3 6電能培優(yōu)訓練訓練 浙教版科學九年級上冊

電學培優(yōu)訓練一、選擇題1．下面不是電功單位的是（）A．焦 B．伏·安·秒 C．伏·安 D．瓦·秒2．如圖是一種常見電器的銘牌，它可能是（）

額定電壓/頻率220V-50Hz額定功率1800WA．日光燈 B．家用空調(diào) C．學生計算器 D．家用電冰箱3．下列關于電功、電功率的說法中正確的是(

)A．通過用電器的電流做功越多，則用電器功率就越大B．用電器消耗的電功率越小，則電流做的功就越少C．千瓦或千瓦時都是電功率的單位D．對某一用電器而言，消耗的實際功率是由實際電壓決定的4．某科學小組用L1、L2兩個小燈泡及其它必要元件，設計了如圖甲、乙、丙三個電路，電源電壓相同且恒定不變，閉合開關后電路消耗的總功率P甲、P乙、P丙的關系是（）A．P乙<P甲<P丙 B．P甲>P乙>P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲<P丙＝P乙5．小黃家里有一臺電風扇，上面標有額定電功率，但它的實際功率總是等于額定電功率嗎?于是他將家里其他用電器都關閉，只讓電風扇單獨工作了144s，如圖的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn)，下列說法正確的是()A．電能表是測量電路中用電器功率的儀器B．此電能表示數(shù)是3672kWhC．由數(shù)據(jù)分析計算得到：電風扇的實際功率是100WD．此電能表所在電路短時間內(nèi)可允許的最大電功率為2200kW6．將規(guī)格都是“220V

100W”的一臺電風扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是(

)A．三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多 B．電風扇產(chǎn)生的熱量最多C．電視機產(chǎn)生的熱量最多 D．電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多7．燈泡甲、乙均標有“3V”字樣，它們的電流隨兩端電壓變化的圖像如圖所示。現(xiàn)將兩燈串聯(lián)后接在某一電路中，要使其中一個燈泡正常發(fā)光，并保證電路安全，則下列說法正確的是（

）A．甲燈正常發(fā)光 B．電路的總電壓為4VC．電路的電流為1A D．電路的總功率為4.5W8．有兩個額定電壓相同的小燈泡，串聯(lián)起來接到電源上，亮度不同。在推導兩個燈泡的額定功率哪一個比較大時，要做以下分析：①從關系式P＝I2R可以知道；②較亮燈泡的電阻較大；③在相同電壓下工作時,燈泡的電功率和它的電阻成反比；④從關系式P＝U2/R可以知道；⑤串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同；⑥所以,串聯(lián)時那個較暗燈泡的額定功率較大.請你將最合理的排序選出來(

)A．②①③④⑤⑥B．⑥②①③④⑤C．①③④②⑥⑤ D．⑤①②④③⑥9．如圖所示的電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，閉合開關S，當滑片P從中點向右移時，正確的是(

)A．電流表A1的示數(shù)變小 B．電流表A2的示數(shù)變小C．電壓表的示數(shù)變大 D．R2的電功率變大10．有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關

系如圖甲所示。把它們串聯(lián)在電路中，如圖乙所示。閉合開關S，這時電流表的示數(shù)為0.4安，則電源電壓和元件B的電功率分別是(

)A．2.0伏，0.8瓦B．2.5伏，l.0瓦C．4.5伏，l.0瓦 D．4.5伏，l.8瓦二、填空題11．市面上有一款平面鏡防霧膜，膜內(nèi)裝有電熱絲，將它貼在鏡的背面并通電，可防止水蒸氣在鏡面上液化，內(nèi)部簡化結(jié)構如圖所示。這是利用電流的效應。若防霧膜的額定功率為20W，正常工作10min消耗的電能是。燈泡L1、L2的銘牌分別為“2.5V

