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初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率综合与测试单元测试练习
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这是一份初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率综合与测试单元测试练习，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
北师大版初中物理九年级全一册第十三单元《电功和电功率》单元测试卷
考试范围：第十三单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 下面四个事例中，利用热传递方式改变物体内能的是( )
A. 家中煲汤，汤水沸腾 B. 电风扇通电后，扇叶转动
C. 红外取暖器，通电时石英电热管发红 D. 汽车紧急刹车时，轮胎急剧升温冒烟
2. 下列关于电功的说法中正确的是( )
A. 电流通过用电器时，只有把电能转化为机械能才做功
B. 电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C. 加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多
D. 电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
3. 电阻R1、R2并联起来接在电路中，消耗的功率之比为4：3，如果R1、R2串联在电路中，则R1、R2消耗的功率之比为( )
A. 4：3 B. 3：4 C. 16：9 D. 9：16
4. 下列关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A. 千瓦和千瓦时都是电功率的单位
B. 用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少
C. 对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的
D. 通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大
5. 在做“测量小灯泡电功率”的实验时，某班四名同学所连接的电路图如图所示，其中连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时，他设计了如图所示的电路，正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是( )
A. 检查电路是否某个位置接触不好，断路了
B. 更换小灯泡
C. 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
D. 重新连接一次电路
7. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电饭锅 C. 吸尘器 D. 电视机
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)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
9. 将电灯、开关和插座接入家庭电路中，如图各电路图接线正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图某家庭电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则( )
A. 仅在电热壶的C、B两点间发生了断路故障
B. 仅在电热壶的C、B两点间发生了短路故障
C. 仅在导线AB间发生断路故障
D. 因插座有接地线，所以发生了上述故障
11. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 用湿抹布擦拭通电电灯 B. 修理洗衣机先拔下插头
C. 用电器开关接在零线上 D. 在高压输电线下放风筝
12. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 安全电压值是50V B. 我国家庭电路频率是220Hz
C. 家庭电路电流过大一定是发生短路 D. 发现有人触电，要马上切断电源
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图所示是小明家所用的电能表，读数为______kW⋅h，若该电能表转盘在某5min内转了300转，则这段时间内用电器消耗的电能为______J。
14. 某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5V”字样)，电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______。实验时，他多次移动滑动片，多次测量小灯泡的电功率是为了______。
15. 小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在______方框中。安装完毕后，他在家里开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电饭煲插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小明分析其原因可能是电饭煲插头内部导线______，也可能是家里电路中用电器总功率______。
16. 家中电风扇长时间使用后叶片上粘有大量灰尘，是由于叶片与空气摩擦后带上______而吸引轻小物体；使用测电笔辨别零线或火线时，手不能接触______(选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 请根据安全用电原则在图中完成家庭电路的连接。要求：开关只控制照明灯，熔断器保护三孔插座。
18. 某额定电压为220V的电动扶梯(已接地)，只需在白天且有人时开启，利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 如图所示，在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时，开关应______(选填“断开”或“闭合”)；
(2)图甲中有一根导线连接错误，请你把它找出来并打上“×”(表示不要)，并用笔重新画一根正确连接的导线；
(3)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是______(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W；
(5)某实验小组设计了如图丙所示的电路测量额定电压为U0的小灯泡额定功率，(R0为已知的定值电阻，R为滑动变阻器)。
A、断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为______时，小灯泡恰好正常发光；
B、保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；
C、推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=______(用物理量U0、R0和I表示)。
20. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为3V、电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线，把实验电路连接完整。
(2)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电流表和电压表示数分别如图甲、乙所示，则由图知电流为______A，电压为______V，小灯泡的电功率______W。
(3)某同学连好电路后闭合开关，发现小灯泡先很亮，后熄灭，你认为小明在连接电路时出现的问题可能是______；也可能是______。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“12V3W”字样，定值电阻R2的阻值为5Ω，R1为滑动变阻器，电流表量程为0−0.6A。开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为0.55A。求：
(1)小灯泡的额定电流；
(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
(3)S1、S2都断开，调节滑片且电路安全，求R2与R1功率之比的最大值。
22. 如图所示是一款多功能洗衣机的简化电路图．此款洗衣机额定电压220V，它有两个档位，当开关置于位置1时(电路接入R1和R2)为加热状态，消耗功率为2400W；当开关置于位置2时(电路接入R2和电动机○M)为保湿洗涤状态．已知电阻R1的阻值为22Ω，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃)．
(1)在洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水，求加热到70℃时水吸收的热量．
(2)求R2的阻值．
(3)已知洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W，请问此时通过电路的总电流为多少？
