北师大版九年级全一册《第十三章 电功和电功率》章节练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)在用电过程中,下列做法不符合安全要求的是
A. 有人触电时,应立即切断电源 B. 冰箱的金属外壳要接地
C. 使用测电笔时,手指千万不要碰到笔尖 D. 用湿手拔电源插头
2.(3分)小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是( )
A. 电压太高 B. 电源线太粗 C. 电源线太细 D. 电源线太短
3.(3分)电冰箱是普遍使用的家用电器,下列是关于电冰箱的使用注意事项,其中描述错误的是( )
A. 必须使用带可靠地线的三线电源插座
B. 维修或清洁冰箱时,必须拔下电源插头
C. 高温食品应冷却至室温,再放入冰箱
D. 由水凝固成的霜要及时除掉,否则会引起耗电上升
4.(3分)下列数据最接近实际的是( )
A. 一名中学生重约50N B. 成年人的正常体温约为37℃
C. 家用电热壶工作时的功率约为25W D. 飞机正常飞行速度约为60km/h
5.(3分)图是酒精测试仪的原理图,R0为定值电阻.已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比,如果测试到的酒精气体浓度越大,那么( )
A. 传感器的电阻越大 B. 电压表的示数越大
C. 通过传感器的电流越小 D. 电路消耗总功率越小
6.(3分)现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全,更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小清家配电系统的简化电路图。一天,小清在插座上插上了新买的制冷机,开关“跳闸”了,而其他开关正常,拔掉制冷机后合上开关其他用电器仍正常工作,再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述,下列说法正确的是
A. 插座出现了短路现象
B. 开关或者开关可能被短路
C. 开关可能断路
D. 开关允许通过的最大电流远大于开关允许通过的最大电流
7.(3分)下列情景中符合安全用电操作的是( )
A. 用湿抹布将电源开关擦干净 B. 在电线上搭晾湿衣服
C. 发现有人触电迅速切断电源 D. 发现电线着火赶快用水浇灭
8.(3分)小余在探究某个科学问题时,把阻值均为的两段电热丝、分别放在两个完全相同的烧瓶中,烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的不同液体绝缘体,并连接成了如图所示的实验电路两温度计完全相同。接通电路进行实验忽略热损失,则下列说法正确的是
A. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟导体电阻的关系
B. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟流过导体电流的关系
C. 某时刻温度计示数比温度计的大,则电热丝产生的热量比的多
D. 某时刻温度计示数比温度计的大,则左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小
9.(3分)下列做法中,符合安全用电原则的是
A. 高压线下钓鱼 B. 机壳没有接地
C. 绝缘皮破损 D. 安装避雷针
10.(3分)“注意安全,珍爱生命”下列做法符合安全用电原则的是
A. 把取暖器放在浴缸附近
B. 用湿抹布擦通电的插座
C. 发现人触电,用干燥的木棒挑开电线
D. 在高压输电线附近放风筝
11.(3分)关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是
A. 使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体
B. 在照明电路中,电灯的开关应接在零线上
C. 更换灯泡、搬动用电器前,可以不必断开电源开关
D. 电脑、电视机等用电器长时间待机,应切断电源
12.(3分)如图所示,用一条中间较窄的锡箔纸把电池正、负极相连,稍候发现锡箔纸较窄处的纸
先燃烧起来。关于此情景下列说法中正确的是
A. 锡箔中电子从电池正极流向负极 B. 锡箔较窄处的电阻较小
C. 锡箔升温是电流热效应造成的 D. 锡箔较窄处的电流较小
二 、填空题(本大题共6小题,共15分)
13.(3分)家庭电路中,电视机、电冰箱、电灯等用电器是____联的;为了防止因漏电而出现的触电事故,金属外壳的用电器要使用____线插头;马路上的路灯,如果有一盏灯的灯丝断了,而其它的灯还能照常发光,根据这一现象判断,马路上的路灯一定是____联的.
14.(3分)电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示,当S闭合后,再分别闭合S1、S2、S3(每次只闭合其中之一)时,可能出现以下三种情况,试判断(选填“断路”、“短路”或“正常”)
(1)L0正常发光,说明该支路____;
(2)L0发光呈暗红色,说明该支路____;
(3)L0不发光,说明该支路____.
