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（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．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．所有家用电器的外壳都需要接地
B．家庭电路中各个用电器都是串联的
C．使用试电笔判断哪条导线是火线时，手不要按住笔尾金属体
D．若空气开关“跳闸”，可能是电路中出现了短路
2．下列生活中常见数据符合实际的是（　　）
A．人体电阻为1Ω B．人体感觉到舒适的环境温度为37℃
C．人体安全的电压不高于36V D．新型火箭发动机的机械效率可以达到100%
3．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
4．有两根电热丝、，且，若单独用烧开一壶水，所需时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（　　）
A．、 B．、 C．、 D．、
5．康晴利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在30分钟内消耗电能0.6千瓦时，这个用电器可能是（　　）
A．空调器 B．电冰箱 C．电视机 D．白炽灯
6．根据生活经验，你认为下列数据符合实际情况的是（　　）
A．人的正常体温约为23℃
B．教室里一盏日光灯正常发光的电流约为10A
C．电压力锅煮饭时的功率约为100W
D．大量事实表明：不高于36V的电压对人体是安全的
7．关于家庭电路安全用电的说法正确的是（　　）
A．电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B．家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C．使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体
D．更换灯泡前不用断开电源开关
8．将电灯、开关和插座接入家庭电路中，接线正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．家庭电路中，当电流过大时会自动切断电路的是（　　）
A．熔断器 B．电流表 C．进户线 D．测电笔
10．如图所示，是某同学设计的一台体重测量仪的工作原理图，当测量者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到金属片BC上的某一位置，体重显示表就能显示出测量者的体重。下列关于这种体重测量仪分析正确的是（　　）
A．体重显示表是用电流表改装成的 B．工作原理图中的AB部分相当于开关
C．体重越大，电路中的电流越小 D．体重越大，整个电路的电功率越大
二、填空题
11．一手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA·h，它充满电后，大约储存了___________J电能。充电时的手机电池中能量转化为___________。
12．检修家庭电路时需使用测电笔识别零线和火线，如图中测电笔的使用方法正确的是______（选填“甲”或“乙”）图，另一个图的错误方法______（选填“会”或“不会”）造成人体触电。
13．某金属导体两端的电压为12伏，在10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库，则通过该导体的电流为______安，电流通过该导体做的功为______焦，该导体的电阻为______欧。若该导体被剪短一半，再接回原电路中，通过导体的电流______（选填“增大”“不变”或“减小”）。
14．已知甲、乙两个用电器的额定电压都是 6V，某实验小组通过实验画出两个用电器的I﹣U 图象，如图所示。若把它们串联到同一电路中，它们两端的总电压不得超过______V；若把它们并联在电路中，10s 内电路消耗的最大电能是______J。
15．德国科学家_______经过大量实验研究归纳出导体中的电流与电压和电阻的关系；电功的单位是为了纪念科学家_______而命名的。
三、综合题
16．小明将图甲两个小灯泡与其它器材连接了如图乙的实物图。
（1）在方框中画出图乙对应的电路图______；
（2）闭合开关，L1、L2发光，电压表示数为2.0V，电流表A1示数为0.2A，电流表A2示数为0.06A。求：①干路电流为______；②L1的阻值______；③L2的功率______；L2在此状态下持续工作100s消耗的电能______；
（3）将L2换成白光LED小灯泡，再次闭合开关，L1亮，L2不亮，小明根据L1亮判断L2不可能断路，他的想法正确吗？______（请写出判断依据）。
17．如图甲是一款自动控温烘干箱原理图，控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如表所示，工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V；20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
t/℃ 30 40 50 60 70
Rt/Ω 305 245 200 170 150
（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度________？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）增大变阻器R的阻值，箱内能达到的最高温度将____（选填“升高”或“降低”）重新调节变阻器R的值，同时闭合开关S1、S2，记入箱内气温与时间关系如图乙所示，可知t1到t3时间段是一个加热循环。若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为。则箱内空气在t2到t3时间段吸收了多少J的热量________？一个加热循环的时间是多少s________？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）
