学年沪粤版九年级物理上册《第十五章电能与电功率》单元测试题附答案.docx
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学年沪粤版九年级物理上册《第十五章电能与电功率》单元测试题附答案
沪粤版九年级《第15章电能与电功率》单元测试卷
一、选择题
1.下列过程中,电能转化为机械能的是( )
A.灯泡发光B.给蓄电池充电
C.风力发电D.电动机带动水泵抽水
2.小明同学在做“探究串联电路电压的规律”的实验时,连好了如图所示的电路,接通开关后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,对产生这一现象的原因分析,你认为合理的是( )
A.灯泡L2发生了断路
B.灯泡L2发生了短路
C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小
D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小
3.表示电流做功快慢的物理量是( )
A.电压B.电功C.电功率D.电阻
4.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B.工作的用电器越多,总电阻越大
C.电能表是测量总电功率的
D.安在卧室的吊灯有三个灯泡,同时亮同时灭,这三个灯泡一定是并联
5.下列白炽电灯正常发光时,亮度最亮的是( )
A.“PZ220V15W”B.“PZ220V25W”
C.“PZ220V40W”D.“PZ220V60W”
6.将一个标有“12V15W”的灯泡接入某电路时,测得通过它的电流是1A,则它的实际功率( )
A.小于15WB.等于15WC.大于15WD.不能确定
7.规格分别为“3.8V1.9W”和“2.5V1.25W”的甲、乙两只小灯泡,将它们串联后接到6V的电源上,两灯都发光,则( )
A.甲灯较亮B.乙灯较亮C.两灯一样亮D.无法判断
8.把标有“6V3W”和“12V3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯L1正常发光B.灯L2正常发光
C.两灯都能正常发光D.两灯都不能正常发光
二.填空题
9.小华家电能表4月底的示数为
,5月底的示数为
,则小华家5月份消耗的电能为 kW•h,应付电费 元(按每度电均价0.5元计算).
10.某灯泡上标有“PZ220﹣40”的字样,“PZ”表示普通白炽灯,它的额定功率是 W,正常发光时灯丝的电阻是 Ω、工作电流是 A.
11.如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象,物理学中叫做伏安特性图象.由图象可知,当小灯泡在U=4V时,灯泡灯丝的电阻为 Ώ;当小灯泡中流过0.3A的电流时,它消耗的功率是 W.
12.某导体的电阻是2Ω,当它通过1A的电流时,导体的功率是 W;通电1min,导体上产生的热量是 J.
13.家用电能表上标有“220V10(20)A”的字样,则此电能表的标定电流是 A;正常工作时用电器总功率不能超过 W.
14.甲灯标有“220V60W”、乙灯标有“220V100W”字样,如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是 灯,如果将两灯串联在220V的电源上,使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是 .
三.实验探究题(第15题13分,第16题6分,共19分)
15.在“用电流表、电压表测灯泡电功率”的实验时,灯泡上标有“2.5V”字样.小丽设计了实验电路图,如图甲所示.她还连接了部分实验电路,如图乙所示.
(1)请在图乙上补画导线,使其成为完整的实验电路.要求:
滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮.
(2)连接电路前,开关应 ;当确认电路连接正确,准备合上开关时,应将滑动变阻器的滑片P移到 端(选填“左”或“右”).
(3)连接完实验电路后,小丽闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压.请帮助她分析电路出现故障的可能原因:
.
(4)小丽排除故障后,凋节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,示数为 A,则灯泡的额定功率为 W.
16.小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线,做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验.
(1)请你在虚线框内设计出该实验的电路图;
(2)他根据设计的正确电路图进行实验,实验记录与计算如下表:
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.5
2
3
电流(A)
0.24
0.22
0.26
功率(W)
0.60
0.44
0.78
他注意到灯的亮度变化是:
第一次比第二次亮,第三次比第一次更亮.根据他观察的现象和实验数据分析,可得出的结论是 ;
(3)小明突然想到,利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻,于是小明又绘制了以下表格,并完成了计算.
