内容正文:
第十三章 电功和电功率 练习
一、单选题
1.下列有关常见电流值和电压值的表述,与实际情况相差较大的是( )
A.家庭电路的电压为220V
B.手电筒中小灯泡灯丝的电阻为1kΩ
C.智能手机的电池的电压约为4V
D.家用电冰箱正常工作时的电流约为1A
2.由于家庭电路中出现问题,导致人触摸电冰箱门(金属外壳)时会触电,以下四种猜想合理的是( )
A.相线断路 B.电冰箱的金属外壳接了保护线
C.相线与电冰箱的金属外壳接触 D.相线和中性线接触
3.如图所示电路,电源电压不变,R1、R2为长度相同的滑动变阻器,它们的电阻与长度成正比。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片均位于最右端时,电路的总功率为12W;当滑动变阻器的滑片均位于最左端时,电路的总功率为36W。若电路的总功率为24W时,滑片的位置可能均位于( )
A.距左端总长度的处 B.距左端总长度的处
C.距左端总长度的处 D.距左端总长度的处
4.如图所示电路,开关S闭合后两灯均能发光,甲表读数为3,乙表读数为2,丙表读数为1(读数的单位为V或A),流经开关的电流是3A。下列判断正确的是( )
A.甲是电压表,两灯串联 B.甲是电流表,两灯并联
C.L1的电阻比L2的大 D.电路的总功率为9W
5.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.为了用电安全,应在甲处安装电灯,乙处安装开关
B.正常情况下,站在地上的人用手接触绝缘皮破损的A处,没有触电危险
C.若在三孔插座中接入一台空调,闭合开关后,保险丝马上熔断,则原因一定是电路发生短路
D.洗衣机的三脚插头应连入三孔插座,这样能使洗衣机的金属外壳接地
6.通过一根电阻丝的电流为2A,通电1 min产生了2.4×104 J的热量,则该电阻丝的阻值是( )
A.66Ω B.6600Ω C.100Ω D.220Ω
7.小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A.图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B.图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
C.图乙中R的电功率为0.2W,图丙中电路的总功率为1.2W
D.图乙中电路的总功率为0.6W,图丙中R的电功率为0.4W
8.图—1是家中常见的电子秤,它的电路原理图如图—2所示,其中为压敏电阻,其阻值随所测物体质量变化的关系如图—3所示,是定值电阻,电子秤的显示器由电表改装而成。下列说法正确的是( )
A.压敏电阻的阻值随所受压力增大而增大 B.电子秤的显示器由电压表改装而成
C.所测物体质量越大,电子秤的示数越小 D.所测物体质量越大,电路的总功率越大
9.如图所示的电路,电源电压恒为,,电压表量程为。只闭合开关时,电压表示数为;依次闭合开关,电路始终安全。下列说法正确的是( )
A.的阻值为
B.电流表选用量程
C.电路的总功率可以达到
D.先闭合开关,再同时闭合开关、,电压表与电流表示数的比值前后之比为3:5
10.如图甲所示为某电子秤,图乙是其工作原理图,电子秤的示数表由电流表改装而成,R1是一根长6cm,阻值15Ω的均匀电阻丝,滑片P在a端时,电流表示数为0.15A;滑片P在b端时,电流表示数为0.6A,弹簧c受到压力F与压缩量ΔL的关系如图丙所示。挂钩的重不计,不称重物时滑片P在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端,电路中电源电压不变。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R2为45Ω
B.电源电压为9V
C.所称物重增大时,定值电阻R2的电功率减小
D.当电子秤示数为3kg时,电路中的电流为0.24A
二、填空题
11.家庭电路中,发生触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是 (选填“切断电源”或“用手拉开触电者”)。
12.一小灯泡标有“3V 1.8W”若要把它接到9V电路中正常工作,若要使小灯泡正常发光, 应 联一个 Ω的电阻;若把它接到2.1A电路中, 若要使小灯泡正常发光,应 联一个 Ω的电阻。
13.如图为小明家电能表,此时电能表的读数是 kW•h,若该电能表的转盘在5min内转了30转,则这段时间内他家中用电器消耗的电能为 J。
14.把标有“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联后接入电路中,其中一盏灯正常发光,则正常发光的是灯 ,此时电路两端的电压为 V。(忽略温度对灯泡电阻的影响)
15.学习家庭电路后,我们知道测电笔的笔尖接触电线时,氖管发光,表示接触的是 线。若我们在检查如图所示电路过程中发现:闭合开关和,发光,不发光,用测电笔接触a、b、c、d四个接线点,发现测电笔接触a、b、d三点时氖管发光,接触c点时氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是 (选填“a、b间断路”“c、d间断路”“断路”或“断路”)。
三、作图题
16.在图中将插座和开关(控制插座)正确接到电路中。
四、实验题
17.在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图1的电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,灯泡正常发光,此时电流为0.25A,可求得额定功率 ;
(4)继续移动滑片,电压表示数如图2所示,为 V,此时电流表示数为0.2A,小灯泡的实际功率为 W;
(5)完成上述实验后,某小组设计了图3的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下:
①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数;
