苏科版 九年级全册 第十五章 电功和电热 第三节、第四节 训练习题

三四节训练习题
[第三节～第四节　时间：40分钟　分值：100分]
一、选择题(每题5分，共30分)
1．下列措施中，属于利用电流热效应的是(　　)
A．电视机的后盖有很多孔
B．电饭锅的底部装有发热板
C．与空调相连的导线很粗
D．电脑的主机中安装微型风扇
2．如图G－2－1所示是家庭电路示意图，下列说法正确的是(　　)
图G－2－1
A．电能表示数的单位是千瓦
B．与开关S直接相连的导线a是零线
C．若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L串联
D．若c处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患
3．下列做法符合安全用电原则的是(　　)
A．有金属外壳的家用电器，一定要将外壳接地
B．家用电器起火时应迅速用水扑灭
C．家中多个大功率用电器应接在同一插线板上使用
D．控制用电器的开关一定要接在零线上
4．将规格都是“220 V　200 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生的热量和做的电功的说法中，正确的是(　　)
A．电风扇产生的热量最多，做的电功也最多
B．电视机产生的热量最多，但做的电功最少
C．电烙铁产生的热量最多，三者做的电功一样多
D．三者产生的热量和做的电功都一样多
5．在家庭电路中常常发生：在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，熔丝熔断；有时在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，熔丝熔断．引起这两种故障的最大可能(　　)
A．前者是插座短路，后者是灯泡短路
B．前者是灯泡短路，后者是插头短路
C．两者都是插座短路
D．两者都是插头短路
6．小茜家新购住房刚装修完毕，家中部分照明电路如图G－2－2所示．验收工程时，小茜闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态)，灯L亮了一段时间后熄灭了，她用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔都发光．她断开开关S，再次用测电笔测试插座的两个孔，她将观察到(假设故障只有一处)(　　)
图G－2－2
A．测试两孔时测电笔都发光
B．测试两孔时测电笔都不发光
C．只有测试左面的孔时测电笔才发光
D．只有测试右面的孔时测电笔才发光
二、填空题(每空3分，共36分)
7．家庭电路中短路和超负荷运行很容易引发火灾，为了避免此类事故的发生，家庭电路中必须安装____________；如果家用电器内部导线的绝缘皮破损，人体接触家用电器的金属外壳时容易发生触电事故，为防止此类事故的发生，家用电器的金属外壳应该________．
8．某型号的泡茶壶规格如下表所示，其正常工作时的额定电流为________A；泡茶壶的热效率为80%，壶中装满温度为20 ℃的水，在标准大气压下将水烧开需要电能________J，共需要________s．(计算结果保留整数)
×××泡茶壶
型号：JY—456
额定电压：220 V
频率：50 Hz
额定功率：1100 W
容量：1 L
　图G－2－3
9．如图G－2－3所示，电源电压为9 V，电动机线圈电阻为1 Ω.闭合开关S，电动机正常工作，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.5 A．电动机在1 min内消耗的电能为________J，R0的阻值为________ Ω，1 min内电动机产生的热量为________J.
10．如图G－2－4甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像．则电压表示数的最大值为________V，电流表示数的最大值为________A，电路消耗的最小电功率为________W．当滑片P滑到最左端时，闭合开关通电1 min电流通过R0产生的热量为________J.
