北师大版九年级物理 第十三章 电功和电功率 章节测试.docx
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北师大版九年级物理第十三章电功和电功率章节测试
2019-2019学年北师大版九年级物理第十三章电功和电功率章节测试
一、单选题
1.下表是小丽在实验中记录的实验数据，请根据表格中的数据归纳出电功率P和电阻R的关系（ ）
R/Ω
5
10
15
20
25
30
P/W
2.6
2.4
2.2
2
1.8
1.6
A. P=2.8W﹣0.04
⋅R
B. P=2.8W+0.04
⋅R
C. P=2.8W﹣0.4
⋅R
D. P=2.8W+0.4
⋅R
2.在电源插座上插入一个大功率的电炒锅一段时间后，往往在插座处发热，产生该现象的原因是：
A. 通过插座处的电流比其它地方大
B. 插座处的金属导热性能好
C. 通过插座处的电量比其它地方多
D. 插座处的电阻比较大
3.如图所示的几种家用电器正常工作时，消耗的电功率接近25W的是（ ）
A. 电饼铛
B. 台灯
C. 电饭锅
D. 电暖器
4.下列不属于电功单位的是（ ）
A. 伏库 B. 伏安 C. 瓦秒 D. 焦耳
5.如图给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路，其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关（都是单刀双掷开关）．要求拨动其中任一开关，都能改变电灯原来的发光或熄灭状态．在实际应用中最好的方案是（ ）
A.
B.
C.
D.
6.（2019•绵阳）电焊利用电流的热效应熔化焊条．某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上，输出电压40V，输出功率2200W．编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量（长时间通电的对打安全电流）如表．从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用（ ）
导线编号
甲
乙
丙
丁
导线横截面积S/mm2
1.0
2.5
6
10
安全载流量I/A
12
28
47
68
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
7.关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（ ）
A.熔丝是由熔点较高的材料制成的
B.正常情况下火线与大地间的电压为零
C.用电器的开关必安装在火线上
D.电路连接处接触不良不可能引起火灾
8.用来制作电炉、电饭锅、电暖气、电烙铁、电褥子等家用电器的发热体的材料可能是（ ）
A. 铜丝
B. 镍铬合金或锰铜合金
C. 铁丝
D. 铜丝或铁丝
9.一度电用途很大，关于它的下列说法，不正确的是（ ）
A. 额定功率200W的洗衣机工作5小时 B. 额定功率1000W的空调工作1小时
C. 额定功率40W的日光灯工作25小时 D. 额定功率40W的电烙铁工作40小时
10.下列用电器与电水壶工作原理相同的是（ ）
A.
电风扇
B.
电饭锅
C.
洗衣机
D.
液晶电视
11.如图所示的四幅图中，符合安全用电的做法是（ ）
A.
两手同时接触火线和零线
B.
插座安装过低，小孩玩耍时将小手指塞进插座
C.
家用电器外壳加接地保护
D.
人摆弄电器触到接火线的金属触头
二、填空题
12.如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉铬合金丝，电阻较大．实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量________（选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后，________（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．
13.如图是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是并联的，灯上标有“24V 60W”字样．则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为________A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420W的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能________J.
14.表中是某一型号手机的电池铭牌，该电池能让手机正常工作的时间约2.7×105s，则电池能为手机提供的总电能为________J，该手机额定功率是________W.
