2022年北师大版九年级物理第十三章电功和电功率专项攻克练习题(含详解)

1、九年级物理第十三章电功和电功率专项攻克 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、下列说法正确的是（）A甲图：辰辰家电表如图所示，他家同时使用的用电器总功率不可超过8800WB乙图：R1=R2=R3,

2、通电后左侧U型管两边液面的高度差会比右侧U型侧小C丙图：把A、B金属块都向O点移动相同距离，杠杆失去平衡，B端向下倾斜D丁图：分别沿左右两个斜面把同一物体推上平台，若物体在两斜面上所受摩擦力相等，则左斜面更省力，机械效率也更高2、将“220V100W”的电风扇和“220V100W”的电烙铁分别接人家庭电路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电能和产生的热量，下列说法正确的是（）A消耗的电能和产生的热量都一样多B消耗的电能一样多，但产生的热量不一样多C消耗的电能不样多，但产生的热量一样多D清耗的电能和产生的热量都不一样多3、如图甲所示，电源电压保持不变，R 是定值电阻。闭合开关S 后，滑片P 从

3、b 端滑到a 端的过程中， 两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（） A电源电压为14VB滑动变阻器的最大阻值为 20WC电路消耗的最小功率为2WD滑片 P 在a 端时，2 min 内 R 消耗的电能是240J4、如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（） A本次探究实验中没用到控制变量法。B通电后，甲图中A，B电阻产生的热量之比是1：2C为了探究电热与电阻的关系，应该选择乙实验D通电时间相同时，甲装置中左边U形管的高度差更大5、下列是小松同学收集的一些物理数据，不正确的是（） A一节干电池电压是1.5VB我国家庭电路的电压是220VC实验用小灯泡的

4、电流大约为2AD家中电视机的电功率约为200W6、如图所示是电阻甲和乙的IU图象，下列说法正确的是（） A电阻甲的阻值不变，大小为0.1B乙的电阻随着电压的增大而减小C若将甲、乙串联在9V的电源上，则乙的实际功率为2WD若将甲、乙并联，当干路电流为0.9A时，甲的实际功率为3.6W7、如图所示，测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，电源电压恒为4.5V。移动滑动变阻器的滑片，由接入电路中的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的 图像，由此可知（） A灯泡的额定功率为6.25WB电路消耗的最小功率为0.45WC滑动变阻器的最大阻值为20D正常工作时灯丝电阻为408、两个额定电压均为 的小灯泡的 图象如

5、图所示，如果将它们分别串联和并联在电路当中。在确保两小灯泡都安全的前提下保证至少一个灯泡正常工作，则串联和并联时两个小灯泡的总功率分别是（） ABCD9、在如图所示的电路中，电源的电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为8。闭合开关，移动滑片P，当R2等于2或8时，R2消耗的电功率均为8W，则下列选项中正确的是（） A电流表示数最大为6AB电压表示数最大为6VCR1的阻值为8DR2的最大功率为9W10、下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（）ABCD第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、石墨烯被认为是一种未来

6、革命性的材料，这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作 （选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）。这一特点可以在生活中用于 （选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“白炽灯的灯丝”）。2、电热水壶是人们常用的家用电器。若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“3000r/（kWh）”的电能表的表盘在10min内转了700r，则电热水壶消耗的电能为 J；若加热效率为90%，则可以使 kg水从20升高40。水的比热容是4.2103J/（kg）3、如图所示的电路中，L1、L2为两个阻值恒定的灯泡，甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置。在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表，只闭合开关S1

7、，两灯均发光，两电表指针偏转角度相同。断开开关S1，在甲、乙位置分别接另一种电表，闭合开关S1和S2，两灯均发光，则此时两电表示数之比为 ，灯泡L1与L2的电功率之比为 。4、某款家用茶具煮茶时的电阻为55，正常情况下通过茶具的电流是 A，煮一壶茶用了5 min，产生的热量为 J。5、如图所示，这是小明家电能表的表盘示意图。小明将家中其他用电器关闭，只让暖风机工作。观察到2 min内电能表指示灯闪烁了80次，则暖风机的实际功率 W。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为 。 、 均为加热电阻丝， 的电阻为 。

8、求： （1）电阻 的阻值是多少？ （2）电蒸锅低温挡的功率是多少？ （3）若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将 水从20加热到100，需要多长时间？（ ） 2、如图所示，电源电压不变，电阻R1的阻值为15，当断开开关S2和S3，闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；当断开开关S3，闭合开关 S1、S2时，电流表的示数为0.8A。求：（1）电源电压；（2）电阻R2的电阻；（3）断开开关S1和S2，闭合开关S3，通电一分钟，求整个电路消耗的电能。3、如图所示，电源电压可调，小灯泡标有“”的字样，小灯泡、标有“”的字样，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）（1）闭合开关、，调节电源电压为时，求电流表的示数

