第
4
讲 电功率
期末提分练案
人教
版 九年级下
第
1
课时 达标训练
1
.
(
中考
·
荆州
)
笔记本电脑发热会影响使用寿命。
如图
是一款笔记本电脑散热支架,通过导线与电脑连接时,五个风扇就转动起来,从而帮助电脑散热。下列分析正确的是
(
)
A
.风扇转动时将机械能转化为电能
B
.风扇之间一定串联
C
.风扇在工作时主要将电能转化为内能
D
.电脑是通过与空气之间的热传递来散热的
期末提分练案
D
2
.下列数据中,最接近实际情况的是
(
)
A
.普通家用照明灯的工作电流约为
2 A
B
.家用手电筒的功率约为
200 W
C
.一节新干电池的电压约为
1.5 V
D
.电饭锅加热煮饭时的功率约为
100 W
期末提分练案
C
3
.一个标有
“220 V
440 W”
的电热器,当通过它的电流为
1 A
时,它的实际功率
(
)
A
.等于额定功率
B
.
大于额定功率
C
.小于额定功率
D
.无法判断
期末提分练案
C
4
.下列现象或装置,利用了电流热效应的是
(
)
①
电视机后罩有许多小孔;
②
电动机外壳上装散热片;
③
长期不用的电视机隔段时间通一次电;
④
白炽灯
;
⑤
电脑机箱里装有小风扇;
⑥
电暖手宝。
A
.
①②⑥
B
.
①②⑤
C
.
③④⑥
D
.
②③⑥
期末提分练案
C
5
.
(
中考
•
锦州
)
如图所示的是电热驱蚊器,它是利用电流的
________
效应来工作的;当放入蚊香片的电热驱蚊器开始工作时,我们会闻到蚊香的气味,这是
______
现象。
期末提分练案
热
扩散
6
.当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是
________
现象。利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为
________(
填“化学能”或“内能”
)
所造成的能量损失。
期末提分练案
超导
内能
7
.
(
中考
·
南充
)
已知定值电阻
R
1
∶
R
2
=
2
∶
3
,若把它们串联在同一电路中,通过它们的电流之比
I
1
∶
I
2
=
_______
;若把它们并联在同一电路中,
R
1
、
R
2
消耗的电功率之比
P
1
∶
P
2
=
________
。
期末提分练案
【
点拨
】
串联电路中电流处处相等,则通过它们的电流之比
I
1
∶
I
2
=
1
∶
1
;若把它们并联在同一电路中,它们消耗的电功率之比
P
1
∶
P
2
=
R
2
∶
R
1
=
3
∶
2
。
【
答案
】
1∶1; 3∶2
期末提分练案
8
.
(2018·
南充
)
如图所示,电源电压不变,灯泡标有
“4 V
,
2 W”
字样,当开关
S
闭合时,灯泡正常发光,电流表的示数为
0.6 A
,电阻
R
的电功率为
______W
,通电
1 min
,
R
产生的热量为
________J
。
期末提分练案
【
答案
】
0.4
;
24
期末提分练案
9
.
(2018·
淄博
)
在
“
探究物质的吸热能力
”
实验中,把质量均为
0.5 kg
的水和食用油分别装入两个相同的容器内,用相同的电加热器给它们加热,其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失,加热
2 min
,食用油吸收的热量是
________J
,电
加热器的实际功率是
________W
。
[
c
水
=
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)]
期末提分练案
【
答案
】
4.2×10
4
;
350
期末提分练案
10
.
(
中考
·
长春
)
如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝
R
1
和
R
2
串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝
R
3
和
R
2
并联。
(1)
图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与
________
的关系,电阻丝
R
3
的作用是使通过电阻丝
R
1
和
R
2
的电流
________
。
期末提分练案
【
点拨
】
图甲中,其中一个容器的外部有一个完全相同的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联,使通过左边容器中电阻丝的电流与通过右边容器中电阻丝的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
【
答案
】
电流;不同
期末提分练案
(2)
如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧
U
形管中液面很快出现高度差,右侧
U
形管中液面高度差为零,原因可能是电阻丝
________
断路。
期末提分练案
【
点拨
】
图乙中,左侧
U
形管中液面很快出现高度差,右侧
U
形管中液面高度差为零,说明电阻丝
R
1
能够产生热量,电阻丝
R
2
没有产生热量,原因可能是电阻丝
R
2
断路。
【
答案
】
R
2
期末提分练案
11
.
