第十三章 电功和电功率 单元练-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．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 2．如图是正确使用试电笔检查电路的情景，此时食指接触的笔尾材料可能是（　　） A．塑料 B．陶瓷 C．不锈钢 D．橡胶 3．小芳家有一只标有“220 V 1000 W”字样的纯电阻电蒸锅，使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电蒸锅正常工作30分钟。下列说法正确的是（       ） A．电蒸锅的电阻为484Ω B．电蒸锅消耗的电能为3×104J C．此过程中共消耗的电能为1234.5 kW·h D．30分钟后电能表表盘示数为 4．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的煤油，每个容器放入同种材料绕成的发热线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=2R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的煤油温度从低到高的顺序是（    ） A．甲、乙、丁、丙 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、乙、丙、丁 D．丙、丁、乙、甲 5．如图所示，电源电压恒定。闭合开关，当滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电流表示数变化了，电压表示数变化了，消耗的电功率从变为，电路总功率变化了。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为 B．的最大阻值为 C．两端电压变化了 D．为 6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻、的阻值均为，变阻器的最大阻值为。将变阻器的滑片P置于一端，闭合开关S后，两个电压表都有示数，电流表的示数为，若将变阻器的滑片P调节至中点，下列说法正确的是（　　） A．示数变大，A示数变大 B．与示数变化量的比值为2：1 C．示数的变化量与A示数变化量的比值变小 D．变阻器消耗的电功率变化了 7．如图所示，闭合开关，发现灯泡甲比灯泡乙亮。在该电路中，下列判断错误的是（　　） A． B． C． D． 8．小红搬了新家，她想了解一下新家的甲醛情况。于是与物理小组设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。已知电源电压为6V，阻值为，R是可以感知甲醛污染指数的可变电阻，图乙为甲醛污染指数与可变电阻阻值的变化关系图像，污染指数在50以下为轻度污染，在50~100间为中度污染，100以上为重度污染。下列分析正确的是（　　） A．污染指数越小，电路中电流越大 B．污染指数越大，电压表示数越小 C．电压表示数为2V时，属于中度污染 D．污染指数为50时，可变电阻消耗的电功率为0.5W 9．现代生活离不开电，了解家庭电路的组成及工作原理，遵循安全用电原则，掌握触电急救措施，是我们安全用电的保障。如图是家庭电路的简化图，若各处连接都正确，则（　　） A．a线和b线间的电压不高于36V B．开关和灯泡L的位置不可以互换 C．连接零线时，因为零线没有电，可以用手直接触摸，无需断开总开关 D．洗衣机接入家庭电路时，可用两孔插座也可以用三孔插座 10．如图，电源电压不变。闭合开关和，小灯泡和均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A．若断开开关，小灯泡会变暗 B．若断开开关，两个小灯泡的额定功率会变小 C．若小灯泡比亮，原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大 D．小灯泡和的额定电压相同 二、填空题 11．如图是智能加热杯垫的简化电路图，和均为电阻丝，杯垫有加热和保温两个挡位，加热功率为40W，保温功率为10W，保温挡通电2min产生的热量是_______J。 12．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关和，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，的电阻为______。将电压表和电流表互换位置，闭合、断开，电流表示数为0.2A，此时的功率为______。 13．如图甲所示，电源电压恒为，为定值电阻，电压表量程为，电流表量程为。第一次只闭合开关S、，将滑动变阻器的滑片P从端缓慢移动到端；第二次只闭合开关S、，将滑片P从端缓慢向端移动，直至白炽灯L正常发光。根据测量数据，绘制出电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻______，白炽灯L的额定功率为______W。 14．如图是定值电阻和小灯泡的图像，已知小灯泡的额定电压是，由图可知小灯泡的额定电功率是___________W；若将图中的和串联接在5V的电源上工作10s，则串联电路的电流为___________A，整个电路中的消耗的电能是___________J。 15．如图甲所示的电路，开关闭合后，滑动变阻器滑片从最右端移动到最左端，电路中某两个电压表的示数随电流变化的图像如图乙所示，则的阻值为___________；当滑片在中点时，的功率为___________。 三、实验题 16．