粤沪版九年级上册15.2 认识电功率课堂检测

参考答案与试题解析

1．【解答】解：A、由电路图可知，只闭合S1时，电路为只有电动机工作的简单电路，电路为榨汁挡，故A错误；

B、只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，故B错误；

C、同时闭合S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，故C错误；

D、根据P＝UI＝知加热时电路中的阻值为：R总＝＝＝110Ω，故D正确。

故选：D。

2．【解答】解：由电功率公式P＝UI可得灯泡L1的额定电流I1＝＝＝0.5A，灯泡L2的额定电流I2＝＝＝A；

由欧姆定律I＝可得R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝18Ω，

当两灯泡串联接入电路后，因为串联电路中电流处处相等，故通过两灯的电流之比为1：1；

由电功率公式P＝I2R可得其串联后电功率之比＝＝＝＝2：3。

故答案为：1：1；2：3。

3．【解答】解：

A、一般台灯的功率在20W左右，家用节能灯的功率约为台灯功率的一半，在10W左右，故A符合实际；

B、成年人正常步行的速度约为1.1m/s，故B不符合实际；

C、中学生的质量约为50kg，故C不符合实际；

D、中学生的正常体温约为37℃，故D不符合实际。

故选：A。

4．【解答】解：图中“电力检测仪”显示屏上标有W，W是功率的单位，因此此时测量的是显示器的功率；因此正确的文字说明应该是显示器待机功率是0.4W。

故选：D。

5．【解答】解：家用电冰箱正常工作时的电压U＝220V，通过的电流约为I＝1A，

正常工作时的电功率P＝UI＝220V×1A＝220W，

结合选项可知，与C选项接近。

故选：C。

6．【解答】解：A、由图乙知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小，故A错误；

B、由表可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越小，由图象知，气敏电阻R的阻值越大，

由图甲知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中电流，所以电路中电流I＝，电源电压保持不变，R的阻值变大，所以电流中电流变小，故B错误；

C、I＝，电路中电流为0.1A时有：0.1A＝，解得R＝80Ω，由图象知，空气质量指数K在51～100之间，对应的空气质量等级为良，故C正确；

D、由图象知，当空气质量指数为300时，R＝20Ω，电路中电流：I'＝＝＝0.15A，

R0消耗的电功率：P0＝I2R0＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W，故D错误。

故选：C。

7．【解答】解：断开开关S1、S3，闭合开关S2，该电路为串联电路，根据P＝可知，电路的总电阻为：R＝＝＝18Ω，所以：R1+R2＝18Ω；

断开开关S2，闭合开关S1、S3，该电路为并联电路，则总功率为：P'＝＝＝＝，由于R1+R2＝18Ω，且电阻值都大于0，当R1＝R2时，其乘积是最大的，则最小功率为：P'＝＝2W，所以总功率不可能小于2W，故A符合题意。

故选：A。

8．【解答】解：A、绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为2～10℃，故A错误。

B、电冰箱的电功率约200W，故B错误。

C、一矿泉水瓶的容积约500mL，故C正确。

D、成人平静时呼吸每分钟20次，故人平静时呼吸一次所用的时间约为3s，故D错误。

故选：C。

9．【解答】解：根据P＝知，两灯泡的电阻分别为：

R1＝＝＝8Ω，R2＝＝＝4Ω，

AB、灯L1正常发光时，其两端的电压为4V，保持滑片P的位置不变，接入灯L2，两灯的电阻不同，

则ab间的电压会发生变化，故灯L2不会正常发光，故AB错误；

CD、灯L1正常发光时的电流为：I＝＝＝0.5A；

根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为：

U'＝U﹣U1＝12V﹣4V＝8V，

由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻为：

R'＝＝＝16Ω，

换上L2后的总电阻为：R＝R2+R'＝4Ω+16Ω＝20Ω，

此时电路中的电流为：I''＝＝＝0.6A，

灯L2的实际功率为：P′2＝I″2R2＝（0.6A）2×4Ω＝1.44W，故C正确，故D错误。

故选：C。

10．【解答】解：闭合开关，灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡L两端的电压。

当滑片P移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为R＝＝10Ω，

从图乙可知，当灯泡两端的电压为2V时，通过灯泡的电流为0.4A，

若通过滑动变阻器两端的电流为0.4A时，根据欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压UR＝IR＝0.4A×10Ω＝4V，