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.5
2
3
电流(A)
0.24
0.22
0.26
灯丝电阻(Ω)
10.42
9.09
11.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是 ;
这一规律产生的主要原因是 .
四.计算题
17.某型号的全自动洗衣机的铭牌如下表,请根据铭牌上的数据计算(答案保留两位小数)
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定容量
5kg
整机质量
72kg
机身尺寸
600×560×850mm3
洗涤功率
330W
加热温度
30℃﹣60℃
最大电流
5A
(1)洗衣机正常洗涤时的工作电流.
(2)洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率.
(3)某一次洗涤共用了0.5h,耗电多少度?
18.有一种WSJ﹣60型号电热壶,其铭牌标志如图所示.现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压,水的比热容c=4.2×l03J/(kg•℃).求:
型号
WSJ﹣60
额定电压
220V
额定功率
800W
水壶容积
500ml
(1)水吸收的热量.
(2)电热壶的效率.
(3)小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min3s,那么此时实际电压是多少?
五.综合能力题(19题8分,20题7分,共15分)
19.人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯泡,实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同.有关数据如表:
二种灯
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10﹣9秒
10﹣3秒
额定功率
12瓦
100瓦
(1)请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点:
① ;
② .
(2)LED灯正常工作时的电流是 A,每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为 kW•h,这么多能量可将 kg的水从20℃加热到100℃.(c水=4.2×103J/(kg•℃),结果保留两位小数)
20.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:
半导体电阻、电源、电流表(0﹣0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少?
沪粤版九年级《第15章电能与电功率》单元测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.下列过程中,电能转化为机械能的是( )
A.灯泡发光B.给蓄电池充电
C.风力发电D.电动机带动水泵抽水
【考点】电功的实质.
【专题】电能和电功率.
【分析】做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外.用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
【解答】解:
A.灯泡发光时,是将电能转化为光能和热能,故A不符合题意;
B.给蓄电池充电时,是将电能转化为化学能,故B不符合题意;
C.风力发电时,是将风的机械能转化为电能,故C不符合题意;
D.电动机带动水泵抽水时,是将电能转化为机械能,故D符合题意.
故选D.
【点评】本题考查学生对电功的实质以及能量之间的相互转化的了解和掌握,是一道基础题.
2.小明同学在做“探究串联电路电压的规律”的实验时,连好了如图所示的电路,接通开关后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,对产生这一现象的原因分析,你认为合理的是( )
A.灯泡L2发生了断路
B.灯泡L2发生了短路
C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小
D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小
【考点】电功率的计算;串联电路的电流规律.
【专题】应用题;电能和电功率.
【分析】
(1)用电器短路时,用电器不能工作;串联电路中发生断路时,所以用电器均不能工作;
(2)灯泡亮度由灯泡实际功率决定,L1正常发光,L2只能微弱发光,可判断出两灯实际功率的大小,由电路图可知,两灯泡串联,通过两灯泡的电流相等,根据电功率公式P=I2R分析灯泡电阻大小;
【解答】解:
A、灯泡L2发生了断路时,两灯泡均不能发光,故A不合理;
B、灯泡L2发生了短路时,L2不能发光,故B不合理;
CD、两灯泡串联,L1正常发光,L2只能微弱发光,说明灯L1的实际功率较大,灯L2的实际功率较小;
但因两灯泡串联,通过两灯的电流相等,根据P=I2R可知,L1的电阻较大,L2的电阻较小,故C不正确,D正确.
故选D.
【点评】本题主要考查的是学生对短路、断路的认识,以及对串、并联电路的电压、电流的特点的了解和掌握,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
3.表示电流做功快慢的物理量是( )
A.电压B.电功C.电功率D.电阻
【考点】电功率.
【分析】由电压、电功、电功率、电阻的物理意义进行选择.
【解答】解:
电压是形成电流的原因;
电功是表示电流做功多少的物理量;
电功率是表示电流做功快慢的物理量;
电阻是指导体对电流的阻碍作用;
故选C.
【点评】对电学物理量的物理意义要了解,属于基本概念.
