沪科版九年级全册物理 第十六章 电流做功与电功率 单元练习题.docx
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沪科版九年级全册物理第十六章电流做功与电功率单元练习题
第十六章电流做功与电功率
一、选择题
1.一台家用彩电正常工作时的电功率最接近于（ ）
A.1WB.10WC.100WD.1000W
2.在图中所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A.
吸尘器
B.
电暖气
C.
洗衣机
D.
电脑
3.当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q．如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是（）
A. 将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的
B. 将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
C. 将电阻变为原来的
，通电时间变为原来的2倍
D. 将电压变为原来的
，电阻变为原来的2倍
4.粗细均匀的电热丝放入一壶水中，通电一段时间将水加热至沸腾．若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中，通电到将水加热至沸腾．所需时时间与第一次的通电时间相比（电源电压恒定，不计一切热损失）．下列判断正确的是（ ）
A. 相等
B. 增加
C. 减少
D. 无法确定
5.某家用电器正常工作时，测得通过它的电流为4A，则此电器可能是下列中的（ ）
A. 家用空调机 B. 电视机 C. 家用洗衣机 D. 电风扇
6.某电动机接在电压为220V的电路中工作时，通过的电流为4A。
如果电动机线圈电阻为4Ω，则每分钟产生的热量为（ ）
A.52800JB.3840JC.4800JD.14080J
7.下列家用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（ ）
A. 收音机
B. 电风扇
C. 电烙铁
D. 电动机
8.在如图所示的电路中，甲、乙两电表可能同是电流表，也可能同是电压表。
已知当开关S断开时，两灯均发光，此时甲、乙两电表的示数之比为2：
3。
若将甲、乙两电表同时换成另一种电表，开关S闭合后两灯仍均发光，则此时甲、乙两电表的示数之比及灯泡L1和L2消耗的功率之比分别为（不计温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A. 3：
1，2：
1
B. 3：
1，3：
1
C. 1：
3，1：
3
D. 1：
3，3：
2
9.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（ ）
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
10.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ）
A. I1=I2，A管中的液面较高 B. I1=I2，A管中的液面较低
C. I1＞I2，A管中的液面较高 D. I1＜I2，A管中的液面较低
11.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（ ）
A. 该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
C. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
D. 将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
二、填空题
12.家用电热毯正常工作时，将________能转化成内能，工作时耗电多少可以通过________表实时记录；若它以100瓦的功率工作4小时，耗电________度．
13.电能表是用来测量用电器消耗________的仪表．电能一般以________计量单位．
14. 图中电能表的示数为________ kW×h。
15.有两个电阻：
R1=3Ω，R2=4Ω，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比W1：
W2=________；若将它们并联在电路中，则在相同时间内产生的热量之比Q1：
Q2=________．
16.为了测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，采用如图所示电路，请回答下列问题：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________ （选填“左“或“右“）端．
（2）实验中使用的电流表有0～0.6A和0～3A两个量程，若小灯泡的额定功率估计为2W左右，连接电流表时应选________ 量程．
（3）实验时，如发现电压表示数是2.1V，则就把滑片P向________ 端移动．
（4）计算灯泡额定功率的公式________ ．
17.如图所示用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是________kW•h，当电路中只有一只电饭煲接入电路，正常工作0.5h，发现此电能表的转盘转过1500转，则这只电饭煲的额定功率是________W．
18.如图所示，电压U=8V，定值电阻R0=2Ω，R是滑动变阻器，其电阻调节范围是0Ω≤R≤6Ω，则R0上消耗的电功率最小值是________W，最大值是________W．
19.分别标有“6V6W”和“6V3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得它们I﹣U特性曲线如图所示，其中曲线①是________灯泡的I﹣U特性曲线．现将甲、乙两灯串联8V的电源上，此时正常发光的灯泡是________，两只灯泡消耗的总功率是________ W．
20.0.1kW•h的电能可以使标有“220V 40W”的灯泡正常工作________ 分钟。
21.小红家1月1日电能表读数为9001.2kW·h,2月1日电能表读数如图所示，则1月份他家用电量是________ kW·h；她家有一个“220V2019W”的电热水器，若该热水器单独正常工作0.5小时则应消耗________ 度电，这段时间内电能表转盘应转动________ r.
