15-2 《认识电功率》-九年级上册物理(沪粤版)解析版
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15.2 认识电功率
一、单选题
1.(2023·山东济南·统考一模)夏天到了,相比于空调,使用电风扇对身体更好些,也更节能环保。如图所示,是一款电风扇的“挡位”旋钮,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的风。则相较于2挡,下列关于3挡说法正确的是( )
A.消耗电能更多 B.消耗电能更快
C.消耗电能更少 D.消耗电能更慢
【答案】B
【解析】当由2档位调至3挡位时,能够吹出更强劲的风,表明由2档位调至3挡位后电流增大。由于电压不变,电流增大,那就意味着相同时间内做功更多(描述做功多少时要有时间限定),同理相同时间内做功更快。故ACD错误。B正确。
故选B。
2.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示,关于灯泡变亮的说法中正确的是( )
A.M连E接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移
B.M连F接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移
C.M连E接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向左移 D.M连F接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向左移
【答案】C
【解析】AC.如图,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,M接E时,滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电路中电流变小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗;滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;故A错误,C正确;
BD.当M连F接线柱时,滑动变阻器都接下面两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,移动滑片,不能改变电路中的电阻,不能改变电路中的电流,不能改变灯泡的实际功率,不能改变灯泡的亮度,故BD错误。
故选C。
3.(2023春·九年级校联考课时练习)节能灯铭牌上的“9W”表示( )
A.节能灯的额定电压 B.节能灯的实际电压
C.节能灯的额定功率 D.节能灯的实际功率
【答案】C
【解析】节能灯铭牌上的“9W”表示正常工作状态下,节能灯的功率,即为额定功率。
故选C。
4.(2023春·九年级校联考课时练习)两个灯泡串联在电路中,其中一盏灯正常发光,另一盏灯发光较暗,则下列说法正确的是( )
A.发光较暗的灯泡电阻大,两端电压大,电功率小
B.发光较暗的灯泡电阻小,两端电压小,电功率小
C.正常发光的灯泡两端电压大,通过的电流大,电功率大
D.正常发光的灯泡灯丝的电阻小,通过的电流大,电功率大
【答案】B
【解析】AB.两灯串联,电流相同,根据串联分压,电阻大的电压大,实际功率大,电阻小的,电阻两端的电压小,实际电功率小,故A错误,B正确;
CD.两灯串联,电流相同,故CD错误。
故选B。 二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)有甲、乙两只灯泡分别标有“220V 40W”和“110V 40W”字样,当它们正常发光时 _____较亮(选填“甲灯较亮”、“乙灯较亮”、“一样亮”或“无法判断”);小明养成随手关灯的良好习惯,当他关掉家中不用的电灯后,家中电路的总电阻 _____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 一样亮 变大
【解析】[1]都正常发光,其功率都是40W,都是将电能转化为光能和内能,功率相同,即电流做功的速度相同,故亮度相同。
[2]关闭不用的灯泡后,总电流变小,而家庭电路的电压不变,故总电阻变大。
6.(2023春·九年级校联考课时练习)电功率是表示______的物理量,用字母______表示,定义为______,公式______.电功率的国际单位是______,常用单位还有______.
【答案】 电流做功快慢 P 电流所做的功与所用时间之比 P=Wt W kW
【解析】[1][2]电功率是表示电流做功快慢的物理量,符号P,
[3][4]电流所做的功与所用时间之比叫做电功率,因此电功率的定义式为P=Wt;
[5][6] 电功率的国际单位为W,常用的单位还有kW.
