初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第二节 电功率精练

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第二节 电功率精练，共13页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.下列器材的作用叙述正确的是（ ）
A . 弹簧测力计是测量质量的工具
B . 密度计可以测量任何物体的密度
C . 电压表测量电压时应该串联在电路中
D . 电能表是直接测量消耗电能多少的仪表
2.下列属于电功单位的是（ ）
A . V•A B . V•A•s C . J•s D . kW/h
3.为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯，物理李老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。以下是他们交流时的一些估测数据，你认为数据明显不符合实际的是（ ）
A . 一名普通中学生身体的体积约为0.05m3
B . 汽油机的热机效率约为90%
C . 教室里日光灯正常工作时的电流约为0.15A
D . 让人感觉温暖而舒适的室内温度是25℃
4.如图中几种电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A . 电风扇
B . 电脑
C . 台灯
D . 电水壶
5.两根阻值不等的电热丝串联在电路中，在相等的时间内（ ）
A . 消耗的电能一样多；
B . 电阻大的电热丝消耗的电能多；
C . 电阻小的电热丝消耗的电能多；
D . 无法确定。
6.关于电流的热效应，下列说法正确的是（ ）
A . 电动机工作时，电能不会转化为内能
B . 电流通过导体产生的热量跟电流成正比
C . 电流通过功率大的用电器，产生的热量也越多
D . 导线采用铜作为线芯，是为了减小电热造成的能量损耗
7.法国物理学家安培是近代物理学上功绩显赫的科学家，他提出了著名的安培定律。以下哪个物理量单位是以他的名字命名的（ ）
A . 电阻 B . 电压 C . 电流 D . 电功率
8.焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是（ ）
A . 焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路
B . 焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比
C . 焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法
D . 科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式
9.当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫做超导体．假如有室温环境中的超导体，不可用它来制作（ ）
A . 电饭煲的电热丝
B . 电动机的线圈
C . 发电机的线圈
D . 输电导线
二、多选题
1.一盏灯标有“36V 40W”的字样，下列说法正确的是（ ）
A . 该灯的额定电压是36V
B . 该灯发光时的电功率是40W
C . 该灯正常发光时的电阻是42.4Ω
D . 当通过该灯的电流是1A时，它的实际电功率小于40W
2.把标有“36V 15W”的甲灯和标有“36V 5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A . 因为两灯串联，甲灯的电阻较小，所以甲灯两端电压小
B . 因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C . 因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮
D . 因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮
3.LED具有节能、环保等特点，关于额定电压220V，额定功率4.4W的LED，以下叙述正确的是（ ）
A . 它的额定电流为50mA
B . 它在1s内消耗的电能为4.4W
C . LED具有单向导电性，能判断电流的方向
D . LED在发光时把电能全部转化为光能
4.平时输送电能中，不能减少电能在线路中的损耗的办法是（ ）
A . 加大输送电流
B . 用高压输电
C . 用超导体输电
D . 减少输送功率
5.下列电路图，对应分析正确的是（ ）
A . 甲图中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变
B . 乙图中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片P向右移动时，整个电路消耗的总功率变大
C . 丙图中，若先闭合S1 ， 再闭合S2 ， 电压表读数不变、电流表读数变大
D . 丁图中，闭合开关S，发现L1、L2均不亮且电压表有示数，则可能是由于L1断路造成
6.如图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A . 当通过灯泡L的电流为0.2A时，工作1min消耗的电能是0.24J
B . 当通过灯泡L的电流为0.3A时，其电功率为0.72W
C . 将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，电路的总功率为2.88W
D . 将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，电路的总电阻为18Ω
三、填空题
1.某电动车由输出电压为48V、容量为100A·h的电池提供工作能量，该电池最多可提供 ________ kW·h的电能；若这些电能的80%用于清洁车工作，可供功率为800W的清洁车工作 ________ h。
2.电饭锅烧饭时有两种状态。一是锅内烧干前的加热状态，二是水烧干后的保温状态，图中所示是电饭锅的电路图，是R 1调节电阻，R 2是加热用的电阻丝。问：自动开关S在电饭锅加热状态时，应处于 ________ 状态（填“闭合”或“打开”）。为保证电饭锅在保温状态时，R 2上所发出的电热功率是加热状态下的一半，比较R 1与R 2的数值大小，R 2 ________ R 1（填大于或小于）。
3.家中电风扇长时间使用后叶片上粘有大量灰尘，是由于叶片与空气摩擦后带上 ________ 而吸引轻小物体；使用测电笔辨别零线或火线时，手不能接触 ________ （选填“笔尖”或“笔尾”）金属体。超市条形码识别仪的光敏二极管的主要材料是 ________ （选填“半导体”、“超导体”或“纳米材料”）。
