2019秋九年級(jí)物理全冊(cè) 第十六章 電流做功與電功率章末小結(jié)與提升習(xí)題 （新版）滬科版

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1、第十六章 電流做功與電功率 章末小結(jié)與提升 類型1　電能和電能表 1.一天,小紅看她家電能表的表盤如圖所示,此時(shí)電能表的讀數(shù)是　314.5　kW·h;該電能表的表盤每轉(zhuǎn)300 r,說明小紅家的用電器消耗了　0.5　kW·h的電能。? 2.( 常州中考 )太陽能充電寶上表面貼有太陽能板,可利用太陽能為內(nèi)部鋰電池充電,但銷量低迷。某款太陽能充電寶內(nèi)鋰電池容量為0.1 kW·h、合　3.6×105　J。在充足陽光下太陽能板產(chǎn)生5 V電壓、0.25 A電流為鋰電池充電,充電效率為80%,將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿,太陽能板需要輸出　4.5×105　J的電能。若每天充足

2、太陽光照10小時(shí),需要　10　天才能將鋰電池充滿。? 類型2　電流做功的快慢 3.如圖為一只“6 V　1.5 W”小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像。若把三只這樣的燈泡串聯(lián)起來,接在12 V的電源兩端,則此時(shí)每只小燈泡的電阻及實(shí)際功率為( B ) A.24 Ω　0.67 W B.20 Ω　0.8 W C.24 Ω　0.96 W D.20 Ω　0.67 W 4.小夏將n個(gè)“3 V　0.3 W”的小燈泡,按照甲、乙兩種連接方式分別接入電壓為U的電路中( 如圖所示 ),通過分別調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2,使所有小燈泡均正常發(fā)光。則甲、乙兩電路中的總電流與總功率的關(guān)系正確的是(

3、 A ) A.P甲=nP乙 B.P甲=n2P乙 C.I甲=I乙 D.I甲=1nI乙 類型3　電功率的測(cè)量 5.( 攀枝花中考 )小明同學(xué)利用電流表和電阻箱測(cè)量小燈泡的功率,設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)物電路。 ( 1 )為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)S1前,應(yīng)將滑片P移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的　B　( 選填“A”或“B” )端;? ( 2 )閉合開關(guān)S1,將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為I1,如圖乙所示,I1=　0.2　A;? ( 3 )將開關(guān)S2扳向“2”,保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變,調(diào)節(jié)變阻箱的阻值R,使電流表的示數(shù)仍為I1,此時(shí)R=5

4、Ω;則步驟( 2 )中小燈泡的電阻R1=　5　Ω,測(cè)量小燈泡電阻的方法是　等效替代法　( 選填“控制變量法”或“等效替代法” );? ( 4 )步驟( 2 )小燈泡的實(shí)際功率P1=　0.2　W;? ( 5 )若小燈泡的額定電流為I0=2I1,以下關(guān)于小燈泡的額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系,你認(rèn)為最有可能的是　D　。? A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1 類型4　電流的熱效應(yīng) 6.( 深圳中考 )如圖為“探究焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)相同的燒瓶中密封初溫相同、質(zhì)量相等的煤油,通電一段時(shí)間后,右側(cè)玻璃管中液面比左側(cè)高。下

5、列說法正確的是( D ) A.通過玻璃管中液面的高度判斷電流產(chǎn)生熱量的多少,這種方法是控制變量法 B.右側(cè)電阻絲的阻值比左側(cè)小 C.通過右側(cè)電阻絲的電流比左側(cè)小 D.該裝置用于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系 7.如圖所示,兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣,通電t秒后( 兩容器都不向外放熱 ),下列說法正確的是( C ) A.兩容器中電阻產(chǎn)生的熱量相同 B.右邊容器中空氣的溫度是左邊容器中空氣溫度的兩倍 C.右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的兩倍 D.右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的四倍 類型5　電功

6、率的綜合計(jì)算 8.( 內(nèi)江中考 )如圖所示,電源電壓恒為3 V,燈泡L標(biāo)有“3 V　1.5 W”字樣( 不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響 ),滑動(dòng)變阻器R最大阻值為30 Ω,電壓表量程為“0~3 V”,電流表量程為“0~0.6 A”。在電路安全的情況下,下列判斷正確的是( D ) A.燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為10 Ω B.只閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的取值范圍只能是0~10 Ω C.只閉合開關(guān)S,該電路的最大功率是2.5 W D.將滑片P移到R的最左端,閉合開關(guān)S、S1,電流表示數(shù)為0.6 A 9.已知電源電壓為9 V,R1=15 Ω,電路連接如圖所示,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到

7、圖中位置,使滑動(dòng)變阻器電阻RaP=15R2,此時(shí)電壓表的示數(shù)為4.8 V。保持原電路不變,如果將電壓表換成電流表。求: ( 1 )電流表的示數(shù); ( 2 )若移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn),使滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.2 W,通過R1的電流。 解:( 1 )由題圖可知,電路中R1與R2的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)滑片右側(cè)部分電阻兩端的電壓,所以電路中的電流I1=UPbRPb=UR1+R2 即4.8V1-15R2=9V15Ω+R2,解得R2=30 Ω 將電壓表換成電流表后,R1與15R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電流表的示數(shù) I2=UR1+15R2=9V15Ω+15×30Ω≈0.

