第十五章 电功和电热 单元练习- 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

第十五章 电功和电热 单元练习- 2024-2025学年苏科版物理九年级下册 一、单选题 1．一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA•h，它充满电后，大约存储的电能是（　　） A．3.7J B．3.7×103J C．3.7kW•h D．1.3×104J 2．夏天到了，相比于空调，使用电风扇对身体更好些，也更节能环保。如图所示，是一款电风扇的“挡位”旋钮，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风。则相较于2挡，下列关于3挡说法正确的是（　　） A．消耗电能更多 B．消耗电能更快 C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢 3．下列家用电器中利用电流的热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电饭锅 D．吸油烟机 4．手机用的电池，上面标明电压为3.7V，容量为4000mA·h充满电后，大约存储的电能是（　　） A．14.8J B．1.48×104J C．5.33×104J D．53.3kW·h 5．下列物理量的单位换算不正确的是（　　） A．长度： B．质量： C．电流： D．电功： 6．下列家用电器正常工作时的电流接近0.1A的是（　　） A．电冰箱 B．电视机 C．节能灯 D．电饭锅 7．甲、乙两电热器的电阻之比为4∶3，通过的电流之比为1∶2，通电时间之比为3∶2，则产生热量之比为（    ） A．2∶1 B．2∶9 C．9∶2 D．1∶2 8．如图是小明设计的家庭电路，电灯开关已断开。下列说法中正确的是（　　）    A．灯泡和开关的接法是错误的 B．导线B与大地之间的电压为220V C．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地； D．试电笔插入两孔插座的左孔，氖管发光 9．关于物理知识，下列判断正确的是（　　）    A．甲图中抽油烟机是利用“流体在流速越快的地方压强越大”的原理工作的 B．乙图中将锤柄撞击板凳可以使锤头装牢，利用了锤头的惯性 C．丙图中螺口节能灯的1接在零线上 D．丁图中，若用超导材料代替电饭锅发热盘效果更好 10．如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（　　） ①使用试电笔时，手不能接触试电笔笔尖的金属部分 ②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器 ③开关要连接在火线与用电器之间 ④冰箱的金属壳接地    A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．②④ 二、填空题 11．如图是安装了漏电保护器的家庭电路，当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路，从而起到保护作用，当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器 （选填“会”或“不会”）切断电路。若人体电阻为10kΩ，触电时通过人体的电流为 mA。 12．人们在家庭电路中触电都是间接或直接跟 接触，导致和电网中的供电设备构成闭合电路，有很大的电流通过人体，而人体能够承受的安全电压为 ，远低于家庭电路电压。 13．如图所示为某宾馆的房卡。只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才有电。房卡的作用相当于一个开关接在房间电路的 路上；房间的电灯、电视等用电器是 联的，开关与被控制的电灯采用 联。 14．家庭电路触电多为 触电。高压触电有两种情形：一是 触电，另一种是触电 。 15．保险丝是由电阻率大、熔点低的金属制作而成。如图所示，将长短、粗细均相同的保险丝和铜丝分别用金属夹接到线路板上，它们是 联的，保险丝的电阻比铜丝的 （选填“大”或“小”），闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好，所以在家庭电路中 （选填“能”或“不能”）用铜丝代替保险丝。 16．华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕。在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）；该手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA·h，它充满电后，大约储存了 J电能。 17．灯泡L1规格为“6V  3W”，L2规格为“6V  6W”，现将它们串联接入电路，电路中最大电流为 A；若将它们并联接入电路， 灯更亮一些。 18．如图甲所示，这是一种劣质导线，它的横截面积比标准导线小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 （选填“较多”或“较少”）。如图乙所示，这是家庭电路中使用的各种保险丝。保险丝应该使用电阻比较 、熔点比较 的材料制作。 三、作图题 19．如图所示是家庭电路的一部分，请你正确的将控制电灯的开关和带保险丝的三孔插座接入电路中。 四、实验题 20．在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，所用滑动变阻器R（20Ω  1A）。