13章电功和电功率(有答案)

《九年级物理》13.1电功和电能1．小聪把两根阻值不同的电热丝串联起来，上面分别粘上火柴头，闭合开关进行观察．在这个实验中，小明采用的研究方法叫________________．在这个实验中他探究的是电热和______的关系，他将观察到阻值______的上面的火柴先燃烧．他能得出的结论是__________．2．运用控制变量法，小蕾把两段电阻不同的金属丝A 、B (R A ＜R B )串联后，分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间(如图7-1-9所示)，控制电流一定时，探究“电流通过导体产生的热与______的关系”．通电后，温度计的示数升高，这种现象是由电流的______效应引起的，这时煤油的内能 图7-1-9______(填“增加”“减小”或“不变”)．其中，______瓶的煤油的温度升高得更快．3．能把电能转化为内能的现象叫做电流的______，电流可以把H 2O 分解成H 2和O 2，这时电能转化为______能，这种现象叫做电流的______．此外，电流还有______效应，所以电磁起重机还可以吊起钢铁．4．电流通过导体产生的热量跟________、________、________成正比．二、选择题(每题7分，共42分)5．在图7-1-10中，导体A 、B 是由同种材料做成的，A 和B 等长，但A 比B 的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是( )图7-1-10A ．电流通过A 、B 所做的功是W A ＞W BB ．电流通过A 、B 所做的功是W A ＜W BC ．电流通过A 、B 所做的功是W A ＝W BD ．无法比较电流通过A 、B 时做功的大小6．假如所有导体没有电阻，接通电源时，下列说法正确的是( )A ．电风扇仍能转动B ．电烙铁仍能发热C ．电饭煲仍能煮饭D ．电熨斗仍能熨衣服7．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是，他将标有“220 V 3 A ”的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5 min 后，电能表的转盘正好转了110 r ，则该电能表每千瓦时的实际转数应是( )A ．2 400 rB ．2 000 rC ．1 500 rD ．1 200 r8．现有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲＞R 乙，并联接入电源电压为220 V 的电路中，在相同的时间内，它们的放热情况是( )A ．甲放热多B ．乙放热多C ．同样多D ．无法判断9．对于图7-1-11中的各种数据，下列说法不正确的是( )A ．每消耗1 kW·h 的电能，电能表的转盘转3 000 rB ．额定电压为220 V ，额定电流为10 AC ．此时电路总耗电能为20 036 kW·hD ．电能表读数的单位是kW·h 图7-1-1110．如图7-1-12所示，ab 和bc 是两根电热丝，若将a 、b 端接入某一电压恒定的电路中时，1 min 产生的热量是360 J ；若将b 、c 端接入同一电路中时，1 min 产生的热量是180 J ，则a 、c 端接入这个电路中时，1 min 产生的热量是( )A ．540 JB ．180 JC ．120 JD ．30 J11．通过电阻R 的电流为I ，在t 时间内产生的热量是Q .当电阻为2R ，电流是12I 时，在相等的t 时间内产生的热量是( ) A ．4Q B ．2Q C.12Q D.14Q 12．对在不同电路里的两个用电器，下列叙述哪句话是正确的( )A ．用电器中的电流越大，通电时间越长，电流做的电功就越多B ．在相等的时间里，用电器中的电流越大，电流做的功就一定越多C ．通过用电器的电荷越多，电流做的功就一定越多D．消耗的电能越多，电流做的功就越多13．电炉的电阻丝热得发红，而与它串联的铜导线却不发烫，这是因为铜导线()A．电阻较大B．电阻较小C．通过的电流较大D．通过的电流较小14．以下器材或装置用来防止电热危害的是()A．电暖气B．电视机的散热窗C．电熨斗D．电饭锅三、实际应用题(12分) 图7-1-12 15．