3.6 电能 培优练习（2课时答案）

1、Word文档，下载后可任意编辑 .6 电能 培优练习（2课时，答案）浙教版九年级科学第三章能量的转化与守恒第六节（电热器）培优练习一、单项选择题1.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的装置。将两段阻值不同的电阻丝分别密封在两个完全相同的小塑料盒中，塑料盒内分别插着相同的温度计，电源电压不变。闭合开关，相同时间内A的温度计温度上升快，则下列说法不正确的是(?)A.?相同时间内电阻R1产热量多?B.?电阻R1R2C.?R1两端电压大于R2两端的电压?D.?该实验为探究电流产生的热量与电流大小是否有关2.多功能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现

2、功能切换。下图是模拟加热原理图，其中测验电源的电压为5伏，四段电热丝电阻均为5欧，保温、慢炖、快炖所需加热功率依次增大。下列说法正确的是（?）A.?开关旋至“1”档，开启快炖功能?B.?开启保温功能，电路中的总电阻为5欧C.?从快炖到慢炖，电路总电流变化0.5安?D.?快炖与慢炖电路总功率之比为2：13.为了研究电热跟哪些因素有关，小明将阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知电源电压相等且保持不变，R1DBA5.焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始

3、计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是（?）A.?焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路B.?焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比C.?焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法D.?科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式6.已知两个电阻的阻值之比为R1R2=91,在相同时间内产生的热量之比Q1Q2=94,通过两个电阻的电流之比为(?)A.?91?B.?12?C.

4、?16?D.?617.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为(?).A.?5：2?B.?5：4?C.?2：5?D.?10：18.如图甲是一种电热膜，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是（?）A.?导电墨线间以串联的方式连接?B.?不易氧化属于电热膜的物理性质C.?工作时通过导电墨线的电流始终不变?D.?温度到达t0时，发热功率会急剧减小9.一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，

5、在时间t内产生的热量为Q。使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R。现将剩下的这段电热丝接人电路，则（?）A.?若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QB.?若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2tC.?若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QD.?若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U10.如图甲所示，电源电压U0保持不变，滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P在最右端，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数，这是由于变阻器出

6、现了一定的故障。电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示，下列分析正确的是(?)A.?x在06厘米内，滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路B.?U0为15伏，定值电阻R1为4欧C.?该滑动变阻器在不出现故障的情况下，则最大电阻应为30欧D.?若电压表示数U6伏，则x24厘米，R1消耗的电功率为4.5瓦11.如图是贮水式电热水袋，其面料为：高强度PVC（聚氯乙烯）、短绒、印花布复合面料，额定电压为220V、额定功率为500W,温度范围为68-75。根据以上信息，下列有关贮水式电热水袋的说法不正确的是(?)A.?正常加热时的电流约0.44AB.?该面料中的聚氯乙烯属

7、于有机物C.?电热水袋加热使水温度升高，水具有的内能逐渐增大D.?若电热水袋接入110V电路中，它的实际功率为125W12.电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示，断开S后充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电，电动自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电动机线圈的电流为5A，电动机线圈的电阻是0.5.下列说法正确的是（?）A.?对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的电源B.?电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能C.?电动机正常工作1min，消耗的电能为14400JD.?电动机正常工作1min，电流通过线圈产生的热量为14400J二、填空题13.如图

8、所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=60kg，电源电压U=220V保持不变，电动机线圈的电阻R=10，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=4A。（1）电源的输出功率是_。（2）试从能量转化和守恒的角度分析计算，重物上升的速度大小为_m/s。三、解答题14.电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是_(选填“绝缘体”或“导体”)。（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；电阻R的阻值是多少?正常工作时，烧开一壶水需

9、要300秒，消耗多少电能?（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。15.某同学根据如图所示电路进行实验：先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表：U/VI/AW/