0.75W”和“2.5V

1.5W”。“2.5V”表示，將它們并聯(lián)在電源電壓為2.5V的電路中，較亮的是。13．如圖所示小科家電能表的示數(shù)是度，他只讓某電水壺工作，發(fā)現(xiàn)在10分鐘內(nèi)電能表盤轉(zhuǎn)過了600轉(zhuǎn)，則該電水壺的實際功率為W。14．華為公司推出5G折疊屏MateXs手機，該款手機屏幕可向外折疊、可彎曲。請完成下列問題：（1）在同一家庭電路中，該手機充電時，與正在燒水的電水壺的連接方式是（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；（2）該手機采用雙電池結(jié)構，電池總?cè)萘靠蛇_4500mA·h，電池總電壓為4伏，則電池充滿電后儲存的電能為焦。三、探究題15．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。（1）連接電路時開關應，電流表的量程應選0~A。（2）請你用筆畫線代替導線，將圖1中的實物電路連接完整()。（3）閉合開關前，圖1中滑動變阻器的滑片P應位于（選填“A”或“B”）端。（4）小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖1中滑片P向（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V。（5）小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3所示的I－U圖像，根據(jù)圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率是W。（6）小勇同學在實驗中連接好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是（寫出一種即可）。16．實驗室有一小燈泡，上面只標有“2.5V”的字樣，小濱為了測定小燈泡發(fā)光時的電功率，從實驗室找來了如下器材：電壓表（0～3V和0～15V兩個量程）、電流表（0～0.6A和0～3A兩個量程）、滑動變阻器（20Ω，1A）、電源（電壓恒為6V）、開關、導線若干。（1）小濱先根據(jù)圖1的實驗電路圖來連接圖2的實物圖（圖中沒畫完整，不需要作答）。（2）小濱連接完電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡微微發(fā)光，移動滑片，小燈泡亮度都不改變，請幫助小濱分析原因：；（3）解決上述問題后，小濱又發(fā)現(xiàn)他選用的電壓表量程0～3V檔已損壞，而另一量程檔及其他器材都完好。為了較準確的測定小燈泡發(fā)光時的電功率，他想出了一個解決辦法：用另一量程檔和阻值為6Ω的定值電阻R0，按如圖3（甲）所示的電路進行測量，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器至某一點，這時，電壓表、電流表的示數(shù)如圖3（乙）、（丙）所示，由此可以推斷小燈泡的實際電壓為V，小燈泡的實際功率為W。四、簡答題17．如圖所示，直流電動機通過電流做功提升重物，但在電能轉(zhuǎn)化成機械能的過程中，有部分電能變成內(nèi)能．已知線圈電阻1.5Ω，電動機正常工作時，通過線圈電流2A，物體質(zhì)量540g，以10m/s勻速上升，不計繩的重力和一切摩擦．物體上升20s的過程中．(g取10N/kg)，求：（1）電壓表讀數(shù)；（2）電流通過線圈產(chǎn)生的熱量；（3）提升物體的有用功；（4）電動機工作效率．18．下圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術，智能化地控制不同時間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感，圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動控制開關。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時間變化的圖象如圖丙所示。求：（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流；（3）在不同電壓下，電飯煲從開始工作到S1第1次自動斷開產(chǎn)生的熱量相同。用電高峰期，當實際電壓為198V時，使用該電飯煲，從開始工作到S1第1次自動斷開需要多長時間。參考答案：1．C【詳解】由W=UIt可知：1伏?安?秒=1焦耳，是電功的單位；由公式W=Pt可知，1瓦·秒=1焦耳，是電功的單位；故ABD符合題意，C伏特是電壓的單位，不符合題意。2．B【詳解】日光燈、學生計算器、家用電冰箱的額定功率均小于1000W，由表格可知該用電器的額定功率為1800W，所以該用電器為家用空調(diào)，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3．D【詳解】A．