第6章电能(A卷)
一、选择题(每题2分,共40分)
1.商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:微波炉很省电,用它加
热食物花不了多少电费。顾客说:微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中,顾客混淆
的两个概念是( )
A.电压和电流 B.电功率和电流 C.电能和电功率 D.电能和电功
2.下列电器中,利用电动机原理工作的是( )
A.电磁铁 B.电风扇 C.日光灯 D.电热水器
3.下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是( )
A.电风扇 B. 电水壶 C.电视机 D.微波炉
4.小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是( )
A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小
5.如图甲所示电路中,电源电压可调,灯L1、L2的额定电压均为6V,L1、L2的I-U图像如图乙所示,闭合开关S,逐步调大电源电压至电路允许的最大值,此时( )
A. L1正常发光 B.电源电压为12V C.电路总电阻为30Ω D.电路总功率为2.4W
第5题图 第7题图 第8题图
6.甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1,则通过甲、乙的电流之比为( )
A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2
7.小明按图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮。下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大于L2的电流 B.L1的电阻小于L2的电阻
C L1两端的电压大于L2两端的电压 D.如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗
8.一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图像如图所示,电流稳定后正常工作,设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1,后因机械故障叶片停止了转动,仍通电相同时间,线圈产生的热量为Q2。忽略温度对电阻的影响,则( )
A. Q1=Q2 B.Q1>Q2 C. Q19.甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压U下,乙灯的功率为P2。两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1:P2为( )
A.9:2 B.2:9 C.4:9 D.1:9
10.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a
端向b端移动的过程中,计温度对灯丝电阻的影响,则电路总功率P与电压表
示数U之间的关系图像为( )
11.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2 A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A.2.0V 0.8 W B. 4.5V 0.5 W C.2.5V 1.0W D.4.5V 1.0W
第11题图 第12题图
12.小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1’、P2’(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定)。下列关系式正确的是( )
A.P2’> P1’> P1 B.P2’> P1> P1’ C.P1> P2’> P1’ D.P1> P1’> P2’
13.如图甲所示,R1的阻值是20Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )
A.0.45W B.0.50W C.0.80W D.0.90W
第13题图 第14题图
14.如图所示,电源电压恒为12V不变,RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10Ω、40Ω、50Ω,灯泡的额定电压为12V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则S闭合后( )
A.当S1断开,P在b端时,灯泡的功率为2.4W
B.当S1断开,P在b端时,电流表的示数为0.2A
C.当S1闭合,P在a端时,电路每秒钟消耗的电能为14.4J
D.电路消耗的总功率的最大值为14.4W
15.如果加在某导体两端的电压由6V增加到8V,通过该导体的电流增加了0.1A,则该导体的电功率增加了( )
A.0.2W B.1.4W C.1.8W D.3.2W
16.如图甲是一种电热膜,它不易氧化,工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面,将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连,如图乙。导电墨线电阻隨温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是( )
A.导电墨线间以串联的方式连接 B.不易氧化属于电热膜的物理性质
C.工作时通过导电墨线的电流始终不变 D.温度到达t0时,发热功率会急剧减小
17.如图是探究电流通过导体时产生热量多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A.该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
D.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
第17题图 第18题图 第19题图
18.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W D.电流表的示数变化了0.4A
19.小明家上次查看电能表示数为|8|5|4|3|2|,本次查看时示数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600 转
D.这个电能表的额定功率为2200W
20.如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0= 30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化并保证电路安全,则( )
A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω
B.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是2.4W
C当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为3.6W
D.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是20Ω
二、填空题(每空1分,共24分)
21.某品牌手机充电宝,标有电压为5V,容量为12000mA h,它充满电后,可以储存的电能是 J,在充电过程中,将电能转化为 能储存。
22.夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
(1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为
了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向 移动。
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是 线。
23.如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两
端电压关系的图像。若把甲和乙并联后接在电压为2 V的电源两端,电路的
总功率是 W;若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中,乙的实
际功率是 W;若把乙和“3V 3W"的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电
源两端,在保证电路元件安全的情况下,电源电压最大为 V。
24.某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲为其内部电路原理图,当开关s接触点2时,该电饭煲处于 (填 “保温”或“加热”)状态,电阻R1的阻值是 Ω。图乙是该电饭煲一次做饭过程中电功率与时间的关系图像,则这次做饭消耗的电能是 J。
第24题图 第26题图 第27题图
25.将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电源上,R1、R2消耗的功率之比P1:P2= ,此时电路消耗的总功率为P;再将它们并联后接入同一电源上,电路的总电阻R’= ,此时电路消耗的总功率为P’;则P:P’= 。
26.如图所示的电路中,电源电压恒定,灯L标有“3V 1.5W”且电阻不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器Rx标有“30Ω 2A”。闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数为0.3A,电源电压为 V。为保证电路安全,Rx允许接入的最小阻值为 Ω;移动滑片P,电路总功率的最小值为 W。
27.如图所示,电源电压为9V,电动机线圈电阻为1Ω。闭合开关,电动机正常工作,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A。电动机在1min内消耗的电能为 J,R0的阻值为 Ω,1 min内电动机产生的热量为 J。
28.如图所示,电源电压为6V,R为“30Ω 0.25A”滑动变阻器,R1为“10Ω 0.3A”电阻,R2为“20Ω 0.4A”电阻,电压表量程为0~3V。①闭合S1和S2,断开S3时,调节R,使其接入电路的阻值为10Ω,此时电路消耗的电功率为 W;②断开S1,闭合S2、S3,调节R,使电压表的示数为1V,则R接入电路的阻值为______Ω;③闭合所有开关,在保证电路安全的前提下,电阻R2消耗的电功率范围为 W
第28题图 第29题图
29. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
三、实验探究题(每空2分,共20分)
30.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8 V。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接;
(2)闭合开关,在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了以下提供的 (填“A”或“B”)滑动变阻器。可供选用的滑动变阻器:滑动变阻器A(阻值范围0~500Ω,滑片行程10cm),滑动变阻器B(阻值范围0~50Ω,滑片行程10cm)
(3)换用另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡额定功率为 W。
(4)小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验,但他操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,那么拔出小灯泡后,电流表的示数情况是 (填“示数为零”
或“有较大示数”)。
实验完成后同学们在老师的提醒下结合如图丁所示的电路图进行了误差分
析:因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通
过,会造成电流表所测电流 (填“大于”“等于”或“小于”)灯泡
中的实际电流,从而导致实验中灯泡额定功率的测量值 (填“大
于”等于”或“小于”真实值。
31.在验证焦耳定律(Q= I2Rt)中电热与电阻的定性关系时,实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲四、解答题(第32题8分,第33题8分,共16分)
32.某实验小组利用电源、电流表、电压表、滑动变阻器R、开关及导线若干测量定值电阻Rx阻值,所有元件均完好,按图连接电路(其中电压表未画出) ,进行实验,闭合开关后,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A,电压表示数相应的变化范围为6.0V~0V。求:
(1)当R接入电路为最大阻值时,若通电10s时间,R消耗的电能;
(2)Rx的阻值;
(3)若将Rx与R并联在原电源两端时,电路消耗的最小电功率。
33.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是-款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相关参数如下表乙。
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,充满电至少需要多少时间
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8V,已知电热丝R1阻值为4Ω,电热丝R2阻值为6Ω,开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为 (填“高”“中”或“低”)温挡。
②中温挡功率为多少
③高温挡工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少