第十三章电功和电功率随堂练习 ----2025-2026学年北师大版物理九年级上学期

第十三章电功和电功率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．小明家上次查看电能表示数为85432，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h B．电能表是测量电功的仪表 C．这个电能表的测量值是以“kW·h”为单位 D．电能表的转盘转过1800圈，消耗电能1.8×106J 2．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。用试电笔测试灯头的两端，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处氖管不发光。若电路中只有一处故障，则应是（   ） A．间短路 B．间断路 C．间断路 D．间断路 3．某小组同学对如图所示的部分家庭电路进行了分析，下列说法正确的是：（　　） A．空气开关“跳闸”后应该立即复位通电 B．断开开关S，用测电笔检测d点时，氖管不发光 C．导线bc（不含b、c两接点）间断路时，闭合开关S，小灯泡能正常发光 D．用电器连接到三孔插座上正常工作时，若e点断开，用电器会停止工作 4．下列用电器正常工作时，电功率约为8W的是（　　） A．节能灯 B．电视机 C．电饭煲 D．空调 5．如图所示是一个典型的家庭电路实物布线图。下列有关说法正确的是（　　）    A．电能表显示消耗的电功率 B．三孔插座的一个孔接地线 C．总开关控制电能表的通断 D．电灯的开关要接在零线上 6．某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的 B．观察图甲中的A、B管，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量与电流有关 C．采用图乙装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边容器中电阻丝R应为10Ω D．用图乙中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热” 7．以下安全提示，用物理知识分析错误的是（　　） A．驾车要系好安全带——防范惯性危害 B．用电器总功率不能过大——电流过大会引发火灾 C．等候列车不越过安全线——流速大压强小的关系 D．楼内发生火灾时往高处逃——热空气密度小会下降 8．关于生活中的一些电路连接，下列判断正确的是（    ） A．十字路口的红、黄、绿交通灯是串联 B．一个开关同时控制两盏灯，两盏灯可能是并联 C．家庭电路中并联的用电器增多，则家庭电路的电压一定增大 D．宾馆房间大多采用插卡取电，房卡的作用相当于房间电路的电源 9．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为和，只闭合开关，将滑片移到中点，电压表示数为，电阻的功率为，闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，电阻的功率为，若。则下列说法中（　　） ①电源电压为 ②滑动变阻器的最大电阻为 ③电路的最小功率为 ④电路的最大功率为 A．只有①②③正确 B．只有①②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 10．如图所示的四种家用电器，利用电流热效应工作的是（    ） A． 迷你风扇 B． 笔记本电脑 C． 清洁机器人 D． 电暖气 二、多选题 11．下列情况属于防止电热危害的是（　　） A．冬天用电暖器取暖 B．电脑机箱内装有小风扇 C．家用电器长时间不用，要隔一段时间通一次电 D．电动机外壳上有散热片 12．如图，在电热水壶旁放有一瓶普通500mL瓶装水，下列估测中较符合实际的是（　　） A．该电水壶的安全烧水容积大约为1500mL B．春天久置于室内的瓶装水温度约为40℃ C．该电热水壶的额定电功率大约为1500W D．该电水壶的高度约为1.2dm 13．如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或小台灯等电子产品供电。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将光能转化为化学能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．小台灯工作时将光能转化为电能 D．小风扇工作时将电能转化为机械能 14．如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一块太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（    ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电是将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能主要转化为机械能 三、填空题 15．小明家电能表面板如图所示，图中电能表示数为 kw·h。家里刚新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。如果每天坚持少开该空调一个小时，一月（按照30天）能够节约电能 kw·h。 16．电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R1=242Ω、R2=60.5Ω。当开关 闭合时，该电饭煲处于“加热”挡，工作10min，其消耗的电能是 J。 17．某导体的电阻为10Ω，电阻两端的电压为2V，则电阻的电功率为 W；当通过该导体的电流为0.5A时，其消耗的电功率为 W。 18．某品牌电动玩具如图甲所示，内部等效电路如图乙所示，电源电压为，小灯泡的电阻为，电动机线圈的电阻为，当玩具正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为，则灯泡两端的电压是 V，5min内电动机线圈产生的热量是 J，5min内电路消耗的总电能为 J。