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18.2电功率--2025-2026年【人教版 (2024)】九年级物理
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题（本大题共7小题）
1．如图，两只灯泡、分别标有“110V 60W”和“110V 100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，应使用下面哪个电路？（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
2．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．若将两灯分别接入电压为220V的电路，乙灯消耗的电能多
B．若将两灯并联接入电压为220V的电路，甲灯比乙灯亮
C．若灯丝的材料、长度相同，乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
D．若将两灯串联，只要电源电压适当，甲、乙两灯就能同时正常发光
3．5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是：
A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW·h
C．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW
D．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW
4．将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图甲所示。将它接入图乙所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，则电路中的（ ）
A．电路的总功率变大
B．定值电阻R的功率变小
C．电压表和电流表示数都变大
D．电压表示数与电流表示数的比值变小
5．如图是检测酒精浓度的测试仪原理图，图中电源电压恒定为8V，R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精浓度为0时，R2=60Ω，此时电压表示数为2V。以下说法错误的是（　　）
A．若酒精气体浓度越大，电压表和电流表示数都越大
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为0.6W
D．若电流表示数达到0.2A时，表示酒驾，此时R2消耗的电功率为0.8W
6．如图甲是小美家的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是（　　）
A．体重秤显示器相当于一个电压表
B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越大
C．人体质量越大，电路消耗电功率越大
D．电路中的R2不起作用，可以去掉
7．小明家在房顶上安装了一个储水箱，为了解决水箱补水问题，他设计了一个水位监测装置。其原理如图—1所示，电路中电源电压保持不变，；R是竖直放置的长条形电阻片，金属滑杆AP可随浮子在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），当电流表的示数达到某一数值时提醒家人水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图—2所示，电路工作时电压表与电流表变化关系如图—3所示。则下列说法正确的是（　　）
A．该电路的电源电压是12V
B．当水位升高时，电流表的示数变小
C．当水位达到警戒水位时，电流表的示数为0.12A
D．当水位在175~190cm之间变化时，电路总功率的变化范围为0.9~1.8W
二、填空题（本大题共5小题）
8．甲、乙两个灯泡分别标有“220V　40W”、“220V　60W”字样，则两灯灯丝电阻之比是 ；如果将两灯泡串联在220V电路中，甲、乙两灯的实际功率之比是 。（灯丝电阻不变）
9．两只分别标有“12V　4W”的小灯泡和“9V　3W”的小灯泡，如果串联起来小灯泡 较亮；两灯实际功率之比是 。
10．LED灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220V 5W”的LED灯每天正常工作10小时，则30天消耗的电能是 kW·h，这些电能可供“220V 40W”日光灯正常工作 h。
11．在图所示的电路中，已知R1∶R2=1∶2，电源电压不变。当只闭合S时，电压表的示数为U1；当S和S1都闭合时，电压表示数为U2。则U1∶U2= ，前后两次R1的功率之比为 。
12．图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W。
三、实验题（本大题共1小题）
13．小明在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“60Ω　1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。则出现上述现象的原因是 ，若此时电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V。
（3）排除故障后，小明移动滑片Р到某一点时，电压表示数（如图乙）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片Р向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V。
（4）小明移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）小明同学用几个定值电阻来代替小灯泡做欧姆定律的实验，他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω来研究电流和电阻的关系，计算要完成整个探究实验，电压表示数至少为______。
A．1V B．1.5V C．2V D．3V
四、计算题（本大题共2小题）
