第十三章 电功和电功率 单元练习卷-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

第十三章电功和电功率 单元练习卷 一、单选题 1．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电热水壶 D．电冰箱 2．估测是物理学习中的一种重要的能力，下列数据中符合生活实际的是（　　） A．冰箱冷冻室的温度约为5℃ B．空调的功率一般为100W C．对人体安全的电压一般不高于36V D．家庭台灯工作时电流为5A 3．如图所示的家庭电路中，闭合开关，灯泡正常发光，再闭合开关，洗衣机M工作一段时间后突然停止工作，此时灯泡仍正常工作，用试电笔检测插座左右两孔，氖管均不发光，电路故障可能是（　　） A．保险丝熔断 B．bc间断路 C．洗衣机短路 D．ad间断路 4．已知甲电阻是乙电阻的3倍，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，则甲、乙的功率之比为（　　） A．2∶1 B．2∶3 C．4∶3 D．9∶2 5．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（　　） A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C．根据Q=UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关 D．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 6．如图所示，电阻为R的某型号风扇，连接在电压为U的电路上，若通过的电流为I，工作时间为t。则计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（　　） A．UIt B．t C．I2Rt D．都可以 7．将规格都是“220V  150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（　　） A．三个用电器均能将电能全部转化为内能 B．根据可计算出三个用电器的电阻相等 C．三个用电器消耗的电能一样多 D．三个用电器产生的热量相等 8．取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，其中 AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（　　）      A．通过 AB和CD段的电流不相等 B．正常情况下， AB段会先着火 C．AB和 CD段的电压相等 D．AB和 CD段的电阻相等 二、多选题 9．关于家庭电路中的用电知识，下列说法正确的是（　　） A．电路中的保险丝熔断后，可以用铜丝或铁丝代替 B．控制电灯的开关要连接在火线和电灯之间 C．当发生短路时，电路中电流过大，空气开关自动断开，切断电路 D．用电器金属外壳接地，可预防金属外壳带电对人造成伤害 10．小明同学设计了如图所示的电路，电源电压保持不变，灯标有“3V　3W”字样，灯标有“6V　3W”字样。当开关拨至2位置且滑片滑到端时，灯恰好正常发光。下列说法正确的是（假设灯丝电阻不随温度变化）（　　） A．电源电压为9V B．灯正常发光时，电路中的电流为2A C．要使灯正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值应为3Ω D．当灯、分别正常发光时，两电路的总功率之比为 三、填空题 11．如图为试电笔的构造示意图，试电笔是用来辨别火线和零线的，笔尖接触电线（或与电线连通的导体），如果氖管发光，表示接触的是 线；在使用试电笔时手一定 （选填“要”或“不要”）接触试电笔的笔尾金属体。 12．家庭电路的部分电路图如图所示（电路连接正确）。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中 是火线。只闭合开关S1，灯L1正常发光，此时用试电笔接触a点，试电笔的氖管 （选填“发光”或“不发光”）；再闭合开关S2，灯L1马上熄灭，则故障原因可能是灯L2 （选填“短路”或“断路”）。    13．如图甲所示，电源电压恒定不变，的阻值为10Ω，图乙是小灯泡的电流与电压的关系图像。当只闭合开关、时，电压表的示数为6V，电源电压为 V；当只闭合开关、时，电压表示数为3V，在1min内消耗的电能为 J。 14．如图所示，电源电压保持不变，电阻、。闭合开关，则通电，电阻产生的热量为 。 15．如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。 四、实验题 16．丁丁在测量小灯泡电功率的实验中，所用器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，标有“50Ω  0.5A”字样的滑动变阻器。 (1)丁丁连接了如图甲所示的电路，其中有两根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确 ； (2)改正错误后，闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表的示数如图乙所示为 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片向 （选填“”或“”）端移动，使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光； (3)另一实验小组的电流表损坏，他们设计了如图丙所示的电路也完成了测量（已知电源电压为8V，的最大阻值为10Ω，小灯泡的额定电压为3.8V）； ①将的滑片移至最左端，调节的滑片，使电压表的示数为 V。小灯泡正常发光； ②保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，将另一滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表的示数为2.2V； ③小灯泡的额定功率为 W。 五、作图题 17．如图是电水壶工作的示意图，请用笔画线代替导线，将电水壶的三条接线按照安全用电的原则对应连接好。 18．按照题目要求作图。“安全用电入我心，平安生活伴我行”。请用笔画线表示导线，将图中的三孔插座根据安全用电原则接入家庭电路中。 六、计算题 19．某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻正常工作时通过的电流为2A，紫外灯规格为“220V  50W”。