18电功率
一、电能
1.如图为小楷家的电能表。断开其他用电器,只让热水壶单独工作2min,转盘转动了100r。下列选项正确的是( )
A.此电能表允许通过的最大电流为10A
B.小楷家上个月消耗781.5kW·h的电能
C.该电热水壶在2min内消耗电能6000J
D.该电热水壶的实际功率为1000W
2.智能手机已成为我们日常生活中非常重要的一部分,下列数据与事实最相符的是( )
A.手机正常工作时的电功率约为500W
B.一般手机的质量大概是0.2kg
C.手机正常使用时温度可以达到80℃
D.手机充电一次(由0%至100%)需要消耗1 kW h的电能
3.某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接.闭合开关S1、S2时加热器和照明灯同时工作.断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是
A.照明灯亮度不变
B.照明灯亮度变暗
C.相同时间内长导线上消耗的电能不变
D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
4. 如图所示是小唐家的电能表,某天小唐让额定电压为220V的电热水器单独正常工作,经过2min,电能表的表盘转了100转,则该热水器消耗的电能是 J;在用电高峰期间,他发现只让此电热水器单独工作40s,电能表转盘转了27转,则此时他家的实际电压为 V。(电热水器电阻不变)
5.用试电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 ;空气开关“跳闸”后,受它控制的电路处于 (选填“短路”“断路”或“通路”)状态。
6.用充电宝给手机充电过程中,充电宝的能量转化为 能转化为 能;如图,两只水果点亮了一只发光二极管,金属片B是水果电池的 (填“正极”或“负极”),两水果之间 (填“串联”或“并联”)。
7.
(1)图甲中纽扣的直径是 cm;图乙中停表的读数是 s
(2)图是小华家的电能表,其读数是 kW·h,将功率为 2000W 的电热水器单独接入电路正常工作3 min,电能表的转盘转过 转。
(3)图甲是"探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,每隔1 min记录一次温度及状态,作出的温度一时间图像如图乙所示.
①试管内的物质在熔化过程中, (多选,选填字母).
A.内能增加 B.温度升高 C.持续吸热 D.质量不变
②熔化过程经历了 min,试管内的冰全部熔化后继续加热,观察到烧杯内的水沸腾后,试管中的水却一直没有沸腾,原因是 。
二、电功
8.以下估测值最接近实际的是( )
A.课桌的高度约为1.5m B.中学生步行速度为5m/s
C.托起两个鸡蛋的力约为1N D.银川冬季平均气温约为25℃
9.知识梳理是物理学习的一种重要方法。同学们按一定特征对质量m、密度ρ、热值q、比热容c、电功W、电功率P等物理量进行了整理,(1)、(2)处的内容依次可能是( )
A.c、W B.m、c C.W、c D.c、m
10.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流越大,电流做功就一定越多
C.电功是衡量电流做功多少的物理量
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
11.有一种电冰箱只有在压缩机工作时才消耗电能,将一台这样的电冰箱单独接在标有“3000r/kW h”字样的电能表上,测得电冰箱压缩机连续工作10min电能表的表盘转过75r,同时发现该电冰箱一天(24h) 耗电为1.2kW·h,压缩机每次连续工作时间都是15min,那么压缩机一天工作的次数是
A.29次 B.31次 C.32次 D.34次
12.如图所示,电能表的示数为 kW h;
13.如图所示,是小静同学观察到自家电能表的情况,其显示的示数为 kW·h。他关掉了家里其他用电器,只让电饭锅处于加热状态工作,观察到电能表转盘8min内刚好转动了72转,则他家的电饭锅加热时的电功率为 W。
三、电功率
14.下列用电器额定功率最接近 1000W 的是( )
A.电冰箱 B.台灯 C.电风扇 D.空调
15.下列家用电器设备正常工作时,相关数据最符合实际的是( )
A.电子手表用氧化银电池电压约为4mV
B.家用洗衣机的额定功率约为10kW
C.家用电冰箱一个月约消耗1度电
D.家用空调器的工作电流约为5A
16.分别标有“220V,25W”和“220V,40W”的甲、乙两只普通照明白炽灯,下列说法中正确的是( )
A.两灯正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B.通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C.串联后接在220V的电路中,因为甲灯实际功率较大,所以甲灯较亮
D.两灯正常发光时,乙灯消耗的电能较多
17.如图是电阻甲和乙的图像。小明依图像信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则甲、乙两端的电压之和为2V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
18.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为10Ω,电流表A2的量程为0~3A,变阻器R上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S,通过R1的电流为0.6安,电源电压为 V,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,保证电路安全,则电路的最大功率为 W。
19.核电站是利用核 变(选填“聚”或“裂”)反应产生的能量进行发电的,核能是 再生能源(选填“可”或“不可”),2023年4月12日,素有“人造太阳”之称的中科院等离子研究所EAST装置,实现了稳态运行。它有类似于太阳核 (选填“裂变”或“聚变”)的反应机制,是探索终极能源的利器。
