沪科版物理九年级全册16.2电流做功的快慢素养提升练（含解析）

第第页沪科版物理九年级全册16.2电流做功的快慢素养提升练（含解析）第二节电流做功的快慢

基础过关全练

知识点1电功率

1.(2023北京大兴期末)如图所示的家用电器中,正常工作时的电功率最接近15W的是()

2.【学科素养·科学思维】(2023重庆九十五中期末)R1和R2两个电阻(R1>R2),按如图所示的四种方式接入同一电路中,则电路的总功率最小的是()

3.【跨学科·物理学与日常生活】(2022江苏淮安中考)如图所示,汽车用USB便携充电设备,有A、B两个充电接口,额定输出电压均为5V,输出电流分别为1.0A和2.1A,要快速给标配的手机充电,应选用(选填“A”或“B”)接口,此接口的额定输出功率为W。

4.如图所示的电路中,电阻R1和R2为定值电阻,已知R1的阻值为10Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A;开关S和S1均闭合时,电流表的示数为1.2A。求:

(1)电源电压;

(2)电阻R2的阻值;

(3)开关S和S1均闭合时,电阻R1的电功率。

知识点2额定功率与实际功率

5.【新独家原创】甲、乙两个白炽灯,甲的铭牌上标有“220V100W”,乙的铭牌上标有“220V110W”,甲在额定电压下工作1小时,乙在200V的电压下也工作1小时,假设它们的电阻在工作时保持不变,则它们消耗的电能()

A.甲多B.乙多

C.一样多D.不能确定

6.【学科素养·物理观念】(2023北京昌平期末)(多选)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W。两个电热水壶接入220V家庭电路中,都正常工作时,下列说法中正确的是()

A.甲电热水壶两端的电压较高

B.电流通过甲电热水壶做功较快

C.通过两个电热水壶的电流相等

D.相同时间内,甲电热水壶消耗的电能比乙电热水壶消耗的电能多

7.如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比I甲∶I乙=,两电路的总功率之比P甲∶P乙=。

能力提升全练

8.【教材P123T3变式】(2022山东临沂中考,17,★★☆)一个标有“220V1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为()

A.176WB.704W

C.880WD.1100W

9.(2022重庆中考B卷,7,★★☆)如图所示的电路中,电源电压保持不变,L为阻值不变的灯泡。开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是()

A.灯泡L变暗

B.电压表示数变大

C.电路的总功率变大

D.电压表示数与电流表示数的比值变大

10.【新素材·现代科技】(2023山东济南槐荫期末,8,★★☆)智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户选择“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,其原因可能是()

A.减小了电池的输出电流

B.增大了电池的输出电压

C.减小了电子线路的电阻

D.增大了电池的输出功率

11.【跨学科·物理学与日常生活】(2022天津南开期末,9,)观察下列四种家用电器的铭牌,下列说法中正确的是()

电风扇空调电热水器电视机

额定电压220V工作频率50Hz额定功率100W额定电压220V工作频率50Hz额定功率1300W额定电压220V工作频率50Hz额定功率2000W额定电压220V工作频率50Hz额定功率200W

A.空调消耗的电能一定比电视机消耗的电能多

B.四种家用电器正常工作时,电风扇的工作电流最大

C.四种家用电器正常工作时,电流通过电热水器做功最快

D.电热水器接在110V的电路中,它的实际功率约为1000W

12.【学科素养·科学思维】(2022陕西中考A卷,16,★★★)如图1所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图2所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等,则电源电压为V。小灯泡正常工作时的电流为A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为Ω,电路的总功率为W。

13.(2023贵州贵阳中考,27,)如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有“3V0.6A”的字样,定值电阻R的阻值为10Ω,设灯丝电阻不变,求:

(1)灯丝电阻;

(2)当开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2A时,灯L两端电压;

(3)当开关S1、S2均闭合时,定值电阻R消耗的电功率。

14.【跨学科·物理学与日常生活】(2022福建中考,30,★★☆)如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A。求:

(1)使用风干功能时通过电动机的电流。

(2)使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量。

(3)使用烘干功能1h消耗的电能。

素养探究全练

15.【物理观念】(2022广东中考)阅读下列短文,回答问题。

直流充电桩

直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。

设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。

现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。

充电电压/V充电电流/A充电时长/min充电度数/(kW·h)充电费用/元

4004524.028.80

(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更。

(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是。当D为70%时,充电电流为A。

(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为元。

(4)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时间为t2,且t1∶t2=2∶3,则测试全过程的充电总时长为min。

答案全解全析

基础过关全练

1.B题图中四类家用电器正常工作时的电功率:微波炉约1000W,台灯约15W,电烤炉约1000W,挂式空调约500W。故选B。

2.B串联电路的总电阻大于任何一个分电阻,并联电阻的总电阻小于任何一个分电阻,故两电阻串联时电路中的总电阻最大。因电源电压相等,由P=UI=可知,B选项图中的总电阻最大,其消耗的总功率最小。故选B。

3.答案B10.5

解析要快速给标配的手机充电,应选用电流较大的B接口;此接口的额定输出功率为P=UI=5V×2.1A=10.5W。

4.解析(1)只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,通过R2的电流为0.3A;开关S和S1均闭合时,两个电阻并联,干路电流为1.2A,通过R1的电流为I1=I干-I2=1.2A-0.3A=0.9A,则电源电压为U=I1R1=0.9A×10Ω=9V;

