北师大版九年级年级全一册第十三章电功和电功率 单元练习（含解析）

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．对下列物理现象解释正确的是（　　）
A．夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇可以减小空气的内能
B．用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较大
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的内能大
D．手碰到家庭照明电路裸露的导线却没有发生触电事故，是因为照明电路的电压是安全电压
2．如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L的规格为“6V 3W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示，且当滑片滑到b端时，滑动变阻器的阻值为Rb，电流表的示数为0.3A；只闭合开关S1，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（　　）
A． B．电源电压U=18V
C．R1的阻值为24Ω D．开关均闭合，R2的变化范围为8~24Ω
3．在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为12V，下列说法中正确的是（　　）
A．在电压表示数变小的过程中，电路消耗的总功率不断变大
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡的电功率变化了9W
D．滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了21W
4．关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　）
A．空气开关跳闸，一定是有用电器发生短路故障
B．使用试电笔时手要接触笔尾金属体
C．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，再施救
D．户外游玩时，如遇雷雨天气，可在大树下避雨
5．小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是（　　）
A．书房插座 B．台灯插头 C．台灯灯座 D．台灯开关
6．如图所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时保险灯泡正常发光，再将电风扇的插头插入插座中时，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是（　　）
A．电风扇断路 B．灯泡的灯丝断路
C．电风扇的插头短路 D．电风扇的电功率很小
7．对于图中的各种数据，下列说法不正确的是（　　）
A．电能表正常工作时的电压一定为220V，电流一定为10A
B．每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转
C．同时使用的用电器总功率不能超过2200W
D．电能表读数的单位是kW·h
8．如图所示，电源电压为4V，灯泡标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0=10Ω，电压表量程“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（　　）
①灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
②只闭合开关S、S2时，该电路的最小电流是0.25A
③只闭合开关S、S2时，滑动变阻器R消耗的最大电功率是0.4W
④只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω
A．只有②③正确 B．只有①④正确
C．只有①②③正确 D．只有①③④正确
9．把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联接在电源电压为6V的电路中（假设两灯的电阻不随温度的改变而改变），以下说法正确的是（　　）
A．L1、L2两灯均能正常发光
B．把电源电压提高到12V，L1、L2两灯都能正常发光
C．L1、L2两端均不能正常发光，但L1灯较亮
D．L1、L2两灯均不能正常发光，但L2灯较亮
10．疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
二、填空题
11．电工用如图方法检验家庭电路中是否有短路情况．他先在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的白炽灯L1，然后断开房间里的所有开关，ab间加220V电压，发现L1正常发光，说明家庭电路 _____ （填“有”或“没有”）短路情况，此时电路中的电流为 ______ A．若闭合开关S，灯泡L2_____ （填“能”或“不能”）发光．
12．把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上，小灯泡恰能正常工作。通过小灯泡的电流是______A，定值电阻R＝______Ω，该电路工作10s，定值电阻产生的热量是______J。
13．如图所示电能表的读数是 _____kW h；若该电能表转了300转，则用电器消耗了 _____kW h的电能。