20.把一个某种类型的电阻接在电压恒为的电源两端,通电后,同时记录的温度一时间图线、流过的电流一时间图线如图所示。
(1)电阻通电后温度发生变化,这主要是由于电流的 效应引起的;
(2)根据图线,的温度为时,流过的电流为 A;
(3)在时,的阻值是 、电功率是 W;
(4),R产生的热量为,,产生的热量为, (“>”“=”“<”),写出判断依据: 。
21.利用如图所示的电路,实验小组测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路图连接完整 (要求连线不得交叉);
(2)在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,则其原因可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.3V时,为了让灯泡正常发光,此时应将滑片向 (选填“左”或“右”)侧移动。当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表的读数为 A,则小灯泡额定功率为 W;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组数据,并绘制成图像,如图丙所示。由图像可知,小灯泡的电阻是变化的,其主要原因是 ;
(5)在实验拓展环节,另一实验小组同学在原实验装置基础上,不用电流表,但多用了一个开关,测出另一个额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率,设计出了如图丁所示的电路图:
①按图丁连接电路后,首先闭合开关,移动滑动变阻器,使电流表的示数为 A;
②再闭合开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,记下电流表示数为0.4A;
③她根据实验数据正确求出小灯泡的额定功率 W。
四、焦耳定律
22.下列情况中,属于防止电热危害的是( )
A.电视机背后有散热窗
B.家庭电路中安装漏电保护器
C.冬天用电取暖器取暖
D.家用电器长时间不使用,隔一段时间通电一次
23.用如图所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关,两个透明容器密封着等量的空气.下列说法正确的是( )
A.该实验只用了控制变量法
B.该装置探究的是电流产生的热量与电流的关系
C.该装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D.通电一段时间后,R1、R2产生的热量Q1:Q2=4:1
24.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,且里面都有一段电阻丝。用一个电阻与其中一个容器内的电阻丝并联,将透明容器与装有适量红墨水的U形管相连,利用U形管中液面 的变化来反映密闭空气温度的变化。由图可知,在电阻和通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多。
25.如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。通过实验可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 ,导体产生的热量越多,该结论 (选填“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”。
26. 电饭锅是利用电流的 工作的。如图所示的实验装置,电阻丝的阻值是电阻丝的阻值的两倍,接通电源后,、产生热量之比为 ;若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中,、产生热量之比为 。
27.中医药是中华文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有不可替代的作用;图甲为一款小型电中药锅,其电路简图如图乙所示,通过开关 S1和 S2的不同接法组合,可以实现三挡加热功能,其中定值电阻R1、R2都是发热电阻,其部分参数下表所示,在某次工作中,把锅中的1kg中药液从25℃加热到35℃,则中药液吸收的热量为 J;若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的中药液温热110s,实际消耗的电能为 4×104J,则此时电路的实际电压为 V。 [已知 ρ药液=1×103 kg/m3,c药液=4.2×103 J/(kg ℃)]
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡:880
中温挡: 440
低温挡: 220
28.冬季,输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线, 通常要给输电线除冰;在短时间 内让输电线不经过用电器而直接接通 ,输电线的电流 ,产生的增加, 使冰熔化。
29.家庭电路中,电线外面常包一层橡胶或塑料,是因为通常情况下它们是 体;干路中的电线往往比支路中的电线 (选填“粗”或“细”)。
30.小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有三个相同的透明容器,其中密封着等量的空气,三个容器中都有一根电阻丝,电阻丝的阻值分别为和。在C容器的外部有一根的电阻丝和透明容器内的电阻丝并联。
(1)小亮利用图甲所示的电路进行实验,他所探究的问题是: ;
(2)该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映 ;
(3)若用图乙的装置替换图甲中 (选填“A”或“B”)密封容器进行实验,可以探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联电阻,作用是 。
31.阅读《全液冷超充桩》,回答问题:
近段时间推出的“华为全液冷超充桩”(如题图甲)在充电领域引起了巨大反响。该充电柱最大输出功率可以达到600kW,最大电流为600A,号称充电大约“一秒一公里”,一杯咖啡的时间就能满电出发!
