课时训练(四十一) 电能
1.某品牌家用电磁炉设有多个挡位,在“火锅挡”工作时,面板上显示的数值为“2200”,如图K41-1所示,该数值所带的单位可能是 ( )
图K41-1
A.伏特 B.安培 C.瓦特 D.摄氏度
2.如图K41-2所示分别是小夏家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列判断错误的是 ( )
图K41-2
A.电能表是测量电路消耗电能的仪表
B.小夏家10月份消耗的电能为1250 kW·h
C.电能表工作时的额定电流为10 A,短时间最大电流不超过20 A
D.该表指示灯闪烁每1600次,电路中用电器消耗的电能是1 kW·h
3.某同学设计了如图K41-3所示的电路,电源电压不超过任意一盏灯泡的额定电压,电流表和电压表的量程足够大,先闭合开关S1,两盏灯泡均发光,此时若将S2闭合,下列说法正确的是 ( )
图K41-3
A.电路的总功率变小
B.灯泡L1和L2均不亮
C.灯泡L1不亮,L2变亮
D.电流表和电压表的示数均变大
4.(2024浙江模拟)如图K41-4所示的实验装置:三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA=RCc煤油) ( )
图K41-4
A.三个烧瓶中的液体末温由低到高的顺序:tBB.选择烧瓶A、B作为研究对象,可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关
C.选择烧瓶B、C作为研究对象,可以粗略地探究物质的吸热能力
D.虽然烧瓶C中水的末温和烧瓶A中煤油的末温不同,但是它们增加的内能是一样多的
5.现有一个标有“6 V 1.5 W”字样的小灯泡,通过它的电流随其两端电压变化的图像如图K41-5所示,若把这样相同规格的两只小灯泡串联起来,接在电压为8 V的电源两端,则该电路的总功率为 ( )
图K41-5
A.0.8 W B.1.6 W C.2.4 W D.3.2 W
6.(2025天津)如图K41-6所示的电路,电源电压恒为3 V,a、b是粗细均匀电阻丝的两端点,c是电阻丝的中点。只闭合开关S1,电流表示数为1 A,该电路通电1 min消耗的电能为 J;闭合开关S1和S2,电流表示数为 A。
图K41-6
7.(2025杭州萧山一模)小明同学连接了图K41-7甲所示的实物图,来进行“测量小灯泡的电功率”实验。小灯泡上标有“2.5 V”字样,电源为2节新干电池。
图K41-7
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:符合实验实际情况,且滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变亮。
(2)闭合开关,移动滑片,测得多组实验数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示)。当电压表示数如图丙所示时,小灯泡的实际功率为 W。
(3)继续实验,灯泡突然熄灭。小明依据实验现象,初步分析是灯泡发生断路,推测小明观察到的实验现象是 。
(4)小明认为,利用图甲的装置还能探究电流与电压的关系。小金认为小明的观点不合理,理由是 。
8.如下表所示为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的部分参数[小明家的电能表上标着3600 r/(kW·h)],下列说法正确的是 ( )
品牌 ××× 待机功率 ≤10 W
材质 ABS 工作功率 1800 W
额定电压 220 V 每次加热时间 2 min
温度范围 0~40 ℃ 每天耗电量 约0.3 kW·h
A.每次加热时,电能表转盘转过216圈
B.加热电阻丝的电阻为2420 Ω
C.待机时不消耗电能
D.工作电流为5 A
9.如图K41-8所示的电路,不考虑温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变,R是一个定值电阻,阻值为10 Ω,若在a、b间接入一个标有“4 V 4 W”的灯泡L1,闭合开关S,它恰好能正常发光,若在a、b间接入一个标有“4 V”的灯泡L2,闭合开关S,它比正常发光时要稍亮一些,则下列判断不正确的是 ( )
图K41-8
A.电源电压为14 V
B.接入L2时与接入L1相比,R的实际功率变大
C.接入L2时与接入L1相比,整个电路的实际功率变小
D.灯泡L2的额定功率小于4 W
10.(2024杭州萧山一模)为畅享绿水青山,近年来户外露营火爆,某家庭购置了一款多功能电煮锅用于户外露营,如图K41-9甲所示。图乙为该电煮锅的简化电路图,开关S2可以断开、接A、接B,R1和R2都是用于加热的纯电阻,下表是电煮锅的部分参数(R1和R2的阻值不随温度变化而变化)。
图K41-9
项目 额定电 压/V 低温挡 功率/W 中温挡 功率/W 高温挡 功率
参数 220 550 1100 P高
(1)电煮锅处于中温挡工作时,求电路中的电流大小。
(2)电煮锅处于低温挡工作时,求R2的阻值。
(3)当实际电压为198 V时,用高温挡工作5 s电流做功为多少焦耳
教师详解详析
1.C 2.B 3.D 4.D 5.B
6.180 2
7.(1)如图所示
(2)0.225
(3)电压表示数近似为3 V,电流表示数为0
(4)小灯泡电阻会随温度的改变而改变
[解析](2)因电源电压为3 V,则电压表选0~3 V量程,由图丙可知,其示数为1.5 V,由图乙可知,此时通过灯泡的实际电流为0.15 A,小灯泡实际功率为P=UI=1.5 V×0.15 A=0.225 W。
(4)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验。
8.A [解析]由P=可得,马桶盖每次加热消耗的电能:W=P加热t=1800×10-3 kW× h=0.06 kW·h,则电能表转盘转动的圈数n=0.06 kW·h×3600 r/(kW·h)=216 r,故A正确;由P=可得,加热电阻丝的电阻:R加热==≈27 Ω,故B错误;待机1 h最多消耗的电能为W'=P待机t待机=10×10-3 kW×1 h=0.01 kW·h,故C错误;由P=UI可得,工作电流:I==≈8 A,故D错误。
9.B
10.解:(1)已知中温挡功率为1100 W,根据P=UI,电煮锅处于中温挡工作时,
电路中的电流为I中===5 A。
(2)当S1闭合,S2接B时,R1与R2并联,总电阻最小,总功率最大,为高温挡;
当S1断开,S2接A时,R1与R2串联,总电阻最大,总功率最小,为低温挡;
当S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路,电阻较小,为中温挡。
根据P=得,R1的阻值:R1===44 Ω,
R1、R2串联的总阻值:R串===88 Ω,
由串联电路的电阻规律得,R2的阻值:R2=R串-R1=88 Ω-44 Ω=44 Ω。
(3)正常工作时,高温挡功率为P高=P中+=1100 W+=2200 W。根据P=可知,电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,故当实际电压为198 V时,高温挡实际功率为P实=2×P高=2×2200 W=1782 W,
用高温挡工作5 s电流做功为W=P实t=1782 W×5 s=8910 J。