第六章
电能综合
一、选择题
1.灯的亮暗程度决定于灯的
（
）
实际电流
B.
实际电压
C.
实际功率
D.
额定功率
2.在物理实验课上，小刚想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（
）
A.
电源电压太低
B.
线圈中的电流太小
C.
线圈刚好处于平衡位置
D.
直流电动机的铜半环与电刷接触不良
3.在图所示的实验装置图中,能够说明电动机工作原理的是(
)
A
B
C
D
如图所示的电路,当开关闭合后,灯L1比L2亮。以下说法正确的是(
)
A.
通过L1的电流大于通过L2的电流
B. L1两端电压大于L2两端电压
C. L1的电阻小于L2的电阻
D. L1的电功率等于L2的电功率
5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(
)
家庭电路中空气开关“跳闸”，是因为电路中用电器的总功率过大
B.
家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是防止漏电而采取的安全措施
C.
发现高压输电线掉落在地面上时，可以走近用木棍挑开
D.
试电笔主要用来检查电气设备的外壳是否带电
6.将标有“6V
3W”的小灯泡连接在电路中时，通过其中的电流为0.4A，这是小灯泡的实际功率为（
）
A.3W
B.2.4W
C.1.92W
D.不知实际电压，无法计算
☆7.将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上,电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻视作不变),则此时()
A.
灯泡与电阻消耗的总功率为7W
B.
灯泡与电阻消耗的总功率为6W
C.
灯泡消耗的功率大于5W
D.
灯泡消耗的功率小于5W
8.图示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（ ）
A.
插座短路
B.
电热壶短路
C.
AB间断路
D.
CD间断路
9.如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时，通过定值电阻的电流相应变化了0.2A，则该定值电阻所消耗的电功率的变化量是（ ）A.
0.4W
B.
2.8W
C.
3.2W
D.
3.6W
10.甲、乙两灯分别标有“6V 6W”、“6V 3W”字样,现将两灯接入同一电路中使用,则下列说法正确的是(不计温度对灯丝电阻的影响)(
)
A.
两灯串联在6v的电路中使用时，都不能正常发光
B.
两灯串联在6V的电路中使用时，甲灯比乙灯亮
C.
两灯并联在6V的电路中使用时，都不能正常发光
D.
两灯并联在6V的电路中使用时，乙灯比甲灯亮
11.如图所示是一种风速测定装置,其中风速表是由电压表改装而成,R为定值电阻,R1为滑动变阻器.T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连,S闭合后,当风速增大时(
)
A.
活塞上方气压变大，活塞向下运动，风速表的示数变大
B.
活塞上方气压不变，活塞静止不动，风速表的示数不变
C.
活塞上方气压变小，活塞向上运动，风速表的示数变大
D.
活塞向上运动，电路消耗的总功率变小
12.如图为冬冬实验时所用电路,电路中电流表的量程为0 0.6A,电压表的量程为0 3V,滑动变阻器的最大值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,电源电压为6V且保持不变,实验时操作正确并保证电路各元件安全,则在闭合开关后,移动滑片P的过程中(
)
A.
电流表最小示数是0.3A
B.
滑动变阻器允许接入的最大电阻是20Ω
C.
电路消耗的最小功率是1.5W
D. R0消耗的最大功率是3.8W
13.如图所示为科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈,当人体带动磁铁运动时,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流,当人以5km/h的速度行走时,其发电的功率约为0.4W.下列说法正确的是(
)
A.
发电鞋工作时将电能转化为机械能
B.
发电鞋是利用电流的磁效应原理工作的
C.
发电鞋是利用电磁感应原理工作的
D.
在人以5km/h的速度行走1h的过程中，发电鞋可以产生约0.4J的电能
第12题图
第13题图
第14题图
如图所示，电源电压不变．R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小，闭合开关S后，当光照强度增大时（ ）A.
通过R2的电流变大
B.
电路总电阻变大
C.
R1消耗的功率变小
D.
要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移
15.如图甲所示的电路,电流表的量程为0 0.6A,电压表的量程为0 3V,滑动变阻器R 的最大阻值是20Ω,L是额定电流为0.5A的小灯泡。图乙为小灯泡的电流随电压变化的图象。闭合开关S,适当调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电压表示数为2V.以下说法正确的是(
)
A.
电源电压为4.5V
B.
灯泡正常发光时的电阻为5Ω
C.
在电路安全的情况下，电路消耗的最大总功率为27W
D.
在电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是4Ω 7.5Ω
填空题
家庭中常用的电饭锅和家用电灯是___(填“串”或“并”)联的；若电饭锅的额定功率是800W，正常工作15min，消耗了___kW h的电能。
家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等家用电器的连接方式是___联,其中电饭煲是利用电流的___工作的。
18.家里用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光说明L1___；只闭合S、S2，若L发出暗红色光（发光不正常），说明L2___（填“正常”“短路”或“断路”）．通常人体安全电压不高于___V，生活中要注意用电安全．
19.如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是___W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是___J．
第18题图
第19题图
第20题图
20.如图电源电压恒定,闭合S0。当S闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比U甲：U乙=7:5；当S断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比I甲：I乙=___,此时R1、R2消耗的功率之比P1：P2=___.