10、JQ/J不转动0.20.1W1Q1转动3.01.2W2Q2利用上表数据计算和分析：（1）不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2（3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。16.图甲所示是微电脑控制的多功能养生壶，乙是它的简化电路图。发热电阻R2两端电压通过微电脑进行调节，发热功率从200800W可调。小明在某次使用时选择药膳功能：机器开始以800W功率进行加热，8分钟加热到80，然后自动转到200W，再加热30分钟直到结束。（1）L为电源指示灯，标有“2.5V，0.1W”，计

11、算R1的阻值。（2）小明该次使用，从开始加热到结束，整个过程发热电阻R2消耗了多少电能？（3）发热电阻功率从800W自动转到200W是通过微电脑改变其两端电压来实现，已知800W时发热电阻两端电压为220V，则当它功率变为200W时，它两端电压为_?V。17.图甲是一个电热器的部分简化电路。电热丝R1规格为“220V1100W”，电阻R2为506。电热器正常工作时，加热功率为1100W，保温功率为88W，电源电压保持不变，电阻不随温度变化而变化。（1）当温控开关S接a时，电热器处于_(填“加热”或“保温”)状态。（2）图乙的面板上有一个开关和两个插座。连接时，开关应接在_?(填“火”或“零”)

12、线上；两个插座应_(填“串”或“并”)联。图丙中两个插座分别提供120V和230V的电压，它们共用的是_(填“火”或“零”)线。（3）某次在使用时，电路中R1烧毁了。小科想使电热器恢复正常工作，设计了下面方案；请通过计算、分析，对两个方案作出评价：方案一：用“220V220W”电热丝R3、“220V880W”电热丝R4串联替代R1方案二：用两根都是“220V550W”的电热丝R5并联替代R118.某品牌电热水壶如图所示，铭牌如右表。烧水时，当壶内的水温达到设定温度后会自动切换到保温状态。若某次烧水，电热水壶正常工作，在1标准大气压下，经过15min将1.5L初温为20的水烧至沸腾，然后持续保温

13、。水的比热容为4.2103J/(kg.)，求该电热水壶：某品牌电热水壶加热功率600W保温功率44W电源220V50Hz额定容量1.5L（1）处于保温状态时的电阻是多少？（2）将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是多少？（3）将水烧至沸腾的过程中的平均效率是多大？19.如表所示为某电暖机的铭牌，如图虚线内所示是电暖机内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，电暖机开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：牌电暖机?额定电压220V额定功率高温档1320W低温档220W频率50Hz（1）电路中R1和R2的阻值。（2）如果实际电压只有200V，则电暖机在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少（最后结果保留整数

14、）。答案解析部分一、单项选择题1.B2.D3.D4.A5.A6.B7.A8.D9.C10.C11.A12.C二、填空题13.（1）880W（2）1.2三、解答题14.（1）绝缘体（2）解：R1=48.4欧W=Pt=1000瓦300秒=3105焦（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。15.（1）不转动时，通电10s，电动机所做的电功为0.2J，所产生的热量为0.2J（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功为36J，所产生的热量为28.8J（3）电动机未转动时，电流流经电动机线圈时电能全部转化为内能，因此W1Q1；电动机转动时，电流流经电动机线圈时电能一部分转化

15、为机械能，另一部分转化为内能，因此W2Q2。16.（1）ILPL/UL0.1W/2.5V0.04AI1IL0.04A?U1U-UL220V-2.5V217.5V?R1U1/I1217.5V/0.04A5437.5（2）从开始加热到结束，发热电阻R2消耗的总电能W总：W总W2+W2P2t2+P2t2384000J360000J7.44105J（3）11017.（1）加热（2）火；并；零（3）开关接a时，只有电阻R1工作，此时处于加热状态，电阻R1的阻值：；方案一：电阻R3的阻值为：；电阻R4的阻值为：；串联时总电阻R总=R3+R4=220+55=275R1，不能使用。方案二：电阻R5的阻值为：；