根据串联电路的特点可知电路总电压为2V+4V＝6V，等于电源电压，故此时电路中的电流为0.4A。

A、此时灯L的电阻RL＝＝＝5Ω，故A错误；

B、此时电路消耗的电功率P＝UI＝6V×0.4A＝2.4W，故B错误；

C、根据P＝UI＝I2R可知此时灯L与滑动变阻器消耗的电功率之比等于二者的电阻之比，为＝＝1：2，故C正确；

D、此时电路1min消耗的电能W＝UIt＝6V×0.4A×1×60s＝144J，故D错误。

故选：C。

11．【解答】解：闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路电流。

AB、当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，电路中电流为0.5A，此时R接入电路的电阻值为0，

根据欧姆定律可知此时通过R0的电流最大，为0.5A，故B错误；

根据欧姆定律可知电源电压U＝IR0＝0.5A×R0..........①，

当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，电路中电流为0.2A，此时R接入电路的电阻值为18Ω，

根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝I′R′+I′R0＝0.2A×18Ω+0.2A×R0..........②，

联立①②可得：U＝6V，R0＝12Ω；故A错误；

CD、调整电阻箱R的阻值，此时电路中的电流I″＝，根据P＝UI＝I2R可知R的电功率P＝I″2R＝（）2R＝，

当R＝R0＝12Ω时，R的电功率最大，为P大＝＝＝＝0.75W，故C正确，D错误。

故选：C。

12．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）根据P＝UI可得，灯的额定电流：

IL额＝＝＝0.5A，

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，

所以，电路中的最大电流（即电流表的最大示数）为Imax＝IL额＝0.5A，故A错误；

由I＝可得，灯泡的电阻：

RL＝＝＝5Ω，

电流最大时，电路中的总电阻：

R＝＝＝9Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R滑＝R﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故B正确；

该电路的最大功率：

Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D错误；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电流最小，灯泡的功率最小，

则电路中的最小电流：

Imin＝＝＝0.18A，

灯泡的最小功率：

PLmin＝（Imin）2RL＝（0.18A）2×5Ω＝0.162W，故C错误。

故选：B。

13．【解答】解：闭合开关，R和L串联，电压表测量R两端的电压。

①小灯泡的实际功率为1.8W，从图甲且根据P＝UI可知，此时通过灯泡的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V，电压表示数为3V，则R两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝6V+3V＝9V，故①正确；

④通过灯泡的电流为0.3A，则通过R的电流也为0.3A，故④错误；

②根据欧姆定律可知R＝＝＝10Ω，故②正确；

③电路消耗的总功率P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W，故③正确；

故选：A。

14．【解答】解：

闭合开关，R1、R2与R0串联，电流表测量电路电流，电压表V2测R2的电压，电压表V1测R1与R2的总电压，

根据串联电路电压的规律，故V1的示数大于V2的示数，故I图象为V1的示数与电流表示数变化关系图象，Ⅱ图象为V2的示数与电流表示数变化关系图象。

（1）当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即为0.3A，可知V2的示数为3V，

由欧姆定律，R2的最大阻值为：

R2＝＝＝10Ω，故A错误；

（2）当变阻器连入电路的电阻最大时，根据串联电路的规律及欧姆定律，R1的阻值：

R1＝＝＝8Ω，故B错误；

当变阻器连入电路的电阻为5Ω时，根据P＝I2R可得，电路的电流：

I′＝＝＝0.4A，

根据串联电路的规律及欧姆定律，因电源电压不变，有：

U＝U1+IR0，

U＝I′（R1+R中+R0），

即：U＝5.4V+0.3A×R0；

U＝0.4A×（8Ω+5Ω+R0）；

由以上两式可解得：U＝6V，R0＝2Ω，故C错误、D正确。

故选：D。

15．【解答】解：根据题中描述可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；

（1）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4V开始减小，电流表的示数从0.4A开始增大，即滑片在左端时（变阻器连入阻值为最大值时），电压表示数为4V时，电流表示数为0.4A，

