2022九年级物理上册第十五章电能与电功率章末2粤教沪版.pdf

第十五章章末2一、选择题1 .初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 在国际单位制中，电功的单位是()A.安 培(A)B.欧 姆(Q)C.焦 耳(J)D.瓦 特(W)【考点】电功与电能.【分析】在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。【解答】解：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.安培是电流的单位；欧姆是电阻的单位；瓦特是功率的单位。故选：C o【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的记忆，属于基础题，容易解答。2.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 家庭生活中，下列估测符合事实的是()A.家用彩电的电功率约为20 0 WB.写字台台面的面积约为20 0 c m 2C.洗浴用水的水温约7 0 D.正常人步行的速度约为5 m/s【考点】温度；长度的估测；速度与物体运动；电功率的计算.【分析】由生活中的经验可知家庭常见物体的相关物理知识，分析各项则可得出正确答案。【解答】A、家用电视机的电功率根据不同的型号功率一般在1 0 0 W 至 30 0 W 间，故一般认为电视机功率约为20 0 W,故 A正确。B、写字台面一般长为1.5 m,宽 0.5 m,故面积约为7 5 0 0 c m)故 B 错误。C、洗浴时水的温度应接近人体温度，即在37 左右，故 C错误。D、正常人步行的速度约为l m/s,故 D错误。故选：A,【点评】对日常生活中的温度、质量、声音的强弱、电流等进行准确的估测，是要求初中学生掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面能力。3.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 下列说法错误 的 是()A.发现有人触电时，应立即切断电源B.家用电器的金属外壳要接地C.l k W h=3.6X 1 06JD.家用电能表是用来测量用电器消耗电功率的仪表【考点】安全用电原则；电能表参数的理解与电能的求法.【分析】(1)发现有人触电时，首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源，再实行救援措施；(2)将家用电器的金属外壳接地，当用电器漏电时，电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；(3)l k W=1 0 0 0 W；l h=3 6 0 0 s；(4)电能表是用来测量家用电器消耗电能多少的仪器。【解答】A、发现有人触电时，应立即切断电源，故 A正确，不符合题意；B、家用电器的金属外壳要接地，故 B正确，不符合题意；C、l k W-h=1 0 0 0 W X 3 6 0 0 s=3.6 X 1 06J，故 C 正确,不符合题意;D、家用电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表，故 D 错误，符合题意。故 选:D o【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体导电了，还要知道单位的换算。4.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2标 有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Q 1AM字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中。已知电源电压为6V,电流表的量程为“00.6A”,电压表的量程为“03V”。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的变化范围 是（）A.0.25A0.5A,IV2V B.0.25A0.6A,1V2VC.0.3A-0.5A,1V-1.5V D.0.25A-0.5A,1.5V-2V【考点】欧姆定律的应用.【分析】由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率，则由功率公式可求得灯泡的额定电流及电阻；因灯泡、滑动变阻器及电流表串联，电压表测灯泡两端的电压，滑动变阻器阻值从零开始变大的过程中，电路中电流慢慢减小；在移动滑片过程中应保证电流表、灯泡及滑动变阻器都能安全工作，则可得出各表的变化范围。【解答】由灯泡铭牌可得，灯泡两端电压不得超过2V,即电压表最大不得超过2V；由功率公式P=UI得：灯泡的额定电流I=E=0.5A,故电路中电流最大不得超过0.5A；U 2V由功率公式可得：灯泡的电阻R=Ui=（2y）2=4 Q ；P 1 W当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，由欧姆定律可得：最小电流1坡 产 U二口=0.25A,此时灯泡两端的电压也为最小值，其值为：R+R 200+40UFI JM、R=0.25Ax4Q=1V；故电流表范围为0.25A0.5A；电压表范围为IV2V；故 选:A o【点评】本题重点在于把握各电器的额定电压或最大限制电流，不能让每个电器超过其限制值；同时根据滑动变阻器的变化引起的电压或电流的变化进行分析。