【物理】九年级物理电功率专题训练答案及解析
一、电功率选择题
1.根据交通部门统计,我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的,所以现在交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当被检测者酒精浓度增加时( )
A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大 C. 电路总电阻增加 D. 电路总功率减小 【答案】B
【解析】【解答】C、由电路图可知,定值电阻R0与酒精气体传感器电阻R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,酒精浓度增加时,R的阻值减小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻减小,C不符合题意;
A、电压不变,电阻减小,根据 不符合题意;
B、定值电阻阻值不变,电流增大时,由 数增大,B符合题意; D、由
可知,电路总功率增大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】定值电阻R0与酒精气体传感器电阻R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,根据图乙可知被检测者酒精浓度增加时R阻值的变化,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,利用P=UI可知电路总功率的变化.
可知,R0两端的电压增大,即电压表的示
可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,A
2.如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )
A. 电流表的示数最大为0.6A B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W
C. 电路消耗的最大电功率为2.7W D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω。 【答案】D
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;由于灯泡上标有“2.5V1.25W”,所以由P=UI知道,灯泡的额定电流是:IL =PL/UL=1.25W2.5V=0.5A,即电路的最大电流是0.5A,A不符合题意;因为串联电路中各处的电流相等,当电路中的最大电流I大 =0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,且电路消耗的最大总功率是:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,C不符合题意;由I=U/R知道,灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的最小阻值分别是:RL =UL/IL=2.5V/0.5A=5Ω,R
总
=(U-UL)/I
大
=(4.5V-2.5V)/0.5A=4Ω,D符合题意;当滑动变阻
=U/(RL+R
)=4.5V/(5Ω+20Ω)
器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小电流:I故答案为:D。
【分析】结合电路图判断电路的连接方式及电表的测量对象,与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流与最小电流,利用串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式求解即可.
小
大
=0.18A,则灯泡消耗的最小功率:PL小 =I小2 RL =(0.18A)2 ×5Ω=0.162W,B不符合题意,
3.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电脑产生的热量最多 C. 电热毯产生的热量最多 D. 三者产生的热量一样多 【答案】C
【解析】【解答】∵接在家庭电路中,U=220V, ∴三种用电器的实际功率: 又∵
,用电器工作时间t相等,
∴三种用电器消耗的电能相同;
∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量; ∴产生热量最多的是电热毯。 故答案为:C。
【分析】功率相同的用电器相同时间消耗的电能相同,利用电流的热效应工作的用电器产生的热是最多的.
;
4.关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )
A. 白炽灯的正常工作电流约为0.1A B. 遥控器的干电池电压约为220V C. 空调制冷时的功率约为10W D. 电扇正常工作1h耗电约为1KW?h 【答案】A
【解析】【解答】解:A、白炽灯的额定功率为40W,正常工作电流约为I= = 实际;
C、空调制冷时的功率约为1000W,故C不符合实际;
≈0.18A,0.1A相差不大,故A符合实际; B、遥控器的干电池电压约为1.5V,故B不符合
D、电扇的额定功率为100W,正常工作1h耗电约为W=Pt=0.1KW×1h=0.11KW?h,故D不符合实际. 故选A.
【分析】做这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识和必要的计算去判断题目的对错.
5.如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,闭合开关后两均发光。假改灯泡的电阻不受温度影响,下列判断正确的是( )
A. 两灯串联 B. 灯 更亮 C. 灯 的电阻丝更粗 D. 电流表 的示数为 【答案】 B
【解析】【解答】解:A、由图可知,电流从电源的正极流出,经开关后分为两支,一支经过灯泡L1 , 另一支经过左侧电流表A1和灯泡L2 , 汇合到电流表A2再回到电源的负极,因此,两灯泡并联,A不符合题意。
B、两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,由I= 可得,R1>R2 , 两灯泡并联,其两端电压相等,由P= 可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,则灯L2更亮,B符合题意;
C、已知由于灯丝的材料相同,长度相同,L2电阻小于L1电阻,所以L2灯丝就较粗,C不符合题意;
D、由图知,两节干电池串联,则电源电压为3V;如果两灯能正常发光,则A2的示数为0.2A+0.3A=0.5A;由于电源电压小于两灯泡的额定电压为3.8V,所以此时两灯泡都不能正常发光,则A2的示数应小于0.5A,D不符合题意。 故答案为:B
【分析】结合实物图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据I= 可求得其电阻,
假改灯泡的电阻不受温度影响,由P=可知其实际功率大小,灯泡的亮度取决于其实际功率大小;再根据影响电阻大小的因素分析得到两灯灯丝的粗细关系.
6.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密闭这等量的空气,R1=R2=R3 , 当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系 B. 通过电阻R1和R2的电流相等
C. 通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小 D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的 【答案】C
【解析】【解答】解:A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3 , 而I2=I3 , 所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
B、由图知,通过R1的电流I1=I2+I3 , 而I2=I3 , 所以通过电阻R1和R2的电流不相等,故B错;
C、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大,故C正确;
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映,是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少,故D错误. 故选C.
【分析】A、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系; B、根据串、并联电路的电流大小关系分析判断
C、通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律Q放=I2Rt分析判断; D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U型管中液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想.
7.下列电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电暖气 C. 电视机 D. 电磁继电器
【答案】 B
【解析】【解答】A.电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,A不符合题意;B.电暖气工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,B符合题意;C.电视机主要是把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,C不符合题意;D.电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的,D不符合题意。 故答案为:B
【分析】电流的热效应:电流通过电阻要发热,这叫做电流的热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等,都是电流的热效应的例子.
8.用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。图5是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时( )
A. 电流表示数增大 B. 电压表示数减小 C. 电路总电阻减小 D. 电路总功率增大 【答案】 B
【解析】【解答】由图5知,电路是由湿敏电阻R和定值电阻R0串联构成的,电压表测R0两端的电压,当叶片含水量升高时,湿敏电阻的阻值增大,根据R总=R0+R得电路总电阻增大,又由
且U不变,得电路中电流减小,即电流表的示数减小;由U=IR0得R0两端
知电路总功率减小。
的电压减小,即电压表的示数减小;而由 故答案为:B。
【分析】结合题意,理清元件的连接方式及电表的测量对象,将湿敏电阻R附着在叶片上,根据“湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大”可知湿敏电阻的阻值变化,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,利用P=UI判断电路总功率的变化情况.
9.现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2 . 先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0 . 两种连接形式中均有电流通过R2 , 则先后两种连接形式中( ) A. 两端的电压比为1:2 B. 两端的电压比为1:3 C. 消耗的功率比为1:9 D. 消耗的功率比为2:9