由電功率的定義式P=知，必須時間一定，電流做的功越多，功率才越大。故A錯誤；B．根據(jù)P=，得到W=Pt，必須時間一定，功率越小，電流做的功才越小。故B錯誤；C．千瓦是功率的單位；千瓦時是“千瓦”與“小時”的乘積，是電功的單位。故C錯誤；D．對于某一用電器，電阻是一定的，由公式P=知：影響因素只有兩端電壓。故D正確。4．A【詳解】由甲電路圖可知，電路為燈泡L1的簡單電路，乙電路為兩燈泡串聯(lián)，丙電路為兩燈泡并聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電路電阻的特點可知電路的總電阻R甲<R乙，R甲>R丙所以R乙>R甲>R丙由于甲、乙、丙三個電路的電源電壓相同且恒定不變，則根據(jù)可知閉合開關后電路消耗的總功率關系為P乙<P甲<P丙故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。5．C【詳解】A．電能表是用來測量電路中用電器消耗電能的儀表，故A錯誤；B．此電能表示數(shù)是367.2kWh，故B錯誤；C．2500r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500r，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)10r時電風扇消耗的電能W==0.004kW?h=0.004×3.6×106J=1.44×104J電風扇的實際功率P===100W故C正確。D．此電能表所在電路短時間內(nèi)可允許的最大電功率P故D錯誤。故選C。6．D【詳解】試題分析：分別接入220V的電路中，三個用電器都正常工作，實際功率相同（等于額定功率）、通電時間相同，根據(jù)W=Pt可知消耗的電能相同，通過分析三種用電器使用時的能量轉(zhuǎn)化情況，找出產(chǎn)生熱量最多的用電器．∵U=220V，∴三種用電器的實際功率：P=P額=100W；又∵W=Pt∴三種用電器消耗的電能相同；∵電視機將一部分電能轉(zhuǎn)化為光能，電風扇中的電動機將電能大部分轉(zhuǎn)化機械能，電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．∴產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵．考點：電功的實質(zhì)點評：電流做功的實質(zhì)：電流做功的過程就是消耗電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，能分析三種用電器的能量轉(zhuǎn)化是本題的關鍵．7．B【詳解】AC．燈泡甲、乙均標有“3V”字樣，由圖象可知：甲燈泡正常工作時的電流為1A，乙燈泡正常工作時的電流為0.5A，由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以將兩燈串聯(lián)后接在某一電路中，要使其中一個燈泡正常發(fā)光時，電路的最大電流為0.5A，則乙燈正常發(fā)光；故AC錯誤；B．由圖象可知，電流為0.5A時所對應兩燈泡的電壓分別：1V和3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，電源最大電壓：故B正確D．此時電路的總功率：故D錯誤。8．D【詳解】判斷燈泡電功率大小的步驟是：⑤串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同；①從關系式P＝I2R可以知道；②較亮燈泡的電阻較大；④從關系式P＝可以知道；③在相同電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比；⑥所以，串聯(lián)時那個較暗燈泡的額定功率較大；故選D.【點睛】解決此類問題的關鍵是知道串聯(lián)電路中電流處處相等，知道功率的公式P＝和P＝I2R．9．B【詳解】由圖示電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電壓表測電源兩端電壓,電流表A1測R1支路電流，電流表A2測干路電流；A.滑片向右移動，電源電壓不變，電阻R1阻值不變，通過電阻R1的電流不變，電流表A1示數(shù)不變，故A錯誤；B.滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的阻值增大，由歐姆定律可知，通過滑動變阻器電流變小，通過定值電阻的電流不變，干路電流變小，電流表A2示數(shù)變小，故B正確；C.電壓表測電源電壓，電源電壓不變，電壓表示數(shù)不變，故C錯誤；D.滑動變阻器兩端電壓變大，滑動變阻器接入電路的阻值變大，由電功率公式：P可知，電阻R2消耗的電功率變小，故D錯誤；故選B.點睛：分析電路圖，R1和R2并聯(lián)，電壓表測量電源電壓，電流表A1測量R1中的電流，電流表A2測量干路電流，滑動變阻器的滑片P從中點向右移時，電源電壓保持不變，電壓表的示數(shù)不變；根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知，兩電流表示數(shù)變化量之間的關系，根據(jù)PUI得出R2電功率的變化量。