2023——2024学年度人教版九年级物理第十八章《电功率》单元过关练习(二)
一.选择题
1.如图所示,常见的家用电器,工作时主要将电能转化为机械能的是( )
A.电饭锅 B.电熨斗 C.电视机 D.电风扇
2.电视机的待机功能给人们带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台50寸彩色电视机的待机功率大约是10W,假如他家电视机平均每天开机4h,看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能约为( )
A.14.6kW h B.146 kW h C.7.3 kW h D.73 kW h
3.安装在小高家中的电能表如图所示,下列说法正确的是( )
A.小高家已经消耗的电能为2508.6J B.此电能表转盘每小时最多能转过3600转
C.此电能表的额定最大电流是20A D.此电能表可以安装在我们学校的干路上使用
4.用同种材料制成的两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,将它们按如图所示串联在电路中并通电,则乙导体的( )
A.电阻大 B.通过的电流小
C.两端的电压小 D.消耗的电能多
5.如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图像,由图像可知( )
A.RA>RB
B.若将A、B串联接入电路,闭合开关后,它们两端的电压UA:UB=2:1
C.若将A、B并联接入电路,闭合开关后,干路电流为0.9A时,电源电压是6V
D.若将A、B串联接入电路,闭合开关后,相同时间它们消耗的电能WA:WB=1:2
6.甲、乙两只白炽灯上分别标着“220V,25W”和“220V,100W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响),下列分析正确的是( )
A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.若灯丝的材料、长度相同,则乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
C.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
D.将甲、乙两灯串联接在220V的电路中,两灯一定都能正常发光
7.如图所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关,电压表的示数为U。现有两个标有不同字样小灯泡L1:“2.5V、1.25W”和L2:“2.5V、1.5W”,灯泡的电阻恒定不变。将L1接入ab间,再闭合开关,小灯泡L1正常发光,电压表示数变化了0.5V。下列说法正确的是( )
A.未接灯泡时,电压表示数U=0V B.电源电压为4V
C.R0的阻值为1Ω D.在ab间换接L2,闭合开关,L2实际功率大于1.5W
8.如图所示的电路中,电源两端电压为3V,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A.甲表为电压表,且示数为3V B.乙表为电流表,且示数为1A
C.通电1min,该电路消耗的电能为270J D.该电路的实际功率为两灯额定功率之和
9.如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P从一端滑向另一端的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙示,根据图象信息可知,下列判断不正确的是( )
A.R0的阻值是10Ω B.电路的最大总功率是25.6W
C.R0的最小功率是3.2W D.滑动变阻器的最大阻值是70Ω
10.已知小灯泡的额定电压,小明打算增加一个定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是( )
A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
11.电风扇、日光灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样,正常工作时,相同的时间内( )
A.电风扇产生的热量最多 B.日光灯产生的热量最多
C.电烙铁产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
12.某一阻值为R的电阻,通过的电流为I时,在t时间内产生的热量是Q。则当另一阻值为2R的电阻,通过电流是2I时,在同样的t时间内产生的热量为( )
A.2Q B.4Q C.8Q D.16Q
13.某电热水壶有两根电热丝,若把一根电热丝接入电路,烧开一壶水要30min;若把另一根电热丝接入原电路,烧开一壶水要15min,若把这两根电热丝并联起来接入原电路,烧开这壶水需要的时间是(不考虑热损失)( )
A.45min B.10min C.15min D.30min
二.填空题
13.如图,在测量电阻实验中,电阻R0=12Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5V,则电源电压为 V,电阻R 的阻值为 Ω,1min电流对R0做功 J。
14.某品牌电吹风,其铭牌上标有“220V 1100W”的字样。测得电热丝的电阻为48.4Ω。要使电吹风送冷风,选择开关应放在 (A、B或C)位置,吹冷风3min消耗的电能为 J。
15.如图是电吹风内部的电路图,吹热风时的开关状态是 ,接在电压正常的插座上时,电压吹热风时通过电动机的电流为0.5A,通过电热丝的电流为5.5A,吹热风的电功率是 W。
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=3:7,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙= ,R1、R2消耗的电功率之比为P1:P2= 。
17.图1是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像,将它们按图2所示接入电路中,只闭合开关S时,小灯泡的实际功率为1W,再闭合开关S1,电流表示数变化了 A,电源电压为 V,电路消耗的总功率为 W。
18.小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.25A。则电源电压为 V;定值电阻的阻值是 Ω;只闭合开关S1,定值电阻R消耗的电功率 W。
19.如图甲所示为一款电煎药壶,工作电路简化为图乙,它在工作时,有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时,高温挡功率为600W,中温挡功率为200W。当Sa接1、同时Sb断开时,电路处于 挡;用该电器的“高温”挡正常工作10min,R1放出的热量为 J。
20.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,两电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示,则电压表V1的示数变化是图像 (选填“a”或“b”),电源电压为 V;滑片移至最左端时,10s内电流通过R1产生的热量为 J。
三.作图题
21.小刚在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中。在研究电压的变化对电流的影响时,他连接的电路如图2所示。但电路中有一根导线接错了,请你用笔在图2中将接错的导线打上“×”,把正确的接线画上,并在虚线框内设计出实验数据记录的表格;
22.在研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,用到如图所示的实验器材。若探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,请你用笔画线代替导线在图中选择合适的器材完成实验电路的连接。
四.实验探究题
23.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图甲所示,闭合开关后,发现只有 (电流/电压)表有示数。经检查发现有根导线连接错误,请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是 。
A.灯泡短路; B.灯泡断路;
C.滑动变阻器短路; D.滑动变阻器断路。
(3)改正错误后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向 (选填“左”或“右”)滑动。
(4)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率为 W。
24.在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都不发光,且电压表、电流表均无示数。某同学用一根导线排查故障,当把导线的两端分别接在M、N和M、B接线柱上时,发现小灯泡两次都发光且电压表均有示数。根据上述现象可判断出电路的故障是: 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为 W;
(4)测量发现,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,其原因是: ;
(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额,的小灯泡正常工作时的电阻RL。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③断开S1,闭合开关S2,移动 (选填“R1”或“R2”)的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡正常工作时的电阻表达式为RL= (用I1、I2、R表示)。
25.甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察 来反映电阻产生热量的多少。
(2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择 (选填“甲”或“乙”)图装置进行实验。通过观察实验现象,可以得到的实验结论是:当电阻和通电时间相同时,电流越 (选填“大”或“小”)电流通过导体时产生的热量越多。
(3)连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值Q左:Q右= 。
(4)完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”的实验,其中A,B两个电阻丝的电阻应该是 (选填“相同”或“不同”)的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
四.计算题
26.如图所示电路中,电源电压为8V并且保持不变,变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡的规格为“6V3W”求:(1)灯泡的电阻;(2)P在最左端时,小灯泡的实际功率是多大?(3)小灯泡正常发光时,变阻器接入电路的阻值是多大?
27.如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“0~20Ω,1A”字样。求:(1)小灯泡的电阻为多大?(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动?此时消耗最小功率是多少W?(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
28.小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图甲所示,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节,其额定电压为220V,低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时:(1)低温挡加热的电流多大?(2)中温挡加热5h,消耗多少度电?(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦?