北师大版九年级年级全一册第十三章电功和电功率（word版含答案）

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
2．如图所示是家用电吹风的工作原理图，圆弧形触片可置于A、B、C三处，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风，下列说法正确的是（ ）
A．电风扇工作时将机械能转化为电能
B．电热丝选材时要选择导电性能好的铜丝
C．圆弧形触片置于A处时电风扇和电热丝串联
D．圆弧形触片置于B处时电吹风吹凉风
3．如图所示为电加热眼罩，可以缓解眼疲劳，它有两个发热电阻，当开关S2闭合时，为低温状态；再闭合S1，为高温状态；若只断开S2，眼罩停止发热。以下简化模拟电路设计正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中不符合安全用电原则的是（　　）
A．在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B．在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
5．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
6．将两根电热丝R1和R2串联起来，接在如图所示的电路中通电，若R1＞R2则（　　）
A．甲火柴先被点燃 B．乙火柴先被点燃
C．两根火柴同时被点燃 D．无法比较
7．假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
8．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（　　）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
9．图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
10．某家庭电路如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡两端的电压是36V
B．灯泡L1和L2串联
C．开关S1的位置正确
D．开关S2只控制灯泡L2
二、填空题
11．小文家的电能表5月初表盘的示数是，5月末表盘的示数如图所示，则小文家5月份用电______kW·h；若此电能表的转盘在10min内转过400r，则接在该电能表上的用电器总功率为______W。
12．如图所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚______（选填“A”，“B”或“C”）接触火线。
13．课外实践活动中，小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，电能表的示数为______kW·h。当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作12min，转盘转了300转，则电饭煲消耗的电能为_____J，电饭煲的电功率为______W。
14．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电阻R1=20欧，当闭合开关S1，断开S2和S3时，电流表示数为0.6A；当闭合开关S2，断开S1和S3时，电流表示数为______A；当闭合开关S1和S3，断开S2时，电路消耗的总功率为______W。
15．现有两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2（灯丝电阻不变）在保证电路安全的前提下；将它们并联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，干路允许通过的最大电流是______A。将它们串联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，则电源电压是______V，此时L1与L2的功率之比是_______。
三、综合题
16．阅读下列短文，回答问题。
　　
在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
（1）打印笔工作时，利用电流的 ___________（选填“磁效应”或“热效应”）使PTC电阻发热；
（2）打印笔工作有快、慢两挡，快档打印时，图中开关S1应处于 ___________状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是 ___________W；
（3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，请结合图丙信息，说明当温度升高，电阻 ___________功率 ___________（填“增大”，“减小”或“不变”）；
（4）家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件，如丁图为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 ___________℃。
17．阅读短文，回答问题。
超声波加湿器
超声波加湿器通电工作时，雾化片每秒产生170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。
如图所示是某型号超声波加湿器，如表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作lh雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际功率的比值。
型号 ××× 额定加湿量 15L/h
额定电压 220V 额定功率 550W
水箱容量 30L 循环风量 2000m3/h
加湿效率 ≥1.2×10-2L/(h W) 轮子与地面接触的总面积 6.0×10-4m2
（1）水雾化成超微粒子，吹散到空气中，该过程 _____（选填“是”或“不是”）分子热运动现象；
（2）加湿器正常工作时的电流为 _____A。加满水后最多能加湿 _____h；
（3）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，电能表标有“3000imp/(kW h)”的指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器的实际功率为 _____W，此时消耗电能是 _____，实际加湿量至少为 _____L/h。
18．某物理兴趣小组设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，其工作原理如图甲所示。光控开关在红灯亮时闭合，绿灯亮时断开。压敏电阻R的阻值受到车的压力的影响，它的阻值变化规律如图乙所示。当控制电路中电流大于0.06A时，继电器的衔铁就被吸下，电控照相机拍照；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈的电阻忽略不计，定值电阻R0等于10Ω。（g取10N/kg）
