整理的九年级物理《电功率》习题解析如下,供师生们参考。
一、填空题
1.小明家的电能表如图所示,他家所有用电器的总功率不能超过_______W。他把家中的其它用电器都与电源断开,只让电冰箱工作,观察到1min内电表的指示灯闪烁了8次,电冰箱的电功率为_______W。
参考答案:;
解析:第一问是学生的盲点,V×40A=W是指电能表可以测量的最大电功率,并不是电能表自身所消耗的电功率。1s内电冰箱消耗的电能为:
即为电冰箱的电功率。
2.如图所示的电路中,L1标有“6V3W,L2标有“3V3W”,闭合开关后,灯L1正常发光。则电源电压是_______V,两电压表示数之比UV1:UV2=_______;若将两灯并联后接入3V电路中,则两灯的实际功率之比P1:P2=_______。(不计温度对灯丝电阻的影响)
参考答案:7.5;5;1:4
解析:灯泡电阻分别为:R1=U12/P1=12Ω、R2=U22/P2=3Ω;L1正常发光,电流为:I=P2/U2=0.5A;L2两端电压为UV2=IR2=1.5V;
所以,UV1=6V+1.5V=7.5V即为电源电压也是V1示数。因此,两电压表示数之比UV1:UV2=7.5:1.5=5
两灯并联后接入3V电路中,两灯实际功率之比P1:P2=R2:R1=1:4——要求学生推导!
3.电流通过普通导线时会因电流的__________而造成电能损耗。已知某段输电线路中电流为A,导线电阻为0.5Ω,若用超导体制成的电缆输电,则1h可节约电能_______kWh,这些电能可使一盏“V20W的灯正常工作_______h。
参考答案:热效应;20;
解析:电流的热效应是输电过程中电能损耗的主要原因。导线上损失的功率为:I2R线=20kW;因此,1h损失20kWh电能,若用超导体输电,则可节约这些电能。最后一问要求学生口算!
4.如图所示是探究“通电时间相同时,电流产生的热量跟_______的关系”的实验装置,两个相同容器内密封着_______相同的空气,实验中是通过比较两个U形管的________________来比较电流产生热量的多少。
参考答案:电流;质量;液面高度
解析:观察实验装置可知,R1、R2中的电流不同,所以是探究“通电时间相同时,电流产生的热量跟电流的关系。两个相同容器内必须密封着质量相同的空气——控制变量法,热量多的容器气体膨胀程度大,液柱上升高。——转换法
5.已知甲灯标有“6V3W”字样,乙灯的额定电压是3V。甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,则乙灯的额定功率是_______W。当两灯并联在电压为3V的电路中使用,干路中的电流是_______A;当两灯串联使用时,其支路两端的最大电压是_______V。
参考答案:1.8;0.9;8
解析:从图像中可以看出,当乙两端电压为3V时,其电流为0.6A,所以乙灯额定功率是3V×0.6A=1.8W。当两灯并联在电压为3V的电路中使用时,从图中可以看出I甲=0.3A、I乙=0.6A,所以干路总电流为0.9A。当两灯串联使用时,其支路两端的最大电压对应着一个灯泡正常发光——判断的出发点;若乙正常发光,从图像可以看出甲超出了其额定电压——让学生从0.6A处向上画线;所以只能是甲正常发光,此时(0.5A),乙两端的电压为2V,因此,其支路两端的最大电压是8V——假设推理。
6.一台“6V3W”的迷你型小风扇,其电动机线圈的阻值为0.2Ω。则小风扇正常工作1min消耗的电能为_______J;电动机线圈1min产生的热量为_______J。
参考答案:;3
解析:由W=Pt=3×60s=J——“通用式”,即可完成第一问。第二问学生出错的地方:用欧姆定律计算电流——老师在讲正确解法时也要说明错解。
明白了电流的计算:I=P/U=3W/6V=0.5A,就不难算出电热:I2Rt=3J
二、选择题
7.小明查看上次记录的家里电能表的示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为kWh
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“VW”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了转
D.这个电能表的额定功率为0W
参考答案:C 解析:
A.他家在这段时间内消耗的电能为kWh——错;最后一位数字是小数,应该是90kWh。
B.电能表是测量电功率的仪表——错,电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表。
C.若只让一个标有“VW”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了转——对;W的电热水器正常工作10min消耗电能1/6kWh,所以,圆盘转数:3×1/6=。
D.这个电能表的额定功率为0W——错;0W是指电能表能测量的最大电功率。
8.下列关于电热、电能、电功率的说法中,正确的是( )
A.用电器消耗多少电能就产生多少电热
B.电能的国际单位是“度”,又叫做千瓦时
C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大
D.电功率相同的用电器,相同时间内产生的热量不一定相同
参考答案:D 解析:
A.用电器消耗多少电能就产生多少电热——错;用电器不一定把电能全部转化为电热。
B.电能的国际单位是“度”,又叫做千瓦时——错;能量的国际单位是焦耳(J)。
C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大——错;决定功率大小有两个因素:W、t。
D.电功率相同的用电器,相同时间内产生的热量不一定相同——对;纯电阻用电器电能全部转化为电热,电风扇类的用电器主要是把电能转化为机械能,少量转化为电热。
9.在如图所示的电路中,电源电压恒为12V。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,且在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列说法正确的是( )
A.电路中的最大电流为1A
B.滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消耗的电能为16J
C.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为4:9
D.R1先后两次消耗的电功率之比为16:9
参考答案:D
解析:当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V即为6V,R1分压也是6V,由焦耳定律:Q=U2t/R1可以算出R1=10Ω;由电压分配可知R2最大阻值也是10Ω。
A.电路中的最大电流为1A——错;最大电流为:12V/10Ω=1.2A
B.滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消耗的电能为16J——错;W=42×10/5=32J
C.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为4:9——错;应该是(42/5):(62/10)=8:9
D.R1先后两次消耗的电功率之比为16:9——对;(82/10):(62/10)=16:9
10.额定电压均为6V的甲、乙两灯,其I﹣U图线如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大
B.甲、乙两灯的电阻之比为1:2
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,功率之比为2:3
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,功率之比为1:3
参考答案:D 解析:
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大——错;灯泡电阻随温度升高而增大。(电压为零电阻?)