（不考虑温度对电阻的影响） 19．电流的热效应；电流通过导体时会产生热量，将 能转化为 能，这种现象叫作电流的热效应。 四、实验题 20．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象 （2）讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为 。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 ，实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是的日光灯，如果都改用的节能灯，按平均每天用电，则该学校更换节能灯后一天可节约用电 。 【项目拓展】 （1）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天~ 0.55元 低谷期 ~第二天 0.30元 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早，晚和第二天早这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费 元。                第一天早                第一天                第二天早 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 五、综合题 21．小明家购买了一个多挡位电火锅，其内部电路如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换；不考虑电热丝的电阻随温度变化，c冰=4.2×103J/（kg•℃）。 物理量 参数 额定电压 220V 中温挡功率 1100W 低温挡功率 440W (1)此电火锅利用电流 效应原理工作。 (2)当旋转开关S跟触点3和4接触时，电火锅处于 挡。 (3)电加热器中的R2阻值为多少 ？ (4)在高温挡模式下，电路1min内消耗的电能是多少 ？ 22．蒸汽电熨斗是利用灼热水蒸气不断接触衣物，软化衣物的纤维组织，通过熨烫动作，使衣物平整顺滑。如图甲所示为一款有高温、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，低温挡额定功率为800W。 (1)将蒸汽电熨斗的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让蒸汽电熨斗的外壳与插座中的 线相连，防止发生触电事故；家庭电路中保险丝熔断后， （选填“能”或“不能”）用细的铜丝代替； (2)某次，只让蒸汽电熨斗接入家庭电路中并在高温挡正常工作，5min内，如图乙所示的电能表转盘转动了，则蒸汽电熨斗高温挡额定功率是多少？ (3)电热丝R1、R2的阻值是多少？ 23．阅读材料，回答问题。 光伏发电 光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上时，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。 (1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料（如图），其中电极1相当于电源的 极（在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极）；电池板的外壳材料选择也有较高要求，其中下列性质不是外壳材料所需具备的是 （填字母）。 A．良好的导热性B．良好的透光性C．良好的导电性D．良好的耐磨性 (2)若电池板每小时输出的电能是，则每小时输出的电能相当于节省了 kg的煤。（假设煤完全燃烧，煤的热值取） 《第十三章电功和电功率》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C A B A D B A D 题号 11 12 13 14 答案 BD AC BD ACD 1．A 【详解】A．小明家上次查看电能表示数为“85432”，本次查看时电能表示数为“86335”，所以他家在这段时间内消耗的电能为 故A错误，符合题意； B．电能表是用来测量电功的仪表，能够测量用电器消耗的电能多少，故B正确，不符合题意； C．电能表示数的单位是“kW·h”，俗称“度”，故C正确，不符合题意； D．由电能表上的“3600r/kW·h”可知，每消耗1kW·h的电能，转盘转动3600圈，所以，电能表的转盘转过1800圈，消耗电能0.5 kW·h，即1.8×106J，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】用试电笔测试灯头的两端C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，说明C、D和火线连接，再用试电笔测试B处氖管不发光，可能BD间断路，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．空气开关跳闸是电路中的电流过大引起的，而引起电流过大的原因有短路和电路总功率过大，所以跳闸后，先找出原因，排除故障后再复位，故A错误； B．由图可知，d点在火线上，用测电笔检测d点时，氖管会发光，故B错误； C．导线bc（不含b、c两接点）间断路时，闭合开关S，小灯泡这条电路是通路，所以小灯泡正常发光，故C正确； D．e点为接地线，对于电器设备的正常运行没有影响，但没有安全保护措施，当电器内部带电部件触及到金属外壳时，则又可能发生触电事故，故D错误。 故选 C。 4．A 【详解】A．常见节能灯的功率在10W左右，故A符合题意； B．电视机的功率100W左右，故B不符合题意； C．电饭煲的功率1000W左右，故C不符合题意； D．空调的功率2000W左右，故D不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】A．电能表显示消耗的电能，故A错误；     B．三孔插座的一个孔接地线，为了将用电器的金属外壳接大地，防止万一漏电时发生触电事故，故B正确； C．总开关控制电路的通断，故C错误； D．