2018-2019学年沪科版初中物理9年级第16章《电流做功与电功率》一课一练(同步练习)+单元测试

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名称 2018-2019学年沪科版初中物理9年级第16章《电流做功与电功率》一课一练(同步练习)+单元测试
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文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2018-11-17 22:32:23

文档简介




16.1 电流做功
 
评卷人 得 分

一.选择题(共25小题)
1.关于电功,下列说法不正确的是(  )
A.电功是表示电流做功多少的物理量
B.电流做功越多,消耗的电能就越多
C.用电能表可以直接测量电流做功的多少
D.电功就是电能,两者是一回事
2.日常生活中的电功单位“度”与电能单位“焦耳”之间的关系是(  )
A.1度=1J B.1度=3.6J C.1度=3.6×103J D.1度=3.6×106J
3.关于电流做功,下面的说法中正确的是(  )
A.导体两端的电压和电流一定时,通电的时间越长,电流做的功越多
B.导体两端的电压越大,通过的电流越大,电流做的功越多
C.通过导体的电流越大,电流做的功越多
D.以上说法都不正确
4.在电路中,电流所做的功(  )
A.﹣定等于电能转化成的其他形式的能
B.可能大于电能转化成的其他形式的能
C.小于电能转化成的其他形式的能
D.﹣定大于电能转化成的其他形式的能
5.下列关于电能转化的叙述中,正确的是(  )
A.电脑,电能转化为化学能
B.电吹风机,电能转化为动能和热能
C.太阳能电池板,电能转化为化学能
D.电冰箱,电能转化为热能
6.有轨电车在平直轨道上行驶时,它消耗的电能主要转化为(  )
A.机械能 B.光能 C.化学能 D.热能
7.电流通过一台电动机一段时间,产生的热量是12000J,得到的机械能是36000J,则电流做功至少为(  )
A.12000J B.36000J C.24000J D.48000J
8.分别标有“PZ220﹣100”、“PZ36﹣100”的甲、乙两盏白炽灯,当它们正常发光时,相同时间内消耗的电能(  )
A.甲灯较多 B.乙灯较多 C.一样多 D.无法确定
9.将阻值分别为5Ω和10Ω的甲、乙两电阻并联在同一电路中,在相同时间内,甲、乙两电阻消耗的电能之比为(  )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.4:l
10.电流通过一用电器(如旋转灯),在1s内产生的内能是150J,光能是100J,机械能是50J,则电流做功为(  )
A.100J B.150J C.250J D.300J
11.两根导线的电阻之比是3:4,把它们并联在电路中,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是(  )
A.1:1 B.4:3 C.3:4 D.9:16
12.在如图所示的电路中,当开关闭合时,如果通电时间相等,电路中消耗的电能将(  )

A.减小 B.增大 C.不变 D.无法判定
13.有两个电阻R1>R2,采用下列不同方式接在同一电源上,在相同时间内电流做功最多的连接方式是(  )
A.只接R1 B.只接R2 C.R1和R2串联 D.R1和R2并联
14.如图所示电路中,电阻R1>R2,当开关S闭合后,电流通过两电阻时消耗的电能分别为E1和E2,则(  )

A.E1>E2 B.E1=E2 C.E1<E2 D.无法判断
15.甲、乙两盏灯接在家庭电路上,若它们消耗的电能相等,则它们的(  )
A.电流一定相等
B.电压一定相等
C.电阻一定相等
D.电流、电压和通电时间的乘积一定相等
16.有两个电阻R1>R2,采用下列几种方式分别接到电压为U的电源上,接通电源后在相同时间内电流做功最少的连接方式是(  )
A.R1与R2串联 B.R1与R2并联 C.只接入R1 D.只接入R2
17.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是(  )

A.电能表的转速为2500转/度
B.电能表持续工作时的最大电流为5A
C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW?h
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J
18.如图所示,分别是某住户上个月底和本月底抄表时,电能表的示数,那么这个月他家实际用电(  )

A.14.3kWh B.143KWh C.3289kWh D.3146kWh
19.在电能表上有一个数字“600revs/(kW?h)”,下列对这个数字的理解正确的是(  )
A.接在这个电能表上的用电器,每小时耗电600kW?h
B.接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW?h电,电能表上的转盘转600转
C.由于接了用电器,电能表上的转盘每小时转600转
D.电能表的转盘每小时的转数不能超过600转
20.采葳同学家在1月1日和2月1日两次观察家里的电能表,如表所示,那么该同学家一月用电(  )
A.545度 B.54.5度 C.455度 D.45.5度
21.下列说法不正确的是(  )
A.电动机工作时把电能转化为动能
B.电功和电能的单位都是一样的,都是焦耳
C.电功是表示电流做功多少的物理量
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
22.下列情况中,不属于电流做功的是(  )
A.电熨斗发热 B.发电机发电 C.洗衣机洗衣 D.蓄电池充电
23.如图所示的四个电路中,电源电压相同,电阻R1>R2,且通电时间相同,则电路中电流所做的总功从大到小的排列顺序是(  )

A.(c)、(b)、(a)、(d) B.(d)、(c)、(b)、(a) C.(d)、(b)、(a)、(c) D.(a)、(b)、(c)、(d)
24.如图所示的电能表,你认为下列读数正确的是(  )

A.电能表示数为2012.6焦耳 B.电能表示数为20126度
C.电能表示数为20126焦耳 D.电能表示数为2012.6度
25.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到下列四个结论,你认为正确的是(  )

A.电能表的单位是J
B.电能表的标定电流为5A
C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW?h
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J
 
评卷人 得 分

二.多选题(共5小题)
26.关于电流做功,下列说法中正确的是(  )
A.导体两端的电压越大,通电时间越长,电流做功就越多
B.通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做功就越多
C.导体两端的电压越大,电流越大,通电时间越长,电流做功就越多
D.通过导体的电流越大,电阻越大,通电时间越长,电流做功就越多
27.下列说法中正确的是(  )
A.电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能的过程
B.电能对于我们是一种非常重要的能源,在许多方面都可以利用电能
C.电流所做的功,跟电压和电流成正比
D.手电筒工作时,电池的化学能直接转化为光能
28.在电路中,电流对电风扇做功的过程实质是将电能转化为内能和机械能的过程,则电流做功的多少(  )
A.一定等于此过程中获得的热能
B.一定大于此过程中获得的机械能
C.一定小于电风扇获得的机械能
D.一定等于电风扇消耗的电能
29.关于电能表的参数,下列说法错误的是(  )

A.220V表示电能表接在电路中,能提供220V的电压
B.10(20)A表示电能表有两个量程,0﹣10A和0﹣20A
C.50Hz 表示电能表工作时,能发出50Hz的声音
D.2500r/kW?h表示表盘转一圈消耗了2500kW?h
30.小刚同学留意观察他家的电能表,发现3月20日时电表的示数为1057.8,到4月20日时,他家的电能表示数为1131.4,关于他家这个月消耗的电能,下列说法中正确的是(  )
A.74度 B.126度 C.74kW?h D.74J
 
评卷人 得 分

三.填空题(共15小题)
31.电流通过用电器时要做功,这叫做   ,电灯发光时,电能转化为   ,电铃发声时,电能转化为   ,蓄电池被充电时,电能转化为   ,电流通过电炉时,电能转化为   ,电流通过电风扇时,电能转化为   能,电流通过电动机做功的过程中,电能转化为   。总之,电流做功的过程就是将电能转化为   能的过程。
32.大连红沿河核电站一期工程4台机组全部建成后,年发电量将达到3×1010kW?h.合   J。
33.用电器工作的过程,就是将   能转化为其他形式能的过程。电流通过电热毯时,电能转化为   能;电流通过电风扇时,电能主要转化为   能。
34.电流做功的实质是将电能转化为   能,电流对电动机做功时,   能转化为   能。
35.电功的大小等于   、   和通电时间的乘积,公式是   。
36.已知某用电器甲的电阻是用电器乙的电阻的3倍。若将它们串联在电路中使用,则在相同时间内,电流通过两用电器所做功之比W1:W2=   ;若将它们并联在电路中使用,则在相同时间内,电流通过两用电器所做功之比W1′:W2′=   。
37.一个小电动机在3V的电压下,电流在1min内做功90J.通过电动机的电流是   A。
38.某导体接在电路中,20s内通过10C的电量,电流做功为100J,则通过该导体的电流是   A,导体两端的电压为   V,导体的电阻为   Ω。
39.电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW?h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为   kW?h,该电能表在工作时本身   (填“消耗”或“不消耗”)电能。
40.家用电能表是用来测量   的仪表。图a是小红同学家8月30日显示的数字,图b是9月30日显示的数字。小红家9月份消耗了   kW?h的电能。如果每1kW?h的电能价格是0.5元,小红家这个月的电费是   。

41.电功
(1)电功:   所做的功,有多少   能转化成其他形式的能,我们就说   做了多少功。
(2)电功通常用   测定,其单位是   ,符号是   ,俗称   。
42.用电器消耗电能的过程,实质上是电能转化为   的过程。有多少   能转化为其他形式的能量,我们就说电流做了多少功。电流   叫做电功。
43.一盏电灯接在220 V电路上,通过它的电流为0.5 A,通电2 h,电流做的功是   J。
44.如图所示的仪表叫   ,字母a所指的一行数字表示   的电路中使用,字母b所指的一行数字表示   。该图为某月末的示数,如果这个月用户使用了65kW?h的电,则该月初表盘的示数为   。

45.用电器在一段时间内消耗的电能通常用电能表来测量,某同学家的电能表上,月初显示为,月末显示为,则在这一个月内,该同家消耗的电能为    kW?h,合   J;若每千瓦时电价为0.6元,则应交电费    元。
 
评卷人 得 分

四.实验探究题(共1小题)
46.如图甲为宾馆的房卡,把房卡插入槽中,房内的用电器才能工作。插入房卡相当于闭合电路中的   。房间里电灯、电视机等用电器是   联的,该宾馆的电能表如图乙所示,其读数为   kW?h。

 
评卷人 得 分

五.计算题(共2小题)
47.1千瓦时的电能能供”220V 40W”电棒正常使用多长时间?某教室有8支电棒一天24小时能消耗多少电能?
48.晨曦家的电能表上标有3000r/kW?h,一次为测量他家每天电视机消耗的电能,他断开其他用电器,只打开电视机,测得15min内的电能表转盘转过了90圈。他统计到他家电视机一天平均工作时间为6h。
(1)晨曦家电视机一天消耗的电能大约是多少?
(2)若电价是0.42元/度,则一个月(按30天来计算),仅电视机就需支付多少元电费?
 



16.1 电流做功
参考答案
 
一.选择题(共25小题)
1.D;2.D;3.A;4.A;5.B;6.A;7.D;8.C;9.B;10.D;11.B;12.B;13.D;14.C;15.D;16.A;17.A;18.A;19.B;20.B;21.D;22.B;23.C;24.D;25.B;
 
二.多选题(共5小题)
26.CD;27.AB;28.BD;29.ABCD;30.AC;
 
三.填空题(共15小题)
31.电功;光能;磁能;化学能;内能;机械能;机械能;其他形式;32.1.08×1017;33.电;内;机械;34.其他形式;电;机械;35.电压;电流;W=UIt;36.3:1;1:3;37.0.5;38.0.5;10;20;39.0.1;消耗;40.消耗电能多少;212.5;106.25元;41.电流;电;电流;电能表;千瓦时;kW?h;度;42.其它形式能量;电;所做的功;43.7.92×105;44.电能表;该表适用于电压为220V、频率50Hz;表盘每转2500圈用电器消耗的电能为1kW?h;8997.4kW?h;45.74.2;2.6712×108;44.52;
 
四.实验探究题(共1小题)
46.开关;并;1426.1;
 
五.计算题(共2小题)
47.;


48.;
 



第1页(共10页)






16.2 电流做功的快慢
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
 
评卷人 得 分

一.选择题(共25小题)
1.下列各组中都属于电功率单位的是:(  )
A.J,V?A,kWh B.W,V?A,J/s C.W,kWh,W?s D.J,V?C,kWh
2.家庭常用的白炽灯的功率最接近(  )
A.400W B.40W C.0.4kW D.40mW
3.下面是选自小明学习笔记中的摘录,其中不正确的是(  )
A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
B.相同时间内,电流做功越多,功率越大
C.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位
D.一台电风扇功率是100W,表示电流在1s内做100W的功
4.下列说法不正确的是(  )
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.千瓦、瓦都是电功率的单位
C.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
D.消耗电能多的用电器电功率越大
5.下面全属于电功率的单位的是(  )
A.kW?h和J B.kW和J C.kW?h和J/s D.W和J/s
6.一个白炽灯泡,当其两端电压增加时,以下电流随电压变化的图象正确的是(  )
A. B. C. D.
7.某用户总共有60W的电灯2盏,40W电灯2盏,1000W电饭锅1台这个用户应选用的保险丝的额定电流应该是(  )
A.5A B.6A C.10A D.15A
8.有15?和10?的两个定值电阻,先将他们串联,后将他们并联在同一个电源上,则关于通过他们的电流和消耗的电功率的关系是(  )
A.串联时,电压之比是3:2,电功率之比是9:4
B.串联时,电流之比是1:1,电功率之比是3:2
C.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是3:2
D.并联时,电流之比是2:3,电功率之比是3:2
9.把标有“6V 6W”的灯L1和“6V 3W”的灯L2串联起来接在12V的电源上,设灯丝电阻不变,则(  )
A.通过L1、L2的电流之比为2:1
B.灯L1、L2的实际功率之比为1:2
C.电源电压为12V时,两灯均能正常发光
D.电源电压为9V时,两灯均能正常发光
10.“36V 60W”和“36V 25W的两只灯泡,串联在36V的电路上,则(  )
A.都不能正常发光,60W的灯泡较亮
B.都能正常发光
C.都不能正常发光,25W的灯泡较亮
D.无法比较
11.把两个电阻用不同的方式连接后,接入一个电压保持不变的电路中,则(  )
A.串联时消耗的总功率多
B.并联时消耗的总功率多
C.不论串联或并联,消耗的总功率相同
D.无法确定哪种情况消耗的总功率多
12.长短、粗细相同的铜丝、铝丝、铁丝各一根,串联在一起后接到电源上,通电后发热功率最大的是(  )
A.铜丝 B.铝丝 C.铁丝 D.都一样
13.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  ) 

