第十五章 电功和电热章末训练-2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

第十五章 电功和电热 一、单选题 1．在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．帕斯卡（Pa） 2．小刚家的电能表本月底信息如图所示，从表盘可知以下信息错误的是（　　） A．电能表的示数为931.6kW•h B．若上月底小刚家电能表的读数为，则本月小刚家耗电50.8kW•h C．若小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，则电能表上的转盘转过125转 D．若家用电器中只使用了一台电视机，发现某段时间内电能表上的转盘转过了50r，则电视机消耗的电能为7.2×104J 3．家庭电路中，空气开关发生“跳闸”的原因是（　　） A．总功率过大 B．发生短路 C．电流过大 D．电流过小 4．标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4，按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，四只灯泡工作时最亮的是（　　） A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 5．下列说法中正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位，千瓦是电能的单位 B．功率为瓦的用电器正常工作小时耗电千瓦时 C．电能表是测量用电器功率的仪表 D．功率大的用电器，消耗的电能一定多 6．2024年2月23日南京某小区因电动自行车在楼道中充电时发生短路，引发了重大火灾，造成了人员伤亡和财产损失．下列做法符合安全用电原则的是（    ） A．充电插座的电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B．发生电火灾时应立即切断电源 C．发现有人触电时，立即用手把人拉开 D．电动自行车充电着火时应迅速泼水浇灭火焰 7．如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（　　） A．如图中时刻所示，电能表的读数为8633.5kW•h B．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作 C．每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈 D．这种电能表，读数数字的单位是kW•h 8．超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质，应用领域非常广泛，近年来，我国积极推进常温超导及其应用领域的研究。常温下的超导体，最适合运用于（　　） A．制作家用保险丝 B．制作白炽灯泡的灯丝 C．制作电炉的电阻丝 D．远距离输电 二、填空题 9．一只灯泡上标有“220V　40W”的字样，“220V”表示 ，“40W”表示 ，在家庭电路中工作10min，电流做功 焦。 10．小明用如图甲所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。甲实验中，必须取质量相等的A、B两种液体。根据实验测得的数据描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，分析图乙可知 （选填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×103J/(kg·℃)，则B的比热容为 J/(kg·℃)；若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，甲乙电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与 的关系。    11．炎热的夏天，人们使用多台空调时，常因电流过大，致使干路上的保险丝熔断，电流过大的原因是用电器的 过大。 12．某款电热水壶，可以由加热档自动切换为保温档，其内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不等且不变的发热电阻，铭牌中的部分参数如图乙所示。求： （1）当开关、均闭合时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）档； （2）电阻和R2的阻值；( ) （3）电热水壶处于“加热”档时，工作10min产生的热量。( ) *型号电热水壶 （额定）电源 220V~50Hz 加热档额定功率 1100W 保温档额定功率 100W 乙 13．节能减排是每个公民的责任，家中普通照明灯泡全部换成LED的节能灯，发光效率会大大提高，这实质是通过减小家中电灯的 来减小电能的消耗；家庭电路中控制电灯的开关被短路，保险丝 （选填“会”或“不会”）被烧断，保险丝是利用电流的 效应来工作的。 三、实验题 14．物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。    （1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）； （2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W； （3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为 V，此时小灯泡的电阻为 Ω； （4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整： ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表 （选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U； ②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率 。 15．小红做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压有 2、4、6、8、10、12 伏六档）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（标有“20 欧，2 安”字样）、待测小灯泡（标有“0.2 安”字样，额定功率在 0.3 瓦~0.9 瓦之间）、导线若干，所有器材均完好。小红正确连接电路，将滑片置于滑动变阻器一端，闭合电键，发现小灯较暗，她继续移动滑片，发现滑片置于滑动变阻器中点时，小灯正常发光。 （1）请在方框内画出小红同学的实验电路图；( ) （2）判断小灯正常发光的方法是： ； （3）通过计算说明小红实验时所选的电源电压；（写出具体过程）( ) （4）通过计算求出小灯的额定功率。（写出具体过程）( ) 四、计算题 16．某电动机上标有“220V　2A”，它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作1min后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 17．某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水壶正常工作500s，将质量为1.5kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），在此过程中，试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）电水壶消耗的电能是多少？ （3）电水壶加热水的效率是多少？ 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 《第十五章 电功和电热》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C C C B B B D 1．C 【详解】在物理学中，热量与功的国际单位均为焦耳。故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，如图所示，电能表的示数为931.6kW•h，故A正确，不符合题意； B．