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[试卷练习] 18.2电功率-2022-2023学年九年级全一册物理易混易错练习精编(人教版)(解析版).docx

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发表于 2022-11-19 14:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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18.2电功率-2022-2023学年九年级全一册物理易混易错练习精编(人教版)(解析版).docx内容摘要: 18.2 电功率(解析版) 一、课程标准要求:掌握电功率的定义、物理意义以及定义表达式;知道电功率的单位,电功率和电流、电压之间的关系和公式;掌握、区分额定功率与实际功率的概念。 二、知识梳理 1.电功率: (1)物理意义:表示电流做功快慢的物理量,用符号 P 表示; (2)定义式:P=W/t; 推导公式:P=UI;以及(适用于纯电阻电路) (3)单位及换算:国际单位:瓦特(W);常用单位:千瓦(kW)和毫瓦(mW);换算关系:1 kW=1000W,1 mW=1×103W; (4)常考的电功率估测: ①电吹风机的电功率约为 800W; ②洗衣机的电功率约为 300 W; ③台式电脑的电功率约为 200 W; ④液晶电视机的电功率约为 150 W; ⑤日光灯的电功率约为 40 W 等; 2.额定电压、额定功率 (1)额定电压:用电器正常工作时的电压; (2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率; (3)实际电压:用电器实际工作时的电压; (4)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率; **(5)一个用电器只有一个额定功率,而实际功率是变化的。 3. 几点关于电功率的注意事项: (1)额定功率的引入:取一个“36V 25W”的灯泡,把它接在 36 伏的电路中,它正常发光。把它接在 24V的电路中,它发光暗淡。把它接在 40 伏的电路中,它强烈发光。实验表明,用电器实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变。既然如此,我们就不能泛泛地说一个用电器的功率是多大,而要指明电压。 (2)额定功率的概念:用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。1学科 网(北 京)股 份有限 公司 (3)额定电压与额定功率:只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低,用电器消耗的功率低,不能正常工作。实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器。 三、题目辨析易错点辨识一:结合电功率概念下的电路计算属于初中物理电学知识的重难点,解题过程中首先要明确电路的组成情况以及电表的测量值域,再根据电路中的电流电压关系进行相应计算,注意电功率计算过程中公式的选择与应用,对于纯电阻电路计算公式皆可用,否则应使用电功率定义式,强调电流做功的快慢关系;此处应特别关注电功率应用问题中动态电路的辨识。1、1 度电可供 25 W 的灯泡正常发光的时间是 ( )A、25 h B、40 hC、20 h D、5 h【答案】BWW1 kW·h【解析】由公式 P= 可知,t= ==40 h,故选 B。 t P 0.025 kW2、甲两只节能灯消耗的电能之比为 3∶4,所用时间之比是 1∶2,则两灯的电功率之比是( )A、3∶2B、2∶3 C、1∶3D、3∶1【答案】A W 甲P甲 t 甲 W甲 t乙 3 2 3【解析】由题可知,W 甲∶W 乙=3∶4,t 甲∶t 乙=1∶2,则甲、乙两灯的电功率之比= W =×= × = ,P乙 乙 W乙 t甲 4 1 2 t 乙故选 A。