2023年中考九年级物理第一轮 提升练习:电功和电功率的计算
一、单选题
1.分别将LED灯L1和小灯泡L2分别接入电路,测得电压电流如图所示,实验中LED灯比小灯泡亮得多。下列说法正确的是( )
A.L1所做的功比L2多 B.L1做功比L2做功快
C.L1每秒钟消耗电能比L2少 D.L1每秒钟消耗电能比L2多
2.某用电器正常工作时,15min内消耗的电能是0.3kW h,这个用电器可能是( )
A.空调器 B.电冰箱 C.电视机 D.收音机
3.小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开,看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断,其中不正确的是( )
A.这块电池能提供的电能大约为23000J
B.图中mAh和Wh都是能量的单位
C.将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元(每度电0.48元)
D.不考虑机械自重及摩擦等,这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机,能借助机械将一个中学生提升超过20m高
4.如图所示的电路中,闭合开关,滑动变阻器滑片向右滑动的过程中( )
A.灯泡L1亮度变亮,L2亮度不变 B.灯泡L1亮度变亮,L2亮度变暗
C.灯泡L1亮度不变,L2亮度变亮 D.灯泡L1亮度变暗,L2亮度变亮
5.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA h,它充满电后,大约存储的电能是( )
A.4.181J B.4.181×103J C.1.5×104J D.15kW h
6.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率,当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW·h,那么这个用电器可能是()
A.电冰箱 B.普通白炽灯
C.彩色电视机 D.壁挂式空调机
7.如图所示,已知灯泡标有“4V 4 W”字样,滑动变阻器阻值为0~8 ,当滑片P移到端点a时,小灯泡正常发光,当滑片P移到中点时,小灯泡的电阻和实际功率分别为( )
A.4 Ω 1 W B.1 Ω 4 W
C.4 Ω 2 W D.2 Ω 1W
8.如图所示电路中,两开关闭合时,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω,下列说法正确的是( )
A.若电阻 R1 短路,则电流表 A1、A2 有示数且相等
B.若电阻 R1 断路,则电流表 A2 的示数和 R2 的乘积为5V
C.若用一个 20Ω 的电阻替换R2,则电路的总功率变小
D.若电阻 R2 断路,则通电阻1min R1 产生的热量为 3.6J
9.图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后( )
A.M的电阻RM变大
B.电路消耗的总功率变大
C.电压表与电流表的示数乘积不变
D.电压表与电流表的示数之比变大
10.图甲所示是小明的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化),下面说法中正确的是( )
A.电阻丝AB的阻值为6Ω B.小灯泡的最小功率为1.5W
C.电路中的最大功率是6W D.滑片P从最左端A滑到最右端B
11.在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是 ( )
A.甲的电阻一定大于乙的电阻
B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C.甲中的电流一定大于乙中的电流
D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率
12.大道的“十字”路口上,安装着交通指示灯,每组指示灯是“红、黄、绿”三盏,每盏灯上都标有“220V 100W”字样,则每组灯正常工作时每小时耗电( )
A.0. 1度 B.0.2度 C.0.3度 D.0.4度
二、填空题
13.小华家电能表上月底的示数为3537.3,本月底的示数如图所示、则小华家本月消耗的电能 。这块电能表允许接入的用电器总功率为 W。如果表盘转过 120圈用时30min,则用电器的电功率为 kW。
14.如图所示,是接在家庭电路中的单相电能表,如果该家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表转盘在4min内转过240圈,则该电热水器的实际电功率为 W。
15.甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得两灯的I﹣U关系图象如图所示,甲灯的额定功率为 W.当把两灯并联在6V电源上时, (填“甲”或“乙”)灯发光更亮一些.当把两灯串联在某一电源上时,通过甲灯的电流为0.4A,那么这个电源的电压为 V.
16.6C电量通过20Ω电阻时,电流做了12J的电功,则电阻两端的电压是 V,导体中的电流强度是 A,此电阻的电功率是 W,通电时间为 s.
