九年級物理寒假分層作業(yè)：第21練 電功率（解析版）

第21練電功率一、選擇題1．（2022·上海·九年級）“220伏25瓦”的白熾燈L1與“36伏25瓦”的白熾燈L2均正常工作，若兩燈絲的材料相同、長度相近，則（）A．L1燈絲細且L1比L2暗 B．L1燈絲粗且L1比L2亮C．L1燈絲粗，兩燈一樣亮 D．L1燈絲細，兩燈一樣亮【答案】D【詳解】AB．兩個燈泡的額定功率相同，燈泡都正常工作，額定功率相同，亮度相同，故AB不符合題意；CD．由可知，兩個燈泡的額定功率相同，額定電壓越高，電阻越大，所以L1的電阻大；L1和L2的長度和材料相同，L1的電阻大，L1的橫截面積小，故C不符合題意、D符合題意。故選D。2．（2020·天津市濱海新區(qū)大港第十中學(xué)九年級階段練習）洗衣機的電功率越大，表明（）A．洗衣機工作時消耗的電能越多 B．洗衣機工作時消耗的電能越快C．洗衣機正常工作時電壓越高 D．洗衣機正常工作時的電阻越大【答案】B【分析】電功率是表示電流做功快慢的物理量?！驹斀狻緼．用電器消耗電能的多少與實際功率和工作時間有關(guān)，只根據(jù)電功率無法判定用電器做功的多少，故A不符合題意；B．洗衣機的電功率越大，說明洗衣機工作時消耗的電能越快，故B符合題意；C．洗衣機正常工作時電壓為220V，為家庭電路的電壓，故C不符合題意；D．洗衣機的電功率越大，根據(jù)可知，洗衣機正常工作時的電阻越小，故D不符合題意。故選B。3．（2021·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）如圖1所示，是電阻箱，是定值電阻。閉合開關(guān)S，改變的阻值，兩電壓表示數(shù)與關(guān)系圖像如圖2所示，已知圖線①和②相互平行。則（）A．①是V1示數(shù)和的關(guān)系圖線 B．供電設(shè)備兩端的電壓保持不變C．電路中電流隨的增大而減小 D．電路總功率隨的增大而增大【答案】D【詳解】A．V1測電阻箱電壓，V2測電阻箱和定值電阻總電壓，①不從原點開始，應(yīng)該包含定值電阻電壓，所以①表示V2，②表示V1，故A不符合題意；B．V2測總電壓，由圖可知，供電設(shè)備電壓變大，故B不符合題意；CD．兩電壓表示數(shù)之差等于定值電阻的電壓，圖線①和②相互平行，說明定值電阻兩端電壓不變，根據(jù)，通過定值電阻的電流大小不變，則電路中電流不變。供電設(shè)備電壓變大，根據(jù)P=UI，電路總功率隨的增大而增大，故C不符合題意，D符合題意。故選D。4．（2022·北京大興·九年級期末）圖甲是一個溫度報警器簡化電路圖，電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖乙所示，通過電阻R0的電流隨它兩端電壓變化的規(guī)律如圖丙所示。下列說法中正確的是（）

A．R的阻值隨它的溫度的升高而變大B．R0的阻值隨它兩端電壓的升高而變大C．閉合開關(guān)后，R的溫度升高時，R0的電功率變大D．閉合開關(guān)后，R的溫度升高時，電壓表和電流表的示數(shù)都變大【答案】C【詳解】A．由圖乙知道，R的阻值隨它的溫度的升高而變小，故A錯誤；B．由圖丙知道，R0的U-I圖像是一條過原點的傾斜的直線，說明R0是定值阻值，阻值不隨它兩端電壓的變化而變化，故B錯誤；CD．由圖知道，R與R0串聯(lián)，閉合開關(guān)后，由于R的阻值隨它的溫度的升高而變小，則由串聯(lián)電路電阻的特點知道，電路的總電阻減小，由歐姆定律知道，電流增大，電流表的示數(shù)變大，由知道，R0的電功率變大；由串聯(lián)分壓知道，R兩端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，故C正確，D錯誤。故選C。5．（2022·北京門頭溝·九年級期末）電能具有使用地無污染，轉(zhuǎn)化方便且轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點，如圖是一個小型電動起重機，用來提升重物。已知電源電壓36V，工作電流為0.5A，用時1分鐘，將重440N的物體勻速提升了2m，這個電動機的效率最接近（）A．60% B．70% C．80% D．90%【答案】C【詳解】由題意可知，電源電壓為36V，工作電流為0.5A，故由P=UI可知，電動機的總功率為P總=UI=36V×0.5A=18W工作時間為1min，故可知電動機所做的總功為W總=P總t=18W×60s=1080J由題意可知，電動機做的有用功為將物體提升所做的功，故可得電動機所做的有用功為W有=Gh=440N×2m=880J故可得電動機的效率為

