人教版（2024）九年级全册第2节 电功率综合训练题

这是一份人教版（2024）九年级全册第2节 电功率综合训练题，共13页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分；在每小题的四个选项中，有且只有一个最符合题意的选项）
1. 如图所示的用电器中，工作时将电能转化为机械能的是（ ）
A. 电烙铁B. 电风扇
C. 电熨斗D. 电水壶
2. 1度电可供25 W的灯泡正常发光的时间是（ ）
A. 4 hB. 25 hC. 15 hD. 40 h
3. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 将乙灯接入110 V的电路中，它的实际功率为50 W
D. 两灯串联在220 V的电路中，甲灯比乙灯亮
4. 如图所示，某同学把标有“6 V 2 W”和“6 V 3 W”字样的两个小灯泡L1、L2串联在电源电压为10 V的电路中进行探究实验，下列结果中正确的是（不考虑灯丝电阻变化）（ ）
A. 灯L1能正常发光B. 灯L2能正常发光
C. 灯L1发光比灯L2暗D. 灯L2的灯丝会被烧断
5. 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应（ ）
A. 使通过电炉的电流强度减半B. 使电炉两端的电压减半
C. 使电炉的电阻减半D. 使电炉的电阻和两端电压减半
6. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2 A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
第6题图
A. 2.0 V 0.8 WB. 4.5 V 0.5 WC. 2.5 V 1.0 WD. 4.5 V 1.0 W
7. 将一台“220 V 100 W”的电风扇、一个“220 V 100 W”的充电器、一把“220 V 100 W”的电烙铁分别接到220 V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A. 电烙铁B. 充电器C. 电风扇D. 一样多
8. 如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
第8题图
A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
9. R1和R2两个电阻(R1>R2)，按如图所示的四种方式接入同一电路中，则电路的总功率最小的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图像如图乙。下列说法正确的是（ ）
A. R1两端电压逐渐减小B. 电源电压为7 V
C. 当R2=25 Ω 时，R2的电功率最大D. 电路中的最大电功率为3.6 W
二、填空题（共4小题，每空1分，作图1分，共22分）
11. 小聪家的电能表如图所示，由此可知，小聪家允许接入电路的最大功率为__kW；小聪家有一个规格为“220 V 1 000 W”的用电器，可能是________（选填“台灯”“电饭锅”或“电视机”）。当电路中只有这一用电器正常工作10 min，电能表的转盘转了____转。
第11题图
12. 如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，电压表V1的示数____，电压表V2的示数与电流表A的示数之比____，电路消耗的总功率____。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
第12题图
13. 小明在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，准备的电学器材如下：电源3 V、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”、定值电阻（5 Ω 、10 Ω 、15 Ω 、20 Ω）、开关、导线若干。
（1） 图乙是按照图甲连接的实物图，其中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（导线不允许交叉）
（2） 正确连接电路后，发现：
① 闭合开关前，电流表指针如图丙所示，原因是：__________________________。
② 闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，电压表示数接近电源电压，经检查线路连接没有问题，则故障原因可能是________________。
③ 纠正错误后开始实验，获得实验数据如表所示，分析数据，得出结论：________________________________________________________________。
（3） 小明继续“探究电流与电阻的关系”，小明将5 Ω 的电阻接入电路中时，移动滑动变阻器的滑片，直至电压表示数如图丁所示。他将5 Ω 的电阻换成10 Ω 的电阻进行实验，此时要将滑动变阻器的滑片____（选填“向左”“向右”或“不用”）移动，使电压表的示数仍如图丁所示，并记录相关数据；接着他将15 Ω 、20 Ω 的电阻接入电路，继续进行实验。当他把__Ω 的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到如图丁所示。于是，他改变定值电阻两端的电压，重新依次进行实验，调节后的电压值应该不低于____V。
（4） 小明将甲图中的定值电阻换成了小灯泡（额定电压为2.5 V），进行“测量小灯泡的额定功率”的实验。测出了几组电压值和电流值，得到小灯泡的I−U图像如图戊所示，则小灯泡的额定功率是________________。
（5） 完成实验后，小明又设计出一种测量小灯泡额定电功率方案，如图己所示电路，电源选用的是电压为U且恒定的学生电源，小灯泡额定电压为U额，R0电阻已知。请完成下面的实验过程：
① 电路无误后，闭合开关S，将开关S0拨至“1”，调节变阻器滑片直至电压表示数为____________；
② 再将开关S0拨至“2”，变阻器滑片不动，读出电压表示数为U0；
则小灯泡额定电功率表达式P额=__________________（用U额、U0、R0表示）。
14. 为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10 Ω ，其余均为5 Ω 。
（1） 实验中通过观察U形管中____________来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫________。
（2） 其中__装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。
（3） 乙装置通电一段时间____（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。
（4） 让乙装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟____的关系。
（5） 甲装置中，已知电流为2 A，通电时间为10 s，则电阻丝b在这段时间产生的热量为____J。
三、作图题（共2小题，每题2分，共4分）
15. 画出探究电流热效应与电阻大小关系的电路图，标注电阻大小关系。
第15题图
16. 现有两根“220 V 400 W”电热管R、开关及导线，如图所示，要求电路的功率为200 W设计恒温电路，完成电路连接。
第16题图
四、计算题（共2小题，共16分）
17. （7分）空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的方法，便于直观表示空气质量和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数，设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻，其空气污染指数与电阻的倒数的关系如图乙所示，已知电源电压为9 V保持不变，R0=5 Ω ，求：
（1） 当电压表示数为6 V时，R0消耗的电功率。
（2） 当电压表示数为3 V时的空气污染指数。
（3） 若某时刻空气污染指数为100，电路中的总功率。
18. （9分）如图所示图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如表。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1） 当开关置于2时，水龙头放出的水是温水，此时电路中的电流是多大？
（2） 水龙头放热水时，R1、R2同时工作。正常工作60 s，消耗的电能是多少？
（3） R2的电阻值多大？
五、综合能力题（共1小题，每空1分，共8分）
19. 阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC 加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6 V 的锂电池供电。每根PTC 加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40 ℃ 时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1） PTC是________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料，该眼罩的发热原理是________效应。
（2） 如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是__联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA____（选填“< ”“=”或“> ”）IB。
（3） 将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是______。
A.
