北师大版物理九年级全册课课练：第十三章　电功和电功率 单元测试　（含答案）

第十三章　电功和电功率 单元测试　
一、选择题(每题4分,共40分)
1.在如图图所示的电器中,利用电流热效应工作的是 (　　)
2.某家用电能表的有关参数如图图所示,可知 (　　)
A.该电能表的示数为3021 kW·h
B.该电能表上用电器的总功率不能超过2.2 kW
C.该电能表上用电器的总功率不能超过8.8 kW
D.若表盘转过1500 r,则用电器消耗2 kW·h的电能
3.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是 (　　)
A.甲电热水壶两端的电压较高 　　　
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等 　　　
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
4.如图图所示的做法中符合安全用电原则的是 (　　)
5.关于家庭电路,下列说法正确的是 (　　)
A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B.微波炉是利用电流的热效应工作的
C.如图图果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D.电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉丝的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
6.如图图甲所示表示家庭电路的一部分,图乙、丙表示试电笔的握笔方法,下列说法中正确的是 (　　)
A.电能表是测量电功率的仪器
B.熔断器应该安装在Q处而不是P处
C.试电笔在插座接地孔检测时,氖管会发光
D.使用试电笔时,图乙的方法错误、图丙的方法正确
7.如图图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑片P向右移动时(不
考虑灯丝电阻的变化) (　　)
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变亮
C.灯泡实际功率减小
D.灯泡实际功率增大
8.标有“6 V　6 W”“6 V　3 W”的灯泡L1、L2,串联接在某电源上,设灯丝的电阻不变,则(　　)
A.通过灯泡L1、L2的电流之比为1∶2　　
B.灯泡L1、L2两端的电压之比为2∶1
C.电源电压为9 V时,只有灯泡L2能正常发光　
D.电源电压为9 V时,灯泡L1、L2都恰能正常发光
9.小灯泡L上标有“2.5 V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入如图图图乙所示的电路中,电源电压为3 V且保持不变,当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光,下列说法不正确的是(　　)
A.电阻R0的阻值为2 Ω 　　　　
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10 Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625 W 　　　　
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为零
10.在如图图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图图图乙所示。下列说法正确的是 (　　)
A.电压表V1对应的是图线② B.电源电压满足Uc=Ua+Ua'
C.R2的最大阻值小于R1的阻值 D.电路的最大总功率为2UbIb
二、填空题(每空2分,共14分)
11.小英家6月底电能表的示数如图图甲所示,7月底电能表的示数如图图图乙所示,由此可知,她家7月份用电器消耗的电能为　　　　kW·h;她家现在已经接入用电器的总功率为3600 W,则最多还可以连接　　　　W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3 min,电能表的指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是　　　　W。
12.如图图所示电路,灯泡L1、L2串联接在9 V的电源两端,灯泡L1标有“6 V　6 W”字样,灯泡L2标有“6 V　3 W”字样,闭合开关,1 min 灯泡L2消耗的电能是　　　　J。(不计温度对灯泡电阻的影响)
13.家用电吹风的简化电路如图图所示,主要技术参数如图图下表。该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是　　　Ω,电吹风正常工作吹热风5 min,电热丝产生的热量是 　　　　J。
　
热风温度 50~75 ℃
额定功率 热风时:1000 W冷风时:120 W
额定电压 220 V
质量 0.5 kg
14.小明同学发现家里电灯都不亮了,经检查保险丝未断,用试电笔测各用电器接头,氖管均发光,由此可以断定故障是　　　　　　　　　　　。
三、作图题(6分)
15.请将中的电路元件连入家庭电路。
四、实验探究题(共22分)
16.(10分)如图图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,瓶中分别插有温度计a、b。
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油,闭合开关一段时间,可以通过温度计　　　　　　　　　　　判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究　　　　和通电时间相同时,电流通过电阻产生的热量与　　　　　　
大小的关系。
(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲　　　　R乙时,可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b示数升高得快,则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为c甲　　　　c乙。
17.(12分)小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用如图图甲所示的器材和电路,其中电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω)。
(1)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用　　　　(填字母)。
A.“10 Ω　0.5 A”的滑动变阻器
B.“50 Ω　0.5 A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因可能是　　　　　　　　　　　　。
