北师大版初中九年级物理第十三章电功和电功率素养综合检测课件

第十三章素养综合检测(满分100分,限时45分钟)一、选择题(每小题3分,共27分)1.(2024河南郑州外国语学校期末)甲、乙两根电阻丝(R甲>R

乙)串联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲、乙

所做的功分别为W甲、W乙,则 (

)A.甲两端的电压比乙两端的电压大B.通过甲的电流比通过乙的电流小C.电流通过甲、乙所做的功W甲=W乙D.电流通过甲、乙所做的功W甲<W乙A解析甲、乙两根电阻丝(R甲>R乙)串联后接在某一电源上,

串联电路各处电流相等,根据U=IR可知甲两端的电压比乙两

端的电压大,A正确,B错误;在相等的时间内,根据W=UIt可知

电流通过甲、乙所做的功W甲>W乙,C、D错误。故选A。2.(2024甘肃庆阳期末)规格都是“220V120W”的一台电

冰箱、一台电脑和一只电烙铁,分别正常工作相同时间,消耗

的电能 (

)A.电冰箱最多

B.电脑最多C.电烙铁最多

D.一样多D解析三个用电器正常工作,实际功率等于额定功率,即相

等;又因为工作时间相等,则由W=Pt可知,三个用电器消耗的

电能一样多。故选D。3.(2022吉林长春中考)下列家用电器中利用电热工作的是 (

)A.电风扇

B.洗衣机C.电饭锅

D.吸油烟机C解析电风扇、洗衣机和吸油烟机工作时主要将电能转化

为机械能,不是利用电流热效应工作的;电饭锅工作时主要将

电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故选C。4.为了探究电功率跟电压的关系,小明设计了如图所示电

路。当开关闭合时,发现只有一只灯泡发光,且电压表示数为

零。根据此现象可以判断电路的故障是 (

)

AA.灯L1短路

B.灯L1断路C.灯L2短路

D.灯L2断路解析灯L1和L2串联,开关闭合时,有一只灯泡发光,说明电路

不存在断路,只有一只灯泡发光,另一只灯泡不发光,电压表

示数为零,说明与电压表并联的灯泡发生了短路,即灯L1短路,

故选A。5.(2024陕西汉中实验中学期末)标有“6V3W”和“6V

6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联

在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是 (

)A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1C.灯L2和L1的发光亮度相同D.能够正常发光的灯应是灯L2B解析“6V3W”表示L1的额定电压为6V、额定功率为

3W;“6V6W”表示L2的额定电压为6V、额定功率为6

W;由P=UI可知,灯L1的额定电流:I1额= = =0.5A;灯L2的额定电流:I2额= = =1A,由欧姆定律可知,灯L1的电阻R1= = =12Ω;灯L2的电阻R2= = =6Ω,将它们串联在某电源上,通过的电流相等,电流之比为1∶1,则A错误;根据U

=IR,串联电路各处电流相等,电压之比等于电阻之比,为12Ω∶6Ω=2∶1,B正确;根据P=I2R可知,灯L1、L2中的电流相等,

灯L1、L2的电阻不同,则电功率不同,灯泡的亮度不同,C错误;

电路中的最大电流:I最大=0.5A,此时I最大=I1额<I2额,灯泡L1正常发

光,D错误。故选B。技巧点拨

本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应

用,关键是知道灯泡正常发光时的电流和额定电流相等。6.(2024河北廊坊四中期末)如图所示的电路中,移动滑动变

阻器的滑片,电压表的示数从8V变为6V,电流表的示数变化

了0.4A。则该定值电阻的阻值及消耗功率的变化量为(

)

CA.5Ω

0.8W

B.20Ω

5WC.5Ω

5.6W

D.15Ω

7.2W解析电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电

流表测电路中的电流;当电压表的示数U1=8V时,电路中的

电流I1= =  ①当电压表的示数U2=6V时,电路中的电流I2= =  ②由题意可知:I1-I2=0.4A ③由①②③可得:R=5Ω,B、D错误;则:I1= = =1.6A,I2= = =1.2A,根据P=UI可得,该定值电阻所消耗功率的变化量:ΔP=P1-P2=U1I1-U2I2=8V×1.6A-6V×1.2A=5.6W,A错误,C正

确。故选C。7.(跨学科·物理学与日常生活)(2024甘肃白银实验中学月考)

取口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴

好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,

如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正

确的是 (

)

BA.通过AB和CD段的电流不相等B.正常情况下,AB段会先着火C.AB和CD段两端的电压相等D.AB和CD段的电阻相等解析

AB和CD段锡纸串联,由于串联电路中的电流处处相

等,所以通过AB和CD段的电流相等,A错误;在材料和长度相

同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,AB段的横截面

积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,

根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,AB段产生的热量

多,温度高,先着火,B正确,D错误;AB段的电阻大于CD段的电

阻,根据串联电路的分压规律可知,AB段两端的电压大于CD

段两端的电压,C错误。故选B。8.(2024陕西师大附中月考)“生命宝贵,安全第一”是同学

们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是

 (

)A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间B.若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火C.使用试电笔时,手指按住笔尾金属体D.更换灯泡时,没有断开电源开关D解析控制家用电器的开关必须接在火线和用电器之间,断