A.将甲接入110V的电路中,它的实际功率为50W
B.乙的实际功率一定是25W
C.两灯均正常发光,甲灯消耗的电能多
D.如果两灯钨丝长短一样,则乙灯钨丝细一些
14.电阻丝R1和R2并联,若R1中的电流是R2中的4倍,设R1消耗的电功率P1,R2消耗的电功率P2,则(  )
A.P1=P2 B.P1=2P2 C.P1=3P2 D.P1=4P2
15.电阻R1、R2并联后接入家庭电路,功率分别为P1、P2,若将它们串联后接入家庭电路中,功率分别为P1′、P2′,已知R1>R2则(  )
A.P1>P2 B.P1=P2 C.P1′<P2′ D.P1′>P2′
16.根据灯泡铭牌(PZ220﹣25)所给信息判断,下列说法正确的是(  )
A.灯泡适宜在25伏的电路中使用
B.灯泡在任何情况下工作时,电功率都是25瓦
C.灯泡电压低于220伏时,不发光
D.灯泡在220伏的电压下工作时,电功率是25瓦
17.关于额定功率和实际功率的说法,正确的是(  )
A.额定功率跟用电器工作时的电压有关
B.额定功率跟用电器的额定电压无关
C.实际功率跟用电器工作时的电压有关
D.实际功率跟用电器工作时的电压无关
18.一个灯泡上标有“220V 40W”的字样,据此可以求出(  )
A.灯泡的实际功率为40W
B.灯泡正常发光时的电流和电阻
C.通过灯泡的电流为A
D.1s电流通过灯泡所做的功是40J
19.一盏标有“220V 100W”字样的白炽灯,当它两端电压为110伏时,消耗的电功率为(  )
A.400W B.200W C.50W D.25W
20.甲、乙、丙三盏电灯分别标有“220V,60W”“110V,60W”和“36V,60W”,当它们正常工作时,下列判断正确的是(  )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.丙灯较亮 D.三灯一样亮
21.关于额定功率与实际功率,下列说法正确的是(  )
A.额定功率大的用电器工作时电流做功快
B.实际功率大的用电器工作时电流做功快
C.额定功率大的用电器工作时消耗电能多
D.实际功率大的用电器工作时消耗电能多
22.、如图所示电路,将电阻R与一个“6V 3W”的小灯泡L串联后接到9V的电路中,小灯泡恰能正常发光;如果在此电路中将“6V 3W”的小灯泡换成“6V 6W”的小灯泡,那么该小灯泡的实际功率:(设电源电压不变)(  )

A.等于6W B.小于6W C.大于6W D.无法判断。
23.电阻为8Ω的用电器,2s内通过的电量为10C,则这个电阻的实际功率是(  )
A.2.4W B.40W C.160W D.200W
24.如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮。对此有下列几种猜想,其中可能的是(  )
①L2灯丝断了;
②灯泡L2的电阻太小;
③灯泡L2两端电压较大;
④通过灯泡L1、L2电流不等;
⑤灯泡L2的灯座被短路。

A.①④ B.②③ C.②⑤ D.③④
25.把“220V﹣60W”和“220V﹣100W”甲、乙两灯泡串联接在220V的电源上,比并联接在220V的电源上变暗了,其原因是由于(  )
A.灯泡的电阻变大了
B.灯泡的额定电功率变小了
C.灯泡的额定电压变小了
D.灯泡的实际电功率小于额定电功率
 
评卷人 得 分

二.多选题(共5小题)
26.如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象,现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8W;再闭合S1,电流表示数为0.9A.下列结果正确的是(  )

A.电源电压为6V B.电阻R的阻值为10Ω
C.通过电阻R的电流为0.9A D.电路消耗的总功率为5.4W
27.如图所示,电源电压恒为12V,L1上标有“3V 3W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b时,L2恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5A,电路的总功率为P2,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(  )

A.滑动变阻器的最大电阻为18Ω
B.P1:P2=1:2
C.L2的额定功率为1.5W
D.L2正常发光时电阻为3Ω
28.将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是(  )
A.两只小灯泡都能正常发光
B.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
C.两只小灯泡的总功率小于2W
D.两只小灯泡都不能正常工作,乙灯比甲灯亮
29.在电源电压不变时,为了使电炉的发热功率变大,可采取的措施是(  )
A.增大电热丝的电阻 B.减小电热丝的电阻
C.在电热丝上并联电阻 D.在电热丝上串联电阻
30.把标有“220V,40W”和“220V,15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下,则下面分析正确的是(  )
A.两盏灯的总功率等于55W
B.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.两盏灯的总功率小于15W
 
评卷人 得 分

三.填空题(共15小题)
31.现在有两只灯泡分别为“220V﹣100W”和“220V﹣25W”,如何来区分这两只灯泡(1)   (2)   。
32.电功率是表示电流   的物理量,其表达式   ,其国际单位是   。
33.电流做功有快慢之分,可以用   来表示电流做功的快慢。电功率越大,表示电流做功越   ,电功率越小,表示电流做功越   。
34.如图所是的电灯参数“220”表示   ,“100”表示   。若该灯正常工作一小时消耗的电能是   kW?h。

35.甲、乙两用电器的电功率之比为2:3,消耗的电能之比为4:3,则工作时间之比为   。
36.LED灯具有节能、环保等特点。某LED灯的额定电压是220V,额定功率为20W,该灯正常发光时通过的电流是   mA,1度电可供该灯正常工作   h.与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约80%的电能,那么这个LED灯与   W的白炽灯亮度相当。
37.在电路改造前,某同学家离变电站较远,当他将一个标有“220V 100W”的灯泡的开关闭合后,发现灯泡亮度不够,他用电压表测量了电路中的电压,发现为200V,通过灯泡的电流是   A,灯泡的实际电功率是   W。
38.小华家的电水壶的铭牌上标有“220V 1100W”字样,电水壶正常工作时的电流为   A,通电0.5小时消耗的电能为   kW?h.电热水壶的电阻为   Ω。
39.某电热器上标有“220V,100W”字样,其中“220V”表示   ,“100W”表示   。该电热器正常工作时通过的电流是   A,电阻是   Ω,正常工作2h消耗的电能是   度,若实际加在该电热器两端的电压是110V,它的实际功率是   W。
40.如图所示,电阻R不变,电源电压U保持恒定。当在A、B间接一个”6V 3W”的灯时,R的功率为P1;当在A、B间接一个”6V 1W”的灯时,R的功率为P2.则P1   P2(填”大于”、”小于”或”等于”)。

41.下表所示为国产XQB30﹣3型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据,仔细阅读表格,回答下列问题:
项目 数据
额定电压 220V
额定频率 50Hz
额定洗衣功率 360W
额定洗衣容量 3kg
整机质量 33kg
外形尺寸(mm) 542×550×920
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣时,通过洗衣机的电流是   A。
(2)这台洗衣机洗衣时间累计为30min,其耗电为   kW?h。
42.根据探究的结果可以认为,电功率的大小跟   有关。电功率的计算公式是   ,也可以用   来表示。在这两个公式中,电功率用   表示,电压用   表示,电流用   表示。
43.一般用电器铭牌上均标有   的数值。用电器在实际电压下工作所消耗的功率叫做   。
44.用电器正常工作的电压叫做   ,用电器在额定电压下的功率叫做   ,某灯泡上标有“PZ220﹣60”,“220”表示   ,“60”表示   。
45.甲用电器标有”220V 40W”的字样,其中220V表示   ,40W表示   ,此用电器的电阻是   。假如把它和一个220V 60W的乙用电器串联接入在同一电压下,    用电器实际功率大。
 
评卷人 得 分

四.实验探究题(共2小题)
46.某工地值班室的照明电压为220V,现有灯泡由于整夜发光而经常烧坏,为了延长灯泡使用寿命,小明设计了如图所示的电路,L1和L2都是“220V 40W”,(设灯泡的电阻不变化,电源电压变化忽略不计),
(1)当断开S1,闭合S,让两灯泡都发光,深夜灯泡就不容易烧掉了,则两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率为多大?
(2)两个灯泡都发光时消耗的功率各为P0,如果L2灯丝烧断后重新搭接上,两个灯泡消耗功率分别为P1和P2,推导P1和P0,P2和P0之间的关系?

47.上海实行“分时电费”的计费制度,计费方法如下表,这样既可以减轻高峰时段电网压力,又能节省用户的电费支出。某用户家中电热水器上标有“220V 2000W”字样,该热水器正常工作的功率为   W,若该电热器每天正常工作1h,将它的工作时间从高峰时段移到低峰时段,则该用户每月(按30天计算)至少可以节约电费   元。
时段 单价
高峰时段06:00﹣22:00 0.52元/度
低峰时段22:00﹣06:00 0.3元/度
 
评卷人 得 分

五.计算题(共2小题)
48.9年级(2)班的教室共装了8盏标有“220V,40W”的电灯泡。早读课有些同学就打开电灯,学了电学知识后,同学位就学会了节约用电,早读课时就都把电灯关了。已知早读课时间是30min,每个月上课的时间是24天。求:
(1)电灯正常工作时的电阻。
(2)电灯正常工作时的电流。
(3)这个班级就早读课每个月可节约用电多少kW?h?
(4)电费是0.5元/度,则一个月节约多少 电费。
49.如果将两定值电阻R1和R2以某种形式连接,接入某电路上,R1消耗的功率为12瓦,如果以另一种形式连接,接入原电路得该电路的总电流为9安,此时R1消耗的功率为108瓦,试求R1、R2的阻值。
 



16.2 电流做功的快慢
参考答案与试题解析
 
一.选择题(共25小题)
1.下列各组中都属于电功率单位的是:(  )
A.J,V?A,kWh B.W,V?A,J/s C.W,kWh,W?s D.J,V?C,kWh
【解答】解:电功率的单位有:W,V?A,J/s。
故选:B。
 
2.家庭常用的白炽灯的功率最接近(  )
A.400W B.40W C.0.4kW D.40mW
【解答】解:
家庭常用的白炽灯的功率最接近40W,
0.4KW=400W,0.4mW=0.0004W,
故B符合题意。
故选:B。
 
3.下面是选自小明学习笔记中的摘录,其中不正确的是(  )
A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
B.相同时间内,电流做功越多,功率越大
C.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位
D.一台电风扇功率是100W,表示电流在1s内做100W的功
【解答】解:A、电功率是表示消耗电能快慢的物理量,故A正确;
B、由P=可知,相同时间t内,电流做功W越多,功率P越大,故B正确;
C、千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位,故C正确;
D、一台电风扇功率是100W,电流在1s内做W=Pt=100W×1s=100J,故D错误;
本题选错误的,故选D。
 
4.下列说法不正确的是(  )
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.千瓦、瓦都是电功率的单位
C.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
D.消耗电能多的用电器电功率越大
【解答】解:
A、电功率是比较电流做功快慢的物理量。此选项正确;
B、kW是电功率的常用单位,W是功率的主单位。此选项正确;
C、电流做功的过程,本质是电能转化为其它形式的能量的过程。此选项正确;
D、用电器功率决定于电能和时间,电能确定,时间不确定,功率无法确定。此选项错误。
故选:D。
 
5.下面全属于电功率的单位的是(  )
A.kW?h和J B.kW和J C.kW?h和J/s D.W和J/s
【解答】解:∵W、J/s和kW是电功率的单位,kW?h和J是电功的单位,
∴只有D中的单位全属于电功率的单位。
故选:D。
 
6.一个白炽灯泡,当其两端电压增加时,以下电流随电压变化的图象正确的是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:电灯的灯丝电阻随温度的升高而增大;故随着电压的增大,灯泡温度升高,灯丝的阻值将增大,故图象的倾斜程度将减小;
故选:A。
 
7.某用户总共有60W的电灯2盏,40W电灯2盏,1000W电饭锅1台这个用户应选用的保险丝的额定电流应该是(  )
A.5A B.6A C.10A D.15A
【解答】解:用户各用电器的总功率:
P=60W×2+40W×2+1000W=1200W,
家庭电路的电压为220V,由P=UI可得,所以用电器同时正常工作时干路电流:
I==≈5.45A,
选用的保险丝的额定电流应稍大于5.45A的保险丝,即额定电流为6A的保险丝。
故选:B。
 
8.有15?和10?的两个定值电阻,先将他们串联,后将他们并联在同一个电源上,则关于通过他们的电流和消耗的电功率的关系是(  )
A.串联时,电压之比是3:2,电功率之比是9:4
B.串联时,电流之比是1:1,电功率之比是3:2
C.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是3:2
D.并联时,电流之比是2:3,电功率之比是3:2
【解答】解:
(1)当两电阻串联时,通过两电阻的电流相等,
由I=可得,U=IR,
U1:U2=R1:R2=15Ω:10Ω=3:2;
P=I2R,
P1:P2=R1:R2=1:2.故A错误,B正确;
(2)当两电阻并联时,两电阻两端的电压相等,
U1:U2=1:1;
====,
P=,
P1:P2=R2:R1=10Ω:15Ω=2:3.故CD错误。
故选:B。
 
9.把标有“6V 6W”的灯L1和“6V 3W”的灯L2串联起来接在12V的电源上,设灯丝电阻不变,则(  )
A.通过L1、L2的电流之比为2:1
B.灯L1、L2的实际功率之比为1:2
C.电源电压为12V时,两灯均能正常发光
D.电源电压为9V时,两灯均能正常发光
【解答】解:A、因此串联电路处处电流相等,所以通过灯L1和L2的电流之比为1:1;故A错误;
B、灯L1的阻值:R1===6Ω,
灯L2的阻值:R2===12Ω,
则由P=I2R可得,灯L1和L2的实际电功率之比等于电阻之比,即6Ω:12Ω=1:2,故B正确;
C、D、灯L1的额定电流:I1===1A,
灯L2的阻值:I2===0.5A,
故两灯泡串联时,不可能同时正常发光,故CD错误。
故选:B。
 