(2018·
广安
)
小丽同学手里有一只标有
“3.8 V”
字样的小灯泡,她想知道小灯泡的额定电功率,于是在学校实验室找来一些器材,连接成了如图甲的
实验电路,电源电压恒定不变。
(1)
请你用笔画线代替导线,将图甲的
电路连接完整
(
要求滑片
P
向右移灯泡变亮
)
。
如图所示。
【
点拨
】
要求滑片
P
向右移灯泡变亮,即滑片
P
向右移滑动变阻器连入电路的阻值变小,滑动变阻器下方应接
B
接线柱;
期末提分练案
(2)
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片
P
,发现灯泡始终不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针明显偏转,出现这种现象的原因可能是
_________________
。
小灯泡断路
【
点拨
】
闭合开关,移动滑片
P
,灯泡始终不亮,电流表示数几乎为零,可见电路是断路;电压表指针明显偏转,说明电压表与电源两极连接正常,表明电路故障为小灯泡断路;
期末提分练案
(3)
排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片
P
,到某一位置时电压表的示数为
3 V
,若要测小灯泡的额定功率,应在此位置基础上将滑片
P
向
________(
填
“
左
”
或
“
右
”)
移动。
右
【
点拨
】
排除故障后,滑片
P
到某一位置时电压表的示数为
3 V
,要测小灯泡的额定功率,应该让小灯泡两端的电压达到
3.8 V
,即应增大小灯泡两端的电压,滑片
P
向右移动;
期末提分练案
(4)
当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是
________W
。
1.444
【
点拨
】
小灯泡的额定功率:
P
额
=
U
额
I
额
=
3.8 V×0.38 A
=
1.444 W
。
期末提分练案
12
.
(
中考
·
遵义
)
如图所示,电源电压保持不变,灯丝电阻不受温度影响,滑动变阻器的最大电阻为
12 Ω
。当
S
闭合、
S
1
断开,滑动变阻器的滑片
P
在
a
端时,电压表示数为
6 V
;当
S
、
S
1
都闭合,滑动变阻器的滑片
P
在
b
端时,电流表的示数为
2 A
。
(1)
当
S
、
S
1
都闭合,滑动变阻器的滑片
P
在
b
端时,电压表的示数是多少?
期末提分练案
解:当
S
、
S
1
闭合,滑动变阻器的滑片
P
在
b
端时,
灯
L
与
R
并联,电压表测量电流表两端的电压,
相当于被短路,示数为零。
期末提分练案
(2)
电源电压是多少?
期末提分练案
(3)
当
S
闭合,
S
1
断开,滑动变阻器的滑片
P
在
a
端时,灯
L
的实际功率是多少?
期末提分练案
当
S
闭合,
S
1
断开,滑动变阻器的滑片
P
在
a
端时,灯
L
与
R
串联,灯
L
的实际功率:
P
实
=
I
2
R
L
=
(0.5 A)
2
×12 Ω
=
3 W
。
13. (2017·
大连
)
如图是一个温度可调的育苗箱电路,电源电压为
36 V
,且保持不变。发热电阻
R
1
的阻值为
40 Ω
,
R
2
为滑动变阻器。闭合开关
S
,将滑动变阻器的滑片
P
移到
a
端时,
R
1
的功率最大;将滑片
P
移到
b
端时,电路中的电流是
0.4 A
。试求:
(1)
R
1
的最大功率是多少?
期末提分练案
期末提分练案
(2)
滑动变阻器
R
2
的最大阻值是多少?
期末提分练案
(3)
将滑片
P
移到某一位置,
R
2
两端电压为
16 V
时,通电
5 min
,电流对整个电路做的功是多少?
期末提分练案
第
4
讲 电功率
期末提分练案
人教
版 九年级
下
第
2
课时 技巧
训练
电功率综合计算中的常用技巧
1. (2017·
临沂
)
现代居家生活中,水族箱已成为室内装饰的一个亮点,某品牌水族箱的玻璃容器内盛有
50 L
水,内置一根
“220 V
100 W”
的自动温控棒,冬天养热带鱼时,水族箱内水的温度要求控制在
26
~
28
℃
之间
(
温控棒在水温低于
26
℃
时开始工作,水温达到
28
℃
时自动断开
)
。
(1)
求水族箱中水的质量;
期末提分练案
水族箱中水的质量:
m
=
ρV
=
1.0×10
3
kg/m
3
×50×10
-
3
m
3
=
50 kg
。
(2)
在某次温控中,温控棒正常工作了
87.5 min
,求该次温控棒的温控效率
[
水的比热容为
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)]
;
期末提分练案
(3)
若用电高峰时,家庭电路的实际电压仅为
217.8 V
,求此时温控棒的工作电流
(
温控棒阻值不变
)
。
期末提分练案
2. (2017·
宿迁
)
冬天,人们常用电热毯来取暖。如图所示的是某品牌电热毯的等效电路,有高温挡和低温挡,低温挡电功率为
25 W
,已知电阻
R
=
484 Ω
。求:
(1)
开关
S
闭合时电热毯处于
________
挡;
(2)
电热毯在低温挡工作
1 h
所消耗的电能
;
期末提分练案
高温
电热毯在低温挡工作
1
小时消耗的电能:
W
=
P
低
t
=
25 W×3 600 s
=
9×10
4
J
。
(
3)
电阻
R
0
的阻值。
期末提分练案
3
.
