苏科版九年级下册 第十五章 电功和电热
一、单选题
1．家庭电路中，当电流过大时会自动切断电路的是（ ）
A．熔断器 B．电流表 C．进户线 D．测电笔
2．电现象中有三个同学们非常熟悉的实验：a、探究电流与电压的关系；b、伏安法测电阻；c、伏安法测电功率。这三个实验均要用到滑动变阻器，并多次测量电压和电流值。但滑动变阻器的作用以及对测量数据的处理方式并不相同。下列说法正确的是（ ）
A．a实验是为了多次测量求平均值来减小误差，滑动变阻器的作用主要是保护电路
B．b实验是为了多次测量寻找普遍规律，滑动变阻器的作用主要是改变电阻两端的电压
C．c实验是为了比较实际功率与额定功率，滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两端的电压
D．三个实验都是为了多次测量求平均值来减小误差，滑动变阻器是为了控制电压一定
3．如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点氖管不会发光
C．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
D．保险丝烧断后可用铜丝代替
4．“珍爱生命，安全用电”。下列事例符合安全用电的是（ ）
A．发现有人触电时，一定要立即用手把他拉开
B．用湿抹布擦拭正在工作的电饭煲
C．在高压线附近放风筝
D．用试电笔辨别火线时，手接触笔尾的金属体
5．如图所示是小明家中某房间电路的一部分，若在图中甲，乙两处只能装电灯或开关。对此电路，说法正确的是（ ）
A．有金属外壳的用电器应接入三孔插座，使金属外壳接地
B．保险丝熔断，一定是用电器总功率过大
C．甲处应装开关，乙处应装电灯
D．用试电笔测图中三点，A、C两点氖管发光
6．下列估测的数据中，最接近实际的是（ ）
A．此刻考场内的温度约为5℃
B．初中物理课本的长度约为26cm
C．一支中性笔的质量约为500g
D．家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
7．标有“220V24W”的甲灯和标有“220V40W”的乙灯铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．串联后接在220V的电路中，因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C．串联后接在220V的电路中，因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮
D．串联后接在220V的电路中，因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
8．进入汛期以来，多地发生强降雨，人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是（ ）
A．雷雨天站在大树下避雨
B．手上有水时拔用电器的插头
C．雷雨天在室外使用手机打电话
D．发现有人触电时，不能直接去碰触电的人
9．下列物理仪器操作正确的是
A．测木块长度 B．辨别火线
C．测手的拉力 D．读水的体积
10．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
11．有两根电热丝、，且，若单独用烧开一壶水，所需时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（ ）
A．、 B．、 C．、 D．、
12．小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示。其中，电源两端电压为6V恒定不变，定值电阻R0=20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．当环境温度降低，电压表的示数变大
B．当环境温度为40℃时，电压表的示数为4V
C．当电压表的示数为2V时，环境温度为20℃
D．当环境温度为50℃时，定值电阻R0在1min内消耗的电能为240J
13．小明和小亮同学如图甲所示的电路，测定某一环境的温度变化，电源电压恒为16V不变，定值电阻R0=100Ω，电流表的量程0-100mA，半导体电阻R的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是
A．当环境温度升高时，电流表的示数减小
B．当环境温度降低时，电压表的示数减小
C．当电流表的示数为0.04A时，当时的环境温度是20℃
D．当环境温度为100℃时，定值电阻R0的电功率是0.64W