可知最接近80%，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。6．（2022·北京石景山·九年級期末）小明按照圖甲連接了實驗電路，閉合開關(guān)S，滑片P從圖甲中位置由右向左滑動的過程中，記錄了不同位置電流表和電壓表的示數(shù)。他依據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-I圖像，如圖乙所示。當電壓表示數(shù)是4.5V時，電阻R0消耗的電功率大小是（）A．1.5W B．3W C．4.5W D．6.75W【答案】B【詳解】根據(jù)圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器的電壓，根據(jù)圖乙可知，當電流為0.5A，電壓表的示數(shù)為6V，則電源電壓為根據(jù)圖乙可知，當電流為1.5A時，電壓表的示數(shù)為3V，則此時的電源電壓為聯(lián)立兩式可知電源電壓與電阻當電壓表的示數(shù)為4.5V，定值電阻的電壓為電阻R0消耗的電功率大小是故B符合題意。故選B。7．（2021·山東濱州·中考真題）如表是小濱家中兩擋位電飯鍋銘牌，圖甲是其簡化電路。R1和R2都是電阻絲，溫度對電阻的影響，產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，水的比熱容4.2×103J/（kg·℃），通過斷開其它用電器，只接通電飯鍋且處于加熱狀態(tài)，來測量電飯鍋的功率，觀察圖乙所示的電能表的轉(zhuǎn)盤1min內(nèi)轉(zhuǎn)了40轉(zhuǎn)，下面說法正確的是（）額定電壓220V頻率50Hz額定功率加熱880W保溫44WA．電飯鍋在加熱狀態(tài)下正常工作時的總電流4AB．電阻R2的阻值是1100ΩC．測量時電飯鍋的實際加熱功率是800WD．電飯鍋在加熱狀態(tài)下正常工作7min，可將2.2kg水的溫度升高2℃【答案】A【詳解】A．電飯鍋在加熱狀態(tài)下正常工作時的總電流為故A正確；B．加熱功率為880W，保溫功率為44W，由圖甲可知，R2的發(fā)熱功率為P2=P加熱-P保溫=880W-44W=836W則R2的阻值是故B錯誤；C．觀察圖乙所示的電能表的轉(zhuǎn)盤1min內(nèi)轉(zhuǎn)了40轉(zhuǎn)，則實際功率為故C錯誤；D．電飯鍋在加熱狀態(tài)下正常工作7min，放出的熱量為將2.2kg水的溫度升高2℃，需要吸收的熱量為故D錯誤；故選A。8．（2021·湖北荊門·中考真題）在探究“電功率與電阻關(guān)系”時，實驗準備了阻值分別為、的A、B兩個燈泡。同學(xué)們按圖甲、圖乙設(shè)計了兩個實驗電路進行探究。不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列說法正確的是（）A．圖甲中A燈泡比B燈泡亮B．圖甲中滑動變阻器滑片向左滑動過程中，兩個燈泡的亮度都變亮C．圖乙中A燈泡比B燈泡亮D．圖乙中滑動變阻器滑片向左滑動過程中，兩個燈泡的亮度都變亮【答案】C【詳解】A．圖甲中，兩燈泡串聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路各處的電流相等，通過兩燈泡的電流相等，已知A燈泡的電阻比B燈泡的電阻小，根據(jù)，A燈泡的實際功率較小，A燈泡比B燈泡暗，故A錯誤；B．圖甲中，滑動變阻器滑片向左滑動過程中，滑動變阻器連入電路的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，電路的總電阻變大，由歐姆定律，電路的電流變小，根據(jù)，兩個燈泡的實際功率都變小，兩燈亮度都變暗，故B錯誤；C．