电灯的开关要接在火线上，使电灯和火线断开，阻止人接触电灯时发生触电事故，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过电流做功，即电流通过电阻丝，电能转化为内能，故A正确； B．图甲中两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，电阻不同，观察图甲中的A、B管，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，故B错误； C．采用图乙装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，应控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，所以右边容器中电阻丝R应为5Ω，故C错误； D．“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”是因为电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，电炉丝的电阻比导线大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，这是用图甲中的实验结论来解释的，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．紧急刹车时，人由于惯性会继续向前运动而造成危害，驾车系好安全带就能很好地防范惯性带来的危害，故A正确，不符合题意； B．当用电器总功率过大时，会造成电路中电流过大，根据焦耳定律可知，因电流过大会使导线过热而引发火灾，所以用电器总功率不能过大，故B正确，不符合题意； C．列车驶过时会带动周围空气，流速大压强小，此时人若越过安全线离得太近，就会被大气压推向行驶的列车，造成伤害，所以等候列车时不能越过安全线，故C正确，不符合题意； D．热空气密度小会上升；楼内发生火灾时，空气因温度升高、密度减小而上升，同时携带有毒烟气，所以楼内发生火灾时应尽量向低处逃，故D错误，符合题意。 故选D。 8．B 【详解】A．交通灯需要独立工作，若串联则无法单独控制，故A错误； B．若开关位于干路，并联的两盏灯可被同时控制，故B正确； C．家庭电路电压为220V恒定，并联用电器增多不会改变电压，故C错误； D．房卡可以控制房间电路的通断，相当于开关而非电源，电源由外部电网提供，故D错误。 故选 B。 9．A 【详解】由电路图知，只闭合开关S1，滑片P移动到中点，则电阻R1与变阻器R的一半阻值串联接入电路，电压表测R两端的电压。闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，则变阻器R接入电路的阻值为0，R1和R2并联接入电路。设电源电压为U，则有， 所以 解得，电源电压U=9V。①正确；只闭合S1时，R1两端的电压U1=U-UR=9V-6V=3V 据串联电路的分压特点有 解得，变阻器的最大电阻，②正确；只闭合S1，滑片置于最右端，变阻器的最大阻值与R1串联，此时电路中的电阻最大为 电路的总功率最小为 ③正确；两个开关都闭合，变阻器接入电路的阻值为0时，电路的总阻值最小，总功率最大为 ④错误。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．风扇主要是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电脑都安装有风扇，是为散热，避免电流的热效应给电脑带来危害，故B不符合题意； C．清洁机器人主要是将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．电暖气是利用电流热效应将电能转化为内能，供工人们取暖，故D符合题意。 故选D。 11．BD 【详解】A．冬天用电暖器取暖属于利用了电流的热效应，不属于防止电热危害，故A不符合题意； B．电流通过电脑内部的电路元件产生大量的热，容易烧坏电路元件，所以在电脑机箱内装有小风扇散热，属于防止电热危害，故B符合题意； C．家用电器长时间不用，要隔一段时间通一次电是为了防止家电受潮，属于利用电热，故C不符合题意； D．电动机工作时会产生大量的热，温度过高容易烧坏电动机，因此电动机外壳上有散热片，属于防止电热危害，故D符合题意。 故选BD。 12．AC 【详解】A．电热水壶与普通水瓶高度接近，底面积是水瓶的3倍左右，即电水壶的容积约为水瓶的3倍，一般在1500mL 左右，故A符合题意； B．室内温度一般不超过30℃，久置于室内的瓶装水温度应接近室内温度，约 25℃左右，故B不符合题意； C．常见电热水壶的额定电功率通常在 1500～2000W 左右，1500W 是合理的，故C符合题意； D．电热水壶的高度与水瓶的高度接近，一般在 20～30cm 左右，故D不符合题意。 故选AC。 13．BD 【详解】A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故A错误； B．给蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来，故B正确； C．小台灯工作时是将电能转化为光能，故C错误； D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D正确。 故选BD。 14．ACD 【详解】A．太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的太阳能直接转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存，并非将内能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电时通过化学反应将储存的化学能转化为电能输出，故C正确； D．小风扇工作时，电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能，故D正确。 故选ACD。 15． 