初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试随堂练习题

第十八章电功率强化训练（3）2020-2021学年人教版物理九年级

姓名：___________班级：___________

一、单选题(共36分)

1．(本题3分)下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（　　）

A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶

2．(本题3分)下列对常见物理量的描述，最贴合实际的是（　　）

A．我国家用冰箱的额定电压为  B．家庭中的台扇正常工作通过的电流是

C．实验室小灯泡的电阻约为  D．空调柜机正常工作时消耗的功率为

3．(本题3分)物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论，其中正确的是（　　）

A．图甲：可比较锌、铁的活动性顺序

B．图乙：帕斯卡裂桶实验证明了大气压的存在

C．图丙：说明铁生锈需要与水和空气接触

D．图丁：验证了电流产生的热量与电阻大小的关系

4．(本题3分)如图甲所示的电路中，R为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如乙图所示。则下列说法不正确是（　　）

A．电源电压是6V

B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω

C．电阻R1的阻值是20Ω

D．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.9W

5．(本题3分)如图所示的电路，开关S闭合，规格相同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是（　　）

A．灯L1比灯L2亮

B．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流

C．灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压

D．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小

6．(本题3分)如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为25Ω，若先将电路中连接“3V1.5W”的灯泡L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置在A点，可使其正常发光。再把原来的灯换成一个“6V3W”的灯泡L2，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置在B点，也可以使该灯泡正常发光（实验中两灯的电阻均保持不变），在这一过程中，下列说法正确的是（　　）

A．A点在B点的左侧

B．电压表的示数由4V变为6V

C．若只把L1换成L2时，闭合开关，此时L2的实际功率是1.92W

D．实验中，第一次滑动变阻器的功率比第二次大1W

7．(本题3分)如图，两只完全相同的烧瓶中的电阻丝阻值分别为RA、RB，利用该器材不能完成的实验是（　　）

A．若RA>RB且并联，烧瓶装入等质量的煤油，可以探究焦耳定律中电热与电流大小的关系

B．若RA<RB且串联，烧瓶装入等质量的煤油，可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系

C．若RA=RB且串联，烧瓶中装入等质量的水和食用油，可以比较他们的吸热能力

D．若RA=RB，烧瓶中装入等质量的水和食用油，可以粗略测量食用油的比热容

8．(本题3分)如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合，①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光，灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）

A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗

C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗

9．(本题3分)如图所示，电源电压恒为，移动滑片的位置，当电压表示数为时，电流表示数为；当电压表示数为时，电流表示数为；则电压表示数为时，滑动变阻器接入电路中电阻和电路总功率为（　　）

A．2Ω   B．10Ω 

C．5Ω   D．2Ω 

10．(本题3分)灯泡L标有“6V，3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V，在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小

B．为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程

C．灯泡L在10min消耗的电能为5400J

D．滑动变阻器消耗的电功率恒为6W

11．(本题3分)如图所示，灯 L1 和 L2的灯丝电阻之比是1∶2，则（　　）

A．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=1∶2 B．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=2∶1

C．两个电流表的示数之比 I1∶I2=1∶3 D．两个电流表的示数之比I1∶I2=2∶1

12．(本题3分)小明自制了一种测定风速的装置，如图所示，其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，电压表的量程为“0-3V”， “T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞A，A和滑动变阻器的滑片相连。下列判断正确的是（　　）

A．风速减小时，电压表示数变大

B．风速增大时，电路消耗的总功率变小

C．适当减小电源电压可增大该风速表的最大测量值

D．该风速表表盘分布均匀

二、填空题(共16分)

13．(本题4分)在某一温度下，通过甲和乙两个电路元件的电流与其两端电压的关系图像如图所示。如果将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，则元件甲在10min内消耗的电能为___________J。

14．(本题4分)图是高压输电线上的一个装置，该装置是导体，它的作用是将四根导线并联起来，相当于______了导线的横截面积，从而______了输电导线的电阻，这样就能大大______了输电线上电能的损失（选填“增大”或“减小”）。

15．(本题4分)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2：1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1：2，此时R2的功率为P2，则P1：P2=______。

16．(本题4分)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I–U关系图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W，电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。

三、计算题(共32分)

17．(本题8分)如图所示，灯泡L标有“6V 6W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1=18Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为1.5A。求：

（1）电源电压U；

（2）定值电阻R0；

（3）电流在1分钟内通过定值电阻R0产生的热量；

（4）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。

18．(本题8分)为了缓解城市交通拥堵，合肥工业大学两位研究生采用模块设计理念设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，远看就像一只只色彩缤纷、憨态可掬的蚂蚁，整车拥有动力组、乘舱组、辅助组三个模块，其中，乘舱组还可以自由装卸。质量仅有400kg，总体积0.75m3，轮胎与地面的总接触面积200cm2，标准乘载100kg，请解答标准乘载时的下列问题（g取10N/kg）：

（1）“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶了30min时，受到的阻力是车总重的0.4倍，则发动机牵引力所做功是多少？

