期末专项提升：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

期末专项提升：电功和电功率 一、单选题 1．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 2．在图所示的甲，乙两个电路中，闭合开关S1和S2都向右移动滑动变阻器的滑片P时，关于灯泡L1和L2的亮度变化情况是（　　） A．L1和L2都变暗 B．L1变亮，L2变暗 C．L1亮度不变，L2变暗 D．L1亮度不变，L2变亮 3．在物质文明高度发展的今天，日常生活中处处都离不开电。下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．三孔插座中标有字母“E”的第三孔必须与大地相连 B．使用绝缘皮破损的电线 C．发现有人触电后，直接用手把触电者拉离电源 D．家庭电路中的空气开关跳闸，只可能是用电器发生了短路 4．如图是小美设计的家庭电路。下列说法正确的是（　　） A．保险丝可以用铜丝代替 B．两孔插座的连接正确，三孔插座的连接错误 C．电灯开关断开时，人接触M点不会触电 D．试电笔插入三孔插座的左孔，氖管发光 5．如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变化范围为0～0.5A B．电压表示数变化范围为0～3V C．滑动变阻器连入电路的阻值在10Ω～20Ω范围内变化 D．电路的总功率在1.8W～3W范围内变化 6．如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S断开时，灯泡L正常发光；当开关S闭合时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数不变 B．电压表示数变大 C．灯泡L亮度变亮 D．电路总功率变大 二、填空题 7．某家庭电路电能表的技术参数如图所示，则同时工作的用电器总功率不能超过 W；为测量该家庭微波炉的实际功率，应先 ，直至电能表的转盘不转动，再只让微波炉单独工作，测量出2min内电能表的转盘转了30圈，则微波炉的实际功率为 W。 8．如图是电饭锅内部简化电路图，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，当S接“1”时，电饭锅正常工作电路中电流是 A；当S接“2”时，通电1min产生的热量是 J。 9．小丽家中的电能表表盘如图所示，则小丽家已消耗的电能为 kW·h，可以同时使用的用电器总功率不能超过 W，若电冰箱单独正常工作一天（24小时），（电冰箱的主要技术参数见表），电能表指示灯闪烁 次。 海尔BC-110B电冰箱 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 100W 耗电量 0.6kW·h/24h 10．如图所示，小灯泡的规格是“6V，3W”（忽略温度对灯丝电阻的影响），当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡正好正常发光，电流表的示数为0.8A；当开关S闭合，S1、S2都断开时，电压表的示数为2V，则通电1min电阻R1消耗的电能是 J。 11．小明在家中做了如下实验，他关闭了家中所有用电器，让一只标有“220V　1210W”的用电器单独工作，他观察到标有“3600r/kW·h”字样的电能表转盘3分钟转过180圈。若用电器的电阻不变，则该用电器消耗的电能为 J，该用电器工作时的实际功率为 W。 三、实验题 12．“测量小灯泡额定功率和正常发光时的电阻”的实验，小灯泡的额定电压U额=2.5V。 （1）图甲图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并改正 ； （2）闭合开关移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表如图乙所示，则灯泡额定功率为 W； （3）小华设计了如图丙的实验，电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0。实验步骤如下： ①闭合开关S，S1，只调节 ，使电压表的示数为2.5V； ②闭合开关S，S2，只调节 ，使电压表的示数为2.5V； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡正常发光时的电阻R= （R0、U1、U2表示）。 四、简答题 13．一款内置电陶炉的电暖桌如图所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等。 （1）电陶炉工作时将 能转化为 能。 （2）若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁250次，求用电器消耗的电能是多少 J？ （3）若这些电能使质量为2kg的水从20℃升高到50℃，求此时电陶炉的加热效率 14．如图所示，有人利用电池与口香糖锡纸制作了一种取火工具。取口香糖锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条开始冒烟起火。请你解释其中的道理 。 15．(1)晚上小明正在写作业，突然台灯熄灭了，经他爸爸检查原因是节能灯泡烧坏，如果小明去买节能灯泡必须告诉售货员哪些内容才能买回合适的灯泡? (2)影视作品中常有流沙画面，现实中如见遇到流沙可以将一只脚慢慢移出流沙，并将此脚成跪姿势，再慢慢将另外一只脚移出流沙，可以有效的逃离流沙，从物理角度对此方法进行解释。 五、计算题 16．某电热水壶的铭牌如图所示，小明用这个电热水壶将1kg、温度为23℃的水烧开，所用时间是7min．已知c水=4.2×103J/（kg•℃），假设烧水的环境在1标准大气压下，电热水，壶正常工作．求： （1）电热水壶正常工作时的电流； （2）水被烧开所吸收的热量； （3）电热水壶的热效率为多大？ 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 答案 D C A B D D 1．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。 2．C 【详解】AB．左图中灯泡L1与滑动变阻器并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，灯泡L1的实际功率不变，亮暗不变，故AB不符合题意； CD．右图中灯泡L2与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R可知灯泡的实际功率变小，L2灯泡变暗，故C正确，D错误。 故选C。 3．A 【详解】A．三孔插座中的标有字母“E”的第三孔必须与大地相连，以防用电器漏电而发生触电事故，会危及人身安全，故A符合题意； B．电线上的绝缘层破损，当人去触摸插头时就可能使人体和带电体接触,就会造成触电事故，十分危险，故应及时更换，故B不符合题意； C．发现有人触电，千万不能直接用手去拉触电者，必须立即切断电源，再实行救援措施，故C不符合题意； D．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路也可能是用电器的总功率过大，故D不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】A．家庭电路发生短路或总功率过大时都会引起干路电流过大，保险丝熔断；用铜丝代替保险丝，因铜丝的熔点高、电阻较小，所以当电路中电流过大时，铜丝不会熔断，故A错误； B．据图可知，两孔插座的接法正确，三孔插座的左孔接的是地线，上孔接的是零线，接法错误，故B正确； C．