他们所设计的实验电路如图甲所示。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完整（导线不能交叉） ； （2）小华按照电路图进行连接，当他刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发光了。出现这种现象，是由于在连接电路前 ； （3）小华按规范要求重新连接好电路，闭合开关后，发现电流表和电压表的示数很小，灯泡不发光，原因是 ； （4）小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为 V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （5）小红同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，计算出小灯泡的额定功率是 W； （6）利用所测数据计算小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大，造成这一现象的原因是 。 21．小慧做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、电流表、电压表、开关和待测小灯（标有“3.8V”字样）各一个，滑动变阻器A、B两个（A标有“5欧2安”，B标有“10欧1安”字样），以及导线若干。她选择一个变阻器进行实验，将数据和现象记录在表一中，其中序号2中电压表示数如图所示。完成两次测量后，发现无法判断小灯是否正常发光，因此她调整了电表位置后，按正确步骤进行操作，实验数据和现象记录在表二中。 表一 实验序号 电压 电流 小灯亮度 1 4.5 0.32 明亮 2 0.28 略暗 表二 实验序号 电压 电流 小灯亮度 3 2.2 0.30 较亮 4 1.5 0.32 明亮 （1）图中电压表示数为 伏，小慧选用的变阻器是 （选填“A”或“B”）； （2）调整电表位置前，无法判断小灯是否正常发光的原因是 。 （3）根据实验相关信息，求出小灯额定功率P额。 （需写出计算过程）。 五、简答题 22．将定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？ 如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。 23．微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。 （1）顾客所说“烧保险”的原因。 （2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。 （3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。 六、计算题 24．如图所示，电源电压保持不变，已知R1的阻值为10Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，求： （1）电源电压； （2）定值电阻R2通电50s消耗的电能。 25．型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图、部分参数如表所示。 XX型电炖盅 额定电压 220V 高温功率 2000W 低温功率 400W （1）要让电炖盅处于高温挡，开关应该如何控制？ （2）R1，R2的阻值分别为多少？ （3）若实际电源为198V，低温挡的实际功率为多少？ 26．如图所示是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，蓄电池给路灯供电，平均每晚路灯工作10h，太阳光照射5h能使规格是“24V；30W”的路灯正常工作3个晚上，求： （1）路灯正常工作时每晚消耗的电能； （2）若太阳能电池板的光电转换效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率。 27．如图所示的电路，已知灯泡L标有：2.5V 0.5A，定值电阻R阻值为10Ω，电动机M的线圈内阻为5Ω；只闭合开关S时灯泡正常发光，再闭合开关S1时，电流表示数为1.2A，则10s内电动机消耗的电能是多少J？ 试卷第1页（共8页） 试卷第1页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案与试题解析 1．D 【详解】锂电池的容量 储存的电能 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．B 【详解】当由2档位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风，表明由2档位调至3挡位后电流增大。由于电压不变，电流增大，那就意味着相同时间内做功更多（描述做功多少时要有时间限定），同理相同时间内做功更快。故ACD错误。B正确。 故选B。 3．C 【解析】略 4．C 【详解】手机电池充满电后存储的电能为 W=UIt=3.7V×4000mA×1h=3.7V×4A×3600s=53280J≈5.33×104J 故选C。 5．B 【详解】A．因为，所以，故A正确，不符合题意； B．由质量的单位换算可知，，故B错误，符合题意； C．因为 故C正确，不符合题意； D．由电功单位换算可知 1kW·h=3.6×106J 故D正确，不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A、电冰箱的工作电流约1A，故A不符合题意； B、电视机的工作电流约0.5A，故B不符合题意； C、节能灯的工作电流约0.1A，故C符合题意； D、电饭锅的工作电流约5A，故D不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．