沪粤版九年级上册《第15章电能与电功率》单元测试.docx

沪粤版九年级上册？第15章电能与电功率？单元测试一.选择题(共10小题，总分值30分，每题3分)“20。流表示数为 为0. 5A.以下1.如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为1A。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电0.3A,当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数说法错误的选项是().电阻R的阻值为30。B.电源电压为15VC.在加满油后Jmin内电阻R产生的热量为450JD.电阻Rl最小功率为7.5W2.如下图，电源电压恒为6V,定值电阻R尸10。，滑动变阻器Rz的最大阻值为20Q,电压表接入电路的量程为03V,电流表接入电路的量程为00.6A;当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表平安的_Pf711情况下，以下说法不正确的选项是()6A.电压表的示数变小，电流表的示数变大._0_（八）B.电流表的示数变化范围为0.2A0.3AILJC.电阻Rz的两端电压由4V减小到3V,S-D.电阻R消耗的功率的变化范围为0.4W0.9W3.为了防止甲醛超标的危害，如图甲所示是我校创新小组的同学们设计的甲醛监测设备的原理图。电源电压恒为3V,R。为IOQ的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示。用电压表示数反映污染指数，污染指数在50以下为轻度污染，50-100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的选项是()小2. 5V和R2为两发热压电源上,R1:那么以下说法30 20 k-0r-A.污染指数越小，电压表示数越大B.电压表示数为IV时，属于重度污染C.污染指数越大，电路中消耗的总功率越D.污染指数为50时，电压表的示数为4.如下图为保温电饭锅的电路示意图，R体电阻丝，S为温控开关，A、B两点接在稳Rz=IO:1,加热状态时电路的功率为1100W,正确的选项是()A.S断开时，两发热体R1、R2均发热是加热状态B.加热状态时10分钟消耗1.IX10'J电能C.保温状态时R2的功率为IlOWD.保温状态时电路的总功率为100W5 .LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是()A.半导体材料B.超导材料C.隐形材料D.纳米材料6 .在如下图的电路中，电源电压不变。闭合开关S,电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，那么以Ir-Q911一I下说法正确的选项是()VIlI1A.灯L可能变亮JL©11B.只可能电阻R断路TI一IC.电阻R可能断路、灯L可能短路111一1D.电阻R可能短路、灯L可能断路值随着光照的增7.如下图电路，电源电压恒定,R为光敏电阻，其阻强而减小，R。为定值电阻，当光照减弱时()A.V与Al示数的比值减小B.V与A2示数的比值不变C.A?与Al示数之差变大D.电路消耗的总功率减小8 .如下图电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中（）.电压表明示数变小，电压表示数变大B,电流表A示数变小，电压表明示数不变C,电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮D.电压表Vl示数不变，灯泡L亮度变暗9 .小金同学用一只标有“3.0V字样的小灯泡练习测定小率。按照电路图连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变。经检查电路连接无误，且导线无接触不良之处，排除故障后，小金同学还想利用这套实验装置测量一段电炉丝的电阻R,可是连接电路时发现电流表已烧坏。根据以上信息，以下说法错误的选项是（）A.闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于左端B.产生这种故障原因是灯泡处断路C.发生故障时，电压表测量的是电源电压D.小金同学认为利用现有器材不能测出电炉丝的电阻程为O0.6A ,10 .如图甲所示，L上标有“6V3旷字样，电流表量电压表量程为015V,变阻器R的最大电阻为100Q.只闭合开关S一滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为R,电流表示数为Ia;只闭合开关S2,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，当滑片P置于b点时，电压表示数U8V,电流表示数为h.K：Ro=12:5 ,Ia: Ib=3: 5 （设灯丝电阻不随温度变化）.A. Ib=0. 5 AB.只闭合Sl时，电源电压U与I、R的关× （Ra+12 ）C.电源电压U=9VD.只闭合开关S1时，在电表的示数不超过 端的电压不超过额定电压的情况下，电路消I H-(S)为4. 59 W二.