23. 可调挡蒸蛋器的电路图如图所示，R1和R2均为发热用电热丝，移动R2的滑片P可以调节不同的加热功率。已知最高挡的功率为400W，R2的最大阻值为363Ω，求：
(1)R1的阻值是多少？
(2)用最高挡加热10min，蒸蛋器消耗了多少电能？
(3)最低挡的功率为多少？
24. 如图是某家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不随温度变化，水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.求：
(1)当电压为200V时，电热壶的实际功率？
(2)电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min，则此1L水吸收的热量是多少？电热壶在6min里消耗了多少电能？
产品型号
DYH−2100D
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
容量
1.0L
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A、煲汤时，汤水吸收热量、温度升高，汤水温度达到沸点而沸腾，是通过热传递改变物体内能的，故A符合题意；
B、电风扇通电后，扇叶转动，电流做功，消耗电能转化为机械能，故B不符合题意；
C、红外取暖器，通电时石英电热管发红，是通过电流做功改变物体的内能，故C不符合题意；
D、汽车紧急刹车时，轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。
分析：改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
解决此类题目的关键是能根据做功和热传递改变物体内能的区别正确判断改变物体内能的方式。
2.【答案】C
【解析】解：A、电流通过用电器时，可以把电能转化为机械能、内能、光能等，都属于电流做功，故A错误；
B、由电流做功的公式W=UIt可知，电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，故B错误；
C、由电流做功的公式W=UIt可知，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多，故C正确；
D、电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式的能的过程，故D错误。
故选：C。
解答本题应掌握：电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式的能的过程；
电流做功的公式W=UIt，则分析公式可知决定电功的因素；同时掌握电流做功中能量转化的方向。
本题考查电流做功的决定因素及能量转化的方向，应注意分析能量关系和掌握功的计算公式。
3.【答案】B
【解析】解：电阻R1、R2并联时，两电阻功率之比P1P2=U2R1U2R2=R2R1=43；
电阻R1、R2串联时，两电阻功率之比P′1P′2=I2R1I2R2=R1R2=34。
故选：B。
本题考查了并联电路与串联电路的特点、电功率公式，是一道基础题；知道串、并联电路的特点，熟练应用功率公式是解题的关键。
4.【答案】C
【解析】解：
A.千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位，故A错误；
B.用电器消耗的电功率越小，但电流做的功不一定越少，因电流做功还与通电时间有关，故B错误；
C.对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的，实际电压越大，其消耗的实际功率越大，故C正确；
D.因为通电时间未知，所以由P=Wt可知，通过用电器的电流做功越多，但用电器的功率不一定越大，故D错误。
故选：C。
本题考查了电功、电功率的单位、概念和意义等，难度不大。
5.【答案】B
【解析】解：A、图中电压表串联在电路中，故A错误；
B、电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联测灯的电压，电流表测与灯串联测灯电流，电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故B正确；
C、电流从电流表负接线柱流入了，电压表的正负接线柱接反了，故C错误；
D、电压表没有连入电路中，故D错误。
故选：B。
根据P=UI，用电压表测出灯泡电压，用电流表测通过灯泡的电流，即可算出电功率，电压表要与灯泡并联，电流表要与灯泡串联，两表都要注意电流正进负出。为多测几次电功率，要串联一个滑动变阻器，一上一下接入电路中。
本题测量小灯泡电功率的实验，考查实验电路的连接，明确电表的连接是关键。
6.【答案】C
【解析】解：A、若是否某个位置接触不好，断路了，两表均无示数，A选项错误；
B、若灯断路，则电压表示数接近电源电压，电流表无示数；若灯短路，则电压表示数为0，均不符合题意；所以，接下来他首先应进行的操作不应是B，B选项错误；
C、灯的亮度取决于灯的实际功率。因连接电路时，为保护电路元件，滑动变阻器连入电路中的阻值应最大。闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，灯泡实际功率远小于灯的额定功率造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，C选项正确；
D、因连接正确并开关闭合，所以不需重新连接，D选项错误。
故选：C。
正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是指在现在的电路、元件的基础上，通过调节电路能使电路工作正常的情况。
电路电阻太大，电路电流很小，灯泡实际功率很小时，灯泡不发光，可以移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的电阻，看灯泡是否发光。
解本题时要注意审题：1是正确操作并闭合开关后；2是接下来他首先应进行的操作是，明确这两点，明确这两点，此题不难正确解答了。
7.【答案】B
【解析】解：
电风扇、吸尘器主要是把电能转化为机械能；电视机主要是把电能转化为声能和光能；只有电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应。
故选：B。
电流的热效应就是把电能转化为内能。
本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题。
8.【答案】C
【解析】解：A、U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的，故①错误；
B、由图甲可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同，探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故②正确；
C、乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故③错误；
D、图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，产生的热量更多，故④正确；
故选：C。
(1)电流通过电阻丝产生热量，加热容器内的气体，气体受热膨胀，从而引起U形管内液面高度变化，由此可得出结论；
(2)探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；
(3)探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；
(4)根据公式Q=I2Rt可知，当电流一定时，电阻越大，产生热量越多。
本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
9.【答案】D
【解析】解：根据安全用电的原则，开关接在火线上，开关和电灯要串联，且开关接在火线与灯泡之间；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；且三孔插座与电灯要并联，根据选项可知，D正确。
故选：D。
(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
家庭电路中，不但考虑用电器的正常使用，更要考虑使用的安全性。对开关、灯泡、插座等用电器的正确连接方法必须熟练掌握。
10.【答案】C
【解析】解：
A、若电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障，灯仍然可以正常发光，电热壶一开始就应该无法工作，而不是电饭煲的插头插入三孔插座后才停止工作，与题意不相符，故A错误；
B、若是电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障，则保险丝会熔断或空开跳闸，所有用电器都不工作，故B错误；
C、只有导线AB断路，灯仍然可以正常发光，电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，此时左孔通过电热壶与火线相连，氖管均能发光，故C正确；
D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线，故D错误。
故选：C。
正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，说明有地方开路了；试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，这说明两孔与火线之间是接通的。
