期末专题训练：第十三章 电功和电功率-2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

期末专题训练：电功和电功率 一、单选题 1．对下列生活中物理量的估测，最符合实际的是（　　） A．对人体安全的电压为36V B．现在我们教室的气温约为60℃ C．人正常步行的速度约为1m/s D．家用空调正常工作时功率约为100W 2．某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。、为电热丝，且为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当中的电流时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（　　）    A．闭合，热水器一定处于加热状态 B．当水温设置时， C．若要提高设置温度，应左移滑片 D． 3．下列是某同学所作出的一些数据估测，其中符合事实的是（　　） A．电视机正常工作的电功率约为1000W B．考场现在的温度约50℃ C．中学生正常步行的速度约为1.2m/s D．一个中学生的体重约为50N 4．“注意安全，珍爱生命”是日常生活必须有的意识，下列做法中正确的是（　　） A．电冰箱外壳应接地 B．雷雨天在室外使用手机打电话 C．家庭电路中，开关连接火线或零线都可以 D．发生触电事故时，立即用手把触电的人拉开 5．如图甲所示，电源电压不变，电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），滑动变阻器铭牌“？Ω 1A”。小灯泡额定电流为0.3A，若只闭合开关S、，滑片P从a端移到b端；若只闭合开关S、，保证电路安全，最大范围的移动滑片P。图乙是这两次实验绘制的U—I关系图像。下列判断正确的是（　　）    A．定值电阻的阻值为20Ω B．小灯泡规格为“2.4V 0.72W” C．只闭合开关S、，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5Ω~20Ω D．只闭合开关S、，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为5︰1 6．下列不是电功率单位的是（　　） A． B．kW C．W D．J/s 7．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 8．有规格分别为“36V 25W”、“110V 25W”和“220V 25W”三盏材质相同的电灯，它们各自在额定电压下工作，其发光情况为（　　） A．三盏电灯一样亮 B．“36V25W”电灯最亮 C．“110V25W”电灯最亮 D．“220V25W”电灯最亮 二、填空题 9．如图所示，电源两端的电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻随温度变化可忽略不计）．当滑动变阻器的滑片P在A端时，闭合开关S1、S4 ， 断开开关S2、S3 ， 小灯泡L正常发光，电压表的示数为U1；当滑动变阻器的滑片P在B端时，闭合开关S2、S4 ， 断开开关S1、S3 ， 小灯泡L的实际电功率为0.75W，电压表的示数为U2 ， 滑动变阻器的电功率为3.75W，U1∶U2=3∶1．通过调节滑动变阻器滑片P的位置、开关的断开或闭合改变电路结构，使电路的总电功率最大，此最大总电功率为 W。 10．将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则开关S、S1，都闭合时，电流表示数为 A，10s内整个电路消耗的电能为 J。 11．物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图所示。然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kW•h，若按0.5元/（kW•h）计费，李明家本月应缴电费 元；当李明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是 J，其耗电功率为 W。 12．一根5Ω的电阻丝接在10V的电源上，通过它的电流为 A，在2min内共产生 J的热量。 13．小明想测量家里电视机的电功率。他观察自己家的电能表上有“”的字样，让其它用电器停止工作，转盘在10min内转了30转，则这台电视机的电功率为 W。若这台电视机正常工作42min消耗的电能全部转化为内能被水吸收，则可使质量为2kg的水从20℃升高到 ℃。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 14．欢欢想测量传统白炽灯泡的功率，她关掉家里其它用电器，只让这只白炽灯泡正常工作，如图所示的电能表转盘在6min内转了30转，这段时间白炽灯消耗的电能是 J；该灯泡的实际功率为 W。 15．某同学家记录5月初电能表示数为1432.7度，6月初的示数如图所示，电能表是测量 的仪表，该同学家5月初至6月初消耗的电能是 kW·h，若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为 W。 16．电热水壶的正常工作时的电压为220V、功率为1100W，把它接在220V电路中，通电烧水15min，消耗电能 kW·h，电热水壶内电热丝的电阻为 Ω。 三、实验题 17．在测定额定电压为“2.5V”的小灯泡（正常发光时电阻约为8Ω）电功率的实验中，电源为两节新干电池。    （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整 ；（用文字说明连接方法） （2）连接电路时，开关应断开，防止因电路 （选填“短路”或“断路”）造成电流过大而损坏元件。闭合开关后，发现电压表示数为零，灯泡不亮，电流表有示数，则原因可能是 。 （3）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 （填序号）； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片 （4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （5）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小强向老师借了一只已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整： ①闭合S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ； ②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片位置 （选填“左移”“右移”或“不动”），记录电流表的示数为l； ③小灯泡的额定功率P额= （用U额、I和R0表示）。 四、简答题 18．经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。 19．把R1和R2两个定值电阻并联接在电压为6V的电源两端，R1=10Ω，电路总功率为5.4W，只要求写出求R2的思路。 20．家庭电路中有时会发生短路现象。例如，改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路；电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通；用电器进水也会造成短路。请根据所学知识，分析短路对家庭电路带来的安全隐患。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C A D A A A 1．C 【详解】A．人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意； B．教室的气温一般在40℃以下，故B不符合题意； C．人正常步行的速度为1.1m/s，约为1m/s，故C符合题意； D．家用空调正常工作时的功率约为1000W，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A.闭合时，只有动触点与上面的静触点连通时，热水器才能处于加热状态，当动触点与下面的静触点连通时，热水器处于保温状态，故A错误； B.当水温设置时，根据图乙可知：此时热敏电阻的阻值为，此时控制电路的总电阻为 此时 故B错误； C.若要提高设置温度，此时热敏电阻的阻值会变小，电磁铁的工作电流不变，应该增大滑动变阻器的电阻，将向右移动，故C错误； D.根据电磁继电器的工作原理，热水器加热时，只有电阻接入电路，此时的加热功率为保温时，两个电阻串联，此时的保温功率为 所以 故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．家用电冰箱的功率在200W左右，电视机的功率略小于此数值，在150W左右，故A不符合题意； B．人体正常体温在37℃左右，考场内气温不高于体温，更不可能达到50℃，故B不符合题意； C．中学生正常步行的速度在 4km/h=4×m/s≈1.1m/s 接近1.2m/s ，故C符合题意； D．中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 故D不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．带金属外壳的家用电器使用时都应接地，故A符合题意； B．雷雨天在外接打手机容易造成触电事故的发生，故B不符合题意； C．家庭电路中，开关应连接在靠近火线的一侧，故C不符合题意； D．发生触电事故时，应先断电，再施救，故D不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】分析电路图可知，只闭合开关S、 S1 ，定值电阻 R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；只闭合开关S、 S2 ，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，由于灯泡的电阻随温度变化而变化，由右侧图像可知，曲线为只闭合开关S、 S2时图像； A．由右图可知，定值电阻 R0与滑动变阻器串联时，滑片P从a端移到b端，电路中电流最小为0.1A，滑动变阻器两端电压为2V，电路中电流最大为0.3A时，滑动变阻器两端电压为0，则有 ① ② 联立①②解得 U=3V，R0=10Ω 故A错误； B．小灯泡额定电流为0.3A，由曲线图可知，电路中电流为0.3A时，滑动变阻器两端电压为0.5V，则灯泡正常发光时额定电压 U额=U-U滑=3V-0.5V=2.5V 则小灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W 所以小灯泡规格为“2.5V 0.75W”，故B错误； C．为保证电路安全，电路中最大电流为0.3A时，滑动变阻器最小阻值 滑动变阻器最大阻值 所以滑动变阻器的阻值范围为1.7Ω~20Ω，故C错误； D．只闭合开关S、 S2，电路中最大电流为0.3A时，电路的总功率最大，灯与滑动变阻器的功率之比 故D正确。 故选D。 6．A 【详解】电功率的常用单位有W和kW，根据可知J/s为电功率的合成单位，是电功的单位。 故选A。 7．A 【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。 8．A 【详解】分别标有“36V 25W”、“110V 25W”和“220V 25W”的三盏材质相同的电灯，额定功率约为25W，他们各自在额定电压下工作时，实际功率与额定功率相等，即实际功率都为25W，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，所以三盏电灯一样亮，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．