15.(2分)某电动机的线圈电阻为2Ω,将其接在220V的电源上,正常工作时的电流为4A.电动机正常工作1min时间内电流产生的热量为____J,电动机正常工作lmin时间内有____J的电能转化成为机械能.
16.(1分)一节蓄电池,可以释放的最大电荷量为200C.这节蓄电池储存的化学能为____.
17.(5分)如图所示的电路,电源电压为且保持不变,滑动变阻器标有“”的字样。当滑动变阻器的滑片在最右端时,闭合开关,通过电阻的电流为,此时通过干路中的电流是______ ;移动滑动变阻器的滑片,在电路安全工作的情况下,消耗的电功率范围是______。
18.(1分)节约用电,人人有责.让我们来计算一下我们教室里的灯耗电情况.每只日光灯工作时的功率为40W,如果教室里有9只日光灯,每天课间和午休时将灯关上,请你计算一下我们每个班每个月可以节约____度电?(每天课间和午休时间按为2.5小时计算,每月按30天计算)
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
19.(10分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为。
正确连接电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最______;闭合开关后,发现电压表和电流表中只有一只电表有示数,小灯泡亮度一般,说明______表发生了断路。
排除故障后,根据测得的实验数据做出小灯泡电压在之间的图象如图所示,则小灯泡的额定功率是______小灯泡电压为时的电阻______填“大于”、“小于”或“等于”小灯泡电压为时的电阻。若小灯泡电压为、、时小灯泡的功率分别为、、,则______填“”、“”或“”。
四 、作图题(本大题共1小题,共10分)
20.(10分)图甲所示为一款新国标插线板的实物图,请用笔画线代替导线把插座接入家庭电路。要求:开关同时控制两个插座,插座接线要左零右火。
五 、计算题(本大题共2小题,共20分)
21.(10分)如图甲所示是小明在实践活动中设计的模拟调光灯电路,小灯泡上标有“”字样,通过实验测得小灯泡电流随电压变化图象如图乙所示,她选用的电源电压恒定,闭合开关,当滑动变阻器滑片滑到端时,小灯泡正常发光。求
小灯泡的额定功率
小灯泡正常工作消耗的电能
移动滑动变阻器滑片,当电流表示数为时,小灯泡的实际功率是多大?变阻器接入电路的电阻是多少?
22.(10分)在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,定值电阻R的阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表示数为1A.求:
(1)电源两端的电压U;
(2)定值电阻R通电10s产生的热量Q.
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:、发现有人触电应该先切断电源,不能直接用手拉开,否则施救者也会触电,故A符合安全要求;
B、冰箱的金属外壳要接地,以防冰箱漏电,发生触电危险,故B符合安全要求;
C、使用测电笔时,手指千万不要碰到笔尖,以防触电,故C符合安全要求;
D、水是导体,用湿手拔电源插头,会触电,故D不符合安全要求。
故选:。
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。发现有人触电,首先要使触电者尽快脱离电源,然后根据具体情况,进行相应的救治;
带金属外壳的家用电器,家用电器的金属外壳接上地线,在金属外壳的用电器漏电,人接触时地线把人体短路,可以防止触电;
使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,才是正确的,当氖管发光时,说明是接触的是火线;
水是导体。
该题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识,并正确规范操作,就不会有危险发生。
2.【答案】C;
【解析】解:电饭锅与电源线串联,流过它们的电流I相等,电源线很热,说明电源线电阻产生的热量多,电源线电阻比较大.导体的电阻与导体材料、导体长度、导体横截面积有关,电饭锅电源线的材料、长度一定,电阻较大,是因为电源线横截面积太小,电源线太细造成的.
故选C.
3.【答案】D;
【解析】解:A、电冰箱必须使用三线插头,三线插头插入三孔插座时,使金属外壳和大地相连,避免触电事故的发生,故A正确;
B、维修或清洁冰箱时,必须拔下电源插头断电,防止因受潮而导电,故B正确;
C、高温食品直接放入冰箱,冰箱内多了热源,压缩机工作时间增长,耗电量要增加,应冷却至室温,再放入冰箱,故C正确;
D、“霜”是固态的小冰晶,是冰箱中的水蒸气快速放热,由气态变为固态形成的,属于凝华现象,故D错误.