4.一台线圈电阻为3Ω的电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是 J，转化成的机械能是 J．
5.瑞士大学的学生设计了一款灯壶合一的“水壶台灯”，如图所示。“水壶台灯”由玻璃壶罩，圆形底座和白炽灯组成。白炽灯泡与壶性灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时的内能用于茶水的加热保温。白炽灯标有“110V；55W”字样， c水=4.2×103J/kg⋅℃ ， 则该台灯正常工作电流是 ________ A；若此过程中有2kg初温为40℃的水加热至90℃，水吸收热量是 ________ J。
6.小明家中安装的电能如图所示，其中“3000r/kW·h”表示接在这个表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，转盘转过 ________ 转；小明关闭家里其它所有用电器，只打开空调，观察电能表转盘在1min内刚好转动了50转，则空调的功率是 ________ W。

7.用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在 ________ V的电路中使用，示数是 ________ kW•h。
8.小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过 ________ W．当家里只有电磁炉工作时，电能表在1min内转90转，则电磁炉工作时的电功率 W．
四、实验探究题
1.小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”，电源电压为6V，电阻丝R 1=40Ω，R 2=20Ω，甲、乙两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到 ________ （选填“甲”或“乙”）气球先鼓起来。通电1min，电阻丝R 2产生的热量为 ________ J。
2.课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）连接电路时，开关应该处于 ________ 状态；该实验的实验原理 ________ ；
（2）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 ________ （选填字母）；
A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，2A”的滑动变阻器
C.“5Ω，1A”的滑动变阻器
（3）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ________ ；
（4）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 ________ 端移动（选填“左”或“右”）；
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 ________ W；
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额＝ ________ W。
五、计算题
1.中医药是中国传承几千年的文化瑰宝.如图甲是一款小型的电热中药煎药壶，额定电压为220 V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态. R 1、R 2是两个阻值不变的电热丝， R1=484Ω,R2=121Ω,U=220V.
（1） 计算使用低温挡工作时的功率是多少；
（2） 计算使用高温挡工作 1m in，电流做功是多少；
（3） 采用低温挡加热已煎好的某种中药液.已知该中药液比热容为 4.0×103J/(kg⋅∘C),质量为200g，加热8 min，温度从5℃ 升高到45℃.请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计，百分号前保留一位小数).
2.张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S 1为温控开关，加热电阻R 1和R 2的阻值不随温度变化．求：
（1）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压．于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转．求家庭电路的实际电压．

3.手机就是利用电磁波（微波）来进行通信的，使用手机通话时微波会对人体产生一种“加热效应”。下表是GSM型号手机的主要技术参数．则：
（1）该型号手机发射的电磁波的最长波长是多少？
（2）该型号手机最大工作时的电流是多少？在500min的通话时间内，手机的平均功率是多少？
（3）某网站上登载了一则“手机煮鸡蛋”的消息：两个实验人员将一个质量为50g、比热容为 4.2×103J/（kg⋅℃）的鸡蛋放在陶瓷杯子里，在鸡蛋的两侧对称地放置两部该型号的手机，用其中一部手机拨通另一部手机，以最大发射功率保持通话状态，在实验进行到60min时，该鸡蛋的温度升高了多少？（设两部手机放出的能量有20%被鸡蛋吸收，计算结果保留一位小数）
4.小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器。足浴器某次加热工作时的控制面板显示如图所示，请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多少A？
（2）足浴器装入质量为5kg，初温为12℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少J？[不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（3）若晚上用电高峰时的实际电压只有209V，加热状态下电热丝阻值不变，则该足浴器的实际加热功率是多少W？
六、综合题
1.2023年的冬天，石室天府中学开展了主题为《鸡宝宝的“电妈妈”》物理跨学科实践活动，同学们在老师的指导下利用所学电学知识进行孵化箱的设计、制作和试验，并且一起见证了鸡宝宝“小四”和“小天”的诞生！
（1） 同学们首先对鸡蛋孵化的条件进行了调研，提炼了一些影响鸡蛋孵化的因素，你认为这些因素中不必考虑的是__________。
A . 保证鸡蛋的孵化环境干净卫生
B . 保证孵化箱内能正常通风透气
C . 保证孵化箱内的空气湿度适宜
D . 保证孵化箱发热电路电流恒定
