第十三章+電功和電功率培優(yōu)練習(xí)+2021-2022學(xué)年北師大版物理九年級(jí)全一冊(cè)

《第十三章電功和電功率》培優(yōu)練習(xí)

一、選擇題

1.如圖所示，這是四種家用電器各自消耗1度電可持續(xù)正常工作的時(shí)

間柱狀圖，其中功率最大的電器是（）

A.節(jié)能燈B.白熾燈

C.電視機(jī)D.電風(fēng)扇

2.圖甲中就為定值電阻，電源電壓保持不變?；瑒?dòng)變阻器A標(biāo)有“20

Q1A”字樣，電流表量程為。?0.6A,燈泡L的額定電流是0.5A。

當(dāng)開(kāi)關(guān)8、S2都斷開(kāi)或都閉合兩種情況中，移動(dòng)滑片〃（所有元件都安

全）得到了兩次電流表示數(shù)與A阻值的變化關(guān)系的圖像（如圖乙所示）,

A.電源電壓為4V

B.燈泡L的額定功率為3W

C.兆的阻值為10Q

D.開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)與都閉合時(shí)，電路最大功率之比為6：11

二、綜合題

3.如圖所示的電能表示數(shù)是kW-ho若單獨(dú)使用一個(gè)額定功

率為1000W的電飯鍋煮飯，該電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)900轉(zhuǎn)，則煮飯時(shí)

間是mino

kW?h

H2|3|l回

4.如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V3W”，L2標(biāo)有“6V2W”字樣，

電源電壓6V恒定不變。閉合開(kāi)關(guān)S,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響,

則甲、乙兩電路中流過(guò)L的電流之比I、：//=,L2消耗

的實(shí)際功率￡（填“>”"=”或“<”）分。

5.在如圖所示的電路中，燈L標(biāo)有“6V3W”，燈L2標(biāo)有“3V

3W”，閉合開(kāi)關(guān)S后，兩燈均發(fā)光，此時(shí)電路的總電阻7?總=Q,

兩電壓表示數(shù)之比U\：&=；若將兩燈并聯(lián)后接入3V的電路

中，則兩燈的實(shí)際功率之比A：R=o（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻

的影響）

6.如圖甲所示，電源電壓恒定，燈泡L上標(biāo)有“6V”字樣，燈泡L

的電流與兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示?；瑒?dòng)變阻器用上標(biāo)有“50Q

1A”，定值電阻后為20。，電流表量程為0?3A。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S2,

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S3時(shí)，燈泡L正常發(fā)光。

⑴求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻和電源電壓。

⑵當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si、S2時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片刀使燈泡

消耗的功率為1.2W,求滑動(dòng)變阻器10s內(nèi)消耗的電能。

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2、S3均閉合時(shí)，求電路允許消耗的最大功率。

7.在如圖所示的電路中，電源電壓恒定，電壓表有多個(gè)量程可選，

電流表量程為0?0.6A,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“2A”字樣，總阻值未知。

小燈泡L標(biāo)有“2.5V0.25A”字樣，其兩端電壓與電流的5組數(shù)

據(jù)如下表所示，只閉合S2時(shí)，電流表的示數(shù)為Z>=0.14A,電阻R\

兩端電壓為〃，電阻圖消耗的功率為所有開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)，變阻器滑

片移到阻值最大端時(shí)，電流表的示數(shù)為乙電壓表V2的示數(shù)為火電

阻用消耗的功率為/V,且片：片,=49：25,〃：瓜=7：8o

(1)求小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的阻值。

⑵求心的大小。

⑶通過(guò)閉合或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)以及調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片，在電路安全情

況下，求當(dāng)電路消耗的功率最大和最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率之差。

8.用如圖甲所示的電路測(cè)量小燈泡的額定功率，小燈泡上標(biāo)有“2.5

V”的字樣，滑動(dòng)變阻器7?的規(guī)格是“20Q1A"，電源電壓恒為

6Vo

（1）小牟同學(xué)在將滑動(dòng)變阻器滑片從一端滑向另一端的過(guò)程中，繪制

出了電流表與電壓表示數(shù)變化關(guān)系的圖像如圖乙所示，說(shuō)明小燈泡燈

絲電阻隨溫度的升高而（填“增大”“減小”或“不變”）。

⑵當(dāng)燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí)，燈泡的實(shí)際電功率為

X,當(dāng)通過(guò)燈泡的實(shí)際電流為額定電流的一半時(shí)，燈泡的實(shí)際電功率

為必貝UH（填“大于”“小于”或“等于"）K。

9.小剛同學(xué)在做“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所

示的器材和電路。其中電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V,

滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Q1A”字樣。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。（要求：滑動(dòng)

變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮）

⑵閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片直到電壓表的示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表的

示數(shù)如圖乙所示，為A,小燈泡的額定功率為Wo再調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)達(dá)到3V,小燈泡強(qiáng)烈發(fā)光，此時(shí)小燈泡

