北师大版九年级年级全一册第十三章电功和电功率（含答案）

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．图甲表示家庭电路的一部分，图乙、图丙表示测电笔握笔方法，下列相关说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电功率的仪器
B．断路器应该安装在Q处而不是P处
C．测电笔在插座接地孔检测时，氖管会发光
D．使用测电笔时，图乙的方法错误而图丙的方法正确
2．将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40W
D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
3．中考体检时用到了身高测量仪。小明为其设计了如图所示的电路，其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接。滑片P的位置随人身高改变而改变，从而引起显示仪的示数发生改变。下列说法中正确的是（　　）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测身高越高，通过电阻R的电流越小
C．被测身高越高，电阻R0两端的电压越小
D．被测身高越高，电路的总功率越大
4．如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（　　）
A．灯L2短路 B．c点左侧的零线断路
C．灯L2所在支路断路 D．c、d两点间断路
5．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，左右两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1=R2=R3。小亮用图示装置进行实验，下列说法正确的是（　　）
A．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
B．通电后，左管的液面将会比右管的液面低
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关
6．如图所示，在“比较两个灯泡的亮暗”的活动中，闭合开关后，调节滑动变阻器，使图甲和图乙中白炽灯L1和L2发光，L1的规格为“2.5V 0.3 A”，L2的规格为“3.8V 0.3 A”。下列说法中正确的是（　　）
①白炽灯越亮，表明在相同时间内电流做功越多
②图甲可“探究电流做功多少与电压大小的关系”
③图乙可“探究电流做功多少与电流大小的关系”
④甲和乙中，L1均比L2亮
A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都正确
7．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
8．关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　）
A．更换灯泡时先断开电源开关 B．用潮湿的手拨动电器设备的开关
C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用 D．空气开关自动断开，都是由于电路发生短路引起的
9．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
10．如图所示电路，闭合开关后两灯均正常发光，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．两电流表的示数一定不相同
C．两灯的额定功率一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
二、填空题
11．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。
12．小刚家4月底电能表读数为82l.6kW·h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了______kW·h的电能。小刚发现半小时内该电能表的表盘转1250转，则他家半小时内消耗的电能为______kW·h。
13．如图所示，这是小明家电能表的表盘示意图。小明关闭家中其他用电器，只让某个用电器单独正常工作30s，观察到电能表的转盘转过30转，则该用电器的实际功率为_______W；该用电器正常工作0.5h消耗的电能为_______kW h。
14．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。
15．小花妈妈买了一个标有“220V 1500W”的电热水壶，如图甲，可电热水壶的电源线比较短，于是商家赠送了一个标有“220V 5A”字样的插线板，如图乙。利用所学的物理知识回答下列问题：
(1)用它烧水时发现水烧开了。而导线却几乎不热，这是由于电热水壶内部电热丝的___________比导线的大；
(2)若使用商家赠送的插线板为该电热水壶供电，会带来哪些安全隐患？列举出一点并说明理由___________。
三、综合题
16．阅读材料，回答问题
氢燃料电池车
氢燃料电池车的工作原理是：将氢气送到燃料电池的阳极板，经过铂的催化，氢原子中的电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池的阴极板，而电子是不能通过质子交换膜的，这个电子只能经外部电路，到达燃料电池的阴极板从而在外电路中产生电流，电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子结合为水。由于供给l极板的氧原子可以在空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，给阴极板供应空气，并及时把水（水蒸气）带走，就可以不断地提供电能，经逆变器、控制器等装置供给电动机，再通过传动系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶，与传统汽车相比氢燃料电池车的能量转化效率高达，为内燃机的倍，燃料电池的燃料是氩气，生成物是清洁的水，因此，氢燃料电池丰是真正意义上的零排放、零污染的车。