14．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（ ）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
15．如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L的规格为“6V 3W”，忽温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示，且当滑片滑到b端时，滑动变阻器的阻值为Rb，电流表的示数为0.3A；只闭合开关S1，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A． B．电源电压U=18V
C．R1的阻值为24Ω D．开关均闭合，R2的变化范围为8~24Ω
二、填空题
16．在电能输送的过程中，如果输送的电功率一定，将输电电压升到原来的5倍，则输电线上损失的功率将变为原来的___________倍，由此可见，若想有效的减小电能在输电线路上的损失应采用___________（选填“高压”或“低压”）输电。
17．如图所示，是物理兴趣小组发明的泡沫切割器，主要由输出电压为3V的电源和阻值为的电热丝构成。则该切割器在正常工作时通过电热丝的电流是______A，电热丝1min时间内放出的热量是______J。
18．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L1标有“6V 2W”，灯泡L2标有“12V 8W”，闭合开关S后发现其中一只灯泡恰好能正常发光，另一只灯泡发光较暗未达到其额定电功率，则在这种状态下通电5min灯泡L1和L2消耗的总电能为_______J（不考虑灯丝电阻受温度的影响）。
19．某电烤箱内部简化电路如图所示，R1和R2为长度和材料均相同的电热丝，铭牌上的部分参数如表所示。该电烤箱处于低温挡时，正常工作12min所消耗的电能为_______kW·h，R2的阻值为_______，R1的横截面积比R2的_______。
电烤箱参数表
额定电压 220V
额定 高温档 1500W
功率 低温档 500W
20．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表示数从1A变化到2A，此时滑动变阻器R的电功率从9W变化到12W，则R1的电阻值是_______Ω，整个电路消耗的最大电功率为_______W。
三、综合题
21．随着生活水平的提高，现代家庭中的电器越来越多，出现了更多的电器待机状态。（待机电器，顾名思义，就是只关闭了电器电源而没有拔下电器插头，处于待机工作状态下的电器。）如图是常见家用电器的待机功率。
（1）图中家电待机耗电功率最高的是 ___________；
（2）如果一个家庭中的待机电器有如图所示的电视机、机顶盒，那么一天待机24个小时共消耗多少电能？( )
22．如图甲所示，这是小梦新买的一款迷你型恒温电热杯垫，它具有加热、保温两挡功能，能够对杯中的饮品进行加热，使饮品的温度长期保持在55℃左右，其主要参数如表所示，杯垫内部简化电路如图乙所示。
产品名称 智能恒温电热杯垫
额定电压 220V
额定加热功率 16W
额定保温功率 8W
（1）当开关S1闭合，开关S2断开时，电热杯垫处于________（选填“加热”或“保温”）挡；
（2）电热丝R2的阻值为多少________？
（3）用电热杯垫将200g的水由15℃正常加热到55℃需要40min，则该电热杯垫的加热效率是多少________？[]
（4）某天早上小梦将该电热杯垫接入家庭电路中单独工作，用该电热杯垫给牛奶加热，观察到家里电能表（如图丙所示）的转盘40min内转了30转，则加热牛奶时该电热杯垫的实际加热功率是多大________？
23．阅读短文，回答文后问题。
风力发电
风是没有公害的能源之一，风力发电就是利用风能带动风车叶片旋转，促使发电机发电。风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。风能密度是衡量风能资源的参量，它是指气流在单位时间内垂直通过单位面积的风能，计算公式为，其中v为风速，ρ为空气密度，风能密度的单位为。由于风速大小变化很大，一般风车装有尾翼，能调整叶片旋转面（叶片旋转时所在平面）的方向。通常叶片的旋转面与风速方向垂直，当风速过大时，叶片旋转面偏转一定角度，与风速方向不垂直，避免叶片旋转过快。发电机输出的电功率与风速关系如图所示。
（1）风能属于______；
A．动能 B．势能 C．内能
（2）风力发电时，风速在______范围内，发电功率保持稳定；
（3）某地空气密度为1.2 kg/m3，当风速为5m/s时，该地的风能密度为______ ；