10.“36V 60W”和“36V 25W的两只灯泡,串联在36V的电路上,则(  )
A.都不能正常发光,60W的灯泡较亮
B.都能正常发光
C.都不能正常发光,25W的灯泡较亮
D.无法比较
【解答】解:由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压均为36V,
当两灯泡串联在36V的电路上时,
由串联电路的分压特点可知,两灯泡两端分得的电压均小于36V,则两灯泡均不能正常发光,故B错误;
由P=的变形式R=可知,25W灯泡的电阻较大,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,25W灯泡的实际功率较大,灯泡较亮,故AD错误,C正确。
故选:C。
 
11.把两个电阻用不同的方式连接后,接入一个电压保持不变的电路中,则(  )
A.串联时消耗的总功率多
B.并联时消耗的总功率多
C.不论串联或并联,消耗的总功率相同
D.无法确定哪种情况消耗的总功率多
【解答】解:∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴串联时总电阻大于任何一个分电阻,并联时总电阻小于任何一个分电阻,
∵P=,
∴电源的电压不变时,并联电路中的总功率大于串联时电路中的总功率。
故选:B。
 
12.长短、粗细相同的铜丝、铝丝、铁丝各一根,串联在一起后接到电源上,通电后发热功率最大的是(  )
A.铜丝 B.铝丝 C.铁丝 D.都一样
【解答】解:影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度,在长度和横截面积、温度相同时,铁丝的电阻最大,铝丝的电阻次之,铜丝的电阻最小,
三金属丝串联时,通过它们的电流相等,
根据P=I2R可知,铁丝的发热功率最大,铜丝的发热功率最小。
故选:C。
 
13.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  ) 

A.将甲接入110V的电路中,它的实际功率为50W
B.乙的实际功率一定是25W
C.两灯均正常发光,甲灯消耗的电能多
D.如果两灯钨丝长短一样,则乙灯钨丝细一些
【解答】解:A.根据P=可得,甲灯泡的电阻:
R甲===484Ω,
将甲接入110V的电路中,它的实际功率:
P实===25W,故A不正确;
B.由乙灯泡的铭牌可知额定功率为25W,而实际电压不知,则实际功率不一定是25W,故B不正确;
C.两灯泡正常发光时的功率分别为100W和25W,
根据W=Pt可知,两灯泡消耗电能的多少还与时间有关,
所以甲灯消耗的电能不一定多,故C不正确;
D.根据P=可知,两灯泡的额定电压相等,甲灯泡的额定功率较大,电阻较小,
因导体的电阻与灯丝的材料、长度、横截面积和温度有关,且其它体积相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,
所以,甲灯丝的电阻小,横截面积大,反正乙灯丝的横截面积小即乙灯钨丝细一些,故D正确。
故选:D。
 
14.电阻丝R1和R2并联,若R1中的电流是R2中的4倍,设R1消耗的电功率P1,R2消耗的电功率P2,则(  )
A.P1=P2 B.P1=2P2 C.P1=3P2 D.P1=4P2
【解答】解:两电阻并联时,两端电压U相等,
∵I=,
∴R=,
两电阻阻值之比:
====;
两电阻并联时的功率之比:
===,
则P1=4P2;
故选:D。
 
15.电阻R1、R2并联后接入家庭电路,功率分别为P1、P2,若将它们串联后接入家庭电路中,功率分别为P1′、P2′,已知R1>R2则(  )
A.P1>P2 B.P1=P2 C.P1′<P2′ D.P1′>P2′
【解答】解:根据P=可知,并联时灯泡两端的电压相等,已知R1>R2,所以P1<P2;
根据公式P=I2R可知,两盏灯串联后,通过的电流相等,已知R1>R2,所以P1′>P2′。
故选:D。
 
16.根据灯泡铭牌(PZ220﹣25)所给信息判断,下列说法正确的是(  )
A.灯泡适宜在25伏的电路中使用
B.灯泡在任何情况下工作时,电功率都是25瓦
C.灯泡电压低于220伏时,不发光
D.灯泡在220伏的电压下工作时,电功率是25瓦
【解答】解:A、25W表示额定功率25W,并不是工作电压,故A错误;
B、灯泡在额定电压下的功率,即额定功率是25W,灯泡的实际功率不一定是25W,故B错误;
C、220V表示额定电压220V,额定电压是用电器正常工作的电压,但是,用电器不一定在额定电压下才能工作,低于220V时也能发光,故B错误;
D、当电压等于额定电压220V时,灯泡功率等于额定功率25W,故D正确。
故选:D。
 
17.关于额定功率和实际功率的说法,正确的是(  )
A.额定功率跟用电器工作时的电压有关
B.额定功率跟用电器的额定电压无关
C.实际功率跟用电器工作时的电压有关
D.实际功率跟用电器工作时的电压无关
【解答】解:因用电器正常工作时,电压为额定电压,在额定电压下的功率为额定功率,
所以额定功率与实际电压无关,实际功率与工作时的电压有关。
故选:C。
 
18.一个灯泡上标有“220V 40W”的字样,据此可以求出(  )
A.灯泡的实际功率为40W
B.灯泡正常发光时的电流和电阻
C.通过灯泡的电流为A
D.1s电流通过灯泡所做的功是40J
【解答】解:A、说法错误,灯泡的额定功率是40W。
B、说法正确,额定电压是220V,额定功率是40W,由P=UI得,电流I===A,电阻R===1210Ω。
C、说法错误,当在额定电压下时,电流才是A。
D、说法错误,在额定电压下时,1s电流通过灯泡所做的功是40J。
故选:B。
 
19.一盏标有“220V 100W”字样的白炽灯,当它两端电压为110伏时,消耗的电功率为(  )
A.400W B.200W C.50W D.25W
【解答】解:由铭牌知:RL===484Ω。
P===25W
故选:D。
 
20.甲、乙、丙三盏电灯分别标有“220V,60W”“110V,60W”和“36V,60W”,当它们正常工作时,下列判断正确的是(  )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.丙灯较亮 D.三灯一样亮
【解答】解:甲、乙、丙三盏电灯分别标有“220V,60W”“110V,60W”和“36V,60W”,额定功率相同,当它们正常工作时,实际功率和额定功率相同,三个灯一样亮。
故选:D。
 
21.关于额定功率与实际功率,下列说法正确的是(  )
A.额定功率大的用电器工作时电流做功快
B.实际功率大的用电器工作时电流做功快
C.额定功率大的用电器工作时消耗电能多
D.实际功率大的用电器工作时消耗电能多
【解答】解:A、额定功率大说明用电器在正常工作时的电流做功快,但物体工作在实际状态下的功率并不一定等于额定功率,故A错误;
B、用电器实际功率大说明用电器在工作时电流做功要快,故B正确;
C、用电器消耗的电能多少取决于用电器的实际功率及时间,和额定功率无关,故C错误;
D、电能的多少取决于实际功率的大小及通电时间的长短,只有功率大不能说明消耗的电能就多,故D错误;
故选:B。
 
22.、如图所示电路,将电阻R与一个“6V 3W”的小灯泡L串联后接到9V的电路中,小灯泡恰能正常发光;如果在此电路中将“6V 3W”的小灯泡换成“6V 6W”的小灯泡,那么该小灯泡的实际功率:(设电源电压不变)(  )

A.等于6W B.小于6W C.大于6W D.无法判断。
【解答】解:阻值R与一个“6V 6W”的小灯泡串联后接到9V的电路中;
因为灯泡正常发光,所以说“6V 6W”小灯泡两端的电压为6V;
由P=的变形公式R=可知,“6V 6W”灯泡的电阻小于“6V 3W”灯泡的电阻,更换灯泡后,电路中的总电阻变小;
由I=可知,电路中的电流变大;
由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以“6V 6W”灯泡两端的电压变小,小于6V;
由P=可知,“6V 6W”灯泡的实际功率小于额定功率,即小于6W。
故选:B。
 
23.电阻为8Ω的用电器,2s内通过的电量为10C,则这个电阻的实际功率是(  )
A.2.4W B.40W C.160W D.200W
【解答】解:
通过用电器的电流为I===5A,
电阻的实际功率为P=I2R=(5A)2×8Ω=200W。
故选:D。
 
24.如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮。对此有下列几种猜想,其中可能的是(  )
①L2灯丝断了;
②灯泡L2的电阻太小;
③灯泡L2两端电压较大;
④通过灯泡L1、L2电流不等;
⑤灯泡L2的灯座被短路。

A.①④ B.②③ C.②⑤ D.③④
【解答】解:
由题知,两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮;
①若L2灯丝断了,则两盏灯都不会亮,故①错误;
②由于两灯串联在电路中,所以通过两灯泡的电流相同;开关闭合后,灯泡L1亮,灯泡L2不发光,说明L2的实际功率太小,由P=I2R知,电流相同时,功率越小,则阻值越小,因此灯L2的电阻太小,故②正确;
③因为R1>R2,而串联电路处处电流相等,由U=IR可知,灯L1两端的实际电压较大,故③错误;
④串联电路电流处处相等,故④错误;
⑤当灯泡L2的灯座被短路时,电路为L1的简单电路,则L1亮,L2不亮,故⑤正确。
故选:C。
 
25.把“220V﹣60W”和“220V﹣100W”甲、乙两灯泡串联接在220V的电源上,比并联接在220V的电源上变暗了,其原因是由于(  )
A.灯泡的电阻变大了
B.灯泡的额定电功率变小了
C.灯泡的额定电压变小了
D.灯泡的实际电功率小于额定电功率
【解答】解:已知每个灯泡的额定电压为220V,当两灯泡并联时,每个灯泡两端的电压等于电源电压220V,故灯泡正常发光;两灯泡串联时,每个灯泡分得的电压小于电源电压220V,当灯泡两端实际电压小于额定电压时,实际功率小于额定功率,故灯泡的亮度比灯泡正常发光是要暗。
故选:D。
 
二.多选题(共5小题)
26.如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象,现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8W;再闭合S1,电流表示数为0.9A.下列结果正确的是(  )

A.电源电压为6V B.电阻R的阻值为10Ω
C.通过电阻R的电流为0.9A D.电路消耗的总功率为5.4W
【解答】解:
(1)只闭合S时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流,
由图象可知,当UL=6V,IL=0.3A时,灯泡的实际功率:PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W;
因此电源电压U=UL=6V,故A正确;
(2)再闭合S1后,R与L并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过灯泡的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:
IR=I﹣IL=0.9A﹣0.3A=0.6A,故C错误;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电路消耗的总功率:
P=UI=6V×0.9A=5.4W,故D正确;
由I=可得,R的阻值:
R===10Ω,故B正确。
故选:ABD。
 
27.如图所示,电源电压恒为12V,L1上标有“3V 3W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b时,L2恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5A,电路的总功率为P2,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(  )

A.滑动变阻器的最大电阻为18Ω
B.P1:P2=1:2
C.L2的额定功率为1.5W
D.L2正常发光时电阻为3Ω
【解答】解:
A、因为P=UI,所以L1正常发光的电流为:I1===1A;
当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,
滑动变阻器两端电压:U0=U﹣U1=12V﹣3V=9V,
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:R0=2×=2×=18Ω.故A正确;
B、当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,
电路消耗的总功率为:P1=UI1=12V×1A=12W;
将滑片移至最右端,S2拨至b时,
电路消耗的总功率为:P2=UI2=12V×0.5A=6W;
所以P1:P2=12W:6W=2:1.故B错误;
CD、因为P=,所以将S2拨至b时,电路的总电阻:R总′===24Ω,
灯泡L2正常发光的电阻:R2=R总′﹣R0=24Ω﹣18Ω=6Ω.故D错误;
L2的额定功率:PL2=I22R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W.故C正确。
故选:AC。
 
28.将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是(  )
A.两只小灯泡都能正常发光
B.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
C.两只小灯泡的总功率小于2W
D.两只小灯泡都不能正常工作,乙灯比甲灯亮
【解答】解:甲灯的电阻R1===12Ω,乙灯的电阻R2===18Ω,
甲灯的实际功率P甲=I2R1,乙灯的实际功率P乙=I2R2,
因为R1<R2,
所以P甲<P乙,所以甲灯比乙灯暗;
两灯串联后电流相同,但两端的电压都小于额定电压,所以都不能正常工作,故AB错误,故D正确;
两灯消耗的总功率P总===1.2W<2W,故C正确。
故选:CD。
 
29.在电源电压不变时,为了使电炉的发热功率变大,可采取的措施是(  )
A.增大电热丝的电阻 B.减小电热丝的电阻
C.在电热丝上并联电阻 D.在电热丝上串联电阻
【解答】解:由Q=W=t可知:在电压U与时间t相等的前提下,电阻R越小,电炉放出的热量越多,故A错误,B正确;
在电热丝上并联电阻可使电炉总电阻变小,电炉在相等时间内可以产生更多的热量,故C正确;
A措施错误,BC正确,则选项D说法错误;
故选:BC。
 
30.把标有“220V,40W”和“220V,15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下,则下面分析正确的是(  )
A.两盏灯的总功率等于55W
B.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.两盏灯的总功率小于15W
【解答】解:
A、两盏灯串联接在220V电压下,两灯的功率都不等于额定功率,所以总功率不是两灯额定功率之和,故A错误;
BC、由P=可得,“220V,40W”的甲灯电阻R1===1210Ω;
“220V,15W”的乙灯电阻R2===3226.7Ω;
因为串联电流相等,甲灯电阻小,根据公式P=I2R可知,甲灯的实际功率小;故C错误、B正确;
D、电路总功率P==≈11W<15W;故D正确。
故选:BD。
 