由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大值：

R滑＝＝＝10Ω，故D错误；

（2）电路中的电流为0.4A，由图象可知此时灯泡两端的电压UL＝2V，

由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，电源的电压：

U＝U滑+UL＝4V+2V＝6V，故A错误；

P在左端时，变阻器连入阻值最大，电路中电阻最大，电路中电流最小，则整个电路的最小功率：

Pmin＝UI＝6V×0.4A＝2.4W，故B正确；

当变阻器接入电路中的电阻最小为0时，灯泡两端的电压和电源电压相等，此时灯泡两端电压最大、功率最大，

由图象可知，当U＝6V时，通过灯泡的电流：I′＝0.5A，

小灯泡的最大功率：PL大＝UI′＝6V×0.5A＝3W，故C错误。

故选：B。

16．【解答】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。

（1）灯泡正常发光时其两端的电压UL＝5V，功率PL＝1W，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P＝UI可得，电路中的电流I1＝＝＝0.2A，

由I＝可得，R0两端的电压U0＝I1R0＝0.2A×50Ω＝10V，

R0的功率P0＝U0I1＝10V×0.2A＝2W，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源电压U＝U0+UL＝10V+5V＝15V；

（2）若定值电阻R0与滑动变阻器R串联时，

当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，最大电流I大＝＝＝0.3A；

若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，通过滑动变阻器的最小电流分别为IR＝＝＝1.5A，IR′＝＝＝0.15A，

因“10Ω 1A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，且小于1.5A，

所以，该规格的滑动变阻器不能与定值电阻R0并联，

因“100Ω 0.5A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，且大于0.15A，

所以，该规格的滑动变阻器能与定值电阻R0并联，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，此时电路的最大总电流I大′＝I大+IR大＝0.3A+0.5A＝0.8A，

综上可知，当“100Ω 0.5A”的滑动变阻器与定值电阻R0并联，且电流表（选0～0.6A量程时位于两支路之一或选0～3A的量程位于干路）时，电路的总功率最大，

则电路消耗的最大功率P滑大＝UI大′＝15V×0.8A＝12W。

答：（1）R0的功率为2W，电源电压为15V；

（2）选择“100Ω 0.5A”规格的变阻器与定值电阻R0并联、且电流表选0～0.6A量程位于两支路之一或选0～3A的量程位于干路时，电路消耗的总功率最大，最大功率是12W。

17．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，

由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V，

根据串联电路中总电压等于各分电压之和和I＝可得，电源的电压：

U＝I最小R1+U2＝0.3A×R1+4.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，

由图像可知，电路中的最大电流I最大＝1.2A，

由I＝可得，电源的电压：

U＝I最大R1＝1.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

因电源的电压不变，解①②可得：

R1＝5Ω，U＝6V；故B正确；

（2）由P＝UI可得电路总功率的最大值：

P最大＝UI大＝6V×1.2A＝7.2W；故A错误；

（3）由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V，

由I＝可得，滑动变阻器的最大电阻：R2＝＝＝15Ω，

则：R1：R2＝5Ω：15Ω＝1：3，故C错误；

（4）由P＝I2R可得定值电阻电功率的最小值：P1最小＝I最小2R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W；

