第十八章电功率拓展提升四2020-2021学年人教版物理九年级全一册（ 含答案）

第十八章电功率拓展提升（4）2020-2021学年人教版物理九年级

姓名：___________班级：

一、单选题（共33分）

1.（本题3分）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关，后，当再闭合开关S2时，则（）

A.电流表Ai示数变大B.电流表Ai示数变小

C.电路消耗的总功率变大D.电路消耗的总功率变小

2.（本题3分）如图甲所示电路，闭合开关S后，当滑片P从中点滑到最右端的过程中，电压表的示数U与电流表

的示数/的关系图线如图乙所示。图乙中S、5、八、12已知，电源的电压保持不变，灯泡的额定电压为Ui,则

由此不能求得的物理量是（）

A.电源电压B.滑动变阻器的最大电阻

C.滑片P在中点时电路消耗的功率D.电路消耗的最小功率

3.（本题3分）如图根据能量守恒，下列四幅图中仅能发生能量转移的一组是（）

4.（本题3分）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，N为定值电阻。开关S闭合后，将滑动变阻器R?的滑

动触头向右移动时，下列说法正确的是（)

A.电压表V的示数减小B.电流表A的示数减小

C.电流表Ai的示数减小D.滑动变阻器与消耗的电功率变大

5.（本题3分）如图所示，这是小明家的电能表。小明将家中其他用电器关闭，只让某一个用电器正常工作，观察到

该用电器正常工作3min,电能表的转盘转过30转。则该用电器可能是（）

kWh

1233a

单相电能表

200V10(20)A50Hz

600r/(kWh)

A.小台灯B.电视机C.电饭锅D.节能灯

6.（本题3分）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当开关吊、S2都断开，滑片P从方端滑到某

一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了12。，电流表示数变化了0.2A,此时灯泡恰好正常发光；

保持滑片P的位置不变，闭合开关Si、S2,电流表示数又变化了1.5A,设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（）

A.灯泡的电阻为2c

2

B.电源电压为8V

C.滑动变阻器的最大电阻为15C

D.当8、S2都闭合时，调节滑片P,电路消耗总功率的最小值为9W

7.（本题3分）电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（）

A.通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大

B.铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多

C.铜导线有绝缘层，所以不怎么热

D.铜导线比电炉传热快，所以不容易热

8.（本题3分）灯泡L标有“6V,3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V,

在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（）

A.当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小

B.为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程

C.灯泡L在lOmin消耗的电能为5400J

D.滑动变阻器消耗的电功率恒为6W

9.（本题3分）如图所示的电路，灯L标有“6V3.6W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的

滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下

列四个结论正确的是（）

①灯L正常发光时的电阻为12c

②电源电压为6V

③滑动变阻器的最大阻值为20Q

④电路消耗的总功率的变化范围为1.44~3.6W

A.①②B.②④C.②③D.③④

10.（本题3分）今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常

3

用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人

体测温，定值电阻品为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测

者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（）

A.图乙中的显示仪是由电流表改装成的

B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小

C.将R）更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大

D.被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大

11.（本题3分）如图甲为小华测量小灯泡电功率的电路图，已知电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V；乙图中的

实线为小华实验后通过描点法得到的小灯泡两端电压和电流的U-/图像，虚线为滑动变阻器两端电压和电流的U-I

图像，但只有一条是正确的.则下列说法正确的是（）

A.小灯泡正常发光时电阻为7.5。

B.滑动变阻器两端电压和电流的S/图像为虚线①

C.实验过程中滑动变阻器的最大功率为0.25W

D.小华在实验过程中可以将滑动变阻器的滑片置于最左端

二、填空题（共24分）

12.（本题4分）电源电压8V,10秒通过的电荷量是5库，通过的电流大小为,电流做功；当电源

电压发生变化时，则电阻阻值将。

13.（本题4分）电能用—表示，常用单位是一（kW・h）,又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳（J）,

简称焦。lkW・h=J»