14．电能表是测量______的仪表，小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示，则这个月家里用了______度电，小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其它所有电器，此时她家标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为______W。
15．有一个标有“6V 3W”的小灯泡，题图为小灯泡的电流与电压的关系图像。当小灯泡正常发光时，小灯泡的电阻为______，电流通过小灯泡1分钟做的功是______J。若接在电压为4V的电源上，则此时小灯泡的实际功率是______W。
三、综合题
16．如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装______，B处应安装______（选填“电动机”或“电阻丝”）；
（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关______；
（3）已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1:R2=_______；
（4）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里以便提供热水。如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，其中R2=44Ω，温水挡的电功率是880W［水的比热容是］。试回答或求解下列问题：
（1）当S旋到位置1时，水龙头流出______水；当S旋到位置3时，水龙头流出______水；（选填“冷”、“温”或“热”）
（2）当S旋到位置2时，小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收了多少热量？( )
（3）电热丝R1的阻值是多少？( )
（4）当S旋到热水挡时，小厨宝正常工作90s消耗的电能是多少？( )
18．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源电压有2伏、4伏、6伏、8伏四档，滑动变阻器有、两个（标有“ ，”字样、标有“ ，”字样），待测小灯标有“”字样。小华选用电源电压为6伏档，并选取一个变阻器进行实验。他正确连接电路且实验步骤正确，闭合电键时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。
（1）小华在实验中选用的变阻器是“”或“ ”，请通过计算说明；
（2）小华经过思考后调整了部分实验器材，能使小灯正常发光，那么小华是如何判断小灯正常发光的；
（3）如果小华保留了原有的变阻器，调整了其它的实验器材后，当滑片移动到中点时小灯恰好正常发光，求出该小灯泡的额定功率。（写出计算过程）
19．测小灯泡电功率实验，小灯为灯甲“2.2V 0.3A” 、灯乙“3.8V 0.3A”中的一个，电源电压为2V整数倍。滑片 P 从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，电压表向左偏转六格，电压表一开始指的是 11V 或 2.8V。
（1）如灯甲与灯乙均正常发光，灯______更亮
（2）在滑片移动过程中，电压表并联在______两端。
（3）电源电压为______V ，电压表一开始指的是______V。
（4）该电路中接入的是灯______（选填甲或乙）。
（5）该电路中接入的小灯泡额定功率为______瓦。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．夏天用电风扇吹风，加快了空气流动，促进了汗液的蒸发，由于蒸发是吸热的，所以人感到凉快，但不是电风扇减小空气的内能。故A错误；
B．用水作汽车发动机冷却剂，是因为水的比热容较大，同种情况下水吸收的热量多，故B正确；
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，但内能不一定大，故C错误；
D．家庭照明电路电压为220V，远远高于人体安全电压值不高于36V，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】
A．只闭合S2，L与R2串联，通过二者的电流相等。根据图像，R2的功率占总功率的80%，则L的功率占总功率的20%，L与R2的功率比
根据，电流相同时，功率比等于阻值比，则
故A正确，不符合题意；
B．灯泡的电阻
滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻
只闭合S2，滑片在b点时电路的总电阻
电源电压
故B正确，不符合题意；
C．只闭合S1时L与R1串联，此时L可以正常发光，说明L两端的电压为6V，则R1两端的电压为12V，根据串联电路分压规律，元件两端的电压比等于电阻比，所以
所以
故C正确，不符合题意；
D．开关全部闭合时，L被短路，R1，R2并联，电流表测量总电流，此时R1的电流
为了保证安全，总电流不能超过3A，则R2的最大电流
此时R2的阻值最小
所以R2的变化范围为，故D错误，符合题意。
故选D。
3．B
【详解】
A．如图灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，在电压表示数变小的过程中，由图乙可知，电路中的电流变小，根据 电路消耗的总功率不断变小，故A错误；
B．当滑片P在a端时，滑动变阻器的最大阻值最大，最大阻值为
故B正确；
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡两端的电压变大，电流变大，根据小灯泡的电功率大，变化了
故C错误；
D．滑片P滑至b端时，电路中只有灯泡，故灯泡两端的电压12V就是电源电压，滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了