(2018·
广安
)
电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中
R
1
和
R
2
都是电热丝
(
不考虑温度对电阻的影响
)
。求:
期末提分练案
额定电压
220 V
频率
50 Hz
额定功率
加热
880 W
保温
44 W
(1)
电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
期末提分练案
(2)
电阻
R
2
的阻值是多少?
期末提分练案
(3)
一天,小宇断开家中其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有
“220 V
10(20) A
;
3 000 r/(kW·h)”
的电能表
5 min
内转了
200
圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
期末提分练案
4. (2017·
遵义
)
有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示,该热水器设有高、中、低三挡,已知电热丝
R
1
=
55 Ω
,高挡加热功率为
1 100 W
,电热转化效率为
80%
,水的比热容为
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)
。求:
(1)
将
2 kg
水从
20
℃
加热到
75
℃
需要吸收多少热量?
期末提分练案
解:
(1)
水吸收的热量:
Q
吸
=
cm
(
t
-
t
0
)
=
4.2×10
3
J/(k
g
·
℃
)×
2 k
g
×(75
℃
-
20
℃
)
=
4.62×10
5
J
;
(2)
用高挡将
2 kg
水从
20
℃
加热到
75
℃
需要多长时间?
期末提分练案
(3)
只闭合
S
、
S
2
时,电热水器的电功率是多少?
期末提分练案
5
.
(2018·
岳阳
)
图甲是某家用电熨斗,电路原理如图乙,
R
1
、
R
2
为发热体,
R
1
的阻值为
110 Ω
,通过
S
1
、
S
2
实现温度控制。电源电压为电熨斗的额定电压
220 V
,电熨斗消耗的最大功率为
660 W
。
(1)
只闭合
S
1
,求通过
R
1
的电流;
期末提分练案
(2)
只闭合
S
2
,求
R
2
在
60 s
内产生的热量;
期末提分练案
(3)
为适应更多衣料,小明对电路作了改造,如图丙。当电熨斗控制开关
S
1
、
S
2
处于原低温工作状态不变时,移动滑片
P
,相应发热体的功率可在原功率的
25%
~
100%
之间变化。求滑动变阻器最大阻值至少为多少?
期末提分练案
期末提分练案
6
.
(2017·
沈阳
)
电热水器在工作过程中把电能转化成
________
能,某电热水器的铭牌如图所示,在该电热水器中装初温为
25
℃
、质量为
60 kg
的水,在额定电压下工作
1 400 s
,水温升高
10
℃
,则水吸收的热量是
________J
,电热水器消耗的电能是
________J
。
[
水的比热容为
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)]
期末提分练案
期末提分练案
【
答案
】
内;
2.52×10
6
;
2.8×10
6
7
.
(2018·
德阳
)
两个发热电阻
R
1
:
R
2
=
1:4
,当它们串联在电路中时,
R
1
、
R
2
两端的电压之比
U
1
:
U
2
=
________
;已知
R
1
=
10 Ω
,那它们并联在
4 V
电路中,两个电阻在
100 s
内产生的热量是
________J
。
1:4
200
期末提分练案
8
.
(
中考
·
陕西
)
如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为
220 V
,水箱装水最多为
0.3 kg
,加热功率有两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法,其中电热丝
R
1
=
56 Ω
,
R
2
=
44 Ω
。
期末提分练案
(1)
高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速
________(
填物态变化名称
)
成小水珠,放出热量,将衣服熨平;
(2)
如果选择甲电路,电路中最大电流为
________A
,如果选择乙电路,电路中最大电流为
________A
,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为
8.2 A
,故设计师最终选择了甲电路;
(
计算结果保留一位小数
)
液化
期末提分练案
期末提分练案
【
答案
】
5
;
8.9
期末提分练案
(3)
请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率;
期末提分练案
(4)
若将水箱中
0.22 kg
的水从
25
℃
加热到
100
℃
,挂烫机至少需要加热多长时间?
