粤沪版物理2023-2024学年九年级上学期专项复习：电能与电功率

试卷更新日期：2023-12-13 类型：复习试卷

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一、选择题

1. 某同学家中有一个电热水器，上面标有“ $220 V 2000 W$ 字样，下面关于这个电热水器的说法中正确的是

A、这个电热水器正常工作时的电流是 $10 A$ B、这个电热水器正常工作时的电阻为 $484 Ω$ C、这个电热水器正常工作时的电压是 $110 V$ D、这个电热水器正常工作 $0.5 h$ 消耗电能为 $3.6 \times 1 0^{6} J$

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2. 电视机、电烙铁、电风扇上都标有“220V150W”字样，都在额定电压下工作时，相同时间内消耗的电能最多的是（）

A、电烙铁 B、电视机 C、电风扇 D、一样多

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3. 标有“6V 1.5W"的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，一只灯泡的电阻及实际功率约为：（）

A、24Ω 0.67W B、20Ω 0.8W C、24Ω 0.96W D、20Ω 0.67W

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4. 将标有“12V 3W”的甲灯和“6V 3W”的乙灯，串联接在15V的电源上，那么能正常发光的是

A、甲灯 B、乙灯 C、两灯都能正常发光 D、两灯都不正常发光

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5. 做某一个电学实验，下表是同一电路正确接线时的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（   ）
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
电流I/A
0.26
0.34
0.42
0.48
0.52
0.54
①探究通过导体的电流与电压的关系        ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值                        ④测量定值电阻的阻值

A、①④ B、③④ C、①③ D、②③

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6. 关于以下各图实验，说法不正确的（）

A、探究串联电路电流特点时，最好选用两个规格不同的小灯泡 B、探究不同物质吸热能力时，除了图中所示的器材，还需要天平和秒表 C、探究电流与电阻的关系时，因为要控制其他变量，所以滑片不能动 D、探究电流产生热量与电流关系时，煤油升高的温度反映电流产生热量多少

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7. 如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲乙两图中的电源电压是相同的，图乙中 $R_{1} = R_{2} = R_{3} = 5 Ω$ 。通电相同时间后（）

A、甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1 B、甲图中，两电阻串联主要是为了保证通电时间相同 C、乙图中，左右两电阻发热量之比为4：1 D、乙图中，若将右侧容器上面的电阻拆除，右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍

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二、填空题

8. 半导体材料运用广泛，小明想了解某半导体器件的一些特性，为此他进行了一些实验并收集了相关的实验数据。他根据收集的实验数据做出了通过该器件的电流随其两端电压变化的图像，如图所示。由图像可知，当此器件两端的电压为 3.0V 时，通过此器件的电流为A，在此电压下工作 1min 消耗的电能为J；在器件两端电压从 0 到 4.0V 不断增大的过程中，器件的电阻值将（选填“保持不变”“变大”或“变小”）。

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9. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的工作电压是V，表盘上显示已用电kW·h，若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了40次，该用电器在上述时间内消耗的电能为kW·h。

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10. 如图甲所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U 与电流表示数I的关系图象如图乙所示，则R₁的电阻为Ω，滑动变阻器的最大电阻为Ω，滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中，电阻R₁消耗的功率的变化量为W。

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11. 如图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中，闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.6W，电压表示数为3V。则电源电压为V，电阻R的阻值为Ω，电路消耗的总功率为W。

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12.
小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．

（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为 V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为　 W．
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零．若电路中只存在一处故障，则故障是．

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13.
某物理兴趣小组的同学为了用实验来探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，向实验室借来了如下实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电阻箱（电路图符号），电压表、电流表及导线．他们通过实验完成了探究．
（1）他们经过思考，通过测出电阻箱两端的电压和通过的电流，计算出电阻箱消耗的电功率，从而得到电功率与电阻的关系．请你画出他们探究的实验电路图．
（2）该小组设计了如下的探究步骤，请填写完整：
①连接电路，注意开关应断开，变阻器滑片P应放在阻值最大处；
②将电阻箱调到某一适当阻值，闭合开关，调节变阻器滑片P，读出电阻箱阻值R、电压表示数U、电流表的示数I，并记录在表格中；
③改变电阻箱为另一适当阻值，，读出，并记录在表格中；
④ ．
⑤利用公式P=UI计算电功率，并记录在表格中．

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14. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，两电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示，则电压表V₁的示数变化是图像（选填“a”或“b”），电源电压为V；滑片移至最左端时，10s内电流通过R₁产生的热量为J。

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三、作图题

15. 物理实验小组想利用如图所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。请把如图的实物电路连接完整，要求正确选择电表量程。

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16. 如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材，将R₁、R₂、R₃三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内，且R₁= R₃=10Ω，R₂=5Ω，瓶内装入等质量的煤油，小梁选择了两个电阻进行探究电流产生热量与电阻关系，请你把实物图连接好。

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17. 小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电请在如图所示中用笔画线代替导线，使电路满足要求．

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四、实验探究题

18. 如图是晓华探究焦耳定律的实验：

(1)、如图所示的电路中，通电一段时间后，晓华发现（填“左”或“右”)侧电阻丝产生的热量多，他是通过观察U形管两液面的来判断的；这种用来比较电阻丝产生热量多少的方法叫做法：