本题考查了家庭电路故障的检修。测电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了。
11.【答案】B
【解析】解：
A.用湿抹布擦拭通电电灯，水导电，会引起触电现象，故A不符合题意；
B.检修用电器时，需要提前切断电源，所以修理洗衣机先拔下插头，故B符合题意；
C.为防止开关断开用电器仍然带电，用电器开关应接在火线上，故C不符合题意；
D.不靠近高压带电体，不接触低压带电体，不可以在高压输电线下放风筝，故D不符合题意。
故选：B。
(1)生活用水是导体，湿了的物体因含有水分而能够导电；
(2)检修电路时，应断开开关；
(3)为了安全，开关必须串联在火线和用电器之间；
(4)安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
此题考查了安全用电常识，属于基本技能的考查，我们不仅要掌握安全用电知识，更要在实际生活中正确运用，安全用电。
12.【答案】D
【解析】解：
A、不高于36V的电压，对人体是安全电压，故A错；
B、我国家庭电路频率是50Hz，故B错；
C、家庭电路电流过大，原因可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错；
D、发现有人触电，要马上切断电源，故D正确。
故选：D。
(1)对人体，不高于36V的电压为安全电压；
(2)我国家庭电路频率是50Hz；
(3)家庭电路电流过大的原因，一是发生短路，二是用电器的总功率过大；
(4)发现有人触电，要马上切断电源。
本题考查了对人体的安全电压、家庭电路频率、家庭电路电流过大的原因以及触电的应急措施，属于基础题目。
13.【答案】1387.5；3.6×105。
【解析】
【分析】
(1)电能表最后一位示数是小数位，由图示电能表读出电能表的示数；
(2)3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出这段时间内消耗的电能。
本题考查了电能表读数、电功的计算，掌握电能表的读数方法是正确解题的关键。
【解答】
(1)电能表最后一位示数是小数位，单位是kW⋅h，则电能表的读数为1387.5kW⋅h。
(2)3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000转，
则电能表的转盘转300转，用电器消耗的电能为：
W=300r3000r/(kW⋅h)=0.1kW⋅h=0.1×3.6×106J=3.6×105J。
故答案为：1387.5；3.6×105。
14.【答案】移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，电流表有示数，说明电路不是断路，根据欧姆定律，电路中的电流较小，灯的实际功率较小，灯不亮，所以，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；
(2)测量小灯泡电功率时，移动滑片的目的是多次测量，寻找普遍规律，即探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。
故答案为：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。
(1)连接电路时，为保护电路，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，电流表有示数，说明电路不是断路，根据欧姆定律，电路中的电流较小，灯的实际功率较小，灯不亮，据此分析接下来应进行的操作；
(2)滑动变阻器在不同实验中的作用有两种情况：①多次测量，寻找普遍规律；②多次测量求平均值。
本题测量小灯泡电功率的实验，考查实验操作的过程和多次测量小灯泡电功率的目的，属于基础题。
15.【答案】2 短路 过大
【解析】解：(1)为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处。
(2)电流过大会导致空气开关“跳闸”，电流过大的原因有：
①电饭煲插头内部发生短路；
②接入电饭煲后使得电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大。
故答案为：2；短路；过大。
(1)家庭电路中，开关控制用电器时，开关要接在火线和用电器之间，这样既能控制用电器，又能保证使用更安全；
(2)空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大。电路中电流过大有两种原因：一是电路中用电器的总功率过大，二是电路发生了短路。
本题考查了电灯与开关的接法以及家庭电路中电流过大的原因，属于基础题目。
16.【答案】电荷 笔尖
【解析】解：
(1)扇的叶片在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上；
(2)使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，但是手不能接触笔尖金属体，防止触电。
故答案为：电荷；笔尖。
(1)通过摩擦可以使物体带电，带电的物体能够吸引轻小物体；
(2)测电笔是用来辨别火线和零线的，使用测电笔辨别时，用手触及笔尾的金属部分，笔尖接触电线，若氖管发光则为火线，否则为零线。
本题是一道基础题，考查了摩擦起电、带电体的性质、测电笔的使用等，熟练掌握相关基础知识即可正确答题。
17.【答案】
【解析】(1)灯泡接法：火线与开关串联，然后再接到灯泡顶端的金属点，零线直接与灯泡的螺旋套相连；
(2)安装三孔插座的原则，左孔接零线，中间插孔与地线相连，右孔接火线；将熔断器接到火线上。
对于电灯接线操作的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯头，火线接在开关上，通过开关进灯头。”而对于插座的接线方法是要求“左零右火”，三孔插座还要求中接地，如果电路中有熔丝，则要将熔丝接到火线上。
本题考查了家庭电路中的电灯、开关、插座的连接；家庭电路中，不但考虑用电器的正常使用，更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则：左零右火，中间接地。
18.【答案】解：由题意知，在白天且有人时电动扶梯才能启动，说明两个开关串联后共同控制电动机，根据安全用电的原则，开关应接在火线上；所以，从火线开始，用导线将两个开关S1、S2串联，再连接电动扶梯的电动机，最后回到零线。如图所示：
【解析】分析题意，两个开关共同控制电动机，根据安全用电的原则，开关接火线，开关与用电器串联进行连接即可。
本题考查家庭电路的连接作图，注意连接要符合安全用电的原则，T型相连接或交叉相连接导线别忘记点“⋅”，该题型考查单一，一般难度不大。
19.【答案】断开 灯泡与灯座 0.85 U0R0 U0×(I−U0R0)
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路，开关应断开；
(2)电流表和灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，故灯泡右端和电流表“0.6”接线柱相连的导线错误，应将灯泡的右接线柱和电压表的“−”接线柱相连，如图：
(3)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源接通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良；
(4)电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.34A，根据P=UI可知小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.34A=0.85W；
(5)①断开开关S1，闭合开关S2，此时灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联，所以灯泡与定值电阻两端电压相同。
移动滑动变阻器滑片P，当灯泡两端的电压为额定电压U0时，R0两端的电压也为U0，根据欧姆定律可知当电流表的示数为U0R0时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I，此时通过灯泡的电流I额=I−U0R0；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=U额I额=U0×(I−U0R0)。
故答案为：(1)断开；(2)如图；(3)灯泡与灯座；(4)0.85；(5)A、U0R0；C、U0×(I−U0R0)。
(1)连接电路时，为保护电路，开关应断开；
(2)电流表和灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，故灯泡右端和电流表“0.6”接线柱相连的导线错误，应将灯泡的右接线柱和电压表的“−”接线柱相连；
(3)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源接通，据此分析；
(4)电流表选用小量程，分度值为0.02A，得出电流表的示数，根据P=UI可知小灯泡的额定功率；
(5)已知灯的额定电压，根据P=UI，求出灯正常发光时的电流即可，
①分析断开开关S1，闭合开关S2时电路的连接，首先使灯正常发光；
②分析保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2时电路的连接，得到灯正常发光时的电流大小；
③根据P=UI写出灯的额定功率表达式。
本题为测定“小灯泡电功率”的实验，考查注意事项、电路连接、故障分析、电功率计算、实验步骤等知识。