本月小刚家耗电 故B正确，不符合题意； C．2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过2500转，小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，电能表的转盘转过的转数 故C错误，符合题意； D．电能表上的转盘转过了50r，电视机消耗的电能 故D正确，不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】在家庭电路中，当电路中电流过大时，会导致空气开关“跳闸”，而电流过大的原因是发生短路或用电器的总电功率过大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】由图甲可知，L1与L2串联接入220V电路中，根据串联分压的特点可知，两灯两端的实际电压小于它们的额定电压，所以L1的实际功率小于100W，L2的实际功率小于40W；由乙图可知，将L3、L4并联接入220V电路中，此时两灯两端的实际电压均等于它们的额定电压，所以L3的实际功率等于它的额定功率，为100W，L4的实际功率等于它的额定功率，为40W，所以四个灯中，实际功率最大的是L3， L3最亮。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．根据电学常识可知，千瓦时是电能的单位，千瓦是电功率的单位。故A错误； B．功率为100W的用电器正常工作10h消耗的电能为 故B正确； C．根据电能表的结构可知，电能表是测量用电器消耗电能的仪表。故C错误； D．功率反映的是消耗电能的快慢，功率大的用电器消耗电能不一定多，因为时间不确定。故D错误。 故选。 6．B 【详解】A．充电插座的电线绝缘皮破损后不可继续使用，故A不符合题意； B．家用电器发生火灾时，应立即切断电源，再灭火，防止灭火时触电，故B符合题意； C．当发现有人触电时，应该立即采取的措施是，迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电，不符合安全用电原则，故C不符合题意； D．生活中的水是导体，所以电线着火时迅速泼水浇灭火焰，易造成触电，故D不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】A．电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW•h，故A正确，不符合题意； B．电能表上的“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，家中干路中的总电流为20A时，超过了最大电流，该电能表不能工作，故B不正确，符合题意； C．3600r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3600圈，故C正确，不符合题意； D．电能表读数的单位是kW•h，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】ABC．常温下的超导体，是指在常温下阻值为0，而家用保险丝、白炽灯泡的灯丝、电炉的电阻丝都是利用焦耳定律工作的，都需要电阻不为0，故ABC不符合题意； D．常温下的超导体阻值为0，用来远距离输电，可以减少电能的损失，故D符合题意。 故选D。 9． 额定电压 额定功率 24000 【详解】[1][2]用电器正常工作时的电压是额定电压，用电器正常工作时的功率是额定功率，“220V”表示灯泡的额定电压，“40W”表示额定功率。 [3]在家庭电路中工作10min，电流做功 W=Pt=40W×600s=24000J 10． A 1.2×103 电阻 【详解】[1]A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示，加热5分钟，A升温20℃，B升温40℃，根据比较吸热能力的第2种方法，可知A的吸热能力更强。 [2]已知A的比热容为2.4×103J/(kg·℃)，根据Q=cmΔt在吸热和质量相同条件下，比热容与升高的温度成反比，则B的比热容为1.2×103J/(kg·℃)。 [3]在甲、乙两瓶中，电阻丝串联，通过的电流和时间相等，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与电阻的关系。 11．总功率 【详解】人们使用多台空调时，家庭电路的各空调之间都是并联的，电路的总功率等于各空调的功率之和，空调越多，总功率越大，根据可知，电压不变，总功率变大，电流变大，烧断保险丝。 12． 加热 ， 【详解】（1）[1]根据公式可知，家庭电路的电压是220V固定不变，电路中总电阻越大，总功率越小，所以，当开关、均闭合时，整个电路只有R1的简单电路，总电阻小，总功率大，是加热状态。 （2）[2]当开关、均闭合时，电路为加热档，则电阻R1阻值 当开关闭合，断开时，电路为保温档，则电阻R2阻值 （3）[3]当开关、均闭合时，电路为加热档，产生的热量 13． 功率 不会 热 【详解】[1]由可知，家中普通照明灯泡全部换成LED的节能灯，是通过减小电灯的功率来减小电能的消耗的。 [2]家庭电路中控制电灯的开关被短路，相当于开关是闭合的，不会使电路中电流过大，保险丝不会熔断。 [3]保险丝通电后会产生热量，是利用电流的热效应工作的。 14．    4.5 0.5 1.8 10 V1 【详解】（1）[1]由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧，如图所示：      （2）[2][3]由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由得 小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得 变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为 由得，此时经过变阻器电流为 根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.2A，由可得，灯泡得额定功率为 （3）[4][5]图乙可知，电压变读数为1.8V，根据得，小灯泡电阻阻值为 （4）[6]由图可知，电压表V1测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V1示数为U额。 [7] 由图可知另一个电压表V2测灯泡与定值电阻R0两端电压，示数记为U，其中定值电阻R0与灯泡串联，根据串联电路电压特点可得，定值电阻R0两端电压为 由于串联电路电流处处相等，根据得，经过定值电阻R0的电流就是电路电流，即 由得，灯泡额定功率为 15． 当电流表示数等于0.2A时，小灯泡正常发光 见解析 见解析 【详解】（1）[1]由于小红做“测定小灯泡的电功率”实验，由知道，需要测量灯泡两端的电压，和通过灯泡的电流，所以，电流表、变阻器与灯串联在电路中，电压表并联在灯的两端，故电路连接如下 （2）[2]由于待测小灯泡标有“0.2安”字样，所以，判断小灯正常发光的方法是：当电流表示数等于0.2A时，小灯泡正常发光。 （3）[3]因为待测小灯泡标有“0.2安”字样，额定功率在“0.3瓦~0.9瓦之间”，即最大功率是0.9W，由知道，灯的额定电压最大为 灯的额定电压最小电压为 根据题意知道，滑片置于滑动变阻器中点时，小灯正常发光，由于滑动变阻器标有“20欧，2安”字样，所以，此时滑动变阻器接入电路的电阻是 由欧姆定律知道，此时滑动变阻器两端的电压 由串联电路电压的特点知道，电源电压范围 即 故小红实验中选择的电源电压挡位为4V和6V。 （4）[4]如果选择的电源电压为4V，则此时灯泡的额定电压为 此时灯泡额定功率为 如果选择的电源电压为6V，则此时灯泡的额定电压为 此时灯泡额定功率为 所以灯泡的额定功率可能为0.4W或0.8W。 16．26400J，1200J，25200J 【详解】消耗的电能为 线圈中产生的热量为 得到的机械能为 17．（1）；（2）；（3）94.5% 【详解】解：（1）根据公式 可得，水吸收的热量为 （2）电热水壶正常工作， P=P额=800W 根据电功率公式 可得，电水壶消耗的电能为 （3）该电热水壶的加热效率为 答：（1）水吸收的热量是； （2）电水壶消耗的电能是； （3）电水壶加热水的效率是94.5%。 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 $$