15.某太阳能热水器装有100kg初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到70℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3天然气所放出的热量；（不计热量损失）假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为________s。
（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、天然气的热值为4.2×107J/m3）
16.家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触________ 线造成的；下列三个现象：
①灯头里的两个线头相碰；②插座中的两线头相碰；③照明电路的开关里两线头相碰．其中可能引起保险丝熔断的是________ ．
三、解答题
17.如图所示的电路元件已有部分接入照明电路中，请用笔画线表示导线完成未接入部分的电路，且符合安全用电原则．
四、实验探究题
18.小军猜想电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间有关．为了探究，他设计了如图所示的甲、乙两种装置，将两根阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．
（1）实验中通过气球膨胀程度来反映电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种实验方法叫做________法；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与________的关系；
（3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里________（填气球字母标号）两个气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系；
（4）两装置同时实验，相同的通电时间里，与________ （填气球字母标号）气球相通的电阻丝产生的热量最少．
19.在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压恒定不变。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整要求滑片向左移动时灯泡变亮。
（2）闭合开关移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是________。
（3）排除故障后，开始实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V，此时电流表的示数为0.4A，则灯泡的额定功率为________W。
（4）完成上述实验后，小红又找来了一个阻值为R0的定值电阻和两个开关。
并借助部分现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。
请完成下列的实验步骤：
①闭合开关________，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，停止移动滑片；
②保持滑片的位置不动，________，读出此时电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为P额=________（用已知量和测量量表示）。
五、综合题
20.有一电灯泡，它的额定电压是6V，当加在它两端的电压是4V时，通过通过灯泡的电流是0.2A，求：
（1）灯泡的额定功率是________．
（2）当加在灯泡两端的电压为5V时，灯泡的实际功率________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解：
分析表格数据可知，电阻每增大5Ω，电功率就减小0.2W，则P与R的关系为一次函数，设电功率P和电阻R的关系为：
P=kR+b，
把P=2.6W、R=5Ω和P=2.4W、R=10Ω代入可得：
2.6W=k×5Ω+b，2.4W=k×10Ω+b，
解得：
k=﹣0.04
，b=2.8W，
所以，电功率P和电阻R的关系为P=2.8W﹣0.04
⋅R．
故选A．
【分析】分析表格数据可知，电阻每增大5Ω，电功率减小0.2W，则P与R的关系为一次函数，设出表达式，然后代入数据得出答案．
2.【答案】D
【解析】【分析】通过电水壶、导线、插头及插座的电流相等；由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大发热越多．
【解答】电水壶工作时，电流的流动路径：
插座（火线）→插头→导线→电水壶→导线→插头→插座（零线），故电流流经各处的电流相等；由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，由于插座处接触不良电阻大，故插座处发热较多．
故选：
D．
3.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、电饼铛的功率约为800﹣1000W，不符合题意；
B、台灯的功率约为25W左右，符合题意；
C、电饭锅的功率约为800﹣1000W，不符合题意；
D、电暖器的功率在1000W以上，不符合题意；
故选B．
【分析】根据生活经验及对生活各种用电器功率的了解，逐一分析各选项并作出判断．
4.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、根据W=UIt=UQ可知，电压与电量单位的乘积，即伏库也是电功的单位，不合题意；
B、由公式P=UI可知，伏安是电功率的单位，不是电功的单位，符合题意；
C、根据公式W=Pt可知，瓦秒是电功的单位，不合题意；
D、焦耳是电功的国际单位，不合题意．
故选B．
【分析】电功、电能有主单位、常用单位和由公式得出的单位，本题考查对电功单位的认识．必要时结合相关公式可做出判断．
5.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、此时电路处于断开状态，灯泡不能发光，当扳动S2时，电路还是断开状态，不能使电路闭合，灯泡不能发光．不符合题意．B、此时电路处于断开状态，灯泡不能发光，当扳动S2时，电路处于闭合状态，灯泡发光．再扳动S1时，电路又处于断开状态，灯泡不能发光．符合题意．
C、此时电路处于闭合状态，灯泡发光，当扳动S2时，电路处于断开状态，灯泡不能发光．再扳动S1时，电路还处于断开状态，灯泡不能发光．不符合题意．
D、此时电路处于闭合状态，灯泡发光，当扳动S2时，电路处于断开状态，灯泡不能发光．再扳动S1时，电路是短路．不符合题意．
【分析】开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后再进入灯泡，零线直接进入灯泡．
单刀双掷开关的动触头（也就是单刀）一定接在火线和灯泡之间．
6.【答案】D
【解析】【解答】解：
由P=UI得，电焊机工作时的输出电流：
I=
=
=55A，
导线的安全载流量必须大于55A才行，
由表可知，应选横截面积为10mm2的导线．
故选D．
【分析】知道电焊机的输出电压和输出功率，利用P=UI求电焊机的工作电流，然后即可选择合适的导线．
7.【答案】C
【解析】【解答】为了保证在电流过大时及时熔断，起到保护电路的作用，熔丝是用电阻大、熔点低的材料制成的，A不符合题意；正常情况下，我国家庭电路中火线和大地之间的电压是220V，B不符合题意；控制家用电器的开关必须接在火线上，这样断开开关，能切断火线，防止触电事故发生，C符合题意；电路连接处接触不良时，该处的电阻变大，因为该处串联在电路中，由Q=I2Rt知道，连接处产生的热量较多，比别处更容易发热，而加速导线老化，甚至引起火灾，D不符合题意，
故答案为：
C。
【分析】保险丝：
是用电阻率大，熔点低的铅锑合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时，保险产生较多的热量，使它的温度达到熔点，从而熔断，自动切断电路，起到保险的作用.
安全用电的原则是：
①不接触低压带电体；②不靠近高压带电体.
在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上（一根足够）；控制开关应串联在干路.