三.填空题(共15小题)
31.现在有两只灯泡分别为“220V﹣100W”和“220V﹣25W”,如何来区分这两只灯泡(1) 比较两个灯泡的灯丝,灯丝粗的灯泡电阻小,额定功率大,也就是100W的灯泡;因为在材料和长度相同时,灯丝粗的电阻小,由P=知,在电压一定时,电阻小的灯泡功率大 (2) 将两灯泡分别加入家庭电路中,观察灯的发光程度,较亮的是100W的,因为在额定电压220V下工作时,电功率大的亮度大 。
【解答】解:(1)比较两个灯泡的灯丝,灯丝粗的灯泡电阻小,额定功率大,也就是100W的灯泡;因为在材料和长度相同时,灯丝粗的电阻小,由P=知,在电压一定时,电阻小的灯泡功率大;
(2)将两灯泡分别加入家庭电路中,观察灯的发光程度,较亮的是100W的,因为在额定电压220V下工作时,电功率大的亮度大;
(3)串联在220V的电路中,较亮的是40W的,因为由P=I2R可知电流相等时,电阻大的实际功率大,亮度大。而在额定电压相同时由R=可知额定功率小的电阻大。
故答案为:(以上三个答案中任意两个均可)
(1)比较两个灯泡的灯丝,灯丝粗的灯泡电阻小,额定功率大,也就是100W的灯泡;因为在材料和长度相同时,灯丝粗的电阻小,由P=知,在电压一定时,电阻小的灯泡功率大;
(2)将两灯泡分别加入家庭电路中,观察灯的发光程度,较亮的是100W的,因为在额定电压220V下工作时,电功率大的亮度大;
 
32.电功率是表示电流 做功快慢 的物理量,其表达式 P= ,其国际单位是 瓦特(W) 。
【解答】解:电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率等于电功与时间的比值,其表达式为P=,其国际单位是瓦特,简称瓦,用符号W来表示。
故答案为:做功快慢;P=;瓦特(W)。
 
33.电流做功有快慢之分,可以用 电功率 来表示电流做功的快慢。电功率越大,表示电流做功越 快 ,电功率越小,表示电流做功越 慢 。
【解答】解:电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率越大,表示电流做功越快,电功率越小,表示电流做功越慢。
故答案为:电功率;快;慢。
 
34.如图所是的电灯参数“220”表示 灯的额定电压为220V ,“100”表示 灯的额定功率为100W 。若该灯正常工作一小时消耗的电能是 0.1 kW?h。

【解答】解:
由灯的铭牌可知,“220”表示灯的额定电压为220V,“100”表示灯的额定功率为100W;
灯正常工作时,实际功率P=P额=100W=0.1kW,
1h消耗的电能:
W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW?h
故答案为:灯的额定电压为220V;灯的额定功率为100W;0.1。
 
35.甲、乙两用电器的电功率之比为2:3,消耗的电能之比为4:3,则工作时间之比为 2:1 。
【解答】解:∵P=
∴工作时间之比:
==×==×=。
故答案为:2:1。
 
36.LED灯具有节能、环保等特点。某LED灯的额定电压是220V,额定功率为20W,该灯正常发光时通过的电流是 90 mA,1度电可供该灯正常工作 50 h.与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约80%的电能,那么这个LED灯与 100 W的白炽灯亮度相当。
【解答】解:(1)LED灯正常工作时的功率P=20W=0.02kW,
根据P=UI可得,该灯正常发光时通过的电流:
I==≈0.09A=90mA,
根据P=可得,1度电可供该灯正常工作的时间:
t===50h,
(2)设两种灯泡正常发光的时间为t,
由P=可得,LED消耗的电能:
W1=P1t=0.02kW?t,白炽灯消耗的电能为W2=P2t,
因在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约80%的电能,
所以,=80%,
解得:P2=0.1kW=100W。
故答案为:90;50;100。
 
37.在电路改造前,某同学家离变电站较远,当他将一个标有“220V 100W”的灯泡的开关闭合后,发现灯泡亮度不够,他用电压表测量了电路中的电压,发现为200V,通过灯泡的电流是 0.413 A,灯泡的实际电功率是 82.64 W。
【解答】解:因为UL=220V PL=100W,所以R===484Ω,
又实际电压为U=200V,所以实际电流I==≈0.413A;
实际功率为P实==≈82.64W。
故答案为:0.413;82.64。
 
38.小华家的电水壶的铭牌上标有“220V 1100W”字样,电水壶正常工作时的电流为 5 A,通电0.5小时消耗的电能为 0.55 kW?h.电热水壶的电阻为 44 Ω。
【解答】解:
电水壶的铭牌上标有“220V,1100W”,220V是电水壶的额定电压,表示电水壶正常工作的电压是220V;1100W是电水壶的额定功率,表示电水壶正常工作时的功率是1100W。
由P=UI可得,电水壶正常工作时的电流为:
I===5A;
由P=可得,通电0.5小时消耗的电能:
W=Pt=1.1kW×0.5h=0.55kW?h;
由I=可得,电热水壶的电阻:
R===44Ω。
故答案为:5;0.55;44。
 
39.某电热器上标有“220V,100W”字样,其中“220V”表示 额定电压是220V ,“100W”表示 额定功率是100W 。该电热器正常工作时通过的电流是 0.45 A,电阻是 484 Ω,正常工作2h消耗的电能是 0.2 度,若实际加在该电热器两端的电压是110V,它的实际功率是 25 W。
【解答】解:
(1)由电热器的铭牌可知,电热器的额定功率为100W,额定电压为220V,
∵电热器正常工作时的功率和额定功率相等,
∴由P=UI可得,正常工作时的电流:
I===≈0.45A,
由I=可得,其电阻:
R===484Ω;
(2)由P=可得,
电热器正常工作2h消耗的电能:
W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW?h,
实际加在该电热器两端的电压是110伏时的实际功率:
P实===25W。
故答案为:额定电压是220V;额定功率是100W;0.45;484;0.2;25。
 
40.如图所示,电阻R不变,电源电压U保持恒定。当在A、B间接一个”6V 3W”的灯时,R的功率为P1;当在A、B间接一个”6V 1W”的灯时,R的功率为P2.则P1 大于 P2(填”大于”、”小于”或”等于”)。

【解答】解:已知两个灯泡的额定电压相等,由R=可知,功率为“6V 1W”灯泡的电阻大,
所以当在A、B间接一个“6V 1W”的灯时,电路中的总电阻较大,
由I=可知,此时电路中的电流较小;
则由P=I2R可知,当在A、B间接一个“6V 1W”的灯时,R的功率较小,即P1>P2。
故答案为:大于。
 
41.下表所示为国产XQB30﹣3型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据,仔细阅读表格,回答下列问题:
项目 数据
额定电压 220V
额定频率 50Hz
额定洗衣功率 360W
额定洗衣容量 3kg
整机质量 33kg
外形尺寸(mm) 542×550×920
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣时,通过洗衣机的电流是 1.64 A。
(2)这台洗衣机洗衣时间累计为30min,其耗电为 0.18 kW?h。
【解答】解:(1)洗衣机在额定电压下洗衣时,功率为360W,电压为220V,
根据P=UI可得,通过的电流:
I==≈1.64A;
(2)这台洗衣机洗衣时间累计为30min,消耗的电能:
W=Pt=360×10﹣3kW×h=0.18kW?h。
故答案为:
(1)1.64;
(2)0.18。
 
42.根据探究的结果可以认为,电功率的大小跟 电压和电流 有关。电功率的计算公式是 P= ,也可以用 P=UI 来表示。在这两个公式中,电功率用 P 表示,电压用 U 表示,电流用 I 表示。
【解答】解:(1)两灯泡并联时,两灯泡两端的电压相同,通过灯泡上的电流越大,灯泡越亮,说明电功率越大。从而说明电功率与电流成正比;
(2)两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相同,灯泡的电压越大,灯泡越亮,说明电功率越大。从而说明电功率与电压成正比,所以电功率等于电压与电流的乘积,P=IU。
(3)电功率是指单位时间内做功的多少,因此电功率的计算公式P===UI,其中P表示电功率,U表示电压,I表示电流。
故答案为 电压和电流,P=,P=UI,P,U,I。
 
43.一般用电器铭牌上均标有 额定电压、额定电流或额定功率 的数值。用电器在实际电压下工作所消耗的功率叫做 实际功率 。
【解答】解:一般用电器铭牌上均标有额定电压、额定电流或额定功率的数值。
用电器在实际电压下工作所消耗的功率叫做实际功率。
故答案为:额定电压、额定电流或额定功率;实际功率。
 
44.用电器正常工作的电压叫做 额定电压 ,用电器在额定电压下的功率叫做 额定功率 ,某灯泡上标有“PZ220﹣60”,“220”表示 额定电压为220V ,“60”表示 额定功率为60W 。
【解答】解:用电器正常工作的电压为额定电压;用电器在额定电压下的功率为额定功率;灯泡上的标志牌的参数的含义是220V表示额定电压,60W表示额定功率。
故答案为:额定电压,额定功率,额定电压为220V,额定功率为60W。
 
45.甲用电器标有”220V 40W”的字样,其中220V表示 用电器的额定电压是220V ,40W表示 用电器的额定电功率是40W ,此用电器的电阻是 1210Ω 。假如把它和一个220V 60W的乙用电器串联接入在同一电压下, 甲  用电器实际功率大。
【解答】解:由铭牌“220V 40W”可知,该用电器的额定电压是220V;用电器的额定电功率是40W;
用电器甲的电阻:R===1210Ω。
乙的电阻R乙==≈806.67Ω,
两用电器中电阻较大的是甲。
如果两灯是串联在同一电压下,通过的电流是相同的,根据P=I2R可知,电阻较大的实际功率大。
故答案为:用电器的额定电压是220V;用电器的额定电功率是40W;1210Ω;甲。
 
四.实验探究题(共2小题)
46.某工地值班室的照明电压为220V,现有灯泡由于整夜发光而经常烧坏,为了延长灯泡使用寿命,小明设计了如图所示的电路,L1和L2都是“220V 40W”,(设灯泡的电阻不变化,电源电压变化忽略不计),
(1)当断开S1,闭合S,让两灯泡都发光,深夜灯泡就不容易烧掉了,则两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率为多大?
(2)两个灯泡都发光时消耗的功率各为P0,如果L2灯丝烧断后重新搭接上,两个灯泡消耗功率分别为P1和P2,推导P1和P0,P2和P0之间的关系?

【解答】解:(1)因为P=,
所以灯泡电阻R===1210Ω,
两灯消耗的总功率P总===20W;
(2)设原来电阻都是R,搭丝后乙变成r,r<R,电源电压U一定,
搭丝以后总电阻小了,电压不变,因此总电流增大,甲上的电压变大。甲电阻没变,所以甲的功率变大,P1>P0;
搭丝以后的电流I=,原来电流I0=乙灯泡灯丝烧断前后消耗的功率之比为===,(R+r)2﹣4Rr=(R﹣r)2>0,
所以>1,即P2<P0.故P1>P0>P2。
答:(1)两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率为20W。
(2)P1>P0>P2。
 
47.上海实行“分时电费”的计费制度,计费方法如下表,这样既可以减轻高峰时段电网压力,又能节省用户的电费支出。某用户家中电热水器上标有“220V 2000W”字样,该热水器正常工作的功率为 2000 W,若该电热器每天正常工作1h,将它的工作时间从高峰时段移到低峰时段,则该用户每月(按30天计算)至少可以节约电费 13.2 元。
时段 单价
高峰时段06:00﹣22:00 0.52元/度
低峰时段22:00﹣06:00 0.3元/度
【解答】解:
①从电热水器的铭牌可知,其额定电压为220V,该热水器正常工作的功率(即额定功率)为2000W;
②该电热器正常工作时,每月消耗的电能为:W=Pt=2kW×1h×30=60kW?h=60度,
将它的工作时间从高峰时段移到低峰时段,只是电能的单价减少了,
则可以节约电费:(0.52元/度﹣0.3元/度)×60度=13.2元;
故答案为:2000;13.2。
 
五.计算题(共2小题)
48.9年级(2)班的教室共装了8盏标有“220V,40W”的电灯泡。早读课有些同学就打开电灯,学了电学知识后,同学位就学会了节约用电,早读课时就都把电灯关了。已知早读课时间是30min,每个月上课的时间是24天。求:
(1)电灯正常工作时的电阻。
(2)电灯正常工作时的电流。
(3)这个班级就早读课每个月可节约用电多少kW?h?
(4)电费是0.5元/度,则一个月节约多少 电费。
【解答】解:
(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,
由P=可得,电灯正常工作时的电阻:
R===1210Ω。
(2)由P=UI可得,电灯正常工作时的电流:
I==≈0.18A。
(3)教室共装了8盏标有“220V,40W”的电灯泡,
这个班级就早读课每个月可节约的电:
W=P总t=8×0.04kW×24×0.5h=3.84kW?h=3.84度。
(4)已知电费是0.5元/度,则一个月节约的电费:3.84度×0.5元/度=1.92元。
答:(1)电灯正常工作时的电阻为1210Ω。
(2)电灯正常工作时的电流为0.18A。
(3)这个班级就早读课每个月可节约用电3.84kW?h。
(4)电费是0.5元/度,则一个月节约1.92元电费。
 
49.如果将两定值电阻R1和R2以某种形式连接,接入某电路上,R1消耗的功率为12瓦,如果以另一种形式连接,接入原电路得该电路的总电流为9安,此时R1消耗的功率为108瓦,试求R1、R2的阻值。
【解答】解:电阻R1消耗的功率可表示:
P1==12W﹣﹣﹣﹣①
P1′==108W﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:U=3U1
因为R1、R2接到同一电源上,所以第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接,即

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以U2=2U1,则==,即R2=2R1﹣﹣﹣﹣③
+=9A﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
联立②③④可得:R1=3Ω,R2=2×3Ω=6Ω;
答:电阻R1和R2的阻值分别为3Ω、6Ω。
 



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16.3 测量电功率
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 总分
得分
 
评卷人 得 分

一.选择题(共23小题)
1.下列各组仪器中,可以用来测量功率的是(  )
①电能表和秒表; ②电能表和电压表; ③电能表和电流表; ④电流表和电压表。
A.①② B.③④ C.①④ D.②③④
2.小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是(  )

