人教版(2024)九年级全册第十八章 电功率第1节 电能 电功优秀同步练习题
展开一、单选题
1.下列物理量和单位对应正确的是( )
A.电流——AB.电功——kg
C.电阻——VD.热值——
2.有一块手机用的电池,上面标明电压为 3.7V,容量为 4000 mA·h,它充满电后大约储存的电能为( )
A.5.3×104JB.5.3×107J
C.14.8JD.14.8kW·h
3.下列电器属于利用电流热效应工作的是( )
A.LED灯B.电热毯
C.电视机D.电风扇
4.某智能手机的锂电池上标有“”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压3.7V不变,增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能,需要充电40min,此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近( )
A.节能灯B.电风扇C.电饭锅D.电冰箱
5.如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kWh
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
6.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关,电流表的示数为,再闭合开关,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是( )
A.3:4B.4:3C.7:3D.4:7
7.下列家用电器在工作中,将电能转化为机械能的是
A.电饭锅B.电风扇
C.电视机D.电热水壶
8.电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费.该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是( )
A.电能表﹣kW•hB.电压表﹣VC.电流表﹣AD.电表﹣度
9.如图(a)所示,两个电阻R1、R2串联连接在电源两端,且R1>R2;接着将R3、R4两电阻并联在相同电源的电路中,如图(b)所示.设R3=R1、R4=R2,两电路闭合开关后,单位时间里消耗电能最多的是电阻( )
A.R1B.R2C.R3D.R4
10.甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,则( )
A.通过甲的电流比乙的大B.甲两端的电压比乙的高
C.甲的电阻比乙的大D.乙消耗的电能比甲的多
11.下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
12.在如图所示的电路中,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当闭合后,在相同时间内,下列叙述正确的是( )
A.电流通过A、B所做的功
B.电流通过A、B所做的功
C.电流通过A、B所做的功
D.无法比较电流通过A、B做功的大小
二、填空题
13.给手机快速充电的过程,主要是将电能转化为 能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流 的方式,增大了物体的内能。
14.如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 V,定值电阻在1min内消耗的电能为 J。
15.某品牌电动汽车的电池容量为130Ah,额定电压为400V,充电时它将电能转化为 能存储起来,充满电后它存储了 kW·h的能量。
16.如图甲所示的电路中,电源电压U0保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值= Ω,移至滑动变阻器的中点时在10s内电流通过R1所做的功为 J。
17.电灯正常工作时会发热发光,这是电流 使电能转化为内能和光能.如果电灯在一段时间内消耗的电能为,电流做的功为,转化的内能为,转化的光能为,那么、和三者的等量关系是 ,功与能的关系是 .
18.物理兴趣小组验证影响电功大小的因素的实验时,设计了如图所示电路.该电路可以验证电功与 的关系,实验中通过观察 来比较相同时间内电功的大小,实验中两个灯泡的规格应该 (相同/不同).
三、实验题
19.如图是小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验.一家庭用的白炽灯标有“220V?W”字样,额定功率数值已模糊不清.小明想到利用如图所示的家庭电能表(表盘上标有“3200imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次)也能测出其额定功率.
(1)该电能表允许通过的最大电流是 A;
(2)为完成实验,还需补充的一个器材是: ;
(3)请设计出测量该灯泡电功率的实验方案,写出合理的实验步骤及最终表达式.
实验步骤:
最终表达式(用所测出的物理量表达): .
20.在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
(1)实验中我们通过比较 来比较相同时间内电流做功的多少,所用的两灯L1和L2规格是 (选填“相同”或“不同”).
(2)利用图甲可以研究电流做功多少与 的关系.经过讨论,同学们认为图甲电路存在一个缺陷,其缺陷在于 .
(3)在乙图的实验中,两灯都发光,但灯L1较亮,灯L1两端的电压也较大,根据此现象可以得出的初步结论是 .
(4)某同学想利用丙图来研究电流做功与电压的关系,通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压,他设计的实验方案中存在什么问题? .
四、计算题
21.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为5Ω,闭合开关S,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)干路中的总电流I;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功W2.