3、A、B 两盏灯并联接在同一电路中,电流之比为 IA:IB=1:2,如果串联接在同一电路中()A、IA:IB=2:1 B、UA:UB=1:1C、PA:PB=2:1 D、RA:RB=4:1【答案】C【解析】由题意可知,根据并联分流可知,A、B 两盏灯并联接在同一电路中时两端电压相同,电阻关系为RA=2RB;如果串联接在同一电路中,流过的电流相同,根据串联分压可知 UA=2UB;由 P=UI 可知 PA=2PB;故选C。4、如图所示,手电筒中的电流为 0.5 A,电源为三节干电池,则该手电筒中小灯泡的功率最接近于 ()A、0.25 WB、0.75 WC、2.25 WD、9.00 W【答案】C 2学科 网(北 京)股 份有限 公司【解析】由题意可知,电源为三节干电池,故电压约为 4.5 V,由于电流为 0.5 A,小灯泡的电功率约为 P=UI=4.5V×0.5 A= 2.25 W;故选 C。5、张艺红发现移动电源的部分相关参数,其输出电压为 5V,输出电流为 1000mA,总的容量为 500mAh,根据上述参数可推算其输出功率为( )A、5000WB、500WC、50WD、5W【答案】D-3【解析】利用题中的数据可求出输出功率 P=U'I'=5 V×1 000×10 A=5 W;故选 D。6、一只电炉接在家庭电路中工作 10 s,电流做功 4 840 J,则此电炉的电功率和电阻分别为( )A、484 W 50 ΩB、242 W 50 ΩC、484 W 100 ΩD、242 W 100 Ω【答案】C W 4 840 J U2【解析】根据题意可知,家庭电路电压为 220 V,电炉的电功率为 P= t = 10 s =484 W,由 P= 可知,电炉RU2 (220 V)2的电阻为 R===100 Ω;故选 C。P 484 W7、在如图所示的电路中,电源电压为 6 V 且保持不变,R1=4 Ω,闭合开关 S 后,电压表读数为 4 V,电阻R2 的电功率( )A、1WB、2WC、4WD、8W【答案】B【解析】由电路图可知,闭合开关后,R1 与 R2 串联,电压表测 R1 两端的电压,电流表测电路中的电流,电 U 4V流表的示数 I=I1=R1 = =1 A;电阻 R2 两端的电压 U2=U-U1=6 V-4 V=2 V,则电阻 R2 的电功率 P2=U2I=2 V×1 A=214ΩW;故选 B。8、如图所示的四个电路中,电源 电3学科 网(北 京)股 份有限 公司压 U 相同,R1>R2,电路消耗的总功率由小到大的顺序是 ()A、甲、乙、丙、丁B、丁、丙、乙、甲C、丙、乙、甲、丁D、丙、甲、乙、丁【答案】D【解析】由电路图可知,两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻大于任何一个分电阻;并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,总电阻小于任何一个分电阻.所以四个电路中的总电阻关系为U2R 丙>R 甲>R 乙>R 丁.电源电压 U 相同,根据 P= R 可知,四个电路消耗的总功率关系为 P 丙<P 甲<P 乙<P 丁;故选。9、如图所示,将标有“3 V3 W”的灯泡 L1 和标有“6 V3 W”的灯泡 L2 串联在电路中,闭合开关 S,只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则 L1 两端的电压及通过 L1 的电流分别是 ( )A、3 V 1 AB、1.5 V1 AC、3 V 0.5 AD、1.5 V0.5 A【答案】D P1【解析】由电路图可知,两灯泡串联时,能正常发光的是额定电流较小的灯泡.L1 正常发光时的电流 I1== U13W P 3W=1 A,L2 正常发光时的电流 I2=U2 ==0.5 A;因为串联电路中电流处处相等,所以通过两灯泡的电流相 3V2 6VU2 (3 V)2等,只有一只灯泡正常发光,故电路中的电流 I=I2=0.5 A;L1 的电阻 R1= P 1 ==3 Ω,故 L1 两端的电压 13WU'1=IR1=0.5 A×3 Ω=1.5 V;故选 D。