2022年精品解析北师大版九年级物理第十三章电功和电功率定向攻克试题(含解析)

1、九年级物理第十三章电功和电功率定向攻克 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、德强物理兴趣小组设计了一种测量仪器，实际上是压力测力仪，用来称量物体的重力，其原理结构如图所示，图中A为金属片，B为金

2、属板，R1=24，R2是最大值为72的滑动变阻器，电源电压为12V不变。则下列说法正确的是（）A重力表应该用电流表改装B当称量物体重力增大时，接入电路的R2电阻变小，电路中的总电阻变小C当称量物体重力达到最大值时，R2两端的电压为12VD当称量物体重力达到最大值时，电路的总功率最小，为1.5W2、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3、如图是深圳某同学家的家庭电路的部分电路图，下列说法

3、中正确的是()A家庭电路中使用的是直流电，电压是220VB丁灯的安装及开关的连接是正确的C两孔插座和三孔插座的连接都是正确的D用试电笔正E确接触M和N点时，试电笔的氖管均不发光4、将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端，R1 消耗的功率为 P1，R2 消耗的功率为 3P1将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时，下列说法中正确的是（） AR1 与 R2 的电阻之比为 3：1B并联时通过 R1 与 R2 的电流之比为 1：1C并联时 R2 消耗的功率为 P1D并联时两电阻消耗的总功率为 P15、如图所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b

4、端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图所示。下列说法正确的是（） A电源电压为8VB定值电阻R0的阻值为20C整个电路消耗的最大功率为0.5WD滑片P在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W6、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（）ABCD7、a、b、c三盏灯分别标有“110V，20W”、“220V，40W”、“36V，60W”的字样,三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（） Aa灯最亮Bb灯最亮Cc灯最亮D三盏灯一样亮8、在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关“的实验中，某同学采用了如图甲乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气

5、）。下列说法正确的是（） 图甲该装置只能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝电阻值应该等于5图乙中左边透明容器中5电阻丝中的电流比右边透明容器中5电阻丝中的电流大2倍A只有B只有C只有D只有9、小明用标有“12V60W”的灯甲和标有“24V30W”的灯乙做实验，关于这两个汽车灯的比较，下列说法中正确的是（）A甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率B甲灯的实际功率一定小于乙灯的实际功率C甲灯和乙灯均正常工作，甲灯消耗的电能一定比乙灯多D甲灯和乙灯均正常工作，且消耗相同的电能，甲灯工作的时间比乙灯短10、有两只标有“2

6、20V 100W”的灯泡，灯丝的电阻是变化的，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率（） A大于50WB等于50WC小于50WD等于100W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、如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是 ，此电能表允许接入用电器的最大总功率是 W。 2、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S1，两灯均发光，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

7、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 。3、小明家电能表的相关参数如图所示，他家电路中允许消耗的最大电功率为 W。他选取一个“220V100W”的灯，单独与电能表接入家庭电路，15min内电能表指示灯闪烁了75次，则电能表的规格为 imp/(kWh)。4、一盏标有“6V3W”字样的小灯泡，接入电压为18V的电路中，若要使灯泡正常发光，则需要串联一个阻值为 的电阻，该电阻通电10s产生的热量为 J。5、某小灯泡上标有“6V6W”字样，则其正常工作时的电阻为 ，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯的电流为

8、 A，此时小灯泡的电阻为 。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图甲是某种压力秤的电路原理示意图，电压表（量程为03 V）可对应显示压力的大小。已知R0100 ，电源电压U4.5 V保持不变，压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图乙所示。（设踏板的重力忽略不计）（1）当一个重力大小为600 N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为多少？ （2）此时电路所消耗的总功率为多少？ 2、如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示R1、R2、R3均为电热丝，已知R1176加热杯的部分参数如表求：c水4.2103J/（kg），水1.0103k

9、g/m3额定电压220V高温挡功率1100W中温挡功率440W低温挡功率 容量1L（1）R2的阻值是多少？ （2）加热杯的低温挡功率是多少？ （3）若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12升高到100，需要多长时间？ 3、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。4、电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化

10、的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉了。教室内的电风扇，其主要部件就是一个电动机，当电动机两端加 220V 电压时，通过电动机线圈的电流为 0.5A，电动机内线圈的电阻是40 问：（1）该电动机每分钟消耗的电能是多少？ （2）该电动机消耗电能的功率是多少？ （3）若该电动机在 1min 内，产生了 600J 的热量，则其转化为机械能的效率是多少？（保留一位小数） 5、如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样，当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.8A。求：（1）电源的电压U；（2）滑动变阻器