14．我国的特高压术已经领先全球，为我们的生产、生活带来了巨大的活力和价值。如图所示，在相距100km的甲、乙两地之间有两条高压输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。在某次强对流天气后输电线的某处发生短路。为确定短路位置，检修员利用电流表、阻值为100Ω的定值电阻R和电压可调的电源接成如图所示电路进行检测。当可调电源提供的电压为200V时，电流表示数为0.2A。求：
（1）此时电路的总功率；
（2）短路位置离甲地距离多少km；
（3）排除短路、线路检修完毕，甲、乙两地恢复正常供电，输电电压为500kV，输电总功率为104kW，此时高压输电的输电效率η为多少（输电效率为乙地得到电功率P乙与甲地输电总功率P甲之比，用百分数表达）。
15．在如图甲所示的电路中，电源两端电压U保持不变，R1、R2为定值电阻，闭合开关S，在调节滑动变阻器R的滑片P从一端到另一端的过程中，电压表V1、V2的示数随电流表A示数的变化情况如图乙所示。求：
电阻R2的阻值；
（2）电阻R1的阻值；
（3）电源两端电压U。
五、综合题（本大题共1小题）
16．温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的小灯珠发光。
（1） 小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下：
热水温度 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温差 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
① 改变热源的目的是__________________________________。
② 分析表格数据，当时室温是__。
③ 要提高发电电压可采取的办法是________________、________________________________。（针对不同影响因素各写1条）
（2） 我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在的温差下产生的电压，输出功率为,则输出电流为__________A。
参考答案
1．【知识点】串、并联电路的设计、电功率的计算及应用
【答案】B
【详解】①③．灯泡的额定电流
灯泡的额定电流
在①中，因为通过的电流一定大于通过的电流，若正常工作，则一定不能正常工作，在③中，两灯泡串联，电流相等，所以不能保证两个灯泡都正常发光，故①③不符合题意；
②④．分析②④中的电路图可知，通过调节滑动变阻器可以使和都为额定电压时，两个灯泡可以正常发光，故②④符合题意。
2．【知识点】电功与电能的计算、电功率的计算及应用
【答案】C
【详解】A．若将两灯分别接入电压为220V的电路，两灯均正常发光，但不知道通电时间，则根据W=Pt可知，无法判断消耗的电能多少，故A错误；
B．若将两灯并联接入电压为220V的电路，由于乙灯额定功率大，则实际功率大，所以乙灯比甲灯亮，故B错误；
C．由得可知，额定电压相同，额定功率大的电阻小，即乙灯灯丝电阻小，若灯丝的材料、长度相同，乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗，故C正确；
D．若将两灯串联，由于串联电路的电流处处相等，则根据U=IR甲、乙两灯两端的电压不相同，则无法到达相同的额定电压值，故不能同时正常发光，故D错误。
3．【知识点】电功率的计算及应用、电能表参数的理解、电能表的读数及电能的求解
【答案】C
【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B．6月初的示数1342.8kW·h，5月初，小明家中的电能表示数1222.8kW·h，故小明家5月初至6月初消耗的电能，故B错误；
C．据表盘的参数可知，此时总功率不得超过P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，
故C正确；
D．电能表的转盘转300转消耗的电能，该电能表上用电器的总功率，故D错误。
【点睛】本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。
4．【知识点】动态电路中电表示数的变化、电功率的计算及应用
【答案】B
【详解】由于塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则总电阻变大，又电源电压不变，根据欧姆定律可知电流变小，电流表示数变小，定值电阻R两端的电压变小，而应变片两端的电压变大，即电压表的示数变大。根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值即为应变片的电阻，应变片的电阻变大，因此电压表示数与电流表示数的比值变大，故CD错误；由前面分析可知，电路的电流变小，根据 可知，电路的总功率变小，故A错误；由前面分析可知，电路的电流变小，根据 可知，定值电阻R的功率变小，故B正确。
5．【知识点】与欧姆定律有关的动态电路计算、动态电路中电表示数的变化、电功率的计算及应用
【答案】C
【详解】A．由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，若酒精气体浓度越大，则R2减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电流变大，根据U=IR，电压表示数变大，故A正确；
BC．当酒精浓度为0时，R2=60Ω，此时电压表示数为2V．根据串联电路的电压关系，R2的电压U2=U-U1=8V-2V=6V，电压表示数为R2电压的倍，根据串联分压原理，定值电阻R1的阻值为，故B正确；此时，串联电路的总电阻R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω，电路消耗的总功率为，故C错误；
D．若电流表示数达到0.2A时，酒精气体传感器的电阻，此时R2消耗的电功率为，故D正确。
6．【知识点】电功率的计算及应用、电路的动态分析
【答案】C
【详解】A．根据电路图可知，体重秤显示器串联在电路中，相当于一个电流表，故A错误；
BC．由于R1其电阻值随人体质量的增大而变小，人体质量越大时，压敏电阻R1的阻值越小，根据串联分压原理可知，R1两端的电压越小；R1的阻值越小，电路中的总电阻越小，电路中的电流越大，根据可知，电路消耗电功率越大，故B错误，C正确；
D．当R1的电阻很小时，R2可以起到保护电路的作用，所以电路中的R2不能去掉，故D错误。