[
水的比热容
c
=
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)]
第
4
讲 电功率
期末提分练案
人教
版 九年级
下
第
3
课时 综合
训练
关于电动机和电磁炉的综合应用
1
.如图所示,电源电压恒为
12 V
,闭合开关
S
,当滑动变阻器的阻值为
10 Ω
时,电压表的示数为
10 V
,此时电动机正常工作。
(1)
则滑动变阻器消耗的功率是多大
?
期末提分练案
期末提分练案
(
2)
若电动机内部线圈的电阻为
2 Ω
,则通电
5 min
电流通过电动机内部线圈产生的热量是多少?
期末提分练案
电动机内部线圈产生的热量:
Q
=
I
2
R
1
t
=
(0.2 A)
2
×2 Ω×5×60 s
=
24 J
。
2
.
(
中考
•
杭州
)
某同学根据如图所示的电路进行实验: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,然后松开夹子,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:
期末提分练案
物理量
U
/V
I
/A
W
/J
Q
/J
不转动
0.2
0.2
W
1
Q
1
转动
3.0
1.2
W
2
Q
2
期末提分练案
利用上表数据计算和分析:
(1)
电动机不转动时,通电
10 s
,电流对电动机所做的电功
W
1
和所产生的热量
Q
1
。
期末提分练案
电动机转动时,通电
10 s
,电流对电动机所做的电功:
W
2
=
U
2
I
2
t
2
=
3.0 V×1.2 A×10 s
=
36 J
,
电流所产生的热量:
Q
2
=
I
2
2
rt
2
=
(1.2 A)
2
×1 Ω×10 s
=
14.4 J
。
(2)
电动机转动时,通电
10 s
,电流对电动机所做的电功
W
2
和所产生的热量
Q
2
。
期末提分练案
比较发现:
W
1
=
Q
1
,
W
2
>
Q
2
,
电动机不转动时属于纯电阻电路,电能全部转化成电能,
所以:
W
1
=
Q
1
,
电动机转动时属于非纯电阻电路,电能部分转化成电能,
大部分转化成机械能,所以:
W
2
>
Q
2
。
(3)
试比较
W
1
和
Q
1
的大小关系以及
W
2
和
Q
2
的大小关系,并分析其原因。
3
.某校初三同学为伤残军人王爷爷买了一辆电动轮椅,同学们对这辆车的工作原理产生了兴趣。他们对照说明书的电路原理图
(
如图所示
)
了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关
S
以及滑动变阻器
R
1
的滑片
P
。前推操纵杆时,轮椅前进;再向前推时,快速前进;后拉操纵杆时,轮椅慢慢后退。又知蓄电池的电压
U
=
24 V
(
保持不变
)
,定值电阻
R
2
=
10 Ω
,电动机
的额定功率
P
0
=
72 W
,额定电压
U
0
=
24 V
。
期末提分练案
(1)
从原理图可知,当开关
S
接到哪两个接线柱时轮椅前进?
期末提分练案
解:
(1)
轮椅前进时,通过控制电流的大小而控制速度的大小,应在电路中接入滑动变阻器;所以将开关接到
3
、
4
两个接线柱。
(2)
当轮椅后退时,电流表示数
I
=
0.8 A
,此时电动机的实际功率为多少?
期末提分练案
当开关接
1
、
2
接线柱时,
R
2
与电动机串联,
电阻
R
2
两端的电压为:
U
2
=
IR
2
=
0.8 A×10 Ω
=
8 V
,
电动机两端的电压为:
U
电
=
U
-
U
2
=
24 V
-
8 V
=
16 V
,
电动机的实际功率为:
P
实
=
U
电
I
=
16 V×0.8 A
=
12.8 W
;
(3)
当电动机以额定功率工作时,电动机线圈电阻损耗的功率为
18 W
,此时轮椅受到的阻力为
36 N
,求轮椅匀速前进的速度。
期末提分练案
期末提分练案
期末提分练案
期末提分练案
三角牌电吹风机
ZJQF003
额定电压
220 V
频率
50 Hz
吹热风时功率
880 W
吹冷风时功率
110 W
期末提分练案
6
.如图甲所示的是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜,该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃,玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃,可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上,电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示,其相关参数如表所示。求:
期末提分练案
(1)
冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少?