5.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（）A.灯泡变暗，电压表示数变大B.灯泡变亮，电压表示数不变C.电路消耗的总功率变小，电压表示数不变D.电路消耗的总功率变大，电压表示数变大2【考点】电路的动态分析.【分析】据公式P=u i 以及U=I R可得P 灯=R灯分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实际功率，知道其明暗程度；该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和 D答案；电路消耗的总功率也可以根据P=U I,1=卫得出P=尤得出总功率R R a的变化情况。【解答】这个电路为串联电路，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R&=R 附+R”，R总 阻值也增大，根据欧姆定律I=J L 可以知道I减小，据公式P=U I 以及U=I R,8可得P 灯=R 灯，若 I 减小则灯泡实际功率P 灯减小，灯泡变暗据此可以排除答案B,该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和 D。故选：Co【点评】本题用排除法比较简洁，根据电压表测总电压示数不变排除A和 D,根据灯的实际功率P 灯=12R灯，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R#=R 滑+R g R 总 阻值也增大，I 减小，可以知道P ”减小，灯泡变暗，排除B,从而轻松选择出C 来。6.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 晓彤用如图所示的电路进行实验，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A.电流表的示数跟电压表的示数成正比B.电压表示数跟电流表示数的比值增大C.小灯泡的电流跟它两端的电压成正比D.小灯泡发光逐渐变亮【考点】欧姆定律的变形公式；电路的动态分析；电功率的计算.【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）金属导体的电阻除了与材料、长度和横截面积有关以外，还与温度有关，绝大多数金属导体温度升高时电阻增大，据此根据U=I R 判断小灯泡的电流与两端的电压关系；根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出电流表的示数与电压表的示关系，然后判断两者的关系;（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律结合变阻器的阻值判断电压表示数跟电流表示数的比值变化；（3）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P=U I 可知灯泡实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化。【解答】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）因灯泡的电阻与温度有关，且温度越高、电阻越大，所以，由 1=且可知，小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，故 C 错误；R电流表与电压表的示数关系1=一UR段,由于滑片移动时变阻器接入电路的阻值是变化的,R3所以，电流表的示数I 跟电压表的示数UR不成正比，故A错误；(2)当滑片P向右移动的过程中，R 接入电路中的电阻变大，由RM,可知，电压表示数跟电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数跟电流表示数的比值增大，故 B正确；(3)当滑片P向右移动的过程中，R接入电路中的电阻变大，总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由 P=U I 可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故 D 错误。故选：B o【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，知道灯泡的电阻与温度的关系是关键。7 .初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 使用电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为()A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B .电炉丝的电阻比连接导线的电阻大C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小【考点】焦耳定律在实际中的应用.【分析】(1)由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比、跟电阻大小成正比、跟通电时间成正比。(2)电阻丝和连接的铜导线串联在电路中(通过的电流相等)，通电时间是相同的，而电阻丝的电阻比铜导线的电阻大，据焦耳定律分析。