第21题图
第22题图
21.如图所示，电源电压保持不变，R1:R2=1:4。只闭合S1时，电流表的示数为0.1A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.1W，R2消耗的功率为P2，且P1:P2=1:1。则R0先后两次消耗的功率之比为_________。
22.如图是两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系,若将两电阻并联在电压为2V的电路中,干路上电流为___A,通电相同时间,RA、RB产生的热量之比QA:QB=___.
23.如图甲所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端，他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑测得多组数据，描绘出的U-I图象如图乙所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V．可求得：小灯泡的额定功率为
W，变阻器的最大阻值为
Ω，为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，电源电压最大值为
V.
三、实验探究题
24.小勇在测量额定电压是2.5V小灯泡电功率的实验中：
(1)为完成实验，请用笔画线代替导线，将甲图连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最___(选填“左”或“右”)端。若开关闭合后，发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡发光较暗且亮度一直不变，则故障原因是___.
(3)故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为___A，小灯泡此时的电功率为___W.
(4)移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出图丙所示的I U图象，从图象可算出小灯泡的额定功率为___W.
四、分析计算题
25.学校的走廊、消防通道内都应安装应急灯(如图甲所示).外接电源断电时，应急灯自动点亮，此时由蓄电池供电；外接电源正常供电时，应急灯自动熄灭。应急灯主要参数见表。
蓄电池规格
6V 2400mAh
灯泡规格
6V 3.6W
灯泡数量
2
(1)图乙是某款应急灯的工作原理示意图,当电路处于图乙所示的状态时,外接电路的状态为___(选填“供电”或“断电”).
(2)断电后，应急灯正常发光时，通过其中一个小灯泡的电流是多少安
(3)“2400mAh”是指当工作电流为2400毫安，电池能持续供电1小时。国家规定：消防应急照明产品的应急照明时间不得少于90分钟。请通过计算说明该应急灯是否符合国家标准。
26.如图所示是检测某一传感器的电路图,这种传感器上标有“6V、1.8W”的字样(该传感器可看作一个纯电阻电器)，滑动变阻器上标有“10Ω、1A”的字样，电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程为0 3V.求：
(1)这种传感器的电阻R0是多少
(2)如果在a、b之间所加的恒定电压为6V、试分析当滑动变阻器的阻值变化时,电阻值为R0的传感器两端的电压变化范围。
(3)根据技术资料可知,如果测得该传感器的实际电阻与第(1)问中R0的值(称为额定值)偏差大于1Ω,则该传感器就不能正常使用。实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图a、b之间,闭合开关S,调节滑动变阻器R1的阻值，改变电路中电流表和电压表的示数，检测数据记录如下表：
检 测 次 数
电流表示数/A
电压表示数/V
第1次
0.18
1.68
第2次
0.22
0.90
通过计算分析，你认为这个传感器是否可以正常使用 此时在a、b之间所加电源的电压是多大 1-5
CCBBB
6-10
CDDDA
11-15
CACDC
16.并
0.2kwh
17.并
热效应
18.正常
断路
36V
19.0.4W
24J
20.2:7
5:2
21.4:1
22.0.6A
2:1
23.答：（1）滑动变阻器的最大阻值为40Ω；
（2）小灯泡的正常发光时的电阻和电功率分别为12.5Ω、0.5W；
（3）为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，电源电压的最大值为11.8V．
24.故答案为：(1)如上图所示;(2)右;滑动变阻器都接在下面的两接线柱;(3)0.22;0.44;(4)0.625.
25(1)在图乙中，衔铁是被吸下的，说明电磁铁有磁性，也就是外接电路是供电状态；
(2)因为P=UI，
所以一只应急灯正常发光的电流为I=P0U0=3.6W6V=0.6A；
(3)蓄电池储存的电能为W=UIt=6V×2.4A×3600s=51840J，
由P=Wt,可得,可供两只灯泡的工作时间为t=W2P0=51840J2×3.6W=7200s=120min，
所以符合国家标准；
答：(1)供电；
(2)断电后，应急灯正常发光时，通过其中一个小灯泡的电流是0.6安；
(3)符合国家标准
26(1)由P=U2R可得，传感器的电阻：
R0=U2额P额=(6V)21.8W=20Ω；
(2)由P=UI可得，传感器正常工作时的电流：
I0=P额U额=1.8W6V=0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0 0.6A，
所以，电路中的电流最大为0.3A，此时传感器两端电压为6V，
当滑动变阻器接入阻值为R1=10Ω时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流：
I1=UR1+R0=6V10Ω+20Ω=0.2A，
则传感器两端电压：
U2=I1R0=0.2A×20Ω=4V，
则传感器两端电压变化范围是4V 6V；
(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
Uab=U传+U0，
将表中数据代入可得：
1.68V+0.18A×R传=Uab，
0.90V+0.22A×R传=Uab，
解得：R传=19.5Ω,Uab=5.19V，
传感器的电阻变化R0 R传=20Ω 19.5Ω=0.5Ω<1Ω，则这个传感器仍可使用。
答：(1)这种传感器的电阻R0是20Ω；
(2)当滑动变阻器的阻值变化时,电阻值为R0的传感器两端的电压变化范围为4V 6V；
(3)这个传感器可以正常使用，此时在a、b之间所加电源的电压是5.19V.
.