（1）电磁铁是利用_______的原理来工作的；其中控制电路电源正负极的变化_______（选填“会”或“不会”）影响摄像系统工作；
（2）最大质量为多少千克的车辆在违规时不会被拍照记录？___________
（3）若无人违反交通规则，每天红灯亮5h，则控制电路每天消耗多少电能？_________
（4）若要使该拍照装置在通过质量较小的车辆闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中________（选填“减小”或“增大”）R0的阻值。
19．如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，“T”字形开关S1可以拨至触点“1”同时与a、b相连，或拨至触点“2”只与c相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热挡时总功率为2640W，在保温挡时的总功率为110W，且R2＝R3。请根据以上信息解答下列问题：
（1）将开关S1拨至触点“1”时，______发光（选填“红灯”或“绿灯”），此时电饭煲处于______状态（选填“加热”或“保温”）；
（2）R1的阻值是多少Ω______？
（3）如果在不改变某一个挡位电功率的基础上，将电路中一个电阻替换成导线，则另一个挡位的功率会提升多少W______？
（4）如果在不改变原来两个挡位电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来加热物体，请在图中合适的位置添加一个开关S2，作图并用简要的文字说明如何调至该挡位______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．D
【解析】
【详解】
A．电风扇工作时将电能主要转化为机械能，故A错误；
B．根据焦耳定律可知，电流产生的热量与导体的电阻、通电时间、电流的大小有关；选择电热丝时，电热丝要有一定的电阻值，而铜丝的导电性较好，同种情况下的电阻很小，容易造成电路短路，故B错误；
C．圆弧形触片置于A处时，电流的路径有两条，电风扇和电热丝并联，故C错误；
D．圆弧形触片置于B处时，只有电动机接入电路，电吹风吹凉风，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．若只闭合S2，断开S1，电路断路不工作，故A错误；
B．两个灯泡和S1、S2组成串联电路，S2闭合，S1断开，电路处于断路状态，故B错误；
C．闭合S2时，R2工作，电路的电功率为，再闭合S1，R1、R2并联，电路的电功率为
PD．若只断开S2，闭合S1，电阻R1还在工作，此时眼罩仍然发热，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据安全用电的要求，当电路中电流过大时，保险丝会煊断，空气开关自动断开，切断电路，对用电器起到保护作用，所以在家庭电路中安装保险丝或空气开关，故A正确，不符合题意；
B．为防止触电，更换灯泡和维修电器时应先切断电源，故B错误，符合题意；
C．只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电，接触低压带电体也可能触电，对人体造成伤害，故C正确，不符合题意；
D．达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损，使用时容易引发触电或短路，造成安全事故，因此要及时更换，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。此时两灯是并联关系，电源电压等于两灯的电压，故电源电压为12V。故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，总电阻最小，干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之和，由两灯的铭牌可知
故干路电流为
故B错误；
C．根据
可知当电路的总电阻最大时，总功率最小。红灯电阻为
绿灯电阻为
可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端，S、S1闭合，S2断开时，电路的总功率最小。最小总功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端，S、S1、S2都闭合时，电路的总功率最大，最大电功率为
故电路最大电功率与最小电功率之比为6:1。故D错误。
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
R1和R2串联所以电流相等，因为R1＞R2根据公式得在一定时间内R1产生的热量多，所以甲火柴先被点燃。
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确；
B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=
则冰箱每天平均工作的时间为
t'=5h
故B错误；
C．冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为
n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。
故选A。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图乙中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为
故B错误；
C．灯泡L的实际功率为
故C正确；
D．定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知定值电阻R0与热敏电阻R串联，显示仪并联在定值电阻R0两端。
AB．因为R的阻值随温度的升高而减小，被测者体温越高，则R的阻值越小，则电路总电阻越小，根据可知电路中的电流越大，由可知定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C．因为R的阻值随温度的升高而减小，故被测者体温越低，则R的阻值越大，则电路总电阻越大，根据可知电路中的电流越小，根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小，故C错误；
D．将R0换为阻值更大的电阻，则电路总电阻变大，根据可知电路中的电流变小；而测相同温度时，即热敏电阻R的电阻不变，根据可知热敏电阻R两端的电压变小，根据串联分压可知定值电阻R0两端电压越大，即显示仪示数变大，故D错误。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
A．家庭电路中零线和火线之间的电压是220V，所以灯泡两端的电压是220V，故A错误；
B．图中有两条支路，两个灯泡分别在两条支路上，灯泡L1和L2并联，故B错误；
C．开关接在火线和用电器之间，图中开关S1接在零线上，它的位置错误，故C错误；
D．开关S2和灯泡L2串联，开关S2控制灯泡L2，故D正确。
故选D。
11． 234.5 1200