20.【答案】0.3 2.4 0.72 变阻器滑片未处于阻值最大一端 变阻器处于短路状态
【解析】解：(1)灯泡额定电压是2.5V，电压表选3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，
实物电路图如图所示：
(2)由图知，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表读数是0.3A；电压表量程为0−3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
灯泡的额定功率P=UI=2.4V×0.3A=0.72W；
(3)电路由灯泡、滑动变阻器串联组成，灯泡电阻一定，电路电阻太小，可能是滑动变阻器连接错误，滑动变阻器接上面两个接线柱，滑动变阻器短路；也可能是，滑动变阻器接法正确，但滑动变阻器接入电路的阻值太小；
故答案为：(1)如图；(2)0.3；2.4； 0.72；(3)变阻器滑片未处于阻值最大一端；变阻器处于短路状态。
(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，把滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端；
(2)确定电流表的量程、最小分度值，根据电流表指针位置读出电流表示数，由功率公式P=UI求出灯泡的额定功率；
(3)小灯泡先很亮，后熄灭，说明流过灯泡的电流太大，电路电阻太小，分析电路结构，找出原因。
本题考查了连接实物电路图、电流表读数、求灯泡的额定功率、电路故障分析，是实验的常考内容；连接实物电路图时，注意电表量程的选择、正负接线柱不要接反；对电流表读数时，先确定电流表的量程与最小分度值，然后根据电流表指针位置读数，读数时视线要与电流表刻度线垂直。
21.【答案】解：(1)根据P=UI可知小灯泡的额定电流IL=PLUL=3W12V=0.25A；
(2)S1、S2都闭合时，R2被短路，L、R1并联，电流表测量干路电流，L恰好正常发光，则通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=12V；
电流表示数为0.55A，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流I1=I−IL=0.55A−0.25A=0.3A，
R1在10min内消耗的电能W=UI1t=12V×0.3A×10×60s=2160J；
(3)S1、S2都断开，R1、R2串联，电流表测量电路电流。电流表量程为0−0.6A，则通过电路的最大电流I′=0.6A，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻最小，根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小，根据P=I2R可知R2与R1功率之比最大。
根据欧姆定律可知电路的总电阻R=UI′=12V0.6A=20Ω，
根据电阻串联的特点可知R1=R−R1=20Ω−5Ω=15Ω，
R2与R1功率之比的最大值为：P2P1=I′2R2I′2R1=R2R1=5Ω15Ω=13。
答：(1)小灯泡的额定电流为0.25A；
(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；
(3)R2与R1功率之比的最大值为13。
【解析】(1)根据P=UI可知小灯泡的额定电流；
(2)S1、S2都闭合时，R2被短路，L、R1并联，电流表测量干路电流，L恰好正常发光，则通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据U=UL得出电源电压；
电流表示数为0.55A，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流，根据W=UI1t得出R1在10min内消耗的电能；
(3)S1、S2都断开，R1、R2串联，电流表测量电路电流。电流表量程为0−0.6A，则通过电路的最大电流I′=0.6A，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻最小，根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小，根据P=I2R可知R2与R1功率之比最大。
根据欧姆定律可知电路的总电阻，根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值，根据P=I2R得出R2与R1功率之比的最大值。
本题考查欧姆定律的应用、电功率和电能的计算，综合性较强。
22.【答案】解：(1)水需要吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)
=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(70℃−20℃)
=4.2×106J；
(2)R1的功率P1=U2R1=(220V)222Ω=2200W，
由于当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，则P2=P加热−P1=2400W−2200W=200W，
由P=U2R得：R2=U2P2=(220V)2200W=242Ω；
(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，则P总=P2+P电动机=200W+240W=440W，
由P=UI可得：
电路中的电流I=P总U=440W220V=2A．
答：(1)水吸收的热量为4.2×106J；
(2)R2的阻值为242Ω；
(3)此时通过电路的总电流为为2A．
【解析】(1)知道水的质量，水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求水吸收的热量；
(2)根据P=U2R求出R1的功率，当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，加热电阻正常工作时，加热功率和额定功率相等，则求出R2的功率，根据R=U2P求R2阻值；
(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，求出总功率，根据P=UI求通过电路的电流．
本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、吸热公式和电功公式的应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等．
23.【答案】解：(1)由图知，闭合开关，R1、R2串联；
当R2的滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时电路中电阻最小，根据P=U2R可知电路的总功率最大，蒸蛋器处于最高挡，功率为400W。
根据P=U2R可知R1的阻值：R1=U2P高=(220V)2400W=121Ω；
(2)用最高挡加热10min，蒸蛋器消耗的电能：W=P高t=400W×10×60s=2.4×105J；
(3)当R2的滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大为363Ω，此时电路中总电阻最大，根据P=U2R可知电路的总功率最小，则蒸蛋器处于最低挡。
最低挡的功率：P低=U2R总=(220V)2121Ω+363Ω=100W。
答：(1)R1的阻值是121Ω；
(2)用最高挡加热10min，蒸蛋器消耗了2.4×105J的电能；
(3)最低挡的功率为100W。
【解析】(1)闭合开关，R1、R2串联；当R2的滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时电路中电阻最小，根据P=U2R可知电路的总功率最大，蒸蛋器处于最高挡，功率为400W。
根据P=U2R可知R1的阻值；
(2)用最高挡加热10min，根据W=P高t求出蒸蛋器消耗的电能；
(3)当R2的滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大为363Ω，此时电路中总电阻最大，根据P=U2R可知电路的总功率最小，蒸蛋器处于最低挡，并可根据P=U2R求出最低挡的功率。
本题考查了电功率公式、电功公式的应用，涉及到的知识点较多，有一定的综合性和难度。
24.【答案】解：(1)由家用电热壶的铭牌可知，额定电压U=220V，额定功率P=1000W，
由P=UI=U2R可得，电热壶的电阻：
R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω，
当电压为200V时电热壶的实际功率：
P实=U实2R=(200V)248.4Ω≈826.45W；
(2)水的体积：
V=1L=1dm3=1×10−3m3，
由ρ=mV可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J，
由P=Wt可得，消耗的电能：
W=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J，
答：(1)当电压为200V时，电热壶的实际功率为826.45W；
(2)此1L水吸收的热量是3.36×105J，电热壶在6min里消耗了3.6×105J电能。
【解析】(1)由家用电热壶的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI=U2R求出其电阻，再根据P=UI=U2R求出当电压为200V时电热壶的实际功率；