定值电阻电功率的最大值：P1最大＝I最大2R1＝（1.2A）2×5Ω＝7.2W，

所以定值电阻电功率的变化量：△P1＝P1最大﹣P1最小＝7.2W﹣0.45W＝6.75W，故D错误。

故选：B。

18．【解答】解：（1）只闭合开关S1时，R1与R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压之和，电压表V2测R1和R2的滑片上方电阻丝两端的电压之和，

因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，

所以，滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，

由I＝可知，电路中的电流不变，电压表V1的示数不变，

当滑片P位于最上端时，电压表V2测R1两端的电压，其示数最小，即U1＝3V，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流I＝＝，

电压表V2的最小示数U1＝IR1，即3V＝R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

因将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中，电压表V1与V2的示数之差变化了2V，

所以，R2两端的电压U2＝△UV2＝2V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，＝＝＝＝，即R2＝R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；

（2）闭合开关S1和S2时，R1与R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压之和，电压表V2测R1和R2两端的电压之和，

当滑片P位于上端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电阻R3的功率最大，

此时电路中的电流I1＝＝，

电阻R3的最大功率P3＝I12R3，即0.75W＝（）2R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

当滑片P在中点时，电压表V1与V2的示数之比为1：2，

则两电压表的示数之比＝＝＝＝＝，

解得：R3＝R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

把②④代入①可得：U＝6V﹣﹣﹣⑤，

把④⑤代入③可得：R1＝9Ω，则R2＝R1＝×9Ω＝6Ω，R3＝R1＝×9Ω＝3Ω，

当滑片P在中点时，电路总功率为P总＝＝＝＝2.4W。

故选：B。

19．【解答】解：

C、根据P＝UI＝可得U＝，

已知在甲图中灯L1的功率为9W，在乙图中灯L1的功率为16W，

则甲、乙两图中L1灯两端的电压之比为：＝＝＝＝，

因并联电路各支路电压相等，所以U1′即为电源电压U，故C错误；

B、在甲图中，L1的电压是电源电压的，根据串联电路电压的规律，L2的电压是电源电压的，

所以，在甲图中，L1的电压是L2的电压的3倍，

由串联分压原理可知，L1的电阻是L2的电阻的3倍，即RL1＝3RL2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

即L1、L2两灯丝电阻之比为3：1，故B错误；

A、甲图中串联电路各处的电流相等，

根据P＝I2R可知甲图中灯L1、L2的功率之比＝＝3：1；故A正确；

D、根据串联电阻的规律和并联电阻的规律可得，

甲电路的总电阻：R串联＝RL1+RL2＝3RL2+RL2＝4RL2，

乙电路的总电阻：R并联＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

将①代入②得：R并联＝RL2，

已知两电路的电源电压均为U，

根据P＝UI＝可知甲、乙两图电路消耗的总功率之比为：＝＝＝，故D错误。

故选：A。

20．【解答】解：（1）将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1，如图甲，

只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2，如图乙，

闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，如图丙，

因为P1：P2＝1：4，P1：P2＝（I甲）2R1：（I乙）2R1＝1：4，

所以甲乙两图中电流之比为：I甲：I乙＝1：2，

又因为I乙＝0.3A，所以I甲＝0.15A，

所以滑动变阻器最大阻值为：R2甲＝＝＝20Ω；

（2）在丙电路中，滑动变阻器接入电路的电阻为：R2丙＝＝＝15Ω，

所以电源电压为：U＝3V+I丙R1﹣﹣﹣﹣﹣①，

由于乙电路电流为0.3A，所以灯泡正常发光，电压为2.5V，

所以电源电压为：U＝2.5V+I乙R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

由①②得，3V+I丙R1＝2.5V+I乙R1，

即3V+0.2A×R1＝2.5V+0.3A×R1，

解得：R1＝5Ω，U＝4V；

（3）在只闭合S1时，灯泡才有电流通过，即甲乙两个电路，

甲电路滑动变阻器电阻最大，电路电流最小，灯泡的功率最小，

此时滑动变阻器的电压为U2甲＝3V，R1两端电压为U1甲＝I甲R1＝0.15A×5Ω＝0.75V，

所以灯泡两端电压为：UL甲＝U﹣U1甲﹣U2甲＝4V﹣3V﹣0.75V＝0.25V，

灯泡的最小功率为：PL小＝UL甲I甲＝0.25V×0.15A＝0.0375W，

乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零，电路电流最大，最大电流是0.3A，灯泡正常发光，灯泡的功率最大为：PL大＝PL额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；