全液冷充电枪(含输电线)作为大功率的充电设备之一,主要利用液冷充电技术。液冷充电枪内部有电缆和管子。它利用管子内流动的冷却液带走热量。所以不需要增大横截面积来维持电流通过,这样不但减轻了重量,还能增加充电效率。
(1)充电枪给汽车电池充电过程中,主要是把电能转化成 能;
(2)为了提高冷却效果,液冷充电枪管子内的冷却液应该选用 大的液体;
(3)充电过程中,充电输电线缆发热,它的内能增大是通过 的方式实现的;
(4)若按宣传充电桩最大功率600kW充电“一秒一公里”,每公里只需花费0.2元,充电桩的计费为 元/kW·h(小数点后保留1位);
(5)某型号电动车原来用普通充电桩时,输出电流为I0,需要5小时充满电;现用全液冷超充桩。输出电流为20倍I0,只需要15分钟就可充满电。若充电输电线缆的电阻相同,则在同样的时间内,电流在现用充电输电线缆上产生的热量是原来的 倍;
(6)最新版SUV电动车“问界M9”电池电量从0%充到100%的过程中,充电桩输出的电流和电压随时间变化的情况如题图乙所示。若充电输电线缆的阻值为0.3Ω,该次充电在前10分钟已充了电池总电量的75%,假设前后10分钟的充电效率相等,则后10分钟充电枪输出的平均功率是 kW。
32. 如图甲为某款电热水壶,其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示,有加热和保温两个挡位,其内部电路由发热电阻和组成,R1=20R2,(水的比热容为)求;
电压 220V/50Hz
容量 1升
保温挡 55W
加热挡
(1)的阻值是多少;
(2)加热挡的电功率是多大;
(3)在额定电压下,加热挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间?(假设电热全部被水吸收)
五、电功、电功率的计算
33.如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数图像如图乙所示,则下列说法中错误的是( )
A.电源电压为14V
B.R2的最大阻值是30Ω
C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W
D.滑片P在a端时,2min内R2消耗的电能是144J
34.2023年8月29日搭载自主知识产权麒麟芯片的华为发布,该手机一上市就得到了极大的关注,卫星通话是它的最大卖点,遥遥领先也是它的宣传口号,成为国产手机的骄傲。如图为官网部分信息,根据信息下列说法正确的是( )
A.制作自主知识产权的麒麟芯片的主要材料是超导体
B.若以 超级快充模式充电,理论上将其从零至充满需要约13分钟
C.锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是电能转化为化学能
D.锂离子聚合物电池“容量”一次充满电储存电能为
35.如图所示是电阻A和B的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻A的阻值大于电阻B的阻值
B.将两个电阻串联,电阻A、B两端的电压之比为1:1
C.将两个电阻并联在3V的电源上,通过电阻A、B的电流之比为1:2
D.将两个电阻串联,在相同时间内,电流通过电阻A、B所做电功之比为1:2
36.如图是生活中常见的智能电能表表盘上的一些参数,对该电能表中的参数认识正确的是( )
A.该电能表连接的电路,已消耗的电能为
B.该电能表应该连接在220V的电路中使用
C.该电能表连接的电路,同时工作的用电器总功率必须为11kW
D.有用电器工作时,该电能表脉冲灯每小时要闪烁12000次
37.如图1是一个自动输液报警器。其内部有一压敏电阻R,阻值随管内液体多少的变化而变化。工作电路图如图2所示。当药液减少时,电铃两端的电压逐渐增大,增大到一定程度时电铃发声报警(电铃电阻恒定不变)。下列分析正确的是( )
A.电铃的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B.药液未输完电铃不响,是因为没有电流通过
C.压敏电阻R的阻值随着药液的减少而减小
D.药液输完时电路的总功率最小
38.亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。
(1)小明在使用电压表测量电路两端电压时,将电压表接入电路中,在开关断开时,电压表的指针如图甲所示,则应采取的操作是 。解决问题后,闭合开关,若小明发现电压表的指针仍如图甲所示,则应采取的操作是 。
(2)如图乙所示的电阻箱的示数为 Ω;相比滑动变阻器,它的优点是 。
(3)如图丙所示的是小亮家的电能表,其示数为 kW h。周末,小亮关闭家中其他用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作5min电能表转盘转了72转,则电饭锅的实际功率是 W。
39.如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A,灯L正常发光,灯L的电阻为 Ω,电压表的示数为 V;当开关S2、S3断开,S1闭合时,灯L与电阻R的连接方式为 ,电流表的示数为 A。
40.将R1和R2两个电阻先后串联、并联在同一电源上,R1先后两次的功率分别为4W和9W.两个电阻的阻值不变,则两个电阻的阻值之比R1:R2= ,并联时电阻R2消耗的功率为 W。
41.如图所示,小红在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻(阻值不随温度变化),欲将质量为1.2kg,初温为20℃的汤加热至100℃,设此汤的比热容为c汤=4.0×103J/(kg·℃),求:
额定电压 220V
额定功率 低温挡____ 48.4W
高温挡 500W
(1)汤需要吸收的热量;
(2)利用电饭煲高温挡煲汤时,将汤由20℃的汤加热至100℃需要16分钟,则电饭煲的效率是多少?