10、现有两个灯泡 L1、L2,L1 标有“6 V 3 W”字样,L2 没有标记,实验测得 L2 的电阻为 6 Ω,将 L1、L2串联接在某一电路中,两个灯泡均能正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),下列计算结果不正确的是( )A、灯 L2 的额定功率为 3 WB、该电路两端的总电压为 9 VC、1 min 内灯 L1 消耗的电能为 180 JD、1 min 内灯 L2 消耗的电能为 90 J【答案】A P1 3WU21 (6 V)2【解析】因为两个灯泡均能正常发光,所以电路中的电流为 I= ==0.5 A,L1 的电阻 R1=== 12 Ω; U1 6VP1 3WL2 的额定电压:U2=IR2=0.5 A×6 Ω=3 V,L2 的额定功率:P2=U2I=3 V×0.5 A=1.5 W;串联电路两端的总电压为 U=U1+U2=6 V+3 V=9 V;1 min 内灯 L1 消耗的电能 W1=P1t=3 W×60 s=180 J;1 min 内灯 L2 消耗的电能 W2=P2t=1.5W×60 s=90 J;故选 A。 4学科 网(北 京)股 份有限 公司易错点辨识二:结合电功率概念下的额定功率与实际功率的动态电路变化计算问题,结合之前讲义讲解的动态电路的变换方法,分析欧姆定律运算结合下的动态电路变化首先要确定电路中的两个不变,即电源电压不变,电路中的定值电阻的阻值不变;再根据①分析总电阻的变化②分析电流的变化③分析定值电阻两端电压的变化④分析阻值变化的部分电路电压的变化,进行具体问题分析;特别关注额定功率的数值等于用电器正常工作的电功率的数值,不可以认为额定功率就是正常工作的实际功率。1、两定值电阻甲、乙中的电流与两端电压的关系如图所示,现将甲和乙并联后接在电压为 6 V 的电源两端,下列分析不正确的是 ( )A、乙消耗的电功率为 3.6 WB、甲消耗的电功率为 3.6 WC、甲中的电流大于乙中的电流D、整个电路消耗的电功率为 10.8 W【答案】B U甲 3V【解析】由题中图像可知,两电阻为定值电阻,当 U 甲=U 乙=3 V 时,I 甲=0.6 A,I 乙=0.3 A,则 R 甲= = =5 I甲 0.6 A U乙3V U 6VΩ,R 乙===10 Ω,两电阻并联时两端的电压相等,由 I= 可知,通过两电阻的电流分别为 I 甲'= =1.2 I乙0.3 AR 5Ω6VA,I 乙'==0.6 A;甲、乙消耗的电功率分别为 P 甲=UI 甲'=6 V×1.2 A=7.2 W,P 乙=UI 乙'=6 V×0.6 A=3.610 ΩW;整个电路消耗的电功率 P=P 甲+P 乙=7.2 W+3.6 W=10.8 W;故选 B。2、如图所示的电路中电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,下列说法错误的是()A、电流表示数变小B、电压表示数变小C、灯泡消耗的功率变大D、电路消耗的总功率变小【答案】B【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由 U=IR 可知,在灯泡电阻不变时,电流减小,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小;由 P=UI 可知,灯泡消耗的电功率和电路消耗的总功率都变小;故选 B。3、已知额定电压均为 6V 的甲、乙两灯,两灯的伏安特性曲线如图所示,下列说法正确的是()A、甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小5学科 网(北 京)股 份有限 公司B、甲、乙两灯并联在电路中,乙灯更亮C、甲、乙两灯串联接在电压为 8V 的电源两端时,实际功率之比为 1:3D、甲、乙两灯的电阻之比为 1:2【答案】C【解析】依题意可知,由图像可知两灯的电阻随电压增大而增大;两灯并联在电路中时,它们两端的电压相同,由图象知,电压相同时,乙的电流比甲的小,据 P=UI 可知,乙灯的实际功率比甲的小,则甲灯更亮,;当两灯串联在 8V 电源上时,通过的电流相同,根据图像可知甲、乙电压分别为 2V 和 6V,根据 P=UI 可知,甲、乙实际功率之比为 1:3;由图像可知当电压为 6V 时,电流甲、乙电流分别为 0.6A 和 0.3A,据欧姆定律知,此时两灯的电阻的比值 R1:R2=0.3:0.6=1:2;但两灯的电阻都随电压的增大而增大,则两灯的电阻值在不同的电压下,也不相同,所以比值也不同,那么其比值不一定是 1:2,;故选 C。