（1）氢燃料电池车的优点是①______；②______。
（2）燃料电池中的阴极板相当于电池的______（选填“正极”或“负极”），从氢原子分离的电子在外电路中定向运动的方向和电路中电流的方向______（选填“相同”或“相反”）。
（3）现有一辆电动汽车，其电池的规格为充满电后其储存的电能为______J。若这些能量用转换效率为60%的燃料电池提供，对比能量转换效率为30%的柴油发电机，可节约______J的能量。
17．酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1＝5V时，气体中酒精含量为0mg/100mL，由图像可知气敏电阻的阻值R1＝_____Ω；
（2）当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率________；
（3）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值________；
（4）某次检测中，电流表示数，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾________。
18．如图甲所示，这是小梦新买的一款迷你型恒温电热杯垫，它具有加热、保温两挡功能，能够对杯中的饮品进行加热，使饮品的温度长期保持在55℃左右，其主要参数如表所示，杯垫内部简化电路如图乙所示。
产品名称 智能恒温电热杯垫
额定电压 220V
额定加热功率 16W
额定保温功率 8W
（1）当开关S1闭合，开关S2断开时，电热杯垫处于________（选填“加热”或“保温”）挡；
（2）电热丝R2的阻值为多少________？
（3）用电热杯垫将200g的水由15℃正常加热到55℃需要40min，则该电热杯垫的加热效率是多少________？[]
（4）某天早上小梦将该电热杯垫接入家庭电路中单独工作，用该电热杯垫给牛奶加热，观察到家里电能表（如图丙所示）的转盘40min内转了30转，则加热牛奶时该电热杯垫的实际加热功率是多大________？
19．如图所示为某款电饭煲的简化电路，图中S是主开关，S闭合时电饭煲开始工作，S1为温控开关，可以实现“煮饭”和“保温”两种状态的切换，R1和R2是两个阻值恒定的电热丝，用来给电饭煲加热。已知电饭煲的额定电压为220V，R1=120Ω，“煮饭”时的额定功率为1210W。把电饭煲接在220V的电源上，求：
（1）当开关S、S1闭合时，电饭煲处于_______（选填“煮饭”或“保温”）状态。
（2）R2的阻值大小。( )
（3）这个电饭煲在“保温”时通过R2的电流。( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．电能表是测量电能的仪器，故A错误；
B．断路器应该安装在P处而不是Q处，故B错误；
C．测电笔在插座接火线孔检测时， 氖管会发光，故C错误；
D．使用测电笔时，图乙的方法错误，图丙的方法正确，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A B．灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
由于串联，电流相同，电阻大的电功率大，灯泡亮，故A错误；故B正确；
C．总电阻为
则总功率为
故C错误；
D．由于电阻不同，电压不同，电压没有变为原来的一半，故两灯泡的实际功率也没有变为其额定功率的一半，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．因为显示仪与R并联，所以显示仪是电压表改装的，故A错误；
BCD．被测身高越高，滑动变阻器连入电路的电阻越小，根据欧姆定律
可知，电路中的电流越大，定值电阻R0两端的电压越大，又根据
可知，电路消耗的功率也越大，故D正确，BC错误。
故选D。
4．D
【详解】
B．闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路，故B错误；
A．断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路；若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，故A错误；
C．若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，故C错误;
D．若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
由题知，电阻丝的电阻R1=R2=R3。
AD．装置中R2、R3并联后再与R1串联，由串并联电路电流的规律可知通过R1的电流大于通过R2的电流，R1和R2的阻值相等，此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关，故A错误，D正确；
B．左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，电阻R1产生的热量多，则左管的液面将会比右管的液面高，故B错误；
C．R1和R2的阻值相等，通过电阻R1的电流大于R2的电流，由U=IR可知R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误。
故选D。
6．C
【详解】
①白炽灯越亮，表明其实际发光功率越大，即在相同时间内电流做功越多，故①正确；
②图甲中两灯串联，通过的电流相同，可探究电流做功多少与电压大小的关系，故②正确；
③图乙中两灯并联，两端电压相同，可探究电流做功多少与电流大小的关系，故③正确；
④L1和L2的电阻分别为
甲中两灯串联，根据可知L2更亮，故④错误。
故选C。
7．B
【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。
8．A
【详解】