(2)电阻R2的阻值为R2==30Ω;

(3)开关S和S1均闭合时,电阻R1的电功率P1=UI1=9V×0.9A=8.1W。

5.A甲在额定电压下工作1小时消耗的电能W=Pt=100W×3600s=3.6×105J,乙的电阻R==440Ω,乙在200V电压下的电功率P实=≈91W,乙在200V的电压下工作1小时消耗的电能W'=P实t≈91W×3600s=3.276×105J。故选A。

6.BD正常工作时两个电热水壶两端电压都是额定电压,故相等,A错误;甲电热水壶的额定功率较大,因此都正常工作时,甲电热水壶做功较快,B正确;根据公式I=可知,电压相等时,实际功率大的用电器中的电流较大,因此通过甲电热水壶的电流较大,C错误;根据W=Pt可知,相同时间内,实际功率大的用电器消耗的电能多,甲功率大,故甲消耗的电能多,D正确。故选B、D。

7.答案2∶12∶1

解析由题知,小灯泡规格相同,且两电路中小灯泡都正常发光,若小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流为I,甲中两小灯泡并联后与滑动变阻器串联,其干路电流I甲=2I;乙中两灯泡与变阻器串联,所以电路中的电流I乙=I,所以I甲∶I乙=2I∶I=2∶1;电源电压不变,由P=UI可得两电路的总功率之比P甲∶P乙=UI甲∶UI乙=I甲∶I乙=2∶1。

能力提升全练

8.B由P额=可得,电热器的电阻R==44Ω,当通过该电热器的电流为4A时,它的实际功率P实=R=(4A)2×44Ω=704W。

9.C开关S闭合后,灯泡L和滑动变阻器R串联,R的滑片P向左滑动时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,电路的总电流变大。L是阻值不变的灯泡,根据U=IR可知,灯泡两端电压变大,实际功率变大,灯泡变亮,A错误;电压表测滑动变阻器两端的电压,则UV=U-UL,电压表示数变小,B错误;电路的总电流变大,根据P=UI可得电路的总功率变大,C正确;电压表示数和电流表示数的比值为滑动变阻器R接入电路的阻值,故比值变小,D错误。

方法技巧动态电路分析的一般步骤:(1)明确串、并联电路各部分的电压、电流关系;(2)分析开关的断开或闭合、滑动变阻器滑片移动时引起电路中的电流或电压的变化;(3)进一步分析其他各部分的电流或电压的变化;(4)分析由于电流或电压的变化引起电路中的电功率或电热等物理量的变化。

10.A智能手机耗电达到一定量时,剩余的电能是定量的,由W=Pt可知,要延长电池的供电时间,需要减小电池的输出功率,而手机工作的电压是不变的,由P=UI可知,在省电模式下,应减小电池的输出电流,故A正确,B、D错误;因电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压和通过的电流无关,故电子线路的电阻不变,C错误。故选A。

11.C由W=Pt可知,消耗的电能与电功率和工作时间均有关,由于不知道时间长短,因此不能判断用电器消耗电能的大小关系,故A错误;四种用电器的额定电压相同,电热水器的额定功率最大,由P=UI可知,电热水器的额定电流最大,故B错误;四种家用电器中,电热水器的额定功率最大,因此四种家用电器正常工作时,电流通过电热水器做功最快,故C正确;电热水器的电阻R==24.2Ω,电热水器接在110V的电路中,它的实际功率P实==500W,故D错误。故选C。

12.答案30.2520.75

解析由图1可知,闭合开关后,L、R串联,电压表V1测L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;根据图2可知,当电流表示数为0.2A时,电压表V1的示数为U1=1.5V,由题可知,此时两电压表的示数相等,即U2=U1=1.5V,由串联电路的电压规律可知,电源电压U=U1+U2=1.5V+1.5V=3V。小灯泡在额定电压下正常发光,因此小灯泡正常发光时其两端的电压UL=U额=2.5V,由图2可知此时通过小灯泡的电流为IL=0.25A,由串联电路的电流规律可知,此时电路中的电流I=I滑=IL=0.25A,由串联电路的电压规律可知,R两端的电压U滑=U-UL=3V-2.5V=0.5V,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻R滑==2Ω,电路的总功率P=UI=3V×0.25A=0.75W。

13.解析(1)根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻RL==5Ω。(2)当开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2A,灯L和电阻R串联,根据欧姆定律可知灯L两端电压UL'=IRL=0.2A×5Ω=1V。(3)开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2A时,根据欧姆定律可知R两端电压UR=IR=0.2A×10Ω=2V,所以电源电压U=UL'+UR=1V+2V=3V,当开关S1、S2均闭合时,电路为R的简单电路,R消耗的电功率P==0.9W。

14.解析(1)使用风干功能时,电路中只有电动机工作,根据P=UI得I1==0.2A。

(2)使用烘干功能时,电路中电动机和发热电阻R并联,1min内电阻R产生的热量Q=W2=UI2t1=220V×1A×60s=1.32×104J。

(3)电阻R的功率P2=UI2=220V×1A=220W,总功率P=P1+P2=44W+220W=264W,消耗的总电能W=Pt2=264×10-3kW×1h=0.264kW·h。

素养探究全练

15.答案(1)大(2)先变大,后不变100(3)50.4(4)109

解析(