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω），滑动变阻器的铭牌上标有“”。 (1)请用笔代替导线将图甲中所示的电路连接完整； (2)连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至______端（选填“A”或“B”），闭合开关后发现小灯泡没有发光，电压表无示数，电流表指针有明显偏转，则故障可能是______； (3)排除故障后，小明同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，小明应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动； (4)小明同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示，分析图像可知：小灯泡的额定功率为______W。小灯泡的电流与电压不成正比的原因是______； (5)完成上述实验后，小明又重新设计了如图丁所示电路，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为。请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式（已知电源电压不变，为U）。 ①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为； ②只闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为；则小灯泡的额定功率表达式为______。（用题目中所给的字母表示） 17．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。 四、作图题 18．图甲为螺丝刀式测电笔，可用于辨别相线与中性线。图乙中已标注相线、中性线和大地，其中R为测电笔内的大电阻，L为可发光的氖管，为人体的电阻，且测电笔内部R与L的连接已给出，人站在地面上使用测电笔。请在图乙中画出氖管发光时，测电笔、人体与大地相连的完整电路图（只需补充外部连线）。 五、计算题 19．如图甲是一款煲汤用的电热锅，乙图是它的简化电路图。该电热锅有两挡，分别是高温挡和保温挡。均为电热丝，的阻值为，保温挡时的总功率是。求： (1)用该电热锅煲汤时，保温挡工作消耗的电能是多少千瓦时？ (2)高温挡时的电功率是多少？ (3)若在用电高峰期，关闭其他用电器，电热锅单独在高温挡工作能使图丙中的电能表表盘转动400圈，此时家庭电路的实际电压为多少？ 20．如图所示，电源电压恒定，是阻值为20Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌有些模糊，标有“××Ω；1A”字样，电流表的测量范围为“0～0.6A”，电压表的测量范围为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片P，当滑片移至滑动变阻器R的中点时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为12V。求： (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压； (3)在保证电路安全的情况下，电路消耗的功率范围。 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 C C D A D D C D B D 1．C 【详解】由可得，电阻丝的阻值 故选C。 2．C 【详解】使用试电笔时，笔尖金属体与被测的相线或中性线接触，人接触笔尾金属体，若笔尖接触的是相线，则构成通路，氖管会发光，因此笔尾材料需要是导体，塑料、陶瓷和橡胶都是绝缘体，不锈钢是导体，所以此时食指接触的笔尾材料可能是不锈钢，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．根据可得，电蒸锅的电阻为，故A错误； BCD．电蒸锅消耗的电能 30分钟后电能表表盘示数，故BC错误，D正确。 故选D。 4．A 【详解】由图可知，R1与R2串联，电流相等，由可知，电阻越大，产生的热量越多，由于 R2=2R1，所以，即 R3与R4并联，电压相等，由可知，电阻越小，产生的热量越多，已知R1=R3，R2=R4，R2=2R1，则 所以，即 R2两端电压小于10V，R4两端电压等于10V，所以 依题意R2=R4，由可知，。所以 则四个容器中的电阻产生的热量关系为 由可知，产生的热量越多，水温越高，因此四个容器中的煤油温度从高到低的顺序是丙、丁、乙、甲，则煤油温度从低到高的顺序是甲、乙、丁、丙。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】AB．R1、R2与R3串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流，串联电路电流处处相等，因此通过R1，R2的电流和电路电流相等，当滑动变阻器R2的滑片P在A端时，R2接入电路的电阻为0，此时电压表示数为0，设此时电路中的电流为I，则R1的电功率 当滑动变阻器R2的滑片P移至B端时，此时接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，则根据欧姆定律可知，此时电路电流变小，变为，则R1的电功率 联立①②可得，，当滑动变阻器R2的滑片P移至B端时，此时R2接入电路的阻值变大，且最大，根据串联电路电压分压原理，可知R2两端电压变大，由于电压表示数变化了9V，因此此时R2两端电压从0变为9V，此时电路电流 因此R2此时的阻值（最大阻值） 滑动变阻器滑片P置于A端时，R2接入电路的电阻为0，电路电流为0.4A，电源电压 滑动变阻器滑片P置于B端时，R2接入电路的电阻为90Ω，电路电流为0.1A，电源电压 联立③④可得，，故AB错误。 