(2)知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据P=Wt求出消耗的电能。
本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，计算过程要注意单位的换算。
北师大版初中物理九年级全一册第十三单元《电功和电功率》单元测试卷
考试范围：第十三单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 下面四个事例中，利用热传递方式改变物体内能的是( )
A. 家中煲汤，汤水沸腾 B. 电风扇通电后，扇叶转动
C. 红外取暖器，通电时石英电热管发红 D. 汽车紧急刹车时，轮胎急剧升温冒烟
2. 下列关于电功的说法中正确的是( )
A. 电流通过用电器时，只有把电能转化为机械能才做功
B. 电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C. 加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多
D. 电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
3. 电阻R1、R2并联起来接在电路中，消耗的功率之比为4：3，如果R1、R2串联在电路中，则R1、R2消耗的功率之比为( )
A. 4：3 B. 3：4 C. 16：9 D. 9：16
4. 下列关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A. 千瓦和千瓦时都是电功率的单位
B. 用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少
C. 对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的
D. 通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大
5. 在做“测量小灯泡电功率”的实验时，某班四名同学所连接的电路图如图所示，其中连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时，他设计了如图所示的电路，正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是( )
A. 检查电路是否某个位置接触不好，断路了
B. 更换小灯泡
C. 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
D. 重新连接一次电路
7. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电饭锅 C. 吸尘器 D. 电视机
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)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
9. 将电灯、开关和插座接入家庭电路中，如图各电路图接线正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图某家庭电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则( )
A. 仅在电热壶的C、B两点间发生了断路故障
B. 仅在电热壶的C、B两点间发生了短路故障
C. 仅在导线AB间发生断路故障
D. 因插座有接地线，所以发生了上述故障
11. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 用湿抹布擦拭通电电灯 B. 修理洗衣机先拔下插头
C. 用电器开关接在零线上 D. 在高压输电线下放风筝
12. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 安全电压值是50V B. 我国家庭电路频率是220Hz
C. 家庭电路电流过大一定是发生短路 D. 发现有人触电，要马上切断电源
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图所示是小明家所用的电能表，读数为______kW⋅h，若该电能表转盘在某5min内转了300转，则这段时间内用电器消耗的电能为______J。
14. 某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5V”字样)，电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______。实验时，他多次移动滑动片，多次测量小灯泡的电功率是为了______。
15. 小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在______方框中。安装完毕后，他在家里开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电饭煲插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小明分析其原因可能是电饭煲插头内部导线______，也可能是家里电路中用电器总功率______。
16. 家中电风扇长时间使用后叶片上粘有大量灰尘，是由于叶片与空气摩擦后带上______而吸引轻小物体；使用测电笔辨别零线或火线时，手不能接触______(选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 请根据安全用电原则在图中完成家庭电路的连接。要求：开关只控制照明灯，熔断器保护三孔插座。
18. 某额定电压为220V的电动扶梯(已接地)，只需在白天且有人时开启，利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 如图所示，在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时，开关应______(选填“断开”或“闭合”)；
(2)图甲中有一根导线连接错误，请你把它找出来并打上“×”(表示不要)，并用笔重新画一根正确连接的导线；
(3)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是______(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W；
(5)某实验小组设计了如图丙所示的电路测量额定电压为U0的小灯泡额定功率，(R0为已知的定值电阻，R为滑动变阻器)。
A、断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为______时，小灯泡恰好正常发光；
B、保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；
C、推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=______(用物理量U0、R0和I表示)。
20. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为3V、电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线，把实验电路连接完整。
(2)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电流表和电压表示数分别如图甲、乙所示，则由图知电流为______A，电压为______V，小灯泡的电功率______W。
(3)某同学连好电路后闭合开关，发现小灯泡先很亮，后熄灭，你认为小明在连接电路时出现的问题可能是______；也可能是______。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“12V3W”字样，定值电阻R2的阻值为5Ω，R1为滑动变阻器，电流表量程为0−0.6A。开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为0.55A。求：
(1)小灯泡的额定电流；
(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
(3)S1、S2都断开，调节滑片且电路安全，求R2与R1功率之比的最大值。
22. 如图所示是一款多功能洗衣机的简化电路图．此款洗衣机额定电压220V，它有两个档位，当开关置于位置1时(电路接入R1和R2)为加热状态，消耗功率为2400W；当开关置于位置2时(电路接入R2和电动机○M)为保湿洗涤状态．已知电阻R1的阻值为22Ω，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃)．
(1)在洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水，求加热到70℃时水吸收的热量．
(2)求R2的阻值．
(3)已知洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W，请问此时通过电路的总电流为多少？
23. 可调挡蒸蛋器的电路图如图所示，R1和R2均为发热用电热丝，移动R2的滑片P可以调节不同的加热功率。已知最高挡的功率为400W，R2的最大阻值为363Ω，求：
(1)R1的阻值是多少？
(2)用最高挡加热10min，蒸蛋器消耗了多少电能？
(3)最低挡的功率为多少？