17.如图所示,电源电压为220V,R是电烙铁,标有“220V 40W”字样,L是电灯泡,标有“PZ220V 40W”字样,当开关S闭合时,电烙铁每分钟产生的热量是 J;当 开关S断开时,电烙铁的实际功率是 W;开关S断开后,整个电路工作 h消耗1kW h电能.
18.如图所示为 与 的 图像。则当 两端的电压为 时, 的阻值为 ;若将 与 并联接在 的电源上,则电路消耗的总功率为 。
三、实验探究题
19.创新小组为了测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率,连接了部分实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:导线不得交叉;向右移动滑片时,灯泡变暗;
(2)实验小组闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,若电路中仅有一处故障,则故障原因不可能是____;
A.电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
(3)若你是小组成员,请你帮小组设计一个记录实验数据的表格;
(4)小晋改变滑片的位置,使电压表示数等于额定电压,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;
(5)实验结束后,同组的小爱想利用现有的器材探究电流和电压关系,请你对小爱的想法做出评价: 。
20.在测定额定电压为2.5V的小灯泡电功率的分组实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路图连接完整;
(2)小明闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是: 。排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W;
(3)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是______。
A. B.
C. D.
(4)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表所示),你认为这样处理数据是 (填“合理”或“不合理”)的,理由是 。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.69
2 2.5 0.28 0.70
3 2.8 0.30 0.84
四、综合题
21.如图是一款冬夏两用风机的工作原理图,工作时可以吹出热风或冷风,其热风档的额定功率为616W.
(1)当开关拨到图中位置“1”时,风机吹出的是 风;
(2)若某次仅将该风机接入电路,风机正常工作并吹出冷风,观察到5min内规格为3000r/(kW h)的电能表转了29转,则风机正常工作电流做功多少焦耳?
(3)求电热丝的阻值.
22.如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,电流表量程为0~3A,R1的最大阻值为20Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开,变阻器的滑片P在最左端时,小灯泡恰好正常发光;当开关S1、S2、S3都闭合,变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为2.1A.求:(忽略温度对灯丝电阻的影响)
(1)小灯泡的电阻和正常发光1min消耗的电能;
(2)电源电压和R2的阻值;
(3)当开关S1、S2、S3都闭合时,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值.
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】D
12.【答案】A
13.【答案】150;4400;0.4
14.【答案】1500
15.【答案】7.2;甲;9
16.【答案】2;0.1;0.2;60
17.【答案】2400;10;50
18.【答案】12.5;0.675
19.【答案】(1)
(2)B
(3)
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡功率/W 小灯泡亮度情况
1 2.5
2 3
3 2
(4)0.75
(5)不可行,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化
20.【答案】(1)
(2)灯泡断路;0.75
(3)C
(4)不合理;灯在不同电压下的功率不同,故算出了小灯泡的平均功率没有意义,认为这样处理数据是不合理的。
21.【答案】(1)解:当开关拨至图中位置“1”时,电动机和电阻丝并联连接,同时工作,因此风机吹出的是热风
(2)解:电能表转过29转消耗的电能:
W= kW h= ×3.6×106J=3.48×104J;
风机的功率:
P凉风= = =0.116kW=116W
(3)解:因电路中的总功率等于各用电器功率之和,
所以,电热丝的功率:
PR=P热风﹣P凉风=616W﹣116W=500W,
由P= 得电热丝的阻值:
R= = =96.8Ω
22.【答案】(1)解:由P= 可得,灯泡的电阻:
RL= = =12Ω,
由P= 可得,灯泡正常发光1min消耗的电能:
WL=PLt=3W×60s=180J
(2)解:当开关S1闭合,S2、S3断开,变阻器的滑片P在最左端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
所以,电路中的电流:
I= = =0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(RL+R1)=0.5A×(12Ω+20Ω)=16V;
当开关S1、S2、S3都闭合,变阻器的滑片P在中点时,R2与 并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过变阻器的电流:
I1= = =1.6A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I′﹣I1=2.1A﹣1.6A=0.5A,
R2的阻值:
R2= = =32Ω
(3)解:当开关S1、S2、S3都闭合时,当电流表的示数I大=3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
I1大=I大﹣I2=3A﹣0.5A=2.5A,
则变阻器接入电路中的最小阻值:
R1小= = =6.4Ω
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