填空题11. （2 分）圈电阻为2（共10小题，总分值25分）在如下图电路中，定值电阻R。的限值 ,闭合开关，电流表川、A2的示数分别那么该电路电源电压为V , Imin内电流通过量为Jo12. （2分）在学习了动物的呼吸作用之后，科学兴趣小组设计 研究昆虫是否进行呼吸作用。O点是一固定点，活塞连接金属滑 滑动变阻器阻值会随之改变，闭合开关后小灯泡发光（碱石灰可碳）.实验预测与分析：（1）如果昆虫进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的来、(2)(3)13.示“偏左或"偏右）。随着昆虫不断地呼吸，小灯泡的亮度将 O装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了那么以下选项正确的选项是（系式是U=0. 5AhHfs,R!置（选填“原位作用。为20。，电动机线 为 O. 8A ,0. 3A , 电动机产生的热了如图装置来 片，活塞运动， 以吸收二氧化量程，灯泡两 耗的功率范围（2分）一只电烙铁标有“220V、75W字样，其中“220V表示,该电烙铁正常工作时通过的电流强度是.,电阻是,14. （3分）在测定小灯泡额定功率的实验中，小薇同学连接的实物电路如图甲所示，其中小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1忆(1)同组的小明在检查线路时，发现有一根导线连接错误，假设此时闭合开关，可观察到的现象是：(写出两个即可)；O(2)排除故障后，实验数据记录如上表。此表格设计不妥之处是;当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，故小灯泡的额定功率是Wo次数U/VI/AP/W12.000.160.3222.5033.000.270.81小灯泡电功率的平均值P15. (3分)无水箱式电热水器具有体积小、加热快的优点，图甲是它的工作原理图。(1)温控器：水温传感器测量到出水温度并将信息传给微电脑芯片，微电脑芯片将测量到的水温和预先设定的温度进行比拟，然后即时控制温控器内的两个开关的状态，从而让喷头喷出预先设定温度的热水。请在图乙虚线框中补齐温控器内的两个开关。(2)水压控制开关：当热水器内没有水或水压过低时，图丙所示的水压控制开关能确保电热水器停止工作。图中顶杆必须具有很好的性才能防止漏电。(3)家庭电路中该电热水器在正常电压下工作，当喷头喷出水的流量为4.5Lmin时，5。C的冷水经过加热后温度最高可达38(,通过电热水器的电流为52.5A,那么该电热水器的加热效率多少？如果此时还要进一步提高水温，应该怎样调节冷水的流量的大小？最火容松：I 81.族足切¥：:OooWI WF融运修不；SoHZ餐定电g，220VI这台电水壶的 际功率，小林 家里所用电器， 壶中水从25 的 热 量16. 13分)小林家新买的一台快速电水壶，铭牌如下表。为了测量该电水壶烧水时的实所学知识和爸爸合作进行了如下实验；关掉将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得上升到35°C所用的时间是50s,这壶水吸收J,同时观察到家中“220V10(40A)3200imp/(kwh)的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80次，电水壶加热的效率是oC2×103J(kg)o17. (3分)电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如表所示。在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作h；假设电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min,每消耗lkWh电能，电能表转盘转1500转，那么该电冰箱每天启动次，每工作一次电能表转盘转转。从表中提供的数据可以推算出该电冰箱正常工作一个月(按30天计算)耗电度。假设该电冰箱每工作一次后的间歇时间都相等，那么它的间歇时间的可能值是min.(填整数位)容积(L)175功率150耗电量1kWh24h)0.96额定电压(V)220合开关S,电流18. (2分)在如下图电路中，电源电压6V保持不变。只闭0. 4.那么R2的Wo开关，电磁铁的表示数为0.2A；再闭合开关S2,电流表示数变化了阻值为Q,S?闭合前后RI消耗的电功率相差19. (3分)如下图，弹簧下悬挂小铁块A.闭合上端为极。滑片P向左滑动过程中，弹簧将(“伸长或“缩短)；保持滑片位置不变，当开关S由“1接”2，弹簧将(“伸长或“缩短)。20. (2分)如下图，当开关S闭合时，灯L、L2均不发光，电流表示数为零，但电压表指针有明显偏转，那么此电路的故障是。三.实验探究题(共2小题，总分值20分，每题10分)21. 110分)在复习电学知识时，小明在实验室又做了“测量小灯泡电功率和“探究电流与电压、电阻关系的实验。实验中，所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30。1A"o(1)在“测量小灯泡的电功率的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。