第十八章 电功率
一、选择题
1.下列情况中不属于防止电热危害的是 ( )
A.电视机的后盖有许多孔 B.电动机外壳有许多散热片
C.电脑机箱内有小风扇 D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
2.有额定电压和额定功率均为“220V,100W”的电烙铁、电风扇、电视机,若三者都在额定电压下正常工作,则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是( )
A.电视机 B.电烙铁 C.电风扇 D.一样多
3.小华设计了一种测定风速的装置,其简化电路如图所示。其中R1为定值电阻,探头、金属杆和滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下移动。无风时,滑片P在R2的一端。下列说法错误的是( )
A.当有风吹过探头时,探头带动滑片P向上移动
B.风速越大,电压表示数和电流表示数的比值变大
C.风速变小时,R1消耗的功率变大
D.风速变大时,电路中消耗的总功率变小
4.在图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都发光,电源电压3V保持不变,电流表指针的位置如图乙所示,电流表读数是0.5A,下列说法中正确的是( )
A.电流表的读数是0.4A
B.灯的功率为4.5W
C.通过灯的电流为0.1A
D.若某时刻电流表和的示数相等,则可能是的灯丝烧断了
5.如图所示,是小灯泡 L 和定值电阻 R 的 I-U 图像,由图像可知( )
A.R的电阻为5Ω
B.小灯泡的电阻为10Ω
C.只将L 与 R 串联在电流为0.2A的电路中,总功率为0.4W
D.只将L 与 R 并联在电压为2V的电路中,干路中的电流为0.3A
6.如图所示电路,电源电压为9V且保持不变,闭合开关后,当滑片P在右端时,电流表示数为0.3A,滑动变阻器消耗功率为1.8W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,小灯泡恰好正常发光。则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为18Ω B.灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C.灯泡正常发光时的功率为2W D.当滑片P移至中点时,滑动变阻器消耗的功率为6.4W
7.如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变,握力显示表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5Ω,不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。电路中电流变化的范围为0.1~0.6A,则下列说法正确的是( )
A.施加的力最大时电路中电流为0.6A B.R1连入电路阻值变化范围是0~30Ω
C.电路消耗的总功率变化范围是0.3W~1.5W D.R1消耗的最大功率为0.45W
8.某同学家中有一个标有“220V 1100W”的即热式水龙头,其电阻为R0,他发现冬天水温较低,春秋两季水温较高,于是他改装了电路,增加了两个相同的发热电阻R、两个指示灯(指示灯电阻不计)和单刀双掷开关S2。其中,开关S2可以同时与a、b相连,或只与c相连,使其有高温和低温两挡,如图所示。正常工作时高温挡和低温挡工作的总电流之比为4︰1,下列说法正确的是( )
A.改装前,正常加热1分钟产生的热量是6.6×103J B.改装后,高温挡工作时绿灯亮
C.R的阻值为44Ω D.改装后,低温挡的电功率为275W
二、填空题
9.在如图甲所示的电路中,电源电压保持6V不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电压表的示数如图乙所示。则通过电阻R1的电流 A;电阻R2电阻 Ω;电路消耗的总电功率 W
10.把标有“6V,3W”的灯泡L接在电路中,灯泡L恰好能正常发光,电流表量程选用“”。若再在灯泡L上方并联一个定值电阻R,如图所示。为了保证各元件不会被损坏,则并联的定值电阻R消耗的最大电功率是 W。
11.电热炉是利用电流的 效应来工作的。甲、乙两个电热炉上分别标有“220V;1000W”和“220V;500W”的字样,如果把它们串联在220V的电路中使用,则 (选填“甲”或“乙”)实际消耗的电功率较大;如果将它们并联在220V的电路中使用,则甲在30min内产生热量 J。
12.甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压的关系图像如图所示。则甲灯正常工作时的功率是 W;当甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路的总功率是 W。
13.如图-1所示电路中,电源电压恒为12V,小灯泡L标有“6V 3W”的字样。小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。当开关S接1时,将的滑片从最右端向左移,滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图-2所示,滑动变阻器的阻值调节至图-2中M点时,滑动变阻器的功率为1.408W,电路的电流为 A。当开关S接1时,调节滑片,使的功率等于R的功率,电路的总功率为;当开关S接2时,调节滑片,使小灯泡L正常发光,电路的总功率为,则 。
三、实验探究题
14.某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关,他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中 ;
(2)实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化,选用空气而不用水做实验,是因为相对于水,空气受热更容易 ,可使U形管中液柱上升更快,实验现象更明显;
(3)接好电路,闭合开关,通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差变化比较大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下, 越大,所产生的热量越多;
(4)移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验,此实验探究的是电流产生的热量跟 的关系,在通电一段时间后,观察到左侧U形管中液面高度差变化比较大,由此得到的结论是 ;
(5)若将图乙中右侧两个电阻并联后一并放入容器内,相同时间内,U形管左右液面高度差变化之比为 (不考虑热量损失)。
15.小于和小琪在做“测定小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3节新干电池全部串联接入且保持不变,小灯泡上标有“2.5V”字样,滑动变阻器共2款,分别标有“10Ω 1A”和“5Ω 3A”字样,小于连接电路,将滑片P移至一端,闭合开关后,移动滑片P,当滑片P处于某一位置时,发现电压表,电流表示数如图所示,继续移动滑片P至另一端,全过程小灯始终发光偏暗;经过思考后,小于重新调整电路,移动滑片P至小灯正常发光时,电流表A示数在如图所示的基础上偏转了2小格
(1)请你用笔画线代替导线,将小于实验中调整电路前的实物电路图连接完整 ;
(2)小于判断小灯正常发光的依据是 ,电源电压U= V;
(3)计算说明滑动变阻器的规格 和小灯的额定功率P额;
(4)小琪在一旁画出了猜测通过小灯泡的电流随其两端电压变化可能的图像,你认为正确的图像图像应该是图中的 (选填“甲”或“乙”),小琪和小于 (选填“能”或“不能”)用该实验装置中的器材完成探究电流与电压的关系;
(5)小于结束实验后,小琪想自己独立测量标有“0.3A”字样的小灯泡的额定功率,却发现电压表坏了,于是她设计了图丁电路。已知小灯泡的额定电流为,图中为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知),实验步骤如下:
①将单刀双掷开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器的滑片至适当位置,记下电流表示数为0.3A和电阻箱的读数R1;
②将单刀双掷开关接b,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数不变,记下电阻箱的读数R2;
③小灯泡的额定功率为P额= 。
四、计算题
16.如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.6A,电流表A的示数为1.4A,求:
(1)通过定值电阻R2的电流;
(2)1min内电路所消耗的总电能。
17.如图所示,已知电源电压保持6V不变,定值电阻R2的阻值为30Ω,当只闭合开关S1、S3时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;只闭合开关S2时,电流表示数为0.1A,求:
(1)小灯泡L的额定功率;
(2)只闭合开关S2时,通电1min电路产生的热量;
(3)电路消耗的最大电功率。
18.小华家买了一个家用电吹风及其简化电路如图所示,主要技术参数如下表,电吹风在额定电压下工作,求:
热风温度
额定功率 热风时:
冷风时:
额定电压
质量
(1)当电吹风吹冷风时,正常工作消耗的电能是多少
(2)当电吹风吹热风时,电热丝的电阻是多大
(3)当电吹风吹冷风正常工作,若电吹风内电动机的电阻是,则电动机效率为多少