故D错误.。
故选B。
4．B
【详解】
A．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过
大，故A错误；
B．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触试电笔才能与人体、大地构成通路，区分火线或零线，故B正确；
C．发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故
C错误；
D.．户外游玩时，如遇雷雨天气，不能在大树下避雨，避免雷击，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．若书房的插座短路，则不需要插台灯时，空气开关就跳闸了，故A不符合题意；
B．若台灯的插头短路，则插上台灯时，电流过大，空气开关就跳闸了，不符合题意中的闭合开关后才跳闸的，故B不符合题意；
C．若台灯的灯座短路，则插上台灯，闭合开关后，电流过大，空气开关就跳闸了，故C符合题意；
D．若是台灯开关短路，则插上插头时，台灯就会发光，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
家庭电路中的保险丝熔断的原因有两个：一是用电器总功率过大，二是发生短路。生活常识可知，电风扇的功率并不大，因此造成保险丝熔断的原因是发生短路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．A
【详解】
A．220V是指这个电能表要接在220V的电路中使用；10A是指这个电能表允许通过的最大电流是10A，不是说工作电流一定是10A，故A错误，符合题意；
B．3000r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，故B正确，不符合题意；
C．同时使用用电器最大电功率
P=UI=220V×10A=2200W
故C正确，不符合题意；
D．电能表表示的是家用电器消耗电能的情况，单位是kW h，故D正确，不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】
①因为灯泡标有“3V　1.5W”字样，所以灯泡的U额=1.5W，P额=3V，所以
故①正确；
②只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路分压的特点
所以滑动变阻器R分到的电压
小于电压表的量程3V，电路安全，说明滑动变阻器R的滑片可以滑到最右端，此时电路中的电流最小
故②错误；
③只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，则电路中的电流为
则滑动变阻器R消耗的电功率为
要使滑动变阻器R取得最大的消耗功率，则最小，即，所以当R0-R=0，即R = R0 =10Ω时，使滑动变阻器取得最大的消耗功率，此时电路中的电流
则滑动变阻器取得最大的消耗功率为
故③正确；
④只闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器串联接到电路中，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。由①可知，灯泡的允许通过的最大电流
I最大=I额=0.5A
小于电流表的量程，为了保护电路，电流只能取0.5A。此时灯泡两端的电压为灯泡额定电压，所以滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U额=4V-3V=1V
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
根据电压表量程，滑动变阻器两端的最大电压为U滑最大=3V。此时灯泡两端的电压
UL=U- U滑最大=4V-3V=1V
所以
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω。故④正确。
故ABC错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．两个灯泡的正常发光的电压为12V，电源电压为6V，且将两灯串联，由于串联分压，两个灯泡的电压都小于6V，故都不会正常发光，故A错误；
B．把电源电压提高到12V，由于串联分压，两个灯泡的电压都小于12V，两灯泡的电压都不能到达正常发光的12V，故都不会正常发光，故B错误；
CD．“12V 12W”的灯L1的电阻为
“12V 6W”的灯L2的电阻为
由于两灯泡串联，电流相同，根据可知，电阻大的实际功率大，故灯L2比较亮，故C错误；D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．两电阻串联，因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B．被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P=UI可知，电路消耗的功率也越大，故B正确；
C．被测温者温度越高，电压表示数变大，即R0两端电压变大，由串联电路电压的规律，R两端电压越小，由分压原理可知，热敏电阻的阻值变小，故热敏电阻阻值随温度的升高而减小，故C错误；
D．温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选B。
11． 有 0.2 不能
【详解】
第一空．正常时火线与零线是不能直接连通的，当所有开关都断开时，发现L1正常发光，说明灯两端有220V电压，即火线和零线直接连通了，所以家庭电路有短路的地方；
第二空．根据P=UI得，通过L1的电流是：
；
第三空．火线与零线间有短路的地方，所以闭合开关S，灯泡L2两端的电压为零，故不能发光．