三、实验探究题
22.在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5伏，电阻大约为10欧，电源电压为6V
（1）图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．（要求：
滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数减小）
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，小明分析后确定是灯泡的故障．若电流表没有示数，电压表有示数且接近电源电压，可以判断灯泡________；若电流表有示数，电压表几乎没有示数，可以判断灯泡________．
（3）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向________（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
（4）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是________瓦．该图象不是直线，主要原因是________
（5）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．步骤如下：
①按照如图丁所示的电路图正确连接实物电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为________A时，灯泡正常发光；
③断开开关，保持________不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；
④小灯泡额定功率的表达式为P额=________．
23.一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：
电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω1A”、“50Ω0.5A'’和“1kΩ1A“的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为12V）．
（1）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为________的滑动变阻器．
（2）实物图乙中已连接了部分电路．请你根据电路图用笔画线代替导线，将电路乙连接完整．
（3）小明正确选择了滑动变阻器，将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是________．
（4）小明排除故障后，继续实验．当电压表的示数为6V时．电流表的示数（如图丙所示）为________ A，小灯泡的额定功率是________ W．
（5）不改变上面连好的电路，还可以完成的实验有：
________（写出一个即可）．
四、综合题
24.小明家买回一台新型快速电热水壶，其工作电路如图所示．S为温控开关，R1为电热管，R0为保温电阻，该电热水壶的加热功率为1100W，加热一满壶水的时间一般为5min当瓶内水烧开时，其温控开关S自动断开，电热水壶处于保温状态，保温时电水壶的电功率为44W．不考虑电阻随温度的变化．求：
（1）当用该热水壶加热时，流过电热管R1的电流是多少？
（2）将一满壶水烧开需要消耗的电能是多少？
（3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R0电阻应取多大值？
25.某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图所示的电路图，其两段电热丝的阻值分别为R1和R2，且R1＞R2，说明书的部分参数如表．
额定电压
电炖锅挡位
额定功率
220V
低温
200W
中温
400W
高温
600W
（1）在低温档工作时，电路中的电流多大？
（结果保留一位小数）
（2）请直接判断当开关S1断开、S2闭合时，电炖锅处于哪个档位？
并求出R2的阻值．
（3）小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生怀疑，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：
关掉家里的其它用电器，只让电炖锅在高温档单独工作，她观察到家中的电能表标着“1800revs/（kW′h）”，且在1min内电能表的转盘转了15转．请帮助她计算出电炖锅在高温档工作时的实际功率，如与额定功率有差异，试写出一种可能原因．
答案解析
一、选择题
1.【答案】C
【解析】家用彩色电视机的额定功率约为100W，C符合题意．
故答案为：
C．
【分析】根据对家用电器的功率的了解解答.
2.【答案】B
【解析】吸尘器、洗衣机主要是把电能转化为机械能，电脑主要将电能转化为光能和声能，只有电暖气是把电能转化为内能，是利用电流的热效应．
故B符合题意，ACD不合题意.
故答案为：
B．
【分析】电流做功过程实质是电能转化为其它形式能的过程，电流的热效应就是将电能转化为内能的过程.
3.【答案】A
【解析】A.将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的
，由
可知，产生的热量变为2Q，故A正确；
B.将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
，由
可知，热量变为原来的四分之一，故B错误；
C.将电阻变为原来的
，通电时间变为原来的2倍，由
可知，热量变为原来的4倍，故C错误；
D.将电压变为原来的
，电阻变为原来的2倍，由
可知，热量变为原来的
，故D错误；
【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt=
分析答题．
4.【答案】C
【解析】【解答】解：
电阻丝对折后电阻变为原来的
，根据公式P=
，功率变为原来的4倍，故烧开相同一壶水所需时间变为原来的
；故选C．
【分析】电阻丝对折后电阻变为原来的
，利用公式Q=W=Pt=
t，进行分析．
5.【答案】A
【解析】【解答】家用电器的额定电压都是220V，根据P=UI得，工作电流为4A的用电器的电功率是880W．
家用空调的电功率约为1000W；电视机的电功率约为100W；家用洗衣机的电功率约为200W；电风扇的电功率约为100W，所以最接近的是家用空调．
故选A．
【分析】本题考查用电器的电流，可用电功率公式将电流转变为电功率，以便分析．对于每个用电器的电流大小是多少，我们是有些陌生，不过我们可以借助我们比较熟悉的电功率来进行分析．
6.【答案】B
【解析】【解答】根据焦耳定律知道，每分钟电动机线圈电阻产生的热量：
Q=I2Rt=（4A）2×4Ω×60s=3840J，B符合题意，ACD不符合题意.