4

14.（本题4分）如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定

功率是4000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是C；不计热量损失，该水龙头正常

工作8.4s,可使0.4kg的水从21℃升高到℃。

15.（本题4分）如图甲所示，是某物理兴趣小组为了探究金属导体A、B的电流随电压变化关系而连接的电路。只

闭合开关Si,测得电流表和电压表的示数并记录在表1中；同时闭合开关SI、S2,根据测得数据绘制出电流表与电

压表示数变化的关系图像，如图乙所示，请根据图表信息计算：A的电阻为Q；B在10V电压下的电功

电流〃A0.080.160.32

电压UN2.004.08.0

16.（本题4分）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过W。小明让一个用电

器单独工作15min,这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为W。

17.（本题4分）如图所示，已知滑动变阻器R的最大阻值与Ro的阻值相等。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从

5

最右端移动到最左端过程中，电压表V1的示数由为4.8V变为3V,V2的示数由3.6V变为6V,当滑片P在最左端

时，小灯泡此时正常发光，电流表示数为0.25A,则电源电压为.V,R的最大阻值为.Q,小灯泡的额

三、计算题(共40分)

18.(本题8分)如图所示，&=6C,当Si闭合，S2断开时，电流表的示数为1A,当吊、S2都闭合时，电流表的示

数为1.2A,求：

(1)电源电压；

(2)R2消耗的功率。

19.体题8分)如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，昭和昭为加热电阻，且阻值保持不变，凡=40C,S为靠近加

热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将

电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了lOmin,S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能

表的转盘在Imin内转过10转。求:

(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能;

(2)尺的阻值；

(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%,求电饭锅加热状态的实际功率。

20.体题8分)如图甲所示电路，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V,6W”的字样，小灯泡的电流随电

压的变化曲线如图乙。求：

6

(1)小灯泡正常发光时电阻为多少欧？

(2)当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为多少瓦？

(3)当电压表的示数为5V时，整个电路5min内消耗的电能是多少焦？

21.(本题8分)如图所示电路中，电源电压保持不变，Ro、Ri均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S,改变

&的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在6端时电流表示数为0.3A。

(1)求&的最大阻值；

(2)若滑片P置于变阻器的中点位置，&消耗的电功率为1.2W,求电源电压。和Ro的阻值；

(3)若滑动变阻器的滑片P从。端向匕端每移动1cm阻值改变1C,设滑片P从。端移动到6端的距离为xcm,写

出/?2消耗的电功率尸随x变化的关系式。

22.(本题8分)如图甲所示，电源电压为6V,小灯泡L标有“4V0.5A”的字样(忽略小灯泡电阻的变化)。闭合开

关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求：

(1)小灯泡的电阻；

(2)当/?=8Q时，滑动变阻器的电功率7

(3)如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为"、&时，滑动变阻器的电功率均为则«与&的乘积

是多少。

7

甲

乙

8

参考答案

1.C

【详解】

闭合开关S|后，只有L1接入电路，两个电流表测电流，当再闭合开关S2时，两灯并联，总

电阻减小，Ai测Li电流，因为电压没变，所以Ai示数不变，A测干路电流，示数变大，因

为总电流变大，根据P=。/,总功率变大，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

2.D

【详解】

A.当滑片位于右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测电源的电压，其示数最大,

即电源电压U=U2；故A不符合题意；

B.由题意和图示可知，当滑片位于中点时;电压表的示数为5,电路中的电流为/i,因串

联电路中总电压等于各分电压之和，则滑动变阻器两端的电压

UR=U-U\=U2-U\

根据欧姆定律可得滑片在中点时变阻器接入的阻值

LR="