4.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B.工作的用电器越多,总电阻越大
C.电能表是测量总电功率的
D.安在卧室的吊灯有三个灯泡,同时亮同时灭,这三个灯泡一定是并联
【考点】家庭电路电流过大的原因;串联电路和并联电路的辨别;家庭电路的连接.
【分析】家庭电路中电流过大的原因主要有两个,一是用电器短路,二是用电器的总功率过大.
家庭电路的连接方式是并联.
电能表是测量电功的仪器.
根据以上知识,对每个选项分别做分析.
【解答】解:
A、空气开关“跳闸”是由于电流过大,有可能是由于用电器的总功率过大.故A错误.
B、家庭电路是并联,工作的用电器越多,相当于增大导体的横截面积,总电阻越小.故B错误.
C、电能表是测量电功的仪器,就是消耗电能的多少.故C错误.
D、吊灯的三个灯泡互相不影响,连接方式是并联.正确.
故选:
D.
【点评】本题考查学生对家庭电流连接方式、电流过大原因和电能表作用的理解情况.
5.下列白炽电灯正常发光时,亮度最亮的是( )
A.“PZ220V15W”B.“PZ220V25W”
C.“PZ220V40W”D.“PZ220V60W”
【考点】实际功率.
【专题】电能和电功率.
【分析】当灯正常发光时,其实际功率等于额定功率,而灯的亮度取决于灯的实际功率,据此进行解答.
【解答】解:
∵白炽电灯正常发光时,其实际功率等于额定功率,
∴D选项中灯泡的实际功率最大,
∵灯的亮度取决于灯的实际功率,
∴D选项中灯泡最亮.
故选:
D.
【点评】知道铭牌的含义和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键.
6.将一个标有“12V15W”的灯泡接入某电路时,测得通过它的电流是1A,则它的实际功率( )
A.小于15WB.等于15WC.大于15WD.不能确定
【考点】电功率的计算;实际功率.
【专题】计算题.
【分析】
(1)由灯泡的额定电压和额定功率,利用R=
计算灯泡的阻值;
(2)灯泡的阻值不变,利用P=I2R计算灯泡的实际电功率.
【解答】解:
由“12V15W”知灯泡的额定电压为:
12V,额定功率为:
15W;
∴灯泡的电阻是:
R=
=
=9.6Ω;
灯泡的实际电功率是:
P实=I实2R=(1A)2×9.6Ω=9.6W;
故选A.
【点评】当用电器的实际电流小于额定电流时,实际功率就小于额定功率.
7.规格分别为“3.8V1.9W”和“2.5V1.25W”的甲、乙两只小灯泡,将它们串联后接到6V的电源上,两灯都发光,则( )
A.甲灯较亮B.乙灯较亮C.两灯一样亮D.无法判断
【考点】实际功率.
【专题】电能和电功率.
【分析】由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率,由电功率的变形公式可以求出灯泡的阻值;
由串联电路特点及电功率公式P=I2R可以比较两灯泡串联时灯泡的功率关系,然后判断哪个灯泡亮.
【解答】解:
∵P=
,
∴灯泡电阻R甲=
=
=7.6Ω,
R乙=
=
=5Ω,
∵R甲>R乙,串联电路电流相等,
∴由P=I2R可知,甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,故两灯泡串联时,甲灯较亮;
故选A.
【点评】本题考查电功率的计算及串联电路的电流规律,关键熟练应用电功率公式及其变形公式、串联电路的特点.
8.把标有“6V3W”和“12V3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯L1正常发光B.灯L2正常发光
C.两灯都能正常发光D.两灯都不能正常发光
【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算;额定功率;实际功率.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=
求出灯泡的电阻,还知道电源电压,根据公式I=
求出电路电流,再利用公式P=I2R求出各自的实际功率,与额定功率进行比较,即可得出结论.
【解答】解:
灯泡L1电阻R1=
=
=12Ω,灯泡L2电阻R2=
=
=48Ω,
电路电流为I=
=
=0.25A,
灯泡L1的实际功率P3=I2R1=(0.25A)2×12Ω=0.75W<3W,
不能正常发光.