（2）在上述匀速过程中动力组电源提供恒定电功率为1.25×104W，则“都市蚂蚁”的效率是多少？

19．(本题8分)电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则

（1）该电子秤工作时的电功率是多少？

（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是多少？

20．(本题8分)雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。下图是其简化电路。当S接a时，电煲锅加热；当S接b时，电煲锅保温。已知：电源电压为220V，R1=55Ω，加热时总功率与保温时总功率的关系为：P加热=5P保温。[c米饭=4×103J/（kg•℃）]求：

（1）若电煲锅内装有1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸收多少热量？

（2）若电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间？

（3）电阻R2的阻值为多少？

参考答案

1．D

【详解】

A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；

B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；

C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；

D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。

故选D。

2．A

【详解】

A．我国家用电器的额定电压都是，电冰箱是家用电器，其正常工作额定电压是，故A符合题意；

B．台扇功率约为，则由

可知，台扇的电流约为

故B不符合题意；

C．实验室常用小灯泡的额定功率约为，额定电压约为，由

可知，小灯泡的电阻约为

故C不符合题意；

D．空调柜机正常工作时消耗的功率大约在，故D不符合题意；

故选A。

3．A

【详解】

A．锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，通过实验可比较锌和铁的金属活动性，故A正确；

B．帕斯卡裂桶实验是在一个装满水、密封的木桶中插入一根很细、很长的管子，向管子内加水后，水柱升高后，木桶被胀破，说明液体压强与深度有关，深度越大、压强越大，故B错误；

C．左边的试管中的铁钉与水、氧气接触，铁钉生锈；右边的试管内的铁钉没有与水接触，但和氧气接触，铁钉不会生锈，通过对比说明铁生锈需要水，故C错误；

D．图中，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，故通过两电阻的电流相同，但两个电阻的大小未知，不能判断电流产生的热量与电阻大小的关系，故D错误。

故选A。

4．C

【详解】

A．当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，由图像可知，电源的电压U＝6V，故A正确，不符合题意；

B．当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小＝0.2A，R1两端的电压U1＝2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压

U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V

滑动变阻器R2的最大阻值

故B正确， 不符合题意；

C．R1的阻值

故C错误，符合题意；

D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流

电阻R1的电功率

故D正确，不符合题意。

故选C。

5．C

【详解】

B．由电路图可知，两完全相同的灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故B错误；

C．由U=IR可知，两灯泡两端的电压相等，即灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压，故C正确；

AD．因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且相同两灯泡的电阻相等，所以，由

P=UI=I2R

可知，灯L1的实际电功率等于灯L2的实际电功率，两灯一样亮，故AD错误。

故选C。

6．C

【详解】

B．由电路图知道，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当电路中分别连接“3V 1.5W”L1或“6V 3W”L2的灯泡时，因串联电路总电压等于各分电压之和，且灯泡正常工作，所以，电压表的示数分别为

UA=U﹣U1=12V﹣3V=9V

UB=U﹣U2=12V﹣6V=6V

即电压表的示数由9V变为6V，故B错误；

A．因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，电路中的电流分别为

由知道，滑动变阻器接入电路中的电阻分别为

由RA>RB可知，A点在B点的右侧，故A错误；

C．灯泡L2的电阻

只把L1换成L2时，闭合开关，电路中的电流

此时L2的实际功率

P2′=I2R2=(0.4A）2×12Ω=1.92W

故C正确；

D．两次滑动变阻器的功率分别为

PA=UAI1=9V×0.5A=4.5W

PB=UBI2=6V×0.5A=3W

则第一次滑动变阻器的功率比第二次大

4.5W﹣3W=1.5W

故D错误。

故选C。

7．A

【详解】

A．电流通过导体产生的热量和电流大小、电阻大小及通电时间关系，若若RA>RB且并联，电流和电阻均不相同，变量不唯一，故不能研究焦耳定律中电热与电流大小的关系，故A符合题意；

B．若RA<RB且串联，电流相同，电阻不同，所以可以研究焦耳定律中电热与电阻大小的关系，故B不符合题意；

C．若RA=RB且串联，电流相同，电阻相同，相同时间放出热量多少，烧瓶中装入等质量的水和食用油，可以比较他们的吸热能力，故C不符合题意；

D．若RA=RB，加热相同的时间，质量相等的水和食用油吸收热量相同，通过温度计可以分别知道水和食用油温度的变化，根据公式可知水吸收的热量，根据公式可知食用油的比热容，故D不符合题意。

故选A。

8．A

【详解】

灯泡L1、L2分别标有“6V  3W”“6V  6W”字样，它们的电阻分别为

R1阻值大于R2阻值，只闭合S1，灯泡L1、L串联，只闭合S2，灯泡L2、L串联，两种接法对比，L2、L串联时，总电阻小，电流大，L功率较大，更亮，故A符合题意。

故选A。

9．D

【详解】

闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，则

U=U定+U滑

移动滑片的位置，当电压表示数为4V时，电流表示数为0.2A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律知道

