初中物理九年级上册期末复习14:电功率及其测量
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初中物理九年级上册期末复习14:电功率及其测量
一、电功率(共17题;共64分)
1. ( 2分) (2020·湘潭)功与完成这些功所用时间之比叫功率,下列哪个不是功率的单位()
A. 千瓦时
B. 焦/秒
C. 瓦特
D. 千瓦
2. ( 2分) (2020·大连模拟)以下四件家用电器正常工作时电功率最接近800W的是()
A. 电冰箱
B. 笔记本电脑
C. 台灯
D. 电饭锅
3. ( 2分) (2020九上·北京期中)下列用电器额定功率最接近1000W 的是()
A. 电子表
B. 台灯
C. 电风扇
D. 空调
4. ( 2分) (2020九上·长沙期中)一只电阻两端的电压由3V增大到5V时,通过该电阻的电流增加了0.2A,则该电阻消耗的电功率增加了()
A. 0.4W
B. 1.6W
C. 1.8W
D. 0.9W
5. ( 2分) (2020九上·长沙期中)如图所示的四个电路中,电源两极电压U相同,R1<R2,电路消耗的总功率由小到大的顺序是: ()
A. 甲、乙、丙、丁
B. 丁、丙、乙、甲
C. 丁、甲、乙、丙
D. 丙、乙、甲、丁
6. ( 2分) (2020·抚顺模拟)粗细均匀的电热丝放入水中,通电10min水开始沸腾;若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中,通电到水开始沸腾,所需要的时间是(不计一切热损失)()
A. 2.5min
B. 5min
C. 20min
D. 40min
7. ( 2分) (2020·南通)图甲为天然气泄漏检测电路原理图。
电源电压恒定,R0为定值电阻,气敏传感器两端电压U Q随天然气浓度C变化的关系如图乙。
则下列描述R0的功率P0、电路的总功率P随天然气浓度C 变化的关系图线中,可能正确的是()
A. B. C. D.
8. ( 2分) (2020九上·长沙期中)将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为3W,R2消耗的功率为9W,R1与R2的电阻之比为________,将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时,串联、并联时两电阻消耗的总功率之比________。
9. ( 3分) (2020九上·常熟期中)功率是表示物体做功________的物理量,一台机器的功率为200W,表示的物理意义是________,若该机器做功1.2×104J,需用时________s。
10. ( 2分) (2020·绵阳)如图所示,电源电压4V,两个小灯泡L1(2.5V,0.5W)和L2(3.8V,1.5W)串联接入电路。
闭合开关,L1与L2的________(选填“电流”或“电压”)相等,________(选填“L1”或“L2”)较亮。
11. ( 2分) (2020·雅安)如图所示,电源电压7V保持不变,灯L2的规格为“6V 3.6W" ,当开关S闭合,两灯发光,使用一段时间后L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1________,此时灯L2的实际电功率为
________W。
(假设灯丝电阻不变)
12. ( 2分) (2020·吉林模拟)如图所示是电热饮水机的电路原理图,饮水机有加热和保温两种工作状态,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1,S2闭合时,饮水机处于________(选填“加热”或“保温”)状态,饮水机的加热功率为________W。
13. ( 2分) (2020·河西模拟)某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡,其内部简化电路如图所示,当开关S置于“1”挡时,电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态;若电饭锅保温与加热时总功率之比为1∶5,则电阻R1与R2之比为________。
14. ( 2分) (2020·镇江模拟)某电能表表盘上标有“3000 imp/ (kW·h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20 min,电能表指示灯闪烁了300 次.该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h,它的电功率是________ W.
15. ( 15分) (2020·中山模拟)如图所示是某实验小组设计的加热器的简化电路图。
、是发热电阻,R2阻值是15Ω,电源电压是12V。
该加热器有高温和低温两个挡位,低温挡的电功率是6W。
试求:
(1)低温档时,电路中的电流是多少?
(2)R1的电阻是多少?
(3)高温档时的电功率是多少?