随着人们生活水平的提高，电冰箱已进入了千家万户，但许多家庭怕费电，不敢在电冰箱内储存较多的食物，是不四种规格的R B，甲、乙图7-1-2[二]1．控制变量法 阻值 大 阻值大的电热大2．电阻 热 增加 B3．热效应 化学 化学效应 磁4．电流 阻值 通电时间5．B 解析 材料、长度相同的导体A 、B 横截面积大的电阻值小，所以R A <R B ，由题图可知，A 、B 串联，所以I 、t 相同，U A ＜U B ，由W ＝UIt 可知W A ＜W B .6．A7．B 解析 用电器正常工作5 min 消耗的电能为220 V ×3 A ×300 s,1千瓦时相当于3.6×106焦耳的能量，依题可列式8．B 解析 W 乙9．C10．C 解析120 J6．C 7.D8．B 解析 (1 m 长的9．B 解析 10A 、B略．.11．(1)(2)12．(2)4 Ω与6 Ω解析 (1)Q 吸＝2.1×103J/(kg·℃)×0.1 kg ×15 ℃＝3 150 J.(2)煤油吸收的热量来源于电能，所以W ＝Q 吸，即U 20R t ＝3 150 J ，R ＝(6 V)2×210 s 3 150 J＝2.4 Ω.由所提供的电阻可知，只有4 Ω和6 Ω并联才能得到2.4 Ω的电阻．13．(1)克服阻力做的功 W ＝F ·s ＝20 N ×3.6×104 m ＝7.2×105J.(2)由W 有用W 总＝η，W 有用＝WW 总＝W 有用η＝W η＝7.2×105 J 75%＝9.6×105 J ．由W 电＝UIt ，W 电＝W 总得工作电流I ＝W 电Ut ＝9.6×105 J 32 V ×2×3 600 s≈4.2 A.《九年级物理》13章电功和电功率单元测试1.标有“220 V、15 W”和“12 V、15 W”的甲、乙两灯泡相比较，下列说法正确的是A.甲灯丝短而粗，乙灯丝细而长B.正常发光时，甲比乙更亮些C.正常发光时，甲灯的电流比乙灯大D.甲、乙灯串联使用时，甲灯两端的电压比乙灯大2.如图1—29—1所示的电路中，六个电阻的阻值均相同，由于对称性，电阻R2上无电流通过.已知电阻R6所消耗的电功率为1 W，则六个电阻所消耗的总功率为图1—29—1A.6 WB.5 WC.3 WD.2 W3. 一台直流电动机额定电压为100 V，正常工作时电流为20 A，线圈内阻为0.5 Ω，那么在1 min内A.电动机线圈产生的热量为1.2×105 JB.电动机消耗的电能为1.2×105 JC.电动机的机械功率不大于1.8×103 WD.电源输入给电动机的功率为2.0 kW4.如图1—29—2所示，A、B间电压恒定，三只灯泡亮度相同，设它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列判断正确的是图1—29—2A.R1＜R2＜R3B.R1＜R3＜R2C.P向下滑时，L1和L3变亮，L2变暗D.P向下滑时，L3变亮，L1和L2变暗5.有一只电熨斗，内部电路如图1—29—3甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”“中”“低”“关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是图1—29—3A.a方式为“高”挡B.b方式为“低”挡C.c方式为“关”挡D.d方式为“中”挡6.如图1—29—4所示，R1=R2=R3，AC和BC之间可接用电器，电阻R1、R2、R3应选择的功率规格分别为P1、P2、P3，则合理的选择是图1—29—4A.P1=P2=P3B.P2＞P1=P3C.P1＜P2＜P3D.P1＞P2＞P37.如图1—29—5所示，将电阻R接在恒压电源的端点A、B时，消耗的功率为8 W；若将R用导线接在较远的P、Q 时，R消耗的功率为2 W，那么AP、BQ消耗的总功率为A.2 WB.3 WC.4 WD.6 W图1—29—5 图1—29—68.由阻值均为100 Ω的电阻，R1、R2、R3组成如图1—29—6所示的部分电路.已知R1、R2允许的最大发热功率为4 W，R3允许的最大发热功率为1 W.现将a、b、c三点中的任意两点接入某电路中去，这个部分电路允许消耗的最大功率是A.9 WB.6 WC.3 WD.1.5 W二、填空题(每小题6分，共24分)9. 如图1—29—7所示，将A、B两端接到输出电压为9 V的电源上时，已知通过R1的电流I1=2 A，R2=2 Ω.电阻R3上消耗的功率为P3=15 W，则R1=________Ω，R3=______Ω.