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下学期

第十三章电功和电功率课时练习 一、单选题 1．关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是（   ） A．空调制热时的功率约为100W B．遥控器中的干电池电压约为220V C．白炽灯的正常工作电流为0.3A D．电扇正常工作1h耗电约为1kW·h 2．如图是一款灯泡额定功率约为20W的新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能。下列说法正确的是（　　） A．台灯发光时的电流一定是正电荷移动形成的 B．台灯工作时，将光能转化为电能 C．台灯正常工作时，通过灯泡的电流约为90mA D．台灯可调光是因为灯丝电阻随温度的升高而增大 3．如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端时，两电表示数的关系如图乙所示。下列判断正确的是（   ） A．电源电压为2V B．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C．滑动变阻器R2的滑片P移到AB中点时，定值电阻R1的电功率为0.4W D．该电路的最大电功率为0.9W 4．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． 5．将一只“220V 100W”白炽灯和“220V 60W”的白炽灯串联接在220V的电源上，则两灯消耗的总功率P（   ） A． B． C． D． 6．图甲是货运机器人内部的负重过载报警电路。电源电压恒为4.5V，为力敏电阻，其电阻随机器人所受压力F变化的图像如图乙所示，报警器电阻不计。调试时将滑动变阻器滑片移至某一位置后保持不动。当机器人负重为200N时，电路中的电流为60mA，报警器开始报警。下列说法正确的是（　　） A．负重越大，力敏电阻的电阻越大 B．负重越大，电路中的电流越小 C．报警时，滑动变阻器接入电路的电阻为75Ω D．当负重为20N时，电路的总功率为0.09W 7．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，只闭合开关S时，电流表的示数为I，电压表示数为U，电路消耗的总功率为P。再闭合开关S1时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数为3I B．电压表示数和电流表示数的比值变大 C．R2的电功率变大 D．电路消耗的总功率为4P 8．如图，电源电压不变，小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器为“20Ω  0.5A”，电流表的量程为“0~0.6A”。只闭合开关S2时，小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，在电路安全情况下，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S2后，再闭合开关S1，小灯泡变暗 B．小灯泡的额定功率为1.2W C．电路的最大功率为3W D．滑动变阻器连入的阻值范围是12Ω~20Ω 9．如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（    ） A．指示灯闪2500次表示消耗电能 B．主要用来测量用电器的电功率 C．允许通过的最大电流为 D．此时的示数为 10．智能农业大棚中常装有湿度自动监控电路，其原理如图所示，电源电压保持不变，为湿敏电阻，其阻值随湿度的减小而增大（的阻值在50Ω~80Ω之间变化），为定值电阻，阻值为50Ω。当棚内湿度减小时，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变 B．电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变 C．湿敏电阻的阻值变化过程中，的功率一直在减小 D．电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比变大 二、填空题 11．学校实验室有一只标有“10Ω1A”的定值电阻和一只标有“15Ω0.6A”的滑动变阻器，若串联后接入电路，它们两端允许加的最大电压为______V；若并联后接入电路，这部分电路的最大电功率为______W。 12．有两只灯泡，灯L1标有“12V　6W”、灯L2标有“12V　12W”，灯L1和L2的U-I图像如图所示。若将L1、L2串联接在某电路中，使灯L1恰好能正常发光，则此时灯L2的实际功率为______W。 13．小渝家电能表在月初的示数为，月末电能表的示数如图所示为________；若电费为，小渝家应交的电费________元。 14．如图所示，电路中电源电压恒定，。