【解答】A D、电炉在使用时，电阻丝和铜导线串联，在串联电路中电流处处相等，即：I 电 8 1 丝=1 号 战；故 A D 错误；B、据实际情况可知，串联电路中各用电器相互影响，通电时间t 相同，根据焦耳定律：Q=R t,因为R电城R觎，所以电流产生的热量：Q电 阻”Q导 战，即电阻丝产生的热量大于导线产生的热量，从而出现电阻丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线却不发烫的现象，故 B 正确；C、因为R电PR导 戏，且电流相等，所以据欧姆定律可知，既 U=I R 可得，加在电炉丝上面的电压比加在导线上的电压大，故 C错误；故选：B。【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电阻丝和相连接的铜导线为串联是本题的关键。8.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2一家用电器的铭牌上标有“2 2 0 V 1 1 0 W”的字样，工作时通过它的电流为0.4A,忽略温度对电阻的影响，该电器的实际功率()A.等 于 1 1 0 W B.大 于 1 1 0 W C.等于8 8 W D.小于8 8 W【考点】实际功率.2【分析】已知用电器的额定电压和额定功率，根据公式R=L可求该用电器工作时的电阻,p利用P=I2R可求该电器的实际功率。【解答】由可得，该用电器工作时的电阻R=u i=丝叱=440 Q,RP n o w当工作时通过它的电流为0.4A,忽略温度对电阻的影响，该电器的实际功率P i：B=I2R=(0.4A)42 X 440 0=70.4W&都断开时，灯泡与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，根 据P=UI=+求出灯泡的电阻，根据欧姆定律求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时电路的总电阻最小，变阻器接入电路中的电阻最小，根据P=UI求出电路消耗的最大功率，根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，然后得出答案;（2）当S、Si、S2都闭合时，R。与滑动变阻器R并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的最大总电阻，根 据p=u i=q求出电路的最小功率；当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律求出最小总电阻，利用电阻的并联求出滑动变阻器接入电路的最小阻值。【解答】（1）当S闭合，Si、8都断开时，灯泡与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，2TT 2 p由P=1L可得，灯泡的电阻：R=*=_=6Q,R PL 1.5W灯泡的额定电流：=曳=啰=0.5A,RL 6Q因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,所以，电路中的最大电流I大=0.5A,此时电路的总电阻最小，变阻器接入电路中的电阻最小,则电路消耗的最大功率：P=UI 大=6V X 0.5A=3W,故 A 错误；5此时电路中的总电阻：R后L=6V=12 Q,I 大 0.5A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R /小=R 总-R,=12。-6 Q=6 Q,则滑动变阻器的阻值范围是6 Q20。，故C正确；(2)当S、Si、S2都闭合时，R。与滑动变阻器R并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最多，电路的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的最大总电阻：R *=R大R。=20C X40Q=40Q,R大+R0 20Q+40Q 3电路消耗的总功率最小值：P,h=lj2=(6V)2=2.7W,故 B 错误；R大 世Q3当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的总电阻最小，此时电路中的总电阻：R 小=U=6V=io Q,耳 0.6A因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，10Q 40Q R 涓解得：故D错误。故选：C【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和最大、最小阻值是关键。1 0.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2两根阻值不等的电热丝串联在电路中，在相等的时 间 内()A.消耗的电能一样多B.电阻大的电热丝消耗的电能多C.电阻小的电热丝消耗的电能多D.无法确定【考点】串联电路的电流规律；电功与电能的计算.【分析】由串联电路的电流规律可知通过两电热丝的电流，则由电功公式可比较消耗电能的多少。【解答】因两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，则 由W=I2R t可得，电阻大的电阻丝在相等时间内消耗的电能要多；故选：Bo【点评】本题考查电功公式的应用及串联电路的电流规律，属公式的直接应用题目，较为简单。1 1.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图所示，下列测量记录正确的是()6B.A.