实物中少了两根导线。请用笔画线代替导线补上，将图乙中的实物电路连接完整。(2)连接电路时开关应,滑动变阻器滑片P应放在最端(选填“左或“右(3)闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，那么小灯泡的额定功率为Wo(4)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丁所示的小灯泡的I-IJ图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻(选填“变大、“不变或“变小)，如果小灯泡两端的电压为L9V,那么小灯泡的实际功率0.38W(选填“大于、”小于或”等于)。(5)在做“探究电流与电阻关系的实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值分别为5Q、10Q、15,20.他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的平安，且用四个电阻都能顺利地完成实验，那么定值电阻两端的电压应该在范围内选择。个因素都有 用的器材如 于电阻丝Rz整。的比拟电流做R2) o.U3VB.2.4VU3VC.U23V22. (10分)电流做的功跟电压、电流和通电时间三关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系，他选下图。其中甲、乙两容器完全相同，电阻丝R的限值大的阻值。(1)请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完(2)他在该实验中选用两根限值不同的电阻丝，其目是O(3)在这个实验中，李明是通过观察比拟来功多少的。电流通过电阻丝做的功多(填L或(4)由这个实验可以得到的结论是：o四,计算题(共3小题，总分值15分，每题5分)23. (5分)如下图电路中电源两端电压保持不变，小灯泡L的规格为“12V12W"且电阻不随电压变化而变化，滑动变阻器的最大阻值为R3.将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，表V2的示数为kw hI925国中、低三档，但 根电阻丝，每根电压表Vl的示数为U1,电路中的总电流为I1,电压Uz,将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关的示数为UJ,电路中的总电流为L,电压表V2的U2,R消耗的电功率为0.72W.U1:UJ=4：7,U2:(1)小灯泡L的电阻；(2)L与L的比值；(3)电源电压；(4)假设电流表的量程为03A,此电路的最大和24. (5分)如下图是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低档已模糊不清。从说明书中的电路图可知，内部有两220V5(10)A50flx600Rkwh电阻丝的阻值均为IlOQ(设电阻丝阻值恒定不变)，中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求：定电压220V频率50HZ额定功率高档900W中档低档(1)当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？(2)假设使用高档，电饭煲正常工作20Inin,消耗的电能是多少？如下图是小明家的电能表，在这过程中假设小明家只使用电饭煲，那么电能表转盘旋转多少圈？(3)晚上，由于是用电顶峰期，该电饭煲的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,求利用高档功率把2kg的水从20°C加热到80°C需要多长时间？25. (5分)如图甲所示的电路，灯L标有“9W的字样，兄两端的电压随电流的变化曲线如图乙所示，滑动变阻器Rl上标有“50Q2.5A的字样，电压表Vl接入0-15V的量程，闭合S3,断开a和S2,灯L恰好正常发光，电流表的示数到达半偏，且电路平安工作。求：(1)灯L的额定电压和电源电压(2)闭合S2、S3,断开S-假设用电压表Vz替换定值电阻R2,标有“1A的定值电阻R。替换灯L,移动滑片，使两电压表先后均能到达满刻度，且电路平安工作，求满足所有条件时，定值电阻Ro允许的替换阻值范围是多少？整个电路总功率的最大值？参考答案一.选择题1. Do2. Ao3. Bo4. Do5. A©6. Co7. Do8. Ao9. Do10. ADo二.填空题11. 6；30O12. (1)偏左；(2)变暗；(3)放大。13. 额定电压为220V；额定功率为75W；0.34A；645.33o14. (1)电压表示数接近电源电压；灯不亮，电流表示数为0;(2)设计了小灯泡电功率的平均值一栏；0.5。15. (1)如上图所示；(2)绝缘；(3)该电热水器的加热效率为90%；进一步提高水温的可行措施：调小进入热水器的冷水的流量。16. 7.56×10,;84%o17. 6.4；32；45；28.8；33。18. 20；3.2o19. N；伸长；缩短。20. 1.z断路。三.