
∴I=
UL
RL
=
UR
R
,即
2.5V
10Ω
=
3.5V
R
,
解得:R=14Ω.
故选A.
3.【答案】B;
【解析】解:(1)∵串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻,
∴根据I=
U
R
可知,两灯泡串联接到12V的电源上时,灯的电压小于额定电压,所以两灯泡均不能正常发光,故C不正确;
∵R=
U2
P
,且两灯泡的额定电压相等,L1灯泡的额定功率大于L2的额定功率,
∴L1灯泡的电阻小于L2的电阻,
∵串联电路各处的电流相等,
∴根据P=I2R可知,L2灯泡的实际功率大、灯较亮,故A不正确、B正确;
(2)∵I=
P
U
,
∴两灯泡正常发光时的电流不相等,
∵串联电路各处的电流相等,
∴把电源电压提高到24V时,两灯泡不可能都正常发光,故D不正确.
故选B.
4.【答案】D;
【解析】解:由电路图可知,光敏电阻和定值电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,
所以,烟雾浓度逐渐减小时,光照强度增强,的阻值变小,电路中的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大,两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压变小,即电压表示数变小,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,且时,时,
所以,由可得,光敏电阻的阻值分别为:
,,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
所以,电源的电压:
,
即:,
解得:,
电源的电压:,故B错误;
消耗的电功率的变化量:
,故D正确;
当电压表的示数为时,两端的电压:
,
此时电路中的电流:
,
因电路中电流小于或等于时,烟雾报警器报警,
所以,此时烟雾报警器不报警,故C错误。
故选:。
由电路图可知,光敏电阻和定值电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由题意可知烟雾浓度逐渐减小时的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知两端的电压变化;
根据串联电路电流特点和求出光敏电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出的阻值,进一步求出电源的电压,进一步求出消耗的电功率的变化量;
根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为时两端的电压,根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流,然后判断烟雾报警器是否报警。
该题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分析,利用好题干中所给的条件是关键。
5.【答案】A;
【解析】解:因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,较亮灯泡的电功率较大,故错误;
家庭电路中,客厅灯泡与餐厅灯泡并联,它们两端电压相等,根据公式可知,较亮灯泡的电阻小;
又根据公式可知,较亮灯泡的电流大,故错误,正确。
故选:。
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,据此判断较亮灯泡的电功率,家庭电路中,客厅灯泡与餐厅灯泡并联,它们两端电压相等,根据公式可知两灯泡的电阻关系,根据公式可知通过两灯泡的电流关系。
此题主要考查了并联电路的电压特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
6.【答案】D;
【解析】【试题解析】
此题主要考查学生对电功率物理含义的理解和掌握,并且熟悉常见家用电器的功率。
根据常见家庭用电器的额定功率进行选择,电功率为的用电器属于大功率用电器。
A.电冰箱的额定功率约为,故不符合题意;
B.电视机的额定功率约为左右,故不符合题意;
C.节能灯的功率约为几瓦或几十瓦,故不符合题意;
D.电压力锅的功率约为,故符合题意。
故选。
7.【答案】B;
【解析】解:A、家庭电视机的电功率大约为100W,10W不合实际;
B、人体正常体温是37℃,符合实际;
C、中学生书包的质量一般在5kg左右,50kg太大,不合实际;
D、初中物理课本的一张纸的厚度约为70μm,合0.07mm,达不到1mm,故不合实际.
故选B.
8.【答案】C;
【解析】解:
A.人一扎的长度约为,家中饮水杯的高度略小,约为,故A不符合实际;
B、人的正常体温为,冬天淋浴时的水温略高,约为,故B不符合实际;
C、家中电压力锅的质量约为,故C符合实际;
D、书桌上的小台灯的额定功率约为,故D不符合实际。
故选:。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理。,也能增长我们的物理知识。
9.【答案】D;
【解析】解:“220V 40W”和“110V 40W”的两只灯泡都正常工作时,实际功率等于额定功率,都为40W,因此两灯泡的亮度相同.
故选D.
10.【答案】B;
【解析】几种不同的灯泡,这些灯都在额定电压下工作,实际功率都等于各自的额定功率.
灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮.故只有B选项正确.
故选B
11.【答案】C;
【解析】解:
A、两灯并联时,根据并联电路的电压特点,两灯电压U1=U1=U=9V,所以两灯不能正常发光,故A错误;
BD、根据P=
U2
R
,R1=
U12
P1
=
(6V)2
6W
=6Ω,R2=
U22
P2
=
(3V)2
3W
=3Ω,
根据P=
U2
R
可知,P1:P2=R2:R1=3Ω:6Ω=1:2;
因为L2实际功率大,所以L2比灯L1亮,故BD不正确;
C、电源电压为3V时,两灯泡两端的电压均为3V,根据I=
U
R
,因为R1>R2,所以I1<I2,故C正确.
故选C.
12.【答案】B;
【解析】由图示可知灯泡与电阻是串联的,电压表测变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右端b滑动的过程中,电阻增大,所以电流是减小的,灯泡变暗,灯泡两端的电压减小,所以电压表的示数是增大的;
故选B
13.【答案】可;6000;
【解析】解:太阳能是在短期内可以再生的,所以是可再生能源;
由可得,每盏着陆灯着陆过程消耗的电功
故答案为:可;
从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源.化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源.
根据可求得每盏着陆灯着陆过程消耗的电功.
此题主要考查能源的分类和电功的计算,比较简单,属于基础知识,要求学生应熟练掌握.
14.【答案】大于;
【解析】解:已知两个灯泡的额定电压相等,由可知,功率为“ ”灯泡的电阻大,
所以当在、间接一个“ ”的灯时,电路中的总电阻较大,
由可知,此时电路中的电流较小;
则由可知,当在、间接一个“ ”的灯时,的功率较小,即。
故答案为:大于。
先根据比较两个灯泡电阻的大小,然后根据欧姆定律比较电路中电流的大小,最后根据比较功率的大小。
该题考查功率计算公式和欧姆定律的应用,关键会选择合适的计算公式。
15.【答案】100;220;1440;
【解析】解:(1)上个月底电能表示数W1=1262.5kW h,这个月底电能表示数W2=1362.5kW h,
瑞瑞家本月用电:
W=W2-W1=1362.5kW h-1262.5kW h=100kW h=100度;
(2)他家电能表正常工作的电压为220V;
(3)电能表转盘转动600r,电路消耗的电能为:
W'=600×
1
2500
kW h=0.24kW h,
该电水壶消耗的实际功率:
P=
W
t
=
0.24kW h
1060
10
60
h=1.44kW=1440W.
故答案为:100;220;1440.
16.【答案】80 0.1 6600;
【解析】解:电能表的最后一位是小数、单位是,小雷家本月消耗的电能:
;
表示的是电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转,
则转盘转时,电路中用电器消耗的电能:
;
“”是指电能表平时工作时允许通过的最大电流,“”是指电能表的工作电压,
小雷家同时接入的用电器的最大总功率:
。
故答案为:;;。
小雷家本月消耗的电能等于本月底电能表的示数减去上月底电能表的示数,注意电能表最后一位是小数、单位是;
表示的是电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转,据此求出转盘转时电路中用电器消耗的电能;
中,是指电能表平时工作时允许通过的最大电流,“”是指电能表的工作电压,利用求小雷家同时接入的用电器的最大总功率。
此题主要考查了电能表的读数、消耗电能、电功率的计算,关键是电能表相关参数含义的理解。
17.【答案】;
;
【解析】
解决此类电路问题的关键是掌握欧姆定律的应用和串联电路的特点。
已知灯泡的额定电压和额定电流,利用即可求电阻值;
根据串联电路的特点求出灯泡的实际电压即可利用求功率。
已知,,根据欧姆定律得:
。
已知电源电压,两个相同的灯泡串联连接;
根据串联电路的特点可知,
则灯泡的实际功率。
故答案为:;。
18.【答案】(1)电流 电压 (2) (3)先变大后变小 (4) ;
【解析】(1)电压表应并联在用电器或电源两端,电流表应串联在电路中,所以为电流表,为电压表.(2)由题图甲可知,与串联,电流表测量电路中的电流,由可知,小灯泡正常发光时,电流表的示数.(3)由题图乙可知,小灯泡的功率变大时,滑动变阻器的功率先变大后变小.(4)由题意知,两个电压表的量程均为,电流表的量程为,小灯泡的电阻.能承受的最大电压,超出电压表的测量范围,所以在保证电路各元件安全的前提下,两端的最大电压为,此时的电功率最大,.当接入电路的阻值为时,电路中的电流,两端的电压,超出了电压表的测量范围,所以在保证电路各元件安全的情况下,滑动变阻器两端的最大电压为,此时小灯泡两端的电压最小,为,由可得,小灯泡的最小功率.
