第十八章 电功率 单元达标测评卷
一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.下列电流做功的过程中,电能主要转化为机械能的是( A )
A.电风扇吹风 B.电灯发光
C.电饭锅煮饭 D.电解水制氧
2.物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( C )
A.手电筒中的电流大约为3 A
B.智能手机工作电压为220 V
C.正常成年人的头围约55 cm
D.液晶电视机的额定功率约为2 000 W
3.小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( C )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小
C.电阻变大 D.电流比别处电流大
4.两个灯泡分别标有"36 V 40 W"和"220 V
30 W"的字样,当它们都正常发光时,比较它们的亮度,可知( A )
A."36 V 40 W"灯较亮
B."220 V 30 W"灯较亮
C.两灯泡一样亮
D.条件不足无法比较
5.如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是( D )
A.小灯泡亮度变暗
B.电压表示数变大
C.电流表示数不变
D.电路总功率变小
6.如图所示的电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,Rx为滑动变阻器(A、B为其两端点).闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,电压表示数的变化范围是0.6~3 V,电流表示数的变化范围是0.12~0.6 A.下列说法中正确的是( C )
A.电源电压为 6 V
B.R0的阻值为 25 Ω
C.Rx的最大阻值为20 Ω
D.移动滑片P,电路总功率的最小值为0.72 W
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共16分)
7.本市某户家庭家用电能表月末表盘的示数如图所示,此时电能表的示数是 7 624.1 kW·h.该户家庭月初时电能表示数为,本市每度电的电费约为0.5元,该户家庭本月应缴 70 元的电费.
8.如图是电热水壶内部的电路图,已知电热水壶有"加热"和"保温"两个挡,R0=44 Ω,R1=1 056 Ω,当S接1时,电热水壶处于 保温 (选填"加热"或"保温")挡;当S接2时,电热水壶通电100 s产生的热量是 1.1×105 J.
9.一只"220 V 100 W"的白炽灯接在电压为220 V的电路中,工作10 min所消耗的电能为 6×104 J,若将两个这样的灯泡串联在一起后接入220 V的电路中,则每个灯泡消耗的实际功率为 25 W.(假设灯丝的电阻保持不变)
10.一个标有"10 Ω 1 A"的定值电阻和一个标有"6 V 3 W"的小灯泡串联在电路中,为了电路安全,电路中最大电流为 0.5 A,总电压不超过 11 V.
11.如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,由图象可知,当甲、乙并联在8 V的电源上,电阻之比R甲∶R乙= 3∶4 ;当甲、乙串联在9 V的电源上,实际功率之比P甲∶P乙= 5∶4 .
12.将标有"3 V 3 W"和"6 V 6 W"的甲、乙两只小灯泡串联接在3 V的电源两端,则 乙 (选填"甲"或"乙")灯较亮;若将两灯并联接在该电源两端,此时乙灯的实际功率为 1.5 W.(不计温度对灯丝电阻的影响)
13.一台玩具四驱车上的小电动机,两端接上3 V电压时它正常转动,通过线圈的电流为0.4 A.若电动机内的线圈电阻为2 Ω,小电动机的功率是 1.2 W,通电一分钟,线圈产生的热量是 19.2 J.
14.如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R最大阻值是20 Ω.闭合开关,滑动变阻器的P-R图象如图乙所示,则当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为 0.2 A,保持滑片在最右端不动,通电10 s电流通过R1产生的热量是 4 J.
甲 乙
三、识图、作图题(本题共4小题,共9分)
15.(2分)某家用电能表的有关参数如图所示,该电能表上用电器的总功率不能超过 4 400 W.该电能表的转盘每小时最多转 1 584 转.
16.(2分)某电烤箱工作时有三个挡位,分别是高温挡、中温挡和低温挡.工作原理图如图所示,要使电烤箱处于低温挡,开关S1应 断开 (选填"断开"或"闭合"),S2应接 b (选填"a"或"b")处.
17.(2分)如图所示为探究"电流热效应与哪些因素有关"的实验装置,小明要探究电流热效应与电阻的关系.请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整.
答案:如图所示.
18.(3分)如图所示,甲为某电饭锅,其工作电路由手动开关S1、温控开关S2及加热电阻R1和R2(R1=10R2,额定电压均为220 V)构成,当闭合手动开关S1时(此时常温下的S2处于闭合状态),两电阻同时正常工作进行煮饭,当饭熟时,温控开关S2自动断开,进入极小功率的保温状态.请你将其电路图画在乙图虚线方框内(电源已画出).
甲 乙
答案:如图所示.
四、实验探究题(本题共2小题,共20分)
19.(10分)如图所示为"探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关"实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气.
甲 乙
(1)实验中通过观察 U形管中液面高度差 的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是 A (填序号).
A.探究物体的动能跟哪些因素有关
B.探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下, 电阻 越大,产生的热量越多.
(3)乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的 电流 不同.
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好,请你分析实验现象不同的原因: 电阻R3断路 .
20.(10分)在"测量小灯泡的电功率"的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω).
甲 乙 丙
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.(要求:滑片向右移动时,连入电路中的阻值变大)
答案:如图所示.
(2)连接电路时,开关应处于 断开 状态.
(3)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表、电压表都有示数,则原因是: 小灯泡的实际功率太小 .接下来的操作是 移动变阻器的滑片,减小变阻器接入电路中的电阻值,观察电流表和电压表的示数及小灯泡的亮度 .
(4)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 2.2 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 A (选填"A"或"B")端移动.
(5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示.分析图象可知:该小灯泡的额定功率为 0.5 W.
(6)有同学认为"该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系".你认为这种说法 错误 (选填"正确"或"错误").理由: 温度不同,灯丝电阻不同 .
五、计算与简答题(本题共3小题,共17分.简答部分要有必要的分析和说明,计算部分要有主要公式及数值代入过程,计算结果要有数值和单位)
21.(4分)我们夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药片加热,我们就可以安稳的睡觉了,根据上面的描述请回答下列问题:
(1)电蚊香器是利用什么原理工作的?
答:(1)电蚊香器是利用电流的热效应工作的;
(2)为什么导线温度不高,而只有发热体温度高?
答:(2)电蚊香器在使用时,电蚊香器和导线串联,I电蚊香器=I导线,通电时间t相同,根据Q=I2Rt,R电蚊香器>R导线知,电流产生的热量:Q电蚊香器>Q导线,所以会出现导线温度不高,而只有发热体温度高的现象.
22.(6分)小华有4 V的蓄电池和规格为"3 V 3 W"的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图所示的电路.求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
解:(1)小灯泡正常发光,即小灯泡在额定电压下工作,此时小灯泡的电流:
I=I额===1 A;
(2)小灯泡正常发光1 min消耗的电能;
解:(2)小灯泡正常发光,此时小灯泡的电功率为额定功率,此时小灯泡正常发光1 min消耗的电能:W=P额t=3 W×60 s=180 J;
(3)定值电阻的阻值和电功率.
解:(3)小灯泡正常发光,即小灯泡两端电压为额定电压,通过小灯泡的电流大小等于额定电流,由电路图可知,小灯泡与定值电阻串联,所以通过定值电阻的电流IR=I额=1 A,
定值电阻两端的电压:
UR=U0-U额=4 V-3 V=1 V,
定值电阻的阻值:R===1 Ω,
此时定值电阻的电功率:
PR=IRUR=1 A×1 V=1 W.
23.(7分)小明的爸爸在网上购买了一款新型电烤箱又名"空气炸锅"(如图甲所示),其原理是利用热空气流加热食物.工作电路图如图乙,工作时,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度.已知电风扇的功率为40 W,电热管的电阻R为48.4 Ω.求:
甲 乙 丙
(1)温控开关控制 R (选填"电风扇""R"或"电风扇和R").正常工作时,电热管R的电功率是多少瓦?
解:(1)由P=可得电热管正常工作时的电功率:
PR===1 000 W;
(2)用这个电烤箱在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为15分钟,电热管正常循环工作时,P-t图象如图丙所示,则本次烤鸡翅共消耗多少电能?
解:(2)由电路图可知,当焙烤鸡翅时,电风扇与电热管是并联关系,电风扇在15分钟内一直工作,由P=可得电风扇消耗的电能:
WM=PMtM=40 W×15×60 s=3.6×104 J,
从丙图可知电热管在15分钟内,只工作了12 min,电热管消耗的电能:
WR=PRtR=1 000 W×12×60 s=7.2×105 J,
本次焙烤鸡翅共消耗的电能:
W=WM+WR=3.6×104 J+7.2×105 J=7.56×105 J.第十八章 电功率 单元达标测评卷
一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.下列电流做功的过程中,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇吹风 B.电灯发光
C.电饭锅煮饭 D.电解水制氧
2.物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A.手电筒中的电流大约为3 A
B.智能手机工作电压为220 V
C.正常成年人的头围约55 cm
D.液晶电视机的额定功率约为2 000 W
3.小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小
C.电阻变大 D.电流比别处电流大
4.两个灯泡分别标有"36 V 40 W"和"220 V
30 W"的字样,当它们都正常发光时,比较它们的亮度,可知( )
A."36 V 40 W"灯较亮
B."220 V 30 W"灯较亮
C.两灯泡一样亮
D.条件不足无法比较
5.如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡亮度变暗
B.电压表示数变大
C.电流表示数不变
D.电路总功率变小
6.如图所示的电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,Rx为滑动变阻器(A、B为其两端点).闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,电压表示数的变化范围是0.6~3 V,电流表示数的变化范围是0.12~0.6 A.下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 6 V
B.R0的阻值为 25 Ω
C.Rx的最大阻值为20 Ω
D.移动滑片P,电路总功率的最小值为0.72 W
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共16分)
7.本市某户家庭家用电能表月末表盘的示数如图所示,此时电能表的示数是kW·h.该户家庭月初时电能表示数为,本市每度电的电费约为0.5元,该户家庭本月应缴元的电费.