8.【答案】B
【解析】【解答】解：
用来制作电炉、电饭锅、电暖气、电烙铁、电褥子等家用电器的发热体的材料是电阻率大、熔点高的材料制成的，选项中符合要求的是镍铬合金或锰铜合金，铁丝和铜丝的电阻率比较小．
故选B．
【分析】用来制作电炉、电饭锅、电暖气、电烙铁、电褥子等家用电器的发热体的材料是电阻率大、熔点高的材料制成的．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：
A．额定功率200W的洗衣机工作5小时消耗的电能：
W1=P1t1=200×10﹣3kW×5h=1kW•h=1度，故A正确，不符合题意；
B．额定功率1000W的空调工作1小时消耗的电能：
W2=P2t2=1000×10﹣3kW×1h=1kW•h=1度，故B正确，不符合题意；
C．额定功率40W的日光灯工作25小时消耗的电能：
W3=P3t3=40×10﹣3kW×25h=1kW•h=1度，故C正确，不符合题意；
D．额定功率40W的电烙铁作40小时消耗的电能：
W4=P4t4=40×10﹣3kW×40h=1.6kW•h=1.6度，故D不正确，符合题意．
故选D．
【分析】用电器正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出选项中用电器消耗的电能，进一步得出符合题意的答案．
10.【答案】B
【解析】【解答】解：
电水壶是利用电流的热效应工作的，所以只需要找出下列用电器中是利用电流的热效应工作的那个就可以；
A、电风扇主要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．
B、电饭锅工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，符合题意；
C、洗衣机主要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．
D、液晶电视主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；
故选B．
【分析】电流的热效应：
电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子．
11.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、两手同时接触火线和零线，会造成双线触电，不符合安全用电的原则，故该选项不符合题意；B、插座安装过低，小孩玩耍时将小手指塞进插座，会造成触电，不符合安全用电的原则，故该选项不符合题意；
C、家用电器外壳加接地保护，是为了防止外壳带电而发生触电事故，符合安全用电的原则，故该选项符合题意；
D、人摆弄电器触到接火线的金属触头，很容易接触火线而造成触电事故，不符合安全用电的原则，故该选项不符合题意．
故选C．
【分析】根据安全用电原则知识去分析：
（1）安全用电的基本原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（2）当有人触电或发生电火灾的时候，不能先进行抢救，要先断开电源．
二、填空题
12.【答案】相等；B
【解析】【解答】解：
（1）根据控制变量法，实验中改变要研究的因素，控制不研究的因素一定；
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt，铜丝和镍铬合金丝是串联的，所以电流I和通电时间t相同，镍铬合金丝比铜比电阻大，所以产生电热多，故B瓶的温度上升较快．故答案为：
相等；B．
【分析】电热的影响因素有电流、电阻、通电时间．首先要判断清楚两段导体的什么因素是相同的，什么因素是不同的，再根据焦耳定律来判断哪段导体产生的电热多，即这个瓶中温度上升较快．
13.【答案】5；5.4×109
【解析】【解答】
（1）两个LED灯并联且正常发光时的功率和额定功率相等，通过每个LED灯的电流
：
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过光控开关S的电流I总=I+I=2.5A+2.5A=5A；
（2）500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能W=nPt=500×（420-60×2）×10-3kW×10h=1500kW•h=1500×3.6×106J=5.4×109J.
故答案为：
5；5.4×109.【分析】
（1）根据公式I=
计算出通过没盏灯泡的电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，从而可得总电流；
（2）计算出LED灯的功率，得出与普通路灯的功率之差，由W=Pt便可得出节约的电能.
