第十八章 電功率單元復習訓練 2021-2022學年人教版九年級物理全一冊（ 含答案）

第十八章電功率

考點1電能、電能表

1.［2021?濰坊］（多選）充電寶內部主要部件是鋰電池，充電寶銘牌上標注了鋰電池的電壓和容

量,民航局規(guī)定嚴禁攜帶額定能量超過160W-h的充電寶乘機，則電壓為3.7V、容量為下列數

值的充電寶可以帶上飛機的是（）

A.IOOOOmA-hB.40000mAhC.50AhD.30Ah

2J2021?廣安］如圖1甲所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S,滑動變阻器滑片從〃點向

左移動到某點的過程中，兩個電壓表示數隨電流表示數變化的圖象如圖乙所示，則電源電壓為

圖1

考點2電功率

3.［2021?達州］小星學習電功率知識后，想利用電能表測量家中電熱水壺工作時的實際功率。

他仔細觀察了家中的電能表，表盤參數如圖2所示，則小星家允許加載的用電器的最大功率為

Wo他關閉家中其他用電器，只讓電水壺燒水，發(fā)現電水壺工作1min,電能表轉盤轉過60轉,

則該電水壺的實際功率為

4.［2021?陜西］如圖3甲所示電路中，電源電壓恒定不變，定值電阻R的阻值為20Q滑動變阻

器Ri的最大阻值為100Q,開關閉合后,當滑動變阻器的滑片P移到某一位置時,電壓表V,的

示數如圖乙所示，&的功率為1.75Wo下列說法正確的是)

甲乙

圖3

A.電阻以與滑動變阻器R2并聯(lián)

B.電壓表Vi測量電源電壓

C.電流表的示數為0.05A

D.電源電壓為12V

5.[2021?自貢]如圖4甲所示是身高測量儀，體檢者站在絕緣平臺上，能自動顯示身高,電路原

理如圖乙所示，&為定值電阻，下列有關分析中正確的是)

絕緣平臺

甲

A.電流表示數顯示身高，身高越高示數越大

B.電壓表示數顯示身高，身高越高示數越大

C.身高越高,R消耗的電功率越小

D.身高越高，電路消耗的總功率越大

6.[2021眉山]如圖5所示，電源電壓為6V保持不變,R=3C,/?2=18Q,燈泡L標有“6V3W

字樣，假定燈絲電阻不變。下列說法中正確的是)

A.燈泡L正常工作時的電阻為2C

B.當只閉合開關，時,電阻凡消耗的功率為1.2W

C.如果開關Si、S2和S3同時閉合，燈泡L短路不工作

D.此電路消耗的最大電功率與最小電功率之比為25:12

7J2021.樂山】如圖6所示電路中，燈泡L標有“6V3W”字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響）。

當開關8、S2均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時,電流表示數為1.5A,并且燈泡L正常

發(fā)光;當開關Si閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P在中點時，電流表的示數為0.25A。求:

⑴電源電壓。

(2)定值電阻R的阻值。

(3)開關Si閉合后，電路中的最小功率。

考點3焦耳定律

8.［2021?連云港］某電熱器接入220V的電路中正常工作時，其電熱絲的阻值為110C,則通過

該電熱絲的電流為..A』0s內該電熱絲會產生.J的熱量。

9.［2021.棗莊］康康家里有一臺電火鍋,部分技術參數如下表，如圖7甲所示是其內部電路的工

作原理簡圖,R、&均為阻值不變的加熱電阻，通過開關S、Si、S2的通斷可實現三個擋位功

能的切換，其中S2是能分別與“、b兩擲點相連的單刀雙擲開關。［水的比熱容為4.2x103

J/(kg.℃)]

額定電壓220V

高溫擋1100W

低溫擋880W

保溫擋xxxW

(1)電火鍋正常工作時,鍋內水溫隨時間變化的圖象如圖乙所示。若用高溫擋把質量為4kg、

初溫為50℃的水加熱到60℃,求此過程中水吸收的熱量和電火鍋的熱效率。

(2)若改用低溫擋給⑴問中的水加熱，請比較使用高溫擋還是低溫擋更節(jié)能。

(3)求電火鍋正常工作時保溫擋的電功率。

圖7

考點4重點實驗

10」2021?黔東南州］如圖8所示是探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實

驗裝置。甲、乙是完全相同的密閉容器，里面密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反

映密閉空氣溫度的變化，閉合開關前4、B兩U形管內液面相平。

(1)實驗中，乙容器外部電阻的作用是使左右容器內導體中的不相等。

(2)由于電流通過導體產生的熱量不易直接測量，因此在實驗中通過觀察U形管中液面高度的

變化來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化,這里采用的物理研究方法是。

(3)通過對比觀察A、B兩U形管中液面高度的變化(選填"甲''或"乙")容器中導體產

生的熱量較多。由此可知，在電阻和通電時間相同時,電流越(選填"大''或"小”),導體

產生的熱量越多。

1U2021.泰安］在“測量小燈泡的電功率”實驗中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V,正常工作時

