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第十八章 电功率
第2 节 电功率
一、单选题
1.(2021·北京昌平区·九年级期末)图所示的电路中,定值电阻阻值R <R 。闭合开关S后,电阻R 、R
1 2 1 2
两端的电压分别为U、U,通过电阻R 、R 的电流分别为I、I,电流通过电阻R 、R 做功的功率分别为
1 2 1 2 1 2 1 2
P、P;在相等的时间内,电流通过电阻R 、R 做的功分别为W、W。下列判断中正确的是( )
1 2 1 2 1 2
A.I=I B.U=U C.P=P D.W=W
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】B
【详解】
AB.由图可知,闭合开关S后,电阻R、R 并联,因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等,则
1 2
U=U
1 2
由题知R<R 且电压相等,由 可知
1 2
I>I
1 2
故A错误,故B正确;
C.因为U=U,I>I,所以由P=UI可知,它们的电功率关系为
1 2 1 2
P>P
1 2
故C错误;
D.由W=Pt可知,相同时间t内它们消耗的电能关系为
W>W
1 2
故D错误。
故选B。
2.(2021·扬州中学教育集团树人学校九年级月考)如图为小强连接的实验电路,当闭合开关S,将滑动
试卷第1页,总12页变阻器的滑片P向右滑动时( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数增大
C.整个电路的功率变大
D.电压表示数与电流表示数比值增大
【答案】C
【详解】
由实物图知,闭合开关后,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电
路的电流。当变阻器滑片向右滑动时,其接入电路的阻值变小,那么电路中的总电阻变小,据欧姆定律知,
电路中的电流变大,即电流表示数增大;据串联电路的分压特点,变阻器的电阻变小,小灯泡的电阻基本
不变,则变阻器分去的电压变小,即电压表的示数变小;那么电压表示数与电流表示数比值减小;整个过
程中,电源电压不变,据P=UI知,整个电路的功率变大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2021·海南九年级期末)甲、乙、丙三盏灯分别标有“220V 60W”“110V 60W” “36V
60W”的字样,三盏灯都正常发光,比较它们的亮度( )
A.甲灯最亮 B.乙灯最亮 C.丙灯最亮 D.一样亮
【答案】D
【详解】
由题可知,三盏灯都正常发光,它们的实际功率都等于各自的额定功率,并且都是60W,由于灯泡的亮度
由实际功率决定,故它们的亮度相同。故选D。
4.(2021·海南九年级期末)如图所示是家用电子体重秤的工作电路图,其中R 为压敏电阻,其阻值随
1
站在秤上的人体质量的增大而减小,R 为定值电阻,下列说法正确的是( )
2
试卷第2页,总12页A.电子秤显示器相当于一个电压表
B.人体质量越大,电路中消耗的电功率越大
C.人体质量越大,R 两端的电压越小
2
D.人体质量越大,电子秤的示数越小
【答案】B
【详解】
A.电阻R、R 和显示器串联,电子秤显示器相当于一个电流表,故A错误;
1 2
B.人体质量越大,R 的阻值越小,则电路的总电阻越小,而电源电压不变,根据 可知,电路中的
1
电流越大,根据 可知,电路消耗的功率越大,故B正确;
C.体质量越大,R 的阻值越小,则电路的总电阻越小,而电源电压不变,根据 可知,电路中的电
1
流越大,由 可知,R 两端的电压越大,故C错误;
2
D.体质量越大,R 的阻值越小,则电路的总电阻越小,而电源电压不变,根据 可知,电路中的电
1
流越大,即电子秤的示数越大,故D错误。
故选B。
5.(2021·北京昌平区·九年级期末)电热水器甲的额定功率为3000W,电水壶乙的额定功率为1500W,
下列说法正确的是( )
A.电流通过电热水器甲做的功一定比通过电水壶乙做的功多
B.正常工作时,电流通过电热水器甲做功比通过电水壶乙做功快
C.电热水器甲消耗的电能一定比电水壶乙消耗的电能多
D.在一个月内,电热水器甲的用电费用一定比电水壶乙的用电费用多
【答案】B
试卷第3页,总12页【详解】
A.由W=Pt可知,两电热水器正常工作的时间未知,不能比较电流通过电热水器做功的大小关系,故A
错误;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率较大,正常工作时的功率和额定功率相等,甲的
实际功率大,电流通过甲做功也一定快,故B正确;
C.由W=Pt可知,两电热水器正常工作的时间未知,不能比较消耗电能的大小关系,故C错误;
D.不知两个用电器一个月中的工作时间关系,由W=Pt可知,无法确定两用电器一个月消耗电能关系,所
以不能确定两用电器用电费用的关系,故D错误。
故选B。
6.(2021·全国九年级专题练习)教室中若关掉一盏灯,则教室电路的( )
A.总电压变大 B.总电阻变小 C.总功率变大 D.总电流变小
【答案】D
【详解】
A.教室电路属于家庭电路,电压保持220V不变,故A错误;
B.教室内各用电器是并联,因此关掉一盏灯后总电阻变大,故B错误;
C.总功率等于各用电器功率之和,关掉一盏灯后总功率减小,故C错误;
D.关掉一盏灯后总功率减小,总电压不变,因此总电流变小,故D正确;
故选D。
7.(2021·全国九年级专题练习)如图所示,L标有“12V 6W”字样,R 是定值电阻,R 标有“24Ω
1 2
1A”字样,电源电压为12V。假设灯泡的电阻不变,则下列说法中错误的是( )