圖乙中，兩燈泡并聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，兩燈的電壓相等，根據(jù)，A燈泡的實際功率較大，圖乙中，A燈泡比B燈泡亮，故C正確；D．圖乙中，滑動變阻器滑片向左滑動過程中，變阻器連入電路的電阻變大，由分壓原理，變阻器的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，兩燈泡的電壓變小，根據(jù)，兩個燈泡的實際功率都變小，兩燈的亮度都變暗，故D錯誤。故選C。【點睛】本題考查串、并聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功率公式的運用，關(guān)鍵是合理運用及比較兩燈泡的實際功率大小，綜合性較強。二、非選擇題9．（2022·黑龍江·哈爾濱市第二十七中學(xué)校九年級期末）有一個看不見內(nèi)部結(jié)構(gòu)的小盒（如圖所示），盒上有一個開關(guān)，當開關(guān)閉合時兩燈泡L1、L2同時發(fā)光，斷開開關(guān)，取下燈泡L1，再閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)L2仍然發(fā)光，則兩燈泡是_______聯(lián)，此時L2的亮度和兩燈同時發(fā)光時相比_______（選填“更亮”、“更暗”或“不變”）。

【答案】并聯(lián)不變【詳解】[1]因為串聯(lián)電路中各用電器相互影響，并聯(lián)電路中各支路互不影響，因此如果取下一只小燈泡，另一只小燈泡仍然發(fā)光，那么，這兩只小燈泡互不影響，一定是并聯(lián)的。[2]取下燈泡L1，再閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)L2仍然發(fā)光，由于兩個燈泡并聯(lián)，取下L1時，L2兩端的電壓、通過L2的電流都不受影響，根據(jù)P=UI可知，燈泡L2的功率不變，此時L2的亮度和兩燈同時發(fā)光時相比亮度不變。三、實驗題10．（2021·廣東廣州·中考真題）小明探究小燈泡、LED兩端的電壓隨電流變化的情況，連接了如圖的實物圖其中電源可以提供不同的電壓。

測量的數(shù)據(jù)如下表：數(shù)據(jù)序號12345電流表示數(shù)I/A0.100.150.200.250.30數(shù)字電壓表V1示數(shù)U1/V2.882.973.043.103.15數(shù)字電壓表V2示數(shù)U2/V0.150.260.721.301.98（1）請根據(jù)實物圖，在圖虛線框中畫出電路圖______（用V1、V2表示數(shù)字電壓表V1和V2）（2）求：電流為0.10A時，小燈泡的阻值______。（3）求：電流為0.30A時，LED的功率______；LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能______。（4）小明利用兩節(jié)干電池（約3V）和圖中的小燈泡檢測一批與上述實驗規(guī)格一樣的LED，為保護被測LED，設(shè)計了如圖所示的電路，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推斷檢測時，通過LED的電流是否能達到0.3A？______，理由是______?！敬鸢浮?.50.94594.5不能此時的電源電壓約為3V，小于電流達到0.3A時的電壓。【詳解】（1）[1]小燈泡和LED串聯(lián)，電流表測電路的電流，電壓表V1和V2分別測LED和燈泡的電壓，根據(jù)實物圖畫出對應(yīng)的電路圖，如下所示：（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，當電流為0.10A時，小燈泡的電壓為0.15V，由歐姆定律,燈泡的阻值（3）[3]當電流為0.30A時，LED的電壓為3.15V，功率[4]LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能（4）[5]若將LED連入電路中，則LED與燈泡串聯(lián)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，若通過LED的電流能達到0.3A，由串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過燈泡的電流為0.3A，由上表數(shù)據(jù)知，則燈泡的電壓為1.98V，LED的電壓為3.15V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓為故通過LED的電流不能達到0.3A，理由是此時的電源電壓約為3V，小于電流達到0.3A時的電壓。