故选D.
4.【答案】B;
【解析】解:
A、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右.此选项不符合实际;
B、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小.此选项符合实际;
C、电饭锅的额定功率在1500W左右,家用电热壶的功率与电饭锅差不多,在1500W左右.此选项不符合实际;
D、飞机正常飞行的速度在200m/s=200×3.6km/h=720km/h左右.此选项不符合实际.
故选B.
5.【答案】B;
【解析】解:测试到的酒精气体浓度越大,酒精气体传感器的电阻越小,根据欧姆定律可知此时电路电流越大;定值电阻两端的电压越大,电压表示数越大,传感器两端的电压越小;
根据公式P=UI可知,电路消耗的总功率变大.
故选B.
6.【答案】D;
【解析】解:
A、插座出现了短路现象,此时空气开关会跳闸,断开电路,接入制冷机时,空气开关和空气开关都不会跳闸,故A错误;
B、开关或者开关可能被短路,则整个电路短路,空气开关跳闸,接入制冷机时,电路的状态不会改变,故B错误;
C、开关可能断路,接入制冷机时,由于通过制冷机无电流,不会改变电路的状态,故C错误;
D、插上了新买的制冷机,开关“跳闸”了,而其他开关正常,拔掉制冷机后合上开关其他用电器仍正常工作,再次插上后又出现了之前的现象,这表明接入制冷机时,由于电路中的总电流会变大,超出了开关的额定电流,所以开关会跳闸,故D正确。
故选:。
空气开关的作用:当电路中出现短路或用电器的总功率过大时,空气开关会断开电路;
在家庭电路中,各用电器是互不影响的,为并联。
此题主要考查了家庭电路的故障分析,明确空气开关的工作原理是解答该题的关键。
7.【答案】C;
【解析】解:A、接在电路中的开关属于带电体,用湿抹布擦电源开关时,水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险.故A不符合安全用电原则;
B、在电线上晾湿衣服,电线上的绝缘层有可能破损,从而使人体和带电体接触,就会造成触电事故,十分危险.故B不符合安全用电原则;
C、遇到有人触电时,不可直接用手将人拉开,否则救人的人也会发生触电,应先切断电源,以确保安全,故C符合安全用电原则;
D、因为水是导体,当用电器失火时,可能会使电流通过人体与大地形成通路,发生触电,不符合安全用电原则.
故选:C
8.【答案】D;
【解析】解:由图可知两个电阻串联,根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流、通电时间相同,电阻阻值相同,故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系,故错误;
由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的,可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力,根据焦耳定律可知电流通过两电阻产生的热量相等,即两种液体吸收的热量相等,两种液体的质量、初温相等,某时刻温度计示数比温度计的大,根据可知的比热容小,所以左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小,故错误,正确。
故选:。
探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系应采用控制变量法,根据串联电路特点分析可知;
由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的,可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力,根据焦耳定律和分析可知。
此题主要通过该实验探究了考查了控制变量法的应用,是一道很好的题目。
9.【答案】D;
【解析】解:、高压线下钓鱼,鱼线很容易接触到高压线,会发生触电。故A不符合安全用电原则;
B、用电器的金属外壳要接地,防止金属外壳漏电发生触电事故,不符合安全用电的原则。故B不符合安全用电的原则;
C、绝缘皮破损,容易发生触电事故。故C不符合安全用电的原则;
D、现代建筑上安装避雷针可以防止雷电带来的危害。故D符合安全用电原则。
故选:。
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;
有金属外壳的家用电器,使用时金属外壳要接地;
导线破损,容易发生触电事故;
安装避雷针可以防止雷电带来的危害。
该题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
10.【答案】C;
【解析】解:、把取暖器放在浴缸附近,由于水是导体,容易发生触电事故,故A错误;
B、因为湿抹布是导体,当用湿抹布接触带电体时,可能会使电源通过人体与大地形成通路,使人触电,故B错误;