18．小明家的电能表及其空气开关（流过它的电流超过其额定电流一段时间，会自动切断电路）如图所示。
（1）该家庭电路长时间正常供电时，流过P处的电流最大不超过_________A；
（2）房间的开关S同时控制两个“220V　40W”灯泡。S闭合时，两灯都正常发光。在图中，根据安全用电的要求，把电路连接完整；( )
（3）电能表上的“5A”是该电能表的标定电流。资料显示，电能表的启动电流是标定电流的0.5％；流过电能表的电流低于启动电流时，电能表不能记录用电器消耗的电能。若单独使用“220V 5W”的老式白炽灯，灯正常发光足够长的时间，请通过计算（结果保留三位小数），说明此电能表能否记录其消耗的电能？( )
19．在医院住院部，病人需要护理时，闭合床头开关，就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢？实验小组进行了模拟设计。
（1）设计呼叫电路时，下列因素中，不需要考虑的是______；
A．护士工作很忙，要用多种信号提醒 B．能够确定呼叫发出的位置
C．呼叫信号强弱合适 D．值班室是否有护士值班
（2）小李同学以一个病房只有一张病床为例，设计了图所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的？答：______；
（3）当一个病房有三张病床时，小杨同学设计的电路如下左图所示，小张同学设计的电路如下右图所示。对比这两个电路，下右图电路的优点是______；
（4）关于如图所示呼叫电路的器材选择，下列说法中，不合理的是______；
A．电源能长时间稳定供电 B．指示灯选用15W的节能灯
C．电铃额定功率不宜太大 D．病房开关必须安全且使用方便
（5）进一步讨论发现，图所示的呼叫电路还不够完善，应该继续改进。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．有些电器的外壳是金属的，为了防止漏电，把外壳接地让漏出来的电导入到大地，避免触电，并不是所有的用电器的外壳都接地，故A错误；
B．家庭电路中各用电器之间互不影响，并且能正常工作，所以各家用电器之间是并联的，故B错误；
C．使用试电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾金属体，故C错误；
D．空气开关“跳闸”，是由于电路中的电流过大，可能是短路，也可能是电路中的总功率过大，故D正确。
2．C
【详解】
A．通常情况下，人体的电阻约为104~105Ω，故选A不符合题意；
B．人体的正常温度约为37摄氏度，而人体感觉到舒适的环境温度约为26摄氏度，故B不符合题意；
C．不高于36V的电压对人体而言是安全电压，故C正确；
D．发动机在工作时，会有热量损失，所以机械效率不可能达到100%，故D不符合题意。
故选C。
3．B
【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。
4．D
【详解】
烧开同一壶水所需热量相同，设为Q吸，不计热损失，单独用R2烧开一壶水时
Q吸＝I2R2t＝
若将这两根电热丝串联接入电路，由串联电阻的规律，电路总电阻
R串＝R1+R2＝3R2+R2＝4R2
由可得，电热丝串联烧开同一壶水所用的时间
若将这两根电热丝并联接入电路，则电路总电阻
R并＝
类似地，电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间
t并=
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
用电器的工作时间是
这段时间消耗的电能是，用电器的功率是
空调器的电功率一般大于1000W，电冰箱、电视机的电功率在200W左右，白炽灯的电功率约为40W。
故选A。
6．D
【详解】
A．人的正常体温约为36.5℃，故A项不符合题意；
B．教室里一盏日光灯正常发光的电功率为60W，电流约为
故B项不符合题意；
C．电压力锅煮饭时的功率约为800W，故C项不符合题意；
D．安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压，一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是36V，行业规定安全电压为不高于36V。故D项符合题意。
故选D。
7．A
【详解】
A．有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座，让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故，故A正确；
B．家庭电路中，空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路，也可能是电路的总功率过大，故B错误；
C．使用试电笔时，手指不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故C错误；
D．更换灯泡前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故D错误。
故选A。
8．D
【详解】
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
故选D。
9．A
【详解】
家庭电路中，当电流过大时会自动切断电路的是熔断器，故选A。
10．D
【详解】
A．由图可知，R1与R2串联，体重显示表与R2并联，测的是R2两端的电压，故体重显示表是用电压表改装成的，故A错误；