四、綜合題11．（2022·北京昌平·九年級期末）厲害了，追風人你能想象遠在青海的陽光能為中原“充電”嗎？我國風能、太陽能資源豐富，但它們卻像草原上的“野馬”，性情不定，難以馴服。有這樣一個團隊，短短幾年時間，他們突破了一個個世界級難題，創(chuàng)造了一項項世界第一。在他們的努力下，應(yīng)用特高壓直流輸電將大量富余的清潔電力送到上千公里之外的中東部負荷中心，解決了我國的一次能源和電力負荷呈逆向分布的困局。他們是國家電網(wǎng)經(jīng)研院直流技術(shù)攻關(guān)團隊，他們被稱作馴服風光野馬的“追風人”。特高壓直流輸電成為國家戰(zhàn)略級技術(shù)，和高鐵、北斗一樣，成為享譽世界的“中國名片”。2020年6月29日，張北柔性直流電網(wǎng)工程竣工投產(chǎn)，來自草原的綠色動能點亮了京城的萬家燈火。張北工程不僅能夠滿足冬奧會的100%清潔供電需求，還將每年向北京輸送225億度清潔電力，相當于北京年用電量的十分之一。特高壓是指特高壓網(wǎng)絡(luò)（如圖），分為交流特高壓網(wǎng)絡(luò)和直流特高壓網(wǎng)絡(luò)，直流特高壓是指±800kV及以上的直流電輸電網(wǎng)絡(luò)；交流特高壓指的是1000kV及以上交流電的電壓等級的輸電網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)物理學(xué)公式，輸電損耗與電流的平方成正比，與電路電阻成正比，即電流越大電力損耗越大，這就要求輸電線中電流越小越好。另外，從經(jīng)濟性考慮，導(dǎo)線越細材料成本越低，也需要電流越小。從電功率計算公式P=UI（U為傳輸電壓，I為傳輸導(dǎo)線中的電流）可以看出，在保證功率傳輸不變的前提下，如果降低電流就要求電壓相應(yīng)提高。在長距離傳輸中，此做法既降低了傳輸電力損耗又大量節(jié)省了導(dǎo)線材料，經(jīng)濟性和傳輸效率都得到明顯提高，這就是高壓電力傳輸?shù)闹饕?。特高壓輸電輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少。100萬伏特高壓輸電線路輸送電能的能力(技術(shù)上叫輸送容量)是50萬伏超高壓輸電線路的5倍。所以有人這樣比喻，特高壓輸電是“電力高速公路”。請根據(jù)上述材料,回答下列問題:（1）將特高壓輸電比喻為“電力高速公路”,是由于特高壓輸電具有______特點。（2）如果線路中電流降低到原來的倍，那么輸電線損失的功率為原來損耗的______倍。（填寫正確選項前的字母）A.2B．C．D．4（3）在遠距離輸電中，為了減小輸電線中電能的損失你認為還可以采取什么方法？請簡要說明原理。______【答案】見解析C見解析【詳解】（1）[1]由材料可知，特高壓輸電輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少，所以將特高壓輸電比喻為“電力高速公路”。（2）[2]根據(jù)物理學(xué)公式P=I2R，輸電損耗與電流的平方成正比，與電路電阻成正比，如果線路中電流降低到原來的倍，電線的電阻不變，所以輸電線損失的功率為原來損耗的倍故選C。（3）[3]在遠距離輸電中，為了減小輸電線中電能的損失，可以使用電阻較小的材料作為導(dǎo)線，比如使用超導(dǎo)材料，它的電阻為零，輸電時，沒有電能的損失。五、計算題12．（2022·北京朝陽·九年級期末）圖所示為某款家用電熱取暖器，它有一個可調(diào)溫控開關(guān)S，可以通過旋鈕設(shè)定取暖器工作時的最高溫度，當取暖器的表面溫度達到設(shè)定溫度時，溫控開關(guān)自動斷開，溫度降低后溫控