22.2022年5月,天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到,科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路,电源电压保持不变,为的定值电阻,为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,将置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为,舱体内气压为。求:
(1)舱体不漏气时,通过的电流;
(2)舱体不漏气时,工作,电路消耗的总电能;
(3)若电压表示数为时,此时舱内的气压值。
参考答案:
1.A
【详解】A.电流的单位为安培,符号为A。故A正确;
B.电功的单位为焦耳,符号为J。故B错误;
C.电阻的单位为欧姆,符号为Ω。故C错误;
D.热值的单位为焦耳每千克,符号为J/kg。故D错误。
故选A。
2.A
【详解】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】A.LED灯工作是电能主要转化为光能,不是利用电流的热效应工作的,故A不符合题意;
B.电热毯主要将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作,故B符合题意;
C.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D.电风扇工作时主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】此时手机的快充电流
A.节能灯正常工作时的电流约0.1A,故A不符合题意;
BD.电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A,故BD不符合题意;
C.电饭锅正常工作时的电流约5A,故C符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
B.小英家上月消耗的电能为
5647.8kW·h﹣5546.7kW·h=101.1kW·h
故B错误;
C.1600imp/kWh表示每消耗1kWh的电能指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁320次消耗的电能为
故C错误;
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】由电路图知道,若只闭合S1,则是只有R1的简单电路,电流表测的是R1 的电流,此时I1 =0.3A;
当再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过R1的电流仍然是I1 =0.3A;
由于电流表示数变化了0.4A,则说明通过R2 的电流是I2=0.4A;
又因为并联电路各支路两端的电压相等,即U1 =U2,由W=UIt知道,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比是:,故选A.
【点睛】本题考查的是串、并联电路的特点和电能的计算,解题的关键是得到两个支路电流大小.
7.B
【分析】电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.
【详解】A、电饭锅工作时将电能转化为内能,故A不符合题意;
B、电风扇工作时将电能转化为机械能,故B符合题意;
C、电视机工作时将电能转化光能,故C不符合题意;
D、电水壶工作时将电能转化为内能,故D不符合题意.
故选B.
【点睛】本题考查电功的实质和能量的转化,电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现.
8.A
【详解】测用户消耗电能多少的仪表叫电能表,国际单位是千瓦时(kW•h),故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.D
【详解】B图丙电阻并联,功率分别为:、,因为R1>R2、R3=R1、R4=R2,所以;a图中两电阻串联,根据串联电路的电压规律,两个电阻分电源电压,所以每个电阻上的电压都低于电源电压,再根据,电压低,则功率小,也就是串联后各个电阻的功率都小于P3,所以R4功率最大.故选D.
10.A
【详解】试题分析:甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,它们两端的电压相等,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,由电功W=Pt=UIt可知,甲通过的电流比乙的大.故选A
考点:电功
11.D
【详解】电饭锅工作时是将电能转为内能,电风扇工作时是将电能转换为机械能;干电池供电时将化学能转换为电能,太阳能电池是将太阳能转换为电能,故D正确
12.B
【详解】因导体A、B的材料、长度相同,但A比B的横截面积大,所以,导体A的电阻小于导体B的电阻,因串联电路中各处的电流相等,由W =UIt=I2Rt可知,相同时间内,B的电阻大,电流做的功较多,即WA<WB.故B正确,ACD错误.
13. 化学 做功
【详解】[1][2]给手机快速充电的过程,消耗电能,主要产生化学能,主要将电能转化为化学能。过一会儿,充电器发烫,通过电流做功的方式改变物体的内能。
14. 3 36
【详解】[1]由电路图可知,S闭合,R1、R2并联,电流表Al测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,所以由可得,电源电压为
[2]因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流为
由得,R2的阻值为
根据W=UIt得,R2在1min内消耗的电能为
W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J
15. 化学 52
【详解】[1] 给电动汽车的电池充电时要消耗电能,是将电能转化为化学能储存在电池以备使用。
[2] 充满电后它存储的电能为
16. 10 9
【详解】[1]当滑片在a点时,电流最小,此时滑动变阻器阻值最大,根据图乙可知,此时滑动变阻器两端的电压为4V,电流为0.2A,则滑动变阻器的电阻为
滑动变阻器和定值电阻串联,根据电压规律,可以列等式
当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电流最大,此时只有定值电阻接入电路,此时电流为0.6A,故电源电压为
联立两等式,即可求出电源电压为
[2]移至滑动变阻器的中点时,此时滑动变阻器的电阻为10Ω,电流为
则电流通过R1所做的功为
17. 做功
【详解】[1] 电灯正常工作时,电流做功,消耗电能转化为内能和光能,使得电灯发热、发光;
[2] 电流做了多少功,就有多少电能转化为多少形式能,所以如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,转化的内能为E2,转化的光能为E3,则E1、E2和E3三者的等量关系是E1=E2+E3;
[3] 电流做的功为W,消耗的电能为E1,数值相同,功与能的关系是W=E1.