B．当体重测量仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体AB的位置，电路断路，但AB部分不相当于开关，故B错误；
C．当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据I=UR可知，电路中的电流变大，故C错误；
D．体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中的电流变大，根据公式P=UI可知，整个电路的电功率越大，故D正确。
故选D。
11． 化学能
【详解】
[1] 它充满电后，大约储存了
故它充满电后，大约储存了。
[2]充电时的手机电池中能量转化是在消耗电能，并且利用电池存储起来，故是将电能转为了化学能。
12． 甲 不会
【详解】
[1]使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线或零线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，故甲图正确。
[2]按照乙图所示的情形使用试电笔时，人体不会接触火线，所以不会触电。
13． 0.6 72 20 增大
【详解】
[1]通过该导体的电流
=0.6A
[2]电流通过该导体做的功为
W=UIt=12V×0.6A×10s=72J
[3]导体的电阻为
=20Ω
[4]若该导体被剪短一半，导体的电阻较小，再接回原电路中，由可知通过导体的电流变大。
14． 8 90
【详解】
[1]因两用电器串联，根据串联电路电流的特点知，通过两用电器的最大电流不能超过0.5A，由图知，当I=0.5A时，两用电器两端的电压分别为U1=2V，U2=6V，由串联电路电压的特点知，它们两端的总电压不得超过
U=U1+U2=2V+6V=8V
即它们两端的总电压不得超过8V。
[2]因两用电器并联，根据并联电路电流的特点和图象知，当U′=6V时，通过两用电器的电流分别为I1=1.0A，I2=0.5A，干路中的电流为
I总=I1+I2=1.0A+0.5A=1.5A
10s内电路消耗的最大电能为
W= U′I总t=6V×1.5A×10s =90J
即10s内电路消耗的最大电能是90J。
15． 欧姆 焦耳
【详解】
[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他做出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位。
[2]焦耳是电功的单位，同时也是能量和热量的单位，是为了纪念英国物理学家焦耳而命名的。
16． 0.26A 10Ω 0.12W 12J 不正确，因为在并联电路中各支路互不影响
【详解】
（1）[1]分析实物图可知，灯泡L1和LED小灯泡并联，A1测L1的电流I1，A2测L2的电流I2，电压表测L1两端的电压，电路图如下所示
（2）①[2]根据并联电路中电流的特点可知，干路电流
I=I1+I2=0.2A+0.06A=0.26A
②[3]并联电路中各支路电压相等，且等于电源电压，即
U2=U=2V
根据欧姆定律可得L1的阻值
③[4]根据公式P=UI可知，L2的功率
P2=UI2=2V×0.06A=0.12W
[5]L2在此状态下持续工作100s消耗的电能
W2=P2t=0.12W×100s=12J
（3）[6]并联电路中各支路互不影响，L1亮，L2也可能断路，故小明的判断不正确。
17． 50℃ 升高 330s
【详解】
解：（1）[1]当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，此时电路总电阻为
根据串联电路电阻的关系，此时热敏电阻的阻值为
由表格数据可知此时箱内气温最高可达50℃。
（2）[2]电路中的总电阻一定，增大变阻器R的阻值，Rt允许的电阻变小，由表格数据可知箱内能达到的最高温度升高。
[3]由图乙可知箱内空气在t2到t3时间段升高的温度为
该时间段内箱内空气吸收的热量为
[4]该时间段内工作电路消耗的电能为
电热丝R0的电功率为
则该时间段所用时间为
1个加热循环的时间为
答：（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达50摄氏度；
（2）增大变阻器R的阻值，箱内能达到的最高温度将升高；箱内空气在t2到t3时间段吸收的热量为；一个加热循环的时间是330s。
18． 30 见解析
【详解】
（1）[1]由电能表的参数可知，该电能表允许通过的最大电流为40A，而空气开关的额定电流为30A，所以电路长时间供电时，P处的电流最大不超过30A。
（2）[2]房间的两个灯泡工作时互不影响，是并联在电路中，而开关同时控制两灯，接在干路上，且开关接在火线与灯泡之间，作图如下：
（3）[3]由题意知，电能表的启动电流
I=0.5%I标定=0.5%×5A=0.025A
白炽灯正常工作时的电流
所以此电能表不能记录白炽灯消耗的电能。
19． D 能达到 能够确定发出呼叫的床位 B
【详解】
（1）[1]设计呼叫电路时，需要考虑：护士忙时，听不到呼叫声音或灯光提示，所以需要多种信号提醒；能够确定呼叫发出位置，以便护士准确确定哪里需要护理；呼叫强度太强或太弱，会导致干扰护士的工作或导致护士无法接收到信号。值班室应有护士值班，不用考虑此因素。故D选项正确。
（2）[2]图示电路，能达到呼叫目的，因为电路中的病房中任一开关闭合，值班室中的指示灯和电铃同时工作，提醒护士注意。
（3）[3]左图中，病房的任一开关闭合，灯和电铃都同时工作，护士不能准确确定需要护理的病人；右图中，各病房中的开关与对应的灯泡先并联，再与电铃串联，则某一开关闭合时，对应的灯泡及电铃会工作，护士能确定需要护理的病人的位置。
（4）[4]电源应能长时间稳定供电，以让灯和电铃保持正常工作；指示灯不选用15W的节能灯，其功率过大；电铃额定功率太大，则消耗电能过大，且铃声过大也不适宜；病房开关必须安全方便利于病人操作。故B正确。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页