实验探究题21. (1)图见上；(2)断开；左；(3)1.52；(4)变大；大于；(5)Bo(2)使R、R2两端的电压不同；(3)温度计示数的变化,Ru(4)在电流一定、通电时间一定时，电压越高，电流做的功越多。四.计算题223.解：(1)根据P二卫一可得灯泡L的电阻：RR1 =u-(12V)212P额(2)将滑片P置于变阻器的A端，只闭合开关Sl时，等效电路如图1所示;将滑片P置于变阻器的B端，只闭合开关Sl时，等效电路如图2所示；由图1、图2得电路中的电流之比：(3)图1、图2中，根据欧姆定律和串联电路的特点可得：T7)三=T5)RiO所以,电源电压：U=I1(R1+R1.)1,电源电压：U=I2(R,+Rl+R3)IiRi+R+R39_因电源电压不变，那么：tl=！七3-，12r1+rL1解得：R1=×12=8;OO滑动变阻器的最大阻值为R3亨产X8Q=20Q,由P=I2R得:所以电源电压：U=I2(R1+Rl+R3)=0.3A×(8+12+20)=12V;(4)根据P=止可知在电源电压不变的条件下，电路中的电阻越小功率越大；R所以，由图可知：只闭合开关S,将滑片P置于变阻器的B端，电阻R、凡、R3串联时电路中的总电阻最大，功率最小，如图2所示；那么最小功率为P最小=UL=12VX0.3A=3.6W；只开关Si、S2、S3都闭合，电阻&、R1.R3并联时电路中的总电阻最小，功率最大，如图3所示：由于电流表测量通过电阻R和R3的电流，量程为03A,所以，R和Rb的电流之和1'最大为3A,灯泡的电流为L二白二,RL12Q那么最大总电流I最大=1'+I1=3A+1A=4A,所以最大功率为P最大=Ul*a=12V×4=48Wo(2) 答：(1)小灯泡L的电阻为12Q；(3) 1.与L的比值为2：1；(3)电源电压为12V；(4)假设电流表的量程为03A,此电路的最大和最小功率分别为3.6K48Wo24 .解：(1)当电饭煲使用中档时，一根电阻丝接入电路，通过的电流：T_U_220V_9ATllOQ一,电饭煲使用低档时，两根电阻丝串联接入电路，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，消耗的电功率：(%0V)2、R+RIIoQ+11OQ(2)使用高档时，由P=?可得，电饭煲正常工作20Inin消耗的电能：W=Ps6t=900×10-3kW×-h=0.3kWh,因600RkWh表示的是电路中每消耗lkWh的电能，电能表的转盘转600R,所以，电能表转盘旋转的圈数：n=0.3kWh×600RkWh=180R;(3)电饭煲加热时的电阻P-U2-(220V)2.484FFk9，水吸收的热量：Q吸=Cm(t-to)=4.2×103J(kg)×2kg×(8020)=5.04×IO5J,由Tl二%XlO0%可得，电饭煲消耗的电能：Ww5l04×10!j=63×ou,80%由W二或t可得，需要的加热时间：R,_WR_6.3×105J×itz=2二9二847s0实(200V)2答：(1)当电饭煲使用中档时，通过它的电流是2A；当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率为220W；(2)假设使用高档，电饭煲正常工作20min,消耗的电能是0.3kWh；电能表转盘旋转180R；(3)利用高档功率把2kg的水从20。C加热到80°C需要847s。25 .解：(1)由图乙可知，通过Rz的电流L=0.5A时其两端的电压L=6V,由I=Z可知，R2的限值：KUo6VR,一二笔T2Q,I2O.5A闭合S3、断开Sl和S2与L串联，电压表VI测L两端的电压，电流表测电路中的电流，由电流表的示数到达半偏可知，电路中的电流可能为O.3A,也可能为1.5A,因灯泡正常发光时的功率为9W,所以，由P=Ul可得，灯泡两端的电压：U*二泻LOV或Uk±泮6V'1U.OA11DA由电压表的量程为O15V且电路平安工作可知，灯泡的额定电压应为6V,电路中的电流为L5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=Ul+IR2=6V+1.5×12=24V;(2)闭合S2、S3,断开S1，假设用电压表V,替换定值电阻Rz,标有“1A的定值电阻R。替换灯L后，电路为R。与R串联，电压表匕测R。两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由电压表匕的示数为15V时、电压表V2的示数为9V可知，电压表V2的量程为O15V,当电压表V2的示数为15V、且滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R。的阻值最大，此时电路中的最小电流：Ul_ 15VT . =l' R1 50Q-O. 3A那么R。的最大阻值:UO小9VRO产1一2二30Q；I小0.3A因滑动变阻器允许通过的最大电流为2.5A,Ro允许通过的最大电流为IA,所以，电路中的最大电流为IA,当电压表明的示数为15V,且电路中的电流最大时，凡的阻值最小，电路的总功率最大，那么RO的最小阻值：RO小二UCl 大_15V耳F= 15所以，定值电阻R。允许的替换阻值范围是15。30。；整个电路的最大总功率：Pa=UI大=24VXlA=24W。答：(1)灯L的额定电压为6V,电源电压为24V；(2)定值电阻Ro允许的替换阻值范围是15Q30Q,整个电路总功率的最大值为24W。