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第6章
电能
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.
如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光。这种手电筒电源的工作原理是(
)
A.
电磁感应现象
B.
电流的磁效应
C.
磁极间的相互作用
D.
通电导体在磁场里受力运动
2.
小明的家中有150W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,800W的电饭煲一只,40W的照明灯8盏,则安装电能表时,选用以下哪一种电能表最合适(
)
A.
220V
5A
B.
220V 10A
C.
220V 15A
D.
220V 20A
3.
小明利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.2kW·h,这个用电器可能是(
)
A.
电饭煲
B.
电冰箱
C.
电视机
D.
收音机
4.
在家庭电路中常常发生:在台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内其他电灯熄灭,保险丝熔断。有时在台灯开关断开的情况下,把台灯插头插入插座时,室内其他电灯全部熄灭,保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能(
)
A.
前者是插座短路,后者是灯泡短路
B.
前者是灯泡短路,后者是插头短路
C.
两者都是插座短路
D.
两者都是插头短路
5.
(湖州中考)如图所示是家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是(
)
A.
灯L2短路
B.
灯L2所在支路开路
C.
c、d两点间开路
D.
c点左侧的零线开路
6.
关于家庭电路与安全用电的基本常识,下列说法中正确的是(
)
A.
使用测电笔时,手指不能触碰测电笔笔尾的金属体
B.
可用铜丝替代保险丝
C.
不要同时使用多个大功率用电器
D.
洗衣机的外壳可以不用接地
7.
(宁波中考)如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是(
)
A.
电能表示数的单位是千瓦
B.
与开关S直接相连的导线a是零线
C.
若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L1与L串联
D.
若c处断开,洗衣机插头插入插座,则洗衣机虽能工作但有安全隐患
8.
有两只灯泡L1、L2,分别标有“220V
100W”和“220V
40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是(
)
A.
两灯正常发光时,L1的电阻较大
B.
两灯并联接入220V的电路,L1、L2消耗功率之比是2∶5
C.
两灯串联接入220V的电路,L1消耗的功率小于25W
D.
两灯串联接入220V的电路,两灯泡消耗的总功率大于40W小于100W
9.
小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光。下列说法不正确的是(
)
A.
甲、乙电机转动
B.
甲电机相当于发电机
C.
乙电机相当于电动机
D.
将电源正负极对调,灯泡亮度发生改变
10.
灯泡L上标有“2.5V”的字样,它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示,下列说法中正确的是(
)
A.
灯泡L的额定电流是0.2A
B.
灯泡L正常发光时的电阻是10Ω
C.
灯泡L的额定功率是6.25W
D.
灯丝的电阻随电压的增大而减小
11.
如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻R为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω
1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则(
)
A.
电路消耗的最大功率为20W
B.
电路消耗的最小功率为8W
C.
电压表的最小示数为5V
D.
滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
12.
随州市洛阳镇洛畈村在自来水开通之前,陈大爷家从水井里抽水供自家饮用。有段时间出现抽水故障,维修电工了解到:水井内有抽水泵(主要部件为电动机),原来可以正常工作,井水温度也正常;自从水泵坏了之后,开关S就一直断开,但井水温度从此偏高。电工检测发现:开关处确实断开,但水泵和井水都带电。由此可知。陈家抽水电路的实际连接方式为如图中的(
)
13.
标有“6V
1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻和实际功率约为(
)
A.
24Ω
0.67W
B.
20Ω
0.96W
C.
24Ω
0.96W
D.
20Ω
0.8W
14.
如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是(
)
A.
灯泡变暗,电压表示数变大
B.
灯泡变亮,电压表示数不变
C.
电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.
电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
15.
如图所示,电源电压6V=保持不变,定值电阻R1标有“10Ω
0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω
1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是(
)
A.
电路中电流不超过0.6A
B.
R1两端电压不超过3V
C.
滑动变阻器连入电路的阻值在10~20Ω范围内变化
D.
电路的总功率在1.8~3W范围内变化
二、填空题(每空2分,共28分)
16.
LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V
5W”的LED灯与一个“220V
60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V
60W”的白炽灯每天正常工作4小时,30天消耗的电能是
kW·h,这些电能可供“220V
5W”的LED灯正常工作
小时。
17.