闭合开关和，消毒柜正常工作，求： (1)通过的电流。 (2)的电阻。 (3)通电2min产生的热量。 七、科普阅读题 20．在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充电，回收大部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点，电池组工作电压为240V，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的 冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图下列说法正确的是 （只有一个选项正确）； a．电动机的工作过程中将电能转化机械能 b．电池组充满电后储存的电能为，充电时电能转化为化学能 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 ①此电路中电阻的作用是 ； ②图中已测出部分电路，请在图中完成电路的设计，要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大 ； 【项目拓展】 当它以的速度沿水平公路匀速行驶2h的过程中，燃烧了10kg燃油，发动机驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需能量为，其中60%的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为。该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶2h时，完全燃烧10kg燃油产生的热量为 ，汽油发动机的效率为 %。 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 《第十三章电功和电功率 单元练习卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D C D C C B BCD CD 1．C 【详解】A．电风扇工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意； B．电视机工作时主要将电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意； C．电热水壶工作时主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，符合题意； D．电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．冰箱冷冻室的温度通常在-18℃左右，而不是5℃，5℃一般是冰箱冷藏室的温度，故A符合题意； B．空调的功率通常较大，因为空调需要消耗大量的能量来制冷或制热。一般来说，家用空调的功率在1000W以上，远高于100W。故B不符合题意； C．根据物理学的知识和安全规范，对人体安全的电压一般不高于36V。这是因为在这个电压以下，电流对人体的危害较小，不会造成严重的伤害，故C不符合题意； D．家庭台灯通常使用节能灯泡或LED灯泡，这些灯泡的功率较小，因此工作时所需的电流也较小。一般来说，家庭台灯工作时的电流在几十毫安到几百毫安之间，远小于5A。故D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】灯L仍正常发光，洗衣机M工作一段时间后突然停止工作，这表明电路出现了断路现象；灯L仍正常发光，说明a、b左边的火线、零线均正常；用试电笔检测插座左右两孔，氖管均不发光，说明火线出现了断路现象，因此是ad间发生了断路。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．C 【详解】已知甲电阻是乙电阻的3倍，则R甲∶R乙=3∶1，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，即I甲∶I乙=2∶3。由P=I2R可知，甲、乙的功率之比为 故选C。 5．D 【详解】A．没有说明控制电流一定，故缺少条件，结论不一定正确，故A错误； B．没有说明控制电压一定，故缺少条件，结论不一定正确，故B错误； C．此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，与电阻是否有关要看定义式，故C错误； D．电流、时间一定时，电热与电阻成正比，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】电功的计算公式：W=UIt是用来计算用电器消耗电能的，焦耳定律公式：Q=I2Rt是用来计算电流产生热量的；用电器如果将电能只转化为内能，则 是通用的，而电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算。综上所述，故ABD错误，C正确。 故选C。 7．C 【详解】A．电风扇把电能转化为机械能和内能，电视把电能转化为光能和内能，故A错误； B．只能针对纯电阻电路，故B错误； CD．根据W=Pt，正常工作相同时间，三个用电器消耗的电能一样多，但电风扇、电视不是纯电阻，所以三个用电器产生的热量不相等，故C正确，D错误。 故选C。 8．B 【详解】根据电阻的影响因素可知，导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以AB段导体的电阻大。 A．因为AB和CD段串联，根据串联电流规律可知，电流相等，故A错误； B．根据可知，其他条件相同时，电阻越大，产生的电热越多，越容易着火AB段电阻大，所以越容易着火，故B正确； C．根据可知，电阻越大，电压越大，AB段的电压大，故C错误； D．根据分析可知，两段导体AB段的电阻大，故D错误。 故选B。 9．BCD 【详解】A．由于铜丝或者铁丝的熔点很高，在电路电流过大时，铜丝或者铁丝不能自动熔断，不能起到保险作用，故A错误； B．为了安全用电，控制电灯的开关要连接在火线和电灯之间，开关断开，电灯不带电，不易发生触电事故，故B正确； C．根据空气开关的特点性能可知，当发生短路时，电路中电流过大，空气开关能自动切断电路，保护电路，故C正确； D．将用电器金属外壳接地，当用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生，即可预防金属外壳带电对人造成伤害，故D正确。 故选BCD。 10．