10．C【詳解】兩個電路元件A和B串聯(lián)在電路中，電流表的示數(shù)為0.4A，A對應的電壓是2V，B對應的電壓是2.5V，串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導體兩端的電壓之和，U＝UA+UB＝2V+2.5V＝4.5V。PB＝UBI＝2.5V×0.4A＝1W。故選C。11．熱1.2×104J【詳解】[1]電流通過電熱絲時會產(chǎn)生熱量，可以防止水蒸氣在鏡面上液化，是利用了電流的熱效應。[2]防霧膜正常工作10min消耗的電能W=Pt=20W×10×60s=1.2×104J12．見解析L2【詳解】[1]燈泡銘牌上的“2.5V”表示燈泡的額定電壓是2.5V。[2]將它們并聯(lián)在電源電壓為2.5V的電路中，由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知兩個燈泡兩端的電壓都是2.5V，它們的額定電壓相等，實際電壓等于額定電壓，所以實際電壓相等，它們的實際功率等于額定功率，因為P1額＜P2額所以P1實＜P2實燈泡的實際功率越大，燈泡越亮，所以較亮的是L2。13．1362.51200【詳解】[1]電能表的最后一位是小數(shù)位，由圖可知，電能表的示數(shù)W1＝1362.5kW·h。[2]電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動600r，電路消耗的電能為電水壺消耗的實際功率14．并聯(lián)6.48×104【詳解】（1）[1]在同一家庭電路中，該手機充電時，與正在燒水的電水壺二者互不影響，各自獨立工作，故它們的連接方式是并聯(lián)。（2）[2]電池充滿電后儲存的電能為15．斷開0.6A2.2B0.5小燈泡開路（或小燈泡燈絲斷了或小燈泡燈座接觸不良或小燈泡接線柱接觸不良）【詳解】（1）[1]為保護電路，連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)；[2]小燈泡額定電壓為2.5V，燈泡正常發(fā)光時的電流約為:I===0.25A，所以電流表應選0～0.6A量程。（2）[3]電流表選擇0～0.6A量程，與小燈泡串聯(lián)，如下圖所示：（3）[4]為保護電路，閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于最大阻值處，即A端。（4）[5][6]由圖知，電壓表用的是0～3V量程，分度值為0.1V，此時的示數(shù)為2.2V。要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓應從2.2V增大到2.5V，電路中電流要增大，總電阻要減小，則滑動變阻器的電阻要減小，所以滑片向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V。（5）[7]由圖丙所示I?U圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V,所對應的電流I=0.2A，則燈泡的額定功率:P=UI=2.5V0.2A=0.5W，（6）[8]小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，則是電路某處斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；連接好電路，閉合開關移動滑片P，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無示數(shù)原因可能是小燈泡短路了；小燈泡始終不亮，電壓表無示數(shù)、電流表無示數(shù)，說明整個電路發(fā)生斷路,可能是開關（滑動變阻器或電流表）斷路。16．滑動變阻器同時接下面兩個接線柱2.51.25【詳解】(1)[1]閉合開關，小燈泡微微發(fā)光，說明電路電流很小，電路總電阻很大；移動滑片，小燈泡亮度都不改變，說明滑動變阻器不能改變電路總電阻，可能是由于滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，即滑動變阻器被接成定值電阻造成的。(2)[2][3]由題意可知，電壓表量程為0～15V，由圖示電壓表可知，其分度值為0.5V，示數(shù)為5.5V；由電路圖可知，電流表量程為0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A；燈泡兩端電壓U=UV-IR0=5.5V-0.5A×6Ω=2.5V燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W17．(1)30伏(2)120焦耳(3)1080焦耳(4)90%【詳解】(1)電動機做功的功率：P