所以，灯泡的最小功率与最大功率之比PL小：PL大＝0.0375W：0.75W＝1：20。

所以该实验小组小明的数据正确的有：①③④。

故选：C。

21．【解答】解：

A.由P＝UI可得，灯泡L正常发光时通过的电流：IL＝＝＝0.5A，故A正确；

BD.当只闭合S和S1时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，

则变阻器接入电路中的为R1和4R1时，电路中的电路中的电流分别为：

I1＝＝，I2＝＝，

由图乙可知，变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1，

则两次电压表的示数之比：

＝＝＝＝＝＝，

解得：R1＝R0，

由P＝I2R可得，定值电阻R0的电功率：

△P0＝I12R0﹣I22R0＝（）2R0﹣（）2R0＝（）2R0﹣（）2R0＝5.4W，

解得：R0＝20Ω，故B错误；

当电压表的示数为15V时，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R0两端的电压：

U0＝U总﹣UR大＝18V﹣15V＝3V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I＝＝＝0.15A＜0.6A，

所以，此时电阻R0消耗的电功率最小，则滑动变阻器R消耗的电功率：

PR＝UR大I′＝15V×0.15A＝2.25W，故D正确；

C.灯泡的电阻：RL＝＝＝20Ω，

只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，L与R串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：I＝＝＝0.15A，

灯泡的实际功率：

PL′＝I2RL＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W，故C正确。

故选：B。

22．【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

①电流表的示数最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联分压可知滑动变阻器两端电压最大，

电压表量程为“0～3V”，所以URmax＝3V，

小灯泡两端的电压：

UL′＝U﹣URmax＝4.5V﹣3V＝1.5V，

小灯泡的电阻：

RL＝＝＝6Ω，

电路中的最小电流为：

Imin＝＝＝0.25A，故①正确；

②滑动变阻器接入电路的最大阻值：

Rmax＝＝＝12Ω，

灯泡正常发光时的电压为3V，功率为1.5W，

由P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：

I＝IL＝＝＝0.5A，

因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，

所以电路中的最大电流Imax＝0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，此时电压表的示数：

URmin＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V，

滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

Rmin＝＝＝3Ω，

则滑动变阻器阻值的变化范围为3Ω～12Ω，故②错误；

③小灯泡的最大功率等于其额定功率1.5W，

灯泡的最小功率：

Pmin＝Imin2RL＝（0.25A）2×6Ω＝0.375W，

则灯泡的功率变化范围是0.375W～1.5W，故③正确；

④滑动变阻器消耗的电功率：

P滑＝I2R滑＝（）2R滑＝＝＝＝，

所以，当R滑＝RL＝6Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；

滑动变阻器消耗电功率的最大值：

P滑max＝＝＝0.84375W，故④错误。

故选：D。

23．【解答】解：（1）电阻R1、R2与灯泡L串联，电压表V1测电阻R1与灯泡L两端的电压；

电压表电阻V2测电阻R2与灯泡L两端的电压；

（2）串联电路电流处处相等，则两定值电阻的电压之比＝＝＝＝2，则U1＝2U2﹣﹣﹣﹣﹣①；

由串联电路的特点知：UV1＝U1+UL＝7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

UV2＝UL+U2＝5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；

由①②③解得U1＝4V，U2＝2V，UL＝3V；

（3）电路电流I＝＝＝0.5A，

灯泡电阻RL＝＝＝6Ω；

则灯泡的额定功率PL＝＝＝6W。

故选：B。