16、两根同样的R5并联时，总电阻为：=R1；可以使用。18.（1）由P=，得R=1100（2）消耗电能：W=P加热t=600W1560s=5.4105J（3）水的质量：m水=V=110?kg/m?1.510-3m?=1.5kg水吸收的热量：Q水=cmt=4.210J/(kg)1.5kg(100-20)=5.04105J效率：=100%=93.3%19.（1）开关接2时，电路中只有R1，电烤箱处于高温档，R1的阻值：；开关接1时，R1与R2串联，电烤箱处于低温档，此时电路中的总电阻：；，那么R2的阻值：R2=R-R1=220-36.67=183.33；（2）实际电压只有200V，电烤箱在高温档工作1

17、0分钟所消耗的电能：。浙教版九年级科学第三章能量的转化与守恒第六节（电功、电功率）培优练习一、单项选择题1.如图是电能表上的一些信息，请选出与科学意义不相符的是(?)A.?kWh：表示电能表上的数字以千瓦时为单位B.?512.8：表示该月该电能表消耗的电功率为512.8kWhC.?600r/kWh：表示电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转D.?10(20)A：表示该电能表的额定电流为10A，短时间内允许通过的最大电流为20A2.两个电阻上都标有“3V”字样，其电阻分别为和，它们的电流随电压变化关系如图所示有(?)A.?电阻的额定功率为0.36WB.?电阻的阻值为0.72C.?若把

18、电阻和并联在电源电压为2V的电路中工作，则电阻的实际功率是0.12WD.?若把电阻和串联在电源电压为3V的电路中工作，则两电阻均能正常工作3.如图所示是一种家用挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便下列关于挂烫机的说法中不正确的是（?）A.?采用三脚插头，是为了防止漏电时发生触电事故B.?使用时手应远离喷头的出气口，防止水汽化时放热将手烫伤C.?挂烫机消耗的电能主要转化为水槽内部水的内能D.?挂烫机所使用的电能属于二次能源4.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（?）A.?电阻甲和乙都是阻值不变的电阻B.?甲、乙并

19、联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2WC.?甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2VD.?当乙两端电压为2V时，R乙55.如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是10V，定值电阻R的阻值为4，电动机的线圈电阻为1，不计摩擦，下列说法不正确的是(?)A.?电压表V1的示数为6V?B.?电路消耗的总功率是10WC.?通电1分钟电流通过电动机产生的热量是240J?D.?通电1分钟电动机产生的机械能是300J6.如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V1.6W”字样，R220，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的

20、量程为00.6A，电压表的量程为03V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏各电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1。则下列说法正确的是（?）A.?小灯泡R1的阻值为20B.?电源电压为9VC.?若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是1030D.?若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W0.9W7.如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是(?)A.?电源的电压为4V?B

21、.?R1的阻值为20欧C.?R1的最大功率为3.6w?D.?图乙中C点表示滑片位于中点时的状态8.某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是(?)A.?B.?C?C.?9.某调光灯(假设灯L电阻不变)电路如图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，灯泡L的功率为144W；滑片P滑至b端时，灯泡L的功率为36W，则滑片P滑至ab的中点时，灯泡L的功率为(?)A.?64W?B.?72W?C.?90W?D.?81W二、填空题10.小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，

22、则小明家这段时间消耗的电能是_kW?h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1min电能表的转盘穿了30转，则该用电器的功率是_W11.在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过05安且灯泡L不损坏，则允许接入的最大电源电压为_伏，闭合开关S，此时通过电流表A1的电流为_安。12.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲所示。电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。灯泡L的额定电压为12V，则灯泡L的额定功率为_W；调节滑动变阻器R，使灯泡L