(丽水中考)如图为科研人员研制的“发电鞋”,鞋内部安装了磁铁和线圈,人在行走时发的电存储于蓄电池中,可用于手机充电。
(1)发电鞋发电时是利用
原理工作的。
(2)穿该发电鞋以某速度行走,其平均发电功率约为0.4瓦,若以这样的速度行走10分钟,可产生电能
焦。
18.
如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被
,此时灯泡的电功率为9W。S1闭合、S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为
W。
19.
某款家用吸尘器额定电压为220V,额定电流为4A,吸尘器的额定功率为
W,正常工作15min,使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁
次。若吸尘器正常工作时,电动机的发热功率为32W,则电动机线圈的电阻为
Ω。
20.
小瑞想在家里安装一盏照明灯,他设计的电路如图所示,图中虚线框A和B应接入开关或电灯,则开关应装在虚线框
中,图中三孔插座的插孔
(填“a”“b”或“c”)应与地线相连。
21.
如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V。当托盘中不放物体时,P位于A端,小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则:R0在电路中的作用是
,托盘和小筒的总质量为
g,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,R0消耗的功率为
W。
三、实验探究题(每空2分,共22分)
22.
如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)图甲是探究在通电时间相同和
相同的情况下,导体产生的热量与
大小是否有关的装置。
(2)实验中通过观察
的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列研究实例采用研究方法与此相同的是
。
A.
探究电流与电压、电阻的关系
B.
用铁屑反映磁体周围磁场分布
C.
研究光的传播时,引入“光线”
D.
扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
(3)电流表的示数如图乙所示,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是
J。
(4)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是
。
23.
在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U=2.5V,电源电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数(如图乙)为
A,则小灯泡的额定功率是
W。
(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中,定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为■;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关
、闭合其他开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额=
(用R0、U额、I的代数式表示)。
四、分析计算题(每题10分,共20分)
24.
如图所示,小灯泡标有“6V
3W”字样(电阻不受温度影响),R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大阻值为40Ω。
(1)当开关S、S1、S2都闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.6A,电路工作50s,求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
(2)当电路中有元件工作时,求电路消耗的最小功率。
25.
如图甲所示的电路中,电源电压不变,L是标有“6V
3W”的电灯,当S1和S3闭合、S2断开时,灯L正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻R的值。
(3)S1和S3断开、S2闭合时,灯L消耗的实际功率。(不考虑温度对电阻的影响)
参考答案
第6章
电能
一、选择题
1—5.
ABABC
6—10.
CDCDB
11—15.
BBDCD
二、填空题
16.
7.2
1440
17.
(1)电磁感应
(2)240
18.
短路
2
19.
880
176
2
20.
B
b
21.
保护电路
50
0.72
三、实验探究题
22.
(1)电流
电阻
(2)U形管液面高度
BD
(3)200
(4)透明容器密闭性不好(透明容器漏气、对应电阻丝短路)
23.
(1)如图
(2)0.28
0.7
(3)S1
U额(I-)
四、分析计算题
24.
(1)小灯泡正常发光,通过小灯泡的电流IL==0.5A。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A。由I=可得,R1的阻值:R1==60Ω,50s内电流通过R1产生的热量:Q1=I12R1t=(0.1A)2×60Ω×50s=30J。
(2)灯泡的电阻:RL==12Ω,因RL<R1,所以,当开关S闭合,S1、S2都断开且滑片位于右端时,R1与R2的最大阻值串联,此时电路的总电阻最大,电路的总功率最小。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路消耗的最小功率:P小==0.36W。
25.
(1)当S1和S3闭合、S2断开时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯L正常发光,所以,电源电压U=UL=6V。
(2)当S1和S3闭合、S2断开时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由P=UI可得,通过灯泡的电流:IL==0.5A。由图乙可知,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1A。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R的电流:IR=I-IL=1A-0.5A=0.5A。因并联电路中各支路两端的电压相等,由I=可得,定值电阻R的值:R==12Ω。
(3)灯泡的电阻:RL==12Ω。当S1和S3断开、S2闭合时,灯泡L与定值电阻R串联。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I′===0.25A,灯L的实际功率:PL′=(I′)2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W。
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