滬科版九年級物理第十六章檢測電流做功與電功率含答案

第十六章電流做功與電功率(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每題3分，共36分)1．下列工具能測量用戶在一段時間內(nèi)消耗電能的是(C)A．電流表 B．電壓表C．電能表 D．測電筆2．(2022·青島中考)下列電流做功的過程中，電能主要轉(zhuǎn)化為機械能的是(A)A．電風(fēng)扇吹風(fēng) B．電燈發(fā)光C．電飯鍋煮飯 D．電解水制氧3．小吳家的電能表7月1日的讀數(shù)如圖甲所示，8月1日的讀數(shù)如圖乙所示，若電價為0.5元/千瓦時，則小吳家7月份的電費是(B)第3題圖A．33.95元 B．27.75元C．30.62元 D．277.5元4．下列關(guān)于電功和電功率的說法正確的是(B)A．電流做功越多，電功率越大B．電功率越大，電流做功越快C．電流做功時間越短，電功率越大D．電流做同樣的功，用電時間越長，電功率越大5．一個標(biāo)有“220V440W”字樣的電熱器，當(dāng)通過它的電流為1.5A時，它的實際功率(A)A．小于額定功率 B．等于額定功率C．大于額定功率 D．無法判斷6．在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片向上滑動時，下列說法正確的是(C)第6題圖A．燈泡變暗，電壓表的示數(shù)變大B．燈泡變亮，電壓表的示數(shù)不變C．電路消耗的總功率變小，電壓表的示數(shù)不變D．電路消耗的總功率變大，電壓表的示數(shù)變大7．分別標(biāo)有“12V6W”“12V12W”字樣的燈L1和L2(假設(shè)燈絲的電阻不變)，若將它們串聯(lián)在某電源上，兩燈都發(fā)光，下列說法正確的是(C)A．通過燈L1和L2的電流之比為2∶1B．燈L1和L2的電阻之比為1∶2C．燈L1和L2的實際功率之比為2∶1D．燈L2比燈L1亮8．(2023·濟南中考)商場中，賣微波爐的售貨員和顧客發(fā)生了爭執(zhí)。售貨員說：微波爐很省電，用一次花不了多少電費；顧客說：我覺得微波爐很費電，我家的微波爐一開就“燒保險”。從物理學(xué)的角度看，售貨員所說的“省電”和顧客所說的“費電”分別指的是微波爐在使用時(D)A．消耗較少的電能，消耗較多的電能B．電功率較小，電功率較大C．電功率較小，消耗較多的電能D．消耗較少的電能，電功率較大解析：售貨員認(rèn)為微波爐很省電，是說微波爐的電功率大，但加熱食物用時很短，消耗的電能并不多，所以“微波爐很省電，用一次花不了多少電費”，即售貨員是從消耗較少的電能角度說的；顧客是從電功率角度考慮的，因為微波爐屬于大功率用電器，工作時電路中電流很大，會燒斷保險絲，相同時間內(nèi)消耗的電能多，所以認(rèn)為很“費電”。故D正確，A、B、C錯誤。9．小月同學(xué)利用電能表測某家用電器的電功率，當(dāng)電路中只有這個用電器工作時，測得在20min內(nèi)，消耗電能0.5kW·h，這個用電器可能是(D)A．收音機 B．電冰箱C．電視機 D．空調(diào)10．(2023·福建中考)下列利用電流熱效應(yīng)工作的用電器是(D)A．電視機 B．電風(fēng)扇C．電腦 D．電爐解析：電視機工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為光能與聲能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，故A不符合題意；電風(fēng)扇工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為機械能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，故B不符合題意；電腦工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，故C不符合題意；電爐工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用電流的熱效應(yīng)工作，故D符合題意。11．某直流電動機標(biāo)有“36V18W”字樣，經(jīng)測量其線圈電阻為2Ω，若電動機正常工作10min，則電動機在這段時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是(B)A．1.08×104J B．300JC．3.888×105J D．1.05×104J12．小明家的電熱毯內(nèi)的電阻絲斷了，小明的爸爸把斷了的電阻絲搭在一起，電熱毯仍能使用，但不久又會在搭接處燒斷，搭接處燒斷的原因是(B)A．電阻絲上搭接處電阻較小，造成局部過熱B．電阻絲上搭接處電阻較大，造成局部過熱C．搭接處電流比其他處電流小，造成局部過熱D．搭接處電流比其他處電流大，造成局部過熱二、填空題(每空1分，共20分)13．某學(xué)校每間教室里有20個銘牌標(biāo)有“220V60W”的日光燈，每個燈之間是并聯(lián)的，1kW·h的電能可供它們正常工作2.5h。14．如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻關(guān)系”的實驗裝置，銅絲的電阻小于鎳鉻合金絲的電阻，銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，兩燒瓶里各插入一支溫度計，通電一定時間后，可以看到B(選填“A”或“B”)瓶中煤油的溫度升得高，這表明在相同時間內(nèi)，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。第14題圖15．小燈泡兩端的電壓是3V，通過它的電流是0.2A，通電1min，電流做的功是36J，此時這只小燈泡的電阻是15Ω，小燈泡的功率是0.6W。16．LED燈在現(xiàn)代生活中得到普遍應(yīng)用，具有節(jié)能、環(huán)保的特點。若一個“220V5W”的LED燈每天正常工作10h，則30天消耗的電能是1.5kW·h，這些電能可供“220V40W”的日光燈正常工作37.5h。17．電爐絲和銅導(dǎo)線串聯(lián)接在電路中，通電后，電爐絲熱得發(fā)紅而銅導(dǎo)線卻不怎么熱，這是因為電爐絲和銅導(dǎo)線中的電流相等，但是電爐絲比銅導(dǎo)線的電阻大，消耗的電功率大。18．如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為4Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表V1的示數(shù)為2V，電壓表V2的示數(shù)為1V，電源兩端的電壓為3V，通過電阻R1的電流為0.5A，電阻R2的阻值為2Ω，電阻R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是30J。第18題圖19．(2022·泰州中考)小明用如圖所示電路研究調(diào)光燈的工作原理，所用電源電壓恒為6V，燈泡L標(biāo)有“4.8V0.3A”字樣，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，當(dāng)觀察到電流表示數(shù)為0.3A時，可知燈泡正常發(fā)光，此時燈泡的實際功率為1.44W，通電1min滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為21.6J。第19題圖20．將電阻R1、R2接入電路中，通過電阻R1、R2的電流之比是2∶3，則電阻R1、R2是并聯(lián)在電路中的，在相同時間內(nèi)，電阻R1、R2上產(chǎn)生的熱量之比是2∶3。