初中物理沪教版九年级下册《8.1 电功率》同步练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)灯的能耗小,造价低廉,使用寿命长,一自制的台灯,用电压为的电源电压供电,正常工作电流为那么此台灯正常工作时的功率为
A. B. C. D.
2.(3分)有一只“”的电能表,按规定最多可接“”的电灯
A. 盏 B. 盏 C. 盏 D. 盏
3.(3分)有两只小灯泡,只标有额定电压都是,将它们串联起来接在电路中,亮度不同。在回答哪个灯泡的额定功率比较大时,要用到以下六句话:
较亮的灯泡电阻较大;
从关系式可以知道;
串联时流过两灯的电流相同;
从关系式可以知道;
在相同的电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比;
所以串联时较暗的额定功率大。
按照顺序排列这六句话,可以把问题讲得最清楚的是
A. B. C. D. 以上都不行
4.(3分)如图甲所示,R1的阻值是20Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )
A. 0.45W B. 0.50W C. 0.80W D. 0.90W
5.(3分)小灯泡和电阻上分别标有“”和“”字样,它们的电流随电压变化规律如图所示.现将小灯泡和电阻连入电路中,若能确保电路中的元件不烧坏,则下列说法错误的是
A. 和并联时干路中的电流最大可达到
B. 和并联时电路的总功率最大可达到
C. 和串联时电源电压不超过
D. 和及串联时小灯泡的功率最大可达到
6.(3分)馨怡同学用电能表测量某家用电器的电功率,当只有该用电器工作时,测得15min内标有“6000imp/kW h”的电子式电能表指示灯闪烁了1800次,这用电器可能是( )
A. 电饭锅 B. 白炽灯 C. 电视机 D. 电冰箱
7.(3分)关于电功率,下列说法正确的中
A. 电功率越大,消耗电能越多 B. 消耗电能越多,电功率大
C. 消耗电能的时间越短,电功率越大 D. 电流秒内消耗电能越多,电功率越大
8.(3分)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,如不考虑灯丝电阻随温度的变化,则下列说法中正确的是
A. 甲灯的实际功率一定是
B. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较少
C. 将乙灯接入电路中,它的实际功率为
D. 两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较小
9.(3分)如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,形管中液面高度的变化可以反映密闭空气温度的变化,下列做法中也用到类似方法的是
A. 在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,保持电阻不变来研究电流和电压的关系
B. 将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动
C. 两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代替两个电阻
D. 通过改变电阻丝长度来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系
10.(3分)下列数据与事实接近的是
A. 一本物理课本重 B. 教室的高度为
C. 正常人心脏跳动一次需要的时间约 D. 空调正常工作时功率为
11.(3分)下列的家用电器在工作中,将电能转化为机械能的是( )
A.
电饼铛 B.
电风扇
C.
电熨斗 D.
电水壶
12.(3分)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为9W.设灯丝电阻不变.下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3
B. L1、L2两灯灯丝电阻之比是2: 1
C. 甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1
D. 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
二 、填空题(本大题共5小题,共14分)
13.(5分)小红家月底电能表读数为,月底电能表读数如图所示,那么月份他家消耗了 ______ 的电能。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表的转盘转了,则该用电器的实际电功率是 ______ 。
14.(2分)一只电能表的表盘上标有“3000R/kW h”字样,若只让一个用电器单独工作,测出在5min内转盘转了90转,这段时间内消耗的电能是____J;这个用电器的电功率是____.
