学年北师大版九年级全册物理 第十三章 电功和电功率 单元练习题.docx
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学年北师大版九年级全册物理第十三章电功和电功率单元练习题
第十三章电功和电功率
一、选择题
1.家用电能表抄见数所用的单位是( )
A. 千瓦 B. 千瓦时 C. 库仑 D. 伏特
2.常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是( )
A.电流表B.电压表C.电能表D.验电器
3.如图所示,属于安全用电的是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.
电视机 B.
电风扇
C.
电饭锅
D.
洗衣机
5.“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列有关安全的说法,错误的是( )
A. 如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救
B. 雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中
C. 使用验电笔时,手必须接触笔尾金属部分
D. 洗衣机、电冰箱、电脑等许多家用电器均使用三脚插头与三孔插座连接,如图所示,在没有三孔插座的情况下,可以把三脚插头上最长的插头去掉,插入二孔插座中使用用电器
6.下列说法正确的是( )
A. 发现有人触电,应立即用手将触电人拉开
B. 温度计的玻璃泡应与被测液体充分接触
C. 使用测电笔时不能用手接触笔尾金属体
D. 家用电风扇额定功率约1.2kW
7.家庭电路中,能使测电笔氖管发光的电线是( )
A. 火线
B. 零线
C. 地线
D. 以上三根线都能
8.如图所示,把两个小灯泡串联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比L2亮一些,对这一现象分析错误的是( )
A. L1功率比L2功率大 B. L1电压比L2电压大 C. L1电阻比L2电阻大 D. L1电流比L2电流大
9.标有“6V3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示.若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为( )
A. 3W
B. 3.3W
C. 3.6W
D. 5W
10.小宁设计了一种照明电路图,其设计要求是:
用两个开关控制一盏灯,两个开关同时闭合灯才能发光,只闭合其中任意一个开关灯都不能发光,下图所示的四幅电路图中,既符合上述设计要求,又符合安全用电要求的是 ( )
A.
B.
C.
D.
11.标有“220V100W”字样的家用电器正常工作时的电功率 ( )
A. 大于100瓦 B. 小于100瓦 C. 等于100瓦 D. 等于220瓦
12.将规格为“6V3W”的灯L1和规格为“6V6W”的灯L2串联在电压为6V的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A. L1与L2灯丝电阻之比为1:
2 B. L1灯与L2灯实际功率之比为1:
2
C. 两灯均不能正常发光,灯L2更亮些
D. 两灯消耗的总功率为2W
二、填空题
13.某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是1200J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是 ________ J.
14.小华发现家里的电能表的示数在20min内变化了0.6kW•h,则他家使用的用电器的实际功率为________W,如果电能表能正常工作的最大电流为20A,则电路中________(能/不能)再接入一个800W的用电器.电能表指示灯闪烁越快,说明电流做功越________(选填“多”或“快”).
15.电饭煲是一种常见的家用电器,它是根据电流的________效应工作的;从安全角度考虑,电饭煲应使用三孔插座,这样做是为了让它的金属外壳与________相连。
16.在家庭电路中,当发生________故障或电路中用电器的________过大时,均可由于干路电流过大而导致空气开关“跳闸”.
17.某水电壶工作2min,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为________kW•h,电功率为________kW,这些电能可供一只“22010W”的节能灯正常工作________h.
18.小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.6元,则他家这一周需要付出________元的电费.小明有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA•h,它充满电后,大约储存了________ J电能.
19.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1,电流表示数变化了________ A,此时电路消耗的总功率为________ W.
20.实验小组用电能表参数是3200imp/(kW•h)的电子式电能表来测量电水壶的功率.他们将其余所有用电器关闭,只让电水壶工作,数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次.则该水壶在3min内消耗的电能是________kW•h,该水壶的实际功率是________ W.
21.小林家买了一台“220V1500W”的热水器,由于安装的位置离固定插座太远,便到商店买了标有“220V6A”字样的插座、标有“220V10A”字样的两脚插头以及导线,组装了一个多孔的移动插座(如图所示).这个移动插座存在的两个问题:
①________;②________.
22.如图所示是小明家新安装的电能表,通过仔细观察和实验后,小明发现:
仅某一用电器工作时,经过时间5min,电能表转盘转过16r。
则在这段时间内该用电器消耗的电能是________J,它的实际电功率是________W。
三、作图题
23.将如图中的电灯和两个开关接入家庭电路中,要求:
同时闭合两个开关,电灯发光;只闭合一个开关,电灯不发光。
24.请用笔画线代替导线,将图中的开关,节能灯正确接入家庭电路中.
四、综合题
25.某同学组装了一台直流电动机模型,他将电动机模型接入如图所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;电动机正常转动时,电流表读数为0.8A.当该电动机正常转动10min时,求:
(1)消耗的电能;
(2)线圈产生的热量.