物体的长度是3.1 5 c m、体温计的示数是3 6.7 C.弹簧测力计示数是1 ND.电能表的示数是2 0 1 5 k W-h【考点】体温计的使用及其读数；刻度尺的使用；弹簧测力计的使用与读数；电能表参数的理解与电能的求法.【分析】使要弄清楚刻度尺的量程和分度值再去读数。起始端是否从零开始，起始端没从0开始，把 2.0 0 c m 处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去2.0 0 c m 即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位。要弄清楚体温计的量程和分度值再去读数。要弄清楚弹簧测力计的量程和分度值再去读数。电能表的读数要注意，最后一位为小数位。【解 答】A、刻 度 尺 的 分 度 值 是 1 m m,末 端 刻 度 值 为 3.1 5 c m,物 体 长 度 为 3.1 5 c m -2.0 0 c m=l.1 5 c m.故 A 错误；B、体温计的量程为3 5 4 2,一个大格表示1 ,里面有1 0 个小格，因此它的分度值为0.1 .因此它的读数=3 6+0.7=3 6.7 .故 B 正确；C、弹簧测力计的分度值是0.2 N,所以弹簧测力计的示数是0.2 N X 4 R.8 N.故 C错误；D、电能表的读数为2 0 1.5 k W h.故 D错误。故 选:B。【点评】本题综合考查了刻度尺、温度计、弹簧测力计、电能表四种测量工具的使用与读数，明确分度值是测量读数的关键。1 2.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章 卷 2如图是某款电热水龙头的电路原理图，R、R?为电热丝，通过旋转手柄可实现冷水、温水、热水档之间的切换，若 R z=2R“水龙头在温水档正常工作时电功率为2000W,则它在热水档正常工作时的功率为（）A.1000W B.2000W C.3 000W D.4 000W【考点】电功率的计算.2【分析】根 据 p 二分析解答，分析功率大小，确定状态；利 用 w=p t 求出正常工作时消耗R7的电功率。【解答】当开关同时接触1、2 触点时，两电阻出断路状态，电功率为零，水龙头出冷水；2当开关同时接触2、3触点时，电路中只有R接入电路，电路中的电阻最大，根 据 P=!一可R知，在电压一定时，电功率最小，处于保温状态，水龙头放出的是温水；当开关同时接触3、4触点时，两电阻并联，电路中电阻最小，电功率最大，处于加热状态，水龙头出热水；因 为 R z=2R i,由 P=_ y L 可知，当电压相等时，R 2消耗的功率为R的工，故 R 2功率为P 2=j _ XR 2 22000W=1000肌加热档位时的总功率为：P=P1+P2=2000W+1000W=3 000W o选 C。【点评】此题主要考查学生对于电功率的理解，结合实际电路分析用电器的状态是能力的考查。二、填空题13 .初中物理九年级上粤沪版第15 章卷2 电能表是用来测量电路消耗 的仪表。小红家的电能表9月底的示数为 0,10月份小红家共用电5 0k W h,10月底小红家的电能表的示数为 k W h.5 0k W h 合 J。【考点】物理量的单位及单位换算；电能表参数的理解与电能的求法.【分析】本题抓住电能表是用来测量电路消耗电能的仪表，测量电能的方法是计数器的示数之差。注意最后一位虚线框内的为小数，单位是k W h。【解答】电能表是用来测量电路消耗电能的仪表；小红家10月份消耗的电能为：W=5 0k W h+213 8.2k W h=218 8.2k W h=218 8.2X 3.6 X 106J=l.8 X 108J故答案为:电能；218 8.2；1.8 X 10%【点评】本题考查了电能表用途和电能表读数方法；电能表的读数方法：（1）月末的减去月初的示数。（2）最后一位是小数。（3）单位k W h。14 .初中物理九年级上粤沪版第15 章卷2 我国家庭照明电路的电压为V；接在照明电路中的一盏电灯，正常发光25 h 耗 电 l k h,其额定功率为 W。【考点】家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法；电功率的计算.【分析】我国家庭照明电路的电压为220V；知道电灯25 h 消耗的电能，根 据 P=里求出这盏t电灯的功率。【解答】我国家庭照明电路的电压为220V；这盏电灯的功率：p=W _=lkWh=0 04 k W=4 0Wot 25h因电灯正常发光，故其额定功率为P 桁P u d O k故答案为:220；4 0。【点评】本题主要考查了电功率的计算，比较简单，计算过程要注意单位的换算。15 .初中物理九年级上粤沪版第15 章卷2 灯泡L和 L上都标有“3 V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。L的 额 定 功 率 为 若 把 小 灯 泡 L和 L串联在电源电压为3 V 的电路中，L的电功率为 W o8u/v【考点】电功率的计算.【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出灯泡正常发光时的电流；利用P=UI 求出L的额定功率。(2)首先根据图中两灯泡的一组电压和电流值求出各自的阻值，串联时，根据串联电路的电阻特点可知总阻值，然后根据欧姆定律求出电路中的电流，利用P=1 R求出L的电功率。【解答】(1)由图可知：灯泡L的电压为额定电压3 V时，电流L=0.1 2 A,A L i 的额定功率 P i=Us iI i=3 VX0.1 2 A=0.3 6 W。