沪科版物理九上第16章《电功 电功率》单元测试 7页

第十六章 电功 电功率 (时间:45 分钟 满分:100 分) 【测控导航】 知识点 题号 灯泡亮度与电功率 1 电功率的计算 2、5、6、7、9、11、12、15 电功率的测量 4、14 电功、电能和电热 3、8、10、13、16 第Ⅰ卷(选择题,共 32 分) 一、选择题(每小题 4 分,共 32 分) 1.将额定电压相同的两个灯泡 L1、L2 串联后接入电路中,接通电路后发现 L1 要亮一些,则下列 判断正确的是( D ) A.L1 的电阻可能比 L2 的小 B.L1 的额定功率可能比 L2 的大 C.若将两灯并联接入电路中,L1 更亮 D.两灯正常工作时 L1 要暗一些 解析:由于是串联 L1 亮一些,则 L1 的电阻比 L2 的大,又由于它们的额定电压相同,则 L1 的额定 功率小于 L2 的额定功率,两灯并联时 L2 亮些.D 正确. 2.家用的手电筒用干电池作电源,正常发光时电流为 0.32 A.小灯泡的电功率接近( A ) A.1 W B.10 W C.0.1 kW D.1 kW 解析:家用的手电筒一般用两节干电池作电源,即电源电压为 3 V,电功率接近 1 W. 3.妮妮的新家中有 150 W 的电视机一台,300 W 的洗衣机一台,100 W 的电冰箱一台,2 200 W 的柜式空调机一台,250 W 的电脑一台,800 W 的电饭锅一只,40 W 的照明灯 8 盏,则安装电能 表时,选用以下哪一种电能表最合适( C ) A.220 V 5 A B.220 V 15 A C.220 V 20 A D.220 V 30 A 解析:电能表允许通过的最大电流应略大于所有用电器同时工作时的总电流. 4.在测定小灯泡额定电功率的实验中,若小灯泡额定电压为 2.5 V,允许通过的最大电流为 0.4 A,电源是 4 节干电池串联成的电池组.另配有 0～0.6 A、0～3 A 两量程的电流表一个,0～ 3 V、0～15 V 两量程的电压表一个,最大阻值为 20 Ω的滑动变阻器等.则在这个实验中电流 表、电压表的量程分别应选用的量程是( A ) A.电流表选 0～0.6 A,电压表选 0～3 V B.电流表选 0～0.6 A,电压表选 0～15 V C.电流表选 0～3 A,电压表选 0～3 V D.电流表选 0～3 A,电压表选 0～15 V 解析:小灯泡额定电压为 2.5 V 和允许通过的最大电流为 0.4 A,都在电压表、电流表的小量 程范围内. 5.有两个灯泡 L1 和 L2,分别标有“PZ 110 V-40 W”和“PZ 110 V-60 W”字样,若不考虑温 度对灯丝电阻的影响,下列说法不正确的是( C ) A.都正常发光时,通过 L2 的电流大 B.并联后,接在 110 V 的电源上,L2 消耗的电功率大 C.串联后,接在 220 V 的电源上,它们都能正常工作 D.串联后,接在 110 V 的电源上,L1 消耗的电功率大 解析:灯泡 L1 和 L2 的电阻不同,串联后它们分担的电压也就不同,所以它们都不能正常工作. 6.有一阻值为 40 Ω的电热器,工作时实际功率为 1 000 W,则通过该电热器的电流和电热器 两端的电压分别是( D ) A.10 A 100 V B.2 A 200 V C.5 A 100 V D.5 A 200 V 解析:由 P=U2/R,可得电热器两端电压为 U= = =200 V, 通过电热器的电流为 I= = =5 A. 7.有两灯如图所示,L1、L2 分别标有 “15 V 1 A”、“10 V 0.5 A”的字样,其中一灯正常 发光时,它们的功率之比是( A ) A.4∶3 B.3∶4 C.5∶3 D.3∶2 解析:两灯并联,两端的电压相等,所以额定电压小的灯泡正常发光;L1 的电阻 R1= = =15 Ω;L2 的电阻 R2= = =20 Ω;根据公式 P= ,U 相等, = = = . 8.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝 R1、R2 分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄 电池电压相等且保持不变,R1I 内,烧瓶内 的电阻值都是 5 Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热 量跟电流的关系; (4)实验中采用的是控制变量法. 14.小亮同学做测定“小灯泡的额定功率”实验时所用器材有电压为 6 V 的电源、额定电压 为 2.5 V 的小灯泡(小灯泡的额定功率小于 1 W)、滑动变阻器(50 Ω 1 A)以及符合实验要 求的电表、开关和导线.