4、如图所示的电路中,电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合 S1,灯 L 正常发光,电流表有示数,则()A、同时闭合 S1、S2,电流表示数变大,灯变亮B、同时闭合 S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变C、同时闭合 S1、S3,电压表示数不变D、断开 S1,只闭合 S2,电流表、电压表示数都变大【答案】B【解析】由题意可知,同时闭合 S1、S2 时,和只闭合 S1 时电路连接一样,因此电流表示数、灯泡亮度都不变;只闭合 S1 时,只有 L 接入电路,同时闭合 S1、S3 时,L 和 R 并联,因为并联电路各支路互相不影响,所以灯泡亮度不变,而干路电流是各支路电流之和,所以电流表示数变大、灯泡亮度不变;只闭合 S1 时,电压表被断路示数为 0,而同时闭合 S1、S3 时电压表测量电源电压,所以电压表示数增大;只闭合 S2 时,电路变成串联电路,总电阻增大,电流减小,电压表测量的是 R 两端电压,示数不为 0,示数增大了,故电流表示数减小,电压表示数增大,故选 B。5、如图所示,电源电压不变,两灯在电路中并联,当开关 S 由闭合变为断开时,下列说法正确的是( )A、电流表 A1、A2 的示数都变小B、电流表 A1 的示数不变,A2 的示数变大C、灯泡 L1 亮度变暗,电路消耗的总功率变小D、灯泡 L1 亮度不变,电路消耗的总功率变小【答案】D【解析】由电路图可知,开关闭合后,两个灯泡并联,电流表 A1 测量灯泡 L1 所在支路的电流,电流表 A2 测 6学科 网(北 京)股 份有限 公司量干路电流;开关断开后两个电流表与灯泡 L1 串联,灯泡 L1 两端电压不变,则电流表 A1 示数不变;泡 L1 两端电压不变、通过的电流不变,由 P=UI 可知实际功率不变,则亮度不变;由于断开后电路中的总电阻变大,电流变小,则总功率变小;故选 D。6、将“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”的两个小灯泡,接在合适的电源上,小灯泡均没有烧坏,则( )A、若两灯串联,“3.8 V 0.3 A”的灯更亮B、若两灯串联,“2.5 V 0.3 A”的灯两端电压更大C、若两灯并联,“3.8 V 0.3 A”的灯更亮D、若两灯并联,通过“3.8 V 0.3 A”的灯电流更大【答案】A【解析】由 R=U/I 可知,“2.5 V 0.3 A”灯泡的电阻比“3.8 V 0.3 A”的电阻小;若两灯串联,各灯泡中2的电流相等均为 0.3 A,则灯泡消耗的实际功率 P=I R,即电阻大的消耗的实际功率大,故“3.8 V 0.3 A”的灯泡较亮;根据串联电路中的分压原理可知,电阻大的分得的电压大;若两灯并联,则允许所加的电压为 2.5 V 由 P=U2/R 可知,在电压一定时,电阻大的灯泡消耗的实际功率小,亮度较暗;由 I=U/R 可知,电压一定时,电阻小的电流大,则“2.5 V 0.3 A”灯泡中通过的电流较大;故选 A。7、如图是张艺红探究的一个调光电路,已知元件的规格分别为:灯 L“6 V 6 W”(不考虑灯丝电阻变化)、变阻器的阻值范围为 0~12 Ω,电源电压恒为 6 V;(1)求灯泡的电阻;(2)当 S 闭合,把滑动变阻器的滑片移至中点位置时,求通过灯泡的电流;(3)将滑片从最左端移到最右端过程中,求灯泡的最小功率。