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,定值电阻R0应选 Ω的。
18.小明在电学学习中,对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏,他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。
实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)要完成该实验,滑动变阻器应该选用以下哪种规格: (填下列选项前的字母)。
A.20Ω,0.5A; B.40Ω,0.2A; C.50Ω,1A。
(3)改正电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至最左端。闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大;移动滑动变阻器的滑片,两表的示数无变化,可能是定值电阻发生 (填“断路”或“短路”)。
(4)更换正常电阻后, A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I﹣R图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: 。
(5)改正错误后,他们都正确完成了实验,并记录相关数据,描绘出合理的图像,据此得出结论: 。
实验二:为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图所示的实验装置(电源、开关未画出)。
(6)图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响;图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响。
五、计算题
19.如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为5Ω。只闭合开关S,电流表示数为2.4A,闭合开关S、,滑动变阻器的滑片P从连入电路中的电阻值为20Ω处移动到最右端的过程中,电流表的示数减小了0.36A。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器接入电路阻值为20Ω时的电功率;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
20.中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图乙所示,和均为发热电阻,煮茶器的部分参数如图所示。求:
额定电压
220V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W
(1)煮茶器处于保温挡时,通过电阻的电流(结果保留2位小数);
(2)的阻值;
(3)使用加热挡正常工作,产生的热量。
试卷第1页,共3页
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《第十三章 电功和电功率 练习----2025-2026学年北师大版物理九年级上学期》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
D
C
C
D
C
D
1.B
【详解】A.我国家庭电路电压为220V,故A不符合题意;
B.手电筒中小灯泡灯丝的电阻约为8Ω,故B符合题意;
C.手机电池电压约为3.7V,故C不符合题意;
D.家用电冰箱的功率约200W,电流约为1A,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.“相线断路”表示火线断开,没有电流通过。如果火线断了,电冰箱不工作,但金属外壳也不会带电。所以不会导致触电,故A不符合题意;
B.电冰箱的金属外壳接了保护线这是正确的安全措施!当电器漏电时,电流会通过地线流入大地,避免人触电,故B不符合题意;
C.相线与电冰箱的金属外壳接触,这意味着火线直接碰到金属外壳。金属外壳就带上了220V电压。当人触摸外壳时,电流会通过人体流入大地从而触电,故C符合题意;
D.相线和中性线接触这是“短路”现象。会导致电流过大,保险丝熔断或跳闸。虽然可能引起火灾或设备损坏,但通常不会让金属外壳带电,故D不符合题意。
故选 C。
3.A
【详解】电源电压为U,当滑动变阻器的滑片均位于最右端时,R1接入电路的电阻为R1,R2接入电路的电阻为0,电路的总功率为P1=12W,根据公式可知,
当滑动变阻器的滑片均位于最左端时,R1接入电路的电阻为0,R2接入电路的电阻为R2,电路的总功率为P2=36W,根据公式可知,则
电路的总功率为P3=24W时,电路的总电阻
若此时滑片的位置均位于距左端总长度的处,R1接入电路的电阻为,R2接入电路的电阻为,则R1'+R2'=R总,即
代入化简得
解得n=4,此时滑片的位置均位于距左端总长度的处,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】因为开关S闭合后两灯均能发光,若该电路为串联电路,则电流从电源的正极出来,经过开关、灯泡L1、电表甲、灯泡L2,回到电源的负极,所以甲为电流表,乙、丙为电压表,乙测量灯泡L2两端的电压,丙测量灯泡L1两端的电压,乙表读数为2V,丙表读数为1V,根据串联电路的电压规律可知,电源电压U=2V+1V=3V
流经开关的电流是3A,所以电路中的电流为3A,由电功率公式可得电路的总功率为P=UI =3V×3A=9W
根据公式可知,电流一定时,L1的电阻比L2的小;若该电路为并联电路,则电流的路径有两条,分别经过两个灯泡,甲并联在支路的两端,为电压表,乙测量通过灯泡L1的电流,丙测量通过灯泡L2的电流,乙表读数为2A,丙表读数为1A,甲表读数为3V,说明电源电压为3V,流经开关的电流为3A,此时电路的总功率为P=UI=3V×3A=9W