图G－2－4
三、作图题(6分)
11．如图G－2－5所示为教室中投影仪的不完整电路．投影仪灯泡的电功率很大，需要风扇给其散热．使用时，先闭合开关S1，风扇转动，再闭合开关S2，灯泡发光，若只闭合开关S2，灯泡不亮．请把电路连接完整．
图G－2－5
四、实验探究题(16分)
12．为探究影响电流热效应的因素，在甲、乙两个相同的烧瓶内各安装一根电阻丝A和B(RA＞RB)，并倒入液体，分别插上一支温度计，连接如图G－2－6所示的电路．
(1)两个烧瓶中应装有质量________(选填“相等”或“不等”)的________(选填“同种”或“不同种”)液体．如果所用液体仅有水和煤油，为使实验时现象明显些，应选择________来进行实验，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)该实验通过观察__________________(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来比较电阻丝发热量的多少．图示连接可探究电流通过电阻产生的热量与________的关系．
(3)如用该装置探究不同物质的吸热能力，则应对器材作如下调整：
①将A、B两电阻丝换成阻值________(选填“相同”或“不同”)的．
②甲、乙两烧瓶内应装初温和质量相等的________(选填“同种”或“不同种”)液体．
图G－2－6
五、计算题(12分)
13．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图G－2－7甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220 V，低温挡、中温挡的额定功率为22 W和44 W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b.当它接入家庭电路中正常工作时：
(1)低温挡加热的电流为多大？
(2)中温挡加热5 h，消耗多少度电？
(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦？
图G－2－7

详解详析
1．B　2.D　3.A　
4．C　[解析] 三个用电器的电功率相同，则相同时间内电流做的功相同；但三者中只有电烙铁将消耗的电能全部转化为内能，电风扇和电视机都只是有一部分电能转化为内能，因而三者中电烙铁产生的热量最多．
5．B　6.D
7．空气开关(或熔断器或保险丝)　接地
8．5　4.2×105　382
9．180　6　15　[解析] 由图知，电阻R0与电动机串联，电压表测量电动机两端的电压，电流表测量电路中的电流，则由题意可知UM＝6 V，R0两端的电压：U0＝U－UM＝9 V－6 V＝3 V，电路中的电流I＝0.5 A.
(1)电动机在1 min内消耗的电能：
W＝UMIt＝6 V×0.5 A×60 s＝180 J；
(2)由欧姆定律可得R0的阻值：
R0＝＝＝6 Ω；
(3)1 min内电动机产生的热量：
Q＝I2RMt＝(0.5 A)2×1 Ω×60 s＝15 J.
10．10　1.2　2.4　24　[解析] (1)由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．由图像可知，当电路中的最小电流I最小＝0.2 A时，R1的电功率P1＝2.0 W，此时R1两端电压最大为U1＝＝＝10 V，R1连入电路的电阻最大为R1＝＝＝50 Ω；电源的电压：U＝U1＋IR0＝10 V＋0.2 A×R0　①；
当电路中的电流I2＝0.4 A时，R1的电功率P2＝3.2 W，此时R1两端电压为U1＝＝＝8 V，电源的电压：U＝U1＋I2R0＝8 V＋0.4 A×R0　②；
解得：R0＝10 Ω，U＝12 V.
当滑片位于b端时，R1连入电路的阻值为0，电路中电流最大为I大＝＝＝1.2 A；
当滑片位于a端时，R1连入电路的阻值为50 Ω，电流最小为I最小＝＝＝0.2 A，电路总功率最小为P最小＝UI最小＝12 V×0.2 A＝2.4 W．当滑片P滑到最左端时，通电1 min，电流通过R0产生的热量：Q＝I最小2R0t＝(0.2 A)2×10 Ω×60 s＝24 J.
11．如图所示
12．(1)相等　同种　煤油　煤油的比热容较小，质量相同的煤油和水，吸收相同的热量，煤油的温度变化更明显　(2)温度计示数的变化　电阻
(3)①相同　②不同种
[解析] (1)为探究影响电流热效应的因素，根据控制变量法，应控制两液体的质量相等，液体种类相同，为使实验时现象明显些(即液体升温应快一些)，应选用比热容小的煤油进行实验．
(2)该实验是通过观察温度计示数的变化来反映电阻丝发热量的多少，图中两电阻丝串联，则电路中的电流相等，电阻RA＞RB，所以可探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系；(3)如用该装置探究不同物质的吸热能力，根据控制变量法，则应对器材作如下调整：
①为使相同时间内放出的热量相同，应将A、B两电阻丝换成阻值相同的．
②探究不同物质的吸热能力，根据控制变量法，甲、乙两烧瓶内应装初温和质量相等的不同种液体．
13．(1)由P＝UI可得，低温挡加热的电流：I低＝＝＝0.1 A.
(2)由P＝可得，中温挡加热5 h消耗的电能：W＝P中温t＝44×10－3 kW×5 h＝0.22 kW·h＝0.22度．
(3)当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温挡，
由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝1100 Ω，当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温挡，则电路中的总电阻：R＝＝＝2200 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R－R1＝2200 Ω－1100 Ω＝1100 Ω.当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，因为并联，且两者电阻相等，所以两者功率相等，都为44 W，此时电热马桶盖处于高温挡，则P高温＝88 W.