针对性习题精练——3.6电能

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第3章 能量的转化与守恒（6A）
一、选择题
1． 下列家用电器工作时，利用电流热效应的是（ ）

A、抽油烟机 B、电视机 C、电风扇 D、电饭锅





2． 如图所示，在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，两个相同的烧瓶中均装入相同质量的煤油，甲、乙烧瓶中电阻丝的阻值分别为R甲和R乙，且R甲＜R乙。则下列分析正确的是
（ ）

A、甲烧瓶的玻璃管内液面上升比乙快 B、甲乙烧瓶的玻璃管内液面上升一样快
C、该实验研究电流产生的热量与电流的关系 D、该实验研究电流产生的热量与电阻的关系
3． （2018?广安）如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）

A、 灯泡L变暗 B、 电压表示数变小
C、 电流表A1示数变大 D、 整个电路消耗的总功率变小
4． （2018?泸州）小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图，对小明家的这两个用电器，下列判断正确的是（ ）

A、微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压
B、微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C、微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率
D、每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
5． （2018?河南改编）为了研究热敏电阻对电路的影响，小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后，小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精，用扇子对着它扇风时，下列说法中正确的是（ ）
A、电流表示数变大
B、电压表示数变大
C、电压表与电流表示数之比变小
D、电路的总功率变小
6． （2018?海南）如图所示，A、B 为两盏白炽灯，A 灯型号是“110V 25W”,B 灯型号是“110V 100W”, R 是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V 的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（ ）

A B C D
7． （2018?枣庄）如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）







A、要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1V
B、小灯泡L的最小实际电功率为0.6W
C、当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光
D、当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
8． 如图所示电路，闭合开关后，电流表、电压表的示数分别为l和U。己知电源电压为U0，则滑动变阻器R2在t秒内消耗的电功表达式是（ ）
A、W2=UIt
B、W2=（U0-U）It
C、W2=U0It
D、W2=t
9． （2018?福建）灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的（ ）

A、 电压为7V B、 电流为0.3A C、 电阻为20Ω D、 功率为3W
10．（2018?南充）如图所示的电路，电源电压为3V，R1=15Ω，R2=5Ω，当开关S闭合时，下列分析正确的是（ ）
A、R1、R2两端电压之比为3：1
B、通过R1、R2电流之比为3：1
C、R1、R2消耗的电功率之比为1：3
D、R1的电功率为1.8W
11．绣绣在研究并联电路特点时，把标有“4.5 V 3 W”的灯L1和标有“3 V 3W”的灯L2按如图所示的方式连接（不考虑灯丝电阻的变化），电源电压3V保持不变，先闭合开关S，电流表甲、乙的指针偏转，再闭合开关S1时，下列说法正确的是（ ）

A、灯L1比灯L2亮 B、电流表甲示数不变，电流表乙示数变小
C、灯L1 与灯L2 一样亮 D、电流表甲示数变大，电流表乙示数不变
12．（2018?临沂）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后，滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A、灯泡L亮度变暗
B、电压表示数变大，电流表示数变小
C、电压表与电流表示数的比值变小
D、灯泡L的最大功率为0.9W
13．（2018?荆州）如图所示的电路，电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100Ω 1A”字样，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯丝电阻不随温度而变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是（ ）
A、 灯泡L消耗的最小功率是0.24W
B、 正常发光时灯丝的电阻是12Ω
C、 电路中电流的变化范围是0.11A～0.6A
D、 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω～48Ω
14．（2018?威海改编）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A、R1的阻值为20Ω B、R2的最大阻值为50Ω
C、电源电压为5V D、该电路消耗的最大电功率为0.9W
15．（2018?达州 ）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V。下列结果正确的是（ ）
A、R1先后两次消耗的电功率之比为3：4
B、滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C、电源电压为10V
D、R1的阻值为20Ω
二、填空题
16．（2018?泸州）小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为_____kW?h；电子式单相电能表她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接_____W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是_____W。

17．（2018?枣庄）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_____W，在高温档工作1min产生的热量是_____J。

18．（2018?威海）如图所示，R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”。为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为_____Ω，R1消耗的最小功率为_____W。