因为通过L1的电流比通过L2的大,根据公式可知,L1的电阻比L2的小,综上所述,甲是电压表,则两灯并联,甲是电流表,两灯串联,故D正确,ABC错误。
故选D。
5.D
【详解】A.在家庭电路中,为了用电安全,应把开关接在火线和用电器之间,故甲处接开关,乙处接电灯,故A错误;
B.图中A点为火线,站在地上的人接触A点是会造成单线触电,故B错误;
C.若在三孔插座中接入空调后,保险丝马上熔断,说明电路中电流过大,则原因可能是电路的总功率过大,也可能是发生短路,故C错误;
D.洗衣机的三脚插头连入三孔插座,其金属外壳通过三脚插头接地,以防用电器外壳带电危及人身安全,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】由可得,电阻丝的阻值
故选C。
7.C
【详解】AB.由图乙可知,灯L与R并联,电压表测电源电压,闭合开关。小灯泡正常发光,即小灯泡L两端的电压为2V,由并联电路电压规律可知,电源电压与R两端电压为2V。由图甲可知,当灯L和R并联,通过灯L和R的电流分别为0.2A和0.1A,则干路电流为
由图丙可知,灯L与R串联,电压表测R两端电压;闭合开关,小灯泡正常发光,说明灯L两端电压为2V,由图甲可知,通过灯L的电流为0.2A,此时电阻R两端电压为4V,根据串联电路电压规律可知,电源电压为
故AB错误;
C.图乙中R的功率为
图丙中电路的总功率为
故C正确;
D.图乙中的总功率为
图丙中R的电功率为
故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.由图-3得,所测物体质量变大,R1阻值变小,R1受到的压力为
则所测物体质量变大,R1受到的压力变大,故压敏电阻的阻值随所受压力增大而减小,故A错误;
B.由图-2得,电子秤的显示器串联在电路中,由电流表改装而成,故B错误;
C.由图-2得,R1、R2串联,所测物体质量越大,R1阻值越小,电路电阻越小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流越大,则电子秤的示数越大,故C错误;
D.所测物体质量越大,电路电流越大,电源电压不变,由得,电路的总功率越大,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】A.只闭合开关S1时,R1、R3串联,电压表示数测量R3两端的电压
根据串联电路电压规律可得,R1两端的电压
由欧姆定律可得,通过R1的电流
串联电路电流处处相等,则R3的阻值
故A错误;
B.当闭合开关S1、S2、S3 时,R1被短路,R2、R3并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路的电流,由欧姆定律可得,通过R3的电流
通过R2的电流
根据并联电路电流规律可得,干路的电流
电流表选用0~3A量程,故B错误;
C.当闭合开关S1、S2、S3 时,电路的最大电功率
故C正确;
D.只闭合开关S1时,电压表与电流表示数的比值为R3的阻值
当闭合开关S1、S2、S3 时,电压表与电流表示数的比值为电路的总电阻的阻值
先闭合开关S1,再同时闭合开关S2、S3,电压表与电流表示数的比值前后之比为
故D错误。
故选C。
10.D
【详解】AB.由图乙可知,滑片P在a端时,R2与滑动变阻器最大阻值串联,电流表示数为0.15A,则电源电压表示为①
滑片P在b端时,滑动变阻器接入电阻为零,电路为只有R2的简单电路,电流表示数为0.6A,则电源电压表示为 ②
联立①②解得,,故AB错误;
C.由乙图可知,所称物重增大时,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变小,总电阻变小,总电压不变,根据可知,电路中电流变大,定值电阻阻值不变,根据可知,其两端电压变大,根据可知,定值电阻的电功率变大,故C错误;
D.当电子秤示数为3kg时,由
可知,压力F=G=30N
由丙图可知弹簧被压缩了3cm,因R1是一根长6cm,阻值15Ω的均匀电阻丝,所以连入电路的电阻为
此时电路中电流为
故D正确。
故选D。
11. 火 切断电源
【详解】[1]家庭电路的电压为220V,人的安全电压小于等于36V,所以在家庭电路中,发生触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的。
[2]由于人是导体,与触电的人接触极易发生触电事故;如果你发现有人触电应立即采取的措施是切断电源。
12. 串 10 并 2
【详解】[1][2]灯泡的额定电压为3V,若要把灯泡接到9V电路中正常工作,根据串联分压特点可知,应串联一个电阻,电阻两端的电压
电路电流
根据欧姆定律可知电阻阻值
[3][4]若把它接到2.1A电路中,大于灯泡的额定电流0.6A,根据并联分流的特点可知应并联一个电阻,根据并联电路的电压特点可知电阻两端的电压
根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
根据欧姆定律可知电阻阻值
13. 1234.5 1.8×105
【详解】[1]电能表最后一位示数是小数位,单位是kW•h,则电能表的读数为1234.5kW•h;
[2]该电能表上“600r/(kW•h)”表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的铝盘转过600转;铝盘转30转时用电器消耗的电能为
14. L1 9
【详解】[1][2]由可得,两灯泡的额定电流分别为,
因串联电路中电流处处相等,所以如果其中一盏灯正常发光,不损坏任何一个灯泡,则灯L1正常发光,且电路中的电流为0.5A。灯L1和L2的电阻分别为,
串联电路的总电阻为
则电源电压为
15. 相 c、d间断路
【详解】[1]当测电笔的笔尖接触电线时,氖管发光,说明此时测电笔有电流经过,表示接触的是火线,即相线。
[2]闭合开关S1和S2,只有L1发光,说明L2所在电路出现断路现象,用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光,说明L1所在电路与c点左边的零线部分均正常,b、d之间连接均正常,故障为c、d间断路。
16.