A.闭合开关前,滑片要移到最右端,保护电路
B.图乙中的电流表示数为0.45A
C.小灯泡正常发光时的电阻为 5Ω
D.小灯泡的额定功率为 5W
3.如图所示的电路图中,电源电压为6V,R0=10Ω,不能测出3.8V小灯泡额定电功率的电路是(  )
A. B. C. D.
4.某同学做“测定小灯泡的功率”实验,他正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯正常发光时记录了第2组数据,把滑片移到端点时小灯闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如表所示。则下列判断错误的是(  )
电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度
1 1.3V 0.16A 暗
2 2.5V 0.26A 正常发光
3 4.5V 0A 不发光
A.他所用小灯的额定电压为2.5V
B.他所用小灯的额定功率为0.65W
C.滑动变阻器的最大电阻值为30Ω
D.他所用电源的电压为4.5V
5.下列关于功率的测量方法中,不正确的是(  )
A.利用电能表和秒表可以测量用电器单独工作的电功率
B.利用电压表和电流表可以测量用小灯泡发光时的电功率
C.利用弹簧测力计和刻度尺可以测量拉动木块时拉力的功率
D.利用体重计、刻度尺和秒表可以测量中学生爬楼梯的功率
6.图中“+”、“﹣”分别表示电表的正负接线柱,可以测量R消耗的电功率的电路图是(  )
A. B. C. D.
7.如图所示,如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知,哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的功率(  )
A. B. C. D.
8.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种?(  )
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
9.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V,小阳同学通过正确实验得到的数据如下表,分析数据得到的下列结论,正确的是(  )
电压U/V 3.0 3.8 4.5
电流I/A 0.25 0.30 0.32
A.小灯泡的额定功率为三次功率的平均值
B.小灯泡的额定功率为0.75W
C.小灯泡的额定功率为1.14W
D.小灯泡的电功率与它两端的电压成正比
10.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,手移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应看着(  )
A.电流表 B.电压表 C.小灯泡 D.开关
11.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是(  )

A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
12.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,除了需要电源、开关、导线外,还应有下列哪组器材?(  )
A.电流表、滑动变阻器、一个小灯泡
B.电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
C.电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
D.电流表、电压表、几个定值电阻、几个小灯泡
13.王宇同学在测量小灯泡的额定功率的实验中,电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但在测试中无论他如何调节滑动变阻器,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值,出现这种情况的可能是(  )
A.灯泡的灯丝断了 B.电流表坏了
C.电压表量程太大 D.电源电压低于灯泡额定电压
14.下面说法错误的是(  )
A.闭合开关后将滑动变阻器移动到阻值最大处之后就可以进行灯泡电功率的测量
B.伏安法测量小灯泡的电阻的测量原理是
C.利用可以测量小石块的密度
D.利用二力平衡的可以测量出滑动摩擦力的大小
15.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(  )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
16.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.电流表的示数 B.电压表的示数
C.灯泡的发光情况 D.变阻器滑片的位置
17.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(  )

A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
18.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电流表的示数 D.电压表的示数
19.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.电压表的示数 B.变阻器滑片的位置
C.灯泡的发光情况 D.电流表的示数
20.如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图。在这个实验的具体操作中,手和眼睛最合理的分工应该是(  )

A.手移动变阻器的滑片,眼睛观察变阻器的滑片的位置
B.手移动变阻器的滑片,眼睛观察小灯泡是否发光
C.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数
D.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表的示数
21.下列选项中有关物理概念和原理阐述准确的是(  )
A.不同物质的比热容一般不同,它与物体吸收或放出的热量、物体的质量、升高或降低的温度有关
B.在初中物理教学中“光线”、“磁感线”等概念的引入,采用了控制变量的研究方法
C.可以用电能表和秒表来测定家庭电路中用电器的电功率
D.汽车安全带做的比较宽是为了增大压强
22.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
23.如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是(  )

A.电流表没有串连接入电路中 B.电压表没有与灯泡并联
C.滑动变阻器的接线柱的连接 D.开关没有串连接入电路中
 
评卷人 得 分

二.填空题(共10小题)
24.如图1是测小灯泡的额定功率的电路图,小灯泡的阻值约为10Ω,额定电压为2.5V。
(1)a是   表,b是   表。
(2)连接电路是开关应   ,滑片P应滑到   点。
(3)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是   。
(4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有2V,滑片P向   端移动能使灯泡正常发光。
(5)伏安法测功率的依据是   。小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图2所示的U﹣I图象。小灯泡的额定功率是   W。

25.如图所示是测额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图。
(1)a是   表,b是   表。
(2)按电路图连接好电路,测量前,开关应   ,滑片P应滑到   点。
(3)如果小灯泡的阻值约为10Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表有量程0~0.6A、0~3A两挡,电压表量程为0~3V和0~15V两个挡,那么电流表量程应选   挡,电压表量程应选   挡。
(4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向   端移动,才能使电压表示数为   V,此时灯泡实际功率就是额定功率。

26.灯泡上所标明的PZ 2.5V,2.5V是灯泡的   电压,为测出灯泡的额定功率,根据额定功率的意义和公式P=   ,必须把灯泡两端的电压调整为   电压,并测出通过灯泡的   。
27.在测定“小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。电表选择合适的量程,连接电路甲闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,此时电压为   V,电流为   A,小灯泡的功率是   W。

28.如图所示是测量小灯泡额定功率的实验原理图,图中甲表为   ,乙表为   ,小灯泡的额定电压是3.8V,电源电压是6V,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到   端,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片到电压表的示数是   V,从图中读取电流表的示数是   A,小灯泡的额定功率是   W。

29.测量小灯泡电功率的实验原理是   。为测出额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,至少要用   节干电池作电源,电压表应选用    的量程。连接电路的过程中,开关应该   。闭合开关前,滑动变阻器应该调到   处。测出灯泡正常发光时的电流为0.2A,则该灯的额定功率为   W。
30.有一只标有“2.5V”的小灯泡,用实验测它的额定功率。
(1)请在方框中画出实验电路图,并按电路图连接实物图。

(2)在连接电路时,开关应   ,滑动变阻器的滑片应置于   处。
(3)如果闭合开关后,移动滑动变阻器滑片使伏特表的示数为   ,此时安培表的示数为0.24安,则该灯泡的额定功率是   。
31.在做“测定小灯泡的电功率”实验中,电源由几节干电池组成(即电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变),待测小灯泡标有“2.2伏”字样,滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样。
(1)实验电路如图(a)所示,请在图中的〇内填入电表,使之成为正确的电路。
(2)实验中,当电压表示数为   V,小灯泡正常发光,此时电流表的指针如图(b)所示为   A,小灯泡的额定功率为   W。

32.伏安法测小灯泡电功率的实验原理是   。电路图为:   。
33.某同学想借助如图所示的电能表测出家中一盏电灯的电功率。(1)测量时除用电能表外,还需要使用的测量工具是   。(2)关掉家中其它的所有用电器,只让这盏电灯工作,测得电能表转盘转10转所用的时间是2min,则这盏灯的电功率是   W。

 
评卷人 得 分

三.实验探究题(共2小题)
34.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,滑动交阻器上标有“20Ω1A”字样,如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉。
(2)实验中,小聪同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是   ;
(3)小聪同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为   V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动交阻器的滑片P向   (选填:“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小聪同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I一U关系图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是   W.还可以知道灯泡的电阻是变化的,这是因为导体的电阻随   的变化而变化,这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝   烧断(选填“容易”或“不容易”)。
(5)空闲之余,小川换用另一个未知电压的新电源又做了几次实验,将小灯泡换成不同的电阻,保持滑动变阻器的滑片在某一个位置不变,得到了如表中的数据,分析数据后有了新的发现:可将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表,请你帮他刻出0.10A处标为   Ω。
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.40 0.30 0.24 0.20 0.10
35.小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最   (选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可能是   。
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是:   
物理量次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为   W.实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率   ,灯泡越亮。

 



16.3 测量电功率
参考答案与试题解析
 
一.选择题(共23小题)
1.下列各组仪器中,可以用来测量功率的是(  )
①电能表和秒表; ②电能表和电压表; ③电能表和电流表; ④电流表和电压表。
A.①② B.③④ C.①④ D.②③④
【解答】解:(1)用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率,因此用④可以测出电功率;
(2)用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器工作时间,由公式P=求出用电器的功率,因此用①可以测出电功率;
(3)用②电能表和电压表不能测出电功率,用③电能表和电流表不能测出电功率。
故选:C。
 
2.小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是(  )

A.闭合开关前,滑片要移到最右端,保护电路
B.图乙中的电流表示数为0.45A
C.小灯泡正常发光时的电阻为 5Ω
D.小灯泡的额定功率为 5W
【解答】解:
A、为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,即滑片移到最左端,故A错误;
B、图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,故B错误;
C、由I=可得,灯泡正常发光时的电阻R===5Ω,故C正确;
D、小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W,故D错误。
故选:C。
 
3.如图所示的电路图中,电源电压为6V,R0=10Ω,不能测出3.8V小灯泡额定电功率的电路是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:A、由图示电路图可知,当电压表示数为2.2V时,灯泡两端电压为3.8V,此时灯泡正常发光,读出电流表示数,可以测出灯泡额定功率,故A错误;
B、由图示电路图可知,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路电流,移动滑片,当电压表示数为3.8V时读出电流表示数,可以测出灯泡额定功率,故B错误;
C、闭合开关S1,移动滑片使电压表示数为3.8V,然后断开开关S1,闭合开关S2,读出电压表示数,由串联电路规律求出定值电阻两端电压,然后由欧姆定律求出电路电流,应用电功率公式可以求出灯泡额定功率,故C错误;
D、由图示电路图可知,不能测出灯泡额定电压对应的电流,不能测灯泡额定功率,故D正确;
故选:D。
 
4.某同学做“测定小灯泡的功率”实验,他正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯正常发光时记录了第2组数据,把滑片移到端点时小灯闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如表所示。则下列判断错误的是(  )
电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度
1 1.3V 0.16A 暗
2 2.5V 0.26A 正常发光
3 4.5V 0A 不发光
A.他所用小灯的额定电压为2.5V
B.他所用小灯的额定功率为0.65W
C.滑动变阻器的最大电阻值为30Ω
D.他所用电源的电压为4.5V
【解答】解:A、灯泡在额定电压下正常发光,由表中实验数据可知,灯泡正常发光时电压为2.5V,则灯泡额定电压为2.5V,故A正确;
B、灯泡正常发光时的功率为额定功率,由表中实验数据可知,灯泡额定功率:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W,故B正确;
D、灯泡烧坏,灯泡断路,电压表测电源电压,由表中实验数据可知,电源电压为U=4.5V,故D正确;
C、闭合开关时,滑动变阻器阻值全部接入电路,由第一组实验数据可知,此时滑动变阻器两端电压:U滑=U﹣UL=4.5V﹣1.3V=3.2V,滑动变阻器最大阻值:R===20Ω,故C错误。
本题选错误的,故选C。
 
5.下列关于功率的测量方法中,不正确的是(  )
A.利用电能表和秒表可以测量用电器单独工作的电功率
B.利用电压表和电流表可以测量用小灯泡发光时的电功率
C.利用弹簧测力计和刻度尺可以测量拉动木块时拉力的功率
D.利用体重计、刻度尺和秒表可以测量中学生爬楼梯的功率
【解答】解:
A、利用电能表参数可以测量用电器单独工作一段时间内消耗电能,根据P=计算用电器单独工作的电功率,故A正确;
B、电压表和电流表可以分别测出小灯泡发光时的电压和电流,根据P=UI计算小灯泡的电功率,故B正确;
C、根据P==,弹簧测力计和刻度尺可以分别测量拉动木块的拉力和木块通过距离,但无法测量时间,所以C不正确;
D、根据P==,体重计可以测学生体重,刻度尺可以测楼的高度,秒表可以测学生爬楼所用时间,故D正确。
故选:C。
 
6.图中“+”、“﹣”分别表示电表的正负接线柱,可以测量R消耗的电功率的电路图是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:A、由图示可知,电压表与待测电阻串联,电流表与电阻并联,电路连接错误,故A错误;
B、由图示电路图可知,电压表与电阻并联,电流表与电阻串联,用该电路可以测出电阻R消耗的电功率,故B正确;
C、由图示电路图可知,电表正负接线柱接反了,电路连接错误,故C错误;
D、由图示电路图可知,电压表与电阻串联,电路连接错误,故D错误;
故选:B。
 
7.如图所示,如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知,哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的功率(  )
A. B. C. D.
【解答】解:A、图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,示数计为UL,通过小灯泡的电流为I,则小灯泡电功率的表达式是P=ULI;
B、图中定值电阻和小灯泡并联,电流表测量各个支路上的电流,分别为IR和IL,则电源电压为U=IR?R,根据欧姆定律和并联电路电流的特点,则小灯泡电功率的表达式是P=(IR?R)IL;
C、图中定值电阻和小灯泡串联,两个电压表分别测量小灯泡和电阻两端电压,由于电阻R和电压表的示数都已知,所以根据欧姆可知流经电阻R的电流I=,因为图中定值电阻和小灯泡串联,所以可知流经灯泡的电流也等于I,另一个电压表测出来灯泡两端的电压UL,所以小灯泡电功率为P=ULI=。
D、图中定值电阻和小灯泡并联,电压表测量的是小灯泡两端的电压或电源电压,示数计为UL.电流表测的是流经电阻的电流,而不是流经灯泡的电流,所以无法求得小灯泡电功率。
故选:D。
 
8.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种?(  )
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
【解答】解:A、电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
B、电流表量程的大小,也不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
C、如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意;
D、变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,因此它不是电压过低的原因,不合题意。
故选:C。
 
9.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V,小阳同学通过正确实验得到的数据如下表,分析数据得到的下列结论,正确的是(  )
电压U/V 3.0 3.8 4.5
电流I/A 0.25 0.30 0.32
A.小灯泡的额定功率为三次功率的平均值
B.小灯泡的额定功率为0.75W
C.小灯泡的额定功率为1.14W
D.小灯泡的电功率与它两端的电压成正比
【解答】解:灯泡的额定功率为在额定电压下的功率,不是三次功率的平均值,故A错误;
小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.30A=1.14W,故B错误、C正确;
因为灯丝电阻随温度升高而增大,根据P=可知,小灯泡的电功率与电压不成正比,故D错误。
故选:C。
 
