第18章 电功率单元测评卷（有答案）

第十八章 电功率单元测评卷
一、填空题(每空1分，共11分)
1.在家庭电路中，电线相互连接处，因为接触不良，容易造成 变大，根据焦耳定律可知，在通电时间和 相同时，该处比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
2.标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时，用电压表测得其两端电压如图所示，则灯泡的实际电压为 V，灯泡的实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)60W。
3.图中 把它们并联在 的电路中。则 和 并联后的总电阻为 Ω；通电 30s，电阻. 消耗的电能为 J。
4.如图是分别测量两个电阻时得到的电流随电压变化的图象，将这两个电阻串联后接入电路中， 两端的电压 与 两端的电压 的关系是 ；将这两个电阻并联后接入电路中， 消耗的电功率 与 消耗的电功率. 的关系是 (均选填“>”“=”或“<”)
5.如图所示， 的变化范围是0~20Ω，电源电压 不变，当S断开，滑片P滑到B点时，电路消耗的总功率是1.2W，则 的阻值是 Ω；当S闭合，滑片 P 滑到 A点时，电路在 1min产生的总热量 J。
6.在如图所示的电路中，灯泡 L 上标有“6V 3W”字样，当只闭合开关 时，灯泡 L恰能正常发光，电阻. 的功率为 当只闭合开关 时，电流表的示数为0.3A，电阻. 的功率为 已知 不考虑温度对灯丝电阻的影响，则电阻. 与 的比值为 。
二、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分。 第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分)
7.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是 ( )
A.电风扇 B.洗衣机
C.电热水壶 D.电视机
8.电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这主要是因为 ( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
9.小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是( )
A.在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B.在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C.正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D.在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
10.如图所示的电路中，电源电压恒为 3V，灯泡 L 的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后，滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列判断正确的是 ( )
A.灯泡 L 亮度变暗
B.电压表示数变大，电流表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小
D.灯泡L 的最大功率为0.9W
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0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是 ( )
A.2.0V 0.8W B.2.5V 1.0W
C.4.5V 1.0W D.4.5V 1.8W
12.额定电压都是 110V，额定功率 的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个 ( )
13.(双选)某家用电能表的有关参数如图所示，可知 ( )
A.该电能表上用电器的总功率不能超过 2.2kW
B.该电能表上用电器的总功率不能超过8.8kW
C.该电能表的转盘每小时最多转 3000r
D.该电能表的转盘每小时最多转 26400r
14.(双选)如图所示，小宇同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，将电压表并在了滑动变阻器两端，闭合开关，发现电路存在故障，并作如下分析，下列判断正确的是 ( )
A.若灯不亮，电压表有示数，电路故障可能是灯泡断路
B.若灯不亮，电流表有示数，电路故障可能是灯泡短路
C.若灯不亮，两表都有示数，电路故障可能是滑动变阻器短路
D.若灯不亮，电压表有示数，电路故障可能是滑动变阻器断路
三、实验探究题(26 分)
15.(8分))如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 3.8V，电阻约为12Ω，电源电压为6V。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 (选填“A”或“B”)端。闭合开关，灯泡不亮，电压表和电流表都有示数，但示数较小，接下来的操作是 。
(3)当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为0，电压表示数接近6V，你认为故障可能是 。、
(4)完成测量后，同学又找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。当电阻为 10Ω时，电流表的示数为0.2A；换用20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为 V，读出电流表的示数。多次换用阻值不同的电阻，进行正确操作后即可得出结论。