【详解】家庭电路接线时,控制电路的开关,要接在火线上;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,且右孔通过开关接火线,如图所示:
17. 左 0.625 2.2 0.44 5
【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,变阻器按一下一上连入电路中与灯串联,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的左端;
(3)[3]灯在额定电压下正常发光,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.25A,则小灯泡的额定功率为
(4)[4][5]继续移动滑片,电压表示数如图2所示,是小量程,读数为2.2V,此时电流表示数为0.2A,小灯泡的实际功率为
(5)[6]电源为3节新干电池组成,电源电压为4.5V,灯泡正常发光时电流为I=0.25A,由串联电路的电压特点可知,定值电阻和滑动变阻器两端的总电压
由欧姆定律可知,定值电阻和滑动变阻器的总电阻
因此定值电阻R0应选5Ω,故R0=5Ω能满足测量要求。
18.(1)
(2)C
(3)断路
(4) A 没有控制定值电阻两端的电压不变
(5)在电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比
(6) 电阻大小 电流
【详解】(1)在“探究电流与电阻关系”的实验中,电压表应并联在定值电阻两端测量定值电阻电压,而图中电压表并联在了滑动变阻器和定值电阻两端,故正确电路如图所示:
(2)该实验中,应控制定值电阻两端电压不变,由图乙,根据可知A曲线没有控制电压不变,不符合题意,B曲线控制电压为2V不变,因为电源电压为6V,故滑动变阻其两端电压为4V,根据串联电路的分压关系,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器阻值也最大,即滑动变阻器的最大阻值
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)电流表无示数,可判断电路发生了断路,又因为电压表示数较大,电压表并联在定值电阻两端,可判断可能是定值电阻发生了断路。
(4)[1][2]该实验中,应控制定值电阻两端电压不变,根据可知A曲线没有控制电压不变,故A同学的实验操作是错误的。
(5)合理的是图线B,根据B图线可知电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比。
(6)[1]图丙中通过导体的电流和通电时间相同,电阻不同,故可探究电阻大小对产生热量多少的影响。
[2]图丁控制导体电阻和通电时间相同,但第二个容器的电阻并联多了一个5Ω的电阻在容器外起到分流作用,故是探究电流对产生热量多少的影响。
19.(1)12V
(2)7.2W
(3)
【详解】(1)由图可知,只闭合开关S,只有R1和电流表接入电路中,电源电压
(2)滑动变阻器接入电路阻值为20Ω时中的电流
的电功率
(3)滑动变阻器的滑片P从连入电路中的电阻值为20Ω处移动到最右端的过程中,由并联电路的特点可知通过的电流大小不变,电流表示数减小了0.36A,即为中电流变化的示数,通过R2的电流
R2的最大阻值
20.(1)0.45A
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙可知,当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,煮茶器处于加热挡;当只闭合S1时,只有R1工作,电路的总电阻最大,由可知,总功率最小,煮茶器处于保温挡;由表格数据可知,保温挡的电功率为,由P=UI可知,通过电阻R1的电流为
(2)加热挡工作时R1、R2并联,则R2的电功率为
由可知,R2的阻值为
(3)由于两电阻都是加热电阻,使用加热挡正常工作5min,R2产生的热量为
答案第1页,共2页
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