10.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,手移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应看着(  )
A.电流表 B.电压表 C.小灯泡 D.开关
【解答】解:额定功率是指用电器在额定电压下的规律,
“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。
故选:B。
 
11.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是(  )

A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
【解答】解:A、闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置。故A正确;
B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,并不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;
C、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,正确;
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确。
故选:B。
 
12.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,除了需要电源、开关、导线外,还应有下列哪组器材?(  )
A.电流表、滑动变阻器、一个小灯泡
B.电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
C.电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
D.电流表、电压表、几个定值电阻、几个小灯泡
【解答】解:在“测量小灯泡的电功率”的实验中,除了基本电路需要的电源、开关、导线和几个小灯泡外,还需要改变灯泡两端电压的滑动变阻器已达到比较不同电压下灯泡实际功率关系。
故选:C。
 
13.王宇同学在测量小灯泡的额定功率的实验中,电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但在测试中无论他如何调节滑动变阻器,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值,出现这种情况的可能是(  )
A.灯泡的灯丝断了 B.电流表坏了
C.电压表量程太大 D.电源电压低于灯泡额定电压
【解答】解:A、灯泡灯丝断开,电路断路,灯泡不发光,不符合题意。
B、电流表与灯泡串联,电流表坏了,电路断路,灯泡不发光,不符合题意。
C、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意。
D、如果电源电压低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意。
故选:D。
 
14.下面说法错误的是(  )
A.闭合开关后将滑动变阻器移动到阻值最大处之后就可以进行灯泡电功率的测量
B.伏安法测量小灯泡的电阻的测量原理是
C.利用可以测量小石块的密度
D.利用二力平衡的可以测量出滑动摩擦力的大小
【解答】解:A、测灯泡电功率时,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大,A说法错误,符合题意;
B、伏安法测量小灯泡的电阻的测量原理是,说法正确,不符合题意;
C、利用可以测量小石块的密度,说法正确,不符合题意;
D、利用二力平衡的可以测量出滑动摩擦力的大小,说法正确,不符合题意;
故选:A。
 
15.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(  )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
【解答】解:由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表的示数的变化,当电压表达到额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选:B。
 
16.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.电流表的示数 B.电压表的示数
C.灯泡的发光情况 D.变阻器滑片的位置
【解答】解:在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表的示数,使电压表的示数等于额定电压,这样测出的功率等于灯泡的额定电功率。
故选:B。
 
17.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(  )

A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
【解答】解:
A、灯泡的亮暗是由它的实际功率决定的,灯泡越亮,实际功率越大,所以小灯泡电功率的大小可以通过灯泡的亮度来判断,故A正确。
B、由图可知,两灯泡的连接方式是并联。在并联电路中,各支路两端的电压都相等。故B正确。
C、实验目的是研究电功率与电流的关系。所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同,故C错误。
D、在并联电路中干路电路与支路电流的关系是干路电流等于各支路电流之和;将其中一只电流表移接到干路上也可以求出两个支路的电流,可以完成实验,故D正确。
故选:C。
 
18.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电流表的示数 D.电压表的示数
【解答】解:在实验中,当移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表示数,测出小灯泡在不同电压小工作时的电流强度,并计算出对应的电功率;
故选:D。
 
19.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.电压表的示数 B.变阻器滑片的位置
C.灯泡的发光情况 D.电流表的示数
【解答】解:按电路图连接电路,闭合开关之前,为保护电路,要求滑动变阻器的滑片在阻值最大处,闭合开关时,电压表的示数不一定等于小灯泡的额定电压,此时要通过调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压等于其额定电压,用手调节滑片,眼睛看着电压表的示数。
故选:A。
 
20.如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图。在这个实验的具体操作中,手和眼睛最合理的分工应该是(  )

A.手移动变阻器的滑片,眼睛观察变阻器的滑片的位置
B.手移动变阻器的滑片,眼睛观察小灯泡是否发光
C.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数
D.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表的示数
【解答】解:按电路图连接电路,闭合开关之前,为保护电路,要求滑动变阻器的滑片在阻值最大处,闭合开关时,电压表的示数不一定等于小灯泡的额定电压,此时要通过调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压等于其额定电压,用手调节滑片,眼睛看着电压表的示数。
故选:C。
 
21.下列选项中有关物理概念和原理阐述准确的是(  )
A.不同物质的比热容一般不同,它与物体吸收或放出的热量、物体的质量、升高或降低的温度有关
B.在初中物理教学中“光线”、“磁感线”等概念的引入,采用了控制变量的研究方法
C.可以用电能表和秒表来测定家庭电路中用电器的电功率
D.汽车安全带做的比较宽是为了增大压强
【解答】解:
A、比热容是物质的一种特性,和物质的种类有关,与物质的状态有关,与物体吸放热、质量、升降的温度无关,故A错;
B、光线、磁感线是用形象直观的图形描述抽象的问题,这是建立理想模型法,不是控制变量法,故B错;
C、先观察电能表的参数每消耗一度电转多少圈,只让被测用电器工作,测出在时间t内,电能表转盘转过的圈数,即可以算出用电器的电功率,故C正确;
D、安全带比较宽,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故D错。
故选:C。
 
22.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
【解答】解:额定功率是指用电器在额定电压下的功率,“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。
故选:C。
 
23.如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是(  )

A.电流表没有串连接入电路中 B.电压表没有与灯泡并联
C.滑动变阻器的接线柱的连接 D.开关没有串连接入电路中
【解答】解:A、电流表与灯泡串联连接,故电流表接线正确;
B、电压表与灯泡并联,因此电压表接线正确;
C、滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线,故滑动变阻器接线错误;
D、开关与灯泡串联,故开关接线正确。
故选:C。
 
二.填空题(共10小题)
24.如图1是测小灯泡的额定功率的电路图,小灯泡的阻值约为10Ω,额定电压为2.5V。
(1)a是 电压 表,b是 电流 表。
(2)连接电路是开关应 断开 ,滑片P应滑到 B 点。
(3)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 灯泡断路 。
(4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有2V,滑片P向 左 端移动能使灯泡正常发光。
(5)伏安法测功率的依据是 P=UI 。小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图2所示的U﹣I图象。小灯泡的额定功率是 0.5 W。

【解答】解:(1)由图示电路图可知,电表a与灯泡并联,是电压表,电表b串联在电路中,是电流表。
(2)为保护电路,连接电路是开关应断开,滑片P应滑到B点
(3)闭合开关,移动变阻器滑片P,小灯泡始终不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路,电流表没有示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路。
(4)小灯泡两端电压只有2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使灯泡正常发光,滑片P向左端移动。
(5)伏安法测功率的原理是功率公式:P=UI;由图2所示的U﹣I图象可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A,小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)电压;电流;(2)断开;B;(3)灯泡断路;(4)左;(5)P=UI;0.5。
 
25.如图所示是测额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图。
(1)a是 电压 表,b是 电流 表。
(2)按电路图连接好电路,测量前,开关应 断开 ,滑片P应滑到 B 点。
(3)如果小灯泡的阻值约为10Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表有量程0~0.6A、0~3A两挡,电压表量程为0~3V和0~15V两个挡,那么电流表量程应选 0~0.6A 挡,电压表量程应选 0~3V 挡。
(4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向 A 端移动,才能使电压表示数为 2.5 V,此时灯泡实际功率就是额定功率。

【解答】解:(1)由图示电路图可知,a与灯泡并联,a是电压表;b串联在电路中,b是电流表。
(2)为保护电路,测量前,开关应断开,滑片P应滑到B点。
(3)灯泡正常发光时的电流约为:I===0.25A,电流表应选择0~0.6A;灯泡额定电压为2.5V,电压表选0~3V量程。
(4)电压表示数为1.8V小于灯泡额定电压2.5V,由电路图可知,为测灯泡额定功率,应向A端移动滑片,直到电压表示数为2.5V为止。
故答案为:(1)电压;电流;(2)断开;B;(3)0~0.6A;0~3V;(4)A;2.5。
 
26.灯泡上所标明的PZ 2.5V,2.5V是灯泡的 额定 电压,为测出灯泡的额定功率,根据额定功率的意义和公式P= UI ,必须把灯泡两端的电压调整为 额定 电压,并测出通过灯泡的 额定电流 。
【解答】解:(1)灯泡上所标明的电压值,是灯泡的额定电压;
(2)测电功率的实验原理:P=UI;并且必须把灯泡两端的电压调整为额定电压,并测出通过灯泡的额定电流。
故答案为:额定;UI;额定;额定电流。
 
27.在测定“小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。电表选择合适的量程,连接电路甲闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,此时电压为 2.2 V,电流为 0.24 A,小灯泡的功率是 0.528 W。

【解答】解:灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,图甲电流表的示数U=2.2V;
灯泡的额定电流大约为I额===0.25A,则电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I=0.24A;
此时,小灯泡的电功率P=UI=2.2V×0.24A=0.528W。
故答案为:2.2;0.24;0.528。
 
28.如图所示是测量小灯泡额定功率的实验原理图,图中甲表为 电压表 ,乙表为 电流表 ,小灯泡的额定电压是3.8V,电源电压是6V,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到 b 端,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片到电压表的示数是 3.8 V,从图中读取电流表的示数是 0.5 A,小灯泡的额定功率是 1.9 W。

【解答】解:由图知,甲与灯泡并联,是电压表,乙与灯泡串联,是电流表;
在闭合开关前,应将滑片移至最b端使其阻值最大;
要测量灯泡的额定功率,灯泡两端的电压应等于3.8V;
由图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
所以P=UI=3.8V×0.5A=1.9W。
故答案为:电压表;电流表;b;3.8;0.5;1.9。
 
29.测量小灯泡电功率的实验原理是 P=UI 。为测出额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,至少要用 2 节干电池作电源,电压表应选用 0~3V  的量程。连接电路的过程中,开关应该 断开 。闭合开关前,滑动变阻器应该调到 阻值最大 处。测出灯泡正常发光时的电流为0.2A,则该灯的额定功率为 0.5 W。
【解答】解:测量小灯泡电功率的实验原理:P=UI;
因为一节干电池提供1.5V的电压,而灯泡的额定电压为2.5V,所以至少需要两节干电池,电压表与被测灯泡并联连接,量程选择0~3V;
连接电路的过程中,开关应该处于断开状态;闭合开关前,需将调节滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:P=UI;2;0~3V;断开;阻值最大;0.5。
 
30.有一只标有“2.5V”的小灯泡,用实验测它的额定功率。
(1)请在方框中画出实验电路图,并按电路图连接实物图。

(2)在连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻器的滑片应置于 阻值最大 处。
(3)如果闭合开关后,移动滑动变阻器滑片使伏特表的示数为 2.5V ,此时安培表的示数为0.24安,则该灯泡的额定功率是 0.6W 。
【解答】解:(1)伏安法测灯泡电功率实验,电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:

根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:

(2)为保护电路安全,在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片使伏特表的示数等于灯泡额定电压2.5V,此时安培表的示数为0.24安,则该灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
故答案为:(1)如图所示;(2)断开;阻值最大;(3)2.5V;0.6W。
 
31.在做“测定小灯泡的电功率”实验中,电源由几节干电池组成(即电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变),待测小灯泡标有“2.2伏”字样,滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样。
(1)实验电路如图(a)所示,请在图中的〇内填入电表,使之成为正确的电路。
(2)实验中,当电压表示数为 2.2 V,小灯泡正常发光,此时电流表的指针如图(b)所示为 0.3 A,小灯泡的额定功率为 0.66 W。

【解答】解:(1)串联在电路中的是电流表,并联在灯泡两端的是电压表,电路图如图所示。
(2)当电压表示数为灯泡额定电压U=2.2V时,小灯泡正常发光;电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数I=0.3A,小灯泡功率P=UI=2.2V×0.3A=0.66W。
故答案为:(1)电路图如图所示。(2)2.2;0.3;0.66。

 
32.伏安法测小灯泡电功率的实验原理是 P=UI 。电路图为: 电路图如图所示 。
【解答】解:(1)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是:P=UI;
(2)伏安法测电阻的实验电路图如图所示;
故答案为:P=UI;电路图如图所示。

 
33.某同学想借助如图所示的电能表测出家中一盏电灯的电功率。(1)测量时除用电能表外,还需要使用的测量工具是 秒表 。(2)关掉家中其它的所有用电器,只让这盏电灯工作,测得电能表转盘转10转所用的时间是2min,则这盏灯的电功率是 100 W。

【解答】解:(1)由P=可知,测用电器的功率需要测两个物理,即:电能和时间,因此需要电能表和秒表;
故答案是:秒表。
(2)由铭牌可知:3000r/kW?h,即消耗1kW?h的电能时,电能表转3000转;
转10转消耗的电能是:W=kW?h
灯的工作时间是:t=2min=h
灯的功率是:P===0.1kW=100W
故答案是:100W。
 
三.实验探究题(共2小题)
34.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,滑动交阻器上标有“20Ω1A”字样,如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉。
(2)实验中,小聪同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 灯泡断路 ;
(3)小聪同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为 2.2 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动交阻器的滑片P向 D (选填:“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小聪同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I一U关系图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W.还可以知道灯泡的电阻是变化的,这是因为导体的电阻随 温度 的变化而变化,这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝 容易 烧断(选填“容易”或“不容易”)。
(5)空闲之余,小川换用另一个未知电压的新电源又做了几次实验,将小灯泡换成不同的电阻,保持滑动变阻器的滑片在某一个位置不变,得到了如表中的数据,分析数据后有了新的发现:可将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表,请你帮他刻出0.10A处标为 50 Ω。
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.40 0.30 0.24 0.20 0.10
【解答】解:(1)将电流表与灯泡串联,灯泡正常发光时电流大约为:I===0.25A,所以电流表选用0~0.6A的量程;
将滑动变阻器串联在电路中,滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,则变阻器的下面应连接右边的接线柱,如图所示:

(2)灯始终不亮,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的灯泡断路;
(3)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,低于灯泡的额定电压,所以应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向右即D端滑动,直到电压表的示数为2.5V;
(4)由图丙可知,当U=2.5V时,I=0.2A,所以额定电功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
导体的电阻与温度有关,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,刚开灯的瞬间,灯丝的温度很低,电阻小,所以电流较大,由P=UI可知,此时电功率很大,容易烧坏灯泡;
(5)由表格中数据知:I1R滑+I1R1=I2R滑+I2R2,代入数据可知:
0.4A×R滑+0.4A×5Ω=0.3A×R滑+0.3A×10Ω
解得:R滑=10Ω;
电源电压U=0.4A×10Ω+0.4A×5Ω=6V
滑动变阻器的阻值不变,当I=0.10A时,电路中的总电阻:
R总===60Ω;
则定值电阻的阻值:R=R总﹣R滑=60Ω﹣10Ω=50Ω。
故答案为:(1)见上图;(2)灯泡断路;(3)2.2;D;(4)0.5;温度;容易;(5)50。
 
35.小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 左 (选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可能是 灯泡短路 。
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是: 灯的实际功率太小 
物理量次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为 0.75 W.实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率 越大 ,灯泡越亮。

【解答】解:(1)电源电压恒为3V,故电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中与灯串联,如下所示:

(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端;
闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路为通路,灯泡不亮,电压表无示数,若电路中仅有一处故障,则这个故障可能是灯泡短路;
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,由表中数据,在第1次实验中灯的实际功率为0.06W,而灯在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据知,灯的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;因灯的实际功率远小于灯的额定功率,故在第1次实验中小灯泡不亮;
(4)由(3)可知小灯泡的额定功率为0.75W.由表中实验数据得出的结论是:小灯泡的实际电功率越大,灯泡越亮。
故答案为:(1)如上所示;(2)左;灯泡短路;(3)灯的实际功率太小;(4)0.75;越亮。
 



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16.4科学探究:电流的热效应
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
 
评卷人 得 分

一.选择题(共14小题)
1.下列几种家用电器中不属于电热器的是(  )
A.电炉 B.电熨斗 C.收音机 D.电烙铁
2.判断导体有无电流的方法是(  )
A.只能根据电流的热效应
B.只能根据电流的化学效应
C.只有根据电流的磁效应
D.可以根据三种效应中的任何一种
3.下列装置中属于电热器的是(  )
A.电熨斗 B.电动机 C.电视机 D.蓄电池
4.下列电器中应用电流的热效应制成的是(  )
A.电铃 B.电热毯 C.发电机 D.电动机
5.电流能够产生磁场的现象又叫电流的磁效应。下列哪一组电器都不是利用了电流的磁效应工作(  )
A.电熨斗、蓄电池、电动机 B.电饭锅、电烙铁、电磁铁
C.电炉、保险丝、白炽灯 D.电熨斗、电风扇、白炽灯
6.电铃的主要工作原理是应用了(  )
A.电流的磁效应 B.电流的热效应
C.电流的化学效应 D.以上说法均不对
7.下列电器设备中不是利用电流的热效应工作的是(  )
A.电炉 B.电热壶 C.电烤箱 D.电风扇
8.把电阻值不同的两段电热丝串联起来,通电相同时间,流过它们的电流和产生的热量的关系是(  )
A.电流相等,热量相等 B.电流相等,热量不等
C.电流不等,热量相等 D.电流不等,热量不等
9.通电的灯泡在发光时,灯丝的温度达到2000℃以上,而连接灯泡的导线却没有明显发热,这主要是因为(  )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比灯丝快
C.导线中的电流小于灯丝中的电流
D.导线的电阻远小于灯丝的电阻
10.已知两个电阻的阻值之比为R1:R2=9:1,在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2=9:4,通过两个电阻的电流之比为(  )
A.9:1 B.1:2 C.1:6 D.6:1
11.阻值为R的用电器,在时间t内通过的电量为Q,那么下列叙述中哪些是错误的?(  )
A.这段时间内通过用电器的电流强度等于Q/t
B.电阻两端的电压等于QR/t
C.电流通过电阻所做的功等于Q2Rt
D.用电器的电功率等于Q2R/t2
12.如图所示,两电阻的阻值R1=R2,外加电压U保持不变,当双刀双掷向3、6位置和掷向1、4位置时,两电阻在单位时间里放出的总热量之比为(  )

A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
13.如图,将两根电炉丝R1、R2串联起来,接到电路中。甲、乙两根相同的火柴分别紧靠在R1、R2上,若甲火柴先点燃,则(  )

A.R1<R2 B.R1>R2
C.R1=R2 D.以上情况都有可能
14.在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是(  )
A.甲的电阻一定大于乙的电阻
B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C.甲中的电流一定大于乙中的电流
D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率
 
评卷人 得 分

二.多选题(共2小题)
15.要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半,可采用的方法是(  )
A.使通过电热丝的电流减小一半
B.使电热丝的电压减小到原来的倍
C.使电热丝的电阻值增大到原来的倍
D.使电热丝的电阻值增大1倍
16.有两个电阻连接在同一电路中,用电压表测得它们两端的电压相等,若在同一时间内它们产生的热量也相等,则这两个电阻(  )
A.阻值一定相等 B.通过的电流不一定相等
C.可能是串联 D.一定是并联
 
评卷人 得 分

三.填空题(共15小题)
17.“热得快”是利用了电流的   效应,将电能转化为   能,把凉水烧开。
18.电流通过导体时都会有发热的现象,这是电流的   效应,且电流和通电时间相同时,通电导体的发热量与导体的   有关;利用此效应工作的家电请试举三例:   、   和   。
19.收音机、电视机等家用电器的机壳上往往有一排排小孔,它们的作用主要是为了   。
20.电流通过导体时,   能转化成   能,这个现象叫做   。
21.电能转化为   能的现象叫做电流的热效应。
22.电流的热效应,定义:   能转化成   能的现象。
23.电流的热效应与   、   、   有关。
24.电流通过导体时电能要转化成热。这个现象叫电流的   。电热器就是利用电流的   来进行工作的,电热器工作时,将   能转化为   能。
25.有一只电炉,电阻丝的电阻为R,烧开一壶水需要15min.现在想用10min烧开同一壶水,需要换一个阻值为   的电阻丝(不计热损失)。
26.早在1840年,英国物理学家焦耳通过实验研究发现:电流通过导体时产生的热量,与   成正比,与导体的   成正比,与   成正比。这就是   定律,用公式   表示。
27.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
(1)在这个实验中,电流产生的热量多少是通过   体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“   ”。
(2)如图甲所示的装置可探究电流产生的热量与   的关系;电阻丝R1和R2是   联的,其目的是   。
(3)在装置甲、乙的来两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与   的关系。
(4)在甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球   (填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。

28.在探究电流做功与哪些因素有关的实验中(如图所示),二个相同的瓶中装了质量相同的煤油,这样就可以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为   能。二个瓶子中的电阻丝是   (选填“串联”或“并联”)电路,这样做可以保持二瓶的   一致。这是用来研究电流所做的功跟   (选填“电流”或“电压”)的关系的,这种研究方法通常叫做   。实验的结果表明,相同时间内电压大的那瓶煤油温度升高的多,说明电流做功跟   有关。

29.一台热水器接在220V的电路上,半小时内放出的热量为1.584×106J,热水器内电热丝的电阻是   Ω。
30.假如在照明电路中接入大功率的空调器,电线将明显地发热,这是为什么?
答:照明电路的   不变,根据   可知,在照明电路里接入大功率的空调器,电线中的电流将变大,电线的   不变。根据   可知,电流通过电线时,电能转化为热能时的功率将变大,所以电线将明显地发热。
31.两个电阻阻值分别是5Ω和10Ω,把它们串联接在电源上,在相等的时间内电流通过两导体产生的热量之比是   。若把两电阻并联在电源上,在相等的时间内,电流通过两个导体产生的热量之比是   。
 
评卷人 得 分

四.实验探究题(共2小题)
32.在如图所示的实验电路中,R1、R2是两个电阻线圈,R1的阻值大于R2的阻值,电阻线圈上各夹一根火柴。接通电路,一会儿观察到两电阻线圈上的火柴先后被点燃,这说明电流通过电阻时会产生热,将   能转化为   能。若继续进行实验:
(1)断开开关,待两个电阻线圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路,经历时间t1,R1上的火柴先被点燃。这说明,在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的   越多。
(2)断开开关,待两个电阻线圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较小。接通电路,经历时间t2,R1上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1.由此推理,在电阻和通电时间相同的情况下,   越大,产生的   越多。

33.在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度变化

(1)小于用甲装置探究电热与   的关系,实验中控制   相同,发现   (选填“A”或“B”)U形管液面的高度差较大,实验表明   。
(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置,是为了探究电热与   的关系,容器外并联一个电阻的作用是   ,通电一段时间发现   (选填“A”或“B”) U形管液面的高度差较大,这说明   。
(3)该实验中用到的研究物理问题的方法是   法和   法。
 
评卷人 得 分

五.计算题(共1小题)
34.一只“220V 440W”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?
 



16.4科学探究:电流的热效应
参考答案与试题解析
 
一.选择题(共14小题)
1.下列几种家用电器中不属于电热器的是(  )
A.电炉 B.电熨斗 C.收音机 D.电烙铁
【解答】解:电炉、电熨斗、电烙铁工作时把电能完全转化为内能,它们都是电热器;收音机工作时只要把电能转化为声能,它不是电热器。
故选:C。
 
2.判断导体有无电流的方法是(  )
A.只能根据电流的热效应
B.只能根据电流的化学效应
C.只有根据电流的磁效应
D.可以根据三种效应中的任何一种
【解答】解:根据电流的热效应、磁效应和化学效应都可以判断导体中是否有电流。
故选:D。
 
3.下列装置中属于电热器的是(  )
A.电熨斗 B.电动机 C.电视机 D.蓄电池
【解答】解:A、电熨斗是用于加热的,即将电能转化为内能的用电器,故该选项正确;
B、电动机是消耗电能产生机械能的机器,故将电能转化为机械能的装置,故该选项错误;
C、电视机是将电能转化为光能和声能的用电器,故该选项也是错误的;
D、蓄电池是一种电源,即其在充电时,将电能转化为化学能,放电时将化学能转化为电能,故该选项也是错误的。
故选:A。
 
4.下列电器中应用电流的热效应制成的是(  )
A.电铃 B.电热毯 C.发电机 D.电动机
【解答】解:A、电铃是根据电流的磁效应工作的。不符合题意。
B、电热毯是根据电流的热效应工作的。符合题意。
C、发电机是根据电磁感应原理制成的。不符合题意。
D、电动机是根据电流的磁效应工作的。不符合题意。
故选:B。
 
5.电流能够产生磁场的现象又叫电流的磁效应。下列哪一组电器都不是利用了电流的磁效应工作(  )
A.电熨斗、蓄电池、电动机 B.电饭锅、电烙铁、电磁铁
C.电炉、保险丝、白炽灯 D.电熨斗、电风扇、白炽灯
【解答】解:常见的用电器中,电熨斗、电烙铁、电饭锅、白炽灯、电炉、保险丝是利用电流的热效应工作的。
而蓄电池是利用电流的化学效应工作的。
电磁铁是利用电流的磁效应工作的,而电动机是利用磁场对通电线圈有力的作用进行工作的;故ABD不符合题意。
故选:C。
 
6.电铃的主要工作原理是应用了(  )
A.电流的磁效应 B.电流的热效应
C.电流的化学效应 D.以上说法均不对
【解答】解:电铃内部有一个电磁铁,即其是利用电流的磁效应制成的,即在电磁铁对衔铁的吸引力作用下带动钉锤敲击铃碗,进而发声。
故选:A。
 
7.下列电器设备中不是利用电流的热效应工作的是(  )
A.电炉 B.电热壶 C.电烤箱 D.电风扇
【解答】解:A、电炉工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的;
B、电热壶工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的;
C、电烤箱工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的;
D、电风扇工作时,注意把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的。
故选:D。
 
8.把电阻值不同的两段电热丝串联起来,通电相同时间,流过它们的电流和产生的热量的关系是(  )
A.电流相等,热量相等 B.电流相等,热量不等
C.电流不等,热量相等 D.电流不等,热量不等
【解答】解:因为串联电路处处电流相等,因此通过它们的电流相等;
由Q=I2Rt可得,电流相同的情况下,电阻越大,则发热越多;故通过它们产生的热量不等。
故选:B。
 
9.通电的灯泡在发光时,灯丝的温度达到2000℃以上,而连接灯泡的导线却没有明显发热,这主要是因为(  )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比灯丝快
C.导线中的电流小于灯丝中的电流
D.导线的电阻远小于灯丝的电阻
【解答】解:
因为灯与导线串联,所以通过的电流相等、通电时间相等,
根据Q=I2Rt,导线的电阻远小于灯丝的电阻,即R灯丝>R导线,
所以电流在灯丝上产生的热量比导线上产生的热量多,产生灯丝的温度达到2000℃、而与灯丝相连的导线却不那么热的现象。所以ABC错误,D正确。
故选:D。
 
10.已知两个电阻的阻值之比为R1:R2=9:1,在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2=9:4,通过两个电阻的电流之比为(  )
A.9:1 B.1:2 C.1:6 D.6:1
【解答】解:
∵Q=I2Rt,
∴通过电阻的电流之比为====。
故选:B。
 
11.阻值为R的用电器,在时间t内通过的电量为Q,那么下列叙述中哪些是错误的?(  )
A.这段时间内通过用电器的电流强度等于Q/t
B.电阻两端的电压等于QR/t
C.电流通过电阻所做的功等于Q2Rt
D.用电器的电功率等于Q2R/t2
【解答】解:A、这段时间内通过用电器的电流强度:I=,故A正确,不符合题意;
B、电阻两端的电压:U=IR=R,故B正确,不符合题意;
C、电流通过电阻所做的功:W=UIt=UQ=,故C错误,符合题意;
D、用电器的电功率:P==,故D正确,不符合题意。
故选:C。
 
