北师大版九年级年级全一册第十三章电功和电功率 同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 第十三章 电功和电功率
一、单选题
1．现有两个灯泡L1、L2 , L1标有“6 V　3 W”字样，L2的电阻为6 Ω，将L1、L2串联接在某一电路中，L1、L2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响)，下列计算结果正确的是( )
A．灯L1的电流比L2的大
B．灯L1的亮度比L2的大
C．灯L2的额定功率为3 W
D．电路两端的总电压为12 V
2．下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（　　）
A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶
3．估测是物理学中常用的测量方法，小明同学对教室里一些物体涉及的物理量进行估测，其中符合实际的是（ ）
A．四盏日光灯同时工作的电功率约为800W
B．吊扇正常工作时，5min消耗的电能约为500J
C．同学们的课桌的高度约为80cm
D．一支新的粉笔的质量约为100g
4．小红在做“探究影响串联电路各用电器功率大小因素”的实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关后发现小灯泡L1发光比较亮，但L2发光比较暗，对于这一现象产生原因的分析，下列说法中合理的是（　　）
A．通过小灯泡L1的电流大于通过小灯泡L2的电流
B．小灯泡L1两端的电压等于小灯泡L2两端的电压
C．小灯泡L1的实际功率小于小灯泡L2的实际功率
D．小灯泡L1的实际功率大于小灯泡L2的实际功率
5．图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　）
A．电能表是计量电功率的仪器
B．该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h
C．1 kW·h相当于3.6×105J
D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5 kW·h
6．如图所示现象或装置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（　　）
A．钻木取火
B．水蒸气将塞子冲出
C．活塞迅速下压，棉花燃烧
D．电炉子
7．下列用电器工作时的数据最符合实际的是（　　）
A．家用电热水壶工作时的功率约为25W
B．节能灯的正常工作电流约为0.05A
C．遥控器干电池的电压约为220V
D．人体安全的电压为36V
8．家庭电路中电流过大的原因，除发生短路的因素外，另一个因素是
A．用电器消耗的电能过多 B．用电器的总功率过大
C．用电器工作时间过长 D．用电器的总电阻过大
9．如图所示电路中，闭合开关后，发现小白炽灯泡L1、L2均发光，且灯L1较亮，关于这一现象，下列说法正确的是（　　）
A．通过灯L2的电流一定大于通过灯L1的电流
B．灯L2的实际功率一定小于灯L1的实际功率
C．灯L2的实际电压一定大于灯L1的实际电压
D．灯L2的额定功率一定大于灯L1的额定功率
10．如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下孔氖管发光．则故障可能是（　　）
A．ac间断路 B．bd间断路
C．灯泡L2断路 D．b点到零线之间断路
二、填空题
11．如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1 ，S2时，甲、乙两表示数之比为5∶3，两电阻大小之比R1 ∶R2 为 ______ ，电路总功率为 P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1∶P2为______。
12．电给人类的生活带来了极大的方便，了解用电基本常识对我们每个人都很重要。我国家庭电路的电压是 ______V；对于人体，一般情况下不高于 ______V的电压才是安全的。安全用电原则是不接触 ______，不靠近 ______。
13．如图是人们常用的插线板。可以用_____来判断插孔接的是火线还是零线；当把三脚插头插入三孔插座中时，用电器的金属外壳就会与____相连， 以防止触电事故的发生。
14．已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V，甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是________V，两灯并联使用，电路最大电流是________A。
15．小明家的电能表标有300revs/(kW h)，一次实践活动中测得该电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为___J，用电器的总功率为__W。
三、综合题
16．图甲是家用保温式电饭锅，图乙是该电饭锅的电路原理图，已知R2=202Ω，电饭锅的额定加热功率为1210W。
（1）当开关S______（选填“闭合”或“断开”）时，电饭锅处于保温状态；
（2）电路中R1的电阻是多大？( )
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？( )
17．有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安。
①求小灯的阻值；
②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。已知电压电源为9伏保持不变，变阻器、、分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。
18．如图所示是一款电热桌垫的简化电路图，该电热桌垫有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0-1”、“1-2”、“2-3”、“3-4”接线柱， R1、R2、R3为三个加热电阻。已知R1=1936，R2=880，电热桌垫正常工作时，高温档电功率为低温档电功率的2倍。
（1）当旋钮开关在_______位置时电热桌垫处于高温档；