CD 【详解】AB．由题知，当开关拨至2位置且滑片滑到端时，只有灯L2接入电路，此时L2两端电压即为电源电压，又因为此时灯L2恰好正常发光，此时灯L2两端电压为额定电压，故电源电压U=U2=6V 电路中的电流I==0.5A 故AB错误； C．要使灯L1正常发光，即灯L1达到额定功率，故此时L1两端电压为3V，由可知，L1此时通过的电流 又因为串联电路中，灯L1电压与滑动变阻器电压和为电源电压，且通过灯L1电流与通过滑动变阻器电流相同，故有U滑=6V-3V=3V I滑=I1=1A 由欧姆定律得，R滑= 故C正确； D．L1正常发光时，电路中电流I1=1A，故此时电路的总功率=6V×1A=6W L2正常发光时，电路中电流I2=0.5A，故此时电路的总功率=6V×0.5A=3W 因此，P1∶P2=2∶1 故D正确。 故选CD。 11． 火 要 【详解】[1][2]试电笔是用来辨别零线和火线的工具，试电笔中的氖管与人体构成通路时，会使氖管发光，使用试电笔时，手一定要接触试电笔的笔尾金属体，笔尖接触电线。若氖管不发光，表明试电笔和人体加在零线和大地之间，试电笔接触的是零线；若氖管发光，表明试电笔和人体加在火线和大地之间，试电笔接触的是火线。 12． 甲 不发光 短路 【详解】[1]连接电路时，开关应该接在火线和用电器之间，图中开关接在甲和灯泡直接，所以甲是火线。 [2]只闭合开关S1，灯L1正常发光，此时用试电笔接触a点，因a点与零线相连，a点与大地间的电压为0V，所以此时试电笔的氖管不发光； [3]再闭合开关S2，灯L1马上熄灭，不可能是灯泡L2断路，并联电路互不影响，如果灯泡L2断路，灯L1发光，可能是灯L2短路，火线和零线连接，发生短路，导致电路中电流过大，保险丝熔断。 13． 9 72 【详解】[1]当只闭合开关、时，电路是灯泡和定值电阻R1串联，电压表测灯泡两端电压，此时电压表的示数是6V，即灯泡两端电压是6V，据乙图可知，此时电路中的电流为0.3A，由于串联电路中电流是相等的，则定值电阻R1两端电压为 由串联电压规律可得，电源电压为 [2]当只闭合开关、时，电路为灯泡和定值电阻R2串联，电压表测灯泡两端电压，电压表的示数是3V，即灯泡两端电压是3V，据乙图可知，此时电路中的电流为0.2A，由串联电压规律可得，定值电阻R2两端电压为 在1min内消耗的电能为 14．10 【详解】因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中总电阻为 根据欧姆定律可得，电路中电流为 根据焦耳定律可得，通电，电阻产生的热量为 15． 【详解】[1]将L和R串联接在8V的电源两端，电流相同，L和R两端的电压之和为8V，根据图像，发现，当电流大小为0.2A时，L和R两端的电压之和为8V，此时电压之比为，串联电路电压之比等于电阻之比，则L与R的电阻之比为。 [2]若将L和R并联在2V的电源两端，流过L的电流为0.15A，流过R的电流为0.1A，L与R的电流之比为，因为小灯泡L和定值电阻R都是纯电阻电路，在并联电路中热量之比等于电流之比，在1min内，L与R产生的热量之比为。 16．(1) (2) A (3) 0.76 【详解】（1）原电路中，电流表、电压表、灯泡短路是错误的，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯并联，如下所示： （2）[1]由图乙知，电压表量程是0~3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V。 [2]要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）[1]将R1的滑片P1移至最左端，调节R2的滑片P2，此时小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻和滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为8V-3.8V=4.2V时，小灯泡L两端的电压为3.8V，灯泡正常发光。 [2]保持R2的滑片位置不动，将另一变阻器的滑片移至最右端，此时电路的连接不变，只是电压表只测量滑动变阻器两端的电压，读出电压表的示数2.2V，根据串联电路电压的规律知定值电阻R1两端的电压为U1=4.2V-2.2V=2V [3]此时电路的电流为 小灯泡L的额定功率为P=U额I=3.8V×0.2A=0.76W 17． 【详解】为了安全，开关应接在火线上，外壳应通过导线与地线相连，另一根线接在零线上，故作图如下： 18． 【详解】 三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线，为了保护电路，保险丝接在火线和插座之间，如图： 19．(1)0.23A (2) (3)52800J 【详解】（1）当开关和都闭合时，由题图可知为并联电路，消毒柜正常工作，紫外灯L两端的电压等于其额定电压，则通过L的电流为 （2）R的电阻为 （3）根据焦耳定律，R在2min内产生的热量为Q = I2Rt =(2A)2×110Ω ×120s =52800J 20． 压缩 a 保护电路 5.42 【详解】（1）[1]由图乙可知，活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能，所以此过程和汽油机的压缩冲程能量转化相同。 [2]a．电动机是将电能转化为机械能的装置，发电机将机械能转化为电能，故a正确； b．电池组充满电后储存的电能为 充电过程是将电能转化为化学能储存起来的过程，放电过程是将化学能转化为电能的过程，故b错误。 故选a。 （2）[3]电阻R0的作用是保护电路，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，避免发生短路。 [4]由图可知，油量表并联在滑动变阻器两端，当油量越多时，电压表的示数变大，即滑动变阻器两端的电压变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路连接如图所示： [5]燃油的热值为5×107J/kg，完全燃烧10kg燃油产生的热量 Q=mq=10kg×5×107J/kg=5×108J 发动机为汽车提供部分动力的能量 W1=3.5×106J×60%=2.1×106J 发动机对蓄电池充电的能量W2=2.5×107J； 发动机用来做有用功的能量 W=W1+W2=2.1×106J+2.5×107J=2.71×107J 则 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 $