初中物理沪科版九年级全册第十六章 电流做功与电功率综合与测试精练

这是一份初中物理沪科版九年级全册第十六章 电流做功与电功率综合与测试精练，共9页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．某品牌手机充电宝，上面标有电压为5 V，容量为1 200 mA·h。它充满电后，可以储存的电能是__________________________________________J。
2．小明家的电能表如图所示，如果家中只有一台标有“220 V 1 000 W”的电饭煲在工作时，则发现2 min内电能表的表盘转过81 r，则他家的实际电压为________V。

(第2题) (第3题) (第4题)
3．在某一温度下，两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系图像如图所示。若将元件甲、乙串联后接在电压为4.5 V的电源两端，甲和乙消耗的总功率是________W。
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，已知R1＝40 Ω，R2＝60 Ω，闭合开关S。电流表A1的示数为0.3 A，则电路消耗的总电功率大小为________W。
5．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220 V，线圈的电阻为2 Ω，线圈中通过的电流为5 A。这台电动机工作1 s所做的机械功为________J。
6．一只标有“6 V 3 W”的小灯泡，接在电源电压为12 V的电路中，为使其正常发光，应______(填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变)，该电阻通电20 s产生的热量是________J。
7．某一玩具电动机两端的电流与电压的关系如图所示。把它与一个10 Ω的定值电阻串联后接在电源上，电阻消耗的电功率为0.9 W，则该电动机此时的电功率为________W。
8．如果加在某定值电阻两端的电压由4 V变为8 V，通过该电阻的电流变化了0.2 A，则该电阻的电功率变化了________W。
9．如图电路中，U＝12 V，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω。当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为________W。
10．将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成如图所示电路，接在9 V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表[“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd)]，分析表中数据可知光强E＝1.5 cd时，光敏电阻R＝12 Ω，此时电流表示数为0.5 A，则通电1 minR0上产生的热量为__________________________________________________J。

二、选择题(每题2分，共14分)
11．一个标有“36 V 18 W”字样的灯泡，已知灯泡电阻随温度的升高而增大，下列说法错误的是( )
A．该灯泡工作时流过它的电流一定是0.5 A
B．该灯泡正常工作时的电阻是72 Ω
C．该灯泡正常工作时的功率为18 W
D．给该灯泡两端加上18 V电压，它的实际功率大于4.5 W
12．如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110 V 60 W”和“110 V 100 W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220 V的电路中，要求两只灯泡都正常发光，应使用下面哪个电路( )
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
13．如图所示，ab和bc是两根电阻丝，若把ab端接入电压恒定的电路中，其消耗的电功率为30 W，若把bc端接入原电路，其消耗的电功率为120 W，则把ac端接入电路中，它消耗的电功率为( )
A．150 W B．90 W C．24 W D．无法确定