19．（2018?遂宁）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。

（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为_____V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是_____J。
20．电冰箱在结构上和工作过程中应用了许多科学知识。
（ 1 ）家用电冰箱的用电部分主要是电动压缩机和照明灯泡，要求它们既能单独工作，又能同时工作。其中电动压缩机M受温控开光S1控制，照明灯泡L受门控开关S2控制。冰箱里灯和压缩机正确的电路连接是_________。

（ 2 ）电冰箱压缩机的额定功率是 110W ，一天冰箱正常工作时压缩机的耗电量是 1.1KWh ，可知一天中压缩机工作的时间是_________小时。
（3）冰箱有“有氟”与“无氟”两种，有氟冰箱是指用氟利昂做制冷剂，无氟冰箱不采用氟利昂，而是采用环戊烷等做制冷剂。冰箱的构造与性能基本相同。下面的观点中支持推广无氟冰箱的有_________。
A、环戊烷取材容易，价格低廉，制作原料来源于石油、天然气。
B、环戊烷属于易燃易爆物，在生产、使用和维修过程中如果不注意安全操作会很危险。
C、无氟冰箱压缩机的温度比较高，若不注意通风散热，会影响冰箱正常运行和使用寿命。
D、有氟冰箱在报废处理过程中会释放氟利昂，氟利昂排放到大气中，会破坏大气臭氧层。
E、ODP表示消耗臭氧潜能值，GWP表示全球变暖潜能值。ODP值和GWP值越小，则对环境的影响越小。
21．（2018?衡阳）某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数。如将开关S闭合，则电饭煲处于________（选填“加热”或“保温”）状态，其中电阻R1: R2=_______。
XXX牌电饭煲
额定电压 220V
额定功率 加热挡 1210W
保温档 22W
频率 55Hz












三、探究题
22．（2018·金华）小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω　1A”。
（1） 请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；








（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是：___________________________________。由此判断故障是小灯泡断路。
（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：
试验次数 1 2 3 4 5
发光情况 很暗 较暗 较亮 亮 很亮
电压U/V 1 2 3 3.8 4.5
电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.30 0.34
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是__________W；
（4）科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是：________________________________________。
23．“能量转化和守恒定律”的建立，经历了迈尔、焦耳和亥姆霍兹等科学家的不懈努力。某同学用如图电路图（焦耳实验电路图）来探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，器材有稳压电源、停表、阻值为100欧的电阻丝、测量范围为0~100℃的温度计等。实验数据记录如下表：










实验次数 通电时间t/秒 电阻R/欧 电流I/安 筒内水的初温t0/℃ 筒内水的末温t/℃ 筒内水升高的温度△t/℃ 热量Q
1 100 100 0.2 20 32 12 小
2 0.3 20 47 27 中
3 0.4 20 68 48 大


请回答下列问题：
（1）本实验是通过观察_________的示数变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。
（2）焦耳通过大量的实验及其数据分析，准确地测定了“电流通过导体产生的热量与电流之间的定量关系”。请你分析表中的数据，准确地用文字描述该“定量关系”。_______________________________________________________________。
（3）实验结束后，该同学为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，100秒后记录末温……
结合原方案的实验数据进行分析，指出改动后方案的不足之处。__________________________。

24．一个额定电压是3.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为6Ω，小明想测量它的额定功率。实验室有如下器材：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个、导线若干。
（1）如图是小明连接的实验电路， 根据电路，闭合开关前应先将滑动变阻器滑片P移至 （填“C”或“D”）端；
（2）要能达到实验目的，小明所选用的滑动变阻器规格应该是 。
（3）闭合开关后，小明为了能测出小灯泡的额定功率，接下来，他的操作应该是 。
（4）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的PB部分比AP部分温度高，这是因为 。


四、简答题
25．（2018?深圳改编）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R０的电大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。求闭合开关S后：

（1） 电路中的最小电流（结果保留1位小数）；




（2） 电热丝的最大加热功率；


26．丽水产茶历史悠久，茶叶以自然品质优异而闻名中外。茶叶杀青是制茶工艺中的一个重要工序，该工序是通过高温破坏和钝化 (?https:?/??/?baike.baidu.com?/?item?/?%E9%92%9D%E5%8C%96" \t "_blank?)鲜茶青中的氧化酶 (?https:?/??/?baike.baidu.com?/?item?/?%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%85%B6" \t "_blank?)活性。杀青一定时间后，要降低加热功率，使筒内温度下降。甲图是一种滚筒式茶叶杀青机，乙图是工作原理图，当筒内温度到达限定最高温度时，温控器能自动断电。加热电阻R1阻值为96.8欧、R2阻值为24.2欧。









