第16章 电流做功与电功率单元测试题
一、填空题(本大题共11小题,每空2分,满分22分)
1、如图所示是某家庭的电能表及其某月月初、月末的两次示数,若当地电费为0.5元/度,则本月他家的电费为 元。
第1题图 第2题图 第4题图 第5题图
2、两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示,现将二者串联接在电压为3V的电源上,则甲、乙的电功率之比为
3、一台家用电脑处于待机状态下的电功率大约为10W,如果这台电脑平均每天的待机时间以10h计算,那么待机的状态下100天消耗的电能是 KW h。
4、如图,小灯泡L1标有“1.5V 0.3A”字样,L2标有“3V 3W”字样,AB两端的电压U=1.5V,闭合开
关S,两只小灯泡消耗的总功率为 W。
5、如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2让两个电路中的灯泡均正常发光。则电路的总电阻之比R甲:R乙= 。
6、一只标有“6V 3W”小灯泡,接在电源电压12V的电路中,为使其正常发光,应串联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变);该电路通电40s电流做的电功是 J。
7、如图电路中,U=12V,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,当S1,S2都闭合时,6s内电流通过R2产生的热量
是 J。
第7题图 第9题图 第10题图 第11题图
8、一台标有“5V 2.5W”的带有USB接口的小电风扇,线圈电阻1Ω,正常工作1min,产生的热量为 J
9、小红家买了一台电烤箱,有高、中、低三个档位的发热功率,如图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。已知:R1=121Ω,R2=242Ω,电源电压保持不变。电烤箱在中挡位工作5min,电热丝产生的热量是 J。
10、如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电流为2A,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
11、如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从位置a移到另一位置b的过程中,电流表的示数变化范围为0.4A~0.2A,电压表的示数变化范围为2V~4V,则滑动变阻器的滑片P在a位置和b位置时,定值电阻R0消耗的功率变化量为
二、选择题(本大题7小题,每小题2分,满分14分)
12、关平电功说法正端的是( )
A.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能 B.通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
C.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少
D.电流做了多少功,就有多少形式的电能转化为其它形式的能
13、如图所示,电源电压6V且保持不变,当闭合开关S时,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2为0.5A,下列说法正确的是( )
A.R1的期值为6Ω B. R2的期值为12Ω C. R1消耗的电功库为12W D. R2消耗的电功库为6W
第13题图 第14题图 第17题图 第18题图
14、如图所示,将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯炮电阻不变,则正常发光的灯和电路中电阻中电流分别是( )
A.L1 0.5A B. L2 0.5A C. L1 1A D. L2 1A
15、将规格都是“220V 18OW”的一台电冰箱。一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同。则下列说法正确的是( )
A.电冰箱产生的热量最多 B电脑产生的热量最多 C.电热毯产主的热量最多 D.三者产生的热里一样多
16、用电高峰期,会看到家里的白炽灯比正常发光要暗一些。这是因为:用电高峰期并联电路增多,造成( )
A.电路中的总电阻增大 B.白炽灯两端的实际电流增大
C.白炽灯炮的实际功率减小 D.白炽灯两端的额定功率减小
17、把一个标有“10V 3W”的小灯炮和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡能正常工作,该电路正常工作10s定值电阻产生的热量是( )
A 6J B 30J C 36J D 60J
18、如图所示,滑动变阻器的滑片Р处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时将滑动变阻器的滑片P向右移动,则( )
A L1与L2都变亮 B L1变暗,L2变亮 C L1变亮,L2变暗 D L1与L2都变暗
三、实验探究题(本大题2小题,每小题8分,满分16分)
19、在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整,要求滑动变阻器滑片P向A移动时,电流表示数变大,导线不交叉。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,出现该状况的原因是 。(填字母序号)
A.电流表内部断路了 B.灯座内部出现了短路 C.灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
(4)另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻,同学们设计了如图丙所示的电路,并正确测出小灯泡的额定功率,已知电源电压不变,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额;
②闭合开关S,断开S1,再闭合S2,保持滑动变阻器滑片P位置不动,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、U、R0表示)
20、在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,实验电路如图1所示,其中R1>R2
【实验一】:探究电流产生的热量与电阻大小的关系:
(1)实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制电流相同;电阻丝放出热量的多少,通过 来进行判断。
(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少,a、b两瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选水,是因为煤油的比热容 水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【实验二】:探究电流产生的热量与电流大小的关系:
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1加热的煤油,在实验一中温度升高△t1,在实验二中温度升高△t1′,则△t1′ 2△t2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体,并接入两根阻值相同的电阻丝,就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为△t,若不计热量损失,则a液体的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
四、计算题(第21小题4分,第22小题6分,第23小题6分,共16分)
21、一个电动机,正常工作时的电流为I,如果有一次工作过程中,突然被卡住不能转动,电流增大至I1,已知电动机的内阻不变。求证:该电动机正常工作时将电能转化为机械能的效率为:η=
22、火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图,它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”“1和2”“2和3”或“3和4”接线柱上。正常工作时,低温挡功率为高温挡功率的,R1=242Ω,R2=60.5Ω,(忽略温度对电阻的影响)求:
(1)高温挡工作时的功率是多少?
(2)低温挡工作时,R3的电阻是多少?
(3)某次聚餐小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温挡加热汤液2min,电能表的表盘转了81转。此时电路电源的实际电压是多少?[电能表的铭牌上标有3000r/kW h]
23、如图甲,n个相同的电阻R并联,其总电阻可以用一个等效电阻R′表示(如图乙).
(1)如图丙,A、B之间的电压U=220V.通过导线为远处的M、N之间的用电器供电,由于距离很远,导线AM和BN的电阻不可忽略,它们的总电阻用图中的r表示,r=4Ω.若M、N之间并联10个阻值为R=400Ω的相同电阻,求通过导线AM的电流大小.
(2)试分析说明:在图丙的电路中,M、N之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小.
答案
1、 40; 2、 1:2; 3、 10; 4、 1.2; 5、 1:2; 6、 240;
7、 32; 8、 1.5; 9、 1.2×10; 10、 18、 11、 1.2;
12 13 14 15 16 17 18
D D B C C A B
19、(1)如图所示:(2)B; (3)0.75; (4)U额×(U-U额)/R0;
20、(1)温度计示数的变化; (2)小于; (3)大于; (4)c=IRt/mΔt;
21、设电动机两端电压为U,电丝电阻为R,∵工作过程中,突然被卡住不能转动,电流增大至I1,∴R=。
由公式W总=W机+Q可知:W机=W总-Q=UIt-I2Rt,∴η=
22、(1)1000W; (2)161.5Ω; (3)198V;
23、(1)5A;