（2）R3的阻值是多少？______
（3）该电热桌垫在中温档正常工作5min，消耗多少电能？______
19．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1和R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2=180Ω。
（1）根据题意，可判断A灯是______（选填“红”或“绿”）灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率______；
（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3kW·h。由此计算电中药壶工作时的实际电压______。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
将L1、L2串联接在某一电路中，因为串联电路电流处处相等，故A错误；
L1、L2均能正常发光，L1正常工作电流为：，
L2两端的电压为：，
L2的功率为：，故，L1更亮一些，故B正确，C错误；
总电压为：，故D错误．
故选B．
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；
B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；
C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；
D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．一盏日光灯的功率约在20W左右，四盏日光灯同时工作时的电功率约为80W，故A不符合题意；
B．吊扇的功率约为60W，5min消耗的电能约为
故B不符合题意；
C．教室里课桌的高度约为中学生身高的一半，约为80cm，故C符合题意；
D．一支粉笔的质量约为10g，故D不符合题意。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．由实物图知，两灯串联在电路中，那么通过两灯的电流相等，故A不符合题意；
BCD．闭合开关后，小灯泡L1发光较亮，L2发光较暗，即两灯的实际功率的大小关系是
P1>P2
据P=UI得，两灯两端的电压关系是
U1>U2
故BC不符合题意、D符合题意。
故选D。
5．D
【解析】
【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．由图可知，5月初电能表的示数W1=1042.8kW·h，6月初电能表的示数W2=1242.8kW·h，则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2-W1=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h
故B错误；
C．电能表的计量单位是kW·h
1kW·h=3.6×106J
故C错误；
D．1200r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能
W′=kW·h=0.5kW·h
故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
热机做功冲程中，高温高压的气体对活塞做功，将内能转化为机械能。
A．钻木取火，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能减小，活塞由静止变为运动，机械能增加，故水蒸气将内能转化为活塞的机械能，故B符合题意；
C．活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，而使棉花燃烧，故是机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．电炉子工作时消耗电能，得到内能，电能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
A．家用电热水壶工作时的功率约为1000W，故A不符合题意；
B．节能灯的正常工作的电功率约10W，正常工作电流
故B符合题意；
C．遥控器的干电池电压约为3V，故C不符合题意；
D．人体安全的电压为不高于36V，故D不符合题意。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
根据对家庭电路中电流过大的原因理解，另一个因素是用电器总功率过大．故选B.
9．B
【解析】
【详解】
A．由实物图可知，灯泡L1、L2串联，所以通过灯L2的电流等于通过灯L1的电流，故A错误；
BC．小灯泡的亮度取决于实际功率，灯L1较亮，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，串联电路电流处处都相等，根据电功率的推导公式可知，灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压，故B正确，C错误；
D．题目中没有说明小灯泡是否正常发光，故额定功率的大小无法判断。故D错误。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
A．保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，故A错误；
BC．测电笔插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路，则灯泡L2未断路，零线部分bd间断路。故B正确，C错误；
D．闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，故D错误。
故选B。
11． 2∶3 6∶25
【解析】
【详解】
[1]当闭合S1 ，S2时甲、乙都有示数，则R1、R2是串联关系，甲、乙为电压表，甲测R1、R2两端的总电压，乙测R2两端的电压，根据串联电路的分压原理可得
解得
①
[2]由题意可知，当R1、R2串联时，电路总功率为
②
当将甲、乙更换为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，此时R1和R2并联，总功率