15.(3分)如题图所示,是某实验小组设计的低压可调亮度台灯的电路。电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值是,闭合开关,滑片在端时电流表示数为当滑片在端时电流表示数为,小灯泡正常发光。则实验中电源电压是______,小灯泡的额定功率为______;滑片在端时电路每分钟消耗的电能为______。
16.(2分)额定电压相同的甲、乙两盏灯,它们的关系图象如图所示。现将两灯串联在电路中,当电路中的电流为时,刚好其中一盏灯正常发光且元件均安全,则可判断出______灯正常发光,甲灯的额定功率为______。
17.(2分)某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示,现将其接入电路中给锅内的水加热,锅内的水温度升高到,已知,则电磁炉在内消耗的电能为______;假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收,那么锅内水的质量是______。
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
18.(10分)如图所示温度计的示数为 ______,凸透镜的焦距为 ______,电能表的示数为 ______。
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
19.(10分)一个电能表,表盘上标明“”,它的意思是 ______;
某单位某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费元,这段时间需要交付多少电费;
若某段时间内,铝盘转了转,那么这段时间内电路消耗了多少焦耳的电能。
20.(10分)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻,滑动变阻器最大阻值为,小灯泡标有“”字样,电流表量程为,闭合开关、,断开开关、,电流表示数为,忽略小灯泡电阻随温度的变化。求:
小灯泡的电阻;
电源电压;
当所有开关均闭合时,滑动变阻器接入的阻值范围;
闭合开关、,断开开关、,滑动变阻器的电功率为时,电压表的示数。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:,
正常工作时的功率。
故选:。
已知工作电压和工作电流,根据公式可计算正常工作时的功率。
该题考查电功率公式的应用,此题不是为了简单的计算电功率,是为了让人们认识到要注意节能,注意应用公式时单位统一。
2.【答案】C;
【解析】解:
电能表的参数“”可知,电能表正常工作时的电压是,允许通过的最大电流是,
则这个电能表所能接用电器的最大功率为:,
按规定最多可接“”电灯的盏数:,即盏。
故选:。
根据电能表铭牌可知其正常工作时的电压和允许通过的最大电流,然后由求出这个电能表所能接用电器的最大功率,进一步求出按规定最多可接电灯的盏数。
此题主要考查了电功率公式的应用,明白电能表和电灯铭牌参数的含义是关键。
3.【答案】A;
【解析】解:当灯串联时,流过两灯的电流相同,由可知,灯亮的实际功率大,电阻大,再由可知,在相同的电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比,当额定电压相同时,电阻大的额定功率小,所以串联时较暗的额定功率大。
由此得出顺序:。
故选:。
额定电压相同,要比较额定功率的大小,只要找出各灯的电阻关系就可以得出额定功率的大小关系。
在串联电路中,灯丝电阻大的实际功率大灯亮,利用好白炽灯的亮度取决于灯的实际电功率是关键。
4.【答案】A;
【解析】由滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象可知,当R2=10Ω时,P2=0.4W,这时电流,电源电压U=IR=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V,由乙图可知当R2=20Ω时,R2的功率最大,此时电路中电流I1=U/R1=6V/(20Ω+20Ω)=0.15A,电阻R2的最大功率P1=I12R2=(0.15A)2×20Ω=0.45W.
故选A
5.【答案】D;
【解析】解:灯泡的额定电压,电阻允许通过的最大电流,
由图象可知,电阻两端允许所加的最大电压,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,和并联时,电路中的最大电压,
由图象可知,通过的电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路中的最大电流:
,故正确;
电路的最大总功率:
,故正确;
因串联电路中各处的电流相等,且,,
所以,和串联时,电路中的最大电流,
由图象可知,两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的最大电压:
,故正确;
小灯泡的最大功率:
,故错误.
故选
由电阻的铭牌可知允许通过的最大电流为,由图象可知电阻两端允许所加的最大电压,也是灯泡的额定电压,根据图象读出通过灯泡的电流,然后利用并联电路的电流特点求出并联时干路的最大电流,根据求出电路的最大总功率;
根据串联电路的电流特点结合灯泡的额定电流、电阻允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,根据图象读出它们两端的电压,根据串联电路的电压特点求出串联时电源的最大电压,根据求出此时灯泡的电功率.
此题主要考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及电功率公式的应用,关键是根据图象读出电流与电压的对应值.
6.【答案】A;
【解析】解:因为电路中每消耗1kW h的电能,指示灯闪烁6000次.所以当指示灯闪烁1800次时,
消耗的电能为:W=
1800
6000
kW h=0.3kW h;
用电器的功率为:
P=
W
t
=
0.3kW h
1560
15
60
h=1.2kW=1200W,以上四种家用电器中功率1200W的只有电饭锅.
故选A.
7.【答案】D;
【解析】解:、由可知,消耗的电能与电功率和做功时间有关,电功率大,消耗的电能不一定多,故A错误;
B、由可知,电功率在数值上等于功与时间的比值,消耗的电能多,电功率不一定大,故B错误;
C、由可知,电功率在数值上等于功与时间的比值,消耗电能的时间越短,电功率不一定大,故C错误;
D、单位时间,即内消耗的电能就是电功率,电流内消耗的电能越多,电功率越大,故D正确;
故选D.
电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,消耗电能越快,电功率越大,根据电功率公式及其变形公式分析答题.
该题考查了学生对电功率的理解,以及利用公式来分析电功和电功率的关系,在做题时容易出错.
