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全一册

第十三章电功和电功率课时练习 一、单选题 1．家庭电路中有时会出现这样的现象：原来各用电器都在正常工作，将额定功率为25W的台灯的插头插入插座，其它用电器依然正常工作，再闭合台灯开关时，空气开关跳闸了。出现上述现象的原因可能是（    ） A．台灯的电功率太大了 B．插头插入这个插座之前，插座短路了 C．插头插入这个插座时，导致了短路 D．台灯的灯座处短路了 2．小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（   ） A．额定电压变大 B．实际功率变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 3．在如图所示的电路中，两只电流表的规格相同，电流表有两个量程（0～0.6A以及0～3A），闭合开关S，电阻R1与R2均有电流流过，两只电流表的指针偏转角度相同，则电流通过电阻R1和R2所做功的功率之比为（　　） A．1∶5 B．5∶1 C．1∶4 D．4∶1 4．新能源汽车逐渐进入人们的生活，相应的新能源汽车充电桩也大量出现，关于充电桩的安装及其安全使用，说法正确的是（　　） A．充电桩的外壳应该接在零线上 B．充电插头的绝缘层破损后仍可以继续使用 C．有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源 D．充电桩输出功率越大，与之配套的导线越粗 5．如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片从A处移到处过程中，其阻值的变化量为 ，功率的变化量为，乙图是电流表示数与电压表示数的关系图，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、，其中Ω，Ω。下列说法错误的是（　　） A．比较U形管液面高度差，从而比较热量的多少，这是转换的思想 B．只闭合，可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小关系 C．闭合和，可探究电流通过导体产生的热量与电流大小关系 D．闭合和，通电相同时间，电阻与产生的热量之比是2:1 7．如图所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是电阻箱，其最大阻值为R。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为2V，电阻箱的功率为1.2W；当电阻箱阻值调为0.2R时，电压表的示数变化了3V。下列说法正确的是（　　） A．电阻箱R2的最大阻值为40Ω B．前后两次电流变化了0.2A C．电阻箱R2的最大功率为1.2W D．前后两次电路总功率变化了2.4W 8．以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　） A．甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接 B．乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关 C．丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分 D．发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源 9．如图所示，这是某电热水器的简化电路，电源电压220V不变，定值电阻，它加热时有高温、中温和低温三挡。则（　　） A．开关S1闭合、S2接a，是中温挡 B．开关S1闭合、S2接b，是高温挡 C．中温挡工作时，电路在1min内消耗的电能为4840J D．高温挡与低温挡的功率之比为4∶1 10．某款拉力器的内部电路如图所示，其中R为滑动变阻器，是一个定值电阻，闭合开关S，对拉环施加水平向右的拉力的过程中，两个电表的示数都会发生变化，下列说法正确的是（　　） A．该拉力表的显示仪由图中电压表改装而成 B．当拉力增大时，电路中的电流减小 C．当拉力增大时，电路中的总功率增大 D．定值电阻在电路中不起作用，所以可以去掉 二、填空题 11．甲用电器通电10s，消耗电能20J；乙用电器通电2s，消耗电能6J。则______用电器消耗的电能多，______用电器的电功率大。 12．如图所示是小红家电能表的参数，在断开其他用电器的情况下，标有“220V 1500W”的电热水器和标有“220V 1100W”的空调______（选填“能”或“不能”）同时使用。小红只将“220V 1100W”的空调接入电路工作，2min电能表指示灯闪烁100次，则空调两端的实际电压______（选填“大于”“小于”或者“等于”）它的额定电压。 13．如图甲所示，电源电压保持不变，、均为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则的阻值是______Ω，图中a点应标的电压值是______V，该电路消耗的最大总功率______W。 14．如图所示的电路，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V；1.25W”的字样，R1、R2的最大阻值分别为25Ω、15Ω，电流表的量程为0~0.6A，三个开关不能同时闭合。在保证所有元件安全情况下，电路中的最小电流与最大电流之比为__________。（不考虑温度对灯丝电阻的影响） 15．在如图所示的电路图中，当电路两端加上电压U后，电路正常工作，如果电阻R2 发生了断路，电阻R3两端电压将减少二分之一，而电阻R2 发生断路前电阻R1 和R2的总功率与电阻 R2发生断路后电阻 R1的功率相等，则三个电阻的阻值之比 为______；在电阻R2发生断路后，R3上消耗的电功率______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 16．