三、實驗探究題(共24分)21．(9分)小剛同學(xué)在做“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，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，滑動變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Ω1A”字樣。第21題圖(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實驗電路補充完整。(要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈泡變亮)答案：如圖所示。(2)閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)。若電路只有一處故障，則故障原因是小燈泡開路。(3)排除故障后再次閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片直到電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，為0.3A，小燈泡的額定功率為0.75W。再移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)達(dá)到3V，小燈泡強烈發(fā)光，此時小燈泡的實際功率小于(選填“大于”“小于”或“等于”)1.08W。(4)同組的小紅同學(xué)還想探究在電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系，于是將圖甲中的小燈泡換成三個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻，其余連接均不改變。圖丙是小紅根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖像。①由圖像可知小紅將定值電阻R兩端的電壓控制為3V不變。當(dāng)定值電阻由5Ω換為10Ω時，為達(dá)到實驗要求，滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)變大(選填“變大”“變小”或“不變”)。②實驗結(jié)論：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。③實驗結(jié)束后，小紅問老師保持該電壓不變的情況下，能否更換50Ω的定值電阻繼續(xù)進(jìn)行此實驗，老師指導(dǎo)小紅分析了不能更換的原因。你認(rèn)為原因是滑動變阻器的最大阻值過小。22．(8分)如圖所示的是物理實驗小組的同學(xué)探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實驗裝置，兩個透明容器中封閉著等量的空氣，且都有一根電阻絲，將透明容器與U形管相連，接入電路。第22題圖(1)組裝之前，U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，U形管屬于(選填“屬于”或“不屬于”)連通器。(2)圖甲是探究在通電時間和電流相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小是否有關(guān)的裝置。(3)實驗中通過觀察U形管液面高度的變化來反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列研究實例采用的研究方法與此相同的是BD(多選)。A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B．在桌面上撒紙屑顯示桌面的振動C．研究光的傳播時，引入“光線”D．?dāng)U散現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運動(4)如圖乙所示，電流表的示數(shù)為2A，在這種情況下，右側(cè)容器中的定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是200J。(5)該實驗小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)通電一段時間后，其中一個U形管中的液面高度幾乎不變，發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能是透明容器的密閉性不好(或透明容器漏氣)。23．(7分)如圖甲、乙所示是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實驗。兩個透明容器中密閉著等質(zhì)量的空氣，兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來，連接到電源兩端，通電一定時間后，比較兩個U形管中液面高度差的變化。第23題圖(1)在圖甲中，通過兩電熱絲的電流相等，這是探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。(2)圖乙是探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體電流的關(guān)系。(3)在該實驗中，我們是通過觀察U形管中液面的高度差來比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的。(4)物理學(xué)家焦耳通過大量實驗，最先精確地確定了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫作焦耳定律，其表達(dá)式為Q＝I2Rt。四、計算題(共20分)24．(6分)如圖所示，小燈泡L的額定電壓為3.8V，定值電阻R的阻值為20Ω，閉合開關(guān)S，流過定值電阻R的電流為0.1A，流過小燈泡L的電流為0.2A。求：(1)此時小燈泡L的電阻；(2)小燈泡L的實際功率；(3)通電20s，小燈泡L和定值電阻R共消耗的電能。第24題圖解：(1)由題圖可知，閉合開關(guān)S，小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，由歐姆定律可得，定值電阻R兩端的電壓UR＝IRR＝0.1A×20Ω＝2V，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，都等于電源電壓，由歐姆定律可得，此時小燈泡L的電阻RL＝UIL＝(2)由P＝UI得，小燈泡L的實際功率PL＝UIL＝2V×0.2A＝0.4W。(3)小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，干路電流I＝IR＋I(xiàn)L＝0.1A＋0.2A＝0.3A，通電20s，小燈泡L和定值電阻R共消耗的電能W＝UIt＝2V×0.3A×20s＝12J。25．(6分)某校師生自制了一臺電烘箱，電烘箱的電阻絲通過5A的電流時，10min可產(chǎn)生6.6×105J的熱量，求：(1)這臺電烘箱的電功率；(2)電阻絲工作時的電阻。解：(1)由P＝WtP＝Wt＝6.6×105J(2)由P＝I2R可得，電阻絲工作時的電阻R＝PI2＝26．(8分)一臺熱水器有三個擋位，分別為低溫?fù)?、中溫?fù)鹾透邷負(fù)?，?nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲，R1＝88Ω，R2＝22Ω。則：(1)如何控制S1和S2，使熱水器處于高溫?fù)酰?2)在低溫?fù)跽９ぷ?min，電熱絲產(chǎn)生的熱量是多少？(3)在中溫?fù)跽９ぷ鲿r熱水器的功率是多少？