A 【详解】A．由图示知，开关接在灯泡与零线之间，这种接法错误。正确的接法是：开关接在火线与灯泡之间，且与灯泡顶端金属点连接，零线与灯泡的螺旋套相连，故A正确； B．导线B是零线，与大地间的电压为0，火线A与大地间的电压才为220V，故B错误； C．电冰箱的插头应接入三孔插座，才能避免触电事故，但图示中，三孔插座的连线错误。三孔插座的左孔应接入零线，右孔接火线，上孔接地线，才能让电冰箱的外壳接地，故C错误； D．由图示知，两孔插座左孔接零线，右孔接火线，试电笔接入左孔，与零线相连，氖管不发光，故D错误。 故选A。 9．B 【详解】A．由于流体流速越大的位置，压强越小，所以抽油烟机内空气流速大，压强小，油烟在大气压的作用下，被压到油烟机内，故A错误； B．由于锤头具有惯性，将锤柄撞击板凳，锤柄立刻停止运动，锤头由于惯性继续向下运动，所以使锤头装牢，这利用了锤头的惯性，故B正确； C．螺口节能灯的1接在火线上，2接在零线上，防止更换灯泡时，发生触电事故，故C错误； D．超导材料的电阻为零，由焦耳定律可知，电阻为零的导体不发热，所以不能用超导材料代替电饭锅发热盘，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】①使用试电笔时，笔尖金属体要直接与导线接触，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖，否则容易发生触电事故，故①正确； ②一个多孔插线板若同时使用多个大功率用电器，会造成总电流过大，易引发火灾，故②错误； ③当用电器的开关接在零线上时，即使断开开关，用电器仍带电，易发生触电事故，所以控制用电器的开关要连接在火线与用电器之间，故③正确； ④电冰箱有金属外壳，要使用三脚插头和三孔插座，将电冰箱的金属外壳接地，当用电器漏电时，电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生，故④正确。 故选C。 11．会 22 【详解】[1]当家电维修人员在题图C处不慎触电时，电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的小，因此漏电保护器会切断电路。 [2]家庭电路的电压，人体电阻，因此通过人体的电流 12．火线 不高于36V 【详解】[1]在家庭电路中触电都是间接或直接跟火线接触，导致和电网中的供电设备构成闭合电路，有很大的电流通过人体。 [2]据安全用电的常识可知，人体能够承受的安全电压为不高于36V。 13．干 并 串 【详解】[1]房卡可以控制房间内的灯和插座，所以房卡相当干路上的开关。 [2][3]房间里有电灯、电视等用电器之间工作情况互不影响，它们是并联的，控制电灯的开关与电灯串联。 14．低压 高压电弧 跨步电压 【详解】[1][2][3]触电分为低压触电和高压触电，家庭电路触电多为低压触电；高压触电的两种类型是高压电弧触电和跨步电压触电。 15．串 大 不能 【详解】[1]铜丝的右端与保险丝左端相连，保险丝左端与滑动变阻器相连，故铜丝与保险丝是串联关系。 [2]导体的电阻和长度、粗细及材料有关；保险丝的电阻率较大，所以长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，保险丝的电阻比铜丝的大。 [3]由题中实验可知，保险丝和铜丝串联在电路中，通电时间和通过的电流相等，而保险丝的电阻比铜丝的大，根据焦耳定律 可知，铜丝产生的热量比保险丝少，而且铜丝的熔点比保险丝高，铜丝不容易熔断，不能起到保护电路的作用，所以不能用铜丝代替保险丝来保护电路。 16．并联 53280 【详解】[1]手机充电时，与正在烧水的电水壶互不影响，所以连接方式是并联。 [2]电池充满电后储存的电能为 W＝UIt＝3.7V×4000×10-3A×3600s＝53280J 17．0.5 L2 【详解】[1]根据可得两灯正常发光时的电流分别为 将它们串联接入电路，由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流 [2]根据可得两灯泡的电阻分别为 两灯泡并联后，由并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相等，则灯泡L1的实际功率 灯泡L2的实际功率 比较可知 因灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，故两灯泡并联后L2灯更亮一些。 18．较多 大 低 【详解】[1]如图甲所示，这是一种劣质导线，它的横截面积比标准导线小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，横截面积小的劣质导线的电阻较大，根据焦耳定律可知：在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量较多。 [2][3]保险丝应该使用电阻比较大、熔点比较低的材料制作。这样在电路电流过大时，电阻大的保险丝能产生更多热量且更容易熔断，从而对电路起到保护作用。 19． 【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。保险丝接在火线位置，如图所示： 20． 没有断开开关 变阻器连入的电阻最大，导致电路的电流小，灯的实际功率过小 2 右 0.5 12.5 灯的电阻随温度的升高而变大 【详解】（1）[1]灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如图所示： （2）[2]小华按照电路图进行连接，当他刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发光了。