的電阻約為12Qo現有器材:電源（電壓為6V,保持不變）,電流表，電壓表,開關、導線若干，另有

兩種規(guī)格的滑動變阻器可供選擇:4（50。2A）、7?2（1OQ1A）。請完成下列問題：

⑴本次實驗中應選擇的滑動變阻器是（選填或"R?”）。

（2）某同學連接成了如圖9甲所示的電路，該電路中存在一處連接錯誤，只要改接一根導線就可

以使電路連接正確，請你把接錯的那一根導線找出來打上“x”,再用筆畫線代替導線畫出正確

的連接。

圖9

（3）電路正確連接后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P到某一位置，電壓表示數如圖乙所示

為V;要測量小燈泡的額定功率，此時應將滑片P向（選填或"8”）端移動。

（4）實驗小組多次改變滑動變阻器滑片的位置，并根據實驗數據畫出了小燈泡的/-U關系圖象,

如圖丙所示。由圖象可知:小燈泡的額定功率P班=W;小燈泡的實際功率隨實際電壓

的降低而（選填“增大”“減小”或“不變”）。

（5）完成以上實驗后，同學們又設計了如圖丁所示的電路來測量該小燈泡的額定功率,Ro為已

知阻值的定值電阻。請把他們的實驗步驟補充完整：

①斷開開關S2,閉合開關Si、S3,移動滑動變阻器的滑片P,;