16.(10分)用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。相同烧瓶内装满了煤油。
(1)烧瓶中装入的煤油是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。
(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝 与 的阻值应 ，通过 的电流 通过 的电流。
(4)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明 。
(5)小红用如图乙所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度 h与电流I 的关系图象。根据焦耳定律可知，图丙中能正确反映h—I关系的是 。
【拓展】用 可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用 Q 计算电流通过任何用电器产生的热量吗 请用实例说明原因 。
17.(8分)最近，小孟家里的电灯经常忽明忽暗，小孟从学校借来实验仪器，想通过实验来研究产生这种现象的原因。
(1)图甲是小孟连接的部分电路，还有三条导线没有连上。请你用笔画线代替导线，帮助小孟将电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向左边移动时，电路中的电流变大。
(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左边滑动，小灯泡慢慢变亮，电压表示数逐渐变大；接着又向右移动滑片，小灯泡又逐渐变暗，电压表示数逐渐变小。小孟分析：“电灯忽明忽暗是电灯两端的 不稳定造成的。”
(3)小孟在小灯泡上只看到“0.3A”的字迹，其他看不清楚，于是，在电路中加接了一只电流表继续实验，实验数据记录如表。当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图乙所示。请帮助小孟计算出这只小灯泡的额定功率，是 W。
实验次数 1 2 3
U/V 2.8 4.0
I/A 0.28 0.3 0.32
亮度 逐渐变亮
(4)小孟结合学过的电学知识进一步分析，家里的电灯有时虽然暗些，但是电灯的实际功率变小了，消耗的电能也少了，那么此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。小孟的想法对吗 请简要说明理由 。
四、综合应用题(17 分)
18.(9分)已知A灯标着“6V 3W”,B灯标着“6V 6W”,滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示，则：
(1)将A、B两灯并联接在6V 电源两端，求30min内电路消耗的电能；
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端，使 A 灯恰好正常发光，求此时 B灯电阻；
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(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A 灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。
19.(8分)如图是一种老式电饭锅的简化电路原理图，该锅的部分参数如下表。煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到 时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态。
型号 YJ408G
额定功率 煮饭 880W
保温 176W
额定电压 220V
容量 4L
质量 3.8kg
加热方式 底盘加热
(1)在通常情况下用这种电饭锅烧水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么
(2)发热板 的阻值是多少
(3)保温时，发热板的发热功率是多少
(4)从能量利用率的角度，通过计算说明这种电饭锅的不合理性。
一、1.电阻 电流 解析：导线相互连接处往往接触不良，根据焦耳定律的公式 可知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处比别处更容易发热就是电阻过大造成的。
2.11.5 小于 解析:图中电压表选择的是0~15V 的量程,其示数为 11.5V;根据. 则 灯泡的实际功率小于60W。
3.2.4 67.5
4.> < 解析:根据图象可知, ，串联时，电流相等，电压和电阻成正比，所以有 并联后，电压相等，根据 所以有
5.100 108 解析:当 S断开,滑片 P滑到B点时, 被断路， 与 串联，电路的总电流为： 两端的电压为： 两端的电压为： 当 S闭合，滑片 P 滑到A 点时,R 与 R 并联,它们的总电阻为: 电路在1min产生的总热量为：Q=
解析：当只闭合开关 S 时，灯泡 L与电阻R 串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以由 P=UI 可得，电路中的电流： 当只闭合开关S 时，灯泡L与电阻R 串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流 由 可得,R 与 R 的功率之比: 解得：
二、7. C 8. D