C、由于干燥的木棒是绝缘体,所以用干燥的木棒拨开电线,使触电者脱离带电体,故C正确;
D、远离高压装置,人靠近高压带电体会造成触电,所以不能在高压线附近放风筝;故D错误。
故选:。
从安全用电的角度进行分析,注意触电有直接触电和间接触电两种。触电是人直接或间接地接触火线造成的,发现有人触电后立即切断电源,采取的措施不能让自己直接或间接再接触火线,以防止自己再触电。
遇到有人发生触电事故,千万不要直接用手去拉触电人,要首先切断电源,然后进行抢救,加强用电安全意思,学会自我保护。
11.【答案】D;
【解析】解:
A、使用测电笔时,手一定要接触笔尾金属体,千万不能接触笔尖金属体。故A错误;
B、在照明电路中,控制电灯的开关应该接在电灯和火线之间。故B错误;
C、为防止触电,更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。故C错误;
D、电脑、电视机等用电器在待机时会消耗电能,为了节约电能,用电器长时间待机时要切断电源。故D正确。
故选:。
①使用测电笔时,测电笔的笔尖接触要鉴别的导线,手接触笔尾金属体;
②家庭电路中开关控制用电器时,开关要接在用电器和火线之间,在断开开关,切断火线,操作时不容易发生触电事故;
③更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关,防止发生触电事故;
④电脑、电视机等用电器在待机时会消耗电能,应从节能的角度分析判断。
该题考查了安全用电的知识及在使用用电器时应注意的问题,有利于提高学生对电的全面认识。
12.【答案】C;
【解析】解:、正电荷的定向移动方向为电流的方向,故与电子的定向移动方向相反。电源外部,电流方向是从电源正极流向负极;故箔中电子从电池负极流向正极;故A错误;
B、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;横截面积越小,电阻越大;故较窄处电阻大;故B错误;
C、导体内有电流通过时,导体会发热,是电流的热效应;故C正确;
D、串联电路中电流处处相等,故窄处和宽处的电流相等;故D错误;
故选:。
电荷的定向移动形成电流;规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,故与电子的定向移动方向相反。
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;横截面积越小,电阻越大;
导体内有电流通过时,导体会发热,是电流的热效应;
串联电路中电流处处相等。
明确电流方向的规定、影响电阻大小的因素;理解电流的热效应、串联电路的电流规律;可解答此题。
13.【答案】并;三;并;
【解析】解:家庭电路中,电视机、电冰箱、电灯等用电器是并联的;为了防止因漏电而出现的触电事故,金属外壳的用电器要使用三线插头;马路上的路灯,如果有一盏灯的灯丝断了,而其它的灯还能照常发光,根据这一现象判断,马路上的路灯一定是并联的.
故答案为:并;三;并.
14.【答案】短路;正常;断路;
【解析】解:(1)L0正常发光,说明检验灯得到220V电压,该支路发生了短路.
(2)L0发光呈暗红色,说明检验灯得到的电压小于220V,该支路是正常.
(3)L0不亮,说明该支路不能形成通路,发生了断路.
故答案为:(1)短路;(2)正常;(3)断路.
15.【答案】1920;50880;
【解析】解:(1)电动机线圈产生的热量:
Q=I2Rt=(4A)2×2Ω×60s=1920J;
(2)电流做的功:
W=UIt=220V×4A×60s=52800J;
电动机输出的机械能:
W机=W-Q=52800J-1920J=50880J.
故答案为:1920;50880.
16.【答案】400J;
【解析】解:这节蓄电池储放电时,电流过的功为:W=UIt=UQ=2V×200C=400J,则这节蓄电池储存的化学能为400J.
故答案为:400J.
17.【答案】;
【解析】解:因为与并联,
所以
通过的电流;
通过干路中的电流。
由题意知,滑动变阻器允许通过的电流为,
所以消耗的最大电功率;
当滑片接入电路的电阻最大时,此时消耗的功率最小,
;
故滑动变阻器的阻值范围是。
故答案为:;。
由电路图可知,两电阻并联,电流表测支路的电流,根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流;
当滑片接入电路的电阻最大时,消耗的功率最小;当通过滑动变阻器的最大电流和允许通过的最大电流相等时,消耗的电功率最大,分别根据求出它们的大小即可得出消耗的电功率范围。
此题主要考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是会根据滑动变阻器滑片的移动确定该支路中的最大和最小电流。
18.【答案】27;
【解析】解:∵P=
W
t
,
∴盏灯节约的电能W=Pt=40×10-3kW×2.5h=0.1kW h
每个班每个月可以节约的电能:
W总=nW=9×0.1kW h×30=27kW h;
故答案为:27.