U=4V+0.2A×R    ①

当电压表示数为2V时，电流表示数为0.4A，则

U=2V+0.4A×R      ②

由①②得U=6V，R=10Ω

电压表示数为1V时，定值电阻两端的电压为

U1=6V-1V=5V

电路中的电流为

电路的总电阻为

滑动变阻器接入电路中电阻

R变=R总-R=12Ω-10Ω=2Ω

电路总功率

P=UI=6V×0.5A=3W

故选D。

10．D

【详解】

A．由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A错误；

B．由题已知灯泡额定电压为6V，由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故滑动变阻器两端的电压为

所以为了保证电压表的安全，电压表应选0~15V量程，故B错误；

C．闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在10min消耗的电能为

故C错误；

D．由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流

滑动变阻器两端的电压

滑动变阻器消耗的电功率

故D正确。

故选D。

11．B

【详解】

AB．由图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，两个灯泡的电功率之比

故A不符合题意，B符合题意；

CD．两个电流表的示数之比

故CD不符合题意。

故选B。

12．C

【详解】

A．风速减小时，压强变大，轻质活塞A向下移动，滑片向下移动，接入电阻阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，故定值电阻的两端的电压变小，电压表的示数变小，故A错误；

B．风速增大时，压强变小，轻质活塞A向上移动，滑片向上移动，接入电阻的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，根据可知，电路消耗的总功率变大，故B错误；

C．由于电压表的量程为3V，此时的风速的最大，此时滑动变阻器分担一部分电压，且此部分电压加上3V，即为电源电压，若适当减小电源电压，则滑动变阻器的阻值可以少分担一点电压，即阻值可以变得小一些，即滑片仍然可以上移，即风速还可以变大，故适当减小电源电压可以可增大该风速表的最大测量值，故C正确；

D．电路中的电流为

电压表的示数为

滑动变阻器的阻值变化与电压的示数变化不是正比关系，故风速与电压的变化也不是正比关系，故分度值分度不均匀，故D错误。

故选C。

13．120

【详解】

将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图像可知，当电路中的电流I=0.2A，两元件两端的电压U甲=1V、U乙=2V时符合，则元件甲在10min内消耗的电能为

W=U甲It=1V×0.2A×10×60s=120J

14．增大    减小    减小   

【详解】

[1]电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积有关，四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积。

[2]在长度、材料相同的情况下，横截面积越大，电阻越小，故从而减小输电导线的电阻。

[3]根据可知，电流和通电时间一定时，输电导线的电阻小，电能的损耗小。

15．1：1

【详解】

在第1种情况下，R2两端的电压

R1两端的电压为

在第2种情况 下，R2两端的电压

R1的电压为

所以，两种情况下通过R1的电流之比即通过R2的电流之比为

功率之比

16．24    12    9   

【详解】

[1][2]由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，电路中的电流最大，由图象知，电源的电压

U=UL=12V

此时电路中的电流I=2.0A，则灯泡的额定功率

P额=PL=ULI=12V×2.0A=24W

[3]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，由图象知，灯泡两端的电压UL′=3.0V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压

UR=U-UL′=12V-3V=9V

电路中的电流I′=1.0A，滑动变阻器的最大阻值

R===9Ω

17．（1）6V；（2）12Ω；（3）180J；（4）1.5W

【详解】

（1）当开关S1、S2、S3全部闭合时，电阻R1被短路，灯泡L和电阻R0并联在电路中，此时灯泡正常发光，灯泡两端的电压为6V，由并联电路电压规律可知，电源电压

（2）当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，通过灯泡的电流

通过R0的电流

所以电阻

（3）通电1分钟R0产生的热量

（4）当S1闭合，S2、S3断开时，灯泡L和电阻R1串联在电路中，灯泡的电阻

电路消耗的功率

18．（1）1.8×107J；（2）80%

【详解】

解：（1）标准承载时的总重力

当车匀速行驶时，发动机的牵引力

30min=1800s，车行驶的路程

s=vt=5m/s×1800s=9000m

发动机牵引力所做功是

（2）车消耗的电能是

“都市蚂蚁”的效率是

答：（1）发动机牵引力所做功是1.8×107J；

（2）“都市蚂蚁”的效率是80%。

19．（1）0.5W；（2）2kg

【详解】

解：（1）因电压表接在滑片上，且电压表内阻很大，故无论滑片滑到何处，电流要全部流径电阻丝，根据串联电阻的规律，电路的总电阻

该电子秤工作时的电功率是

（2）由欧姆定律，电路中的电流

电压表V测滑片P以下电阻丝的电压，根据欧姆定律，滑片P以下电阻丝的阻值

滑片P以上电阻丝的阻值

因R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝，故滑片P以上电阻丝的长度

弹簧的压缩量

由上表可知，此时的压力

根据，重物的质量为2kg。

答：（1）该电子秤工作时的电功率是0.5W；

（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是。

20．（1）3.52×105J；（2）500s；（3）220Ω

【详解】

解：（1）1kg米饭从12℃加热到100℃吸收的热量

（2）电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭电饭锅需要放出的热量

加热这些米饭需要的时间

（3）电饭锅保温时的功率

保温时电路的电阻

电阻R2的阻值

答：（1）米饭从12℃加热到100℃吸收3.52×105J的热量。

（2）电煲锅加热这些米饭需要500s。

（3）电阻R2的阻值为220Ω。