14.【答案】9720；0.036
【解析】【解答】解：
由电池的铭牌可知，标准电压U=3.6V，电池容量750mAh，
则电池能为手机提供的总电能：
W=UIt=3.6V×750×10-3A×3600s=9720J，
该手机额定功率：
．
故答案为：
9720；0.036．
【分析】由电池的铭牌可知标准电压和电池容量，根据W=UIt求出电池能为手机提供的总电能，又知道该电池能让手机正常工作的时间，根据
求出该手机额定功率．
15.【答案】0.5；1.05×104
【解析】【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（㎏•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）=2.1×107J；
因为Q吸=Q放，所以由Q放=qV可知，V=
=0.5m3；
（2）由Q吸=W=Pt可知，t=
=1.05×104s。
故答案为：
0.5；1.05×104。
【分析】
（1）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用Q吸=cm△t计算水吸收热量；然后利用Q放=qV的变形公式求出天然气的体积；
（2）根据Q=W=Pt的变形公式即可求出电热水器的通电时间。
16.【答案】火；①②
【解析】【解答】解：
（1）家庭电路触电事故都是人体直接成间接接触火线，使电流流过人体造成的；
（2）①灯头里的两个线头相碰，火线和零线直接接触，造成短路，电路电流过大，可能引起保险丝熔断．
②插座中的两线头相碰，火线和零线直接接触，造成短路，电路电流过大，可能引起保险丝熔断．
③照明电路的开关里两线头相碰，开关闭合，电路接通，用电器正常工作，不会引起保险丝熔断．
故答案为：
火；①②．
【分析】
（1）家庭电路触电是指人直接或间接接触火线造成的；
（2）保险丝熔断是因为电路中电流过大．家庭电路电流过大的原因：
短路和电路中总功率过大．
三、解答题
17.【答案】解：
（1）三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔解火线．如图．
（2）电灯的接法：
火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套．如图．
【解析】【分析】
（1）三孔插座的接法：
上面接地线，左边接零线，右边接火线．
（2）家庭电路中，火线首先过保险丝进入开关，然后再进入灯泡顶端的金属点，零线直接和灯泡的螺旋套相连，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，操作更安全．
四、实验探究题
18.【答案】
（1）转换
（2）电阻
（3）AC（或BD）
（4）A
【解析】【解答】解：
（1）当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀的程度大小可知电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种方法叫转换法；
（2）甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热量与电阻大小的关系；（3）由乙图可知两电阻并联，而B瓶与D瓶电阻相等、A瓶与C瓶电阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同，可探究电流产生的热量与通过电流的关系；（4）甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，由焦耳定律可得，电阻小的电阻丝发热较少，即A相通的电阻丝R2发热量要少；乙图中两电阻并联，则电压相等，由Q=W=
t可得，电阻大的发热量要少，故D相通的电阻丝R2发热量要少；而A、D相通的电阻丝电阻相等，由欧姆定律可得，A相通的电阻丝电流小于D相通的电阻丝电流，故A相通的电阻丝热量要比D相通的电阻丝热量少，故A相通的电阻丝热量最多．
故答案为：
（1）转换；
（2）电阻；（3）AC（或BD）；（4）A．
【分析】
（1）转换法是用一个便于观察或侧的物理量或数值，来反映不易直接观察的物理量的方法．当瓶中电阻丝发热后会使气体膨胀，则连在瓶中的气球会产生膨胀．
（2）（3）电流产生热量与导体中的电流、导体电阻和通电时间有关，所以探究电流产生的热量跟什么因素有关时要采用控制变量法．由此分析解答．（4）由焦耳定律比较四个电阻产生的热量可知哪个电阻丝产生的热量最多
19.【答案】
（1）
（2）小灯泡短路
（3）1.52
（4）S1和S3；断开S3，闭合开关S2；
【解析】【解答】
（1）根据滑片向左滑动，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器电阻变小，靠近下接线柱，应接左边下接线柱，如图所示；
;
（2）闭合开关，电流表有示数，说明电路中存在短路，电压表无示数，说明与电压表并联的小灯泡短路；
（3）灯泡两端额定电压3.8V，此时电流表的示数为0.4A，灯泡额定功率P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；
（4）①让灯泡两端电压等于额定电压3.8V，使灯泡正常工作，应闭合开关S1和S3，移动滑片电压表示数为3.8V。
②保持滑片的位置不动，断开S3，闭合开关S2，使灯泡能够正常工作，读出电压表示数U，由R0两端电压：
U0＝U﹣U灯，通过R0电流I0
。
③当闭合S1和S3时，R0和灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，当闭合S1和S2时，电压表测R0和灯泡两端总电压，由R0两端电压，U0＝U﹣U灯＝U﹣3.8V，通过R0电流I0＝
，灯泡的额定功率P＝U灯I＝3.8V×
＝
。
【分析】
（1）根据题目要求，滑片向左滑动，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器电阻变小，将实物图进行连线；
（2）电压表无示数，说明与电压表并联的小灯泡短路；
（3）灯泡两端额定电压3.8V，此时电流表的示数为0.4A，求出灯泡额定功率；
（4）根据电功率的公式和串联电路的特点设计实验步骤，写出对于的表达式。
五、综合题
20.【答案】
（1）1.8W
（2）1.25W
【解析】【解答】解：
根据欧姆定律，灯泡的电阻为：
R=
=
=20Ω；
（1）灯泡的额定功率为：
P额=
=
=1.8W；
（2）当加在灯泡两端的电压为5V时，灯泡的实际功率：
P2=
=
=1.25W；故答案为：
1.8W；1.25W．
【分析】灯泡的电阻是一定的，解答本题需要先根据欧姆定律算出灯泡两端电压为4V时的电阻，然后根据公式P=
算出灯泡的额定功率和实际功率．
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