(2)由图可知 U=3 V 时,电流 L=0.1 2 A,L=0.2 4 A；VI=U,R.灯泡电阻为：R,=_y _=3 V=2 5 Q,T7 0.1 2 AR,=U=3 V=1 2.5 C,I2 0.2 4 AV 串联电路中总阻值等于各电阻的阻值之和，二串联时,R=Ri+R*2 5 Q+1 2.5 Q=3 7.5Q；则电路中的电流I=U=3 V=o.08 A,R 3 7.5 QL的电功率：PI=TR=(0.O8 A)2X 2 5 Q=0.1 6 W0故答案为:0.3 6；0.1 6【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及从图象中得出相关的信息。1 6.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2现在有很多新能源发电，例如太阳能光伏发电系统，它可以将太阳能转化成电能再转化为蓄电池的能。现在利用一该电源给灯泡供电,电路如图所示，电源的输出电压恒定不变。现将一个灯泡L (若电阻保持不变)拉在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的功率为3 6 W,若将灯泡L 接在离电源较远的C、D两点时，灯泡 L的功率为9 W.则此时输电导线A C、B D 共 同 消 耗 的 功 率 为%【考点】电功率的计算；太阳能的转化.【分析】(1)太阳能光伏发电系统是把太阳转化成电能再转化为化学能储存起来；(2)先设出灯泡L分别连接在A、B和 C、D两点时电路中的电流，根据P=R 分别列出灯泡 L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L9接 C、D两点时电源的功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线A C 和 B D 消耗的总功率。【解答】（D 太阳能光伏发电系统，它可以将太阳能转化成电能再转化为蓄电池的化学能;（2）灯泡L 连接在A、B两点时，电路为灯泡的简单电路，设电路的电流为L,则灯泡的功率（即电路的总功率）:Pi=I Ri=3 6 W-若将灯泡L 接 C、D两点时，灯泡和输电线的电阻串联，设此时电路的电流为此时灯泡的功率：P2=I22RI=9W-式+式可得：1 1：1 2=2：1 ；若将灯泡L 接 C、D两点时，此时电路的总功率为：P3=UI2,则两次的总功率之比：L=U II P2 u i2即 P3=空1=工 X3 6 W=1 8 W；I 1 2所以导线A C、B D 共同消耗的功率为：P-P2=1 8 W-9 W=9 W故答案为：化学；9。【点评】本题考查了太阳能的转化和电功率公式的灵活应用，关键是根据电阻消耗的功率求出电流之间的关系，从而求出将电阻R 接 C、D两点时电路的总功率。1 7.初中物理九年级上粤沪版第1 5 章卷2 将 L i“2 2 0V 4 0W”和 L 2 ”2 2 0V 1 00W 两只灯泡分别串联和并联后，接入电压可调的电源上。灯泡串联时，消耗的功率较大，电路消耗的最大功率为肌两只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比为（电压不允许超过额定值，灯丝电阻不随温度变化）【考点】电功率的计算.【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常工作时的电流，由电功率公式可以求出灯泡电阻，然后由串并联电路特点、电功率公式分析答题。【解答】V P=U I,二灯泡正常工作时的电流：L=P i=40W =_ g _ A,U i 220V 11L=.l=100W=5 A.U2 220V I TV I=U,R.灯泡电阻：R=_HL=L=1210Q,I.2.1 i rAR 尸 220V =484 C,12 5 i rA两灯泡串联时，通过它们的电流i 相等，由 P=R可知，电阻越大，灯泡消耗的功率越大，由于L的电阻大于L z 的电阻，因此灯L消耗的功率大；两灯泡串联，为保证电路安全，电路电流应等于额定电流较小灯泡的电流,即电路电流I=I 1=J _ A,电路消耗的最大功率P申 最 大=12（R 1+R2）=（2 A）2X （1210Q+484111110Q )=56W；两灯泡并联时，灯泡两端最大电压等于其额定电压，灯泡并联时的最大功率P#=P i+P 2=40W+100W=140W,两只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比：P串 最 大：P并 最 大 二 56W：140W=2：5；故答案为：L；56；2：5。【点评】本题考查了判断哪个灯泡消耗的功率大、求最大功率与功率之比，知道灯泡铭牌含义、应用串并联电路特点、电功率公式即可正确解题。三、解答题18.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2 目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值。将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路。如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5X 10V的高压电源上。求：(1)当电路中的电流为30A 时，用电器M消耗的电功率是多大？(2)当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R。不能大于某一值，这个值是多大？