故答案为：
B。
【分析】利用电流、电阻和时间计算电路中产生的热的多少.
7.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、收音机工作时，将电能转化为声能，不是利用电流的热效应来工作的，故A错误；
B、电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了通电导体在磁场中受力运动的原理，不是利用电流的热效应来工作的，故B错误；
C、电烙铁是利用了电流的热效应．故C正确；
D、电动机应用了通电导体在磁场中受力运动的原理，不是利用电流的热效应来工作的，故D错误．
故选C．
【分析】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素．任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应．
8.【答案】A
【解析】【解答】当S断开两表全为电流表时两电阻并联，则甲表测量流过R2的电流，乙表测量总电流；
设甲表中电流为I甲=2I，则由题意可知乙表中电流为I乙=3I，
则由并联电路的电流特点可知，流过R1中的电流I1=I乙-I甲=I；
则可得：
＝
；
由欧姆定律I=
可得：
＝
＝
；
当S闭合两电表全是电压表时，两电阻串联，则流过两电阻的电流相等；
则由欧姆定律可得，两电阻两端的电压之比：
＝
=
；
由图可知电压表甲测量总电压，电压表乙测量R2两端的电压，故U甲=U1+U2，U乙=U2；
故两电表示数之比
＝
＝
，
在串联电路中电功率之比等于两灯泡电压之比：
U甲
U乙
＝
＝
故选A．
【分析】当S断开时，两表全是电流表两灯泡才能发光，并且两电灯并联，甲表测流过L2的电流，乙表测总电流，则由欧姆定律可求得两电阻之比；当S闭合，两表全是电压表时，两电阻串联，甲测总电压，乙测R2两端的电压，则由串联电路的电流特点可知电流相等，则由欧姆定律可先求得两电阻两端的电压之比，再由串联电路的电压特点可知两电表的示数之比；根据公式P=UI和串联电路电流相等可知：
串联电路各用电器电功率的比等于电压的比．在电路中电流表可看成是导线没有电阻，而电压表则看作是断路，则可以明确电路的结构；初中阶段只要求简单的串并联电路，极少出现复杂的混合电路．
9.【答案】A
【解析】【解答】
A、Q与I、R及t有关，甲实验电阻丝串联，电流和通电时间相等，是探究电热与电阻关系的；乙实验中右侧电阻丝并联一个电阻丝后与左侧电阻丝串联，电阻和通电时间相等，是探究电热与电流关系的，都用到控制变量法，故A正确．
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D错误；
故选A．
【分析】由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，所以应采用控制变量法进行分析、判断．
10.【答案】B
【解析】【解答】解：
由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高；因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，由上分析知，B正确。
故选B。
【分析】由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答。
11.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、分析该题可知，密封盒中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、由于左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻相同的情况下，左侧盒中的电热多，所以左侧U形管中液面的高度差大，故B正确；
C、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度的变化导致盒中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故C错误；
D、将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D错误；
故选B．
【分析】
（1）由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
二、填空题
12.【答案】电；电能；0.4
【解析】【解答】电热毯是利用电流的热效应工作的，工作时将消耗的电能转化成内能；
生活中用电能表测量一段时间内电路中消耗电能的多少；
电热毯消耗的电能：
W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW•h=0.4度．
故答案为：
电；电能；0.4.
【分析】电热类用电器把电能转化为内能，电能表是记录电能的仪表，利用电功率和时间求电能.