小明设计了一种晚上自动给花草浇水的电路。光控开关在天黑时闭合，湿敏开关在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作，给花草浇水。请在图中帮助小明完成电路连接。 四、实验题 17．在“测量小灯泡电功率”的实验时，小灯泡上标有“”字样，小灯泡的电阻大约为，连接的部分实验电路如图甲所示。 (1)请完成图甲实验电路的连接。 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最__________（选项“左”或“右”）端。 (3)实验时调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，为__________，则小灯泡的额定功率为__________。 (4)若电压表的量程已损坏，的量程能正常使用，电源电压为且恒定不变，仍利用现有的器材完成实验，电路图如图丙所示。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为__________，此时小灯泡正常发光，读出电流值并计算小灯泡的额定功率。 18．在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。 (1)如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过观察两个U形管中________的变化反映密闭空气温度的变化； (2)甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与________的关系； (3)若想利用乙图继续完成接下来的实验探究，则电阻B的阻值为________Ω； (4)电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热________（填图甲或乙）来解释。 五、计算题 19．如图表是某品牌电热水壶参数。如果水壶中盛有1L、初温为10℃的水，用该热水壶正常工作7min，能把水烧开（在1标准大气压下）。求： 产品型号 KS-12 最大容量 2L 额定电压 220V 额定功率 1000W (1)水吸收的热量。[水的比热容4.2×103J/（kg·℃）] (2)热水壶消耗的电能。 (3)电热水壶的加热效率。 20．图甲是一新款电火锅，图乙是其内部电路简化图，可实现高、中、低挡工作。仅闭合开关S、S1，电火锅在低温挡工作。仅闭合开关S、S2，电火锅在中温挡工作，已知低温挡的电功率为500W， R2的阻值为48.4Ω。求： (1)高温挡的电功率 (2)R1：R2 (3)电火锅正常工作时，用高温挡加热质量为2kg、初温为20℃的水，经过10min水温升高到100℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的加热效率， [] 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课时练习----2025-2026学年北师大版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D D C D D D C 1．D 【详解】A．台灯的额定电功率只有25W，功率不大，台灯的功率不是造成空气开关跳闸的原因，故A错误； B．插头插入这个插座之前，插座短路了，此时电流过大，可能造成空气开关跳闸，不插插座就会跳闸，故B错误； C．插头插入这个插座时，如果导致了短路，不需要等到闭合开关才跳闸，应该插入时跳闸，故C错误； D．插入时没有跳闸，说明插头正常，闭合开关跳闸，说明台灯的灯座处短路了，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】AC．额定电压、额定功率是用电器的固有属性，不随使用情况改变，故A、C错误； BD．灯泡变亮，说明实际功率变大，根据可知，R不变，实际功率变大，则实际电压变大，故B正确，D错误。 故选B。 3．D 【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1​测干路电流，电流表A2​测R2​支路的电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两只电流表的指针偏转角度相同，所以电流表A1的量程为0～3A，电流表A2的量程为0～0.6A，且大量程是小量程的5倍，即I=5I2。那么通过R1的电流I1=I−I2​=5I2​−I2​=4I2 由于并联电路中各支路两端的电压相等，则电流通过电阻R1和R2​所做功的功率之比 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 4．D 【详解】A．安装充电桩时，为了安全，外壳要接地线，故A错误； B．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用可能有触电危险，故B错误； C．为了安全电工在安装充电桩时必须断开电源，故C错误； D．充电桩输出功率越大，输出电流也越大，与之配套的导线越粗，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】由图甲知道 ，电阻R1、滑动变阻器以及R2串联，电压表V1测R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2测R2和滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； ABC．当滑动变阻器滑片从A处移到处过程中，接入电路中的电阻增大，由串联分压的规律可知，两个电压表的示数均增大。图像乙中，较小的电流为0.2A，此时变阻器接入电路的阻值较大，电路的总电阻较大，滑片置于B端，电路电流为0.3A时，滑片置于A端。假设左侧图线是是电压表V1与电流表示数的图像，右侧图线为V2与电流表的示数图像，则有， 解以上两式得， 当滑片在B点时，有 即 设R2比R1大，则有① 滑片在A点时，则有② 解①②两式得。