19.【答案】大;电压;;小于;;
【解析】解:
为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最大值处;
测灯泡功率的实验中,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联。
若电流表断路,则整个电路断路,灯泡不能发光;若电压表断路,电路其它部分仍然可以工作。由题知闭合开关后,小灯泡亮度一般,说明电路中通路,说明断路的电表是电压表;
小灯泡的额定电压为,由图象知,灯泡电压为时的电流为,所以灯泡的额定功率:;
由图象知,灯泡两端电压由增大到时,电压变化比电流变化快,由此可知灯泡电阻随电压增大而增大,所以小灯泡电压为时的电阻小于时的电阻;
由图象知,灯泡电压变化过程中,电流变化是均匀的,若电压从增大到时电流增大,则电压从增大到时电流变化也为,
由有:
,
则:,
所以。
故答案为:大;电压;;小于;。
闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最最大值处;
分析两电表分别断路电路的情况,再根据只有一电表有示数分析判断发生了断路电表;
由图象读出灯泡电压为时的电流,由计算小灯泡的额定功率;
由图象分析灯泡电压变化与电流变化的大小,从而分析和灯泡的电阻大小关系;
由图象分析电流变化与电压变化特点,由分析解答。
本题是测量小灯泡电功率的实验,考查了实验注意事项、电路故障、功率计算、灯泡电阻的变化,关键要能从图象中找到有用的信息。
20.【答案】解:首先辨别上面三根线分别为火线、零线、地线;
开关同时控制两个插座,开关应接在干路上,且开关要与火线相连,两个插座应并联接入电路;
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
两孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线;如图所示:
;
【解析】
开关同时控制两个插座,开关应接在干路上,且开关要与火线相连,两个插座应并联接入电路;三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
掌握开关、三孔插座、两孔插座的接法,同时考虑使用性和安全性。
21.【答案】解:
由图知,滑动变阻器滑片滑到a端时,只有小灯泡接入电路,灯泡正常发光,则电源电压U=U额=6V;
(1)由题知,灯泡额定电压6V,由图乙可知此时通过灯泡的电流为I额=1A,
所以小灯泡的额定功率:
P额=U额I额=6V×1A=6W;
(2)小灯泡正常工作时,P实=P额=6W,
小灯泡正常工作10min消耗的电能:W=P实t=6W×10×60s=3600J;
(3)如图甲所示,小灯泡与滑动变阻器串联在电路,
当电流表示数I'=0.5A时,由图乙可知,小灯泡两端电压U灯=2V,
此时小灯泡的实际功率:P灯=U灯I'=2V×0.5A=1W;
变阻器两端的电压:U滑=U-U灯=6V-2V=4V,
通过变阻器的电流:I滑=I'=0.5A,
变阻器接入电路的电阻:R滑===8Ω。
答:(1)小灯泡的额定功率为6W;
(2)小灯泡正常工作10min消耗的电能为3600J;
(3)当电流表示数为0.5A时,小灯泡的实际功率是1W;变阻器接入电路的电阻是8Ω。;
【解析】
灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等,由图象读出灯泡正常发光时的电流,由计算额定功率;
小灯泡正常工作时,其实际功率等于额定功率,由求解;
当电流表示数为时,由图乙中读出小灯泡两端的电流,由和串联电路的特点解题。
该题考查了功率及欧姆定律的运用,要掌握串联电路的特点,会从图象中获取相关信息。
22.【答案】解:(1)根据欧姆定律可得
U=IR=1A×10Ω=10V.
答:电源两端的电压U为10V.
(2)根据焦耳定律可知,Q=I2Rt=(1A)2×10Ω×10s=100J.
答:定值电阻R通电10s产生的热量Q为100J.;
【解析】(1)已知电阻和电流的大小,根据公式U=IR可求电源电压.
(2)根据公式Q=I2Rt可求定值电阻R通电10s产生的热量.