13.【答案】电能；kW•h
【解析】【解答】解：
电能表是用来测量用电器消耗电能的仪表．电能一般以kW•h作为计量单位，即我们平时所说的度．故答案为：
电能；kW•h．
【分析】根据对电能表作用及电能单位的掌握分析答题．
14.【答案】2019.1
【解析】【解答】电能表是测量消耗电能多少的仪器，最后一位示数是小数位，其单位是kW•h，由图示电能表可读出其示数为2019.1kW•h。
【分析】电能表参数的理解与电能的求法。
15.【答案】3：
4；4：
3
【解析】【解答】
（1）串联时电流和通电时间一定相等，
所以在相同时间内消耗的电能之比：
；
（2）并联时电压和通电时间相等，
所以在相同时间内产生的热量之比：
答案：
（1）3：
4；
（2）4：
3.
【分析】由串联电路电流特点，根据W=I2Rt计算串联时消耗的电能之比；由并联电路的电压特点，根据Q=W=
计算并联时产生热量之比.
16.【答案】右；0～3A；左；P=UI
【解析】【解答】解：
（1）根据电路的连接要求，为保护电路，变阻器连入电路时，要使其阻值达到最大，所以图中的变阻器滑至右端时即最大；
（2）根据电功率的公式，可估算电流I=
=0.8A，故应选电流表的0﹣3A量程；
（3）要使灯泡电压达到额定电压2.5V，必增大灯泡中的电流，因此滑片必须向左滑动，才能实现；
（4）电功率的计算式是P=UI；
【分析】滑动变阻器的使用有明确的要求，阻值滑到最大处；在电流表量程选择上，要结合电功率的公式变形完成；再应用电功率以及欧姆定律的公式，判断滑片如何移动才能实现电压变大为2.5V；电功率的公式就是P=UI．
17.【答案】107.0；1000
【解析】【解答】解：
从表盘上可以看出此时的读数为107.0kW•h，电表的转盘在0.5h内消耗的电能W=
kW•h=0.5kW•h，
该取暖器的电功率：
P=
=
=1kW=1000W
因为用电器正常工作，所以P额=P=1000W．
故答案为：
107.0；1000．
【分析】电能表上的示数，最后一位是小数，单位是kW•h；
已知每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转动2500R，可求转1000转消耗的电能，根据公式P=
求出该电饭煲的电功率
18.【答案】2；32
【解析】【解答】解：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流：
I最小=
=
=1A；
则R0上消耗的电功率最小值：
P最小=I
R0=（1A）2×2Ω=2W；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流：
I最大=
=
=4A；
则R0上消耗的电功率最大值：
P最大=I
R0=（4A）2×2Ω=32W．
故答案为：
2；32．
【分析】
（1）由电路图可知，R0和R串联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，R0上消耗的电功率最小，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出其最小值；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，R0上消耗的电功率最大，根据电阻欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出其最大值．
19.【答案】甲；乙；4
【解析】【解答】解：
（1）由题知两灯的额定电压相等，甲比乙的额定功率大，由P=UI可知，甲灯泡的额定电流大，乙灯泡的额定电流小；由图象可知，当电压为6V时，①曲线的电流大，所以它是甲灯泡的I﹣U特性曲线，②曲线的电流小，所以它是乙灯泡的I﹣U特性曲线；
（2）由题意知，两灯泡串联，则电流相等，且两个灯泡两端的总电压等于8V，
由图象知，当电路中的电流为0.5A时，乙灯泡两端等于6V，甲灯泡两端的电压为2V，符合总电压为8V，所以能正常发光的是乙灯泡；
则两个灯泡消耗的总功率为：
P=UI=8V×0.5A=4W．
故答案为：
甲；乙；4．
【分析】
（1）由题知两灯额定电压和额定功率，由P=UI结合图象分析两曲线对应的灯泡；
（2）两灯泡串联时通过它们的电流相等，且总电压等于各分电压之和，从图象中找出符合要求的电压和电流，根据P=UI求出两个灯泡消耗的总功率．
20.【答案】150
【解析】【解答】已知消灯泡耗的电能和灯泡额定功率，可利用公式t=
计算灯泡正常工作的时间。
∵W=0.1kW•h，P=40W=0.04KW，
∴灯泡正常工作的时间为：
t=
=
=2.5h=2.5×60min=150min
【分析】本题关键是公式及其变形的灵活运用和单位的换算，在计算过程中注意单位的换算。
21.【答案】61.2 ；1；2500
【解析】【解答】2月1日电能表读数9062.4kW•h
1月份李明家消耗电能：
W=9062.4kW•h-90
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