26.小丽家有一电热水壶铭牌如图表所示,问:
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
容积
2L
(1)若把一满壶25℃水加热至沸腾,需要吸收多少热量?
(气压为一个标准大气压水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))
(2)小丽发现此电热水壶正常工作时烧开一壶水用了15分钟,求烧开这壶水需消耗多少电能.
(3)求此电热水壶的效率.(保留一位小数)
27.小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示R1是一个热敏电阻(置于热水器中),其阻值随温度的变化关系如表I,表Ⅱ是这个电热水器的铭牌.已知继电器线圈电阻R2为10Ω,左边电源的电压U0为6V不变.当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器的电路断开,停止工作;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,电热水器电路闭合,开始工作.请回答:
表I:
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
电阻R/Ω
60
42
30
20
15
10
8
6
5
表Ⅱ:
型号
FED﹣H50
额定电压
交流220V
最大水量
50kg
频率
50Hz
额定内压
0.75MPa
额定功率
2000W
(1)正常工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)若电热水器内的温度控制在30℃~60℃之间,求衔铁被吸下,电热水器电路被断开时,继电器线圈的工作电流是多少?
(3)电热水器正常工作时效率为90%,将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间?
答案解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】:
A、千瓦是电功率的单位,而电能表是测量电能(或电功)的,A不合题意;
B、电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表,其单位是千瓦时,简称度.B符合题意;
C、库仑是电量的单位,而电能表是测量电能(或电功)的,C不合题意;
D、伏特是电压的单位,电能表是测量电能(或电功)的,D不合题意.
故答案为:
B.
【分析】电能表电测量电能(电功)的仪器,电能表上标注的单位是千瓦时(度).
2.【答案】C
【解析】A.电流表测量电流的大小,A不符合题意;
B.电压表测量电压,B不符合题意;
C.电能表测量家庭电路中消耗电能的多少,C符合题意;
D.验电器是检验物体是否带电的仪器,D不符合题意。
故答案为:
C。
【分析】电能表是用来测量电能的仪表.
3.【答案】B
【解析】:
A、灯具属于带电体,用湿布擦拭时,湿布属于导体,有可能使电流通过湿布传到人体上,使人体触电,十分危险.故答案A错误;B、根据公式I=
可知,当用电器的功率较大时,容易引起电路中的电流过大,引起火灾,因此要在用电器配套用的电线中的火线上安装熔断器.故B正确.
C、人体虽然站在绝缘体上,但是人的两只手同时接触了火线和零线,有电流通过人体,造成触电.故C错误;
D、安全用电的原则:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体.向掉落在地上的高压线头走进,容易造成跨步电压触电.故D错误;
故选B
【分析】
(1)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电;
(2)大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全;(3)安全用电的原则:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
4.【答案】C
【解析】:
A、电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流热效应工作的,故A错误;
B、电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B错误;
C、电饭锅工作时是把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C正确;
D、洗衣机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D错误.
故选C.
【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.
5.【答案】D
【解析】:
A、发生触电事故,用手拉不安全,报警时间来不及,切断电源是首先要做的,正确.
B、雷容易击中地面上尖端的突起物体,所以雷雨天打伞是及危险的,正确.
C、使用测电笔时,人不能碰到笔尖金属体,但必须接触笔尾金属体,正确.
D、使用三脚插头和三孔插座,可以把用电器金属外壳与大地相连,如果去掉一个脚,一旦漏电,人碰到用电器外壳,会触电,不正确.
本题选择不正确的,故选D.
【分析】
(1)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源,再实行救援措施.
(2)雷电容易击中地面上尖端的突起物.
(3)使用测电笔时,手必须接笔尾金属体,不能接触笔尖金属体.
(4)对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止外壳漏电,发生触电事故.
6.【答案】B
【解析】:
A、发现有人触电,应先切断电源,或使用干木棒等挑开电线,使人迅速脱离带电体,若用手去拉会造成施救者也触电,故A错误;
B、使用温度计测量液体温度时,必须使温度计的玻璃泡与液体充分接触,但不能接触容器底或容器壁.故B正确;
C、使用测电笔检验电路时,手指要接触测电笔尾部的金属体,不能接触笔尖的金属体,故C错误;
D、家用电风扇的功率在60W左右,故D错误.
故选B.
【分析】
(1)发现有人触电,应先切断电源,或使人迅速脱离带电体,切记不能用手去拉.
(2)根据温度计的正确使用方法进行判断;
(3)使用测电笔时,手要接触笔尾的金属体;
(4)家用电风扇的功率在60W左右.
7.【答案】A
【解析】:
在正确使用测电笔的前提下,测电笔接触火线时,里面的氖管会发光,接触零线和地线时氖管不发光.故选:
A.