开关闭合、断开时，电流表的示数为0.2A；开关、都闭合时，电流表示数变化了0.6A。则电源电压为______V，电阻的阻值为______Ω；、都闭合时整个电路1min消耗的电能为______J。 15．如图所示的电路中，只闭合开关S时，调节滑动变阻器，电压表示数由1V变为2V的过程中，电流表示数变化了0.1A；同时闭合开关S、，断开时电流表示数为0.2A；同时闭合3个开关，电压表示数为3V。只闭合S，电压表示数由1V变为2V的过程中，的功率变化了_______W，若闭合、，断开，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，滑动变阻器功率为_______W，若滑动变阻器的最大阻值为60Ω，通过调节滑动变阻器及开关，在保证电路安全的情况下，电压表示数的变化范围是_______V。 三、作图题 16．如图，是一款电煮锅的简化电路图。闭合开关S后，绕O点转动旋钮开关，可实现加热和保温两个挡位的切换。请根据以上要求，在图中虚线框内画出导线和两个发热电阻的元件符号，将电煮锅的电路图补充完整。导线和发热电阻分别画成：，。 四、实验题 17．小灯泡L1、L2的额定电压分别为2.5V、3V，图甲是小华测量灯L1额定功率的实验电路。 (1)图甲是小华连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整________； (2)按图连接电路后，先将滑片移至阻值最大端再闭合开关，发现灯L1不亮，电压表有较大示数，电流表无示数。经检查，灯L1完好，则故障原因可能是（　　） A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器断路 C．灯泡L1的灯座断路 D．灯泡L1灯座短路 (3)解决故障后，小华闭合开关，调节滑片，改变灯泡L1两端的电压，测出对应的电流值，并将实验数据记录在表一中。随后小明也使用图甲中同样的器材连接实物电路进行实验并测量数据，第3次实验中，电流表示数如图乙所示，对应的电流值为________，并将测量数据记录在表二中。分析表二中数据，小明实验中存在的问题可能是：________； 表一： 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.20 0.25 0.3 表二： 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.4 1.9 2.5 电流I/A 0.3 0.28 处理数据时两个小组均没办法求出额定功率，细心的小东分析两组数据后帮他们解决了困惑。小灯泡L1的额定功率________W； (4)小明设计了图丙所示电路来测量灯L2的额定功率，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱； 实验步骤如下： 第1步：仅闭合S1，R2调至5Ω时，电压表的示数为3V； 第2步：仅闭合S2，R1、R2分别调至20Ω和10Ω时，电压表的示数也为3V；则该小灯泡的额定功率为________W； (5)做完上面实验后，小明和小华用他们实验中的灯泡L1、L2连成了如图所示的电路，该电路可探究电功与________的关系。 18．如图所示，甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，透明容器中密封着等质量的空气。 (1)通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面___________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 (2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生热量的多少与___________的关系。通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。 (3)乙装置中的电阻R3的作用主要是___________。 (4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生断路相比较，左侧U形管中液面的高度差将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 五、计算题 19．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样，定值电阻R0阻值为10Ω，滑动变阻器R1的规格是“20Ω 1A”，电流表所选量程为0~3 A．闭合开关S，小灯泡正常发光。求： (1)小灯泡的额定电流； (2)电源电压； (3)三个开关都闭合，在确保电路安全的情况下，电路200s内最多消耗的电能。 20．小明家买了一辆汽车，车上座椅具有电加热功能，如图甲所示。