图1—29—710. 如图1—29—8所示的(甲)、(乙)中的小灯泡都相同，(甲)图中电压恒定为6 V，(乙)图中电压恒定为12 V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光(功率相同)，这时可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2=_______它们消耗的电功率之比P1∶P2=_______.图1—29—811.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9 kW，不载人时测得电动机中的电流为5 A，若载人时扶梯可同时乘载的最多人数为_______(设人的平均质量为60 kg，g=10 m/s2).12.太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段.实验车的形状都比较怪，有一个几乎布满全部车身的太阳能电池板，还有流线型的外形，仅有的一位乘员（驾驶员）拥有的空间也极为有限.今后随着太阳能电池板效率的提高和轻型高强度的车体材料的出现，实用型的太阳能汽车必将会出现在我们的生活中.某辆实验车，太阳能电池板的总面积为S=8 m2，电池组提供的电压为U= 120 V，提供给电动机的工作电流为I=10 A，电动机内阻为R=2 Ω，太阳光照射到电池板上单位面积上的辐射功率为P0=1 kW/m2，已知电动机的效率为η=90%，在水平路面行驶时车受的阻力为F f=150 N.那么这辆实验车在该路面上行驶的最大速度大小是_______，它所用的太阳能电池板的效率η′=_______.三、计算题(共36分)13.(12分)如图1—29—9所示，分压电路的输入端电压为U=6 V，电灯L上标有“4 V、4 W”，滑动变阻器的总电阻R ab=13.5 Ω，求当电灯正常发光时，滑动变阻器消耗的总功率.图1—29—914.(10分)小型直流电动机，线框电阻为20 Ω，接在电压为120 V的电源上，求：当输入电动机的电流多大时，电动机可以得到最大的输出功率?且最大的输出功率多大?15.(14分)图1—29—10是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ℃）时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯电阻不计.图1—29—10（1）分析电饭煲的工作原理.（2）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比.参考答案一、1.D 2.D 3.BCD 4.BC5.B 在电压一定的情况下，电阻越小，消耗的功率越大.6.D 在AC 和BC 之间接上用电器后，容易看出：通过R 1的电流最大，通过R 3的电流最小.7.A 原输出功率P 1=UI 1，改接后输出功率P 2=UI 2=U ·21112=I P P R R UI 1=4 W ，AP 、BQ 消耗的总功率为2 W. 8.B 由三个已知电阻允许的最大发热功率分别计算出每个电阻允许承受的最大电压，再结合对a 、b 、c 三点中任意两点接入某电路中去的三种情况逐一进行讨论，从而得出结论.二、11.25.P 12.6 效率η=P P 总有三、15.（1态，加热到S 2又自动(2)(3)加式中R 并=3232=+R R R R P 1∶P 2《九年级物理》13章电功和电功率单元测试一、填空题(每空1分，共20分)1.电流在某段电路上所做的功与________、________和________有关.测量电功的仪表是________.2.电热器的主要组成部分是________.它是利用电流的________效应.3.一个标记为“220 V 44 W”的用电器接在110 V的电路中,实际功率是________W.（假设它的电阻不变）4.1 kWh时可供25 W的灯泡正常发光________h.5.电功率为40 W的灯泡正常连续工作25 h，消耗的电能是________J，合________kWh.6.有一电瓶（蓄电池）车，工作电压为24 V，工作电流为50 A，效率为80％，电瓶车的重力为1000 N，电瓶车的受到的阻力为车重的0.1倍，则此车匀速行驶400 m,所需的时间为________.7.