7．【知识点】与欧姆定律有关的动态电路计算、电功率的计算及应用
【答案】D
【详解】A．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知，此时通过电路的电流最大，由丙图可知，通过电路的最大电流为0.3A，根据欧姆定律可得，电源电压U=IR0=0.3A×30Ω=9V，故A错误；
B．当水位升高时，由图—1可知，滑动变阻器的滑片向上移动，所以滑动变阻器接入电路中的电阻减小，由欧姆定律可知，电流表的示数变大，故B错误；
C．由图—2可知，当水位达到175cm时，滑动变阻器的阻值最大；当水位达到195cm时，滑动变阻器的阻值为0；当水位达到190cm时，水位达到警戒水位，则有
代入数据可得，解得R=15Ω，则电路中电流，所以电流表的示数为0.2A，故C错误；
D．当水位达到190cm时，电路中的电流为0.2A，则电路的总功率P=UI1=9V×0.2A=1.8W
当水位达到175cm时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，由图—3可知，电路中的电流为0.1A，则电路的总功率P1=UI2=9V×0.1A=0.9W，所以电路总功率的变化范围为0.9~1.8W，故D正确。
8．【知识点】实际电压与实际功率、电功率的计算及应用
【答案】3:2；3:2
【详解】由得，两灯灯丝电阻之比是；将两灯泡串联在220V电路中，甲、乙两灯电流相等，实际功率之比为。
9．【知识点】串联电路的电流规律、电功率的计算及应用
【答案】；
【详解】L1的电阻，L2的电阻，即R1>R2，串联时，电流相等，由P=I2R知，P1>P2，故灯L1较亮；由P=I2R知，实际功率之比。
10．【知识点】电功率的计算及应用
【答案】1.5；37.5
【详解】30天消耗的电能
W=Pt=5×10-3kW×10h×30=1.5kW·h
这些电能可供“220V 40W”日光灯正常工作的时间
11．【知识点】串、并联电路中的电功率、欧姆定律的应用
【答案】1∶3；1∶9
【详解】当S和S1都闭合时，此时电阻R2被短路，电路为只有电阻R1的简单电路，电压表测电阻R1两端的电压，此时电压表示数U2等于电源电压U。当只闭合S时，该电路为R1、R2串联电路，电压表测电阻R1两端的电压，电压表的示数U1为
U1=IR1
根据电功率推导式可知，此时电阻R1的电功率为
①
根据欧姆定律和串联电路的电压特点，电源电压为
U=I（R1+R2）
因为当S和S1都闭合时，U2=U。已知R1∶R2=1∶2，所以有
当S和S1都闭合时，根据电功率推导式可知，电阻R1的电功率为
②
由①②可得，前后两次R1的功率之比为
12．【知识点】并联电路的电压规律、并联电路的电流规律、欧姆定律的应用、电功率的计算及应用
【答案】2；0.45；0.5
【详解】定值电阻R与灯泡L并联，根据并联电路电压规律，电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A，，故电源电压为2V。由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流，此时灯泡L的电功率。
13．【知识点】伏安法测量小灯泡的电功率
【答案】（1）见详解　（2）灯泡短路；6　（3）2.2；B；2.5　（4）0.5　（5）B
【详解】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，灯正常工作时电流为，因此电流表选用小量程与灯串联，如图所示：
（2）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路。电压表无示数，发现灯泡不亮，则出现上述现象的原因是：灯泡短路了；因正确连接电路后，闭合开关，则变阻器连入电路中的电阻最大，，因灯短路，故电路中只有变阻器，根据欧姆定律，电源电压为。
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。
（4）灯在额定电压下正常发光，由图丙知，灯的额定电压下的电流为0.2A，则灯的额定功率为。
（5）电压表的示数为，则变阻器的电压为，根据分压原理为，即①，由①知，因实验中，电压表示数保持不变，电源电压为定值，故①式左边为定值，右边也为定值，故变阻器连入电路中的电阻随定值电阻的增大而增大。 当定值电阻为②，变阻器连入电路中的最大电阻为③，将②③代入①得，故他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω研究电流和电阻的关系，计算要完成整个探究实验，电压表示数至少为1.5V。
14．【知识点】欧姆定律的应用、电功率的计算及应用
【答案】（1）40W　（2）45km　（3）92%
【详解】（1）根据P＝UI可知此时电路的总功率P＝UI＝200V×0.2A＝40W。
（2）根据欧姆定律可知电路总电阻，则每条输电线的电阻为，则短路位置离甲地距离为。
（3）电路电流为，输电线总电阻为，则输电线消耗的电功率为，则此时高压输电的输电效率为。
15．【知识点】与欧姆定律有关的动态电路计算
【答案】（1）3Ω　（2）1Ω　（3）8V
【详解】（1）分析电路图，滑动变阻器R、定值电阻R1、定值电阻R2三电阻串联，电压表V1测量和R两端的总电压，电压表V2测量两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，、两端的电压变大，电压表V2示数变大；根据串联电路分压规律，R两端的电压变小，和R两端的总电压变小，电压表V1示数变小，由此可知图像中上半部分为和R的I-U图像，下半部分为的I-U图像，则电阻的阻值。
（2）由图像可知，当滑动变阻器R的滑片P在最左端时的示数为，电流为，当滑动变阻器R的滑片P在最右端时的示数为，电流为，由串联电路电压规律和欧姆定律变形公式得，解得。
（3）电源两端电压。
16．【知识点】串、并联电路中的电功率、电功率的计算及应用
【答案】① 便于测量金属板所处环境的温度
② 20.6
③ 增大冷热水温度差；换用更好的热电转换材料（合理即可）
（2）
【解析】
① 将热源改为热水，便于测量金属板所处环境的温度。
② 分析表中数据可知，冷水的温度始终为，说明室温是。
③ 要提高发电电压，根据表中数据可知，可以增大冷热水温度差，除此之外也可以换用更好的热电转换材料。
（2） 输出电流。
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