40 【详解】P在A端，闭合开关S1、S4，断开开关S2、S3时，简化电路如下图甲所示；P在B端时，闭合开关S2、S4，断开开关S1、S3时，简化电路如下图乙所示： 小灯泡灯丝的电阻为 由于甲图中小灯泡正常发光，所以甲图中电路的电流为 电压表示数 根据公式得：乙图中灯泡两端的电压为 乙图中电路的电流为 滑动变阻器两端电压为 电压表示数 因为 所以 解得，则又，所以 当电路中四个开关都闭合，滑动变阻器的滑片在A端时，和并联，电路中的总电阻最小 ，总功率最大，最大总功率为 10． 0.8 24 【详解】[1]如图所示，只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流I2＝0.3A，由欧姆定律可得，电源电压为 开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点有 则通过R1的电流为 因S1闭合前后，通过R2的电流不变，故干路电流为 [2]10秒钟内整个电路消耗的电能为 11． 60 7200 40 【详解】[1]由图示电能表可知，电能表示数是931.6kW•h，本月用电量是 W=931.6kW•h﹣811.6kW•h＝120kW•h 本月应缴电费 120kW•h×0.5元/(kW•h)＝60元 [2][3]电能表的转盘转5r时，电路中用电器消耗的电能为 又因为工作时间为 t＝3min＝180s 所以该灯泡的电功率为 12． 2 2400 【详解】[1]一根5Ω的电阻丝接在10V的电源上，通过它的电流为 [2]在2min内共产生的热量 13． 100 50 【详解】[1]这台电视机消耗的电能为 电视机的功率为 [2]由可得，电视机正常工作42min消耗的电能为 W=Pt=100W×42×60s=2.52×105J 消耗的电能全部转化为内能被水吸收，所以 Q吸=W=2.52×105J由得，升高的温度为 则水的末温为 t＝20℃+30℃＝50℃ 14． 3.6×104/36000 100 【详解】[1]表示电路每消耗的电能，电能表转盘3000转，转盘转了30圈，这段时间白炽灯消耗的电能为 [2]所用时间 该灯泡的实际功率为 15． 电能（电功） 105 600 【详解】[1]电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，即电能表是测量电能（或电功）的仪表。 [2]5月初电能表示数1432.7kW·h，由图可知6月初的示数1537.7kW·h，故小明家5月初至6月初消耗的电能为 W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h [3]电能表的转盘转250转时，电路消耗的电能 用电器的总功率 16． 0.275 44 【详解】[1]把它接在220V电路中，通电烧水15min，消耗的电能为 [2]电热水壶内电热丝的电阻为 17． 将小灯泡左端的接线柱与电压表“-”接线柱相连 短路 灯泡（或电压表）短路 C 左 2.5 0.65 不动 【详解】（1）[1]滑动变阻器与小灯泡、电源应串联起来，电压表与小灯泡灯并联，所以应将小灯泡左端的接线柱与电压表“-”接线柱相连。 （2）[2]连接电路时，为了防止因电路短路造成电流过大而损坏元件，所以连接电路时，开关应断开。 [3]电流表有示数，说明电路是通路；灯泡不亮，电压表示数为零，说明电路故障可能是灯泡（或电压表）短路。 （3）[4]电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路不存在断路，可能是由于灯泡两端电压太小，实际功率太小造成的，故可以向左移动滑动变阻器滑片，增大灯泡两端分压，看灯泡是否发光。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[5][6]小灯泡在2.5V电压下正常发光，而电压表示数为2V，小于2.5V，所以需增大小灯泡两端的电压，根据串联正比分压可知，应向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表数为2.5V。 [7]当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.26A=0.65W （5）①[8]闭合S，S1，断开S2，电流表测通过R0的电流，电阻R0与小灯泡并联，根据并联电路电压规律可知，电阻R0与小灯泡两端的电压相等。调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，此时小灯泡两端的电压等于U额，小灯泡正常发光。 ②[8]闭合S、S2，断开S1，此时电阻R0和小灯泡仍然并联，电流表测通过它们的总电流。滑动变阻器的滑片位置保持不动，小灯泡两端的电压仍为U额，通过R0的电流不变，仍为，此时记录电流表的示数为I，则通过电阻R0和小灯泡的总电流，通过小灯泡的额定电流为 ③小灯泡的额定功率为 18．见解析 【详解】在材料和长度一定时，导体横截面积越小电阻越大，所以伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品越细，电阻越大；根据 Q=I2Rt 可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过细的芯线产生的热量越多，易发生火灾。 19．见详解 【详解】因为R1和R2并联，故 U1=U=6V 由公式可算出R1的电功率 已知总功率P，则R2的电功率 P2=P-P1 根据公式即可求出R2的电阻 20．见解析 【详解】因为短路时，火线与零线直接接触，电路中只有导线，导线的电阻很小，根据可知，电源电压不变时，电路中的电流非常大，根据Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间一定时，导线上的电流越大，产生的电热越多，使得导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$