2

则变阻器的最大电阻为

故B不符合题意；

C.知道滑片P在中点时电路中的电流以及电源电压，根据P=u/能求出滑片P在中点时电

路消耗的功率，故C不符合题意；

D.由图乙可知，灯丝的电阻是变化的，当滑动变阻器滑片移至最左端时，总电阻最大，电

路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小；由于灯丝电阻是变化的，所以无法求出最小电

流，故不能利用功率公式求出电路消耗的最小功率，故D符合题意。

故选D。

3.A

【详解】

A.把牛奶放入开水里加热，属于热传递，只发生了内能的转移，故A符合题意；

B.煤气燃烧时，将化学能转化为内能，之后内能发生了转移，故B不符合题意；

I

C.蹦床运动员上升到空中，运动员克服空气的阻力做功，机械能的一部分转化为内能，故

c不符合题意；

D.小灯泡通电发光，将电能转化为内能和光能，故D不符合题意。

故选Ao

4.B

【详解】

ABC.由电路图知，两个电阻并联在电路中，电流表Ai测电阻R支路的电流，A测干路的

电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，变阻器接入电路的阻值变

大，而电源电压保持不变即电压表示数不变，据欧姆定律知，变阻器所在支路的电流变小，

凡所在支路的电阻不变，那么通过的电流也不变，所以电流表Ai的示数不变，据并联电路

的电流特点知，干路的电流变小，即A的示数变小，故AC错误，B正确；

D.滑动触头向右移动时，通过变阻器的电流变小，两端的电压不变，据尸=U/知，变阻器

R2消耗的电功率变小，故D错误。

故选B

5.C

【详解】

观察到该用电器正常工作3min,电能表的转盘转过30转，则消耗的电能为

W=―——=—x3.6xl06J=1.8x105J

600r/kWh20

该用电器的电功率为

p=—=1-8xl()J=iooow

t3x60s

A.小台灯的电压为220V,电流为0.1A,则电功率为

P=U1=220Vx0.1A=22W

故A不符合题意;

B.电视机电压也为220V,电流约为0.2A,则电动率为

P=UI=220Vx0.2A=44W

故B不符合题意;

c.电饭锅的电功率1000W,故C符合题意；

D.节能灯的电功率也约为15W,故D不符合题意。

故选C。

2

6.D

【详解】

A.由尸='得，灯泡的电阻为

R

U2(6V)

R.=—=^~^-=12C

LP3W

故A错误;

B.设电源电压为U,滑动变阻器的最大阻值为Ri,当开关SHS2都断开，滑片P在c端时,

滑动变阻器与小灯泡串联，此时小灯泡正常发光，此时电流中电流为

此时滑动变阻器接在电路中电阻R'=N-12。，此时电源电压为

U=/(4+R)=/(12fl+《-l刈=().5AxR1①

滑片P从匕端滑到某一位置c时，滑动变阻器接入电路中电阻变小，电路中电流变大，电流

表示数变化了0.2A,即电流增大0.2A,所以当开关，、S2都断开，滑片P在6端时，电流

中电流为

/'=/-0.2A=0.5A-0.2A=0.3A

此时电源电压为

U=/'(/+Rj=0.3Ax(12£l+Rj②

由①②可得

U=0.5AxN=0.3Ax(12Q+7?1)

解得

K=18。

电源电压为

C7=0.5Ax/?!=0.5Axl8Q=9V

故B错误，C错误；

D.保持滑片P的位置不变，闭合开关与、S2,滑动变阻器与定值电阻并联在电路中，电路

中总电阻变小，电流表示数变大，电流表示数又变化了L5A,即电流表示数增大了1.5A,

3

此时电流表示数为

/"=/+1.5A=0.5A+1.5A=2A

此时流经滑动变阻器的电流为

”＞厂上［“5A

'R'（I8Q-12Q）

此时流经定值电阻的电流为

/2=r-/,=2A-1.5A=0.5A

定值电阻的阻值为

&＞得=怒=1阳

H2

当，、S2都闭合时，滑动变阻器与定值电阻并联在电路中，由尸=调节滑片P,滑片

R

P在最右端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，电路消耗电功率最小，最小电功率为

V-U2_（9V）2（9V）2

匕“=4+%,=----=+=9W

N&----18Q-----18Q

故D正确。

故选D。

7.B

【详解】

根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电

阻要比铜导线的电阻大得多，根据焦耳定律。=尸用，因此在相等的时间内电炉丝放出的热

量比铜导线大得多。故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B»