(3)计算R1和R2的电阻分别是多少?(写出开关位置和电路处于高温挡还是低温挡)
42.如图甲所示电路中,电源电压保持不变,,为定值电阻,为滑动变阻器,灯L上标有“8V;1.6W”。当闭合开关,断开,移动滑动变阻器的滑片至B点时,灯L正常发光,电流表示数为,此时的功率为,当闭合开关,断开,移动滑动变阻器的滑片从A点移动到B点时,电压表、示数与滑动变阻器阻值关系如图乙所示,当滑动变阻器的滑片在B点时电流表示数为,此时功率为,其中求:
(1)?
(2)电源电压U。
43.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R0是定值电阻,小灯泡L上标有“ V 3W”字样(不考虑灯泡电阻变化),滑动变阻器的规格为“18Ω 2A”。当S、S1、S2均闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为1.5A,求:
(1)小灯泡正常工作1min产生的热量;
(2)电阻R0的阻值;
(3)闭合S、断开和,移动滑动变阻器的滑片P,当R0的电功率为1.5W时,滑动变阻器接入电路的阻值。
答案解析部分
1.D
2.B
A.手机正常工作时的电功率约为5W,故A错误;
B.一般手机的质量大概是0.2kg=200g,故B正确;
C.手机正常使用时温度可以达到50℃,故C错误;
D.手机充电一次(由0%至100%)需要消耗0.08 kW h,故D错误。
故选B。
根据对功率、质量、温度和电能的认识判断。
3.D
AB.由题图可知,断开S2前,照明灯与加热器是并联的;开关S2断开后,只有照明灯与长导线串联,电路中总电阻变大,电流变小,长导线两端的电压变小,照明灯两端分得的电压变大,亮度变亮,A、B两项均错误;
C.由公式P=I2R可知,长导线消耗的功率变小,即相同时间内消耗的电能减少,C项错误;
D.根据公式P=UI,电路中的总电压不变,电流变小,则电路的总功率变小,即相同时间内消耗的总电能变小,D正确.
本题考查电能的输送,长导线电阻不能忽略,长导线与用电器是串联关系,并联电路中减少一条支路则总电阻变大,干路电流变小。
4.;198
该热水器消耗的电能是
该电热水器的额定功率为
该电热水器的电阻为
只让此电热水器单独工作40s,电能表转盘转了27转,该热水器消耗的电能是
该电热水器的实际功率为
他家的实际电压为
此题为电学综合的考查,要熟知电能表的参数的含义和运用电功率的公式计算是解题关键。根据电表的参数和题中实际转的圈数计算电能。在额定电压下,根据功率公式和结合求出用电器电阻,然后在用电高峰期间, 再应用电功率公式和求出实际功率和实际电压。
5.火线;断路
6.化学;电;正极;串联
7.(1)1.55;335
(2)226.3;150
(3)ACD;4;试管内的水达到沸点后不能继续吸热
8.C
9.A
10.B
11.C
根据电能表转数,计算消耗的电能为,电功率为,利用1天消耗的能量,计算工作此数次,C符合题意。
故答案为:C.