C．滑动变阻器滑片P置于A端时，电路电流为0.4A，则R1两端电压 滑动变阻器滑片P置于B端时，电路电流为0.1A，则R1两端电压 则R1两端电压变化了 故C错误。 D．根据可知，滑动变阻器滑片P置于A端时，电路电流为0.4A，则电路总功率 滑动变阻器滑片P置于B端时，电路电流为0.1A，则电路总功率 则电路总功率变化 故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．由电路图可知，与、串联，电压表测与两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。将变阻器的滑片P置于一端，闭合开关S后，两个电压表都有示数，说明滑动变阻器的滑片在最左端，滑动变阻器的电阻最大，此时电流表的示数为-----① 若将变阻器的滑片P调节至中点，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据串联电路的电阻规律，可知电路的总电阻减小，根据知电路中的电流增大，电流表的示数增大，根据串联电路中的分压原理知电压表的示数减小，由知定值电阻两端的电压增大，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压减小，电压表示数减小，故A错误； B．此时电流表的示数为------② 由①的，将U代入②得 所以与示数变化量的比值为，故B错误； C．示数的变化量与A示数变化量的比值为 即示数的变化量与A示数变化量的比值不变，故C错误； D．变阻器消耗的电功率变化了，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】AD．由图可知，两灯泡串联。根据串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流相等，所以通过灯泡甲和灯泡乙的电流相等，即；灯泡的亮度由实际功率决定，因为灯泡甲比灯泡乙亮，所以灯泡甲的实际功率大于灯泡乙的实际功率，即，故AD正确，不符合题意； B．因为，，根据电功率公式，可知，故B正确，不符合题意； C．因为，，根据欧姆定律，可知，故C错误，符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．从图甲可以看出，电路中与R串联，电压表测量两端电压。从乙图中可以看出，当污染指数越小，R的阻值越大，电路中总电阻就越大。根据欧姆定律可知，电路中电流越小，故A错误； B．当污染指数越大，R的阻值越小，电路中电流就越大，则两端电压越大，即电压表示数越大，故B错误； C．当电压表示数为2V时，根据串联电路电压关系可得R两端电压为 电路中电流为 此时， 由图乙，对应污染指数为150，属于重度污染，故C错误； D．当污染指数为50时，从图乙中可以看出，此时，电路中的电流为 则可变电阻R消耗的电功率为 故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．a线和b线间的电压是220V，高于36V，故A不符合题意； B．开关和灯泡L的位置不可以互换，为了用电安全，开关应该接在火线上，故B符合题意； C．连接零线时，为了防止触电与保护电路，应该断开开关，故C不符合题意； D．洗衣机带有金属外壳，接入家庭电路时，应该使用三孔插座，故D不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A．由图可知，两灯泡并联，在并联电路中，各支路间互不影响。若断开开关S2，L1所在支路不受影响，其两端电压仍为电源电压，通过的电流不变，根据知，实际功率不变，所以小灯泡L1亮度不变，故A错误； B．额定功率是指用电器在额定电压下的功率，它与开关的断开或闭合无关。若断开开关S1，两个小灯泡的额定功率不会改变，故B错误； C．在并联电路中，各支路两端的电压相等。若小灯泡L1比L2亮，是因为L1的实际功率较大，故C错误； D．由图知，闭合开关S1和S2，两灯并联，因为两灯均正常发光，所以它们的实际电压等于各自的额定电压，又因为并联电路各支路电压相等且都等于电源电压，所以小灯泡L1和L2的额定电压相同，故D正确。 故选D。 11．1200 【详解】保温挡功率为10W，通电2min产生的热量是Q=W=Pt=10W×2×60s=1200J 12． 20 0.4 【详解】[1]闭合开关和，电阻和并联，电压表测并联电路电压，电流表测电阻的电流，则电阻的阻值为 [2] 将电压表和电流表互换位置，闭合，断开，电阻和并联，电压表测电源电压，电流表测电路中电流，电阻两端电压为 电阻两端电压为 电阻的功率为 13． 10 3 【详解】[1]只闭合开关S、，滑动变阻器的最大阻值与串联，电压表测滑动变阻器左部分电阻丝分得的电压，电流表测电路中电流。移动滑片，总电阻不变，则电路中电流不变，所以图乙中直线是此时的电流表与电压表示数的关系图像。由图乙可知，电路中的电流始终为，可知总电阻为 又由图乙可知，滑片P从端缓慢移动到端时，电压表最大示数为8V，可得滑动变阻器的最大阻值 所以定值电阻 [2]只闭合开关S、，灯、与的段串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，图乙中曲线是此时的电流表与电压表示数的关系图像。