B.
C.
D.
（4） 每根PTC加热丝的最大发热功率为____W。当温度为40 ℃时，通电10 min，每根PTC加热丝消耗的电能为____J。
（5） 某同学想设计一种能反映并可调节温度高低的电热眼罩，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高。同时反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大。下列符合设计要求的电路是______。
A. B.
C. D.
一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分；在每小题的四个选项中，有且只有一个最符合题意的选项）
1．B
2．D
3．D
4．A
5．D
6．B
7．A
8．A
9．B
10．D
二、填空题（共4小题，每空1分，作图1分，共22分）
11．11； 电饭锅； 500
12．变小； 变大； 变小
13．（1）
（2） ① 电流表使用前没有调零
② 电阻R断路
③ 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（3） 向右； 20； 1.2
（4） 0.625 W
（5） ① U−U额
② U额U0R0
14．（1） 液面高度差； 转换法
（2） 甲
（3） 左瓶
（4） 电阻
（5） 400
三、作图题（共2小题，每题2分，共4分）
15．R1不等于R2
16．
四、计算题（共2小题，共16分）
17．（1） 解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
当电压表示数UV=6 V时，R0消耗的电功率为P0=UV2R0=(6 V)25 Ω=7.2 W；
答：当电压表示数为6 V时，R0消耗的电功率为7.2 W。
（2） 当电压表示数U0=3 V时，通过电阻R0的电流：I0=U0R0=3 V5 Ω=0.6 A，
因串联电路中各处的电流相等，则电路中的电流：I=I0=0.6 A，
此时电路的总电阻：R总=UI=9 V0.6 A=15 Ω ；
根据串联电路的电阻规律可得，此时气敏电阻的阻值为：R=R总−R0=15 Ω−5 Ω=10 Ω ，
则1R=110 Ω=0.1 Ω​−1，由图乙可知，此时的空气污染指数为25；
答：当电压表示数为3 V时的空气污染指数为25。
（3） 当空气污染指数为100时，由图乙可知1R'=0.4 Ω​−1，解得R'=2.5 Ω ，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：R总'=R'+R0=2.5 Ω+5 Ω=7.5 Ω ，
此时电路中的电流：I'=UR总'=9 V7.5 Ω=1.2 A，
电路中的总功率为：P总=UI'=9 V×1.2 A=10.8 W。
答：若某时刻空气污染指数为100，电路中的总功率为10.8 W。
18．（1） 解：由P=UI=U2R可知，开关处于位置2时，电路中电阻比开关处于位置3电阻大、功率小，放出来的是温水，由P=UI可得，此时电路中的电流：
I=P温U=1 100 W220 V=5 A；
答：当开关置于2时，水龙头放出的水是温水，此时电路中的电流是5 A；
（2） 水龙头放热水时，电功率P热=2 200 W，
正常工作60 s消耗的电能：W=P热t=2 200 W×60 s=1.32×105 J；
答：水龙头放热水时，正常工作60 s，消耗的电能是1.32×105 J；
（3） 放出温水时只有R1工作，此时电功率P温=1 100 W；放出热水时，电阻R1、R2同时工作，此时电功率P热=P1+P2=P温+P2=2 200 W，
R2消耗的电功率：P2=P热−P温=2 200 W−1 100 W=1 100 W，
由P=UI=U2R可得R2的电阻：R2=U2P2=(220 V )21 100 W =44 Ω 。
答：R2的电阻值为44 Ω 。
五、综合能力题（共1小题，每空1分，共8分）
19．（1） 半导体； 电流热
（2） 并；