(2)、如图所示电路中，晓华想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为，右侧容器外并联的电阻丝起到(填“分流”或“分压”)作用；若容器外侧的电阻丝也为 $5 Ω$ ，则左右两侧容器中产生的热量之比为

(3)、晓华将图右侧容器外并联的 $5 Ω$ 的电阻丝也放入右侧容器内，重新进行实验，通电一段时间后，左右两侧容器中产生的热量之比为

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19. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为

2.5 V

，电阻大约为

10 Ω

，电源电压为

6 V

。

(1)、图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整

(

要求：导线不交叉

)

；

(2)、连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过

2.5 V

，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值

(

选填“太小”或“太大”

)

；

(3)、解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片

P

，使电压表示数为

2.5 V

，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为

W

。

实验次数	小灯泡两端的电压 $U / V$	通过小灯泡的电流 $I / A$	小灯泡的亮度	小灯泡的电功率 $P / W$
$1$	$2.2$	$0.28$	比正常发光暗	$0.62$
$2$	$2.5$		正常发光
$3$	$2.8$	$0.32$	比正常发光亮	$0.90$

(4)、将如表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其

(

选填“实际功率”或“额定功率”

)

决定的；

(5)、观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是。

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20. 小文综合复习“研究小灯泡的电阻”和“研究小灯泡的电功率”两个实验。电路如图所示，所用灯泡规格是“2.5V 0.3A”。

(1)、测小灯泡的电阻的原理是；测小灯泡电功率的原理是；

(2)、小文在两个实验中都收集到三组证据：①2.0V 0.26A 灯泡发光暗淡；②2.5V 0.30A 灯泡正常发光；③3.0V 0.32A 灯泡强烈发光。在“研究小灯泡的电阻”实验中，合理的实验顺序是；在“研究小灯泡的电功率”实验中，合理的实验顺序是（只写序号）。

(3)、通过处理证据，可以获得相应的实验结论：
①“研究小灯泡的电阻”实验的具体结论是；

②在“研究小灯泡的电功率”实验中，通过计算灯泡电功率并比较对应电压关系，我们可以发现，当U_实＞U_额时，。

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五、计算题

21. 某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图。电源电压恒定，电阻R₀的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号。已知滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，电压表示数与电流表示数的U- I图像如图2所示。
水位h/cm
10
15
20
30
电流I/A
0.1
0.12
0.15
0.3

(1)、求滑动变阻器的最大阻值。

(2)、求电源电压和电路的最小功率。

(3)、滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，数据如表。当电流表的示数为0.25A时，水位达到警戒值，求警戒水位。

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22. 如图甲所示是小明家的电饭锅，图乙是该电饭锅的工作电路图。R₁和R₂均为加热电阻，S是温控开关，当锅内温度达到100℃时温控开关S自动跳转电饭锅转入保温状态。从说明书上收集到的部分数据如下表所示。电饭锅正常工作时，10min可将电饭锅中1.5kg的食物从20℃加热到100℃，之后转入保温状态。[食物的比热容为4.0×10³J/（kg•℃）]
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1000W
保温挡
220W
电源频率
50Hz

(1)、加热时食物吸收的热量是多少？

(2)、电热丝R₂的阻值是多少？

(3)、电饭锅的加热效率是多少？

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六、综合题

23. 如图甲是顺德第二届创客节比赛活动中使用的某3D打印机，工作时，喷头的发热体自动加热到预设温度，将PLA线材料变成液态后从喷嘴流出。喷头背面装有一个散热风扇，在喷头达到预设温度后开始工作，该打印机有四个相同型号的电动机M₁、M₂、M₃、M₄ ，其中M₁、M₂、M₃共同实现喷头的精准定位，M₄则将PLA线材送入喷头，发热体未达到预设温度时喷头静止不动。某创客小组收集了相关的信息如图乙表所示。

(1)、打印机喷头能将PLA线材料变化成液态，它是利用电流的工作的。

(2)、电动机工作时，主要将能转化为能。

(3)、在打印过程中，若发热体、散热风扇和M₁、M₂、M₃、M₄同时正常工作，则打印机总的工作电流为A。

(4)、打印某个3d作品，四台电动机和散热风扇均工作了10min，则四台电动机产生的热量共J，散热风扇输出的机械能为J

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24. 某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路，如图所示．光控开关S因光照改变会自动通断，该电路具有白天保温、晚上加热的特点．R₁、R₂为电热丝，a、b间电压U = 24V，R₁ = 72Ω，晚上电路的发热功率为12W．

(1)、保温时S应处于（选填“闭合”或“断开”）状态；

(2)、求R₂的阻值；

(3)、求该电路白天工作5min所产生的热量．

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25. 有两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。

(1)、将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能J；

(2)、将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻是Ω；

(3)、将A与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率2倍时，滑动变阻器的功率为W。

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实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	1.0	1.4	1.8	2.2	2.6	3.0
电流I/A	0.26	0.34	0.42	0.48	0.52	0.54

额定电压		220V
额定功率	加热挡	1000W
	保温挡	220W
电源频率		50Hz

水位h/cm	10	15	20	30
电流I/A	0.1	0.12	0.15	0.3