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[训练范围:第十六章 第一节~第二节 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题4分,共32分)
1.直接测量消耗电能多少时可以用 ( )
A.电能表 B.电压表 C.电流表 D.电阻箱
2.如图所示的家用电器中,工作时把电能主要转化为机械能的是 ( )
3.下列家用电器中,正常工作1 h消耗的电能最接近1 kW·h的是 ( )
A.台灯 B.电视机 C.笔记本电脑 D.电饭锅
4.从如图所示的电能表中,可以获得的正确信息是 ( )
A.电能表的读数为3572 kW·h
B.电能表转盘转过2500圈消耗的电功率为1 kW
C.该电能表正常工作时的电流为20 A
D.接在这个电能表上的用电器的总功率不得超过4400 W
5.灯的亮度由它的实际功率决定。现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220 V 36 W”和“36 V 36 W”字样,如图果它们都正常发光,则 ( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.它们一样亮 D.无法确定
6.[2020·哈尔滨] 如图所示,L1的规格为“3 V 3 W”,L2的规格为“3 V 1.5 W”。灯丝电阻不变,电源电压为3 V。开关S闭合后,下列说法正确的是 ( )
A.L1和L2的电阻之比是2∶1
B.通过L1和L2的电流之比是1∶2
C.L1两端电压是2 V
D.两灯消耗的总功率是1 W
7.在如图所示的电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,关于电压表、电流表的示数及灯泡的亮度变化情况,说法正确的是(不考虑温度对灯丝电阻的影响) ( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大,灯泡变亮
B.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变暗
C.电压表示数不变,电流表示数变小,灯泡变暗
D.电压表与电流表示数之比保持不变,灯泡变暗
8.小灯泡L1和L2上都标有“6 V”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.L1的额定功率为2.4 W
B.L2的阻值为12 Ω
C.若L1和L2并联在4 V的电路中工作,则小灯泡L2的实际功率是1.2 W
D.当L1和L2串联时,若通过L2的电流为0.2 A,则L1和L2两端总电压为4 V
二、填空题(每空3分,共51分)
9.[2020·巴中] 如图所示是用来测量电能的仪表,此时的读数是 kW·h,当电路中只有一个电饭煲接入时,电饭煲正常工作6 min,发现此电能表的转盘转过了250转,则这个电饭煲的额定功率是 W。
10.如图所示是某智能手机的铭牌,该手机充满电后,储存的电能是 J。
11.如图所示,电阻R1=12 Ω,R2=6 Ω,开关闭合后电流表的示数为0.5 A,则电源电压为 V;通电5 min R2消耗的电能为 J。
12.如图所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6 V的电源上,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.6 A,电流表A2的示数为0.2 A,则电阻R1的电功率为 W,电阻R2在40 s时间内消耗的电能为 J。
13.[2020·雅安] 如图所示,电源电压为7 V保持不变,灯L2的规格为“6 V 3.6 W”,当开关S闭合,两灯发光,使用一段时间后L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1 ,灯L2的实际功率为 W。(假设灯丝电阻不变)
14.现有两个电阻A和B,通过它们的电流与其两端电压的关系如图甲所示。若把它们串联成如图图乙所示的电路,闭合开关S后,电流表的示数为0.4 A,则电阻A的电功率为 W,A、B两个电阻在1 min内一共要消耗 J的电能。
15.如图甲所示是通过灯泡L的电流与其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10 Ω的电阻R连入图乙所示电路,闭合开关S,L的实际功率为1.8 W,则电源电压是 V,此时通过R的电流是 A。
16.[2020·淄博] 如图甲所示,电源电压为3 V且保持不变,灯泡L1标有“3 V 0.9 W”字样,闭合开关,电流表A2的示数如图图乙所示,此时灯泡L1的电阻为 Ω,电流表A1的示数为 A,灯泡L1、L2的实际功率之比为 。一段时间后,发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同,可能发生的故障是 。
三、计算题(共17分)
17.(8分)手电筒是人们生活中常用的照明工具,如图甲所示是常用手电筒的结构示意图,小灯泡的型号如图图乙所示。若小灯泡的电阻是10 Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,电源电压是3 V。求:
(1)小灯泡的额定功率。
(2)闭合开关时,通过手电筒小灯泡的电流。
(3)小灯泡的实际功率,并说明小灯泡是否正常工作。
18.[2020·郴州] (9分)如图所示,将标有“6 V 3 W”的小灯泡L1和“6 V 6 W”的小灯泡L2串联接入电路中,为使两灯的电压均不高于其额定电压,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)小灯泡L1、L2的电阻。