19.【答案】解:(1)由表格数据可知,设定温度即水的末温t=80℃,
则水箱中的水吸收的热量:
Q吸=m(t-)=4.2×103J/(kg ℃)×9kg×(80℃-20℃)=2.268×106J;
(2)由P=可得,加热过程中消耗的电能:
W热=P热t′=1.4kW×0.5h=0.7kW h,
则一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量:
W动=W总-W热=0.8 kW h-0.7kW h=0.1kW h;
(3)洗碗机内的电动机工作时间:
t″=2.1h-0.5h=1.6h,
洗碗机内的电动机功率:
P动===0.0625kW=62.5W。
答:(1)水箱中的水吸收的热量是2.268×106J;
(2)一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量为0.1kW h;
(3)洗碗机内的电动机功率大约是62.5W。;
【解析】
由表格数据可知,设定温度即水的末温,又知道水的初温、比热容以及质量,根据求出水箱中的水吸收的热量;
根据求出加热过程中消耗的电能,消耗的总电能减去加热消耗的电能即为一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量;
先求出洗碗机内的电动机工作时间,利用求出洗碗机内的电动机功率。
此题主要考查了吸热公式和电功公式、电功率公式的应用,正确的得出加热水的末温和电动机工作的时间是关键。
20.【答案】解:
(1)由P=可得加热状态工作10min消耗的电能:
W=P加热t=1100W×10×60s=6.6×105J;
(2)由图知,电火锅开关接2时,电路中只有R1,电路电阻较小,由P=可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,此时电火锅处于加热状态,
根据P=可得R1的阻值:R1===44Ω,
(3)由图知,电火锅开关接1时,电热丝R1、R2串联,电路电阻较大,根据P=可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小,此时电火锅处于保温状态,
此时电路的总电阻:R===440Ω,
根据串联电路的电阻规律可知,R2的阻值:
R2=R-R1=440Ω-44Ω=396Ω,
此时电路中电流I===0.5A,
此时R2的电功率:
P2=I2R2=(0.5A)2×396Ω=99W。
答:(1)加热状态工作10min消耗的电能为6.6×105J;
(2)R1的阻值为44Ω;
(3)保温状态时R2的电功率为99W。;
【解析】
知道电火锅在加热状态时的功率,利用求出正常工作所消耗的电能;
由图知,电火锅开关接时,电路中只有,电路电阻较小,由可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,此时电火锅处于加热状态,利用求;
由图知,电火锅开关接时,电热丝、串联,电路电阻较大,根据可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小,此时电火锅处于保温状态,利用求此时电路的总电阻,根据串联电路的电阻规律求的阻值;利用欧姆定律求此时电路中电流,再利用求的电功率。
该题考查了电功率和电能的计算,分析电路图得出加热、保温档的电路组成是关键。
21.【答案】解:(1)由题可知,灯泡的额定电压U额=200V,P额=40W,
由P=可得灯泡正常发光时的电阻为:R===1210Ω;
(2)灯泡正常发光1min,电流所做的功为:W=P额t=40W×60s=2400J。
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为1210Ω;
(2)灯泡正常发光1min,电流所做的功为2400J。;
【解析】
灯泡的额定电压和额定功率已知,根据可求得灯泡正常发光时的电阻;
根据可求得灯泡正常发光,电流所做的功。
该题考查了电阻、电功的计算,难度不大,从灯泡铭牌上获取信息、掌握和灵活应用公式是解答该题的关键。