8.【答案】C;
【解析】解:
A.由甲灯泡的铭牌可知额定功率为,而实际电压不知,则实际功率不一定是,故错误;
B.由可知,灯泡正常发光时消耗的电能,除了与灯泡的功率有关外,还与灯泡的发光时间有关,因不知灯泡发光的时间,所以无法判断灯消耗的电能多少,故错误;
C.由可得,乙灯泡的电阻,将乙灯接入电路中时的实际功率,故正确;
D.两灯均正常发光时的功率和额定功率相等,由的变形式可知,乙灯泡的电阻较小,故错误。
故选:。
额定电压下灯泡的功率为额定功率,实际电压下的功率为实际功率;
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据比较两灯泡正常发光时消耗的电能关系;
知道乙灯泡的额定电压和额定功率,根据求出乙灯泡的电阻,再根据求出将乙灯接入电路中时的实际功率;
两灯均正常发光时的功率和额定功率相等,根据比较两灯泡电阻的关系。
由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率是正确解题的前提,熟练应用电功率公式及其变形公式是正确解答该题的关键。
9.【答案】B;
【解析】解:、在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,需要控制电阻不变来研究电流和电压的关系,这里是用的控制变量法,故A错误;
B、将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动,即将音叉的振动转化为乒乓球的跳动,即转换法,故B正确;
C、两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代替两个电阻,即等效替代法,故C错误;
D、通过改变电阻丝长度来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系,采用的是控制变量法,故D错误。
故选:。
电流产生热量的多少是不易观察的,所以通过形管中液面高度变化显示,采用的是转换法,故对下面的选项逐个分析,判断出对应的方法即可。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用,并能准确的区分各个实验中是否使用是解决该题的关键。
10.【答案】B;
【解析】解:、一本物理课本的质量约,受到的重力在左右。故A不符合实际;
B、一层楼的高度约,教室的高度与此差不多,在左右。故B符合实际;
C、正常情况下,人的心脏跳动的次数在次左右,跳动一次的时间接近。故C不符合实际;
D、空调的工作电流在左右,其功率在左右。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,同时也能让物理更好地为生活服务。
11.【答案】B;
【解析】解:A、电饼铛即消耗电能,获得内能,故是将电能转化为内能的装置,故该选项不符合题意;
B、电风扇工作时消耗电能,获得机械能,故是将电能转化为机械能的装置,故该选项符合题意;
C、电熨斗即消耗电能,获得内能,故是将电能转化为内能的装置,故该选项不符合题意;
D、电水壶即消耗电能,获得内能,故是将电能转化为内能的装置,故该选项不符合题意;
故选B.
12.【答案】D;
【解析】由于灯比电阻不变,根据公式可知,功率之比等于电压的平方之比,所以灯L1两端的电压之比为2:3,故A正确;在甲图中,可知灯泡L1两端的电压与总电压之比为2:3,根据串联分压可知,灯L1与灯L2两端的电压之比为2:1,串联电路中电流相等,电压与电阻成正比,所以 L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1,故B正确;甲图中电流相等,根据公式P=UI可知,功率与电压成正比,所以两灯功率之比也是2:1,故C正确;由电阻的串、并联关系可求出,两个电路中的总电阻之比为9:2,由于两个电路的电压相等,根据公式可知,电功率与电阻成反比,所以电功率之比为2:9,故D错;应选D.
故选D
13.【答案】100 1500;
【解析】解:月份他家消耗的电能:;
电能表的转盘转时,用电器消耗的电能:;
该用电器的实际电功率:。
故答案为:;。
电能表显示的数字中最后一位是小数,单位为,月底电能表读数减去月底电能表读数即为月份他家消耗的电能;
表示电流每消耗,表盘转过圈,据此求出转盘转过了圈电流做的功,根据求出用电器的实际功率。
此题主要考查了消耗电能和电功率的计算以及电功率的了解,明白电能表参数的含义是解答该题的关键。
14.【答案】1.08×105;360;
【解析】解:电能表转盘转动了90转消耗的电能:
W=
90R
3000R/kW h
=0.03kW h=1.08×105J,
用电器的功率:
P=
W
t
=
1.08×105J
5×60s
=360W.
故答案为:1.08×105;360.