灯泡L2的实际功率P4=I2R2=(0.25A)2×48Ω=3W=3W,
所以能正常发光.
故选B.
【点评】本题考查串联电路中电流与电压的规律,实际功率与额定功率的比较,欧姆定律和电功率公式及其变形的灵活运用,关键是计算灯泡的电阻和电路的总电流.
二.填空题
9.小华家电能表4月底的示数为
,5月底的示数为
,则小华家5月份消耗的电能为 40 kW•h,应付电费 20 元(按每度电均价0.5元计算).
【考点】电能表参数的理解与电能的求法.
【专题】计算题;应用题.
【分析】电能表月初与月末的读数之差就是当月消耗的电能,消耗的电能与每度电均价的乘积就是应付的电费.
【解答】解:
小华家5月份消耗的电能为2178.2kw•h﹣2138.2kw•h=40kw•h,
应付电费40kw•h×0.5元/kw•h=20元.
故答案为:
40;20.
【点评】本题考查电能表的读数以及家庭消耗电能的计算和电费的计算,关键是计算消耗的电能.
10.某灯泡上标有“PZ220﹣40”的字样,“PZ”表示普通白炽灯,它的额定功率是 40 W,正常发光时灯丝的电阻是 1210 Ω、工作电流是 0.18 A.
【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【专题】计算题;应用题.
【分析】从灯泡的铭牌上可以看出灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=
可求灯泡的电阻,根据公式I=
可求工作电流.
【解答】解:
灯泡的额定功率为40W,灯泡的电阻R=
=
=1210Ω,工作电流I=
=
=0.18A.
故答案为:
40;1210;0.18.
【点评】本题考查额定功率、电阻和电流的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要认识灯泡的铭牌.
11.如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象,物理学中叫做伏安特性图象.由图象可知,当小灯泡在U=4V时,灯泡灯丝的电阻为 10 Ώ;当小灯泡中流过0.3A的电流时,它消耗的功率是 0.6 W.
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【专题】计算题;压轴题;信息给予题.
【分析】由伏安特性图象(U﹣I图象)得出
(1)当小灯泡在U=4V时,通过灯丝的电流值,利用欧姆定律求电阻;
(2)当通过灯丝的电流I=0.3A时,加在灯两端的电压,利用P=UI计算灯的电功率.
【解答】解:
由伏安特性图象(U﹣I图象)得出
(1)当U=4V时,I=0.4A,
(2)当I′=0.3A时,U′=2V,
P′=U′I′=2V×0.3A=0.6W
故答案为:
10,0.6
【点评】会由伏安特性图象(U﹣I图象)得出信息
(1)根据加在小灯泡两端的电压值,找出通过灯丝的电流值;
(2)根据通过灯丝的电流值,找出加在小灯泡两端的电压值.
12.某导体的电阻是2Ω,当它通过1A的电流时,导体的功率是 2 W;通电1min,导体上产生的热量是 120 J.
【考点】电功率的计算;焦耳定律.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】导体是纯电阻,已知电阻和电流,可利用公式P=I2R计算电功率,再利用公式Q=W=Pt计算热量.
【解答】解:
∵R=2Ω,I=1A,
∴P=I2R=(1A)2×2Ω=2W,
又∵t=1min=60s,
∴Q=W=Pt=2W×60s=120J.
故答案为:
2,120.
【点评】本题考查了利用公式P=I2R计算电功率,以及对热量的计算,需要注意的是:
P=I2R和P=
这两个公式在电功率计算题里要经常用到,注意计算时的单位变换要正确.
13.家用电能表上标有“220V10(20)A”的字样,则此电能表的标定电流是 10 A;正常工作时用电器总功率不能超过 2200 W.
【考点】电能表参数的理解与电能的求法.
【专题】电能和电功率.
【分析】从电能表上可以看出标定电流;已知电能表的额定电压和标定电流,根据公式P=UI可求电路的最大功率.