7.(2023春·九年级校联考单元测试)图示电能表能接入用电器的最大总功率为 ___________W;小明发现家中多个用电器正常工作时,指示灯在1min内闪烁90次,这段时间内电路消耗的电能为 ___________kW·h。
【答案】 6600 0.03
【解析】[1]图示电能表能接入用电器的最大总功率
P=UI=220V×30A=6600W
[2]指示灯在1min内闪烁90次,这段时间内电路消耗的电能 90kWh=0.03kWh3000W
8.(2023春·九年级校联考单元测试)有两只灯泡,L1规格为“12V 6W”、L2规格为“12V 12W”,它们的电流随电压的变化关系如图,若将L1、L2并联接在8V的电源上,此时L1、L2的电功率之比为_________。
【答案】1:2
【解析】若将L1、L2并联接在8V的电源上,由并联电路的电压规律可知,L1、L2两端的电压为
128VUUU
由图象可知,此时通过L1、L2的实际电流分别为I1=0.4A,I2=0.8A,则L1、L2的电功率之比为
111122220.4A1=0.8A2PUIIPUII
三、实验题
9.(2023秋·全国·九年级专题练习)一只小灯泡的额定电压为2.0V,正常发光时的电阻约为8Ω。小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电源A电压为6V,电源B电压为3V、滑动变阻器规格10Ω 2A,导线若干。
(1)为保证实验顺利进行,本实验应该选择 ___________(选填“A”或“B”)规格的电源。连接电路时开关应 ___________;
(2)如图是小红测量小灯泡L1额定功率的实物电路图(不完整),请用笔画线代替导线将实物电路图甲连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数变大;___________ (3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡L1不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 ___________。更正错误后,小明调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙,则小灯泡的额定电流为 ___________A,小灯泡的额定功率为 ___________W。
【答案】 B 断开 灯泡短路 0.26 0.52
【解析】(1)[1]灯泡正常发光时滑动变阻器的电压为
L2.0VUUUU滑﹣﹣
根据分压原理得
LLLLURUUUUR滑﹣滑
即
2.0V2.0V8RU﹣滑 ①
若电源电压为6V,由①得,变阻器连入电路中的阻值大小为
R滑=16Ω>10Ω
故不符合题意;若电源电压3V,由①得,变阻器连入电路中的阻值大小为
R滑=4Ω<10Ω
故符合题意;因此选用电压为3V的B规格的电源。
[2]为了电路安全,连接电路时开关应断开。
(2)[3]要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,电阻变小,故左下接线柱连入电路中,如下所示
(3)[4]正确连接电路后闭合开关,电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是与电压表并联的灯泡短路了。
[5]由图乙电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,即为小灯泡的额定电流。
[6]灯泡额定功率为
L2.0V0.26A=0.52WPUI
10.(2023秋·重庆·九年级重庆市第九十五初级中学校校考期末)现有下列器材:学生电源(6V)、电流表(00.6A)、电压表(03V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、滑动变阻器(100Ω 0.5A),开关和导线若干,利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路______(要求滑片向右滑时,电流表示数变大);
(2)小敏同学探究电流跟电压.....的关系,他连好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是______;
(3)小敏同学排除故障后闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过定值电阻为5Ω的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是______。排除上述原因后,实验结论是:______;
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.12 0.22 0.32 0.42 0.52
(4)小敏同学接着探究电流跟电阻.....的关系,他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻。实验中他先接入5Ω,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数为2V不变,记下电流表的示数,然后断开开关,用10Ω定值电阻时替换5Ω,如果要保持电压表示数不变滑动变阻器的滑片应该向______端(选填“A”或“B”)移动,两次电路的总功率之比为______;
(5)小敏只用电阻箱代替定值电阻实验,且其他连接方式不变。若保持电阻箱两端的电压为2V,为能完成实验,电阻箱可接入电路的阻值范围是______Ω至______Ω。
【答案】 定值电阻R短路 电流表使用前没有调零 在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比 A 2∶1 4 50
【解析】(1)[1]要求滑片向右滑时,电流表示数变大,故应将电阻与滑动变阻器右下接线柱相连,如下图所示:
(2)[2]电流表有示数,说明电路为通路,电压表没示数,说明电压表被短路,因此故障为定值电阻R短路。
(3)[3]分析表格中数据可知,电流值都去掉0.02A时,电流值与电压值成正比,所以,可能的原因是电流表使用前没有调零。
[4]排除上述原因后,分析标准数据可知,在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(4)[5]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以,滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V不变。
[6]实验中接入5Ω,电压表示数为2V,则此时电流
为
112V0.4A5ΩUIR
当实验中接入10Ω,电压表示数仍为2V,则此时电