12． 0.3 20 18
【详解】
[1]由P＝UI知道，灯泡正常发光时的电流
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压
UR＝U﹣UL＝16V﹣10V＝6V
因串联电路中各处的电流相等，所以由知道，定值电阻R的阻值
[3]电路工作10s定值电阻产生的热量
13． 201.8 0.5
【详解】
[1]电能表的读数：数字方框中的最后一位是小数，单位是kW h；由图知道，电能表的读数为201.8kW h。
[2]由图知道，电能表上有600r/（kW h）字样，它表示电路中的用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过600转；则电能表转了300转，用电器消耗的电能
14． 电功 82 600
【详解】
[1]电能表是测量电功（消耗电能）的仪表。
[2]这个月家里用的电能为
[3]“3000r/（kW·h）”表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，当转盘转动30圈时，消耗的电能
这只电饭锅工作时的实际功率
15． 12 180 1.6
【详解】
[1]小灯泡正常发光时的电阻为
[2]电流通过小灯泡1分钟做的功是
W=P额t=3W×1×60s=180J
[3]由图像可知：当U实=4V时，通过灯泡的电流为I实=0.4A，此时小灯泡的实际功率是
P实=U实I实=4V×0.4A= 1.6W
16． 电阻丝 电动机 S S和S1 1:2 变小
【详解】
（1）[1][2]电阻用来发热，电动机用来产生风，若A处装电动机，B处装电阻，则B处产生的热无法被风带出，会烧坏电吹风，因此A处应装电阻，B处装电动机，风将产生的热带出，形成热风。
（2）[3]要吹冷风状态，则电阻不工作，电动机工作，应闭合开关S。
[4]要吹暖风，由图，R1工作、R2不工作，因此应闭合开关S、S1 。
（3）[5]电吹风处于“暖风”状态时，R1和电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了20℃，此时发热功率为
处于“热风”状态时，R1、R2、电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，此时发热功率为
假设这两种状态下的热效率相同且都为η，则二种情况下空气吸热分别为
两式相比得
化简整理得
可求得
（4）[6]电阻丝升华，会变细，电阻值会变大，为纯电阻电路，根据功率公式
可知，电阻增大时，发热功率会变小。
17． 冷 热 6.3×104J 55Ω 178200J
【详解】
（1）[1][2]当开关处于位置1时，电路断路，水龙头流出冷水；当开关处于位置2时，电路为电阻R1的简单电路；当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，根据并联电阻规律，此时电路中电阻较小，由可知，此时功率较大，所以此时水龙头流出热水。
（2）[3] 0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收的热量
（3）[4]当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻较大，由可知，此时电功率较小，水龙头流出温水，根据已知条件
（4）[5]当S旋到3位置时，R1和R2并联，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，故此时R1的功率不变，电路的电功率为
小厨宝正常工作90s消耗的电能
W ＝P热 t＝1980W × 90s ＝178200J
18．（1）滑动变阻器；（2）当电压表示数为时，表明小灯正常发光；（3）
【详解】
(1)当小灯泡发光较亮，根据b图可知，此时小灯泡的电压为2.8V，滑动变阻器分担的电压为
此时滑动变阻器接入的阻值为
小华选择的是滑动变阻器 。
(2)当小灯泡达到额定电压时，正常发光，故当电压表示数为时，表明小灯正常发光。
(3)由于电源电压为6V，滑动变阻器全部接入，此时小灯泡的电压还是高于额定电压，再不改变滑动变阻器的情况下，只能更换电源，又由于需要测量小灯泡的额定功率，即小灯泡的电压要能达到2.5V，故电源电压只能选择4V，此时小灯泡的额定电流为
该小灯泡的额定功率
答：(1) 小华在实验中选用的A变阻器；
(2) 当电压表示数为时，表明小灯正常发光；
(3) 小灯泡的额定功率为。
19． 乙 滑动变阻器 6 2.8 乙 1.14
【详解】
（1）[1]如灯甲与灯乙均正常发光，额定电流都是0.3A，乙灯的额定电压高于甲灯的额定电压，故乙灯的额定功率高于甲灯，乙灯更亮。
（2）[2]滑片 P 从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，此时滑动变阻器的阻值变小，电流变大，而电压表向左偏转，说明电压表的示数变小，若电压表测量的是小灯泡的电压，则电压表示数变大，与题意不符，故电压表测量滑动变阻器的电压，电压表并联在滑动变阻器两端。
（3）[3][4]若电压表一开始指的是 11V，选择的是大量程，则分度值为0.5V，向左偏转六格，则此时电压表的示数为
此时灯泡正常发光，不论是甲灯，还是乙灯，电源电压都不可能是2V整数倍，故舍去，电压表一开始是2.8V，则选择的是小量程，分度值为0.1V，向左偏转六格，则此时电压表的示数为
若选择甲灯，甲灯的额定电压为2.2V，电源电压都不可能是2V整数倍，故舍去，若选择乙灯，正常发光的电压为3.8V，则电源电压为
故一开始是2.8V。
（4）[5]根据（3） 可知，选择的是乙灯。
（5）[6]该电路中接入的小灯泡额定功率为
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