(第13题) (第14题) (第15题)
14．有两只标有“220 V 40 W”的灯泡，灯泡在它两端电压不超过额定电压时，电压随电流的变化关系如图所示，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率( )
A．大于20 W B．等于20 W
C．小于20 W D．等于40 W
15．如图，电源电压不变，R1、R2是两个相同的电阻，当闭合开关S1，断开S2、S3时，通电20 min，电路产生的热量为Q；同时闭合S2、S3，断开S1，若要产生相同的热量Q，则需通电( )
A．5 min B．10 min
C．20 min D．40 min
16．如图所示，电源电压U为10 V并保持不变，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5 A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4 A。则( )
A．电路消耗的最小功率为2.5 W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4 W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2 W
D．滑片P在最左端时，2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J
17．有两个额定电压相同的灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同，在判断哪个灯泡的额定功率比较大时，要作以下分析：①从关系式P＝I2R可以知道；②较亮灯泡的电阻较大；③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；④从关系式P＝eq \f(U2,R)可以知道；⑤串联时流过两个灯泡的电流相同；⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率大。请你将最合理的排序选出来( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤ D．⑤①②④③⑥
三、实验探究题(每题8分，共16分)
18．小红同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选取额定电压为2.5 V的小灯泡，电压恒为3 V的电源，电流表，电压表，开关，导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R1(10 Ω 1 A)，R2(20 Ω 0.5 A)，R3(50 Ω 0.2 A)。按如图甲所示的电路图进行实验。
(1)请将乙图中的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮)。
(2)闭合开关，调节滑片的位置，当小灯泡两端电压为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为________W。
(3)如表是小红四次实验的数据，根据数据可知，小灯泡的实际功率随______________而改变。
(4)请你分析表中的实验数据，判断小红在实验中选用的滑动变阻器是__________(填“R1”“R2”或“R3”)。
19．小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，除电阻丝电阻不同外其他都相同。
(1)实验中通过观察两个U形管中的________变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系。
(3)器材均完好，按乙图装置正确进行实验。通电一段时间后，A、B管中的________液面较高。
(4)过一段时间发现R3和R4两侧U形管中液面高度差相同，则原因可能是电阻________。
四、计算题(第20题8分，第21题10分，共18分)
20．家庭电路的电压是220 V，某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2 kW，送风状态时的功率P2是0.22 kW，它们是交替运行的，现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。
(1)空调器在前5 min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？
(2)在1 h内，空调器消耗的电能是多少度？
21．如图是家用电热壶及其铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3。求：
(1)电热壶电阻丝的电阻。
(2)不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1 L水从20 ℃加热到100 ℃所需要的时间。
(3)当电压为198 V时，电热壶的实际功率。
答案
一、1．2.16×104 2．198 3．0.675 4．6 5．1 050
6．串；60 点拨：由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，所以，为使该灯泡正常发光，应串联一个电阻分压，由串联电路的电压特点可得，灯泡正常发光时串联电阻R两端电压：UR＝U－UL＝12 V－6 V＝6 V，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：I＝IL＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(3 W,6 V)＝0.5 A，由I＝eq \f(U,R)可得，串联电阻的阻值：R＝eq \f(UR,I)＝eq \f(6 V,0.5 A)＝12 Ω；该电阻通电20 s所产生的热量：Q＝I2Rt＝(0.5 A)2×12 Ω×20 s＝60 J。
7．0.3
8．2.4 点拨：因定值电阻的阻值不变，所以，定值电阻两端的电压从4 V升高到8 V时，通过该电阻电流的变化量：ΔI＝eq \f(U2,R)－eq \f(U1,R)＝eq \f(U2－U1,R)＝eq \f(8 V－4 V,R)＝0.2 A，解得R＝20 Ω，则该电阻的电功率的变化量：ΔP＝eq \f(U22,R)－eq \f(U12,R)＝eq \f(（8 V）2,20 Ω)－eq \f(（4 V）2,20 Ω)＝2.4 W。
9．8.64
10．90 点拨：据题意可知，光敏电阻R的电压是：UR＝IR＝0.5 A×12 Ω＝6 V，故R0上的电压：UR0＝U－UR＝9 V－6 V＝3 V；所以此时电流在R0上产生的热量Q＝W＝UR0It＝3 V×0.5 A×60 s＝90 J。
二、11．A 点拨：灯的额定电压是36 V，额定功率是18 W，由P＝UI可得灯泡正常工作时的电流：I＝eq \f(P,U)＝eq \f(18 W,36 V)＝0.5 A，只有在额定电压下，灯泡才能正常工作，功率为18 W，流过它的电流才是0.5 A，否则不是，故A错误，C正确；由I＝eq \f(U,R)可得灯泡正常工作时的电阻：R＝eq \f(U,I)＝eq \f(36 V,0.5 A)＝72 Ω，故B正确；若灯泡电阻不变，给该灯泡两端加上18 V电压时的实际功率：P实＝eq \f(U实2,R)＝eq \f(（18 V）2,72 Ω)＝4.5 W，但灯泡电阻随温度的升高而增大，即灯泡两端电压为18 V时，灯泡温度降低，电阻减小，所以给该灯两端加上18 V电压时，其功率大于4.5 W，故D正确。
12．B
13．C 点拨：把ab端接入电压恒定的电路中时，消耗的电功率Pab＝30 W，由P＝UI＝eq \f(U2,R)可得，ab电阻丝的电阻Rab＝eq \f(U2,Pab)，把bc端接入原电路时，消耗的电功率Pbc＝120 W，则bc电阻丝的电阻Rbc＝eq \f(U2,Pbc)，把ac端接入电路中时，Rab和Rbc串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，消耗的电功率：Pac＝eq \f(U2,Rab＋Rbc)＝eq \f(U2,\f(U2,Pab)＋\f(U2,Pbc))＝eq \f(PabPbc,Pab＋Pbc)＝eq \f(30 W×120 W,30 W＋120 W)＝24 W。故选C。
14．A
15．A 点拨：由题知，R1、R2是两个相同的电阻，若R1＝R2＝R，由图可知，当闭合开关S1，断开S2、S3时，两电阻串联，总电阻为2R，电源电压不变，由焦耳定律可得，通电20 min电路产生热量Q＝eq \f(U2,2R)×20 min，闭合S2、S3，断开S1时两电阻并联，总电阻为eq \f(R,2)，产生相同热量，则：Q＝eq \f(U2,\f(R,2))×t′＝eq \f(U2,2R)×t′，eq \f(2U2,R)×t′＝eq \f(U2,2R)×20 min，所以t′＝5 min。
16．B 17．D
三、18．解：(1)如图所示。 (2)0.7 (3)实际电压 (4)R2
19．(1)液面的高度
(2)电阻 (3)A
(4)R5断路
四、20.解：(1)由题图可知：空调器在前5 min内，功率为0.22 kW，此阶段空调器应处于送风状态。
根据P＝UI得：I＝eq \f(P2,U)＝eq \f(0.22×103 W,220 V)＝1 A。
(2)由题图可知，1 h内制冷时间t1＝40 min，送风时间t2＝20 min。W总＝W1＋W2＝P1t1＋P2t2＝2.2 kW×eq \f(40,60) h＋0.22 kW×eq \f(20,60) h＝1.54 kW·h＝1.54度。
21．解：(1)由电热壶的铭牌可知，额定功率P＝1 000 W，额定电压U＝220 V，由P＝eq \f(U2,R)可得，电热壶电阻丝的电阻：
R＝eq \f(U2,P)＝eq \f(（220 V）2,1 000 W)＝48.4 Ω；
(2)水的体积：V＝1 L＝1×10－3 m3，由ρ＝eq \f(m,V)可得，
水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J，
因不考虑热损失，所以，电热壶消耗的电能：
W＝Q吸＝3.36×105 J，
电热壶正常工作时的功率为1 000 W，由P＝eq \f(W,t)可得，
加热时间：t＝eq \f(W,P)＝eq \f(3.36×105 J,1 000 W)＝336 s；
(3)当电压为198 V时，电热壶的实际功率：
P实＝eq \f(U实2,R)＝eq \f(（198 V）2,48.4 Ω)＝810 W。
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
18
9
6
4.5
3.6
3
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
2.5
1.7
1.3
0.5
电流I/A
0.24
0.21
0.16
电功率P/W
0.408
0.273
0.08