初中物理人教版九年级全册第2节 电功率同步训练题

这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 电功率同步训练题，共7页。试卷主要包含了电焊利用电流的热效应熔化焊条等内容，欢迎下载使用。

能力提升
1.甲用电器上标有“220 V 60 W”,乙用电器上标有“36 V 60 W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断正确的是( )
A.电流通过甲用电器做功一定多
B.电流通过乙用电器做功一定慢
C.完成相同的功,甲用电器用的时间一定长
D.相同时间内,甲、乙用电器消耗的电能一样多
2.用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光时要暗一些。这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成( )
A.电路中的总电阻增大
B.电路中的总电流减小
C.白炽灯泡的实际功率减小
D.白炽灯泡的额定功率减小
3.将标有“6 V 3 W”和“6 V 2 W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6 V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于2 W
4.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.8 A,此时,电阻R1和R2消耗的功率之比是( )
A.1∶3B.3∶1C.1∶4D.4∶1
5.电焊利用电流的热效应熔化焊条。某型号的电焊机接在电压220 V的家庭电路上,输出电压40 V,输出功率2 200 W。编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的安全电流)如表所示。从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
6.下图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中额定功率最大的电器是 ,节能灯正常工作5 h消耗的电能是 kW·h。
7.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。图甲是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像。
(1)观察图像可知,R的阻值为 Ω。
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若LED灯的电功率为0.06 W,则R中的电流为 A,电路的总功率为 W。
8.标有“6 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 3 W”的灯泡L2串联接入电路中。L1灯丝的阻值是 Ω,通过两灯的电流之比是 ,两灯在相同时间内消耗的电能之比为 。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
9.如图甲所示,电源电压为3 V且保持不变,灯泡L1标有“3 V 0.9 W”字样,闭合开关,电流表A2的示数如图乙所示,此时灯泡L1的电阻为 Ω,电流表A1的示数为 A,灯泡L1、L2的实际功率之比为 。一段时间后,发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同,可能发生的故障是 。
甲
乙
★10.模拟调光灯电路如图所示,电路中电源电压不变,灯泡L标有“6 V 3 W”字样,且灯丝电阻随温度的变化而变化,定值电阻R1的阻值为6 Ω。将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端,闭合开关,电压表和电流表示数分别为6 V和0.2 A;移动滑片P至某一位置,电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻大小。
(2)当R2的滑片P在最右端时,闭合开关,求灯泡L的实际功率。
(3)为使灯泡安全工作,R2的滑片能自由滑动,且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光,应采取怎样的保护措施?请计算说明。
探究创新
★11.某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘分别如图所示。表盘上“1 600 imp/(kW·h)”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁1 600次。
根据表盘上的信息,回答下列问题:
(1)该同学家上个月共用电多少千瓦时;
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少;
(3)若只让一个标有“220 V 484 W”的电热器工作3 min,观察到电能表的指示灯闪烁了32次,则该同学家的实际电压是多大。(设电热器的电阻不变)
知能演练·提升
1.D 甲、乙用电器在额定电压下工作时的功率均为60 W,由W=Pt可知,电流做功的多少与通电时间有关,故选项A错误;电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲、乙用电器的功率相同,做功一样快,故选项B错误;根据W=Pt可知,完成相同的功,两用电器用的时间一样多,故选项C错误;根据W=Pt可知,相同时间内,甲、乙用电器消耗的电能一样多,故选项D正确。