11、的最大阻值R1；（3）当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.1A，求此时R2的电功率。四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、如图所示、实验桌上有三个完全相同的瓶。瓶内装有质量相等的油、型号相同的温度计和阻值恒定的电阻丝RA、RB、RC。且RARBRC。另外，还有输出电压可调的学生电源、滑动变阻器和开关各一个、导线若干请按需选取实验器材，设计一个实验验证：电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多（实验设计中可用煤油升高的温度t表示电流通过电阻丝时产生热量的多少）ABC（1）为完成实验，应选取上述器材中的烧瓶 和 （选填图中对应的字母）：（2

12、）请在方框内画出实验电路图，学生电源用“ ”表示，电阻丝用“ ”表示 ；（3）实验过程中，若通电较长时间，所用煤油的温度都没有明显变化，且经检查电路中无故障，则在现有器材的条件下，可通过 的方法，使煤油温度变化的更快。-参考答案-一、单选题1、【答案】D【解析】【解答】A重力表与滑动变阻器并联，应该用电压表改装，A不符合题意；B如图所示滑动变阻器与R1串联，当称量物体重力增大时，接入电路的R2电阻变大，电路中的总电阻变大，B不符合题意；C当称量物体重力达到最大值时，R2电阻为最大值72，由串联电路分压原理可得U=U1+U2=12V解得U2=9V则R2两端的电压为9V，C不符合题意；D当称量物体

13、重力达到最大值时，电路中电流最小，为电路的总功率最小，为P=UI=12V0.125A=1.5WD符合题意。故答案为：D。【分析】在串联电路中，电阻越大，分压变大，电流减小；利用电压和电阻的比值接受电流；根据电压和电流的乘积计算电功率。2、【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

14、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。3、【答案】B【解析】【解答】A.家庭电路中使用的是交流电，电压为220V，A不符合题意；B.根据图像，丁灯的开关连接在火线一侧，并和灯泡的顶部连接，符合安全用电要求，B符合

15、题意；C.甲图中，两孔插座要左零右火，连接错误了，C不符合题意；D.测电笔连接M点时，M点在火线上，氖管发光，N点在零线上，氖管不发光，D不符合题意。故答案为：B.【分析】两孔插座要左零右火；灯的开关连接在火线一侧，并和灯泡的顶部连接；火线可使测电笔的氖管发光。4、【答案】C【解析】【解答】A串联电流相等，由 可知，两电阻功率之比等于电阻之比，即： ； A不符合题意；B并联电压相等，电阻与电流成反比，即： ；B不符合题意；C在串联中时，R1 消耗的功率： ；所以有： ；并联时R2消耗的功率： ；C符合题意；D并联时总功率： ；D不符合题意。故答案为：C【分析】两个定值电阻是串联关系，电流相等，

16、用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解，两个定值电阻是并联关系，电压相等，干路电流等于两条支路电流之和，结合欧姆定律求解电流电压，进而求解功率即可。5、【答案】D【解析】【解答】AB由图可知，电阻R0和变阻器R串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。滑片在a端时，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由 可知通过电路的电流最大，由图可知最大电流是0.6A，电源电压U=I大R0=0.6AR0由图可知，当变阻器连入电路的阻值最大时，电压表的示数是5V，通过电路的最小电流是0.1A，由串联电路电压的规律和欧姆定律得到0.1A= 由

17、得到R0=10，U=6VAB不符合题意；C整个电路消耗的最大功率为P最大=UI大=6V0.6A=3.6WC不符合题意；D滑动变阻器的功率为 当R=R0=10时，变阻器的功率最大，最大功率为P最大= =0.9WD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。6、【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任何一个分电阻，根

18、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。7、【答案】C【解析】【解答】由题可知，三盏灯都正常发光，它们的实际功率都是各自的额定功率。三盏灯中c灯的额定功率最大，所以c灯的实际功率也最大，灯泡亮度由实际功率决定。C灯最亮。故答案为：C。【分析】灯泡亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，亮度越大。8、【答案】B【解析】【解答】图甲中，两电阻不同，串联接入电路，电流相

19、同，该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，还能探究电流通过导体产生的热量与时间的关系，故错误；电阻丝产生热量的多少不易测量，可用U形管中液面高度的变化反映，故正确；图乙实验过程中两侧容器中电流不同，电阻应相同，右边透明容器中电阻丝电阻值应该等于5，故正确；设右边透明容器上方10电阻中电流为I，因为上方和下方电阻的电压相同，由欧姆定律可知下方5电阻中电流为2I，则左边5电阻中电流为3I，故错误。故答案为：B。【分析】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，通过焦耳定律的表达式可以看出，导体的电阻、通过电流和时间越长，产生的热量越多；要