(2)
冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少?
期末提分练案
(3)
该冰柜的玻璃门的质量是
5 kg
,若不计热量损失,电热丝正常工作使玻璃门温度升高
20
℃
需要多长时间?
[
玻璃的比热容为
0.84×10
3
J/(kg·
℃
)]
期末提分练案
7
.
(2017·
兰州
)
某品牌电磁炉铭牌部分参数如表所示,现将其接入
220 V
电路中给锅内
25
℃
的水加热
5 min
,锅内的水温度升高到
88
℃
,已知
c
水
=
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)
,求:
(1)
电磁炉在
5 min
内消耗的电能;
解:
(1)
电磁炉消耗的电能
W
=
Pt
=
2 100
W
×60
s
×5
=
6.3×10
5
J
。
期末提分练案
(2)
假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收,那么锅内水的质量是多少?
水吸收的热量
Q
=
c
水
m
Δ
t
=
4.2×10
3
J/(k
g
·
℃
)×
m
×(88
-
25)
℃
。
因为电磁炉产生的热量全部被水吸收,
则
84%
W
=
Q
,即
84%×6.3×10
5
J
=
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)×
m
×63
℃
,解得
m
=
2 kg
。
期末提分练案
第
4
讲
电功率
期末提分练案
人教
版 九年级
下
第
4
课时 归类训练
常见电功率图象问题的归类
1
.
(2018·
孝感
)
某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后,为了探究定值电阻
R
1
的电流与其两端电压关系,特设计了如图甲所示的电路;其中
R
2
为多种半导体材料混合制成的电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将
R
2
置于可调温装置中
(
不影响电路的连接
)
,当
R
2
的温度从最低
25
℃
调至最高
75
℃
的过程中,由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系,得到此过程中
R
1
的完整
I-
U
图象,如图丙所示。求
:
期末提分练案
(
1)
由图乙可知,
R
2
的阻值随温度的升高而
________
;当
R
2
的温度由最低
25
℃
升高的过程中,电路中的电流变化是
________
;
(
均填
“
变大
”“
不变
”
或
“
变小
”)
期末提分练案
变小
变大
(
2)
定值电阻
R
1
的阻值为多少
?
期末提分练案
(
3)
当
R
2
的温度为
28
℃
时,电阻
R
2
的电功率为多少?
期末提分练案
2
.
(
中考
·
德州
)
在如图甲所示的电路中,
R
0
为定值电阻,
R
为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关
S
后,调节滑片
P
从
a
端移动到
b
端的过程中,电流表示数
I
与电压表示数
U
的变化关系如图乙所示。求:
(1)
电路中电流最小时,
1 min
内电流通过电阻
R
做的功;
期末提分练案
解:由图乙可知,电路中的最小电流
I
小
=
0.2 A
,
R
两端的电压
U
R
=
20 V
,
1 min
内电流通过电阻
R
做的功
W
R
=
U
R
I
小
t
=
20 V×0.2 A×60 s
=
240 J
。
(2)
电源电压和定值电阻
R
0
;
期末提分练案
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
电源的电压
U
=
I
小
R
0
+
U
R
=
0.2 A×
R
0
+
20 V
①
;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,
电路中的电流最大,由图象可知,
电路中的最大电流
I
大
=
1.2 A
,
则电源的电压
U
=
I
大
R
0
=
1.2 A×
R
0
②
,
联立
①②
解得
R
0
=
20 Ω
、
U
=
24 V
。
(3)
若电压表量程为
0
~
15 V
,电流表量程为
0
~
3 A
,为保证电表正常工作,定值电阻
R
0
消耗的功率范围。
期末提分练案
3
.
(2018·
黄冈
)
洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为:首先给水箱注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到
50
℃
即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。水的比热容为
4.2×10
3
J/(kg·
℃
)
,设水箱中水的初温为
20
℃
,加热时产生的热量全部被水吸收。
期末提分练案
(1)
图甲为等效的加热电路图,
R
为发热电阻,其中位于水箱上部的两个导电块
A
、
B
组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能
(
一般的水是导体
)
外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时,
____________
的功能。
期末提分练案
自动停止加热
(2)
图乙为该洗碗机某次正常工作时的
P
-
t
图象。求发热电阻的阻值多大。不计水的电阻。
期末提分练案
(3)
某家庭每天洗碗
2
次,若人工洗碗一次用水
20 kg
,则改用该洗碗机洗碗,该家庭一年
(
按
300
天
)
可节水多少千克?
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