【分析】测电笔的正确使用:
用手接触测电笔的尾部金属体,笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线.
8.【答案】D
【解析】A、灯泡L1比灯泡L2亮一些,所以灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率,故A正确;
B、灯泡L1比L2亮一些,说明灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率,两灯泡串联,电流相等,由P=UI可知,L1两端的电压较大,故B正确.
C、两灯泡串联,所以电流相等,根据P=I2R,灯泡L1的功率大,说明灯泡L1的电阻较大,故C正确;
D、两灯泡串联,所以电流相等,故D错误;
故选D.
【分析】
(1)灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的;
(2)根据灯泡L1比灯泡L2亮结合公式P=I2R判断出电阻的大小,根据串联电路的电压、电流的规律进行分析.
9.【答案】C
【解析】【解答】读图可知,当电源电压为4V时,通过灯泡的电流为I1=0.4A,
通过电阻的电流I2=
=
=0.5A,电路总电流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A,
则整个电路消耗的功率为P=UI=4V×0.9A=3.6W.
故选C.
【分析】从图象上可以看出当电源电压为4V时,通过灯泡的电流为I1=0.4A,根据公式I=
可求通过电阻的电流,进一步求出总电流,根据公式P=UI可求整个电路消耗的功率.本题考查并联电流和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是并联电路电流的规律,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据.
10.【答案】B
【解析】【解答】为保证安全电路设计时要求开关应接在火线上;分析电路可知哪一种设计可以满足只有两开关同时闭合灯才发光.分析电路可知,若两开关并联,则只要闭合一个开关,灯即发光;若两开关串联,则只有两开关都闭合时电路才能接通;为保证安全开关应接在火线上.符合条件的为B;
故答案为:
B.
【分析】家庭照明电压为220伏;所有家用电器和插座都是并联的;而开关则要与它所控制的用电器串联.
11.【答案】C
【解析】
【分析】已知灯泡的额定电压和额定功率,正常工作时的电功率等于额定功率.
【解答】灯泡正常工作时的功率就是灯泡的额定功率,灯泡的额定功率为100W.
故选C.
【点评】本题考查电功率的计算,关键知道正常工作时的电功率就是额定功率。
12.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、由P=
可得,两灯泡的电阻之比:
,故A错误;
B、L1灯与L2灯实际功率之比
,故B错误;
C、两灯串联时,因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=I2R可知,L1的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮,故C错误;
D、两灯串联,电流为额定电流较小的,则I=I1=
=0.5A,
电阻为两灯泡电阻之和,则R总=12Ω+6Ω=18Ω,
则两灯消耗的总功率P总=
=2W.故D正确.
故选D.
【分析】
(1)知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=
求出两灯泡的电阻之比;
(2)两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡实际功率的大小,实际功率大的灯泡较亮;
(3)根据两灯串联,根据串联电路电流特点,根据P总=
求得两灯消耗的总功率.
二、填空题
13.【答案】4800
【解析】【解答】由Q=I2Rt,
可得通过导体的电流:
当通过它的电流增大为原来的2倍时,在相同的时间内产生的热量:
Q′=(I′)2Rt=(2I)2Rt=4I2Rt=4Q=4×1200J=4800J.
【分析】已知导体的电阻和通电5min产生的热量,根据焦耳定律求出通过它的电流,再根据焦耳定律求出通过它的电流增大2倍时,相同时间内产生热量.
14.【答案】1800;能;快
【解析】【解答】因为20min消耗的电能为0.6kW•h,所以他家使用的用电器消耗的实际功率:
P=W/t=0.6kW•h/20/60h=1.8kW=1800W;根据题意知道,电能表允许接的最大电功率为:
P最大=UI最大=220V×20A=4400W,而电路中的总功率为:
1800W+800W=2600W<4400W;故电路中能再接入一个额定功率为800W的电饭锅;电能表指示灯闪烁越快,说明电流做功越快。
故答案为:
1800;能;快.【分析】利用电能和时间计算电功率,根据电功率和电压求总电流.
15.【答案】热;大地
【解析】【解答】电饭煲工作时是电能转化为内能,它是根据电流的热效应制成的;为了安全用电,有金属外壳的家用电器,在使用时其外壳一定要接地,所以电饭煲应使用三孔插座,使它的金属外壳与大地相连。
【分析】考查电流的热效应。
16.【答案】短路;总功率
【解析】【解答】解:
在家庭电路中,因电流过大导致保险丝熔断或导致空气开关“跳闸”的原因有:
(1)电路中发生短路故障;
(2)电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大.故答案为:
短路;总功率.
【分析】家庭电路电流过大的原因有两个:
短路或用电器的总功率过大.