（1）调节切换开关可以使茶叶杀青机处于“关、高温、自动、低温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为高温档；
（2）切换开关打到“3”位置时，求电路工作1分钟消耗的电能；






（3）高温工作状态时，将5千克的茶青由20℃加热到70℃需要多长时间[电能的60%转化为茶青的内能，不考虑水蒸发，该茶青比热容为3.6×103J/（kg?℃）]？












27．（2018·台州）在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。

（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料______（选填
“是”或“不是”）晶体。
（2）打印笔工作有快、慢两档。快档打印时，图中开关S1应处于____状态，若此时温度为
250℃，打印笔的电功率是多少？




（3） 打印笔正常上作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，说明理由。___________。




28．宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅 (如图甲)、 图乙为自动测定锅内温度的电路原理图。其中 R0 为定值电阻，阻值为 5Ω。A为温度指示表(实质是一只量程为 0~0.6A 的电流表) ，RX（测温探头）为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)。







关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示：
锅内的温度值/0C 25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125
Rx 对应的电阻值/Ω 150 80 50 30 20 15 10 7
（1） 若锅内温度为750C 时电流表的示数为0.24A。求电源的电压 U。



（2）若锅内温度为1250C 时电流表的示数为0.6A。求此时热敏电阻Rx的阻值及其功率。


参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D C D C D B D C
题号 11 12 13 14 15
答案 D D A B B
二、填空题
16． 140 3000 1000
17． 2200 3.96×105
18． 2.5 0.45
19． （1）12 （2）1440
20．（1）B （2）10 （3）ADE
21． 加热 1：54
三、探究题
22．（1）





（2）电压表有示数，电流表无示数（或电压表示数为6V，电流表示数为0）
（3）1.14
（4）灯泡灯丝电阻随着温度的降低而减小，实验中很暗时灯丝电阻为5Ω，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小。
23．（1）温度计
（2）电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比；
（3）根据表中数据，水最终的末温是 t 末＝t 初＋△t1＋△t2＋△t3＝107℃；在两次实验间隙，电热丝还在继续放热，所以第2次初温比第1次末温要高，第3次初温比第2次末温要高；导致加热后水温超过100℃，温度计无法测量。
24．（1）C （2）10Ω 1A
（3）将滑动变阻器的滑片P向D移动，观察电压表，使其读数为3.5V，记下此时电流表的读数。
（4）AP部分没电流通过，而PB部分有电流通过，有电流通过的PB部分电流做功，电能转化为内能，而AP部分没有，所以出现PB部分温度比AP部分温度高。
四、简答题
25．解：（1）R总大=R0大+R1=100Ω+55Ω=155Ω
I小==≈1.4A
（2）当滑动变阻器R0为0时，电热丝的加热功率最大。
P===880W
26．（1）1
（2）P1===500W
W1=P1t1=500W×60s= 30000J
（3）Q=cm（t2-t1）= 3.6×103J/（kg?℃）×5kg×(70℃－20℃)=9×105 J
P2===2000 W
W2==9×105 J /60%=1.5 ×106 J
t2===750s
27．（1）不是
（2）闭合
解：由图丙可知，度为250℃时，R=1210Ω
一个发热体的功率：P== =40W
打印笔快档打印功率：P总=2P=2×40W=80W
（3）当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降。
当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升。
28．（1）解：由表可知750C时，Rx=20Ω
R总=Rx+R0=20Ω+5Ω=25Ω
U=IR总=0.24A×25Ω=6V
答：电源的电压为6V。
（2）解：R总’= ==10Ω
Rx’=R总’- R0=10Ω-5Ω=5Ω
PRx’=I'2Rx’=（0.6A）2×5Ω=1.8W
答：若锅内温度为125℃时，热敏电阻的阻值为5Ω ，功率为1.8W。










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