家用电能表的表盘上标有每kWh转数，例如，一只电能表的表盘上标有“3000 R/kWh”，这表示每消耗1 kWh的电能，电能表转过3000圈，现有一只电炉，不知道它的电功率，如果用电能表来测定电炉的电功率，还需要的器材为________,需要测量的数据为________________,电炉电功率的表达式为________________________.8.某家庭的电能表在八月初数为3248.6度，已知这家有75 W彩电一台，平均每天使用4 h,40 W的电灯3个，平均每天使用2 h，140 W电冰箱1台，平均每天使用10 h，那么到月底电表示数为________度.9.有一只“220 V 500 W”的电炉，接入220 V的电路中，0.4 h要消耗________度电,通过电路丝的电流为________A,1 s内电流做________功.10.串联在电路中的两盏电灯L1、L2.如果L1的电阻比L2的电阻大,那么________两端的电压大,在相等的时间内电流通过________所做的功多.二、选择题（每小题3分，共42分）11.将一灯泡直接接到电源上,功率为100 W,用长导线将灯泡串联后接到同一电源上,功率为91 W,则导线上损失的功率是A.19 WB.9 WC.10 WD.1 W12.一根电阻丝，如果通过它的电流增大到原来的2倍，它的电功率增大到原来的A.2倍B.4倍C.8倍D.1倍13.一个“220 V 60 W”的灯泡，如果接在110 V的电源上，灯泡的实际功率为A.30 WB.15 WC.20 WD.40 W14.如图所示的电路中，开关S闭合时，下列判断正确的是A.两灯都变亮B.两灯都变暗C.A灯变亮，B灯变暗D.A灯变暗，B灯变亮15.将标有“220 V 200 W”和“220 V 40 W”的两灯泡串联后，接入380 V的电路中，将会烧毁的是A.“40 W”的灯泡B.“200 W”的灯泡C.“40 W”和“200 W”的灯泡D.无法确定16.两个电阻接在同一电路里，测得它们两端电压相等，下列判断错误的是A.它们可能是串联的，也可能是并联的B.通过它们的电流一定相等C.它们的电阻大小可能相等D.每个电阻通过1 C的电量，电流所做的功一定相等17.两个定值电阻R1和R2，阻值分别为10 Ω、30 Ω，允许通过的最大电流分别为1 A、0．5 A，串联在电路中，下列说法正确的是A.加在它们两端的电压最大值为25 VB.它们的总电阻为7．5 ΩC.通过电路的电流不允许大于1 AD.它们的总功率最大值为10 W18.电源电压为6 V，R1是滑动变阻器，其调节范围是0~20 Ω，R2为一个阻值等于20 Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑动触头P,R2消耗的电功率A.最大值为1.8 WB.最大值为0.9 WC.最小值为0.9 WD.最小值为1.8 W19.在电源电压不变的某一电路中，接入一个可调温的电热器，电热器内部有两根阻值不相等的电热丝；当两根电热丝串联使用时，电热器消耗的电功率为220 W；当只使用其中一根阻值较大的电热丝时，电热器消耗的电功率为275 W；若将两根电热丝并联使用，则电热器消耗的电功率为A.495 WB.990 WC.1100 WD.1375 W20.有一个标有“220 V或110 V，500 W”的电炉，它对应的电炉丝连线如图所示，其B为电热丝AC的中间触头，下列说法正确的是A.将A、B端与220 V电源相连功率为500 WB.将A、C端与220 V电源相连功率为500 WC.将A、C连在一起作为一个接线端，再将它们和B端与110 V电源相连功率为500 WD.将A、C端与110 V电源相连功率为250 W21.小刚利用电能表测量某家用电器的电功率，当电路中只有一个用电器工作时，测得在15 min内，消耗电能0.3 kWh，这个用电器可能是A.空调器B.电冰箱C.电视机D.白炽灯22.电能表接在家庭电路中，是为了测量A.电流B.电压C.电功D.电功率23.现有甲、乙两只电炉，已知电炉的电阻R甲＞R乙，分别接入电源电压为220 V的电路中，在相同的时间内，它们的放热情况是A.甲放热多B.乙放热多C.同样多D.无法确定24.为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列可行的是A.并联一根相同的电阻B.串联一个相同的电阻C.使电阻器两端的电压增加一倍D.