219.6 1200 36 【详解】[1]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，此时电能表的示数为219.6kW•h。 [2]3200imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，则指示灯闪烁320次时，空调消耗的电能 空调的实际电功率 [3]节约用电的时间t=1h×30=30h 可节约用电W′=Pt=1.2kW×30h=36kW•h 16． 热 S1和S2 【详解】[1]当电流通过电饭煲内部通过发热元件（如电热管）时，发热元件产生了热量，使金属外壳发热并传递热量至内锅，实现烹饪功能，故电饭煲工作时将电能转化成了内能，利用了电流的热效应。 [2]当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有R1接入电路，此时电路中的总电阻为R1；当开关S1、S2均闭合时，电路中R1与R2并联，此时电路中的总电阻，。根据可知，在总电压不变时，电阻越小，总功率越大，因为S1闭合、S2断开时，总电阻较大，故开关S1闭合、S2断开时，电路处于保温挡，S1、S2均闭合时，电路处于加热挡。 [3]电饭煲处于加热挡时，电饭煲的总功率 电饭煲处于“加热”挡工作10min消耗的电能 17． 0.4 2.5 【详解】[1]某导体的电阻为10Ω，电阻两端的电压为2V，则电阻的电功率为 [2]当通过该导体的电流为0.5A时，其消耗的电功率为 18． 1 150 900 【详解】[1]小灯泡的电阻为，当玩具正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为，由于灯泡与电动机串联，则通过灯泡的电流也为，则灯泡两端的电压 [2]电动机线圈产生的热量 [3]电路消耗的总电能 19． 电 内 【详解】[1][2]电流通过导体时会产生热量，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。 20． 3.92×105kW·h 见解析 见解析 48 5.6 热 【详解】[1]每天该城市所有家庭用电器待机总功率为P=(10W+2W+3×2W+10W)×7×105=1.96×107W=1.96×104kW 每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为W=Pt=1.96×104kW×20h=3.92×105kW·h [2]随手关灯，可以减小用电器工作的时间，根据公式W=Pt可知，在总功率相同时，消耗的电能更少。 [3]尽量使用节能灯，同等情况下，节能灯的功率更小，根据公式W=Pt可知，在用电器工作时间相同时，消耗的电能更少。 [4]实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如果都改用20W的节能灯，减少的总功率为ΔP=(60W-20W)×300=12000W=12kW 按平均每天用电4h，则该学校更换节能灯后，一天可节约用电量为ΔW=ΔPt=12kW×4h=48kW·h [5]高峰期用电量为W1=2463.2kW·h-2455.2kW·h=8kW·h 低谷期用电量为W2=2467.2kW·h-2463.2kW·h=4kW·h 则她家这天应付电费为n=8kW·h×0.55元/kW·h+4kW·h×0.30元/kW·h=5.6元 [6]根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同，导线产生的热量与电阻成正比，而超导体电阻为0，电流通过时不会发热，故发电厂输送电能若能采用超导体材料电缆，可以大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。 21．(1)热 (2)高温 (3) (4)1.32×105J 【详解】（1）电火锅是利用电流通过导体发热来加热的，故电火锅是利用了电流的热效应原理工作。 （2）由可知，当电源电压一定时，电路中的总电阻越小，总功率就越大，当开关S和触点3、4接触时，R2与R3并联，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于高温挡。 （3）开关S跟触点2和3接触时，电路中只有R2，为中温挡，所以 （4）开关S跟触点3和4接触时，R2与R3并联，为高温挡 电路在此模式下1min内消耗的电能 22．(1) 地 不能 (2)1800W (3)60.5Ω；48.4Ω 【详解】（1）[1]蒸汽电熨斗等一些家用电器都使用三脚插头插入三孔插座中，这样做是为了使蒸汽电熨斗的金属外壳与插座中的地线相连，防止因漏电而发生触电事故。 [2]家庭电路中的保险丝熔断，应换用合适的保险丝，不能用更粗的保险丝或者铜丝代替，因为铜丝的熔点高，起不到保险作用。 （2）如图乙所示的电能表的转盘转动，消耗的电能 蒸汽电熨斗高温挡额定功率是 （3）开关闭合、断开时，电路为的简单电路，总电阻较大，根据可知总功率较小，蒸汽电熨斗处于低温挡，电热丝R1的阻值 两开关均闭合时，两电阻并联，总电阻较小，根据可知总功率较大，蒸汽电熨斗处于高温挡，则的功率 根据可知的阻值 23．(1) 负 C (2)0.072 【详解】（1）[1]在电路中，电流从电源的正极流出，经过用电器，流回电源的负极，在电源内部电流从负极流向正极，而负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电极1相当于电源的负极。 [2]A．电池板的外壳需要具备良好的导热性，能够将壳体内的热量及时散出，降低壳体温度，故A不符合题意； B．对于某些类型的电池板（如光伏电池板），外壳材料需要允许光线透过，以便电池板能够吸收光能并将其转换为电能。因此，良好的透光性是这类电池板外壳材料所需具备的重要性质，故B不符合题意； C．如果外壳材料导电，那么它可能会成为电池板内部电路的短路路径，导致电池板无法正常工作甚至损坏。因此，外壳材料应该是绝缘的，以避免电流通过，故C符合题意； D．电池板的外壳需要能够承受外部环境中的摩擦和磨损，以保护内部元件不受损害。因此，良好的耐磨性是外壳材料所需具备的重要性质，故D不符合题意。 故选C。 （2）已知一小时产生的电能为2.16×106J，则每小时输出的能量相当于节省的煤质量为 学科网（北京）股份有限公司 $