该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，R1阻值为16Ω，“低温”挡功率为24W，求： (1)高温挡时通过座椅垫的电流是多少； (2)电热丝R2的阻值是多少； (3)高温挡座椅垫工作100s产生的热量是多少。 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下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D A D D B A C 1．C 【详解】A．空调制热时功率通常在1000W~2000W左右，100W远低于实际值，不符合实际，故A不符合题意； B．遥控器中的干电池电压一般为1.5V，220V 是家庭电路电压，不符合实际，故B不符合题意； C．家庭电路电压为220V，若白炽灯正常工作电流为0.3A，则其功率 ，这与常见的60W白炽灯功率接近，符合实际，故C符合题意； D．电扇功率通常在50W左右，工作1小时消耗的电能，远小于 ，不符合实际，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．台灯发光时的电流是金属中的电子定向移动形成的，电子带负电，故A错误； B．台灯工作时，消耗电能，产生光能，将电能转化为光能，故B错误； C．台灯的电功率约20W，台灯工作时，通过它的电流，故C正确； D．台灯可调光是因为调节台灯亮度的元件是电位器，会改变电路中电阻从而改变电路中的电流，改变灯泡的亮度，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】图甲：R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。 图乙： 当滑片在A 端（R2=0 ）： U1=3V ， I=0.3A ，此时电源电压U=U1=3V 。 当滑片在 B 端（R2 最大）： U1 =1V ， I=0.1A 。 当滑片在 B 端时，电路总电阻 滑动变阻器最大阻值 A．电源电压为3V ，不是2V ，故A 错误； B．R2最大阻值为20Ω ，不是10Ω ，故B 错误； C．滑片移到R2 ​中点时， R2 ′=10Ω ，总电阻 电流 R1的电功率 ，故C 错误； D．电路最大电流为0.3A ，最大电功率，故D正确。 故选 D。 4．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。 5．A 【详解】两灯串联后总电阻变大，根据可知，电压为220V时，总功率一定小于任意一个灯单独工作时的功率，因此总功率小于60W，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】AB．由图甲可知，力敏电阻、滑动变阻器和报警铃串联。由图乙可知，力敏电阻的阻值随负重（压力）增大而减小。负重越大，越小，电路总电阻越小，电源电压不变，根据，电路电流越大，因此AB错误； C．负重为报警时，由图乙得，电流 电路总电阻 报警器电阻不计，因此滑动变阻器接入电阻，故C错误； D．负重为时，由图乙得，总电阻 电路总功率，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压。只闭合开关S时，电路为定值电阻R2的简单电路，电流表的示数为I，电压表示数为U，电路中的电流，再闭合开关S1时，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，定值电阻，两电阻两端电压相等，根据欧姆定律可知通过定值电阻R1的电流为 并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表示数为 故A错误； B．只闭合开关S时，电路为定值电阻R2的简单电路，根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为定值电阻R2的阻值，再闭合开关S1时，两电阻并联接入电路，电压表示数和电流表示数的比值为两电阻并联后的总电阻，由电阻的并联可知并联的总电阻小于任一分电阻，所以电压表示数和电流表示数的比值变小，故B错误； C．并联电路中各个支路互不影响，再闭合开关S1时，R2的电功率不变，故C错误； D．再闭合开关S1时，电路消耗的总功率 故D正确。 故选D。 8．B 【分析】根据电路连接方式和元件参数，分析电路中电流，电压的变化，计算小灯泡的额定功率和电路的最大功率，以及滑动变阻器的阻值范围。 【详解】只闭合S2​时，电路为小灯泡的简单电路，小灯泡正常发光，因此电源电压 滑片滑到最大阻值，再闭合S1​，此时小灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流 并联电路中各支路电压等于电源电压，根据欧姆定律，滑动变阻器支路电流 干路电流等于各支路电流之和，因此小灯泡的电流（额定电流） A．闭合S2​后再闭合S1​，小灯泡两端电压始终等于电源电压6V，也等于额定电压​，小灯泡的实际功率等于额定功率，亮度不变，故A错误。 