9、；（2）闭合开关，断开开关、，调节电源电压为时，求电路消耗的总功率；（3）闭合开关、，断开开关，调节电源电压为时，求小灯泡的实际发光功率。4、如图是某型号的浴室防雾镜，防雾镜的背面粘贴有等大的电热膜，通电后镜面受热，起到防雾作用。已知其镜面质量为2 kg，额定电压220 V，额定功率200 W。在某次洗浴中，浴室温度为20，正常工作2 min使镜面的平均温度升高到30。玻璃的比热容为求： （1）镜面吸收的热量；（2）电热膜消耗的电能；（3）电热膜的加热效率。5、如图是某品牌电水壶，其铭牌上标有“220V 1210W”。求：（1）加热电阻丝R的阻值多大？ （2）电水壶正常工作，将1kg的20水加

10、热100需要多长时间？不计热损失，c水4.2103J/（kg），计算结果保留整数 （3）傍晚用电高峰期电压会降低，若电路中只让电水壶单独工作6min，标有“3000r/kWh”的电能表的转盘转了300转，则电水壶两端实际电压是多少？ 四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，选用的小灯泡额定电压为2.5V。（1）按图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整； （2）连接好电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表示数接近等于电源电压，其故障可能是 ； （3）排除故障后，进行实验。当移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所

11、示。此时，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动使电压表的示数为 V，记下此时电流表的示数，根据公式 ，可计算出小灯泡的额定功率。 -参考答案-一、单选题1、【答案】A【解析】【解答】A.根据甲图可知，通过电能表的最大电流为40A，那么用电器的总功率最大：P=UI=220V40A=8800W，故A正确；B.根据乙图可知，R1在干路上，R2在支路上，则电流I1I2。根据公式Q=I2Rt可知，产生的热量Q1Q2，则左侧液面的高度差更大，故B错误；C.根据图丙可知，A端的力臂大于B端的力臂，则GAGB。当它们都向O点移动距离L时，那么力和力臂乘积的减小量：GALGBL，则此时力和力臂的乘积：左侧

12、大于右侧，因此A端向下倾斜，故C错误；D.根据丁图可知，右侧斜面更长，则更省力。提升同一物体到相同高度，根据W有=Gh可知，它们做的有用功相等。根据W额=fs可知，左侧的额外功小于右侧的额外功，根据可在，左侧斜面的机械效率更高，故D错误。故选A。【分析】 （1）电能表上的电流为额定电流，括号内的电流为最大电流，根据P=UI计算用电器的总功率；（2）根据公式Q=I2Rt比较产生热量的多少，产生热量多的，液面的高度差越大；（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；（4）斜面越长越省力；根据W额=fs比较额外功的大小，从而比较机械效率的大小。2、【答案】B【解析】【解答】电风扇和电烙铁都在额定

13、电压下工作，实际功率相同都是100W，相同时间内电流通过两个电器做的功以及消耗的电能一样多；电风扇工作时，电能转化成内能和机械能，电烙铁工作时，电能全部转化成内能，电器转化成的内能越大，产生的热量越多，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，ACD不符合题意，B符合题意。故答案为：B。【分析】家庭电路的电压是220V，说明用电器都在额定电压下工作，发挥的功率都是额定功率，再利用W=Pt分析消耗的电能，从每个电器的工作性质及能量转化上分析热量的多少。3、【答案】C【解析】【解答】A滑片P 从b 端滑到a 端的过程中，滑动变阻器的电阻变小，电流中电流变大，即电流表示数变大，定值电阻R两端电压变大，当

14、滑片滑到a端时，滑动变阻器电阻为零，定值电阻R的电压最大，等于电源电压，由图乙可知，定值电阻R的电压最大为10V，即电源电压为10V，A不符合题意；B当滑片滑到a端时，滑动变阻器电阻最大，定值电阻R的电压最小，由图乙可知为4V，则滑动变阻器的电压为 由图乙可知，此时电路中电流为0.2A，则滑动变阻器的最大电阻 ，B不符合题意；C由图可知电路的最小电流为0.2A，所以电路消耗的最小功率 ，C符合题意；D滑片P在a端时，定值电阻的电压和电流都是最大，由W=UIt可得，2 min 内 R 消耗的电能 D不符合题意。故答案为：C。【分析】分析电路结构，两个电阻为串联、并联关系；结合串联电路电流、电压规

15、律和欧姆定律分析求解各个用电器两端的电压和流过它们的电流，进而求解功率即可。4、【答案】B【解析】【解答】A甲探究电流产生热量与电阻关系中，控制了电流和通电时间相同；乙探究电流产生热量与电流关系中，控制了电阻和通电时间相同，实验中用到了控制变量法，A不符合题意；B由图甲知道，两电阻串联，左侧电流I左等于右侧电阻丝电流， 由Q=I2Rt知道，甲图中A、B电阻产生的热量之比是1：2，B符合题意；C乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以,研究电流产生的热量与电流的关系，C不符合题意；D甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相