的實(shí)際功率（填“大于”“小于”或“等于"）1.08Wo

乙

⑶同組的小紅同學(xué)還想探究“在電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”，

于是將圖甲中的小燈泡換成三個(gè)阻值分別為5Q、10Q、15。的

定值電阻，其余連接均不改變。圖丙是小紅根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制

的電流/隨電阻A變化的圖像。

丙

①由圖像可知小紅將定值電阻〃兩端的電壓控制為V不變。

當(dāng)定值電阻由5Q換為10Q時(shí)，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，滑動(dòng)變阻器連

入電路的阻值應(yīng)（填“變大”“變小”或“不變”）。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)論是電壓一定時(shí)，。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小紅問(wèn)老師保持該電壓不變的情況下，能否更換50Q

的定值電阻繼續(xù)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，老師指導(dǎo)小紅分析了不能更換的原因。

你認(rèn)為原因是。

10.某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率，同學(xué)

們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案。

⑴實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，其中電源電壓為6Vo調(diào)節(jié)滑片，當(dāng)電流

表示數(shù)為0.26A時(shí)，看到電壓表的示數(shù)（如圖乙所示）為Vo

⑵為了測(cè)出小燈泡的額定功率，關(guān)于下一步的操作：

①小麗認(rèn)為電壓表?yè)Q為0?15V的量程即可測(cè)出小燈泡額定功率。愛(ài)

思考的小溪說(shuō)電壓表仍選0?3V量程也能測(cè)出小燈泡額定功率，請(qǐng)

你在圖丙虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出小溪方案的電路圖。

丙

②小麗和小溪誰(shuí)的方案測(cè)量結(jié)果更精確？為什么？

參考答案

一、選擇題

1.C2.A

二、綜合題

3.231.618

4.2：5<

5.155：11：4

6.(1)解：由圖乙知，燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻：七=書(shū)=黑=

1LUQA

12Q；

根據(jù)電路圖可知，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si、8時(shí)，燈泡與R2串聯(lián)，

電流表A測(cè)量電路電流；

因燈泡正常發(fā)光，所以電路中的電流：I=L.=0.5A,定值電阻R2

兩端電壓：U2=IRz=O.5AX20Q=10V,電源電壓：U=UL+U2=6V

+10V=16Vo

(2)解：當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S”斷開(kāi)開(kāi)關(guān)8、S2時(shí)，燈泡與變阻器R串聯(lián)，

根據(jù)圖乙可知：燈泡兩端的電壓為3V,通過(guò)燈泡的電流為0.4A時(shí)，

燈泡消耗的功率為1.2W,電路中電流：V=IJ=0.4A,滑動(dòng)變

阻器兩端的電壓：Ui=U—UJ=16V-3V=13V,滑動(dòng)變阻器10s

內(nèi)消耗的電能：WI=U1「t=13VX0.4AX10s=52J。

(3)解：由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S,>S2、S3均閉合時(shí)，Ri、R2并聯(lián),

電流表測(cè)量干路電流；通過(guò)Rz的電流：12=3=黑】=0.8A,當(dāng)通

K2ZU

過(guò)Ri的最大電流：L大=1A時(shí)，干路電流：I大=L大+12=1A+0.8A

=1.8A<3A,因電流表的量程為0?3A,所以，干路電流最大為I

最大=1大=1.8A,則電路允許消耗的最大功率：P最大=UI最大=16VX1.8

A=28.8Wo

7.(1)解：小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的阻值旦=臺(tái)=看融=10Qo

(2)解：當(dāng)只閉合S2時(shí)，定值電阻R與燈泡L串聯(lián)，此時(shí)燈泡兩端

的電壓UL=1.0V,定值電阻R兩端的電壓為U,定值電阻R的功率

Pi=UJ=I/R”由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電源電壓U電源=U+1V,所

以U=U電源一IV……①；當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，變阻器滑片移到阻值

最大端，燈泡L與定值電阻R、滑動(dòng)變阻器兄串聯(lián)，定值電阻R的

功率PJ=U/1/=I』Ri；又因?yàn)镻iPJ=49：25,I.=0.14A,

得12=0.1A；由表格數(shù)據(jù)可知，此時(shí)燈泡L兩端的電壓UJ=0.5V,

由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電源電壓電源+八+&

U=UJ2=0.5V+U2,

所以U2=U電源-0.5V……②；

又因?yàn)閁：口=7:8……③，聯(lián)立①②③得：電源電壓U電源=4.5Vo

(3)解：當(dāng)只閉合S2時(shí)，電路中的電流是0.14A,此時(shí)定值電阻R

兩端的電壓U=U電源一UL=4.5V-lV=3.5V,定值電阻R的阻值L

U3.5V

F=0.14A=25Q;

當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，變阻器滑片移到阻值最大端，此時(shí)定值電阻

R.和滑動(dòng)變阻器Rz兩端的總電壓R=U電源一UJ=4.5V-0.5V=4V,

定值電阻Ri和滑動(dòng)變阻器R2的總電阻R總=中=惡=4。Q,滑動(dòng)

變阻器R2的最大阻值Rz=R總一R=40Q—25。=15。；

當(dāng)開(kāi)關(guān)同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，滑片移到最大阻值端時(shí)，電路中的電阻最大，電

路消耗的功率最小，此時(shí)電路中的電流為0.1A,滑