B.甲、乙两灯的电阻之比为1:2——错;没有前提,比值没有意义。
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,功率之比为2:3——错;应该是3:2
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,功率之比为1:3——相同条件下,乙电阻大分压大,若乙达额定电压6V,则电流为0.3A,此时甲分压2V——假设成立;功率之比:2:6=1:3
11.某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线连接。闭合开关S1、S2时,加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是( )
A.照明灯亮度不变
B.照明灯亮度变暗
C.照明灯亮度变亮
D.相同时间内供电线路消耗的电能不变
参考答案:C
解析:断开S2后,“工地”处电阻变大、灯泡分压变大功率变大,电路中电流变小。所以,选项ABD错误。——画等效电路图(构建模型)。
12.(双选)如图所示的电路中,电源电压恒为3.0V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。闭合开关,当滑片P处于某一位置时,电压表示数为2.0V,电流表的示数为0.1A,则( )
A.定值电阻R1=10Ω
B.当滑片P向右滑动时,电压表的示数变小
C.整个电路总功率的最大值为0.15W
D.当滑动变阻器的功率为0.2W时,R2=5Ω或R2=20Ω
参考答案:AD 解析:
A.定值电阻R1=10Ω——对;电压表示数为2.0V,电流表的示数为0.1A,则R1分压1V,阻值为10Ω。
B.当滑片P向右滑动时,电压表的示数变小——错;电压表的示数变大。
C.整个电路总功率的最大值为0.15W——错;电路总功率的最大值为:32/10=0.9W
D.当滑动变阻器的功率为0.2W时,R2=5Ω或R2=20Ω——对;见下图。
之所以出现两个结果,是因为电功率由电阻、电压(电流)两个因素共同决定的,如果你的学生程度够好,建议画出P—t图像。
三、实验探究题
13.小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,所用电源电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。
(1)甲图是小明同学连接的错误电路,请在图中应改动的一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(2)闭合开关时,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭。小明检查发现电路连接正确,则出现上述故障的原因可能是___________________________________。
(3)故障排除后,开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片,看到如图乙所示的电压表示数,为使灯泡正常发光,应向_______(选填“左”或“右”)端移动滑片。最后小明根据测量数据绘制了灯泡的I﹣U图象,如图丙所示。则灯泡的额定电功率为_______W。
(4)小明又找来了3个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻替换小灯泡,来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中,控制电阻两端的电压为2V不变,为了完成实验,他选用的滑动变阻器的阻值至少为_______Ω。
解析:(1)如图所示
(2)出现这种情况的最大可能性就是滑动变阻器没有滑至最大阻值处从而导致小灯泡电压过大而烧毁。
(3)如图乙所示的电压表示数为2.2V,为使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的阻值应该变小,即应向右端移动滑片。
(4)三个定值电阻中,阻值最大的是20Ω,保持其两端电压为2V,滑动变阻器需分压4V,可知其最大阻值应为40Ω——先讨论是根据最大阻值还是最小阻值电阻来决定滑动变阻器的阻值。
四、综合应用题
14.小明根据如图甲所示的电路组装调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6V,其I﹣U图象如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω。
(2)小灯泡正常发光1min消耗的电能。
(3)如果小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%,那么,把小灯泡两端电压调为3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?根据上述计算,写出提高小灯泡的功率占电路总功率百分比的方法(不要求定量计算)。
解析:(1)口算得出6Ω。(2)口算得出J。
(3)见下图。
由上述计算可知,灯泡功率占电路总功率百分比小的原因是灯泡两端电压小或是滑动变阻器分压太大。因此,适当减小电源电压即可提高灯泡功率占电路总功率百分比。
祝师生们愉快!