根据电能表转数,利用,计算消耗的电能,根据计算电功率;结合消耗的总能量,计算工作次数。
12.2018.5
从电能表上可以看出电能表的示数为20185,最后一位是小数,单位是kW h,故电能表的读数为2018.5kW h.
电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW h.
13.1919.8;900
电能表的读数,最后一位是小数,单位是kW h,读图可知,电能表的读数1919.8kW h。“600r/(kW h)”表示每消耗1kW h电能,电能表转盘转600圈,只让电饭煲在8min内转了72转,消耗的电能为
电饭锅加热时的电功率为
根据电能表窗口示数,测量消耗电能的多少;利用消耗的电能和时间的比值计算电功率。
14.D
家庭用电器中,接近1000W的电器由空调、电热水壶,电饭锅,D正确,ABC错误;
综上选D。
常见电器的电功率为灯泡20W, 家用微波炉的额定功率一般约为500W,电冰箱的功率约为150W,台灯的功率约为20W,电风扇的功率约为60W,而空调的功率约为1000W。
15.D
A.电子手表用氧化银电池电压约为1.5V≠4mV,A错误。
B.家用洗衣机的功率比空调小,空调的功率大约为1000W,B错误。
C.家用电冰箱的功率在90瓦(W)到300瓦(W)之间。家用电冰箱一天约消耗1度电,C错误。
D.空调的功率大约为1000W,根据计算电流I≈4.55A≈5A,D正确。
选项ABC错误,答案选择D
常见家用用电器的功率如下表所示。
16.C
17.C
18.6;15.6
19.裂;不可;聚变
20.热;0.08;150;0.96;>;电压一定,在阶段的电流小于的电流
(1)电流通过导体产生热量,是电流的热效应,电阻通电后产生热量,温度发生变化。
(2)根据图像,当的温度为50℃时,对应的时间是40s,根据下图,在40s时,对应的电流为0.08A。
(3)在图中,30s时电流为0.08A,电压为12V,计算电阻为:,
电功率为;
(4)根据图像,电压一定,在90s~100s的电流小,在30s~40s的电流大,根据,在30s~40s时,R产生的热量较多。
(1)电流通过导体产生热量,是电流的热效应;
(2)根据图像,根据电流和时间关系,判断电流大小;
(3)根据,计算电阻;利用P=UI,计算电功率;
(4)根据图像,判断不同时间段的电流大小;利用,分析电流产生热量的多少。
21.;小灯泡短路;右;0.3;0.75;灯丝电阻随温度的升高而变大;0.3;0.225
22.A
23.B
该实验探究电流产生的热量与电流关系时,控制电阻相同。
A:实验装置产生热量的多少不能直接观察,可以通过U形管液面高度差的变化来反映,该实验用控制变量法和转换法,故A错误;
BC:该装置中右侧容器中并联后再与串联,左右容器中,通过两个电阻的I不同,探究的是电流产生的热量与电流的关系,B正确,C错误。
D:右侧容器中并联后再与串联,根据串联电路的电流特点可知,,由于R的阻值未知,无法计算通电一段时间 后,R、R产生的热量之比,D错误。
选项ACD错误,答案选择B
两烧瓶中装入质量相等的煤油,因为要根据温度的变化推断煤油吸收热量的多少,根据可知,当比热容、质量都相等时,煤油升高的温度越大,表明煤油吸收的热量越多,实验中应该控制两烧瓶中煤油的质量相等。实验中被加热的液体为什么选择煤油而不是水,因为煤油的比热容小,吸收一定热量后温度变化大,便于观察比较。怎样控制通过两电阻丝的电流相等,根据串联电路中各处电流相等,应将两电阻丝串联接入电路中。
要探究电流产生的热量与电流大小的关系,应控制电阻和通电时间相同,改变通过导体的电流,应调节滑动变阻器的滑片,按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数。为探究电流产生的热量与电阻大小的关系,应选用阻值不同的电阻丝,控制电流和通电时间相同,将两电阻丝串联,这样能使通过两电阻丝的电流和通电时间相同。
24.高度差;电流
25.大;不能