16. ( 10分) (2020·长春模拟)在如图所示的电路中,电源两端电压恒为6V,电阻R2=20Ω,闭合开关,电流表的示数为0.5A。
求:
(1)闭合开关,电路的总功率;
(2)电阻R1的阻值。
17. ( 10分) (2020·天津)某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,10min可产生
的热量。求:
(1)这台电烘箱的电功率;
(2)电阻丝工作时的电阻。
二、测量小灯泡的电功率(共4题;共27分)
18. ( 4分) (2020·吉林)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)图中的导线a应与电压表的________接线柱相连;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调至最大,目的是为了________;
(3)实验数据如下表所示,小灯泡的额定功率是________ W;
(4)利用该电路无法完成“探究电流与电压的关系”实验,理由是________。
19. ( 8分) (2020·长春)如图甲所示是测量额定电压为6V的某电阻元件电功率的电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,直到电阻元件正常工作,记录实验数据并绘制I-U图像如图乙所示。
由图像可知,电阻元件的额定功率为________W;
(3)分析图像发现,通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比,原因是________;
(4)若在调节滑动变阻器的过程中,突然电流表示数变为零,电压表示数接近电源电压,分析可知
________发生了断路。
20. ( 6分) (2020·十堰)如图是测量小灯泡额定电功率的实验,电源电压恒为6V,小灯泡额定电压U额=2.5V,正常发光电阻约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)本实验应选择规格为________的滑动变阻器,如图甲已有部分电路连接好,请用笔画线代替导线,将电路连接完整________。
(2)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是导线________(选填“a”、“b”或“c”)断了。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为________W。
(4)若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示的电路,并进行实验:①只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为;②保持滑片P位置不动,断开开关________,闭合其它开关,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式为P额=________(用题中物理量字母表示)。
21. ( 9分) (2020·柳州)小杰利用图甲的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V;
(1)连接电路时,应该保持开关________(选填“闭合”或“断开”)。
滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5V,此时电流表示数如图乙。
则小灯泡中的电流为________ A,小灯泡的额定功率为________W;
(3)调节滑动变阻器,记录多组电压、电流数据,计算小灯泡对应功率,完成实验;
图丙是小杰作出的小灯泡I﹣U图象。
老师鼓励他结合图甲思考以下问题:
①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中,电流表示数________,小灯泡的电阻________(以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”):小灯泡的电阻与其温度________(选续“有”或“无”)关:当温度为0℃时,小灯泡的电阻________(选填“小于”“等于”或“大于”)零;
②关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。
如图所示的图象中最合理的是________。
答案解析部分
一、电功率
1.【答案】A
【考点】电功率
【解析】【解答】A.千瓦时是电功的单位,不是功率的单位,A符合题意;
B.根据功率的定义:功与时间之比,可得出功率单位是焦/秒,是功率单位,B不符合题意;
C.瓦特是功率的国际单位,是功率的单位,C不符合题意;
D.千瓦是功率的常用单位,是功率单位,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】千瓦时是电功的单位,不是电功率的单位。
2.【答案】D
【考点】电功率
【解析】【解答】A.电冰箱的功率约是100W~200W,A项不合题意;
B.笔记本电脑的功率约是70W,B项不合题意;
C.台灯的功率约是40W,C项不合题意;
D.电饭锅的功率约是800W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在家用电器中,厨房加热用电器、空调等电功率较大接近800W。
3.【答案】D
【考点】电功率
【解析】【解答】常见的电子表的功率约为1W,台灯的功率约为30W,电风扇的功率约为100W,空调的功率约为1000W。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是生活中常见用电器电功率的估计,平时注意积累识记即可。
4.【答案】B
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】由题意知,
解以上两式得I1=0.3A,I2=0.5A
那么增加的电功率∆P=P2-P1=U2I2-U1I1=5V×0.5A-3V×0.3A=1.6W
故答案为:B。
【分析】结合电流、电压的变化,利用功率公式P=UI求解初末状态小灯泡的功率,做差即可。
5.【答案】D
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;两电阻并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即总电阻越并越小,小于任何一个分电阻;∵R1<R2,∴甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等,电阻关系为R丙>R乙>R甲>R丁,∵P=U2/R,且电源的电压U相同,∴四个电路的总功率关系为P丙<P乙<P甲<P丁,
故答案为:D.