如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路. (1)本实验的实验原理是 . (2)请你用笔画线代替导线,将图(甲)所示的电路连接完整. (3)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P,发现小灯泡始终不亮,电压表有 示数,电流表无示数,则故障可能是 (写出一种即可). (4)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P,同时,眼睛应注视 (选填 序号). A.小灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数 D.滑动变阻器滑片 (5)小亮同学移动滑动变阻器滑片 P 到某处时,电压表的示数为 2.2 V,要测量小灯泡的额定 功率时,应将滑片 P 向 (选填“A”或“B”)端移动.当小灯泡正常发光时,电流表示 数如图(乙)所示,则小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω.该 实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用. 解析:(1)实验原理是 P=UI,即伏安法测量小灯泡的电功率,用电流表测出通过小灯泡的电流, 用电压表测量小灯泡两端的电压,根据 P=UI 求得小灯泡的电功率. (2)电流表要串联在被测电路中,且电路中的电流不会超过 0.6 A. (3)移动滑动变阻器滑片 P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,说明电压表 所在的电路是通路,由于电压表的电阻非常大,电流表的示数几乎为零,可能小灯泡开路. (4)眼睛应观察电压表的示数,不能超出电压表的量程,否则把电压表烧坏. (5)根据串联分压原理可知,滑动变阻器滑片向 B 端(左)移动减小连入电路中的电阻;根据量 程结合指针所指的位置,可知电流表的读数为 0.2 A,则功率 P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W;此时 小灯泡的电阻为 R= = =12.5 Ω;滑动变阻器除了保护电路之外,还能移动滑片,改变连入 电路中的电阻,使电路中的电流改变,改变小灯泡两端的电压及电功率. 答案:(1)P=UI (2)如图所示 (3)小灯泡开路 (4)B (5)B 0.5 12.5 改变小灯泡两端的电压 四、计算题(15 题 12 分,16 题 13 分,共 25 分) 15.如图(甲)所示,额定电压为 20 V 的灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联接入电路,电源电压为 24 V, 灯泡 L 的 I U 图像如图(乙)所示,当灯泡正常发光时,求 (1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率; (2)滑动变阻器接入电路的阻值. 解析:(1)由图(乙)可知灯泡正常发光时的电流 IL=0.4 A, 则 PL=ULIL=20 V×0.4 A=8 W. (2)灯泡正常工作时 IR=IL, 则 UR=U-UL=24 V-20 V=4 V, 由欧姆定律得 R= = =10 Ω. 答案:(1)0.4 A 8 W (2)10 Ω 16.小梦家新买了一口电饭锅,如图所示,通过查看说明书,发现电饭锅工作时有两种状态:一 种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干后的保温状态,图中(乙)是电饭锅的电 路图,R1 是电阻,R2 是加热用的电热丝. (1)自动开关 S 接通或断开时,电饭锅分别处于哪种状态?说明理由. (2)要是 R2 在保温状态下的功率是加热状态下的 ,R1 与 R2 应满足什么关系? (3)“母亲节”到了,小梦想为妈妈准备泡脚水,由于水温较低,小梦先从盛有 5 kg 水的桶中 取出 2 kg 水倒入电饭锅中加热 4 min 后,将水倒回水桶中,经过测量桶中水温升高了 20 ℃ (整个过程不计能量损失,c 水=4.2×103 J/(kg·℃)).请计算 R2 的阻值. 解析:(1)S 断开时,R1、R2 串联,此时电饭锅的功率:P1= ; S 闭合时,R1 被短路,电路为 R2 的基本电路,此时电饭锅的功率:P2= ; 因为 P1