15.【答案】;;;
【解析】解:
当滑片在端时,灯泡被短路,电路为变阻器最大阻值的简单电路,电流表测电路中的电流,
由可得,电源的电压:
,
此时电路每分钟消耗的电能:
;
当滑片在端时,灯泡与的最大阻值并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过灯泡的电流:
,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡正常发光,
所以,小灯泡的额定功率:
。
故答案为:;;。
当滑片在端时,灯泡被短路,电路为变阻器最大阻值的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压,根据求出电路每分钟消耗的电能;
当滑片在端时,灯泡与的最大阻值并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电压特点和求出灯泡的电功率即为小灯泡的额定功率。
该题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
16.【答案】乙; 1.8;
【解析】解:两灯泡串联时电路中各处的电流相等,由图象可知,当电路中的电流为时,甲两端的电压为,乙两端的电压为,
由题知,甲、乙两盏灯的额定电压相同,此时其中一盏灯正常发光,另一盏灯不会被烧坏,
若额定电压与甲灯的电压相同,当甲灯正常发光时,乙灯其实际电压较大会被烧坏,所以额定电压只能是电压较大的乙灯,即两灯的额定电压均为,此时乙灯正常发光;
由图象可知:当甲灯的额定电压为时,通过甲灯的电流为,
所以甲灯的额定功率为:。
故答案为:乙;。
根据图象读出两灯泡的额定电流,两灯泡串联时电路中的电流相等,且一盏灯正常发光,另一盏灯不会被烧坏时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的,根据图象读出两灯泡两端的电压,根据可求得甲灯的额定功率。
该题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
17.【答案】6.3×105 ; 2 ;
【解析】解:
已知,,
由可得,电磁炉在内消耗的电能:
;
已知,由可得,水吸收的热量:
,
由可得,锅内水的质量:
。
故答案为:;。
已知电磁炉的额定功率,利用公式变形可求得电磁炉在内消耗的电能;
根据电热转化效率可求得水吸收的热量,再利用可求得锅内水的质量。
该题考查了电功和热量的综合计算,涉及到吸热公式、电能的计算、效率的计算,明白电磁炉铭牌部分参数的含义是解答该题的关键。
18.【答案】16 10.0 2020.6;
【解析】解:由图知,温度计上之间有个小格,一个小格代表,所以此温度计的分度值为;液面在以上,示数为;
由图知,凸透镜对光线有会聚作用,焦点到光心的距离为,所以凸透镜的焦距等于;
电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是,由图可知,电能表示数为。
故答案为:;;。
温度计的读数:首先确定零上还是零下,确定每一个大格和每一个小格各代表的示数,从小数字读向大数字;
焦距等于焦点到凸透镜光心的距离;
电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是。
此题主要考查温度计的读数、凸透镜焦距的测量、电能表的读数,是基本仪器的使用,常考题。
19.【答案】电路每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转600r;
【解析】解:“”表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转。
由图知,某段时间共消耗的电能:。
已知该时间段该地区每度电电费元,
则这段时间需要交付的电费:元元;
“”表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转;
转盘转了转消耗的电能:
。
故答案为:电路每消耗的电能,电能表的转盘转;这段时间需要交付元电费;这段时间内电路消耗了的电能。
“”所表示的物理意义为:电路中每消耗的电能,电能表的转盘转。
电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数。②最后一位是小数。②单位根据每度电电费元,可计算这段时间要交的电费。
电路中每消耗的电能,电能表的转盘转,据此求出电能表表盘转转消耗的电能。
此题主要考查了对电能表参数的意义的理解以及电能表的读数;关键是理解电能表的各个参数的物理意义,注意电能表表盘上的示数最后一位是小数。
20.【答案】解:(1)由P=UI=可得,小灯泡L的电阻:
RL===20Ω;
(2)闭合开关S、S2,断开开关S1、S3时,灯泡L与定值电阻R2串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(RL+R2)=0.4A×(20Ω+5Ω)=10V;
(3)当所有开关均闭合时,R1与R2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R2的电流:
I2===2A,
当干路电流表的示数I大=3A时,通过滑动变阻器的电流最大,其接入电路中的电阻最小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过滑动变阻器的最大电流:
I1=I大-I2=3A-2A=1A,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R1小===10Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路安全,
所以,滑动变阻器接入的阻值范围为10Ω~25Ω;
(4)闭合开关S、S1,断开开关S2、S3时,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流:
I′==,
滑动变阻器的电功率:
P1=(I′)2R1=()2R1=1.2W,
整理可得:3R12-130Ω×R1+1200Ω2=0,
解得:R1=Ω或R1=30Ω,
由滑动变阻器R1最大阻值为25Ω可知,R1=Ω,R1=30Ω(舍去),
此时电路中电流:
I′===0.3A,
则电压表的示数:
UL′=I′RL=0.3A×20Ω=6V。
答:(1)小灯泡L的电阻为20Ω;
(2)电源电压为10V;
(3)当所有开关均闭合时,滑动变阻器接入的阻值范围为10Ω~25Ω;
(4)闭合开关S、S1,断开开关S2、S3,滑动变阻器的电功率为1.2W时,电压表的示数为6V。;
【解析】
知道灯泡的额定电压和额定功率,根据求出小灯泡的电阻;
闭合开关、,断开开关、时,灯泡与定值电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
当所有开关均闭合时,与并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过的电流,当干路电流表的示数最大时,通过滑动变阻器的电流最大,其接入电路中的电阻最小,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路安全,据此得出滑动变阻器接入的阻值范围;
闭合开关、,断开开关、时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据表示出滑动变阻器的电功率,然后解方程,根据滑动变阻器的最大阻值确定其接入电路中的电阻,进一步求出电路中的电流和电压表的示数。
该题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和正确得出最后一问中滑动变阻器接入电路中的电阻是关键。