【分析】结合电阻两端的电压和电阻的等效电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
6.【答案】A
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】解:电阻丝对折后电阻变为原来的,根据公式P=,功率变为原来的4倍,故烧开相同一壶水所需时间变为原来的,t′=t=×10min=2.5min。
故答案为:A
【分析】当电阻并联使用时,总电阻变为原来的四分之一,当电压相同时,电功率变为原来的四倍。
7.【答案】C
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知,气敏传感器两端电压随天然气浓度增大而增大,说明气敏传感器的电阻随浓度的增大而增大。
AB.R0的功率可表示为
气敏传感器两端电压与天然气浓度为线性关系,而R0的功率与气敏传感器两端电压不是线性关系,所以R0的功率与天然气浓度为非线性关系,AB项不符合题意;
CD.浓度的增大时,气敏传感器的电阻随之增大,电路中电流减小,总功率减小,C项符合题意,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
8.【答案】1∶3;1∶3
【考点】电功率与电压、电流的关系,电功率的计算
【解析】【解答】将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,由串联电路电流的规律可知通过两个电
阻的电流相等,R1与R2的电阻之比将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时总功率为P并总=
串联、并联时两电阻消耗的总功率之比
【分析】结合用电器的功率和电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;结合电路中的总电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
9.【答案】快慢;一秒钟做功200J;60
【考点】电功率
【解析】【解答】功率是表示物体做功快慢的物理量。
一台机器的功率为200W,表示的物理意义是一秒钟做功200J。
若该机器做功1.2×104J,由可知
【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多,利用用电器消耗的电能除以时间即为功率。
10.【答案】电流;L1
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】由灯泡参数可知其电阻分别为
当两个灯泡串联时,L1与L2的电流相等,根据可知,L1的电阻较大,则其实际功率较大,故较亮。
【分析】串联电路中电流处处相等;利用电压和电功率可以计算电阻,结合电压和电流计算电功率。
11.【答案】短路;4.9
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,两灯泡串联,若两灯中只有一灯发光,则电路故障一定不是断路,而是另一个灯泡短路,因为是L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1短路。
由可得,灯L2的电阻
当L1短路时,此电路为L2的简单电路,灯L2的实际电功率
【分析】电路故障包括短路和断路:短路时,电路中有电流,并且电流较大;断路时,电路中无电流;先根据可求得灯L2的电阻,再利用可求得灯L2的实际电功率。
12.【答案】加热;484
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】当开关都闭合时,R2短路,此时电功率较大,是加热状态,加热功率为。
故答案为:加热;484。
【分析】利用公式,结合电压和电阻计算电功率。
13.【答案】保温;1∶4
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】当开关S置于“1”挡,电阻R1、R0串联,此时电功率为
当开关S置于“2”挡,只有电阻R0工作,此时电功率为
因为,所以置于“1”挡为“保温”档。
因为电饭锅保温与加热时总功率之比为1∶5,所以
解得
【分析】电路中的电阻越小,电功率越大,根据电功率的比值,结合电源电压计算电阻,并计算比值。
14.【答案】0.1 kW·h;300 W
【考点】电功率的计算
【解析】【解答】根据电能表转数计算电能为,电功率为。
故答案为:0.1kW·h;300W。
【分析】根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能,利用电能和时间的比值计算电功率。
15.【答案】(1)解:由知,当两开关都闭合时,、串联,电路处于低温档;当只闭合开关时,只有接入电路,电路处于高温档;低温档时,电路中的电流为
答:低温档时,电路中的电流是0.5A
(2)解:当处于低温档时,电路中的总电阻为
R1的电阻为
答:R1的电阻是9Ω
(3)解:高温档时的电功率
答:高温档时的电功率是16W。
【考点】电功率与电压、电流的关系,电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电功率和电压计算电流;(2)根据电功率和电压可以计算电阻大小;(3)利用电压和电阻计算电功率的大小。
16.【答案】(1)解:闭合开关,、并联,由可得电路的总功率
答:闭合开关,电路的总功率为3W
(2)解:消耗的电功率为
由可得的阻值
答:电阻R1的阻值为30Ω。
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)利用电压和电流的乘积计算电功率;(2)根据电压和电阻可以计算电功率大小,利用电压和电功率可以计算电阻。
17.【答案】(1)解:由可得电烘箱的电功率
答:这台电烘箱的电功率为;
(2)解:由可得电阻丝工作时的电阻
答:电阻丝工作时的电阻44Ω。