出现这种现象，是由于在连接电路前没有断开开关。 （3）[3]小华按规范要求重新连接好电路，闭合开关后，发现电流表和电压表的示数很小，则电路为通路，灯泡不发光，原因是变阻器连入的电阻最大，导致电路的电流小，灯的实际功率过小。 （4）[4][5]小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2V；灯在额定电压下正常发光，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。 （5）[6]根据绘制成的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （6）[7]由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻 由欧姆定律可知，电压表与电流表的示数即灯的电阻。 [8]当电压表的示数增大时，通过灯的电流变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯的电阻变大，故电压表与电流表的示数之比在增大之比在增大，造成这一现象的原因是灯的电阻随温度的升高而变大。 21．3.5 B 见解析 1.14 【详解】（1）[1]图中电压表的量程是0~15V，分度值是0.5V，电压表的示数是3.5V。 [2]表二中，电压表的示数变大，电流表的示数变小，由串联分压可知，变阻器连入电路的电阻较大，说明电压表并联在变阻器两端，当电压是2.2V时，电流是0.30A，变阻器连入电路的电阻 选择B滑动变阻器。 （2）[3]第一次实验时，电压表接大量程，分度值是0.5V，所以无法读出3.8V，无法判断小灯是否正常发光。 （3）[4]调整了电表位置后，说明电压表测量变阻器两端的电压，由表中数据可知，第1次和第4次电流都是0.32A，第1次变阻器的电压是4.5V，第4次灯泡的电压是1.5V，可以得到电源电压 U=1.5V+4.5V=6V 灯泡的额定电压是3.8V，所以变阻器两端的电压是 U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V 由表中数据可知当变阻器两端的电压是2.2V，通过电路的电流是0.30A，所以灯泡的额定电流是0.30A，灯泡的额定功率为 PL=ULIL=3.8V×0.30A=1.14W 22．见解析 【详解】将定值电阻换成了小灯泡，多测几组数据，由数据发现小灯泡的灯丝电阻随着电压的增大而增大，这是由于灯的电流随电压的增大变大，根据P=UI知道，灯的功率变大，灯丝温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯的电阻变大。 23．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】答：（1）微波炉电功率大，使用时电流大，若达到或超过保险丝的熔断电流，就会出现“烧保险”现象。 （2）微波炉热效率高，食品获取相同的热量，消耗的电能少，可以节约电能，所花的电费少。 （3）使用微波炉时，同时使用的用电器不能太多，避免总功率过大。 24．（1）3V；（2）30J 【详解】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由得，电源的电压 （2）当开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，则开关S2闭合前后，通过R1的电流不变，根据并联电路中，干路电流等于各支路电流之和可知，通过R2的电流为 定值电阻R2通电50s消耗的电能为 答：（1）电源电压为3V； （2）定值电阻R2通电50s消耗的电能为30J。 25．（1）闭合开关S、S1；（3）30.25Ω，121Ω；（3）324W 【详解】解：（1）由电路图可知，同时闭合开关S、S1时，电阻R1，R2并联，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，所以此时电炖盅为高温挡。 （2）只闭合开关S，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，所以此时电炖盅为低温挡；由表中数据可知，电炖盅在低温挡正常工作的电功率为400W，则R2的阻值 电路总功率电压各部分功率之和，则电阻R1的功率 则R1的阻值 （3）实际电源为198V，低温挡的实际功率为 答：（1）闭合开关S、S1，电炖盅处于高温挡； （2）R1，R2的阻值分别为30.25Ω，121Ω； （3）若实际电源为198V，低温挡的实际功率为324W。 26．（1）；（2） 【详解】解：（1）路灯正常工作时每晚消耗的电能为 （2）太阳光照射5h转化为的电能为 5h吸收的太阳能为 电池板吸收太阳能的功率为 答：（1）路灯正常工作时每晚消耗的电能为； （2）若太阳能电池板的光电转换效率为18%，电池板吸收太阳能的功率为。 27．52.5J 【详解】解：只闭合开关S时灯泡正常发光，根据串联电路的电压规律及欧姆定律得，电源电压为 U=UL+UR=UL+IR=2.5V+0.5A×10Ω=7.5V 再闭合开关S1时，电流表示数为1.2A，为电路中总电流，则流过电动机电流为 IM=I总﹣I=1.2A﹣0.5A =0.7A 则10s内电动机消耗的电能 W电=UIMt=7.5V×0.7A×10s=52.5J 答：10s 内电动机消耗的电能是52.5J。 答案第1页（共9页） 答案第1页（共9页） 学科网（北京）股份有限公司 $$