16、同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt知道，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，甲装置中右边U形管的高度差更大，D不符合题意。故答案为：B。【分析】焦耳定律中，电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；电阻和时间相同时，电流越大， 产生的热量越多。5、【答案】C【解析】【解答】A一节新干电池电压是1.5V，A正确，不符合题意；B我国家庭电路的电压是220V，B正确，不符合题意；C实验用小灯泡的电流约为0.2A，C错误，符合题意；D家中电视机的电功率约为200W，D正确，不符合题意。故答案为：C。【分析】对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实

17、际的选项即可。不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。6、【答案】C【解析】【解答】A如图所示，甲的电压与电流的图像是一条直线，故电压与电流之比是一个定值，说明甲是定值电阻，该定值电阻的阻值为 A不符合题意；B由图像可知，当电压为1V时，电流为0.2A，故电阻的大小为 当电压为4V时，电流为0.5A，此时电阻的大小为 B不符合题意；C若将甲、乙串联在9V的电源上，即电流相等，电压之和为9V，如图，此时的电流为0.5A，此时甲电阻的电压为4V，乙电阻的电压为5V，故乙的实际电功率为 P实=UI=4V0.5A=2WC符合题意；

18、D若将甲、乙并联，则电压相等，当干路电流为0.9A时，根据图像可知，此时甲乙两电阻两端的电压为4V，甲的电流为0.4A，乙的电流为0.5A，此时甲的实际功率为 P实=UI=4V0.4A=1.6WD不符合题意。故答案为：C。【分析】在电压-电流图像中，利用电压和电流的比值计算电阻，并分析电阻变化；根据串联电路电流相等和电压规律，分析电压大小，利用电压和电流的乘积计算电功率；。7、【答案】B【解析】【解答】由图知，小灯泡与变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测小灯泡两端的电压；当滑片位于最大值端时，小灯泡分得的电压为0.5V，电路中的电流为0.1A；当小灯泡正常工作时，电压为2.5V，电路中

19、的电流为0.4AA小灯泡的额定功率为 PL额=UL额I=2.5V0.4A=1W，A不符合题意；B当滑片位于最大值端时，电路消耗的功率最小 Pmin=UImin=4.5V0.1A=0.45W，B符合题意；C滑动变阻器的最大阻值为 ，C不符合题意；D正常工作时灯丝电阻为 ，D不符合题意。故答案为：B。【分析】分析电路结构，小灯泡和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，小灯泡分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围，利用功率公式P=UI求解功率即可。8、【答案】A【解析】【解答】两灯

20、泡的额定电压均为 ，由图象可知，两灯泡的额定电流分别为 、 。因串联电路中各处的电流相等，且在确保两小灯泡都安全的前提下保证至少一个灯泡正常工作，所以电路中的电流 ，由图象可知，两灯泡两端的电压分别为 、 ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两个小灯泡的总功率为 因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯泡的额定电压均为 ，所以两灯泡并联时可以同时正常发光，此时电源的电压 ，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以两个小灯泡的总功率 故答案为：A。 【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率。9、【答案】D【解析】【解答】如图R1、R2串联，电压表测R2的电压，R2消耗的电功率均为8W解得

21、 C设电源电压为U，则有 解得 C不符合题意；B当滑动变阻器达到最大值时，电压表示数最大，最大值为 B不符合题意；A当滑动变阻器达到最小值即阻值为0时，电流表示数最大为 A不符合题意；D当R2的值等于R1的值时，最大功率为 D符合题意。故答案为：D。【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可。10、【答案】C【解析】【解答】串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于

22、任何一个分电阻，根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，由 可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。 【分析】由图比较四个电路中电阻的连接情况，再根据焦耳定律 分析解答。二、填空题1、【答案】超导体；电动机线圈【解析】【解答】超导体是电阻为零的导体，石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，可用于制作超导体。超导体电阻为零，根据焦耳定律可知，超导体通电后不会产生热量，因此不能应用于电饭煲发热丝和白炽灯的灯丝；可应用于电动机线圈，使电动机工作时不会发热，提高电能转化为机械能的效率。【

23、分析】超导体是在一定条件下电阻可以降为零。电饭煲发热丝、白炽灯的灯丝均需要利用电流的热效应工作，所以电阻不能为0；电动机将电能转化为机械能和内能。2、【答案】8.4105；4.5【解析】【解答】3000r/（kWh）表示电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000转，转盘转700r消耗的电能由题知，水吸收的热量由可得，水的质量【分析】结合电能表的参数求转盘转700r消耗的电能；水吸收的热量Q吸=W90%，由Q=cmt公式变形可求得水的质量。3、【答案】4:5；4:1【解析】【解答】从图中可以看到，只闭合开关S1，假设甲是电压表，那么两灯都不会亮，假设乙是电压表，即使有电流流过甲，灯L1也