A．在家庭电路中，为安全用电，在更换灯泡时，要断开开关，使灯泡、灯座和火线脱离，故A正确；
B．含杂质的水是导体，且潮湿的手电阻小，用潮湿的手拨动电器设备的开关容易触电，非常危险，故B错误；
C．家用电器电线绝缘皮破损，漏出里面的金属导线，人不注意时，非常容易造成触电事故，应及时更换新的电线，故C错误；
D．空气开关自动断开是因为家庭电路电流过大造成的。引起电流过大的原因一是短路；二是过载，故D错误。
故选A。
9．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。
10．B
【详解】
AB．从图中可以看出，两灯泡并联，电流表A1测通过灯L2的电流，电流表A2测通过总电路的电流，电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误，B正确；
C．两灯泡并联，电压相等，当灯泡的电阻相同时，灯泡的功率相等。故C错误；
D．仅断开S2，电路中只有灯泡L1工作，电流表A2测量L1电流，示数比原来小。故D错误。
故选B。
11． 1.5 37.5
【详解】
[1]30天消耗的电能
W=Pt=5×10-3kW×10h×30=1.5kW·h
[2]这些电能可供“220V 40W”日光灯正常工作的时间
12． 110 0.5
【详解】
[1]电能表表盘上最后一位数字表示小数，图示计数为931.6kW·h，可知5月份他家消耗的电能为
W=931.6kW·h-82l.6kW·h=110kW·h
[2]由图可知，每消耗1kW·h，电能表的表盘转2500转，则半小时内消耗的电能为
13． 1200##1.2×103 0.6
【详解】
[1]3000r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转3000转，电能表转盘转动30转消耗的电能
W＝kW h＝0.01kW h＝0.01×3.6×106J＝3.6×104J
该用电器的电功率
P＝＝＝1200W＝1.2kW
[2]由可得该用电器正常工作0.5h消耗的电能
14． 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
15． 电阻 容易引起触电事故。因为电水壶为金属外壳，金属外壳的用电器需要用三角插头连接地线。
【详解】
(1)[1]导线和电水壶串联，电流和通电时间相同，电水壶内部电热丝的电阻较大，由可知，电水壶上产生的热量较多，故水烧开了，而导线却几乎不热。
(2)[2]安全隐患一：由P=UI得，电热水壶的额定电流
而插线板的允许通过的最大电流为5A，即电热水壶的额定电流大于了插线板允许通过的最大电流，会因电流过大而烧坏插线板，存在火灾隐患；
安全隐患二：电热水壶是金属外壳，应使用三脚插头接地线。两脚插头无法接地线，当电热水壶漏电时容易发生触电事故。
16． 零污染 燃料转化效率高 正极 相反 6.48×107 1.08×108
【详解】
（1）[1][2]根据文中信息可知，与传统汽车相比，氢燃料电池车的能量转化效率高达，为内燃机的倍，燃料电池的燃料是氩气，生成物是清洁的水，因此，氢燃料电池车是真正意义上的零排放、零污染的车，所以优点有零污染，燃料转化效率高。
（2）[3]根据文中信息可知，电子经外部电路到达燃料电池的阴极板，从而在外电路中产生电流，由于电流方向与电子定向移动方向相反，所以阴极板为电源正极。
[4]电流是由电荷的定向移动形成的，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，外电路的电流是由自由电子的定向移动形成的，自由电子带负电，因此自由电子移动的方向与电路中电流的方向相反。
（3）[5]电动汽车的电池充满电后储存的电能为
[6]需要燃料提供的能量为
需要柴油提供的能量为
节约的能量为
17． 50 0.5 10 醉驾
【详解】
（1）[1]由乙图可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω。
（2）[2]由甲图可知，气敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测气敏电阻的电压，电流表测电路的电流，电压表示数为U1=5V时，R1消耗的电功率
（3）[3]根据串联电路电压的规律，此时R2两端的电压
电路中的电流
由欧姆定律，R2接入电路中的阻值
（4）[4]某次检测中，电流表示数，根据欧姆定律可得，此时电路的总电阻
由电阻的串联可得，此时气敏电阻R1的阻值
由图乙可知，当气敏电阻为5Ω时，气体中酒精含量大于80mg/100mL，所以此驾驶员属于醉驾。
18． 保温 3025Ω 87.5% 15W
【详解】
（1）[1]由图乙可知，当开关S1闭合，开关S2断开时，电阻R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路只有R2工作。根据串联电路的电阻特点可知，电阻R1、R2串联时，电路中的电阻最大，根据可知，此时的电功率最小，电热杯处于保温挡。
（2）[2]当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路只有R2工作，此时电路中的电阻最小，为加热挡；由可知，电热丝R2的阻值
（3）[3]水吸收的热量为
由可知，电热杯垫消耗的电能
电热杯垫的加热效率
（4）[4]表示电路中的用电器消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转；电能表转盘转过30转，电热杯垫消耗的电能
加热牛奶时该电热杯垫的实际加热功率
19． 煮饭 40Ω 1.375A
【详解】
（1）[1]当开关S1、S2均闭合时电路中只有R2接入电路，根据
电源电压恒定，电路中接入阻值最小，这时功率最大，电饭煲处于煮饭状态。
（2）[2]在加热状态下电路中只有R2，“煮饭”时的额定功率为1210W，根据
可得
（3）[3]保温时，根据
接入的电阻较大，这时S闭合S1断开，电路中总电阻
因为串联电路电流处处相等，所以
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