23、的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值为_，12分钟电路消耗的电能为_?J。13.红外额温枪如图甲，其工作过程是：被测物体辐射的红外线由光学系统会聚，聚集后的红外线输入到光电探测器中，探测器的关键部件是红外线传感器(热敏电阻)，其电路原理简化图如图乙，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是热敏电阻，闭合开关S，两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图丙：（1）定值电阻R1电阻值为_欧；（2）外界温度改变，整个电路的电功率发生改变，工作最大功率为_瓦。三、实验探究题14.某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“38V”的小灯泡

24、、学生电源(电压恒为6V)、电流表(006A，03A)、电压表(03V，015V)、滑动变阻器(“201A”)、开关各一只，导线若干。（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为38伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_瓦；（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表015V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表03V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：步骤一：按图甲电路先将电压表（03V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下

25、电压表；步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在_两端；步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向_(填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为_伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。15.小柯用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（1）请你用笔画线代替导线，帮小柯把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时发现电流表的刻度模糊不清，通过思考，小柯又设计了如图乙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额

26、的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将下面实验步骤补充完整。闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U额，小灯泡正常发光。保持滑动变阻器滑片位置不动，_(填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑。小灯泡额定功率的表达式P额=_(用已知量和所测物理量符号表示)。16.按图甲所示电路测量额定电压为3.8伏小灯泡的电功率，实验得到电压表和电流表的读数见表。实验次数1234电压UV1.02.03.04.0电流I/A0.120.180.24（1）第3次实验时电流表的示数如图乙，则电流大小为_（2）计算额定功率采用如下的方法：一是利用实验数据求出

27、灯泡电阻的平均值R，再用公式P额=U额?/R求得结果；二是根据实验数据画出图乙的I-U曲线，由U额得到I额，用公式P额=U额I额求得结果。其中有一种方法不合理的原因是_。（3）做第1、2、3、4次实验时，图甲电路中滑动变阻器的滑片应依次向_(填“左”或“右)移动。17.神舟六号飞船的电源探究“神六”飞船的太阳能翼（帆板）如图所示，分两部分：一个是48kg重的推进舱太阳能帆板；另一个是28kg重的轨道舱太阳能帆板。每翼帆板由4块电池板和1个连接架组成，展开面积达12m2，由于发射时运载火箭的空间限制，太阳能帆板必须紧压在舱体上，“神翅，靠一个个+N形折叠将它的每翼的厚度控制在0.3m。电池板采用

28、的是耐极端环境的复合材料和铝蜂窝窝制成。由以上可估算得知这种特制的优质材料的密度约为_。“神六”的“翅膀”不是死的，它能不停地转动，以获取最佳阳光直射。“神翅”上的太阳能敏感器会找准阳光直射位置获得最大光能。设“神六”在轨飞行时向阳处每平方米在1小时内得到的太阳幅射光能平均约为3.8x105J。据悉，“神六”太阳能帆板的总发电功率为1200kW，即每小时发电约_度，足够飞船用电。由此可估算出该太阳能电池的效率约为_。又已知飞船约每90min绕地球飞行一圈，那么地球上一天，太阳能帆板能发电_次。在发电的同时飞船必须对其携带的蓄电池充电，这是因为，如此周而复始，飞船应可一直保持正常飞行。18.同学

29、在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时，他的电路已经连成如下图甲所示。（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电压表正确连入电路，连线不能交叉。（2）图乙是根据实验数据绘制成的IU图象。当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡发光较暗，要使灯正常发光，应将滑片P向_端（选填“A”或“B”）移动，灯泡的额定功率为_W。四、解答题19.如图所示的电路中，电源电压为20V不变，电阻R1的阻值为25，滑动变阻器R2上标有“253A”字样。闭合开关S，滑片滑至某位置，电流表的示数为0.5A。求此时：（1）电阻R1消耗的功率P1。（2）现从阻值分别为10、20、30的电阻中选一个替换R1，同时将一个电压表接入电路中，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处(在这过程中电表位置及量程都不能改变)，且电路能正常工作。满足以上条件时(供选择的电压表量程分别为“0-3V”、“0-15V”；电流表量程分别为“0-0.6A