(完整版)人教版九年级全一册物理《第十八章第二节电功率》课后练习

九年级全一册物理《第十八章第二节电功率》课后练习

一、填空题

1．图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能，R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围，已知热水器的加热功率为400W，保温功率为100W （忽略温度对电阻的影响），则电路中R2＝_____Ω。在使用过程中，若热水器连续工作10min 消耗电能1.2×105J，此过程中热水器的保温工作时间是_____s。

2．某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W”的字样，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为____________A，连续通电1min消耗的电能是___________________J。

3．如图为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30min，消耗的电能是0.5kW?h，则电能表转盘转_____圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是_____W。

4．如图所示电路电源电压不变，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V。若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U=________V。

5．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2：3．开关S断开时，

R1与R2的电功率之比为______；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为______。

6．小明开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”了,“跳闸”的原因可能是__。小明家自动空气开关上的铭牌如图所示,由此判断他家的电路允许使用的用电器总功率最大为____W。

DZ47-70 A

最大工作电流10 A

漏电电流≤30 mA

额定电压220 V

7．家庭电路中，照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是_________. 一只标有“PZ220一100”字样的白炽灯泡，其额定电压是______V，额定功率是______W，正常工作5h消耗的电能为______kW·h。若灯泡两端电压减小，灯泡的亮度将______．(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。

8．某家用电能表上标有“220V 10(20) A”字样。当家中部分用电器工作时,15 min内耗电1.2kW·h,则这些工作的用电器总功率是______W,此时电路处于______(选填“过载”或“未过载”)状态。

9．在图所示的电路中，电源电压与灯丝电阻均保持不变．当开关S闭合时，三个电流表的示数A1、A2、A3之比为2：3：4，若小灯泡L3消耗的电功率为2W，则小灯泡L1消耗的电功率为________W.

二、单选题

10．现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。下列结论正确的是( )

A．电源的电压为5V

B．小灯泡的最大功率为0.3W

C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D．整个电路的最小功率是1.8 W

11．如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V．当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中，下列说法（）

①电源电压为4.5V ②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω﹣12Ω

③小灯泡的最小功率为0.135W ④电路的最大功率2.25W

A．只有①②正确B．只有③④正确

C．只有①②④正确D．①②③④都正确

12．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（）

A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光

B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮

C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光

D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮

13．如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W。则下列判断正确正确的是（）

A．该加热器只有两个加热档位

B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3

C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1

D．该加热器的最小电功率是8W

14．为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V，额定功率是15kW，连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如表所示，从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（）

导线规格

导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10

安全载流量I/A 28 37 47 68 A．2.5mm2B．4mm2C．6mm2D．10mm2

15．一个灯泡上标有“220V 40W”的字样，据此可以求出（）

A．灯泡的实际功率为40W B．灯泡正常发光时的电流和电阻

C．通过灯泡的电流为2

11

A D．1s电流通过灯泡所做的功是40J

16．甲灯标有“36V 40W”的字样，乙灯标有“220V 40W”的字样，两灯均正常工作时（）A．甲灯比乙灯亮B．乙灯比甲灯亮 C．两盏灯一样亮 D．无法比较亮度

三、多选题

17．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的是（）

A．甲灯灯丝比乙灯灯丝细

B．两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少

C．两灯都正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻

D．两灯串联后,接在220 V电路中,甲灯比乙灯暗

四、简答题

18．小明发现家里用久的白炽灯泡发光时比新买时亮度暗一些。爸爸让小明把灯泡擦干净后闭合开关，灯泡发光还是较暗。请用所学物理知识从两个角度加以分析。

五、计算题

19．甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为R x．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：

（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；

（2）漏电电阻R x的阻值；

（3）漏电位置到甲地的距离。

20．如图甲是定值电阻和标有“8 V 8 W”灯泡L的I-U关系图象，如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W 。求：

（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；

（2）电源电压；

（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。

21．如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：

（1）小灯泡的额定电流；

（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。

（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。

六、实验题

22．我市风能资源丰富，现各地陆续安装了风力发电机。风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动，带动内部发电机组发电。某兴趣小组提出了一个问题：风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？他们针对这个问题提出如下猜想：

猜想一：风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关

猜想二：风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关

猜想三：风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关

猜想四：……

针对以上猜想一和猜想二，该兴趣小组设计了实验方案，准备了以下主要实验器材：小型风力发电机（含形状相同长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组）、电吹风、电压表、导线若干。

实验过程中，先将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况。用电吹风吹出的风模拟自然风，正对发电机风叶吹风，进行多次实验，实验数据记录如下：

根据以上实验回答下列问题：

（1）本实验是通过_____来反映发电机发电功率大小的；

（2）比较实验序号为_____（填上表中实验序号）三次实验所得数据，可验证猜想_____（选填“一”或“二”），结论是：其他条件都相同时，风速越大，风力发电机的发电功率越大。（3）比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据，可验证猜想_____（选填“一”或“二”），结论是：_____ 。

23．酷暑的傍晚，小聪打开空调后，发现台灯发光变暗，他猜想：开了空调，家用电器的总

功率增大，总电流变大，输电线上有电阻，“分走”的电压U＝IR变大，导致台灯两端的实际电压变小，实际功率变小，台灯变暗，为了验证猜想是否正确，他把所有家用电器看做一个整体，用不同规格的小灯泡来模拟这个整体，并用电压恒为3 V的电源，根据图所示的电路进行了以下实验：

第1步：连接电路后闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中．

第2步：分别换接两个不同规格的小灯泡重复第1步操作；

第3步：计算小灯泡的电功率并记录在表格中.