18. 电压 灯泡亮度 不同
【详解】 根据公式WUIt可知:影响电功大小的因素有:电压、电流和通电时间,由图可知:两灯串联电流和通电时间一定相同,只有灯泡两端的电压可能不同,所以该同学是为了探究电流做功的多少与电压的关系;因为灯泡亮度由实际功率决定.灯泡越亮功率越大,则相同时间电流做功越多;所以实验中,通过观察灯泡的亮度比较来判断电流做功多少的;串联电路中,通过两灯的电流和通电时间相同,根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系时,灯泡两端的电压应是不同,但根据UIR可知:若灯泡规格相同,灯泡两端的电压就相同,所以应选择规格不同的灯泡进行实验.
点睛:知道灯泡亮度由实际功率决定.灯泡越亮功率越大,在相同时间里消耗的电能越多,电流做功越多;如图所示两灯串联电流相同,通过公式WUIt判断即可;电压表分别测出了灯泡两端电压,所以是研究电流做功与电压的关系的;通过公式WUIt判断,在电流和时间相同的情况下,电压越大,电流做的功越多.
19. 40 秒表 ①将其他用电器开关断开,只让白炽灯发光;
②用秒表记录下电能表指示灯闪烁n次时所用时间t; P=kW
【详解】(1)电能表中有参数10(40)A,说明该电能表允许通过的最大电流是40A;
(2)为了测量灯泡的额定功率,我们可以用电能表测量某段时间灯泡消耗的电能,根据P=W/t;只要知道做功的时间就可得到电功率,故需要补充的一个器材是秒表;
(3)具体用电能表结合秒表测量电功率步骤为:.①将其他用电器开关断开,只让白炽灯发光;②用秒表记录下电能表指示灯闪烁n次时所用时间t;
功率表达式P=kW.
20. 灯泡的亮度 不同 电流大小 无法控制灯两端的电压,利用利用滑动变阻器保护电路 在电流和时间相同的情况下,电压越大,电流做的功越多 不能控制电流相同
【详解】(1)灯泡越亮功率越大,在相同时间里消耗的电能越多,电流做功越多.所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少;(2)图甲中两灯并联,两灯两端的电压相等,电流表分别测出灯泡的电流,由W=UIt,可知这是探究电流做功与电流大小的关系;由图知,电路中没有滑动变阻器,所以无法控制灯两端的电压,利用利用滑动变阻器保护电路;(3)因为电流做的功与电压、电流和时间有关,而图乙电路中,两灯串联电流和通电时间相同,电压不同,根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系;
通过公式W=UIt判断,在电流和时间相同的情况下,电压越大,电流做的功越多;
(4)研究电流做功与电压的关系时,应控制电流和通电时间相同,由图丙可知:调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压,也改变了灯泡中的电流,所以不能研究电流做功与电压关系.
21.(1)6Ω;(2)1.1A;(3)15J
【详解】由图可知R1、R2并联,电流表测量R2的电流。
(1)由题可知,电阻R2的阻值为
(2)通过电阻R1中的电流I1为
干路电流为
I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功
答:(1)电阻R2的阻值为6Ω;
(2)干路中的总电流I为1.1A;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功W2为15J。
22.(1)2A;(2);(3)
【详解】解:(1)由图甲可知,与串联,电压表测两端电压。舱体不漏气时,通过的电流
(2)与串联,则电路中电流
舱体不漏气时,舱体内气压为,由图乙可知,此时R的阻值为10Ω,则
电源电压为
舱体不漏气时,工作,电路消耗的总电能
(3)当电压表示数为时,R两端电压为
电路中电流为
压力传感器R的电阻为
由图乙可知此时舱内的气压值为,即。
答:(1)舱体不漏气时,通过的电流为2A;
(2)舱体不漏气时,工作,电路消耗的总电能为;
(3)若电压表示数为时,此时舱内的气压值为。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
B
C
D
A
B
A
D
A
题号
11
12
答案
D
B
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