9. C 解析：电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同，而用电器正常工作时的电压就是额定电压，A、B错误；由柱状图可知正常工作时，电烤箱的功率大于电视机的功率，它们的额定电压相同，根据I=P/U可知通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流，C正确；正常工作时，电烤箱的功率最大，但其使用时间不一定长，所以消耗的电能不一定最多，所以用电费用不一定比电饭锅的多，D错误。故选C。
10. D 解析：由图知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路的电流；滑片P由b端向a端滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，总电阻变小，在电源电压一定的条件下，电路中的电流变大，即电流表示数变大，B错误；根据 可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，A错误；电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻(且灯泡电阻不变)，则该比值不变，C错误；当变阻器连入电路中的电阻为0时，灯泡的电压最大(等于电源电压3V)，灯泡L的最大功率： 9W,D正确。 故选D。
11. C
12. C 解析:根据 可得，两灯泡的电阻分别为： 所以 图 A 中灯泡 A 和灯泡B 串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知，灯泡B两端的电压大于110V，所以两灯都不能正常工作，故A错误；图B中灯泡A和可变电阻R 并联后又和灯泡B 串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R 并联后和灯泡B的电阻相等，但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以灯泡A与可变电阻R 并联后的电阻小于灯泡B的电阻，此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作，故B错误；图C中灯泡B与可变电阻R 并联后的电阻可以等于灯泡A的电阻，可以使灯泡A和灯泡B 正常工作，则C图中的电路总电阻为 图D中灯泡A和灯泡B 并联后又与可变电阻R 串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡A 与灯泡B 并联后和可变电阻R的阻值相等，通过调节变阻器的阻值可以做到，即两灯泡可以正常工作，由 得灯泡B和灯泡A 并联后的电阻R≈86.4Ω，则D图的总电阻为 电源电压一定，根据公式 可知，电路总电阻越大，消耗的总功率就越小，比较可知，C图中的电路总电阻大，消耗的总功率最小。选C。
13. BD 解析：该电能表上的额定电压为220V，通过的最大电流为 40A，则用电器的总功率不能超过.P=UI=220V×40A=8800W=8.8kW,A错误，B正确；该电能表每小时消耗的最大电能为W=Pt=8.8kW×1h=8.8kW·h,则电能表的转盘每小时转的圈数为3000r/(kW·h)×8.8kW·h=26400r,C错误,D正确。故选BD。
14. BD 解析：若灯泡断路，则电压表无示数，A项错误；若灯泡短路，灯泡不亮，电流表有示数，B项正确；若滑动变阻器短路，则电压表无示数，C项错误；若滑动变阻器断路，电路中没有电流，灯泡不亮，电压表测电源两端的电压，电压表有示数，D项正确；故选BD。
三、15.(1)如图所示 (2)B 向A端缓慢调节滑动变阻器 (3)1.216 小灯泡断路 (4)B2
16.(1)绝缘体 (2)如图所示 (3)相等 小于 (4)在通电时间和电阻相同情况下，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 (5)A 【拓展】不能。电动机工作时，消耗的电能为 但其消耗的电能转化为机械能和内能，则 所以当电流通过有些用电器时，其产生的热量是不能用 来计算的
17.(1)如图所示:
(2)电压 (3)1.05 (4)小孟的想法不对。使用电热水壶烧开一壶水消耗的电能(或水吸收的热量)是一定的，而消耗电能(或电流做功)的多少与用电器的电功率和通电时间有关，电热水壶的实际功率变小(或用电器两端的电压变小，电流也变小)时，需要的加热时间变长，所以不能省电
四、18.解：(1)将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，故两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即 电路的总功率为P总=PA+PB=3W+6W=9W,30min内电路消耗的电能为 (2)将A、B两灯串联接在某电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光，则电路中的电流为 由图甲可知，B灯泡两端的电压为 B灯电阻为 (3)将 A灯与滑动变阻器R 串联接在12V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，所以，由P=UI可知， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为 解得: 由图甲可知，此时电路中的电流为 I'=0.4A，则滑动变阻器的功率为
19.解：(1)在通常情况下用电饭锅烧水，沸腾时水温为100℃，也就是烧水时水温不会达到103℃，所以保温开关S不会自动断开；(2)煮饭时，温控开关S闭合，R 被短路，电路中只有 R ，此时电饭锅的功率为 880W，由 可得 3)保温时，温控开关S断开，R 和R 串联，此时电饭锅的功率为176W，由P=UI 可得：I 由 P=I R可得发热板的发热功率为： 55Ω=35.2W;(4)保温时,电饭锅的能量利用率为: 20%，由此得出，保温时能量的利用率很低，浪费了能源，所以不合理。