A.灯泡的阻值为24Ω
B.当灯泡正常发光时电流表的示数一定是0.5A
C.变阻器滑片在b端时,同时闭合开关S、S,则灯泡L正常发光
1
D.当开关S闭合、S 断开时,小灯泡消耗的最小功率是1.5W
1
【答案】B
【详解】
A.灯泡的阻值为
试卷第4页,总12页R= 24Ω
故A正确,A不符合题意;
BC.当S闭合,滑片位于b端,S 断开,此时为灯泡L的简单电路,灯泡正常发光,电流表的示数为
1
I= 0.5A
如果S闭合,滑片位于b端,S 闭合,则R 与灯泡并联,电流表测干路电流,其示数则大于0.5A。故B错
1 1
误,B符合题意,C正确,C不符合题意;
D.当开关S闭合、S 断开时,小灯泡与滑动变阻器串联,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,灯泡电
1
阻和滑动变阻器连入电阻相等,根据串联电路的分压规律可知它们各分6V电压,此时小灯泡消耗的最小
功率
P= =1.5W
故D正确,D不符合题意。
故选B。
二、多选题
8.(2021·全国九年级专题练习)灯L 标有“ ”,灯L 标有“ ”。两灯串联后接
1 2
在电压为 的电路中,为使它们都不被烧坏,下列说法正确的是( )
A.两灯实际功率之比为
B.加在它们两端电压 的最大值为
C.加在它们两端电压为 时,两灯均正常发光
D.灯L 两端电压与总电压 之比为
1
【答案】AB
【详解】
两个灯泡的额定电流
试卷第5页,总12页≈0.7A
≈1.3A
两个灯泡的电阻
A.因为串联电路中处处电流相等,并且为了使它们都不烧坏,则电路中的电流选择较小的一个,即电路
中的电流为I;故两灯实际功率之比
1
P′∶P′=I2R∶I2R=R∶R=36Ω∶9Ω=4∶1
1 2 1 1 1 2 1 2
故A正确;
B.为了使它们都不烧坏,则电路中的电流选择较小的一个,加在它们两端电压U的最大值
U=I (R+R)= A×(36Ω+9Ω)=30V
1 1 2
故B正确;
C.加在它们两端电压为 时,通过两个灯泡的电流
=0.8A
由两个灯泡的额定电流可知,两个灯泡不能正常发光,故C错误;
D.灯L 两端电压与总电压之比为
1
U∶U=IR∶U= ×36Ω∶30V=4∶5
1 1 1
故D 错误。
故选AB。
三、填空题
9.(2021·全国九年级专题练习)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,60W”字样,并联
试卷第6页,总12页在220V电源上,通过灯丝电流大的是________。正常使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是
______。
【答案】乙灯泡 2︰3
【详解】
[1]甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,60W”字样,并联在220V电源上,由 可知,
电压相同,额定功率越大,通过灯丝电流越大,故填乙灯泡。
[2]正常使用相同时间,由W=Pt可知,甲、乙两灯消耗的电能之比是
10.(2021·扬州中学教育集团树人学校九年级月考)将一只标有“6V 3W”的定值电阻和一只标有“3V
3W”的定值电阻串联接入电路中,在保证所有电路元件安全的前提下,电路中允许通过的最大电流为
______A,它们两端允许加的最大电压为______V。
【答案】0.5 7.5
【详解】
[1]“6V 3W”的定值电阻允许通过的最大电流是
“3V 3W”的定值电阻允许通过的最大电流是
两定值电阻串联接在电路中,流过的电流大小相等,为保证所有电路元件安全,那么电路中允许通过的最
大电流为0.5A,不能是1A,否则流过“6V 3W”的定值电阻会有安全问题。
[2]设它们两端允许加的最大电压为U,“6V 3W”的定值电阻阻值大小是
“3V 3W”的定值电阻阻值大小是
根据欧姆定律和电路中允许通过的最大电流为0.5A可知
试卷第7页,总12页解得 ,它们两端允许加的最大电压为7.5V。
四、实验题
11.(2021·吉林长春市·东北师大附中九年级期末)小致利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。
已知电源电压为4.5V保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻
器的规格为“0~50Ω”。
(1)如图甲的电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了。请你把接错的那根导线打上“×”,
再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)___________。
(2)在这个实验中滑动变阻器除了能保护电路外,更重要的作用是___________。
(3)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向___________
(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值。
(4)小致同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图
乙,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片
控制电压表示数一定,根据图乙中的数据分析,阻值为___________Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,
这次实验之前的那一次实验,小致选取的是阻值为___________Ω的定值电阻,这五次实验中滑动变阻器