24. 如图是某家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不随温度变化，水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.求：
(1)当电压为200V时，电热壶的实际功率？
(2)电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min，则此1L水吸收的热量是多少？电热壶在6min里消耗了多少电能？
产品型号
DYH−2100D
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
容量
1.0L
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A、煲汤时，汤水吸收热量、温度升高，汤水温度达到沸点而沸腾，是通过热传递改变物体内能的，故A符合题意；
B、电风扇通电后，扇叶转动，电流做功，消耗电能转化为机械能，故B不符合题意；
C、红外取暖器，通电时石英电热管发红，是通过电流做功改变物体的内能，故C不符合题意；
D、汽车紧急刹车时，轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。
分析：改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
解决此类题目的关键是能根据做功和热传递改变物体内能的区别正确判断改变物体内能的方式。
2.【答案】C
【解析】解：A、电流通过用电器时，可以把电能转化为机械能、内能、光能等，都属于电流做功，故A错误；
B、由电流做功的公式W=UIt可知，电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，故B错误；
C、由电流做功的公式W=UIt可知，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多，故C正确；
D、电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式的能的过程，故D错误。
故选：C。
解答本题应掌握：电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式的能的过程；
电流做功的公式W=UIt，则分析公式可知决定电功的因素；同时掌握电流做功中能量转化的方向。
本题考查电流做功的决定因素及能量转化的方向，应注意分析能量关系和掌握功的计算公式。
3.【答案】B
【解析】解：电阻R1、R2并联时，两电阻功率之比P1P2=U2R1U2R2=R2R1=43；
电阻R1、R2串联时，两电阻功率之比P′1P′2=I2R1I2R2=R1R2=34。
故选：B。
本题考查了并联电路与串联电路的特点、电功率公式，是一道基础题；知道串、并联电路的特点，熟练应用功率公式是解题的关键。
4.【答案】C
【解析】解：
A.千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位，故A错误；
B.用电器消耗的电功率越小，但电流做的功不一定越少，因电流做功还与通电时间有关，故B错误；
C.对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的，实际电压越大，其消耗的实际功率越大，故C正确；
D.因为通电时间未知，所以由P=Wt可知，通过用电器的电流做功越多，但用电器的功率不一定越大，故D错误。
故选：C。
本题考查了电功、电功率的单位、概念和意义等，难度不大。
5.【答案】B
【解析】解：A、图中电压表串联在电路中，故A错误；
B、电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联测灯的电压，电流表测与灯串联测灯电流，电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故B正确；
C、电流从电流表负接线柱流入了，电压表的正负接线柱接反了，故C错误；
D、电压表没有连入电路中，故D错误。
故选：B。
根据P=UI，用电压表测出灯泡电压，用电流表测通过灯泡的电流，即可算出电功率，电压表要与灯泡并联，电流表要与灯泡串联，两表都要注意电流正进负出。为多测几次电功率，要串联一个滑动变阻器，一上一下接入电路中。
本题测量小灯泡电功率的实验，考查实验电路的连接，明确电表的连接是关键。
6.【答案】C
【解析】解：A、若是否某个位置接触不好，断路了，两表均无示数，A选项错误；
B、若灯断路，则电压表示数接近电源电压，电流表无示数；若灯短路，则电压表示数为0，均不符合题意；所以，接下来他首先应进行的操作不应是B，B选项错误；
C、灯的亮度取决于灯的实际功率。因连接电路时，为保护电路元件，滑动变阻器连入电路中的阻值应最大。闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，灯泡实际功率远小于灯的额定功率造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，C选项正确；
D、因连接正确并开关闭合，所以不需重新连接，D选项错误。
故选：C。
正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是指在现在的电路、元件的基础上，通过调节电路能使电路工作正常的情况。
电路电阻太大，电路电流很小，灯泡实际功率很小时，灯泡不发光，可以移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的电阻，看灯泡是否发光。
解本题时要注意审题：1是正确操作并闭合开关后；2是接下来他首先应进行的操作是，明确这两点，明确这两点，此题不难正确解答了。
7.【答案】B
【解析】解：
电风扇、吸尘器主要是把电能转化为机械能；电视机主要是把电能转化为声能和光能；只有电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应。
故选：B。
电流的热效应就是把电能转化为内能。
本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题。
8.【答案】C
【解析】解：A、U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的，故①错误；
B、由图甲可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同，探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故②正确；
C、乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故③错误；
D、图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，产生的热量更多，故④正确；
故选：C。
(1)电流通过电阻丝产生热量，加热容器内的气体，气体受热膨胀，从而引起U形管内液面高度变化，由此可得出结论；
(2)探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；
(3)探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；
(4)根据公式Q=I2Rt可知，当电流一定时，电阻越大，产生热量越多。
本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
9.【答案】D
【解析】解：根据安全用电的原则，开关接在火线上，开关和电灯要串联，且开关接在火线与灯泡之间；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；且三孔插座与电灯要并联，根据选项可知，D正确。
故选：D。
(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
家庭电路中，不但考虑用电器的正常使用，更要考虑使用的安全性。对开关、灯泡、插座等用电器的正确连接方法必须熟练掌握。
10.【答案】C
【解析】解：
A、若电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障，灯仍然可以正常发光，电热壶一开始就应该无法工作，而不是电饭煲的插头插入三孔插座后才停止工作，与题意不相符，故A错误；
B、若是电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障，则保险丝会熔断或空开跳闸，所有用电器都不工作，故B错误；
C、只有导线AB断路，灯仍然可以正常发光，电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，此时左孔通过电热壶与火线相连，氖管均能发光，故C正确；
D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线，故D错误。
故选：C。
正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，说明有地方开路了；试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，这说明两孔与火线之间是接通的。
本题考查了家庭电路故障的检修。测电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了。
11.【答案】B
【解析】解：
A.用湿抹布擦拭通电电灯，水导电，会引起触电现象，故A不符合题意；
B.检修用电器时，需要提前切断电源，所以修理洗衣机先拔下插头，故B符合题意；