【答案】6Ω;0.5A; 0.67W【解析】(1)由电路图可知,由得,灯泡电阻; 7学科 网(北 京)股 份有限 公司(2)当滑片在中点时,滑动变阻器接入电阻为 R0=0.5×12 Ω=6 Ω,此时电路总电阻为 R 总=RL+R0=6 Ω+6 Ω=12 Ω;电路电流为;(3)滑片移到最右端时,电路总电阻为 R 最大 =RL +R=6 Ω+12 Ω=18 Ω,此时电路电流最小,为灯泡最小功率为 PL′=。答:求灯泡的电阻 6Ω,当 S 闭合,把滑动变阻器的滑片移至中点位置时,求通过灯泡的电流 0.5A;将滑片从最左端移到最右端过程中,灯泡的最小功率 0.67W。8、如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,滑片 P 由 b 端滑到 a 端,电压表示数 U 与电流表示数 I的变化关系如图乙所示,则:(1)电源电压是多少;(2)定值电阻 R 的阻值是多少;(3)滑动变阻器的最大阻值是多少。【答案】9V;6Ω;12Ω【解析】(1)滑片滑到 a 端时,只有 R 连入电路,a 点 对应的电压就是电源电压为 9 V; U9V(2)电源电压为 9 V,对应的电流为 1.5 A,所以定值电阻 R = == 6W ; I 1 .5 A9V -3V(3)滑片滑到 b 端时为 最大阻值,由乙图知 R ¢ = = 12W ; 0 .5 A答:电源电压为 9 V;定值电阻为 6Ω,滑动变阻器的最大阻值为 12Ω。 8学科 网(北 京)股 份有限 公司9、如图所示电路中,如图甲所示,额定功率为 3.6 W 的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片 P 滑至 A 端时,小灯泡恰好正常发光.滑动变阻器滑片 P 从 A 端移到 B 端的过程中,小灯泡两端电压 U 与滑动变阻器接入电路电阻 R 的关系如图乙所示,求:(1)电源电压;(2)小灯泡的电阻;(3)当滑片 P 滑至 B 端时,小灯泡消耗的实际功率。【答案】6V;10Ω;0.4W【解析】(1)由电路图可知,当滑片滑至 A 端时,变阻器接入电路中的电阻是 0,只有灯泡接入电路中,灯泡两端的电压最大,为电源电压,故由图可得:U=6 V;(2)当灯泡两端电压为电源电压时灯泡正常发光,其电压同时为其额定电压.所以灯泡的额定电压也是6 V;灯泡的电阻是: ;(3)由图可得:当滑片滑到 B 端时,灯泡两端的电压是 2 V,滑动变阻器接入电路中的阻值是其最大阻值20 Ω滑动变阻器两端的电压是:UP=U-UL=6 V-2 V=4 V;串联电路的电流是:I=;小灯泡的实际功率是:PL=ULI=2 V×0.2 A=0.4 W答:电源电压 6V;灯泡的电阻为 10Ω;小灯泡的实际功率是:PL=ULI=2 V×0.2 A=0.4 W。10、在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示.R1 和 R2 均为电热丝,S2 是自动控制开关,可实现“低挡”“高挡”之间的转换.饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示.求:(1)30 min 内电路消耗的总电能;(2)饮水机工作时,通过电阻 R1 的电流; 9学科 网(北 京)股 份有限 公司(3)电阻 R2 的阻值。【答案】6V;20Ω【解析】 5(1)由图乙可知,30 min 内电路消耗的电能 W=W1+W2=P1t1+P2t2=660 W×10×60 s+220 W×20×60 s=6.6×10 J;U2(2)由 P= 及并联电路总电阻小于各支路电阻可知,当 S2 断开时,电热饮水机处于低挡,由 P=UI,可得通过R P 220 WR1 的电流 I1= U2 =220 V =1 A;U2 (220 V)2(3)当 S2 闭合时,电热饮水机处于高挡,则 R2 的功率 P'=P1-P2=660 W-220 W=440 W,R2===110 Ω。P'440 W答 30 min 内电路消耗的电能为 6.6×105 J;通过 R1 的电流为 1A;电阻 R2 的阻值为 110Ω。 10学科 网(北 京)股 份有限 公司11学科 网(北 京)股 份有限 公司
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