的最大功率是___________W。
试卷第8页,总12页【答案】 保持定值电阻两端电压不变 右 20 10 0.9
【详解】
(1)[1]原电路中,电流表和电阻并联,电压表串联接入了电路,所以是错误的,电流表应该串联接入电路,
电压表应该并联在电阻两端,如图所示:
(2)[2]滑动变阻器在探究“电流与电阻的关系”实验中,有保护电路的作用和保持定值电阻两端电压不变的
作用。
(3)[3]将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,根据串联电路分压规律可知,为了保持电压不变,应该
将滑动变阻器的阻值调大,故将滑片向右移动。
(4)[4]由图丙可知,除定值电阻20Ω外,其余各组的电压值都为3V,即
故阻值为20Ω的定值电阻接入电路时未移动滑动变阻器。
[5]由图象可知,此时电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入的阻值为
即20Ω之前的那次实验中,滑动变阻器接入的阻值为5Ω,滑动变阻器的电压为
电路中的电流为
试卷第9页,总12页由图丙可知,电流为0.3A时,接入的定值电阻阻值为10Ω。
[6]因为实验中定值电阻两端电压始终为3V不变,所以滑动变阻器两端电压为1.5V不变,根据 可
知,电路中电流最大时,电功率最大,则最大电功率为
五、计算题
12.(2021·海南九年级期末)电烧水壶是人们常用的家用电器,林林同学家的电烧水壶的内部电路及其
铭牌如下,请计算:
额定电压 220V
额定功率 2000W
额定频率 50Hz
(1)这个电烧水壶正常工作时的电流是多少?(保留两位小数)
(2)这个电烧水壶发热体R正常工作时的电阻是多少?
(3)此电烧水壶把2kg水从20℃烧开(100℃)需要7min,那么它的效率是多少?[水的比热容为
4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)9.09A;(2) 24.2Ω;(3) 80%
【详解】
解:(1)电烧水壶正常工作时的电流是
(2)电烧水壶发热体R正常工作时的电阻是
试卷第10页,总12页(3)水吸收的热量为
电热水壶放出的热量为
它的效率是
答:(1)这个电烧水壶正常工作时的电流是9.09A;
(2)这个电烧水壶发热体R正常工作时的电阻是24.2Ω;
(3)此电烧水壶把2kg水从20℃烧开(100℃)需要7min,那么它的效率是80%。
六、作图题
13.(2020·江西南昌市·九年级其他模拟)如图所示是小明的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝
通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为 。闭合开关S后,滑片P从最左端 滑到最右端 的过程
中,小灯泡的 关系图像如图所示。(电阻丝 的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)电阻丝 的阻值;
(3)当 连入电路的阻值 多少 时,电路消耗的总功率最大。此时总功率为多少 。
【答案】(1)6Ω;(2)9Ω;(3)0Ω,6W
【详解】
解:(1)由图可知,灯泡两端的电压为6V时,通过灯泡的电流为1A,小灯泡正常工作时的电阻
(2)滑片P在B端时,电路为灯泡的简单电路,则电源的电压
试卷第11页,总12页U=U =6V
L
当滑片滑到A端时,通过小灯泡的电流为I=0.5A,灯泡两端电压U ′=1.5V,因串联电路中总电压等于各分
L
电压之和,所以,电阻丝AB两端电压
U =U-U ′=6V-1.5V=4.5V
AB L
因串联电路中各处的电流相等,电阻丝AB的阻值
(3)当滑片位于B端时,变阻器连入电路的电阻为零,电路为灯泡的简单电路,此时电路中的电流最大,由
P=UI可知总功率最大,最大总功率
P=UI=6V×1A=6W
答:(1)小灯泡正常工作时的电阻是6Ω;
(2)电阻丝 的阻值是9Ω;
(3)当 连入电路的阻值是零时,电路消耗的总功率最大,此时总功率为6W。
七、综合题
14.(2021·广东深圳市·九年级期末)如图甲所示是家用保温式电饭锅,如图乙所示是该电饭锅的电路原
理图,S是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到103℃以上时,会自动弹
起、断开进入保温状态。已知R =202Ω,电饭锅的额定加热功率为1210W。
2
(1)开关S断开时,电饭锅处于______(选填“加热”或“保温”)状态、电饭锅利用了电流______效应;
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?(________)
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大? (________)
【答案】保温 热 5.5A 200W
【详解】
(1)当开关S断开时,电路阻值较大,由 可知此时功率较小,为保温档。电饭锅工作主要应用了电
流热效应。
(2)当电饭锅正常加热工作时,其电流大小为
试卷第12页,总12页(3)当开关S闭合时为加热挡,此时只有R 接入电路,可求其电阻为
1
则保温档时功率为
答:(1)开关S断开时,电饭锅处于保温状态,电饭锅利用了电流热效应。
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是5.5A。
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是200W。
试卷第13页,总12页