C.为防止开关断开用电器仍然带电，用电器开关应接在火线上，故C不符合题意；
D.不靠近高压带电体，不接触低压带电体，不可以在高压输电线下放风筝，故D不符合题意。
故选：B。
(1)生活用水是导体，湿了的物体因含有水分而能够导电；
(2)检修电路时，应断开开关；
(3)为了安全，开关必须串联在火线和用电器之间；
(4)安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
此题考查了安全用电常识，属于基本技能的考查，我们不仅要掌握安全用电知识，更要在实际生活中正确运用，安全用电。
12.【答案】D
【解析】解：
A、不高于36V的电压，对人体是安全电压，故A错；
B、我国家庭电路频率是50Hz，故B错；
C、家庭电路电流过大，原因可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错；
D、发现有人触电，要马上切断电源，故D正确。
故选：D。
(1)对人体，不高于36V的电压为安全电压；
(2)我国家庭电路频率是50Hz；
(3)家庭电路电流过大的原因，一是发生短路，二是用电器的总功率过大；
(4)发现有人触电，要马上切断电源。
本题考查了对人体的安全电压、家庭电路频率、家庭电路电流过大的原因以及触电的应急措施，属于基础题目。
13.【答案】1387.5；3.6×105。
【解析】
【分析】
(1)电能表最后一位示数是小数位，由图示电能表读出电能表的示数；
(2)3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出这段时间内消耗的电能。
本题考查了电能表读数、电功的计算，掌握电能表的读数方法是正确解题的关键。
【解答】
(1)电能表最后一位示数是小数位，单位是kW⋅h，则电能表的读数为1387.5kW⋅h。
(2)3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000转，
则电能表的转盘转300转，用电器消耗的电能为：
W=300r3000r/(kW⋅h)=0.1kW⋅h=0.1×3.6×106J=3.6×105J。
故答案为：1387.5；3.6×105。
14.【答案】移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，电流表有示数，说明电路不是断路，根据欧姆定律，电路中的电流较小，灯的实际功率较小，灯不亮，所以，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；
(2)测量小灯泡电功率时，移动滑片的目的是多次测量，寻找普遍规律，即探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。
故答案为：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。
(1)连接电路时，为保护电路，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，电流表有示数，说明电路不是断路，根据欧姆定律，电路中的电流较小，灯的实际功率较小，灯不亮，据此分析接下来应进行的操作；
(2)滑动变阻器在不同实验中的作用有两种情况：①多次测量，寻找普遍规律；②多次测量求平均值。
本题测量小灯泡电功率的实验，考查实验操作的过程和多次测量小灯泡电功率的目的，属于基础题。
15.【答案】2 短路 过大
【解析】解：(1)为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处。
(2)电流过大会导致空气开关“跳闸”，电流过大的原因有：
①电饭煲插头内部发生短路；
②接入电饭煲后使得电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大。
故答案为：2；短路；过大。
(1)家庭电路中，开关控制用电器时，开关要接在火线和用电器之间，这样既能控制用电器，又能保证使用更安全；
(2)空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大。电路中电流过大有两种原因：一是电路中用电器的总功率过大，二是电路发生了短路。
本题考查了电灯与开关的接法以及家庭电路中电流过大的原因，属于基础题目。
16.【答案】电荷 笔尖
【解析】解：
(1)扇的叶片在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上；
(2)使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，但是手不能接触笔尖金属体，防止触电。
故答案为：电荷；笔尖。
(1)通过摩擦可以使物体带电，带电的物体能够吸引轻小物体；
(2)测电笔是用来辨别火线和零线的，使用测电笔辨别时，用手触及笔尾的金属部分，笔尖接触电线，若氖管发光则为火线，否则为零线。
本题是一道基础题，考查了摩擦起电、带电体的性质、测电笔的使用等，熟练掌握相关基础知识即可正确答题。
17.【答案】
【解析】(1)灯泡接法：火线与开关串联，然后再接到灯泡顶端的金属点，零线直接与灯泡的螺旋套相连；
(2)安装三孔插座的原则，左孔接零线，中间插孔与地线相连，右孔接火线；将熔断器接到火线上。
对于电灯接线操作的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯头，火线接在开关上，通过开关进灯头。”而对于插座的接线方法是要求“左零右火”，三孔插座还要求中接地，如果电路中有熔丝，则要将熔丝接到火线上。
本题考查了家庭电路中的电灯、开关、插座的连接；家庭电路中，不但考虑用电器的正常使用，更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则：左零右火，中间接地。
18.【答案】解：由题意知，在白天且有人时电动扶梯才能启动，说明两个开关串联后共同控制电动机，根据安全用电的原则，开关应接在火线上；所以，从火线开始，用导线将两个开关S1、S2串联，再连接电动扶梯的电动机，最后回到零线。如图所示：
【解析】分析题意，两个开关共同控制电动机，根据安全用电的原则，开关接火线，开关与用电器串联进行连接即可。
本题考查家庭电路的连接作图，注意连接要符合安全用电的原则，T型相连接或交叉相连接导线别忘记点“⋅”，该题型考查单一，一般难度不大。
19.【答案】断开 灯泡与灯座 0.85 U0R0 U0×(I−U0R0)
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路，开关应断开；
(2)电流表和灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，故灯泡右端和电流表“0.6”接线柱相连的导线错误，应将灯泡的右接线柱和电压表的“−”接线柱相连，如图：
(3)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源接通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良；
(4)电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.34A，根据P=UI可知小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.34A=0.85W；
(5)①断开开关S1，闭合开关S2，此时灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联，所以灯泡与定值电阻两端电压相同。
移动滑动变阻器滑片P，当灯泡两端的电压为额定电压U0时，R0两端的电压也为U0，根据欧姆定律可知当电流表的示数为U0R0时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I，此时通过灯泡的电流I额=I−U0R0；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=U额I额=U0×(I−U0R0)。
故答案为：(1)断开；(2)如图；(3)灯泡与灯座；(4)0.85；(5)A、U0R0；C、U0×(I−U0R0)。
(1)连接电路时，为保护电路，开关应断开；
(2)电流表和灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，故灯泡右端和电流表“0.6”接线柱相连的导线错误，应将灯泡的右接线柱和电压表的“−”接线柱相连；
(3)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源接通，据此分析；
(4)电流表选用小量程，分度值为0.02A，得出电流表的示数，根据P=UI可知小灯泡的额定功率；
(5)已知灯的额定电压，根据P=UI，求出灯正常发光时的电流即可，
①分析断开开关S1，闭合开关S2时电路的连接，首先使灯正常发光；
②分析保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2时电路的连接，得到灯正常发光时的电流大小；
③根据P=UI写出灯的额定功率表达式。
本题为测定“小灯泡电功率”的实验，考查注意事项、电路连接、故障分析、电功率计算、实验步骤等知识。
20.【答案】0.3 2.4 0.72 变阻器滑片未处于阻值最大一端 变阻器处于短路状态
【解析】解：(1)灯泡额定电压是2.5V，电压表选3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，
实物电路图如图所示：