开开关,切断火线,防止触电事故,A符合安全用电原则;若家

用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火,B符合安全用电原

则;使用试电笔时,手指按住笔尾金属体,C符合安全用电原

则;更换灯泡时,需断开电源开关,D不符合安全用电原则。故

选D。9.(跨学科·物理学与日常生活)(2024河南平顶山期末)如图是

电吹风工作原理的电路图及铭牌信息,当电吹风正常工作且

吹热风时,两条支路电流之比为 (

)

CA.IR∶IM=9∶1

B.IR∶IM=1∶9C.IR∶IM=8∶1

D.IR∶IM=1∶8解析两开关都闭合时,电吹风吹热风,由并联电路的特点可

知,吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相

等,则吹热风时,加热电阻的电功率:PR=P加热-PM=900W-100W

=800W,由P=UI可知,两条支路电流之比: = = = = ,C正确。故选C。技巧点拨本题考查并联电路的特点和电功率公式的应用,

注意热风挡的电功率是加热电阻和电动机的总功率。二、填空题(每空2分,共30分)10.在国际单位制中,电功和电能的单位是

,但是我们国家在计量电能的时候,一般使用

为单

位。如果某电能表上个月底的示数为383.5度,这个月底的示

数为493.5度,则这个月使用的电能是

度。焦耳千瓦时

110解析在国际单位制中,电功和电能的单位是焦耳,简称焦,

符号是J;为了计数方便,我们国家通常用千瓦时作单位来计

量电能;两次电能表的示数之差,就是这段时间所消耗的电

能。11.(2023湖北襄阳中考)家用电视机跟电冰箱只能是

联的,要让它正常工作应该接在

V电源上。并

220解析家用电视机跟电冰箱工作时互不影响,是并联的;我国

家庭电路的电压为220V,要让它正常工作应该接在220V电

源上。12.(2023黑龙江绥化中考)家庭电路中总电流如果超过安全

值,会由于电流的

效应,导致线路温度过高,容易引发

火灾。图中所示电路中电流过大的原因是

。

热用电器总功率过大解析家庭电路中总电流如果超过安全值,会由于电流的热

效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。观察图可知,图中

用电器总功率过大,由公式P=UI得,电路中的电流:I= ,电路的电压不变,当总功率P过大时,电流I会过大。13.(2023黑龙江哈尔滨中考)如图所示,电源电压3V,R1=R2=5

Ω,先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数将

(选填

“变大”或“变小”);当S1闭合,S2断开时,通电10s,电流通过

R1产生的热量是

J。

变大

4.5解析

先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路中由R1和R2串联变

为只有R1接入电路,电路中电阻变小,由I= 可得,电流表示数变大;当S1闭合,S2断开时,R1和R2串联,通过R1的电流I= = =0.3A,通电10s,电流通过R1产生的热量Q=I2R1t=(0.3A)2×5Ω×10s=4.5J。14.(2024河北赵县期末)实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有

“6V6W”字样,乙标有“6V3W”字样,将两灯串联

起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为

V(不考

虑温度对灯泡电阻的影响),此时

灯能正常发光。

9乙解析两灯泡的额定电流分别为I甲= = =1A,I乙= = =0.5A,根据I= 可得两灯泡的电阻分别为R甲= = =6Ω,R乙= = =12Ω;比较可知两灯的额定电流I乙<I甲,两灯串联时,因串联电路中电流处处相等,则串联电路中的最大

电流I大=I乙=0.5A,此时乙灯正常发光,由电阻的串联规律和欧

姆定律可得,电路两端允许加的最高电压:U大=I大(R甲+R乙)=0.5

A×(6Ω+12Ω)=9V。方法归纳本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功

率公式的应用,关键是确定串联电路中的最大电流;求电路两

端允许加的最高电压时,切忌直接将两个额定电压相加。15.(新考向·项目式学习)(2023四川攀枝花中考)如图所示,电

阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R, 为二极管。二极管具有单向导电性,只允许电流从其正极向负极通过,不