20、探究每一个因素对导体产热的影响，需要用到控制变量法。9、【答案】D【解析】【解答】A甲灯的额定功率为60W，乙灯的额定功率为30W，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，A不符合题意；B电灯实际功率取决于实际电压的高低，由于甲灯和乙灯实际工作的电压不清楚，所以它们的实际功率大小无法比较，B不符合题意；C根据公式W=Pt，两灯消耗的电能多少取决于功率和工作的时间，虽然甲灯和乙灯均正常工作时甲的功率大于乙的功率，但由于工作时间不确定，消耗的电能多少无法比较，C不符合题意；D根据公式甲灯和乙灯均正常工作，且消耗相同的电能，由于P甲P乙，那么t甲t乙，D符合题意。故答案为：D。【分析】由灯泡的铭牌可知它们

21、的额定功率，然后比较两者的大小；灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=Pt比较两者消耗的电能关系。10、【答案】A【解析】【解答】灯泡在额定电压下的电阻，R= =484， 两个串联R总=2R=2484=968，总功率P总= =50W，两个灯泡的电压之和是220V，都低于额定电压，其电阻将小于正常工作时的电阻，串联后总电阻小于968，所以消耗的总功率将大于50W，故答案为：A。【分析】根据电压和电功率计算电阻，结合实际电压和电阻计算电功率；灯泡的电阻随温度降低而减小。二、填空题1、【答案】0.6；4400【解析】【解答】电能表上标有 ，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为 ，故在某

22、段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是 220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是 【分析】根据电能表转数规格和实际转数，可以计算消耗的电能；利用电压和电流的乘积计算电功率。2、【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，

23、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。3、【答案】6600；3000【解析】【解答】电路中允许通过最大电流为30A，则消耗的最大电功率为 15min内，电灯消耗的电能为 则电能表参数为 【

24、分析】根据电压和电流的乘积计算电功率；根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能，利用电能和电能表转数规格，计算实际转数。4、【答案】24；60【解析】【解答】灯泡正常发光时的电流因串联电路中各处的电流相等，通过串联电阻的电流是0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻两端的电压UR=U-UL=18V-6V=12V电阻的阻值该电阻通电10s产生的热量Q=I2Rt=(0.5A)22410s=60J【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据欧姆定律求出串联电阻的阻值。利用Q=I2Rt可以用

25、计算出电阻通电10s产生的热量。5、【答案】6；0.5；4【解析】【解答】由 可得，灯泡正常发光的电阻 由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过的电流 由 可得，此时小灯泡的电阻 【分析】根据电压和电功率，可以计算电阻大小；根据电压、电流图像，判断不同电压时的电流大小；利用电压和电流的比值计算电阻。三、计算题1、【答案】（1）解：当压力F=600N时，由图乙可知此时压力传感器的电阻R1=150 电路中的电流 电压表示数U0=I1R0=0.018A100=1.8V答：当一个重力大小为600 N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为1.8V。（2）解：总功率P总=UI1=4.5 V0.018A

26、=0.081W 答：此时电路所消耗的总功率为0.081W。【解析】【分析】（1）分析电路结构，定值电阻和压敏电阻是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可（2）结合用电器的额定电流和额定电压，利用功率的公式P=UI求解用电器的功率即可。2、【答案】（1）解：当S接高温挡触点时，电路为R3的简单电路，R3的阻值：R3 44， 当S接中温挡触点时，R2、R3串联，则此时电路中的总电阻：R总 110，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2R总R31104466；答：R2的阻值是66；（2）解：当S接低温挡触

27、点时，R1、R3串联，则加热杯的低温档功率：P低 220W； 答：加热杯的低温挡功率是220W；（3）解：满壶水的体积：V1L1dm31103m3， 水的质量：mV1.0103kg/m31103m31kg，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）1kg（10012）3.696105J，不计热量损失时，消耗的电能：WQ吸3.696105J，需要的加热时间：t 336s答：若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12升高到100，需要336s【解析】【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻；（2）电压一定时，电阻越大，功率

28、越小，结合电路中的总电阻求解功率即可；（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；利用水吸收的热量除以加热器的功率即为加热的时间。3、【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。4、【答案】（1）解：电动机每分钟消耗的电能 答：该电动机每分钟消耗的电能是 ；（2）解：电动机消耗电能的功率 答：该电动机消耗电能的功率是 ；（3）解：电动机1min内电能转化为的机械能 电动机转化为机械能的效率 答：该电动机转化为机械能的效率是 。【解析】