8.如图是电热水壶内部的电路图,已知电热水壶有"加热"和"保温"两个挡,R0=44 Ω,R1=1 056 Ω,当S接1时,电热水壶处于(选填"加热"或"保温")挡;当S接2时,电热水壶通电100 s产生的热量是J.
9.一只"220 V 100 W"的白炽灯接在电压为220 V的电路中,工作10 min所消耗的电能为J,若将两个这样的灯泡串联在一起后接入220 V的电路中,则每个灯泡消耗的实际功率为W.(假设灯丝的电阻保持不变)
10.一个标有"10 Ω 1 A"的定值电阻和一个标有"6 V 3 W"的小灯泡串联在电路中,为了电路安全,电路中最大电流为A,总电压不超过V.
11.如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,由图象可知,当甲、乙并联在8 V的电源上,电阻之比R甲∶R乙=;当甲、乙串联在9 V的电源上,实际功率之比P甲∶P乙=.
12.将标有"3 V 3 W"和"6 V 6 W"的甲、乙两只小灯泡串联接在3 V的电源两端,则(选填"甲"或"乙")灯较亮;若将两灯并联接在该电源两端,此时乙灯的实际功率为W.(不计温度对灯丝电阻的影响)
13.一台玩具四驱车上的小电动机,两端接上3 V电压时它正常转动,通过线圈的电流为0.4 A.若电动机内的线圈电阻为2 Ω,小电动机的功率是W,通电一分钟,线圈产生的热量是J.
14.如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R最大阻值是20 Ω.闭合开关,滑动变阻器的P-R图象如图乙所示,则当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为A,保持滑片在最右端不动,通电10 s电流通过R1产生的热量是J.
甲 乙
三、识图、作图题(本题共4小题,共9分)
15.(2分)某家用电能表的有关参数如图所示,该电能表上用电器的总功率不能超过W.该电能表的转盘每小时最多转转.
16.(2分)某电烤箱工作时有三个挡位,分别是高温挡、中温挡和低温挡.工作原理图如图所示,要使电烤箱处于低温挡,开关S1应(选填"断开"或"闭合"),S2应接(选填"a"或"b")处.
17.(2分)如图所示为探究"电流热效应与哪些因素有关"的实验装置,小明要探究电流热效应与电阻的关系.请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整.
18.(3分)如图所示,甲为某电饭锅,其工作电路由手动开关S1、温控开关S2及加热电阻R1和R2(R1=10R2,额定电压均为220 V)构成,当闭合手动开关S1时(此时常温下的S2处于闭合状态),两电阻同时正常工作进行煮饭,当饭熟时,温控开关S2自动断开,进入极小功率的保温状态.请你将其电路图画在乙图虚线方框内(电源已画出).
甲 乙
四、实验探究题(本题共2小题,共20分)
19.(10分)如图所示为"探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关"实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气.
甲 乙
(1)实验中通过观察的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是(填序号).
A.探究物体的动能跟哪些因素有关
B.探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,越大,产生的热量越多.
(3)乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的不同.
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好,请你分析实验现象不同的原因:.
20.(10分)在"测量小灯泡的电功率"的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω).
甲 乙 丙
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.(要求:滑片向右移动时,连入电路中的阻值变大)
(2)连接电路时,开关应处于状态.
(3)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表、电压表都有示数,则原因是:.接下来的操作是.
(4)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向(选填"A"或"B")端移动.
(5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示.分析图象可知:该小灯泡的额定功率为W.
(6)有同学认为"该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系".你认为这种说法(选填"正确"或"错误").理由:.
五、计算与简答题(本题共3小题,共17分.简答部分要有必要的分析和说明,计算部分要有主要公式及数值代入过程,计算结果要有数值和单位)
21.(4分)我们夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药片加热,我们就可以安稳的睡觉了,根据上面的描述请回答下列问题:
(1)电蚊香器是利用什么原理工作的?
(2)为什么导线温度不高,而只有发热体温度高?
22.(6分)小华有4 V的蓄电池和规格为"3 V 3 W"的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图所示的电路.求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)小灯泡正常发光1 min消耗的电能;
(3)定值电阻的阻值和电功率.
23.(7分)小明的爸爸在网上购买了一款新型电烤箱又名"空气炸锅"(如图甲所示),其原理是利用热空气流加热食物.工作电路图如图乙,工作时,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度.已知电风扇的功率为40 W,电热管的电阻R为48.4 Ω.求:
甲 乙 丙
(1)温控开关控制(选填"电风扇""R"或"电风扇和R").正常工作时,电热管R的电功率是多少瓦?
(2)用这个电烤箱在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为15分钟,电热管正常循环工作时,P-t图象如图丙所示,则本次烤鸡翅共消耗多少电能?