滑片P从端缓慢向端移动，滑动变阻器的阻值变小，则电路中电流变大，直至白炽灯L正常发光。由图乙知，灯L正常发光时的电流，此时电压表示数为，两端电压为 根据串联电压规律，灯L的额定电压 则白炽灯L的额定功率为 14． 1.2 0.4 20 【详解】[1]由于小灯泡的电阻随温度变化而变化的，所以图甲是小灯泡的图像，已知小灯泡的额定电压是，由图甲可知，小灯泡的额定电流为，小灯泡的额定电功率 [2][3]将定值电阻和小灯泡串联接在的电源上，根据串联电路的电流特点和电压特点可知，通过定值电阻和小灯泡的电流相等，由图像可知，当电流为时，小灯泡两端的电压为，R两端电压为4V，刚好满足题意，工作，则整个电路消耗的电能 15． 10 2.025 【详解】[1]由图甲可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流；电压表V测电源两端的电压，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。电源电压不变，因此电压表V的示数是定值，图乙竖直线表示电压表V示数随电流变化的图像；根据可知，V1的示数随电流增大而增大，根据可知，V2示数随电流增大而减小，故图乙斜线表示电压表V2示数随电流变化的图像。由图乙可知，电压表V的示数为9V，这是电源电压的数值，因此电源电压是9V；当滑动变阻器滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为0，此时电路中只有R1，电路中的电阻最小，电路中的电流最大为0.9A，根据欧姆定律可得R1的阻值为 [2]当滑动变阻器滑片在最右端时，R2接入电路的阻值最大，此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知此时V2的示数为6V，根据欧姆定律结合串联电路电压特点可得电路电流为 滑动变阻器的最大阻值 当滑片在中点时，电路中的电流 R2的功率为 16．(1) (2) B 小灯泡短路 (3)A (4) 0.625 灯泡电阻随温度升高而变大 (5) 【详解】（1）灯丝电阻约为10Ω，所以电路中最大电流约为 所以电流表应选择小量程与变阻器串联，变阻器“一上一下”选择接线柱串联到电路中，开关和灯泡串联，作图如下： （2）[1]为保护电路，闭合开关前应该将滑片移至阻值最大处，即B端。 [2]闭合开关后发现小灯泡没有发光，电流表指针有明显偏转，说明电路为通路，电压表无示数，则故障可能是小灯泡短路。 （3）排除故障后，小明同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于额定电压，说明电流小于额定电流，所以为了测量小灯泡的额定功率，应增大电路中的电流，根据欧姆定律，应减小变阻器阻值，小明应将滑动变阻器的滑片向A端移动。 （4）[1]由丙图可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 [2]小灯泡的电流与电压不成正比的原因是灯泡电阻随温度升高而变大，不是一个定值。 （5）①只闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路电流。移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，则灯泡正常发光； ②只闭合开关，滑动变阻器和滑动变阻器串联，电流表测电路电流。保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，根据等效替代法，滑动变阻器的阻值即为灯泡正常发光时的阻值；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，滑动变阻器单独接入电路，读出电流表的示数为，则滑动变阻器电阻为。则灯泡正常发光时的阻值 则小灯泡的额定功率 17．(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。 18． 【详解】测电笔氖管发光时，电流路径为：相线 → 测电笔内电阻R→ 氖管L → 人体电阻​ → 大地，形成完整回路。如图所示： 19．(1)0.22 (2)968 (3)200 【详解】（1）保温挡时的总功率是 保温挡工作消耗的电能是 （2）当开关S1、S2均闭合时，电阻R1被开关S2短路，电路中只有电阻R2工作，此时电路总电阻最小，电功率最大，为高温挡。 高温挡时的电功率为 （3）电热锅在高温挡工作时，电能表表盘转动400圈消耗的实际电能 电热锅的实际功率 此时家庭电路的实际电压 20．(1) (2)18V (3) 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P移至滑动变阻器R的中点时，根据欧姆定律，滑动变阻器接入电路的电阻为 所以，滑动变阻器R的最大阻值为 （2）在串联电路中，电源电压等于各部分电路电压之和。定值电阻两端的电压为 电源电压为 （3）为保证电路安全，电路中的电流不能超过电流表的量程0.6A和滑动变阻器允许的最大电流1A，故电路中的最大电流。此时电路消耗的功率最大 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小。此时滑动变阻器接入电路的电阻为，电路中的电流为 此时滑动变阻器两端的电压为 因为14.4V小于电压表的量程15V，所以电路是安全的。此时电路消耗的最小功率为 因此，在保证电路安全的情况下，电路消耗的功率范围为。 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 $