17.【答案】0.05;1.5;5
【解析】【解答】解:
转过150r消耗的电能W=
kW•h×150=0.05kW•h;
电功率P=
=
=1.5kW,
由P=
得,这些电能可供一只“22010W”的节能灯正常工作:
t=
=
=5h.
故答案为:
0.05;1.5;5.
【分析】①已知电能表每消耗1kW•h的电能,转盘就转过3000r;可求转动150r消耗的电能;然后利用P=
求出电功率;②已知消耗的电能和电功率,根据公式P=
求出工作时间.
18.【答案】25.08;15051.6
【解析】【解答】解:
(1)小明家这周共消耗的电能:
823.3kW•h﹣781.5kW•h=41.8kW•h.已知每度电的电费是0.6元,则他家需要付的电费:
41.8kW•h×0.6元/kW•h=25.08元.
(2)因为I=
,电池的容量为1130mA•h,
所以手机锂电池充满电后,储存的电荷量:
Q=It=1130×10﹣3A×3600s=4068C,
充电电流所做的功:
W=UIt=UQ=3.7V×4068C=15051.6J,
即大约储存了15051.6J的电能.
故答案为:
25.08;15051.6;
【分析】
(1)电能表的读数方法:
①月末的减去月初的示数.②最后一位是小数.②单位kW•h.
根据每kW•h电能的电费为0.6元,可计算这个月要交的电费.
(2)知道电池的容量,根据I=
求出电池储存的电荷量,根据W=UIt=UQ求出电流做的功即为储存的电能.
19.【答案】0.2;1.4
【解析】【解答】解:
(1)当闭合开关S、断开开关S1时,电路为L的简单电路,由甲图象可知,当小灯泡的实际功率为1W时,
灯泡两端的电压为2V即电源的电压U=2V,通过灯泡的电流IL=0.5A;
(2)当再闭合开关S1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流,
并联电路中各支路两端的电压相等,
此时R两端的电压为2V,由图象可知IR=0.2A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
干路电流表示数变化了0.2A,示数I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,
电路消耗的总功率:
P=UI=2V×0.7A=1.4W.
故答案为:
0.2;1.4.
【分析】
(1)当闭合开关S、断开开关S1时,电路为L的简单电路,由甲图象读出当小灯泡的实际功率为1W时两端的电压(即为电源的电压)和通过的电流;
(2)当再闭合开关S1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点可知R两端的电压,由甲图象可知此时通过R的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出此时电路消耗的总功率.
20.【答案】0.04;800
【解析】【解答】解:
3200imp/(kW•h),是指每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁了3200次,
指示灯闪烁128次,电水壶消耗的电能:
W=
kW•h=0.04kW•h=1.44×105J;
电水壶的功率:
P=
=
=800W.
故答案为:
0.04;800.
【分析】根据电能表闪烁的次数可以求出电水壶消耗的电能,然后由电功率公式P=
求出电水壶的实际功率.
21.【答案】插座允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流;从安全用电来说,两脚插头没有接地线
【解析】【解答】解:
热水器的额定电流I=
=
=6.8A,而多功能插座的额定电流为6A,即热水器的额定电流大于了多功能插座的额定电流,会造成用电事故的;热水器是金属外壳,应通过三孔的插头接地线,两脚插头没有接地线.
故答案为:
①插座允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流;②从安全用电来说,两脚插头没有接地线.
【分析】插座允许通过的电流要大于或等于热水器正常工作时通过的电流.一台“220V1500W”的热水器;由功率公式计算出热水器工作时的电流,与标有“220V10A”字样的插座的允许通过的最大电流相比较.知道二脚插头没有接地线,不安全.
22.【答案】7.2×104;240
【解析】【解答】转过16r消耗的电能W=
kW⋅h=0.02kW⋅h=7.2×104J,电功率P=
=2.4kW=240W.
故答案为:
7.2×104;240.【分析】根据电能表转盘转数计算电能,利用电能和时间的比计算电功率.
三、作图题
23.【答案】解:
如图所示:
【解析】【分析】根据题意,同时闭合两个开关,电灯发光;只闭合一个开关,电灯不发光,则可以判断两开关应串联后控制灯;
再根据开关控制火线的要求连接电路,灯右端直接连接到零线上,两开关串联后连接火线与灯左端.
24.【答案】解:
火线首先进入开关,然后接到到灯泡顶端的金属点;零线直接接到灯泡的螺旋套.这样在更换灯泡时更安全.接法如图.
【解析】【分析】开关控制灯泡时和灯泡是串联的.火线过开关入灯座,零线直接入灯座.
四、综合题
25.【答案】
(1)解:
工作时间t=10min=600s,电动机正常转动时的电流I=0.8A,电动机正常运转
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- 学年北师大版九年级全册物理 第十三章 电功和电功率 单元练习题 学年 北师大 九年级 物理 第十三 电功率 单元 练习题