③
由①②③式解得
12． 220 336 低压带电体 高压带电体
【解析】
【分析】
【详解】
[1]我国家庭电路的电压是220V。
[2]人体安全的电压是不高于36V。
[3][4]安全用电的原则，不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
13． 试电笔（或测电笔） 地线（或大地、地面、地、地球）
【解析】
【详解】
[1]可以用试电笔来判断插孔接的是火线还是零线。
[2]当把三脚插头插入三孔插座中时，接地线会将用电器的金属外壳与大地相连，这样可以防止因为用电器金属外壳的意外带电而发生的触电事故的出现。
14． 8 0.9
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压6V时，甲的额定电流为0.5A；乙灯两端电压为额定电压3V时，乙的额定电流为0.6A；因为串联电路中电流处处相等，所以两灯串联时，电路中的最大电流
I=I甲=0.5A
此时甲灯正常发光（其电压为6V），由图像可知，当通过乙灯泡的电流为0.5A时，乙灯泡两端电压为2V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压
U串=U甲+U乙′=6V+2V=8V
[2]因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压为3V，由图像可知，甲乙两端电压为3V时
I甲′=0.3A，I乙′=0.6A
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流
I并=I甲′+I乙′=0.3A+0.6A=0.9A
15． 4.8×105J 4000
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由电能表的盘上标有“300revs/(kW h)”。可知电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转了300转。所以当电能表转盘转了40转时，消耗的电能为
W=1300×40×3.6×106J=4.8×105J
t=2min=120s
[2]用电器的总功率
16． 断开 40Ω 200W
【解析】
【详解】
解：（1）由电路图知，当开关断开时，电阻R1、R2串联在电路当中；开关闭合时，电路中只有R1。根据电功率推导公式和串联电路的电阻特点可知，当开关断开时，电路中的电阻较大，电功率比较小，因此电饭锅处于保温状态。
（2）开关闭合时，电路中只有R1，此时电饭锅处于加热状态，可求电阻R1为
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是
答：（1）当开关S断开时，电饭锅处于保温状态；
（2）电路中R1的电阻是40Ω；
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是200W。
17．①；②，
【解析】
【详解】
①有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安，根据欧姆定律，小灯的阻值
②因电压电源为9伏，大于灯泡的额定电压6V，故应将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：
已知电压电源为9伏保持不变，根据串联电路电压的规律，小灯正常工作时，滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-UL=9V-6V=3V
根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻为
考虑到实际情况，若想把小灯的亮度调暗时，则灯的电压要小于6V，此时变阻器分得的电压要大于3V，由分压原理，变阻器的电阻要大于，应选用最大电阻大于的滑动变阻器，因灯泡额定电流
故选用变阻器。
答：①小灯的阻值为；
②设计的电路图见解析，通过计算选择的变阻器规格为。
18． 3和4 330Ω 16500J
【解析】
【详解】
（1）[1]当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联，电路电阻最大，根据可知，电功率最小，处于低温挡；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，根据可知，电功率较大，处于中温挡；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，电路电阻最小，根据可知，电功率最大，处于高温挡。
（2）[2]高温挡时的电功率
由题意知，高温档电功率为低温档电功率的2倍，低温档的功率
低温挡时电路总电阻
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R3的阻值
R3=R-R2=1210Ω-880Ω=330Ω
（3）该电热桌垫在中温档正常工作5min，消耗电能
19． 红灯 242W 200V
【解析】
【详解】
（1）[1]指示灯的阻值忽略，当开关S闭合，S′打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中总电阻较大，根据
可知总功率较小，电中药壶处于文火挡，绿灯亮，所以指示灯B是绿灯；当开关S闭合，S′打至触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中总电阻较小，根据
可知总功率较大，电中药壶处于猛火挡，红灯亮，所以指示灯A是红灯。
（2）[2]猛火挡的额定功率为2420W，根据
可知，电阻R1的阻值
当开关S闭合，S′打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联的电路，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定功率
（3）[3]设实际电压为U实，共消耗电能0.3kW·h，即
W实=0.3kW·h=1.08×106J
根据
可知，消耗的总电能
W=U实2R1t1+U实2R总t2=U实220Ω×6×60s+U实220Ω+180Ω×30×60s
即
解出U实=200V。