②保持滑動變阻器的滑片位置不變，開關S3仍閉合，—,記錄下電壓表示數為U-,

③小燈泡的額定功率PL=（請用已知量和測量量表示）。

答案

l.ABD

2.6180］解析］滑動變阻器R和電阻R)串聯(lián),電壓表Vi測吊)兩端電壓,V2測R兩端電壓,

電流表測電路中電流。

當滑動變阻器的滑片尸從〃點滑到某點的過程中，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，電路中

的電流變大，根據串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器兩端的電壓變小,刷兩端的電壓變大,

所以圖乙中上方圖線表示電壓表V2的示數隨電流表示數變化的規(guī)律,下方圖線表示電壓表

V,的示數隨電流表示數變化的規(guī)律；

由電路圖知,P在b點時,電路中電阻最大，電流最小，

由圖象可以看此滑片P在6點時電流4=0.5A,Ui=lV、S=5V,

所以電源電壓:U=Ui+U2=lV+5V=6V,

電阻Ro的阻值:&=合===2C,

lb0.5A

滑片尸在。點時，電路中電阻最小，電流最大,此時通過電路的電流/〃=3=察=3A,通電10s,Ro

消耗的電能:W=/a2Ro，=(3A)2X2QX10S=180JO

3.44001200［解析］由電能表銘牌可知，電能表在220V的電路中工作，允許通過的最大電

流是20A,則小星家允許加載的用電器的最大功率為:PH大=U/=220Vx20A=4400W;電水壺

工作1min電能表轉盤轉過60轉,消耗的電能:卬或kW-h=^x3.6xl()6J=72000J,f=l

min=60s,該電水壺的實際功率:尸=也=馬咀=1200W。

t60s

4.D［解析］由圖甲可知內與R2串聯(lián),A錯誤；

電壓表Vi測必兩端電壓,電壓表V2測氏2兩端電壓,B錯誤；

電壓表V\的示數如圖乙所示，故Ri兩端的電壓口=1V或5=5V,若U=1V,電流表示數

/產告=券=0.05A,根據尸=尸/?,&=《=蕓之=700Q>100C,不符合題意，故5=5V,電流表示

數/=答=券;二0,25A,C錯誤；

R12012

@=^p=1^7^5W=28。，5=水2=0.25AX28。=7V,

電源電壓:U=Ui+S=5V+7V=12V,D正確。

5.B［解析］由電路圖可知,R與Ro串聯(lián)在電路中，電壓表測滑片P下方電阻絲兩端的電壓，電

流表測電路中的電流；

因電壓表在電路中相當于斷路，則當滑片移動時刀接入電路中的電阻不變；

身高越高時，滑片會向上移動，由于R接入電路的電阻不變，電路的總電阻不變，由歐姆定律可

知，電路中的電流不變，所以電流表示數不能顯示身高的變化，故A錯誤；

電壓表測滑片下方電阻絲兩端的電壓，身高越高時，滑片下方電阻絲的阻值越大，由U=/R可知

電壓表示數越大，所以應該用電壓表示數顯示身高，且身高越高示數越大，故B正確；

身高越高時，由于電路中的電流不變、R的阻值不變,則根據P=FR可知R消耗的電功率不變,

故C錯誤；

身高越高時，總電壓不變，電路中電流不變，由P=U/可知，電路消耗的總功率不變，故D錯誤。

6.D［解析］由尸=與得，燈泡L正常工作時的電阻為凡=京幺萼=12。，故A錯誤。當只閉合

開關S1時，電阻Ri與燈泡L串聯(lián),此時電路的總電阻為R=Rl+R］=\2C+3Q=15Q,電路電

流：/=3=3=04A,電阻R消耗的功率:PI=尸氏=(0.4A)2x30=0.48W,故B錯誤。如果開關

S1、S2和S3同時閉合，電阻R|短路,電阻&與燈泡L并聯(lián)，故C錯誤。當只閉合開關，時，電

阻Ri與燈泡L串聯(lián)，此時電路的總電阻最大為R=RL+RI=12Q+3C=15。，電路的電

流:/=$胃=0.4A,電路消耗的功率最小:Pmm=U/=6VxO.4A=2.4W;如果開關&、S2和S3同

時閉合，電阻R短路，電阻R2與燈泡L并聯(lián)，此時電路電阻最小為凡皿=鋁=震黑=7.2Q

電路的功率最大為幾映=3=粵=5W;此電路消耗的最大電功率與最小電功率之比:5W：

Rmin722

2.4W=25：12,故D正確。

7.(1)當SHS2均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時，燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，此時小燈

泡正常發(fā)光，由并聯(lián)電路的特點可知，電源電壓:U祈UL=6V。

(2)小燈泡正常發(fā)光時，通過燈泡的電流:九=*=誓=0.5A,

ULOV

并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，故通過R的電流:加=/總?/L=L5A-0.5A=1A,

故R的阻值:/?二94=6Qo

IRIA

⑶小燈泡的電阻:凡=誓=富=12c,

當開關Si閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P在中點時，小燈泡L和滑動變阻器(一半阻值接

入電路)串聯(lián)，此時電路中的總電阻:R總=號=急=24Q

I5A

滑動變阻器連入電路的電阻:R￥=RQRL=24Q-12。=12。，

故滑動變阻器的總阻值:R4=2K*=2x12C=24Q,

當電路中的總電阻最大時，總功率最小，即滑動變阻器全部阻值連入電路并與小燈泡串聯(lián)時,

電路總功率最小，為P最小=芻-=石震￡=1Wo

RL+R海12il+24fl

8.24.4X103［解析］由/=?可得，通過電熱絲的電流:/=《=鬻=2A,

RR11012

在10s內共產生的熱量:Q=/2Rf=(2A)2xll0Cxl0s=4.4xl()3j。

9.(1)若用高溫擋把質量為4kg、初溫為50℃的水加熱到60℃,則水吸收的熱量：

Q?=c/nAr=4.2xlO3J/(kg℃)x4kgx(60℃-50℃)=1.68xl05J,

由圖乙可知，用高溫擋把質量為4kg、初溫為50℃的水加熱到60°C,所用時間為n=3

min=180s,消耗的電能:m=產而力=1100Wx180s=1.98x105j

所以電火鍋的熱效率:〃?令x100%=詈募jx100%=84.8%。

(2)若用低溫擋給(1)問中的水加熱，由圖乙可知，所用時間為玄=5min=300s,消耗的電能:卬2=尸

「"2=880Wx300s=2.64x105j,所以叫＜牝,故使用高溫擋更節(jié)能。

(3)由公式P=1可知,在電壓不變時，電阻越小,電功率越大,

R

在圖甲中,當閉合S、S,時，只有電阻R工作，為低溫擋,

由尸=［可知，用的電阻:

R

當閉合S、Si,S2接〃時，電阻Ri和Ri并聯(lián)，為高溫擋,則電阻Ri的電功率:

P2=P,：1-pf&=1100W-880W=220W,

所以R2的電阻:R2=《=1H需=220C;

產2ZZUVV

當S閉合、Si斷開、S2接b時，電阻?和&串聯(lián)，電火鍋處于保溫擋，則電火鍋正常工作時保

溫擋的電功率:尸侏=谷~=、鬻匚=176Wo

10.⑴電流(2)轉換法(3)甲大

［解析］(1)乙容器外部的電阻與乙容器內部的電阻并聯(lián)，甲容器內部的電阻在干路中,通過甲

容器內部電阻的電流大于通過乙容器內部電阻的電流，所以乙容器外部電阻的作用是使左右

容器內導體中的電流不相等，因為左右容器內兩導體的阻值相等,必須讓兩電阻中的電流不同

才能探究電流產生的熱量與電流的關系。

(2)實驗中是通過觀察U形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化的。像這

種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫轉換法。

(3)由圖知/管的液面高度差比B管的液面高度差大，說明甲容器中氣體膨脹程度較大，溫度上

升得較高，因此甲容器中電阻產生的熱量較多;兩個電阻的阻值相同，通電時間相同，但電流不

同，通過甲容器內部電阻的電流大；

由此可得:在電阻相同、通電時間相同的情況下，電流越大，導體產生的熱量越多。

11.(1)/?!

(2)如圖所示

⑶1.2A(4)0.5減小

(5)①使電壓表的示數為2.5V

②斷開開關，，閉合開關S2

［解析］⑴燈泡正常發(fā)光時,其電壓U.=2.5V,燈泡