（2） 对调研结果讨论后同学们确定了关于孵化箱设计的第一个问题，即要保持箱中温度始终在35~40.5℃之间，实现“恒温”。这里“恒温”的含义是当箱中温度达到所需温度后，发热电阻通电产生的热量 ________ 孵化箱散失的热量。
（3） 为了选择一个阻值合适的发热电阻，小楷同学将容积为 0.04m3的孵化箱中的空气加热到40℃后撤去加热源，发现箱内的空气降温5℃用时6.45s，发热电路电压取200V，查阅资料可知 c空气=1.0×103J/kg⋅℃ ， ρ空气=1.29kg/m3 ， 请你计算所需要的发热电阻的阻值大约为 ________ Ω。
（4） 为了能够更加自动化的控制孵化箱内的加热电路，小楷同学所在的小组设计了甲、乙两个恒温孵化箱控制电路，如下图所示，其中 R1为热敏电阻， R2为加热电阻，虚线框表示孵化箱，并对方案进行了简单说明。
甲方案：当孵化箱内的温度低于40℃时，发热电阻 R2在单位时间内产生的热量增加；当温度高于40℃时，发热电阻 R2在单位时间内产生的热量减少。
乙方案：当孵化箱内的温度低于40℃时，衔铁被弹簧拉到上端，加热电阻 R2通电；当温度高于40℃时，衔铁被吸下，加热电阻 R2断电。
随后老师提供了一个热敏电阻，其阻值大小随温度变化规律如图丙所示，如果使用这个热敏电阻实现“控温”，应该选取哪个方案进行试验呢？请你帮小楷选择可行方案，并说明理由 ________ 。
2.某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U 1＝12V，工作电路电源电压U 2＝220V，R 2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10Ω，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R 1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如表所示。
（1） 工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时？（1、2、3小问要有必要的解题过程）
（2） 当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R 2的阻值是多少？
（3） 当电阻R 2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少？
（4） 为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，应 ________ （增大/减小）R 2的阻值。
3.电动晾衣架主要应用电动机、滑轮、钢绳使晾衣架实现自动升降的装置。喜欢动手实践的小明同学自制了一个电动晾衣架（如图所示），利用直流电动机来牵引钢绳让晾衣架升降，绝缘旋钮的A、B两个金属动触点通过导线连接电动机，并分别与电路中的C、D两个静触点接触。开关S闭合后，电流方向为：电源正极→电流表→C→A→电动机→B→D→电源负极；旋钮旋转180°后，接触的触点调换。
（1）闭合开关S，电动机工作，晾衣架匀速上升。下列说法正确的是 ________ ；
A．钢绳是金属材料，起到了导线的作用 B．晾衣架匀速上升，电能并没有转化为机械能
C．电路中电子定向移动方向与电流方向相反 D．直流电动机线圈中的电流方向是不会变化的
（2）你认为小明设计的带动触点的旋钮能起到怎样的作用：
答： ________ ；
（3）闭合开关S，晾衣架匀速上升，小明读出电流表的示数为I，已知电源电压为U。为了得到该电动晾衣架整个装置的能量转化效率，你认为还应该测出的两个物理量是 ________ ；（写出物理量名称及符号）
（4）用上述已知或测量物理量的符号表达出该装置的能量转化效率 η= ________ 。
4.某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。
（1） 同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中 不合理的是______。
A . 说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路
B . 说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤
C . 电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D . 绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
（2） 开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是 ________ 。
（3） 同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的 ________ 点（选填“ a”、“ b”、“ c”或“ d”）。
（4） 同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为 2127.23kW⋅h；
②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为 2127.36kW⋅h；
③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为 ________ W。
5.随着技术的发展，电动汽车正以舒适、环保的特点逐渐占领汽车市场，下表是某型号的电动汽车的一些参数，根据参数回答下列问题：
汽车静止在水平地面上时，汽车对地面的压强为 ________ Pa；汽车在水平地面上运动时对地面的压力 ________ （选填：“大于”、“小于”或“等于”）汽车的重力；汽车行驶400km所受的平均阻力约为 ________ N；汽车电动机中的最大电流约为 ________ A。
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保湿功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
工作电压
标准配置电池的容量
最长通话时间
最大发射功率
工作频率MHz
4.0V
1000mAh
500min
2W
9×102~1.8×103
光照强度E/cd
1.0
1.5
2.5
3.0
3.5
光敏电阻R1/Ω
120
90
58
48
40
汽车整车质量（kg）
动力电池额定容量（A．h）
动力电池额定电压（V）
最大行驶里程（km）
电机工作电压（V）
最大输出功率（kw）
四轮与地的接触面积（cm2）
1800
135
371.2
400
370
100
800