|R.QT-I I IR-；-超导限流器M甲7.【考点】欧姆定律的变形公式；电功率的计算.【分析】由图甲可知，电路电流小于50A 时超导限流器的电阻为零，电流大于50A 时，电阻为一定值；(1)电路电流为30A 时，超导限流器电阻为零，由电功率公式P=U I 可以求出M消耗的电功率。(2)M短路时，超导限流器两端电压等于电源电压，为保护电路，电路不能处于短路状态，电路电阻不能为零，超导限流器电阻不能为零，则电路电流最小为50A,由欧姆定律可以求出超导限流器的电阻。【解答】(1)由图甲可知，电路电流L=30A 时，超导限流器的电阻为零，用电器M两端电压等于电源电压，则用电器功率为：P=U I=5 X l O V X 30A=l.5 X 106W；(2)M短路时，限流器两端电压等于电源电压，为保护电路，限流电阻阻值不能为零，电路电流最小为50A,由 1=旦可知，R限流电阻阻值 Rn=J L=5X 104V 1000fi：50A答：用电器M消耗的电功率是申5 X 1 0%(2)超导限流电阻阻值不能大于1000【点评】由图象找出超导限流电阻阻值与电流的关系，应用电功率公式及欧姆定律即可正确11解题。19.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2 如图所示是某简易电加热器的电路图。电源电压是36V保持不变，R,R?是发热电阻丝，R2的电阻是42 Q,滑动变阻器的最大电阻是12 Q.开关s 接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，且每个挡内的温度是可调的。试求：(1)开关s 接“1”时，变阻器的滑片在A端，R 的功率是72W.R 的电阻是多少？(2)开关s 接“2”时，变阻器的滑片在A端，电路中的电流是多少？(3)开关s 接“1”时，变阻器的滑片在B端，R 的功率是多少？-3-I-C )省L J【1 点】欧姆定律的变形公式；电功率的计算.【分析】(1)分析电路可知，开关s 接“1”时，变阻器的滑片在A端，电路为Ri的基本电路；由功率的变形公式R=比 求 出 R 的电阻；P(2)分析电路可知，开 关 s 接“2”时，变阻器的滑片在A端，两个定值电阻串联；根据串联电路的特点，由欧姆定律求出电路电流；(3)分析电路可知，开 关 s 接“1”时，变阻器的滑片在B 端，滑动变阻器与定值电阻R,串联，根据串联电路的特点，由欧姆定律求出电路电流，然后由功率公式P=FR求出R 的功率。【解答】(1)开关s 接“1”时，滑动变阻器与R 串联，电阻 Ri 的阻值 R,=.=(36V)2=i8 Q；Pl 72W(2)开关s 接“2”时，开关s 接“2”时，变阻器的滑片在A端，两个定值电阻串联，电路电流 1=U =36V=0.6A：18Q+42Q(3)开关s 接“1”时，变阻器的滑片在B端，此时电路中电流：I*=_ H_=_36V_=I.2A,+R 180+120Ri 的功率:P=I,2RI=(1.2A)2X18Q=25.92W答：(1)R1的电阻是18 Q；(2)开关s 接“2”时，变阻器的滑片在A端，电路中的电流是0.6A；(3)开关s 接“1”时，变阻器的滑片在B端，L 的功率是25.92W。【点评】本题考查了求电阻的阻值、电流、功率等问题，分析电路结构是正确解题的前提,熟练掌握功率的变形公式、欧姆定律、功率公式是正确解题的关键。2 0.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2 如图是某具有保温功能的电热水壶电路原理图，额定电压为220V,当 8 和 S2同时闭合时，电热水壶处于加热状态；当，闭合，S?断开时,电热水壶处于保温状态；电热丝Ri=40Q,R2=1170Q,工作过程中不计温度对电热丝电阻的影响，电热水壶加热效率为90%.某次该电热水壶将0.8kg的水从25加热到100所用时间为2 8 0 s,求:(1)该电热水壶的额定保温功率是多少？(2)这过程中0.8kg的水吸收了多少热量？水的比热容c 木=4.2X1O；J/(kg)(3)这过程中电热水壶的实际工作电压是多少？12【考点】热量的计算；电功率的计算.2【分析】(1)当，闭合，&断开时，R、R 连入电路，求出总阻值，根 据 P=L 求出保温时电热水壶的功率。(2)根据Q=cm(t-to)求出水吸收的热量；(3)由加热效率电流所做的功，根 据 P=*求出电热水壶的实际功率，根 据 P=1匕的变形式求实际工作电压。【解答】(1)当&闭合，&断开时，R Rz连入电路，.串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，R=R,+R2=40 0+11700=12100,则保温功率为P 所 止=(2 2 O V)2=4 0W；R 1210Q(2)水吸收的热量 Q=c*m(t-t0)=4.2X 103J/(k g*)X0.8kgX(100-25)=2.52X10-5J；5(3)实际电流所做的功 W=QI=2-5 2 X IQ J=2.RX105T：.实际功率 p.=W=28X 10 J=1000W.t 280s由图可知电热水壶处于加热状态时，只有电阻Ri连入电路;0由 p=尤得:实际电压 U /p-=V1000W X40O=200V答：(1)该电热水壶的额定保温功率是40%(2)这过程中0.8kg的水吸收了 2.52X 10-5J 的热量;(3)这过程中电热水壶的实际工作电压是200V。【点评】本题考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式结合欧姆定律计算相关物理量的能力。13