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)利用电能和时间的比值计算电功率;(2)根据电功率、电流计算电阻大小。
二、测量小灯泡的电功率
18.【答案】(1)3
(2)保护电路
(3)0.75
(4)灯丝电阻是变化的(或灯丝电阻受温度影响、灯丝电阻随温度的升高而增大、没有控制电阻不变)【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压是2.5V,则小灯泡的电压不超过2.5V,所以电压表量程选择0 3V。
(2)闭合开关前滑动变阻器调到最大阻值是为了保护电路。
(3)由实验数据可知,小灯泡的额定电流是0.3A,根据公式可计算出小灯泡的额定功率是0.75W。
(4)探究电流与电压关系的实验中,要保证电阻一定,小灯泡的电阻会随温度升高而增大,故不能完成此实验。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,在量程允许的情况下,选择小量程;(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)测量小灯泡功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可;
(4)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大。
19.【答案】(1)
(2)1.8
(3)电阻元件受温度影响不是定值
(4)电阻元件
【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器在电路中应遵循“一上一下”的接法
;(2)由图像可知,该元件正常工作时的电流为0.3A,其额定功率
(3)分析图像发现,通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比,原因是“电阻元件受温度影响,其阻值不是定值”。
(4)[若在调节滑动变阻器的过程中,突然电流表示数变为零,电压表示数接近电源电压,其原因极有可能是“电阻元件断路”,此时电压表被串联进入电路,造成电路中电阻过大,电流表示数几乎为零;又根据串联电路的分压原理可知,电压表其示数接近电源电压。
【分析】(1)测量元件功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可;
(2)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大;
(3)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
20.【答案】(1)“50Ω 1A”;
(2)c
(3)0.65
(4)S1;
【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻为10Ω,此时电路中的电流为
小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为3.5V,电流为0.25A,所以此时滑动变阻器的最大阻值为
所以要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器。
小灯泡的额定电压为2.5V,所以要使小灯泡正常发光时,电压表的示数为2.5V,电压表的量程选择“0~3V”量程,连接电路如图所示:。
(2)由题意知,连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发
光,电流表有示数,电压表无示数,可能是与小灯泡并联的导线c短路导致的。
(3)由图乙可知,额定电流为0.26A,根据公式P=UI可知小灯泡的额定功率为(4)只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为,持滑片P位置不动,只能断开开关S1保证电路是一个通路。
只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为,保持滑片P位置不动,断开开关S1,闭合其它
开关,读出电流表示数为I,所以,只闭合开关S和S1,此时流经小灯泡的电流为,加在小灯泡两端的电压为U额,所以小灯泡的额定功率为
【分析】(1)滑动变阻器的规格与灯泡的电阻相当即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;(3)测量小灯泡功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可;
(4)结合题目给出的电流和电压值,利用功率公式求解功率的表达式即可。
21.【答案】(1)断开;B
(2)0.24;0.6
(3)变大;变大;有;大于;B
【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电路在连接时,开关应处于断开状态。
电路在连接时,滑动变阻器应处于最大阻值处。
(2)如图所示电流表量程为0~0.6A,每小格为0.02A电流为0.24A。
根据P=UI,U=2.5V,I=0.24A,可得P为0.6W。
(3)滑动变阻器滑片向A端移动时,电阻变小,电路中电流变大,小灯泡亮度变亮,小灯泡温度升高,灯泡电阻与温度有关,温度升高,电阻变大。
导体电阻是导体的属性,当温度降为0℃时,电阻不会为0,仍然大于0。
根据P=I2R,若R不变,则P与I2成正比,图线为过原点的直线,因灯的电阻随电流变大而变大,故P与I2的图象是过原点的直线,A错误;P与I2有向上的趋势,B正确,CD错误。
故答案为:B。
【分析】(1)连接电路时,开关断开,滑片在阻值最大处;(2)根据电流表选择的量程和指针位置测量电流,利用电压和电流的乘积计算电功率;(3)串联电路中的电阻减小,电流变大;灯泡的分压变大,电阻变大;根据电流和电阻变化,分析电功率的变化。
试卷分析部分1. 试卷总体分布分析
2. 试卷题量分布分析
3. 试卷难度结构分析
4. 试卷知识点分析。