图中,右侧容器中电阻丝外并联,改变左侧容器中电阻丝的电流,在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多;左侧容器中电阻丝的电流大,产生的热量多,U形管两端液面的高度差较大;电炉工作时,导线与电炉丝串联,工作时间和电流相同,产生的电热不同,是电阻不同造成的,与实验中电流产生多少的原因不同,不能解释电炉中电炉丝发红而导线不怎么热的问题。
盒外并联电阻,改变盒中电阻丝的电流,探究电流产生的热量盒电流的关系;电流和时间相同时,电阻影响电流产生热量的多少。
26.热效应;2∶1;1∶2
电饭锅是利用电流的热效应工作的。
第一空填写:热效应
如图所示两个电阻丝串联,,题干已知,由公式可知,通电相同时间,t相同,电流相同,Q与R成正比,已知,所以
第二空填写:2:1
若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中 ,,题干已知,由公式可知,通电相同时间,t相同,电压相同,Q与R成反比,已知,所以
第三空填写:1:2
热量的计算公式。串联:电流处处相等(通过每一个用电器的电流都相等);各个用电器两端电压之后等于总电压(等于电源电压)。并联:各支路两端电压都相等,且都等于总电压(电源电压);各支路电流之和等于总电流(干路电流)。
27.4.2×104;200
(1)根据题意可知,药液吸收的热量为
;
(2)由乙图可知,当开关S1闭合,S2接1时,R1、R2并联,总电阻为R并;
当开关S1闭合,S2接2时,只有R1工作,总电阻为R1;
当开关S1打开,S2接2时,R1、R2串联,总电阻为R串;
那么R并根据可知,P并>P1>P串;
则分别为高文档、中温档和低温档。
由表格数据可知,电中药锅中温档的功率P中=440W,
则R1的阻值为;
那么电路的实际电压为。
(1)根据计算药液吸收的热量;
(2)根据比较开关在不同闭合情况下总功率的大小,从而确定对应的工作状态。根据计算R1的阻值,然后根据计算电路的实际电压。
28.短路;变大
由题知,在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,即两输电线直接接通形成短路,电路中电流增大。
故答案为:短路;变大。
根据焦耳定律分析解答,当电阻、通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多,冰会吸热而熔化。
29.绝缘;粗
30.电流通过导体产生的热量与电阻的关系;电阻丝产生的热量多少;B;使图乙装置替换图甲装置后,通过左右两个透明容器中的的电阻丝时的电流不同
31.(1)化学
(2)比热容
(3)做功
(4)1.2
(5)400
(6)150
32.(1)由图可知,当只闭合S2时,只有R1工作,电路中电阻较大,根据可知,此时电路的电功率较小,为保温挡;当两个开关都闭合时,两电阻并联,电路中电阻较小,根据可知,此时电路的电功率较大,为加热挡。的阻值是
(2)R2的阻值为
加热挡的电功率是
(3)解:水吸收的热量为
加热的时间为
(1)由电路图可知,只闭合开关S2时,R2断路,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水壶处于保温挡,根据求出R1的电阻。
(2)由电路图可知,闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于高温挡,根据R1=20R2求出R2的阻值,根据并联电路的电压特点和求出R2的电功率,两发热电阻的功率之和即为加热挡的电功率。
(3)根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,不计热量损失,电热水壶消耗的电能和水吸收的热量相等,根据求出电热水壶的工作时间。
33.A
A.根据图像,电路串联,电压表测量定值电阻,电压表示数最大时,测量电源电压,则电源电压为10V,A符合题意;
B.R2的最大分压为U2=10V-4V=6V,最大阻值是,B不符合题意;
C.滑片P由a向b移动三分之一时,接入的电阻为,R1的电阻为,电路的电流为,R1的电功率为P1=I2R1=(0.25A)2×20Ω=1.25W,C不符合题意;
D.滑片P在a端时,电路的电路为,2min内R2消耗的电能是W=I2R2t
=(0.2A)2×30Ω×120s=144J,D不符合题意。
故答案为:A.