(2)由图知，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表读数是0.3A；电压表量程为0−3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
灯泡的额定功率P=UI=2.4V×0.3A=0.72W；
(3)电路由灯泡、滑动变阻器串联组成，灯泡电阻一定，电路电阻太小，可能是滑动变阻器连接错误，滑动变阻器接上面两个接线柱，滑动变阻器短路；也可能是，滑动变阻器接法正确，但滑动变阻器接入电路的阻值太小；
故答案为：(1)如图；(2)0.3；2.4； 0.72；(3)变阻器滑片未处于阻值最大一端；变阻器处于短路状态。
(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，把滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端；
(2)确定电流表的量程、最小分度值，根据电流表指针位置读出电流表示数，由功率公式P=UI求出灯泡的额定功率；
(3)小灯泡先很亮，后熄灭，说明流过灯泡的电流太大，电路电阻太小，分析电路结构，找出原因。
本题考查了连接实物电路图、电流表读数、求灯泡的额定功率、电路故障分析，是实验的常考内容；连接实物电路图时，注意电表量程的选择、正负接线柱不要接反；对电流表读数时，先确定电流表的量程与最小分度值，然后根据电流表指针位置读数，读数时视线要与电流表刻度线垂直。
21.【答案】解：(1)根据P=UI可知小灯泡的额定电流IL=PLUL=3W12V=0.25A；
(2)S1、S2都闭合时，R2被短路，L、R1并联，电流表测量干路电流，L恰好正常发光，则通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=12V；
电流表示数为0.55A，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流I1=I−IL=0.55A−0.25A=0.3A，
R1在10min内消耗的电能W=UI1t=12V×0.3A×10×60s=2160J；
(3)S1、S2都断开，R1、R2串联，电流表测量电路电流。电流表量程为0−0.6A，则通过电路的最大电流I′=0.6A，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻最小，根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小，根据P=I2R可知R2与R1功率之比最大。
根据欧姆定律可知电路的总电阻R=UI′=12V0.6A=20Ω，
根据电阻串联的特点可知R1=R−R1=20Ω−5Ω=15Ω，
R2与R1功率之比的最大值为：P2P1=I′2R2I′2R1=R2R1=5Ω15Ω=13。
答：(1)小灯泡的额定电流为0.25A；
(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；
(3)R2与R1功率之比的最大值为13。
【解析】(1)根据P=UI可知小灯泡的额定电流；
(2)S1、S2都闭合时，R2被短路，L、R1并联，电流表测量干路电流，L恰好正常发光，则通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据U=UL得出电源电压；
电流表示数为0.55A，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流，根据W=UI1t得出R1在10min内消耗的电能；
(3)S1、S2都断开，R1、R2串联，电流表测量电路电流。电流表量程为0−0.6A，则通过电路的最大电流I′=0.6A，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻最小，根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值最小，根据P=I2R可知R2与R1功率之比最大。
根据欧姆定律可知电路的总电阻，根据电阻串联的特点可知R1接入电路的阻值，根据P=I2R得出R2与R1功率之比的最大值。
本题考查欧姆定律的应用、电功率和电能的计算，综合性较强。
22.【答案】解：(1)水需要吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)
=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(70℃−20℃)
=4.2×106J；
(2)R1的功率P1=U2R1=(220V)222Ω=2200W，
由于当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，则P2=P加热−P1=2400W−2200W=200W，
由P=U2R得：R2=U2P2=(220V)2200W=242Ω；
(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，则P总=P2+P电动机=200W+240W=440W，
由P=UI可得：
电路中的电流I=P总U=440W220V=2A．
答：(1)水吸收的热量为4.2×106J；
(2)R2的阻值为242Ω；
(3)此时通过电路的总电流为为2A．
【解析】(1)知道水的质量，水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求水吸收的热量；
(2)根据P=U2R求出R1的功率，当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，加热电阻正常工作时，加热功率和额定功率相等，则求出R2的功率，根据R=U2P求R2阻值；
(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，求出总功率，根据P=UI求通过电路的电流．
本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、吸热公式和电功公式的应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等．
23.【答案】解：(1)由图知，闭合开关，R1、R2串联；
当R2的滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时电路中电阻最小，根据P=U2R可知电路的总功率最大，蒸蛋器处于最高挡，功率为400W。
根据P=U2R可知R1的阻值：R1=U2P高=(220V)2400W=121Ω；
(2)用最高挡加热10min，蒸蛋器消耗的电能：W=P高t=400W×10×60s=2.4×105J；
(3)当R2的滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大为363Ω，此时电路中总电阻最大，根据P=U2R可知电路的总功率最小，则蒸蛋器处于最低挡。
最低挡的功率：P低=U2R总=(220V)2121Ω+363Ω=100W。
答：(1)R1的阻值是121Ω；
(2)用最高挡加热10min，蒸蛋器消耗了2.4×105J的电能；
(3)最低挡的功率为100W。
【解析】(1)闭合开关，R1、R2串联；当R2的滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时电路中电阻最小，根据P=U2R可知电路的总功率最大，蒸蛋器处于最高挡，功率为400W。
根据P=U2R可知R1的阻值；
(2)用最高挡加热10min，根据W=P高t求出蒸蛋器消耗的电能；
(3)当R2的滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大为363Ω，此时电路中总电阻最大，根据P=U2R可知电路的总功率最小，蒸蛋器处于最低挡，并可根据P=U2R求出最低挡的功率。
本题考查了电功率公式、电功公式的应用，涉及到的知识点较多，有一定的综合性和难度。
24.【答案】解：(1)由家用电热壶的铭牌可知，额定电压U=220V，额定功率P=1000W，
由P=UI=U2R可得，电热壶的电阻：
R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω，
当电压为200V时电热壶的实际功率：
P实=U实2R=(200V)248.4Ω≈826.45W；
(2)水的体积：
V=1L=1dm3=1×10−3m3，
由ρ=mV可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J，
由P=Wt可得，消耗的电能：
W=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J，
答：(1)当电压为200V时，电热壶的实际功率为826.45W；
(2)此1L水吸收的热量是3.36×105J，电热壶在6min里消耗了3.6×105J电能。
【解析】(1)由家用电热壶的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI=U2R求出其电阻，再根据P=UI=U2R求出当电压为200V时电热壶的实际功率；
(2)知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据P=Wt求出消耗的电能。
本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，计算过程要注意单位的换算。
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