允许电流反方向通过;当电流从二极管的正极流向负极时,其

电阻为零。闭合开关S,接入电路的总电阻为

。现将

电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况R2消耗的功

率之比为

。

5R

9∶25解析由图结合二极管的单向导电性可知,闭合开关S时,电

阻R2、R3串联,由串联电路的电阻特点可知,接入电路的总电

阻Ra=R2+R3=2R+3R=5R;由图结合二极管的单向导电性可知,

将电源正负极对调再接回原位置时,电阻R1、R2串联,由串联

电路的电阻特点可知,接入电路的总电阻Rb=R1+R2=R+2R=

3R,由P=UI= 可知,前后两种情况R2消耗的功率之比: = = = = = = = 。16.(2024河南三门峡五校联考)如图所示,电源电压保持不变,

R2=30Ω,R3=10Ω。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电压表

的示数为4V,电流表示数为0.2A,则电源电压为

V;当

开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率为

W。

6

3解析当闭合开关S,断开开关S1、S2时,R1和R3串联,电压表测

R1两端电压,电流表测串联电路电流;电压表的示数为4V,电

流表示数为0.2A,则R1的阻值为R1= = =20Ω;根据串联电路的电压规律并结合欧姆定律可知,电源电压为U=U1+I1R3

=4V+0.2A×10Ω=6V;当开关S、S1、S2都闭合时,R1和R2并

联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;根据欧姆定律可

知,通过R1和R2的电流分别为I1'= = =0.3A,I2= = =0.2A,故干路电流为I=I1'+I2=0.3A+0.2A=0.5A,则电路消耗的总功率为P=UI=6V×0.5A=3W。三、实验探究题(17题12分,18题10分,共22分)17.(2024河北衡水实验中学期末)小周利用如图甲所示电路,

测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功

率。请按要求完成下列问题:

(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;答案

如图所示

(2)连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数且接

近电源电压,电流表示数为零,产生这种现象的原因可能是

;(3)排除故障后进行实验,闭合开关S,发现电压表的示数为0.5V,为使灯泡L两端电压达到额定电压,应向

端(选填

“A”或“B”)移动滑动变阻器的滑片P,直到观察到电压表

示数为2.5V;此时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为

A,则灯泡L正常发光时的电阻为

Ω,电功率为

W。灯泡L断路

A

0.5

5

1.25解析

(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中;

(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数

接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电

路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了;(3)

灯泡在额定电压下正常发光,灯泡的实际电压0.5V小于灯泡

的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电

压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压规律可知,

应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移

动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V;图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,由欧姆定律可知,

灯泡L正常发光时的电阻值:R= = =5Ω,电功率为P=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W。18.(2023河南兰考期末)如图所示是探究“电流通过导体产

生的热量与什么因素有关”的实验,实验小组同学猜想:电流

通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻

和通电时间有关。(1)甲、乙、丙三个相同的透明容器中密封着质量相等的空

气。实验中通过比较U形管内

来反映导体产

生热量的多少,这里用到的实验方法是

法。(2)探究导体产生的热量与电流大小的关系时,应选用图中

两容器及相连的U形管进行比较;探究导体产生的热

量与电阻大小的关系时,应选用图中

两容器及相连

的U形管进行比较。(3)通电一段时间后,与

(选填“甲”“乙”或

“丙”)容器相连的U形管中两侧液面的高度差最大。液面的高度差转换乙、丙甲、乙甲解析

(1)电阻产生的热量不易直接观察,可通过比较U形管

内液面的高度差来反映导体产生热量的多少,这里用到的实

验方法是转换法。(2)探究导体产生的热量与电流大小的关

系时,要控制电阻大小和通电时间相同,应选用乙、丙两容器

及相连的U形管进行比较;探究导体产生的热量与电阻大小

的关系时,要控制电流和通电时间相同,故应选用甲、乙两容

器及相连的U形管进行比较。(3)三个容器中,甲容器内的电

阻最大,通过甲、乙容器内电阻的电流相等,且都大于通过丙

容器内电阻的电流,根据Q=I2Rt可知,通电一段时间后,甲容器内电阻产生的热量最多,故与甲容器相连的U形管中两侧液

面的高度差最大。四、计算题(19题6分,20题7分,21题8分,共21分)19.(2023辽宁丹东中考)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡

L标有“6V,3W”字样,定值电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:(1)小灯泡L的电阻;(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,小

灯泡L恰好正常发光,求电流表的示数;(3)当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,小

灯泡L的电功率。解析

(1)不考虑温度对灯丝电阻的影响,根据P= 可知小灯泡L的电阻RL= = =12Ω;(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值

为0,定值电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流;小灯泡L恰

好正常发光,则电源电压U=UL=6V,通过小灯泡的电流IL= = =0.5A,通过定值电阻的电流I1= = =0.3A,电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A;(3)当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,灯泡和滑动变阻器串联,根据

欧姆定律可知电路中的电流I'= = =0.2A,小灯泡L的电功率P灯=I'2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W。20.(2024甘肃张掖四校联考)如图为某款水暖电热毯的简化

电路图,其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有调温和

恒温两挡,开关接1为调温挡,功率变化范围为50W~100W,

开关接2为恒温挡,功率为33W。电热毯内装有1kg水。[c水=

4.2×103J/(kg·℃)]求:(1)电热毯在恒温挡时通过它的电流;(2)可变电阻R的最大阻值;

(3)若用最大功率加热,不计热损失,电热毯内水的温度由20

℃升高到50℃所用的时间。解析

(1)由P=UI可得,电热毯在恒温挡时通过它的电流I=

 = =0.15A;(2)由图可知,当开关接1,滑片在最右端时,只有R2接入电路,电功率最大,为P高=100W,由P= 可得,R2= = =484Ω;当开关接1,滑片在最左端时,可变电阻R达到最大值,R与R2串联,电路中的电阻最大,电功率最小,为

P低=50W,由P= 可得,R总= = =968Ω,