将电阻丝从中间剪成两段，然后将它们并联使用三、实验题（每小题7分，共14分）25.为了测定一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，提供了如图所示的器材，回答:（１）原理是________________________.（２）实验中提供的器材是：小灯泡，电源，导线，开关，阻值较大的滑动电阻器，________和________.（３）在下面的空白处画出实验电路图.（４）用笔画线代替导线按照电路图将实物图中的器材连接起来．（连线不要交叉）26.在“测定小灯泡功率”的实验当中，待测小灯泡标有“3.8 V”的字样.(1)至少要用________节干电池串联起来.(2)若闭合电键后，欲测量小灯泡的额定功率，发现电压表的读数是2.5 V，应调节滑动变阻器，使滑动变阻器接入电路的那部分电阻变________.（选填“大”或“小”）(3)闭合电键后，调节滑动变阻器，测的三组数据如下，其中第三组数据的安培表示数如图所示，请把该数据读出，并记录在下表中．请算出小灯泡的额定功率Ｐ＝________．“正18 Ω．求：1000.023Ω.电阻R3上消耗的功率为P3=15 W，则R1=________Ω，R3=______Ω.图1—29—710. 如图1—29—8所示的(甲)、(乙)中的小灯泡都相同，(甲)图中电压恒定为6 V，(乙)图中电压恒定为12 V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光(功率相同)，这时可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2=_______它们消耗的电功率之比P1∶P2=_______.图1—29—811.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9 kW，不载人时测得电动机中的电流为5 A，若载人时扶梯可同时乘载的最多人数为_______(设人的平均质量为60 kg，g=10 m/s2).12.太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段.实验车的形状都比较怪，有一个几乎布满全部车身的太阳能电池板，还有流线型的外形，仅有的一位乘员（驾驶员）拥有的空间也极为有限.今后随着太阳能电池板效率的提高和轻型高强度的车体材料的出现，实用型的太阳能汽车必将会出现在我们的生活中.某辆实验车，太阳能电池板的总面积为S=8 m2，电池组提供的电压为U= 120 V，提供给电动机的工作电流为I=10 A，电动机内阻为R=2 Ω，太阳光照射到电池板上单位面积上的辐射功率为P0=1 kW/m2，已知电动机的效率为η=90%，在水平路面行驶时车受的阻力为F f=150 N.那么这辆实验车在该路面上行驶的最大速度大小是_______，它所用的太阳能电池板的效率η′=_______.三、计算题(共36分)13.(12分)如图1—29—9所示，分压电路的输入端电压为U=6 V，电灯L上标有“4 V、4 W”，滑动变阻器的总电阻R ab=13.5 Ω，求当电灯正常发光时，滑动变阻器消耗的总功率.图1—29—914.(10分)小型直流电动机，线框电阻为20 Ω，接在电压为120 V的电源上，求：当输入电动机的电流多大时，电动机可以得到最大的输出功率?且最大的输出功率多大?15.(14分)图1—29—10是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ℃）时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯电阻不计.图1—29—10（1）分析电饭煲的工作原理.（2）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比.参考答案1.电压 电阻 电流 电能表2.电阻 热3.114. 405.3.6×106 16.42 s7.秒表 t 、n P =3.6×106 n /3000 t8.3335.69.0.210.L 1 11.B 25~26.27.20 29.125二、11.25.P 12.6 效率η=P P 总有三、15.（1态，加热到S 2又自动(2)(3)加式中R 并=3232=+R R R R P 1∶P 2并。