电灯开关断开时，图中M点通过灯泡与火线连接，所以接触M点会发生触电事故，故C错误； D．三孔插座的左孔接的是地线，所以试电笔插入左孔，氖管不发光，故D错误。 故选B。 5．D 【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值；根据定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流；根据欧姆定律的应用求出定值电阻R1两端的最大电压，然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压，再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；最后根据P＝UI求出电路消耗的最大功率和最小功率。 【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；当电压表的示数U2=3V时，电路中的电流： ， 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大： ， 因串联电路中各处电流相等，R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以最大电流为0.5A，则A错误； BC．R1两端电压最大： ， 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压： ， 此时滑动变阻器接入电路的最小阻值： ， 因此电压表的示数范围为1V～3V，滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω～10Ω，则BC错误； D．当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，即 ， 当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，即 ， 故电路的总功率范围为1.8W～3W，则D正确； 故选D。 6．D 【详解】根据电路图可知，当开关S断开时，电路中只有灯泡L工作，电流表测量通过灯泡L的电流，电压表测量电源两端的电压，当开关S闭合时，灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路中的总电流，电压表测量电源两端的电压，电源电压不变，因此电压表示数不变，由于并联电路各支路互不影响，此时灯泡L两端的电压不变，通过灯泡的电流不变，根据P=UI可知，灯泡L的实际功率不变，故灯泡L的亮度不变，因为并联电路中的总电流等于各支路电流之和，所以干路电流增大，此时电流表示数变大，根据P=UI可知，电路中的总功率变大，故D正确，ABC错误。 故选D。 7． 4400 关闭所有的用电器 1500 【详解】[1]由图可知，额定电压为220V，额定最大电流为20A，该家庭用电器的最大总功率为 [2][3]为测量该家庭微波炉的实际功率，应先关闭所有的用电器，再只让微波炉单独工作；电能表转盘转30圈消耗的电能为 工作时间为 该用电器的实际功率为 8． 0.2 5.28×104 【详解】[1]由图可知，当S接“1”时，R0和R1串联，总电阻 R总=R0+R1=55Ω+1045Ω=1100Ω 这时电饭锅正常工作电路中电流 I1==0.2A [2]当S接“2”时，R1短路，只有R0工作，这时电路中电流 I2==4A 通电时间 t=1min=60s 产生的热量 Q=I2R0t=(4A)2×55Ω×60s=5.28×104J 9． 958.6 4400 3840 【详解】[1]电能表的最后一位数是小数，由图得，小丽家已消耗的电能为958.6 kW·h。 [2]可以同时使用的用电器总功率不能超过 [3]由得，若电冰箱单独正常工作一天（24小时），消耗的电能为 电能表指示灯闪烁的次数为 10．24 【详解】当开关S、S1、S2都闭合时，R1被短路，该电路为R2和L的并联电路，电流表测干路的电流；此时灯泡正常发光，即灯泡两端的电压为6V，由并联电路的电压特点可知电源电压为6V，由可知此时通过灯泡的电流为 已知电流表的示数为0.8A，由并联电路的电流特点可知通过R2的电流为 则电阻的阻值为 当开关S闭合，S1、S2都断开时，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；已知电压表示数为2V，即R1两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知R2两端的电压为 则电路中的电流为 则通电电阻 R1消耗的电能为 11． 1.8×105 1000 【详解】[1]用电器消耗的电能 W＝＝0.05 kW·h＝1.8×105 J [2]该用电器工作时的实际功率为 P＝＝1000W 12． 0.65 R2 R1 【详解】（1）[1]分析实物图可知，此时变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，将小灯泡左侧连线改接到电压表左侧，如下图所示 （2）[2]图乙中，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，则灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.26A=0.65W （3）①[3]只闭合开关S，S1，即只闭合小灯泡所在支路，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V。 ②[4]利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合开关S、S2，通过调节滑动变阻器R1，使R1的两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1=RL。 ③[5]将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1，此时R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的两端电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有 解得，则小灯泡正常发光时的电阻为 13． 电 内 3×105 84% 【详解】（1）[1][2]电陶炉工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能。 （2）[3]用电器消耗的电能 （3）[4]水吸收的热量 Q=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(50℃-20℃)=2.52×105J 此时电陶炉的加热效率 14．见详解 【详解】锡纸条是导体，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，有电流经过锡纸，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流经过锡纸时产生热量，使其温度升高，锡纸达到燃点后燃烧。 15．(1)见解析；(2)见解析 【详解】(1)小明去买节能灯泡告诉售货员灯泡的额定电压、额定功率、卡口或螺口。 (2)当压力相同时，成跪姿可以增大受力面积，从而减小压强，使身体不陷入流沙中而逃离。 16．（1）电热水壶正常工作时的电流为5A； （2）水被烧开所吸收的热量为3.234×105J； （3）电热水壶的热效率为70% 【详解】试题分析：（1） （2） J/（kg·℃）×1kg×（100-23） ℃= （3） 考点：电功率 热量计算 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 $$