B．根据得小灯泡的额定功率 故B正确。 C．电路的最大功率出现在干路电流最大时，电流表测干路电流，量程0∼0.6A，所以干路电流最大值，所以滑动变阻器最大电流 滑动变阻器安全，所以电路的最大功率 故C错误。 D．当流过滑动变阻器电流时滑动变阻器有最小阻值 滑动变阻器最大阻值为20Ω，因此连入阻值范围是15Ω∼20Ω，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】A．2500imp/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁2500次，则指示灯闪烁2500次，电路消耗电能为1kW·h即，故A正确； B．电能表主要用来测量用电器消耗电能的仪表，故B错误； C．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流，故C错误； D．电能表显示数字中最后一位是小数，由图知，该电能表此时示数为1314.8kW·h，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】由图可知，定值电阻与湿敏电阻串联，电压表测两端电压，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流。 A．当棚内湿度减小时，阻值变大，根据串联分压原理可知，两端的电压变大，的示数变大。电源电压保持不变，电压表的示数不变，故A错误； B．由欧姆定律可知，电压表的示数与电流表A的示数之比为的阻值，湿敏电阻的阻值随湿度的减小而增大，因此该比值变大，故B错误； C．根据欧姆定律，串联电路中的电流 则的功率 根据数学知识，当时，的表达式中分母最小，取得最大值。湿敏电阻的最小值为50Ω，当棚内湿度减小时，湿敏电阻阻值增大，分母不断增大，因此，的功率持续减小，故C正确； D．串联电压规律，即 设电流变化前后分别为、​，则电压表的示数变化量 与电流表A的示数变化量之比为 为定值电阻，因此该比值不变。故D错误。 故选C。 11． 15 13.5 【详解】[1]串联电路中电流处处相等，定值电阻允许通过的最大电流为1A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.6A，为保证电路安全，电路中的最大电流应取较小值0.6A。串联电路总电阻等于各分电阻之和，总电阻为R=10Ω+15Ω=25Ω 根据欧姆定律U=IR，可得它们两端允许加的最大电压为U大=IR=0.6A×25Ω=15V [2]并联电路中各支路两端电压相等，定值电阻两端允许加的最大电压为 滑动变阻器两端允许加的最大电压为 为保证电路安全，电路两端的最大电压应取较小值9V。此时定值电阻的电流为 滑动变阻器的电流为0.6A，干路电流为I总=0.9A + 0.6A = 1.5A 根据电功率公式P = UI，可得这部分电路的最大电功率为P = UI总= 9V × 1.5A = 13.5W 12．2 【详解】由题可知，L1与L2串联，灯L1恰好能正常发光，由图像可知，L1在额定电压12V下的额定电流为0.5A。当串联电路中的电流为0.5A时，L2两端的实际电压为4V，它的实际功率为 13． 4353.6 90 【详解】[1][2]该表盘上显示数字的最后一位是小数位，电能表读数单位是，所以月末电能表的示数，本月小渝家消耗电能 本月小渝家应交的电费 14． 6 10 288 【详解】[1]当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有R1接入，根据欧姆定律，可得电源电压 [2]当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流。电流表示数变化了0.6A，根据并联电路特点可知，通过R2的电流为0.6A，其两端电压为6V，则 [3]S1、S2都闭合时，干路电流为 则整个电路1min消耗的电能为 15． 0.3 0.2 【详解】[1]只闭合S时，三个电阻串联，电压表测电阻R2两端电压，调节滑动变阻器，电压表示数由1V变为2V的过程中，电流表示数变化了0.1A，由得，电阻R2的阻值 由，得，电压表为1V时，电阻R2的功率 电压表为2V时，电阻R2的功率 故电阻R2的功率变化了 [2]同时闭合3个开关，电压表示数为3V，电路为只有电阻R2的简单电路，电压表测电源电压，则电源电压，同时闭合开关、，断开时，电阻R1和R2串联，电流表示数为0.2A，由得，连入电路中的总电阻 根据串联电路中电阻规律可知，电阻R1的阻值 闭合、，断开时，电阻R2与滑动变阻器串联，电压表测电阻R2两端电压，则电阻R2两端电压，根据串联电路中电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压 由得，此时电路中的电流 由得，滑动变阻器的功率 [3] 同时闭合3个开关，电压表示数为3V，电路为只有电阻R2的简单电路，电压表测电源电压，则电源电压，由得，此时电路中的电流 此时电流和电压均未超出电流表和电压表的最小测量范围，故电压表示数最大为3V；只闭合开关S时，三个电阻串联，当滑动变阻器连入电路中的阻值为时，电压表的示数最小；由得，此时电路中的电流 由得，电阻R2两端电压 即电压表示数最小为0.4V，故电压表示数的变化范围是 16． 