【解答】解:
电能表的标定电流为10A;正常工作时用电器总功率不能超过P=UI=220V×10A=2200W.
故答案为:
10;2200.
【点评】本题考查电功率的计算,关键是公式的应用,难点是对电能表各个参数物理意义的正确理解
14.甲灯标有“220V60W”、乙灯标有“220V100W”字样,如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是 乙 灯,如果将两灯串联在220V的电源上,使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是 5:
3 .
【考点】电功率的计算;影响电阻大小的因素;电功的计算.
【分析】两灯泡钨丝长短一样,灯丝粗的电阻小,额定功率大,两灯串联电流相同,时间相同,比较消耗的电能之比就是比较电阻之比,计算出两灯的电阻即可比较.
【解答】解:
两灯泡钨丝长短一样,灯丝粗的电阻小,额定功率大,乙的额定功率大,所以灯丝粗的是乙灯.
,
,
两灯串联电流相同,时间又相同,
.
故答案为:
乙;5:
3.
【点评】本题考查电功率的计算,影响电阻大小的因素,电功的计算,关键是求出两灯的电阻.
三.实验探究题(第15题13分,第16题6分,共19分)
15.在“用电流表、电压表测灯泡电功率”的实验时,灯泡上标有“2.5V”字样.小丽设计了实验电路图,如图甲所示.她还连接了部分实验电路,如图乙所示.
(1)请在图乙上补画导线,使其成为完整的实验电路.要求:
滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮.
(2)连接电路前,开关应 断开 ;当确认电路连接正确,准备合上开关时,应将滑动变阻器的滑片P移到 左 端(选填“左”或“右”).
(3)连接完实验电路后,小丽闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压.请帮助她分析电路出现故障的可能原因:
小灯泡开路 .
(4)小丽排除故障后,凋节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,示数为 0.3 A,则灯泡的额定功率为 0.75 W.
【考点】探究用电器的电功率实验;实物的电路连接;滑动变阻器的使用;电功率的计算.
【专题】实验题;作图题.
【分析】
(1)滑动变阻器要“一上一下”的接入;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关要断开,滑片P置于使连入电阻最大的位置;
(3)电压表有示数,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路:
小灯泡处开路;
(4)灯泡正常发光,所加电压为额定电压U=2.5V,读出电流表的示数,利用P=UI求额定功率.
【解答】解:
(1)“一上一下”的接入滑动变阻器,如右图;
(2)为了保护电路,连接电路时开关要断开,滑片P置于使连入电阻最大的位置,即左端;
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,小灯泡开路;
(4)凋节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时
灯两端电压为额定电压U=2.5V时,I=0.32A,
所以小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:
(1)实物连接图右图所示;
(2)断开,左;
(3)小灯泡开路
(4)0.3A,0.75W.
【点评】本题涉及电流表读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算,虽综合性强,但都属于基础知识,难度适中.
16.小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线,做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验.
(1)请你在虚线框内设计出该实验的电路图;
(2)他根据设计的正确电路图进行实验,实验记录与计算如下表:
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.5
2
3
电流(A)
0.24
0.22
0.26
功率(W)
0.60
0.44
0.78
他注意到灯的亮度变化是:
第一次比第二次亮,第三次比第一次更亮.根据他观察的现象和实验数据分析,可得出的结论是 灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮 ;
(3)小明突然想到,利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻,于是小明又绘制了以下表格,并完成了计算.
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.5
2
3
电流(A)
0.24
0.22
0.26
灯丝电阻(Ω)
10.42
9.09
11.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ;
这一规律产生的主要原因是 灯泡的电阻与温度有关 .
【考点】探究用电器的电功率实验;电路图设计.
【专题】计算题;作图题;压轴题;实验探究题.
【分析】
(1)由实物图画电路图的方法:
画出电源符号,从电源的正极开始,按照电流的方向,依次串联各元件,到电源的负极,最后把电压表并
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- 第十五章电能与电功率 学年 沪粤版 九年级 物理 上册 第十五 电能 电功率 单元测试 答案