灯泡电压/V 电流/A 电功率/W

L1 2.40 0.43 1.03

L2 2.60 0.33 0.86

L3 2.75 0.26 0.72

请你分析实验过程和数据后解答：

(1)由于每次实验小灯泡两端的电压都________电源电压(选填“大于”、“等于”或“小于”)，从而验证了电路中导线等元件有________，会“分走”一部分电压；

(2)进一步分析可知，家用电器的总功率越大，其两端的电压就越________，这时并联在家庭电路值的台灯就越暗；

(3)在实际生活中，解决“台灯发光变暗”的一种方法是尽量选择________的导线．

答案

1．363 400 2．0.05 660 3．1500 1000 4．15

5．2：3 2：5 6．电路中总功率过大 2200 7．串联 220 100 0.5 变暗 8．4800 过载 9．4

10．D 11．C 12．B 13．C 14．C 15．B 16．C 17．BCD

18．用久的白炽灯灯丝由于升华变细，电阻变大，由2

U P R

=可知，当电压不变时，电阻

变大，实际功率变小，所以白炽灯泡变暗；另外灯丝升华变为钨蒸气，钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁，凝华成固态钨附着在灯泡内壁上，灯泡内壁变黑，透光量变小，所以灯泡发光也会变暗。

19．解（1）．由P UI ＝可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比：

1

112220.5A 50.3A 3

P UI I P UI I ==== 答：第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5：3。

（2）．设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R 1和R 2，则 R 1+R 2＝60km ×0.2Ω/km ＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 在甲地进行第一次检测时，有：

116V

120.5A

2x U I R R =

==+Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 在乙地进行第二次检测时，有：

226V =

20.3A

20x U I R R ==+Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 由①②③可得：R x ＝4Ω，R 1＝4Ω，R 2＝8Ω； 答：漏电电阻R x 的阻值为4Ω。 （3）．漏电位置到甲地的距离14=

20km 0.2/km

L Ω

=Ω

答：（3）漏电位置到甲地的距离为20km 。

20．解（1）．灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的，所以其正常发光10s 产生的热量等于其消耗的电能，即： Q =W =P 额t =8W×10s=80J 。

（2）．当开关S 、S 2闭合、S 1断开，滑动变阻器滑片P 置于b 端时，灯泡L 与滑动变阻器最大阻值串联，此时灯泡的实际功率为1W 。由甲图可看出，当灯泡实际电压U L =2V 时，通过其电流为I =0.5A ，实际功率 P =U L I =2V×0.5A=1W 。

说明当开关S 、S 2闭合、S 1断开，滑动变阻器滑片P 置于b 端时，灯泡实际电压U L =2V ，电路中电流为I =0.5A 。此时滑动变阻器阻值最大，为R 2最大=12Ω，根据欧姆定律，则滑动变阻器两端电压为：

U R 2=IR 2最大=0.5A×12Ω=6V ，

根据串联电路电压规律，则电源电压为：U = U L +U R 2=2V+6V=8V 。

（3）．当开关S 、S 1、S 2同时闭合时，灯泡L 与定值电阻R 1并联，再于滑动变阻器R 2串联，

根据P =2U R

可知，电路消耗的功率要最大，则电路的总电阻要最小，即当滑片置于a 端时，

滑动变阻器阻值为零，电路消耗的功率最大，此时电路中只有灯泡L 与定值电阻R 1并联。此时U L =U =8V ，灯泡正常发光，功率为： P L =P 额=8W 。

由甲图可知，R 1的电阻为： R 1=

U I =4V 0.4A

=10Ω， 则R 1消耗的功率为：

P R 1=21U R =2

8V 10

（）=6.4W 。

所以电路消耗的最大功率为： P 最大=P L +P R 1=8W+6.4W=14.4W 。

答：（1）．灯泡正常发光10s ，电流通过灯泡产生的热量为80J ； （2）．电源电压为8V ；

（3）．当开关S 、S 1、S 2同时闭合，调节滑片P ，求电路消耗的最大功率为14.4J 。 21．解（1）．小灯泡标有“6V 3W”字样，说明灯泡的额定电压是6V ，额定功率是3W ，由

P=UI 知道，灯泡的额定电流是：

3W 0.5A 6V

L P I U =

==， 由欧姆定律，灯泡的电阻是：

6V 12Ω0.5A

L U R I =

== ； （2）．根据题意知道，灯泡正常工作时电路中的电流是： I =I L =0.5A ，

由串联电路的分压特点知道，此时滑动变阻器两端的电压是： U 滑=U 总-U =8V-6V=2V ，

此时滑动变阻器R 接入电路的阻值是：

2V

=4Ω0.5A

U R I =

==滑滑 ； （3）．当电压表示数为3V 时，即灯泡两端的实际电压是3V ，此时灯泡的实际功率是：

()()2

2

3V =0.75W 12L

L

U P R =

=Ω

实

。

22．电压表示数 ； 1、2、3 ；一 ； 二 ； 其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大

23．小于 ； 电阻 ； 低 ； 短而粗