（4）该地一座风力发电机叶片转过的面积为5000m2，当风以5m/s的速度垂直通过叶片旋转面时，发电机1h输出的电能为84 kW·h，则风力发电机对风能的利用效率为______。
24．请根据上述材料，回答问题：
电热水器
电热水器是利用电对水加热，使水温达到生活、采暖、生产工艺等要求的设备。家庭常用电热水器分为储水式电热水器和快热式电热水器两类。市面上某款储水式电热水器如图所示，其铭牌上的部分信息如表1所示。
表1储水式电热水器
额定升数： 60L
产品尺寸（a*b*c）: 760×485×455mm
额定功率： 2200W
能效等级： 1级
市面上某款快热式电热水器如图所示，其铭牌上的部分信息如表2所示。
表2快热式电热水器
额定功率：8000W 温度范围：30-55℃
额定压力：0.6MPa 防水等级：IPX4
产品尺寸（a*b*c）:266×78×448mm 防电墙：专利防电墙
储水式电热水器安装简单、方便，功率相对较小，对电线要求低，一般家庭都能安装使用。但因为带一个大容积的水箱，要有承重墙才能装，且影响室内的美观。使用前需较长时间预热，且达到预设温度后额定容量的水被快速用完了，不能再连续使用；如果水箱中被加热的水没用完，这些热水会慢慢冷却，造成浪费。快热式电热水器是一种快速加热流水，并且能通过电路控制水温，使水温达到适合人体洗浴温度的热水器。因为没有水箱，所以它具有体积小，重量轻，省空间易安装的特点，且不需要提前预热，也没有储水式热水器未用的剩余热水的能量消耗，真正做到了节能省水。一般来说，快热式电热水器比储水式电热水器省电15%～30%。但快热式电热水器普遍功率较大，安装需要横截面积较大的铜芯线和不低于30A的电能表，因此家庭选择此电热水器时，要考虑是否满足安装要求。
（1）根据储水式电热水器的铭牌可知，若家庭电路正常工作电压为220V，该电热水器正常工作时的电流是______A。
（2）对照两种热水器的铭牌可知：快热式电热水器相比储水式电热水器，它的_______（选填“电功”或“电功率”）明显大一些。
（3）根据储水式电热水器的铭牌可知，使用该储水式电热水器在其额定功率下连续加热30min，则消耗______kW·h电能。
（4）2021年，碳达峰、碳中和被首次写人政府工作报告。已知每节约1度电相当于减少排放1.1kg的二氧化碳。若小利家将储水式电热水器更换为快热式电热水器后，发现一个月仅此一项用电比原来节省电能8kW·h，请计算由此相当于减排二氧化碳约_______kg。
25．小明将图甲两个小灯泡与其它器材连接了如图乙的实物图。
（1）在方框中画出图乙对应的电路图______；
（2）闭合开关，L1、L2发光，电压表示数为2.0V，电流表A1示数为0.2A，电流表A2示数为0.06A。求：①干路电流为______；②L1的阻值______；③L2的功率______；L2在此状态下持续工作100s消耗的电能______；
（3）将L2换成白光LED小灯泡，再次闭合开关，L1亮，L2不亮，小明根据L1亮判断L2不可能断路，他的想法正确吗？______（请写出判断依据）。
26．小军利用如图甲所示的装置，通过电流表示数探究电路中的电流与A处所挂容器中细沙的质量变化关系。已知电源电压为6V，保护电阻R0=10Ω，R是长L=10cm的均匀电阻线，阻值与其长度成正比，其最大值为20Ω，金属滑片P与R接触良好且不计摩擦，弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内，不计弹簧本身的质量，g取10N/kg）
（1）当A处不挂物体时，滑片P位于a端，由图乙可推测A处所挂重物的最大质量M为___________kg。探究中，小军的手感觉到电阻线微微发热，这是由于___________而产生的。
（2）当A处所挂的物体质重最大时，通电1min，R0消耗的电能是多少？___________
（3）现在往A处所挂的容器中缓缓加入细沙，当电流表示数为0.3A时，容器中所加细沙的质量是多少？___________（不计容器的质量）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．D
5．A
6．B
7．C
8．D
9．B
10．C
11．D
12．C
13．D
14．C
15．D
16． 高压
17． 0.5 90
18．1200
19． 0.1 48.4 小
20． 3 48
21． 机顶盒 1.3×106J
22． 保温 3025Ω 87.5% 15W
23． A v2～v3 75 22.4%
24． 10 电功率 8.8
25． 0.26A 10Ω 0.12W 12J 不正确，因为在并联电路中各支路互不影响
26． 1 电流的热效应 24J 0.5kg
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