当滑片置于B点，电路中的电流为0.2A，V1示数为4V，当滑片置于A点，电路中的电流为0.3A，V1示数为3V，则有， 解以上两式得，电源电压U=6V，，则 若图乙中，左侧为电流表与电压表V2的图线，则右侧为电流表与V1的图线，则R2=5Ω，故ABC错误； D．将R1=5Ω代入②式得 解得，， ，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．电流通过电阻丝产生的热量无法直接观察，但可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，液面高度差越大，说明容器内空气吸收的热量越多，温度升高得越多。这种将不可见的量转换为可见的量的方法是转换法。故A正确，不符合题意； B．只闭合S1，电阻R1和R2串联在电路中。根据串联电路的特点，通过R1和R2的电流I相等，通电时间t也相等。由于R1和R2的阻值不同，因此可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。故B正确，不符合题意； C．闭合S1和S2，电阻R2和R3并联，然后与R1串联。要探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。在此电路中，左边容器中的电阻为，右边容器中的电阻为，两容器中的电阻阻值不相等。通过R1的电流为干路电流I1，通过R2的电流为支路电流I2。由于R2和R3并联，且 所以。可见，通过R1和R2的电流大小也不相等。因为电阻和电流两个变量都不同，所以无法探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系。故C错误，符合题意； D．闭合S1和S2，通电相同时间t，通过R1的电流为干路电流I1，通过R2的电流为支路电流， 电阻R1产生的热量为。 电阻R2产生的热量 即通电相同时间，电阻与产生的热量之比是2:1。 故D正确，不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】由图得，R1与R2串联，电压表测量R1的电压，电流表测量电路电流。 A．当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为2V，电阻箱的功率为1.2W，串联电路电流处处相等，由欧姆定律得 即┄┄① 当电阻箱阻值调为0.2R时，电压表的示数变化了3V，此时电路电阻变小，电路电流变大，R1的电压变大，R2的电压变小，则电压表的示数变大3V，变为5V，由串联电路电压特点得，R2的电压变小3V，则 即┄┄② 由①÷②得 解得 由得，电阻箱R2的最大阻值为 故A错误； B．由①得 前后两次电流分别为、 电流变化了 故B错误； C．电源电压为 电阻箱的功率为 则当 时，变阻器的功率最大为 故C错误； D．前后两次电路总功率变化了 故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．电冰箱应使用三脚插头和三孔插座，使得金属外壳接地，避免触电，故A错误； B．为了用电安全，不可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关，以防触电事故发生，故B错误； C．使用试电笔时，为了形成闭合回路，手应接触笔后端的金属部分，故C错误； D．人体触电以后第一时间应该断开电源，使触电的人迅速脱离电源，再对人体进行施救，避免二次伤害，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】AB．由图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，电热水器处于高温挡； 当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，电热水器处于低温挡； 当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，此时电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，电热水器处于中温挡，故AB不符合题意； C．开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，电热水器处于中温挡，中温挡工作时，电路在1min内消耗的电能为 故C不符合题意； D．高温挡工作时两个电阻并联，电路的总电阻 低温挡工作时两个电阻串联，电路的总电阻 电热水器高温与低温挡的功率之比 故D符合题意。 故选D。 10．C 【详解】AB．由图可知，闭合开关后变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。当拉力增大时，拉环向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联分压可知，变阻器两端电压变小，故电压表的示数变小；而电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电流变大，即电流表示数变大，故该拉力表的显示器由图中电流表改装而成，故AB错误； C．当拉力增大时，电路中的总电流变大，电源电压不变，根据可知，电路中的总功率增大，故C正确； D．定值电阻在电路中起到保护电路的作用，不可以去掉，故D错误。 故选C。 11． 甲 乙 【详解】[1]甲用电器消耗电能20J，乙用电器消耗电能6J，则甲用电器消耗的电能比乙多。 [2]由得，，，，即乙用电器的电功率大。 12． 能 小于 【详解】[1]根据电功率计算公式，可得标有“220V 1500W”的电热水器的额定电流 同理可得，标有“220V 1100W”的空调的额定电流 家庭电路中的用电器一般都是并联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，在断开其他用电器的情况下，此时家庭电路中的总电流 电能表允许通过的最大电流为20A，大于11.8A，因此电热水器和空调可以同时使用。 [2]空调接入电路工作2min电能表指示灯闪烁100次，图片中电能表参数3000imp/kW·h，因此空调工作2min消耗的电能 根据功率计算公式可得，空调工作的实际功率 则实际功率小于额定功率，由于空调电阻不变，所以实际电压小于额定电压。 13． 2 5 3.6 【详解】由图甲可知，当开关S闭合时，定值电阻R0、R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测滑动变阻器R2两端电压，电压表V2测定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的总电压，电流表A测电路中电流，由图乙可知， 电路中的最小电流 此时两电压表的示数 根据串联电路中电阻的规律可知，定值电阻R1两端电压 由得，定值电阻R1的阻值 由串联电路电流规律和可知，定值电阻 由图乙可知，当电路中的电流时，此时两电压表的示数， 此时定值电阻R1两端电压 由串联电路电压规律可知，电压表V2的示数 即此时电压表V2的示数 由串联电路电流规律和可知，定值电阻 综上所述，可得电源电压 定值电阻 当滑动变阻器阻值时，此时电路中的总电阻 由得，此时通过电路中的电流 由得，该电路消耗的最大总功率 14．5:1 【详解】三个开关不能同时闭合，则只能同时闭合开关S、S1或者同时闭合开关S、S2；当只闭合开关S、S1时，灯泡L与R1串联，电流表测量电路电流；当只闭合开关S、S2时，灯泡L与R2串联，电流表测量电路电流；由得，灯泡的额定电流为 电流表的量程为0~0.6A，，则两次电路的最大电流为0.5A。不考虑温度对灯丝电阻的影响，由得，灯泡的电阻为 依题意得，当灯泡L与R1串联，且R1的滑片移到阻值最大处时，R1接入电路电阻最大，为25Ω，电路电阻最大，此时电路电流最小，为 则电路中的最小电流与最大电流之比为 15． 变小 【详解】[1]电阻R2 发生断路前，与并联后再与串联。设电压为，根据串联电压规律，与并联两端的电压 则电路中电流，与总功率 电阻R2发生断路后，与串联，电阻R3两端电压减少二分之一，即变为，根据串联电压规律，电压为 电路中电流 此时电阻 R1的功率 由于电阻R2 发生断路前电阻R1 和R2的总功率与电阻 R2发生断路后电阻 R1的功率相等，则有 解得① 所以电阻R2发生断路后，与串联，电阻R3两端电压 则电压为 根据串联分压原理，则有② 电阻R2发生断路前，根据串并联电流规律和欧姆定律则有 即③ 将①②代入③，解得，所以 [2]在电阻R2发生断路后，电阻R3两端电压减小，根据，R3上消耗的电功率变小。 16． 【详解】由题知，当土壤过于干燥的夜间，浇花器才开始工作；白天，即使土壤干燥，浇花器也不工作，说明两个开关不能独立工作，即两个开关应串联，并且与火线（相线）相连，再和浇花器串联，最后连接中性线，如图所示： 17．(1) (2)左 (3) 0.3 1.05 (4)2.5 【详解】（1）灯泡的额定电流约为 因此电流表的量程选择，电流表串联在电路中，实物连接如下图： （2）为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即左端。 （3）[1][2]灯泡在时正常发光，电流表的量程为，分度值为，电流表示数，则灯泡的额定功率 （4）连接电路后，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，所以调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 此时小灯泡的电压为3.5V，正常发光，读出电流值并计算额定功率。 18．(1)液面高度 (2)电阻 (3)5 (4)甲 【详解】（1）电流通过导体产生热量使密闭空气温度升高，空气受热膨胀，会引起U形管中液面高度发生变化，所以通过观察两个U形管中‌液面高度‌的变化反映密闭空气温度的变化。 （2）甲图中两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同。根据控制变量法可知，该装置用来研究电流通过导体产生的热量与‌电阻‌的关系。 （3）乙图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，要研究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻和通电时间相同，改变电流。所以图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于左侧容器中电阻的阻值5Ω，即电阻B的阻值为5Ω。 （4）电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，通电时间也相同，而电炉丝的电阻远大于导线的电阻。根据可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。甲图中也是控制电流和通电时间相同，研究热量与电阻的关系，所以该现象可以利用图‌甲‌来解释。 19．(1) (2) (3)90% 【详解】（1）水的体积 水的质量 一个标准大气压下，水的沸点为，水吸收的热量 （2）电热水壶消耗的电能 （3）电热水壶的加热效率 20．(1)1500W (2) (3)；74.7% 【详解】（1）根据电路图，当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小，根据公式可知，此时电源电压U不变，电路的总功率最大，电火锅处于高温挡。 当仅闭合开关S、S1时，只有电阻R1工作，电火锅处于低温挡，。 当仅闭合开关S、S2时，只有电阻R2工作，电火锅处于中温挡。中温挡的电功率 高温挡时，总功率等于各支路功率之和。 （2）低温挡时，只有R1工作，其阻值为 所以，两电阻的阻值之比为 （3）水吸收的热量 加热时间 由可得，消耗的电能 电火锅的加热效率 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 $