8.D

【详解】

A.由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很

大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑

动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A

错误；

B.由题已知灯泡额定电压为6V,由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故

滑动变阻器两端的电压为

4

UR=C/-t/,=18V-6V=12V

所以为了保证电压表的安全，电压表应选075V量程，故B错误；

C.闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在lOmin消耗

的电能为

W=%=3Wxl0x60s=1800J

故C错误；

D.由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何

移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，

故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流

L=^=6V

滑动变阻器两端的电压

UR=U-4=18V-6V=12V

滑动变阻器消耗的电功率

耳=12VXO.5A=6W

故D正确。

故选D。

9.B

【详解】

①灯L正常发光时的电阻为

u2(6vr

R=—~L=10C

P3.6W

故①错误；

②当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，此时只有灯泡接入电路，故灯L正

常发光，电源电压为6V,故②正确；

③滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V,滑动变阻器的阻值最大，此时灯泡的两端的

电压为

UL=U-“=6V-3.6V=2.4V

5

则电流为

幺丝=0.24A

R10C

最大阻值为

R_U_3.6V

I0.24A

故③错误;

当滑动变阻器全部接入时，电流最小，电路消耗的最小总功率的为

P=W=6Vx0.24A=1.44W

当小灯泡正常发光时，总电功率最大，最大为3.6W,故④正确。

故选Bo

10.C

【详解】

A.由图可知，R与Ro串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故

A错误；

B.当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热

敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；

C.温度相同时热敏电阻的阻值不变，将心更换为阻值更小的电阻，由串联电路分压特点可

知，Ro两端分得的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越大，因此显示

仪示数会变大，故C正确；

D.被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，

电路的总电阻越大，由/=与可知电路的电流越小，根据P=U/可知，功率越小，由于时间

不知，则根据W=Pr可知无法判定消耗电能的多少，故D错误。

故选C。

11.B

【详解】

A.小灯泡额定电压为2.5V,由乙图可知小灯泡正常发光时电流为0.3A,因此小灯泡正常

发光时电阻为

2.5V25小

R"------=—£2

0.3A----3

故A错误

6

B.因为小灯泡与滑动变阻器串联，因此

4+33V

当UL=1.5V时，。冷必然也等于1.5V,由图可知，只有虚线①满足，故B正确;

C.滑动变阻器的功率为

P=I2R=(.U^..

R=u汰*R_____uj

+刈(%+R『(％-R)2+4RRL(6-R)2

g+4%

R

可知，当RL=R时，P最大。由图可知，当UL=1.5V时，小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等，