(2)电源电压的最大值。
(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率。
答案
1.A
2.B
3.D 用电器的功率:P===1 kW=1000 W。台灯的功率约为15~100 W,电视机的功率约为150 W,笔记本电脑的功率约为70 W,电饭锅正常工作时的电功率约为1000 W。
4.D
5.C 由题意知,两灯泡的额定功率相同,并且都正常发光,所以实际功率都等于额定功率,即两灯亮度相同。
6.D 根据电路图可知,两灯泡串联;根据P=知,L1的电阻为R1===3 Ω,L2的电阻为R2===6 Ω,所以L1和L2的电阻之比为==,故A错误;因为串联电路中电流处处相等,所以通过L1和L2的电流之比是1∶1,故B错误;电路中电流为I=== A,L1两端电压:U1=IR1= A×3 Ω=1 V,故C错误;两灯泡消耗的总功率为P=UI=3 V× A=1 W,故D正确。
7.C
8.C 由图像知,当灯泡L1两端电压为6 V达到额定电压时,通过的电流是I1额=0.25 A,所以灯泡L1的额定功率为P1额=U1额I1额=6 V×0.25 A=1.5 W,A选项错误;
由图像知,两灯泡的电流与电压的关系图线均是曲线,说明电压与电流之比是变化的,即电阻是变化的,B选项错误;
由图像知,当L2两端电压为4 V时,通过的电流为I实=0.3 A,所以L2的实际功率为P2实=U实I实=4 V×0.3 A=1.2 W,C选项正确;
由图像知,当串联电路中电流为0.2 A时,两只灯泡两端电压分别为U1=4 V,U2=2 V,所以L1和L2两端总电压为U=U1+U2=4 V+2 V=6 V,D选项错误。
9.231.6 1000 (1)电能表示数的单位是 kW·h,最后一位为小数位,所以此时的示数为231.6 kW·h;(2)2500 r/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转2500转,则转盘转250转,电饭煲消耗的电能:W= kW·h=0.1 kW·h,电饭煲正常工作的电功率,即额定功率:P===1 kW=1000 W。
10.12960
11.9 450
12.3.6 48
13.短路 4.9 由图可知,两灯泡串联,若两灯中只有一灯发光,则电路故障一定不是断路,而是另一个灯泡短路,因为是L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1短路,由P=可得,灯L2的电阻:R===10 Ω,当L1短路时,此电路为L2的简单电路,灯L2的实际功率:P实际===4.9 W。
14.0.8 72 由图像可知:当电流表的示数为0.4 A时,A和B两端的电压分别为UA=2 V,UB=1 V,则电阻A的电功率:PA=UAI=2 V×0.4 A=0.8 W;电源电压:U=UA+UB=2 V+1 V=3 V,故A、B两个电阻在1 min内要消耗的电能:W=UIt=3 V×0.4 A×60 s=72 J。
15.6 0.6 由图乙可知灯泡L与电阻R并联,根据P=UI,从图像上可以看出,当L的实际功率为1.8 W时,对应的实际电压为6 V,实际电流为0.3 A,则电源电压U=U实=6 V,通过R的电流:IR===0.6 A。
16.10 0.7 3∶4 L1开路 (1)由电路图可知,闭合开关,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2的电流;根据并联电路的电压特点可知:U1=U2=U=3 V,已知U1额=3 V,所以灯泡L1正常工作,根据P=可得,L1的电阻:R1===10 Ω;灯泡L1正常工作时的电流:I1===0.3 A;由图乙可知,电流表A2的量程是0~0.6 A,则示数为0.4 A,即通过L2的电流I2=0.4 A;所以,干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.4 A=0.7 A,即电流表A1的示数为0.7 A;L1、L2的实际功率之比为P1∶P2=U1I1∶U2I2=I1∶I2=0.3 A∶0.4 A=3∶4。(2)一段时间后,其中一个灯泡熄灭,可能是电路出现开路或某灯泡短路;由于另一个灯泡发光,则不可能是灯泡短路,否则另一个灯泡也短路;由于两电流表有示数且相同,说明发光的灯泡是L2,则故障是L1开路。
17.(1)由图乙可知,小灯泡的额定电压U额=3.8 V,则小灯泡的额定功率:P额===1.444 W。
(2)通过小灯泡的电流:I===0.3 A。
(3)小灯泡的实际功率为P实=UI=3 V×0.3 A=0.9 W。
由于小灯泡的实际功率小于额定功率,所以小灯泡不能正常工作。
18.(1)由P=UI=可得,灯泡L1的电阻:R1===12 Ω,灯泡L2的电阻:R2===6 Ω。
(2)由P=UI可得,灯泡L1正常工作时的电流:I1===0.5 A,灯泡L2正常工作时的电流:I2===1 A;为使两灯的电压均不高于其额定电压,所以,电路中的最大电流为I=I1=0.5 A,此时L1两端的电压为6 V(L1正常发光),由I=可得,此时灯泡L2两端的电压为U2'=IR2=0.5 A×6 Ω=3 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压的最大值为U=U1+U2'=6 V+3 V=9 V。
(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率为P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W。