【详解】要通过旋钮开关实现加热和保温两个挡位切换，所以需设计成两个电阻串联，旋钮开关可控制其中一个电阻断路的电路：当S闭合，旋钮开关接a时，两个电阻串联时总电阻大，根据公式，在电源电压不变时，总电阻越大，功率越小，为保温挡；当S闭合，旋钮开关接b时，右侧电阻断路，此时只有一个电阻工作，总电阻小，根据公式，在电源电压不变时，总电阻越小，功率越大，为加热挡。所以在虚线框内分别接入两个发热电阻，通过旋钮开关的不同连接状态，实现电阻的串联或一个电阻单独接入电路，电路如图所示。 17．(1)图略 (2)C (3) 0.24 电压表并联在滑动变阻器两端 0.7 (4)0.9 (5)电压 【详解】（1）要测量灯L1的额定功率，需将电压表并联在L1两端，因为L1额定电压为2.5V，所以电压表选用0 - 3V量程。如图所示： （2）A.若滑动变阻器短路，电路为通路，电流表有示数，灯泡会亮，故A不符合题意。 B.若滑动变阻器断路，整个电路断路，电压表无示数，故B不符合题意。 C.若灯泡L1的灯座断路，电路断路，电流表无示数，而电压表通过滑动变阻器等与电源连通，测电源电压，所以电压表有较大示数，故C符合题意。 D.若灯泡L1灯座短路，灯泡不亮，电压表也被短路，无示数，故D不符合题意。 故选C。 （3）[1]电流表选用0.6A量程，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为0.24A。 [2]由表二中数据可知，随着电压的增大，电流在减小，符合滑动变阻器两端电压与电流的变化关系，所以小明实验中存在的问题可能是电压表并联在了滑动变阻器两端。 [3]小华将电压表并联在小灯泡两端，测量的数据如表一，小明将电压表并联在滑动变阻器两端，数据如表二，二人实验器材相同，当两人实验时电路中的电流都为0.3A时，小灯泡两端的电压为3V，滑动变阻器两端的电压为1.4V，所以电源提供的实际电压为U=3V+1.4V=4.4V 已知其额定电压2.5V，由表二的数据可知，U滑=U-U灯=4.4V-2.5=1.9V 结合表二可知L1正常工作的电流为0.28A，根据公式算出额定功率 （4）仅闭合S2，R1与R2串联，电流 电源电压U=I1×(R1+R2)=0.15A× (20Ω +10Ω)=4.5V 闭合S1，R2调至5Ω时，电压表的示数为3V，灯L2正常发光，根据串联分压可得 解得I=0.3A。 根据公式求出小灯泡的额定功率 （5）由图可知，两灯串联，电流I相同，通电时间t相同，两灯额定电压不同（电阻不同），根据W = UIt，可探究电功与电压的关系。 18．(1) 做功 高度差 (2) 电阻 右 (3)使通过R1与R2的电流不同 (4)变大 【详解】（1）[1]电流流过电阻丝时，将电能转化为电阻丝的内能，是通过做功方式改变电阻丝内能的。 [2]电流通过电阻丝产生热量的多少不能直接看出来，可以观察两个U形管中液面的高度差，液面的高度差越大，说明空气体积膨胀的越多，吸收的热量越多，电阻丝产生的热量越多。 （2）[1]甲图中两电阻丝串联，通过两个电阻的电流相同，其阻值是不同的，可探究电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小是否有关。 [2]在通电时间相等时，10Ω的电阻大，则右侧液面上升得更高，右侧容器内电阻产生的热量多。 （3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，故乙装置中的电阻R3目的是使通过R1与R2的电流不同。 （4）在乙实验中，电阻R3断路后，电路中的总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，根据焦耳定律可知，在相同的时间内，电阻R1产生的热量变小，左侧U形管中液面的高度差的变小。 19．(1)0.5A (2)8V (3)2880J 【详解】（1）小灯泡的额定电流 （2）闭合开关S，小灯泡正常发光，此时电路中小灯泡L与电阻R0串联，电阻R0两端的电压 电源电压 （3）三个开关都闭合时，小灯泡L被短路，电路中R0和R1并联，电流表A测量干路电流，此时通过R0的电流 干路最大电流 在确保电路安全的情况下，电路200s内最多消耗的电能 20．(1) (2) (3)3600J 【详解】（1）高温挡时，电路中只有组成的简单电路，此时通过座椅垫的电流为 （2）低温挡时，电路由和组成的串联电路，此时电路中电流为 电路的总电阻为 电热丝的阻值为 （3）高温挡座椅垫工作100s产生的热量是 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 $