8、43 A ( 2 )設(shè)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.2 W時(shí)電路中的電流為I,則R2兩端的電壓 U2=U-IR1=9 V-I×15 Ω 滑動(dòng)變阻器消耗的電功率 P2=U2I=( 9 V-I×15 Ω )I=1.2 W 整理可得15 Ω×I2-9 V×I+1.2 W=0 解得I=0.2 A或I=0.4 A 電路中的最大電流I大=UR1=9V15Ω=0.6 A 電路中的最小電流I小=UR1+R2=9V15Ω+30Ω=0.2 A 因0.2 A和0.4 A均在0.2 A~0.6 A之間,所以通過R1的電流可能是0.2 A,也可能是0.4 A 實(shí)驗(yàn)一:測(cè)量小燈泡的電功率

9、1.實(shí)驗(yàn)器材 電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線等。 2.實(shí)驗(yàn)原理:P=IU。 3.實(shí)驗(yàn)電路圖 4.實(shí)驗(yàn)步驟 ( 1 )按設(shè)計(jì)的電路圖連接實(shí)物,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。 ( 2 )檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察電壓表的示數(shù)。當(dāng)電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓時(shí),記下電流表的示數(shù)。 ( 3 )調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的發(fā)光情況,并記下電壓表和電流表的示數(shù)。 ( 4 )調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓的15,觀察小燈泡的發(fā)光情況,并記下電壓表和電流表的示數(shù)。 次數(shù)

10、 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 燈泡亮度 U實(shí)=U額 U實(shí)>U額 U實(shí)U額,P實(shí)>P額,小燈泡的亮度比正常發(fā)光亮一些。 ( 3 )U實(shí)

11、燈泡不亮,電流表、電壓表均正常偏轉(zhuǎn),但偏轉(zhuǎn)角度較小,則接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是　C　( 填字母 );? A.更換小燈泡 B.檢查電路是否斷路 C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光 ( 2 )為了測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率,小華應(yīng)進(jìn)行的下一步操作是　移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5 V,并記下電流表的示數(shù)　;? ( 3 )之前物理老師已測(cè)出該規(guī)格小燈泡的電流與電壓的關(guān)系數(shù)據(jù)如表所示: 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 U/V 0.30 1.20 2.00 2.50 2.90 I/A 0.03 0.12 0.18 0.20 0.21

12、小華想親自做一次實(shí)驗(yàn),看能否測(cè)得同樣的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中,小華發(fā)現(xiàn)無法得到上述表格中的一組數(shù)據(jù),請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行推斷應(yīng)是第　1　( 填序號(hào) )次數(shù)據(jù),理由是　滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小　。? 實(shí)驗(yàn)二 :探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān) 1.實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法、轉(zhuǎn)換法。 2.實(shí)驗(yàn)原理 在兩個(gè)相同的燒瓶中裝質(zhì)量相同的煤油,瓶中各放一根電阻絲,右瓶中電阻絲R1的電阻比左瓶中R2的電阻大,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油的溫度上升得越高。 3.實(shí)驗(yàn)器材 電源、導(dǎo)線、開關(guān)、兩個(gè)裝有相同質(zhì)量煤油的燒瓶、銅絲、鎳鉻合金絲、滑動(dòng)變阻器、電流表、溫度計(jì)

13、和秒表。 4.實(shí)驗(yàn)電路圖 5.實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論 ( 1 )連接電路,閉合開關(guān)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)右側(cè)燒瓶中溫度升高得較快,這說明右側(cè)燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。 ( 2 )只將右瓶中的電阻絲接入電路,利用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流,使電流比剛才的電流大,通電時(shí)間跟上次實(shí)驗(yàn)一樣,發(fā)現(xiàn)燒瓶中煤油的溫度比上次升高得快,這說明電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流越大,電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。 ( 3 )觀察其中一個(gè)燒瓶,通電時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)現(xiàn)燒瓶中煤油的溫度升高得越多,說明電阻和電流一定時(shí),通電時(shí)間越長(zhǎng),電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。 6.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格 次數(shù) 通過電 阻絲的 電流I

14、/A 電阻絲的 電阻/Ω 通電時(shí) 間t/s 溫度計(jì)示 數(shù)的變化 結(jié)論 1 相同 不同 相同 2 不同 相同 相同 3 相同 相同 不同 【針對(duì)訓(xùn)練】 2.用如圖1所示的裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”,相同燒瓶?jī)?nèi)裝滿了煤油。 ( 1 )燒瓶中裝入的煤油是　絕緣體　( 選填“導(dǎo)體”或“絕緣體” );? ( 2 )請(qǐng)根據(jù)實(shí)物電路,在圖2虛線框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖; 答案:如圖所示 ( 3 )為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)　相等　,通過R1的電流　小于　通過R2的電流;?

15、 ( 4 )通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大,說明　在電阻和通電時(shí)間相等時(shí),電流越大產(chǎn)生的熱量越多　;? ( 5 )小紅用如圖3所示的裝置,進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖像,根據(jù)焦耳定律可知,圖4中能正確反映h-I關(guān)系的是　A　。? 電源功率指的是電源提供的全部功率,等于內(nèi)外電路消耗的電功率之和。常用P總=EI來計(jì)算,其中E為電源電動(dòng)勢(shì),I為電路中的電流。電源內(nèi)阻消耗的電功率為P內(nèi)=I2r,其中r為電源的內(nèi)阻。電源的輸出功率就是外電阻消耗的功率,有P出=I2R=ER+r2R=E2R( R-r )2+4Rr=E2( R-r )2R+4r,其中R為外電阻的阻值,分析可知,只有R=r時(shí),P出才有最大值。 【針對(duì)訓(xùn)練】 如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動(dòng)勢(shì),r為電源內(nèi)阻,以下說法中一定正確的是( C ) A.當(dāng)R2=r時(shí),R2上消耗的功率最大 B.當(dāng)R1=R2+r時(shí),R1上消耗的功率最大 C.當(dāng)R2=0時(shí),R1上消耗的功率最大 D.當(dāng)R2=0時(shí),電源的輸出功率最大 11