2.C 家庭电路是并联的,并联的用电器增多,就相当于增加导体的横截面积,因此总电阻变小,选项A错误;在并联电路中I=I1+I2+…+In,因此并联的用电器增多,电路中的总电流增大,选项B错误;在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,用电高峰期,接入电路的用电器变多,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,输电导线损失的电压U损=IR,输电导线的电阻R一定,当I增大时U损增大,用电器两端的电压减小,由公式P=U2R可知用电器的实际功率减小,灯泡比正常发光时要暗一些,选项C正确;额定功率是用电器在额定电压下的功率,用电器正常工作时两端的电压为额定电压,额定电压只有一个,对应的额定功率只有一个,它不随电压的改变而改变,选项D错误。
3.D 根据公式R=U2P,可知甲、乙两灯泡的电阻分别是12 Ω和18 Ω,由于两灯串联,两灯均不能正常发光,通过两灯的电流相等,由公式P=I2R知,乙灯的实际功率大,乙灯较亮。电路的总功率P总=U2R总=(6V)230Ω=1.2 W,故选D。
4.B 分析电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表A1测通过电阻R2的电流,电流表A2测干路电流,由题意可知,通过电阻R1的电流为I1=0.6 A,通过电阻R2的电流为I2=0.2 A,因为两电阻并联,所以两电阻两端的电压相等,则电阻R1和R2消耗的功率P1P2=UI1UI2=I1I2=,故选B。
5.D 由P=UI得,电焊机工作时的输出电流I=PU=2 200W40V=55 A,导线的安全载流量必须大于55 A才行,由表可知,应选编号为丁的导线。
6.解析 由题图可知,1度电可供电视机持续工作的时间最少,由P=Wt可知,电视机的额定功率最大;节能灯的额定功率不变,所以W1t1=W2t2,1kW·h50 h=W25h,解得W2=0.1 kW·h。
答案 电视机 0.1
7.解析 (1)由题图甲可知,定值电阻R的阻值R=UI=1V0.02A=50 Ω;(2)由题图甲可知,当LED灯的电功率为0.06 W时,它两端的电压为3 V,通过电路的电流为0.02 A,此时电路中的总功率P=P1+P2=0.06 W+(0.02 A)2×50 Ω=0.08 W。
答案 (1)50 (2)0.02 0.08
8.解析 已知灯泡的额定电压和额定功率,根据R=U2P求出L1、L2灯丝的阻值;根据串联电路的电流特点可知两灯泡串联时通过的电流之比,根据W=I2Rt求出两灯在相同时间内消耗的电能之比。两灯泡的电阻R1=U12P1=(6V)26W=6 Ω,R2=U22P2=(6V)23W=12 Ω;当两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相等,根据W=I2Rt可知W1∶W2=R1∶R2=6 Ω∶12 Ω=1∶2。
答案 6 1∶1 1∶2
9.解析 由电路图可知,闭合开关,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2的电流。根据并联电路的电压特点可知,U1=U2=U=3 V,已知U1额=3 V,所以灯泡L1正常工作,根据P=U2R可得L1的电阻R1=U1额2P1额=(3V)20.9W=10 Ω;灯泡L1正常工作的电流I1=U1R1=3V10Ω=0.3 A;由题图乙可知,电流表A2的量程是0~0.6 A,则示数为0.4 A,即通过L2的电流I2=0.4 A,所以干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.4 A=0.7 A,即电流表A1的示数为0.7 A。L1、L2的实际功率之比为 P1∶P2=U1I1∶U2I2=(3 V×0.3 A)∶(3 V×0.4 A)=3∶4。一段时间后,其中一个灯泡熄灭,说明电路出现开路或该灯泡短路;另一个灯泡发光,说明熄灭的灯泡出现的故障不是短路,否则另一个灯泡不会发光;由于两电流表有示数且相同,所以发光的灯泡是L2,故障是L1开路。
答案 10 0.7 3∶4 L1开路
10.解析 (1)由题可知,灯泡正常工作时的电阻R=U额2P额=(6V)23 W=12 Ω。
(2)灯泡正常工作时的电流I额=P额U额=3W6 V=0.5 A,由题可知,移动滑片P至某一位置,电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A,即此时电路中的实际电流I=0.5 A=I额,故此时灯泡恰好正常工作,可得灯泡两端电压U灯=U额=6 V,R2两端电压即电压表示数U2=3 V,R1两端电压U1=IR1=0.5 A×6 Ω=3 V,则电源电压U=U1+U2+U灯=3 V+3 V+6 V=12 V,当滑片滑至最右端时,R1两端电压U1'=I1'R1=0.2 A×6 Ω=1.2 V,灯泡两端电压U灯'=U-U1'-U2'=12 V-1.2 V-6 V=4.8 V,此时灯泡的实际电功率为P灯实=U灯'I1'=4.8 V×0.2 A=0.96 W。
(3)由题图可知,灯泡、R1、R2串联,当滑片滑到最左端时,电路由R1与灯泡串联组成,根据题意,灯泡两端的电压最大为U大=6 V,通过的电流I大=I额=0.5 A,则此时R1的值应为R1=U-U大I大=12V-6 V0.5 A=12 Ω,故可以通过增大R1的阻值来实现。
答案 (1)12 Ω (2)0.96 W (3)增大R1阻值(计算过程见解析)
11.解析 (1)上个月共用电
W=12 614.6 kW·h-12 519.6 kW·h=95 kW·h。
(2)同时使用的用电器总功率不得超过
P=UI=220 V×10 A=2 200 W。
(3)电能表的指示灯闪烁32次,电热器所消耗的电能
W=321 600×3.6×106 J=7.2×104 J
电热器的实际功率
P实=Wt=7.2×104 J180s=400 W
该电热器的电阻
R=U额2P额=(220V)2484W=100 Ω
根据P=U2R可得实际电压
U实=P实R=400W×100Ω=200 V。
答案 (1)95 kW·h
(2)2 200 W
(3)200 V导线编号
甲
乙
丙
丁
导线横截面积S/mm2
1.0
2.5
6
10
安全载流量I/A
12
28
47
68