24、不会亮，综上所述，甲乙都是电流表，甲测的是干路电流，乙测的是支路电流，甲的电流大于乙的电流，由于两电表指针偏转角度相同，而量程不同，可得到关系式 根据欧姆定律的变换式可得到 由上面三式可解得 断开开关S1，在甲、乙位置分别接另一种电表，即甲乙都是电压表，闭合开关S1和S2，两灯泡串联，甲电压表测的是灯L1的电压，乙电压表测的是电源电压，甲电压表大小是 则此时两电表示数之比为 灯泡L1与L2的电功率之比 【分析】并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电流表的较大和较小量程的读数是5倍关系，可以判断各支路电流的比值和电阻的比值；在串联电路中，电阻的分压比等于电阻之比。4、【答案】4；2.64105

25、【解析】【解答】家用茶具正常情况下工作时两端电压为220V，此时通过茶具的电流 5min产生的热量Q=I2Rt=(4A)255560s=2.64105J【分析】结合用电器的电阻和电压，利用欧姆定律求解用电器两端的电流即可；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。5、【答案】1500【解析】【解答】指示灯闪烁80次，则暖风机消耗的电能 kWh=0.05kWh 暖风机的实际功率 =1.5kW=1500W【分析】根据转盘转数可以计算消耗的电能；利用电能和时间的比值计算电功率。三、计算题1、【答案】（1）解：由 知道，电阻 的阻值是 答：电阻 的阻值

26、是 。（2）解：由图知道，电蒸锅低温挡时，两电阻串联，此时电路的总电阻 由 知道，电蒸锅低温挡的功率 答：电蒸锅低温档的功率是 。（3）解： 水从20加热到100吸收的热量 由于不计热量损失，即 ，故需要的时间 答：需要时间 。【解析】【分析】（1）利用电压和电功率，可以计算电阻大小；（2）利用电压和总电阻，可以计算总功率；（3）根据比热容、质量和温度差可以计算吸收的热量，根据热量和电功率的比值计算工作时间。2、【答案】（1）解：当断开开关S2和S3，闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电源电压 U0=U1=I1R1=0.2A15=3V答：电源电压为 （2）解：当断开开关S3，闭合开关 S1

27、、S2时，R1、R2并联，电流表测干路电流。通过R2的电流 R2两端电压 电阻R2的电阻值 答：电阻R2的电阻为 ；（3）解：当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，R1、R2串联。电路总电阻 电路中的电流 通电1min，整个电路消耗的电能 W=U0It=3V0.15A60s=27J答：断开开关S1和S2，闭合开关S3，通电一分钟，整个电路消耗的电能为 。【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据欧姆定律求出电源的电压。（2）根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定

28、律求出电阻R2的阻值。（3）根据电阻的串联求出电路中的总电阻，根据W=UIt求出电路的总功。3、【答案】（1）解：当闭合、时，被短路，、两灯并联，电流表测量干路电流，已知电源电压为，则并联电路两端的电压为，所以、两端电压为，与灯泡的额定电压相等，所以，灯泡、正常工作，则由可得则电流表的示数为答：闭合开关、，调节电源电压为时，电流表的示数为。（2）解：闭合，断开、时，、两灯串联，由于、规格相同，根据串联电路的分压特点可知U2=U3=12U=1212V=6V则、正常工作，总功率为答：闭合开关，断开开关、，调节电源电压为时，电路消耗的总功率为。（3）解：闭合开关、，断开开关，被短路，只有连入电路，因

29、为电源电压为，则此时两端电压为远高于的额定电压，因此被烧坏，故实际功率为零。答：闭合开关、，断开开关，调节电源电压为时，小灯泡的实际功率为0。【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值，计算电流，根据并联电路电流规律计算干路电流；（2）根据开关状态判断电路的连接方式，结合串联电路分压规律，计算分压；经过用电器的电功率，计算总功率；（3）用电器的实际电压超过额定电压，用电器损坏，实际电功率为零。4、【答案】（1）解：镜面吸收的热量为答：镜面吸收的热量为；（2）解：电热膜消耗的电能答：电热膜消耗的电能；（3）解：电热膜的加热效率答：电热膜的加热效率为66.67%。【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算吸收的热量；（2）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；（3）根据热量和消耗电能的比值， 计算电热效率。5、【答案】（1）解：因为PUI ， 所以R 40答：加热电阻丝R的阻值40；（2）解：水吸收的热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）1kg（10020）3.36105J； 不计热损失