电压表连接在电源两端时,测量电源电压;利用,计算电阻;根据,计算总电流;根据P=I2R,计算电功率;根据W=I2Rt,计算用电器消耗的电能。
34.B
A.手机芯片的主要材料是半导体,故A错误;
BD.电池一次充满电存储的电能W=UIt=6.66×104J, 以超级快充模式 ,其功率P=U1I1=20V×4.4A=88W,根据W=Pt计算t=6.66×104J/88W=13min,故B正确,D错误;
C.锂离子聚合物电池对外供电时储存的化学能转化为电能,故C错误。
故选B。
根据电功的计算、半导体、能量转化判识选项
电功的计算:公式为W=UIt,本题中U=3.7V,电流为5A,时间为3600s,据此计算电功,电功率P=UI,本题U1=20VI1=4.4A,据此计算电功率
半导体的应用:常用作发光二极管
能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,锂离子聚合物电池对外供电时储存的化学能转化为电能
35.D
A.根据图像可知,当二者的电流为0.3A时,A的电压为3V,B的电压为6V,那么根据可知,电阻A的阻值小于B的阻值,故A错误;
B.根据图像可知,当二者的电流为0.3A时,A的电压为3V,B的电压为6V,则二者的电压之比:3V:6V=1:2,故B错误;
C. 将两个电阻并联在3V的电源上和4V的电源上时,通过A、B的电流之比相同,那么应该为:0.4A:0.2A=2:1,故C错误;
D.将两个电阻串联,通过它们的电流相同,二者的电压之比为1:2,根据W=UIt可知,在相同时间内,电流通过A、B的做功之比为:WA:WB=UA:UB=1:2,故D正确。
故选D。
A.根据图像数据计算A和B的阻值之比;
B.从图像中找到电流相同时二者的电压,然后做比即可;
C.根据图像找到电压为3V时二者的电流,然后做比即可;
D.根据W=UIt计算电流做功之比。
36.B
23.17kW·h表示剩余电量,故A错误;
220V是电能表的额定电压,故B正确;
根据P=UI=220V×50A=11000W=11kW,表示该电路的最大功率,电路中连接的用电器不能超过这个功率,故C错误;
当电能消耗1kW·h时,脉冲灯闪烁12000次,与时间没有关系,故D错误。
电能表参数的认知,作用和读数 电功率的计算式P=UI及推导式的应用
37.C
38.调零;将电压表正、负接线柱上的导线对调;3760;可直接显示接入电路中的电阻值;4029.3;1200
39.10;3;串联;0.2
40.2:1;18
当R1和R2串联时,设电源电压为U,R1的功率:①,当R1和R2并联时,R1的功率:②,联立①②可得: R1: R2=2 :1 ;并联时电阻R2消耗的功率:
串联电路: 当电压一定时,电流与电阻成反比; 当电流一定时,电压与电阻成正比; 电压之比、电功率之比、电能之比、电热之比等于电阻之比; 并联电路: 当电压一定时,电流与电阻成反比; 当电流一定时,电压与电阻成正比; 电流之比、电功率之比、电能之比、电热之比等于电阻之比 。
41.(1)解:汤吸收的热量Q吸=c汤m(t-t0)=4.0×103J/(kg·℃)×1.2kg×(100℃-20℃)=3.84×105J
答:汤需要吸收的热量为3.84×105J;
(2)解: 电饭煲高温挡的功率是500W,它在16min内消耗的电能为W=P高t=500W×16×60s=4.8×105J
电饭锅的效率为
答:利用电饭煲高温挡煲汤时,将汤由20℃的汤加热至100℃需要16分钟,则电饭煲的效率是80%;
(3)解: 由电路图可知,当开关S接1时,R1、R2串联,当开关S接2时,R2被断路,电路只有R1的简单电路,根据串联电路的电阻特点可知,当开关S接1时,R1、R2串联,此时电路总电阻最大,根据可知,此时电路功率最小,处于低温挡;当开关S接2时,电路只有R1工作,此时电路总电阻最小,根据可知,此时电路功率最大,此时为高温挡,电阻R1的阻值
电路中的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,电阻R2阻值R2=R-R1=1000Ω-96.8Ω=903.2Ω
答:R1和R2的电阻分别是96.8Ω、903.2Ω。
1) 根据Q吸=c汤m(t-t0)计算 汤吸收的热量
2)根据W=Pt计算 16min内消耗的电能 ,根据效率公式 计算 电饭锅的效率
3) 根据电功率公式计算可知,当电阻越大时,电功率越小。由电路图可知,当开关S接1时,R1、R2串联,当开关S接2时,R2被断路,电路只有R1的简单电路,根据串联电路的电阻特点可知,当开关S接1时,R1、R2串联,此时电路总电阻最大,处于低温挡;当开关S接2时,电路只有R1工作,此时电路总电阻最小,根据计算,电阻R1的阻值电路中的总电阻
根据串联电路的总电阻为用电器电阻之和计算分析R2
42.(1)2:3
(2)15V
43.(1)180J
(2)
(3)