(3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图图图乙所示。分析图像可知,小灯泡的额定功率为　　　　W。
(4)完成上面的实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个定值电阻(阻值为R0),设计了如图图图丙所示的电路,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0,请你完成下面的实验步骤:
①　　　　　　　　　(填S、S2、S3的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为　　　　。
②　　　　　　　　　(填S、S1、S2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示数为U1。
③灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　　　(用测量量和已知量表示)。
五、计算题(共18分)
18.(9分)如图图所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“1 A”字样。开关S闭合后,电压表的示数为5 V。求:
(1)通过电阻R1的电流I1。
(2)电路正常工作10 s后,电流通过电阻R1做的功W1。
(3)移动滑动变阻器的滑片P,电源电压和电压表示数的比值最大为3,求电压表示数的最大值和最小值的差值。
19.(9分)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220 V。如图图甲所示是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图图图乙所示,求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流。
(3)R2的阻值。
答案
1.C　2.C　3.B
4.C　 发现有人触电,首先要使触电者尽快脱离电源,然后根据具体情况,进行相应的救治。
5.D　
6.D　 电能表不是测量电功率的仪表,而是测量用电器消耗电能的仪表,故A错误;为了用电安全,熔断器应该接在火线上,即接在P处,当熔断器断开电路时,后面的用电器和插座是不带电的,故B错误;试电笔在插座接地孔检测时,地线不带电,所以氖管不会发光,故C错误;使用试电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,所以图丙的方法正确,故D正确。
7.C
8.C　 两灯泡的电阻分别为R1===6 Ω,R2===12 Ω。两灯泡串联在某电源上时,通过两灯泡的电流相等,故A不正确。根据欧姆定律可知U1'∶U2'=IR1∶IR2=R1∶R2=6 Ω∶12 Ω=1∶2,故B不正确。电源电压为9 V时,电路中的电流:I1===0.5 A,灯泡L1两端的电压:U1″=I1R1=0.5 A×6 Ω=3 V9.D
10.B　 滑片在最右端时,电压表V2示数为零,由图像可得,图线②反映电压表V2示数随电流的变化,图线①反映电压表V1示数随电流的变化,故A错误;从图乙可以看出,电路中电流为Ia时,电压表V1示数为Ua,电压表V2示数为Ua',根据串联电路的电压规律可知,电源电压U=Ua+Ua';当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电压表V1测量的是电源电压,此时的示数为Uc,所以Uc=Ua+Ua',故B正确;从图乙可以看出,电路中电流最小时为Ia,此时滑动变阻器两端的电压要大于R1两端的电压,根据分压原理,滑动变阻器的最大阻值要大于R1的阻值,故C错误;由图可知,当电路中电流为Ic时,电流是最大的,则最大功率:P=UcIb,故D错误。
11.140　5200　1000　 由电能表的参数可知,工作电压为U=220 V,最大电流为I=30 A,电能表允许用电器工作的最大总功率:P大=UI=220 V×40 A=8800 W,已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600 W,则最多还可以同时连接用电器的功率为8800 W-3600 W=5200 W。“3200 imp/(kW·h)”表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,则电能表的指示灯闪烁160次时,饮水机消耗的电能:W= kW·h=0.05 kW·h,饮水机的实际功率:P===1 kW=1000 W。因为饮水机正常工作,所以饮水机的实际功率等于额定功率,则饮水机的额定功率是1000 W。
12.180　 根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为
I1===1 A,I2===0.5 A,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻:
R1===6 Ω,R2===12 Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
则两灯泡串联后接在9 V的电源上时,电路中的电流:I===0.5 A,
1 min灯泡L2消耗的电能:W=I2R2t=(0.5 A)2×12 Ω×60 s=180 J。
13.55　2.64×105　 由电路图可知,电动机和电热丝并联,当电吹风吹冷风时,只有电动机工作,当吹热风时电动机和电热丝同时工作。根据P=UI=,由表可知,电热丝的阻值:R===55 Ω;电热丝产生的热量:Q=Pt=(1000 W-120 W)×5×60 s=2.64×105 J。
14.进户零线断路
15.如图图图所示
图S13-Z-1
16.(1)示数升高的多少　电流　电阻
(2)=　<
17.(1)B　(2)小灯泡断路　(3)0.625
(4)①闭合S、S1,断开S2　U-U额
②闭合S、S2,断开S1　
③
18.(1)通过电阻R1的电流:
I1===0.5 A。
(2)电路正常工作10 s后,电流通过电阻R1做的功:W1=U1I1t=5 V×0.5 A×10 s=25 J。
(3)根据题意,电压表示数的最小值为U1 min===4 V;电压表示数最大时,电路电流为滑动变阻器的允许通过的最大电流Imax=1 A,此时电压表的示数为U1 max=ImaxR1=1 A×10 Ω=10 V,所以电压表示数最大值和最小值的差值:ΔU1=U1 max-U1 min=10 V-4 V=6 V。
19.(1)由图乙可得,饮水机加热时,加热功率P加热=484 W,加热时间t=300 s,故饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
W=P加热t=484 W×300 s=1.452×105 J。
(2)只闭合S时,R1接入电路,此时饮水机处于保温挡;由图乙可知,保温功率为P保温=44 W,通过R1的电流:
I===0.2 A。
(3)当开关S、S0闭合时,R1与R2并联,处于加热挡,则R2的功率:
P2=P加热-P保温=484 W-44 W=440 W,
由P=得,R2的阻值:
R2===110 Ω。