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图示电能表知道，电能表月初示数是1235.1kW h，月末示数为1469.6kW h，故本月用电量为
W=1469.6kW h-1235.1kW h=234.5kW h
[2]电能表的转盘转过400转时，用电器消耗的电能
故接在该电能表上的用电器总功率
12．C
【解析】
【详解】
三孔插座的接法是：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，故三脚插头插入插座后脚C与火线相连。
13． 1242.8 9×105 1250
【解析】
【详解】
[1]有图可读出电能表的示数为1242.8 kW·h。
[2]由表盘信息可知，消耗1 kW·h的电能，转盘转1200转，所以转盘转了300转，则电饭煲消耗的电能
[3]由电功率公式电饭煲的电功率
14． 0.2 5.4
【解析】
【详解】
[1]当闭合开关S1，断开S2和S3时，为R2的简单电路，电流表测电路的电流，由欧姆定律得
当闭合开关S2，断开S1和S3时，两电阻串联，由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流是
[2]当闭合开关S1和S3，断开S2时，两电阻并联，由欧姆定律，通过R1的电流是
根据并联电路各支路互不影响，由并联电路电流的规律，电路的总电流是
I并=I+I1=0.6A+0.3A=0.9A
电路的总功率为是
P=UI并=6V×0.9A=5.4W
15． 2.5 7.5 4∶1
【解析】
【详解】
[1]两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2并联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，则根据并联电路的电压特点可知灯泡L2正常发光，电源电压为3V。此时通过灯泡L2的电流为
灯泡L1的电阻为
由欧姆定律知，此时通过灯泡L1的电流为
干路允许通过的最大电流是
I干=I2+I1实=2A+0.5A=2.5A
[2][3]灯泡L2的电阻为
由串联电路分压原理可知，将灯泡L1和L2串联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，这个灯泡为L1，又因为串联电路电流处处都相等，此时电路中的电流为
灯泡L2两端的实际电压为
U2实=IR2=1A×1.5Ω=1.5V
此时的电源电压为
U电=U1+U2实=6V+1.5V=7.5V
灯泡L2的实际功率为
P2实=IU2实=1A×1.5V=1.5W
因灯泡L1正常发光，所以功率为6W，则此时L1与L2的功率之比是
16． 热效应 闭合 80 增大 减小 100
【解析】
【详解】
（1）[1]根据题意知道，打印笔工作时，PTC电阻发热，所以，利用电流的热效应。
（2）[2]由电路图知道，当开关S1断开时，电路只有R1工作，电阻较大，由知道，此时电路消耗的功率较小，为慢档；当开关S1闭合时，两电阻并联，总电阻最小，由知道，此时总功率较大，为快档。
[3]由图丙知道，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，则一个发热体的功率
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻，打印笔工作有快、慢两挡，所以打印笔的电功率
P总=2P=2×40W=80W
（3）[4][5]由图知道，当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降；当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升；由此可知，当温度升高时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度会开始下降。
（4）[6]PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，由图丁知道，该PTC材料的居里点温度为 100℃。
17． 不是 2.5 2 480 0.24kW h 5.76
【解析】
【详解】
（1）[1]分子通常以
10-10m=10-4μm
这样的单位来量度，而超微粒子的大小为1~5μm，所以超微粒子不是分子，那么将超微粒子吹散到空气中不是分子热运动现象。
（2）[2]由超声波加温器的技术参数可知，加湿器工作的额定电压为220V，额定功率为550W，则正常工作的电流
[3]加满水，水箱中有30L的水，加湿器的额定加湿量为15L/h，所以加满水后最长的加湿时间
（3）[4][5]加湿器单独工作30min消耗的电能
加湿器的实际功率
[6]加湿效率大于或等于1.2×10-2L/(h W)，所以实际加湿量至少为
18． 电流的磁效应 不会 400kg 2592J 减小
【解析】
【详解】
（1）[1]通电导体周围存在磁场，电磁铁是根据电流的磁效应的原理工作的。
[2]控制电路电源正负极的变化时，电磁铁的NS极发生变化，电磁铁的磁性不会发生变化，当控制电路中电流大于0.06A时，继电器的衔铁仍然被吸下，电控照相机拍照。
（2）[3]照相机工作时电流为0.06A，控制电路中总电阻
压敏电阻的阻值
R=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω
由乙图可知，当压敏电阻为90Ω时，压力为4000N；此时车辆的质量
（3）[4]由题意可知压敏电阻受到的压力为零时，压敏电阻为240Ω；此时控制电路中的总电阻
R总=R+R0=240Ω+10Ω=250Ω
则控制电路的电功率
控制电路每天消耗的电能
W=Pt=0.144W×5×3600s=2592J
（4）[5]要使该拍照装置在通过质量较小的车辆闯红灯时也能被拍下，压力F越小，电路中的电流变大，电磁铁能有效控制衔铁，由欧姆定律可知，需要减小电路的总电阻，减小R0的阻值。
19． 红灯 加热 20 110
【解析】
【详解】
（1）[1]将开关S1拨至触点“1”时，同时与a、b相连，此时R1于R2并联，和R1串联的红灯亮。
[2]因为R2和R3相等，R1和R2并联后的总电阻一定小于R2的电阻，当开关拨至触点“2”时，电路中R2和R3串联，总电阻比R1和R2并联时大，根据公式可知，开关S1拨至触点“1”时，电饭煲处于加热挡。
（2）[3] 当开关拨至触点“2”时，R2和R3串联，此时电饭煲处于保温状态，总功率为110W，根据公式可得R2的电阻
因为R2=R3，故有
2R2=440Ω
则
R2=220Ω
当开关拨至触点“1”时，R2的功率
则R1的功率
P1=P-P2=2640W-220W=2420W
R1的电阻
（3）[4] 根据题意，如果在不改变某一个挡位电功率的基础上，将电路中一个电阻替换成导线，只能是将R3替换为导线，此时不会影响加热挡的功率，而保温档的功率为
保温挡提升的功率
P=P保′-P保=220W-110W=110W
（4）[5]要增加一个更大功率的挡位，可将R3并联在原加热挡的电路中，挡S2闭合时，R1、R2、R3并联，则电功率更大，如下图所示：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页