所以滑动变阻器的最大功率为

P=W«1.5Vx0.22A=O.33W

故C错误；

D.当滑动变阻器的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入电阻为零，小灯泡直接接在电源电

压两端，此时电压超过小灯牌额定电压，会损坏小灯泡，故D错误。

故选B„

12.0.5A40J不变

【详解】

口］通过的电流大小为

/=^=—=0.5A

t10s

⑵电流做功

w=u/r=8Vxo.5Axi0s=40J

f3］电阻是物质本身的一种性质，它的大小只与电阻丝的材料、长度、横截面积和温度有关；

与电流和电压无关，电源电压发生变化时，则电阻阻值将不变。

13.W千瓦时3.6X106

【详解】

略

14.12.141

【详解】

［1］该电热水龙头正常工作时的电阻是

7

u2_(220V)2

=12.1Q

~P~4000W

[2]水龙头放热

Q=W=P/=4000Wx8.4s=33600J

升高温度为

^t_Q__________33600J________

-_4.2xlO5J/(kg-℃)xO.4kg

末温为

/1=21℃+20℃=41℃

15.255.6

【详解】

⑴只闭合开关Si,A电阻和变阻器串联，电压表测量A两端的电压，电流表测量通过A的

电流，由表中数据可知A的电阻

UK_2.00V

=25C

770.08A

⑵同时闭合开关S|、S2,A和B并联，电压表测量AB两端的电压，电流表测量干路中的电

流，10V电压下A中的电流

心以叱=0.4A

八R*250

由图可知，10V电压下干路中的电流是0.96A,由并联电路电流的规律可知通过B的电流

/B=/-/A-0.96A-0.4A=0.56A

B在10V电压下的电功率为

PB=U7B=1OVXO.56A=5.6W

16.4400800

【详解】

[1]从图中可以看到，电能表的额定最大电流是20A,家庭电路的电压是220V,根据电功率

的公式P=U/可知，他家同时使用的用电器总功率最大是

嗫x=山2=220Vx20A=4400W

他家同时使用的用电器总功率不能超过4400Wo

⑵从图中可以看到，消耗lkW-h的电能，电能表转盘转了600转，那么这段时间内电能表

转盘刚好转了120转，消耗的电能是

8

120rxlkWh

IWIZ=-----------------=0.2kWh=7.2xl05J

600r

这段时间是

Z=15min=15x60s=900s

根据户=?可知，该用电器的实际功率是

也=800W

t900s

该用电器的实际功率是800W。

17.6120.75

【详解】

山由图可知，灯泡、电阻Ro和滑动变阻器串联，电压表Vi测量电阻Ro和滑动变阻器的总

电压，电压表V2测量灯泡和电阻&）的总电压，电流表测量电路中的电流。当滑片P在最左

端时，只有灯泡L和电阻品串联接入电路中，电压表V2测量电源电压，电压表V2的示数

是6V,所以电源电压是6V。

当滑片P在最左端时，小灯泡此时正常发光，只有灯泡L和电阻Ro串联接入电路中，

电压表V2测量电源电压，电压表Vi测量描两端的电压，电压表Vi的示数是3V,电流表

示数为O25A,Ro的阻值

而%="=12。

I0.25A

已知滑动变阻器R的最大阻值与Ro的阻值相等，所以滑动变阻器R的最大阻值是12C。灯

泡两端的电压

UL=U-UO=6V-3V=3V

小灯泡的额定功率为

PL=ULZ=3VXO.25A=0.75W

18.(1)1.2V；(2)1.2W

【详解】

解：（1）当S1闭合、S2断开时，电路为&的简单电路，电流表测电路中的电流，当，、S2

都闭合时，两电阻并联，因为电压没变，所以通过&的电流不变，所以通过品的电流

^=4-^=1.2A-1A=O.2A

电源电压为

(7=/3/?I=0.2AX6Q=1.2V

9

(2)&消耗的功率

P=W,=1.2VxlA=1.2W

答：(1)电源电压1.2V；

(2)&消耗的功率1.2W,

19.(1)7,26x105J；(2)202Q；(3)980.1W

【详解】

解：(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能

U2(220V『<

%=j'v-xl0x60s=7.26x10sJ

加热R40Q

(2)保温状态时，电饭锅消耗的电能

n10r1,,

Wm=—=---------------kW,h

N3000r/(kW-h)300

保温的功率

WonnkWh

七=』=-----=0.2kW=200W

，保±h

60

当电路处于保温状态时，凡和此串联在电路当中，总电阻

匕空£2420

泮4200W

&的阻值为

R2=%-K=242Q-40Q=202Q

(3)此时的实际电压

U实=220Vx90%=198V

此时电饭锅加热的实际功率

答:(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能是7.26x105J；

(2)/?2的阻值是202Q；

(3)电饭锅加热状态的实际功率是980.1W。

10

20.(1)6Q；(2)1W；(3)2430J

【详解】

(1)由电路图知道，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压;

〃2

由？=幺知道，灯泡正常发光时的电阻

R

U2(6V)2

R=J=\~~i-=6Q

P6W

(2)由/-U图象知道，当电流表的示数为0.5A时，小灯泡两端电压UJ=2V；小灯泡的

电功率

Pi：=UL'I'=2VXO.5A=1W

(3)由图象知道，当电压表的示数为5V时，电路中的电流

I=IL"=0.9A

整个电路5min内消耗的电能

W=U〃=9VX0.9AX5X60s=2430J

答：(1)小灯泡正常发光时电阻为6C；

(2)当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为1W；

(3)整个电路5min内消耗的电能是2430J。

8lx

21.(1)15。；(2)9V；3Q；(3)P=