12.如图所示,两电阻的阻值R1=R2,外加电压U保持不变,当双刀双掷向3、6位置和掷向1、4位置时,两电阻在单位时间里放出的总热量之比为(  )

A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
【解答】解:两电阻的阻值R1=R2,当双刀双掷向3、6位置时两电阻并联,
∵=+,R1=R2,
∴R并=,
当双刀双掷向1、4位置时,两电阻串联,
∵R串=R1+R2,R1=R2,
∴R串=2R1,
∵Q=I2Rt,I=
∴Q=,
====。
故选:D。
 
13.如图,将两根电炉丝R1、R2串联起来,接到电路中。甲、乙两根相同的火柴分别紧靠在R1、R2上,若甲火柴先点燃,则(  )

A.R1<R2 B.R1>R2
C.R1=R2 D.以上情况都有可能
【解答】解:由题意可知:电阻R1在相同时间内产生的热量比R2多,即Q1>Q2,根据焦耳定律Q=I2Rt可得出:I12R1t1>I22R2t2,
又因为两电阻串联,根据串联电路特点可知:I1=I2,t1=t2则得出:R1>R2
故选:B。
 
14.在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是(  )
A.甲的电阻一定大于乙的电阻
B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C.甲中的电流一定大于乙中的电流
D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率
【解答】解:AC.由Q=I2Rt可知,只知道时间和热量的关系,不确定电流和电阻,因此无法比较电流或电阻的关系,故AC错误;
B.由Q=t可知,只知道时间和热量的关系,不确定电压和电阻,因此无法比较电压的关系,故B错误;
D.由Q=W=Pt可知,时间一定时,放出热量多的功率大,故D正确。
故选:D。
 
二.多选题(共2小题)
15.要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半,可采用的方法是(  )
A.使通过电热丝的电流减小一半
B.使电热丝的电压减小到原来的倍
C.使电热丝的电阻值增大到原来的倍
D.使电热丝的电阻值增大1倍
【解答】解:A、由Q=I2Rt可得,电阻不变,通过导体的电流减少一半时,电流产生的热量将变为原来的.不符合题意;
B、由Q=t可得,电阻不变,电压变为原来的倍,则电流产生的热量变为原来的.符合题意;
C、由Q=t可得,电压不变,电阻丝的电阻增大到原来的倍时,电流产生的热量将变为原来的倍。不符合题意;
D、由Q=t可得,电阻增大一倍时,电流产生的热量将变为原来的.符合题意;
故选:BD。
 
16.有两个电阻连接在同一电路中,用电压表测得它们两端的电压相等,若在同一时间内它们产生的热量也相等,则这两个电阻(  )
A.阻值一定相等 B.通过的电流不一定相等
C.可能是串联 D.一定是并联
【解答】解:∵电阻两端电压相等,通电时间相等
∴由W=UIt可知,通过两个电阻的电流相等;
由W=t可知,两个电阻的阻值相等;
由于两个电阻的阻值相等,并且通过的电流相等,故两个电阻可能并联,也可能串联。
故选:AC。
 
三.填空题(共15小题)
17.“热得快”是利用了电流的 热 效应,将电能转化为 内 能,把凉水烧开。
【解答】解:“热得快”是利用了电流的热效应,它工作时消耗电能,将电能转化为内能,把凉水烧开。
故答案为:热;内。
 
18.电流通过导体时都会有发热的现象,这是电流的 热 效应,且电流和通电时间相同时,通电导体的发热量与导体的 电阻 有关;利用此效应工作的家电请试举三例: 电饭锅 、 电热毯 和 电热壶 。
【解答】解:电流通过导体时都会有发热的现象,这是电流的热效应,由焦耳定律Q=I2Rt知,在电流和通电时间相同时,通电导体的发热量与导体的 电阻有关。
故本题答案为:热;电阻;电饭锅;电热毯;电热壶。
 
19.收音机、电视机等家用电器的机壳上往往有一排排小孔,它们的作用主要是为了 散热 。
【解答】解:当电流通过收音机、电视机等家用电器时,其会产生一部分电热,这些电热是 有害的,若这些热量不能及时的散失掉,即热量达到一定程度会损坏用电器,故一般在这类用电器的外壳上有一排排的小孔,其主要作用是为了散热的。
故答案为:散热。
 
20.电流通过导体时, 电 能转化成 内 能,这个现象叫做 电流的热效应 。
【解答】解:电流通过导体时,电能要转化成内能,这个现象叫做热效应。
故答案为:电;内;电流的热效应。
 
21.电能转化为 内 能的现象叫做电流的热效应。
【解答】解:电能转化为内能的现象叫做电流的热效应;
故答案为:内。
 
22.电流的热效应,定义: 电 能转化成 内 能的现象。
【解答】解:电流热效应:电流流过导体时,电能转化为内能的现象是电流的热效应;
故答案为:电;内。
 
23.电流的热效应与 电流 、 电阻 、 通电时间 有关。
【解答】解:电流的热效应是指电流通过导体时会产生热量的现象,根据焦耳定律公式Q=I2Rt可计算放出热量的多少,由公式Q=I2Rt可知,放出热量的多少跟电流大小、电阻大小、通电时间长短有关。
故答案为:电流;电阻;通电时间。
 
24.电流通过导体时电能要转化成热。这个现象叫电流的 热效应 。电热器就是利用电流的 热效应 来进行工作的,电热器工作时,将 电 能转化为 内 能。
【解答】解:电流通过导体时电能要转化成热。这个现象叫电流的热效应。电热器就是利用电流的热效应来进行工作的,电热器工作时,将 电能转化为内能。
故本题答案为:热效应;热效应;电;内。
 
25.有一只电炉,电阻丝的电阻为R,烧开一壶水需要15min.现在想用10min烧开同一壶水,需要换一个阻值为 R 的电阻丝(不计热损失)。
【解答】解:烧开一壶水需要15min.现在想用10min烧开同一壶水,所用时间减少,根据P=可知,P增大;
用一个电阻烧水时消耗的总电能为:W=t,当换一个电阻后,电阻Rx,要使烧开同一壶水,则做功一样,
则t1=t2,t1=15min=900s,t2=10min=600s.则Rx=R。
故答案为:R。
 
26.早在1840年,英国物理学家焦耳通过实验研究发现:电流通过导体时产生的热量,与 电流的平方 成正比,与导体的 电阻 成正比,与 通电时间 成正比。这就是 焦耳 定律,用公式 Q=I2Rt 表示。
【解答】解:
早在1840年,英国物理学家焦耳通过实验研究发现:电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。这就是焦耳定律,用公式Q=I2Rt表示。
故答案为:电流的平方;电阻;通电时间;焦耳;Q=I2Rt。
 
27.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
(1)在这个实验中,电流产生的热量多少是通过 气球膨胀的程度大小 体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“ 转换法 ”。
(2)如图甲所示的装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系;电阻丝R1和R2是 串联 联的,其目的是 让两电阻通过的电流相等 。
(3)在装置甲、乙的来两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与 电流 的关系。
(4)在甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球 C (填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。

【解答】解:(1)当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使气球膨胀,根据气球膨胀的程度大小可知温度升高的多少;转换法是将不易观察的现象转换成较明显的物理现象;
(2)甲中两电阻串联,则两电阻中的电流相等,则可知热量应由电阻有关,根据气球膨胀的多少可知热量的多少,则可知热量与电阻大小的关系;
(3)乙图中两电阻并联,则B、D两容器中的电流不同,而两电阻丝的电阻相同,故探究的应是热量与电流的关系;
(4)甲图中两电阻串联,则通过两电阻的电流相等,由焦耳定律可得,电阻大的电阻丝发热较多,即B中发热量要多;
乙图中两电阻并联,则电压相等,由W=?t可得,电阻小的发热量要多,故C比D发热量要多;
而B、D电阻相等,由欧姆定律可得,B中电流小于D中电流,故D中热量要比B中热量多,故C中热量最多;
故答案为:(1)气球膨胀的程度大小;转换法;(2)电阻;串联;让两电阻通过的电流相等;(3)电流;(4)C。
 
28.在探究电流做功与哪些因素有关的实验中(如图所示),二个相同的瓶中装了质量相同的煤油,这样就可以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为 内 能。二个瓶子中的电阻丝是 串联 (选填“串联”或“并联”)电路,这样做可以保持二瓶的 电流和时间 一致。这是用来研究电流所做的功跟 电压 (选填“电流”或“电压”)的关系的,这种研究方法通常叫做 控制变量法 。实验的结果表明,相同时间内电压大的那瓶煤油温度升高的多,说明电流做功跟 电压 有关。

【解答】解:(1)电流通过电阻丝会产生热量,瓶中的煤油吸热温度会升高,利用转换法,根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少;
(2)从串联和并联电路的电路的特点可知,要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间相等,应让两电阻丝串联,并且在此利用控制变量法,研究电流做的功与电压的关系。
故答案为:内,串联,电流和时间,电压,控制变量法,电压。
 
29.一台热水器接在220V的电路上,半小时内放出的热量为1.584×106J,热水器内电热丝的电阻是 55 Ω。
【解答】解:
∵U=220V,t=0.5h=1800s,Q=1.584×106J,
由Q=t可得出,
R=t=×1800s=55Ω。
故答案为:55。
 
30.假如在照明电路中接入大功率的空调器,电线将明显地发热,这是为什么?
答:照明电路的 电压 不变,根据 I= 可知,在照明电路里接入大功率的空调器,电线中的电流将变大,电线的 电阻 不变。根据 焦耳定律 可知,电流通过电线时,电能转化为热能时的功率将变大,所以电线将明显地发热。
【解答】解:假如在照明电路中接入大功率的空调器,电线将明显地发热,原因是:照明电路的电压不变,根据I=可知,在照明电路里接入大功率的空调器,电线中的电流将变大,电线的电阻不变。根据焦耳定律可知,电流通过电线时,电能转化为热能时的功率将变大,所以电线将明显地发热。
故答案为:电压;I=;电阻;焦耳定律。
 
31.两个电阻阻值分别是5Ω和10Ω,把它们串联接在电源上,在相等的时间内电流通过两导体产生的热量之比是 1:2 。若把两电阻并联在电源上,在相等的时间内,电流通过两个导体产生的热量之比是 2:1 。
【解答】解:
①由公式Q=I2Rt可以看出,在串联电路中,电流产生的热量与电阻成正比,通过两个电阻的电流和通电时间都相同,因为电阻之比为=,所以产生的热量之比也是1:2;
②由公式Q=t可以看出,在并联电路中,电流产生的热量与电阻成反比,两个电阻两端电压和通电时间都相同,因为电阻之比为=,所以产生的热量之比是。
故答案为:1:2;2:1。
 
四.实验探究题(共2小题)
32.在如图所示的实验电路中,R1、R2是两个电阻线圈,R1的阻值大于R2的阻值,电阻线圈上各夹一根火柴。接通电路,一会儿观察到两电阻线圈上的火柴先后被点燃,这说明电流通过电阻时会产生热,将 电 能转化为 热 能。若继续进行实验:
(1)断开开关,待两个电阻线圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路,经历时间t1,R1上的火柴先被点燃。这说明,在电流和通电时间相同的情况下, 电阻 越大,产生的 热量 越多。
(2)断开开关,待两个电阻线圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较小。接通电路,经历时间t2,R1上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1.由此推理,在电阻和通电时间相同的情况下, 电流 越大,产生的 热量 越多。

【解答】解:火柴被点燃说明增加了火柴的内能,由实验可知应是由电流做功引起的,即电能转化为热能(内能)
(1)变阻器阻值变大,则火柴先达到燃点,说明大电阻发热量多,即电阻越大,产生的热量越多。
(2)变阻器阻值变小,则电流变大,点燃所用的时间变短,说明在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多。
故答案为:电;热;(1)电阻;热量;(2)电流;热量。
 
33.在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度变化

(1)小于用甲装置探究电热与 电阻 的关系,实验中控制 电流 相同,发现 B (选填“A”或“B”)U形管液面的高度差较大,实验表明 在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多 。
(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置,是为了探究电热与 电流 的关系,容器外并联一个电阻的作用是 两容器的电流不同 ,通电一段时间发现 A (选填“A”或“B”) U形管液面的高度差较大,这说明 在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多 。
(3)该实验中用到的研究物理问题的方法是 控制变量 法和 转换 法。
【解答】解:(1)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,BU形管液面的高度差较大,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(2)装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,AU形管液面的高度差较大;
这表明:在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多;
(3)该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法。
故答案为:(1)电阻;电流;B;在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(2)电流;两容器的电流不同;A;在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多;
(3)控制变量;转换。
 
五.计算题(共1小题)
34.一只“220V 440W”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?
【解答】解:在220V的额定电压下,电烙铁的功率P=440W,
电烙铁每分钟产生的热量:Q=W=Pt=440W×60s=26400J。
答:每分钟产生的热量为26400J。
 



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第16章 电流做功与电功率
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
 
评卷人 得 分

一.选择题(共20小题)
1.下列电器工作时应用到电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电饭锅 D.电视机
2.在如图所示的各种家用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.
抽油烟机
B.
电风扇
C.
电视机
D.
电热水壶
3.下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A.电视机 B.电水壶 C.电风扇 D.电动机
4.下列用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.手提电脑 B.电烙铁 C.无线路由器 D.楼道感应灯
5.下列用电器工作时利用电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.电动机 C.洗衣机 D.电饭锅
6.下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A.电水壶 B.电冰箱 C.电视机 D.电风扇
7.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电冰箱 B.电热水器 C.抽油烟机 D.微波炉
8.下列家用电器中,利用电流热效应作为工作原理的是(  )
A.电水壶 B.空调 C.电冰箱 D.吸尘器
9.下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是(  )
A.电热水器 B.电视机 C.抽油烟机 D.电冰箱
10.下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是(  )
A.电熨斗 B.电磁起重机 C.电风扇 D.电视机
11.家用电能表抄表时记录的数值的单位是(  )
A.千瓦 B.焦耳 C.伏特 D.千瓦时
12.如图中的用电器,工作时电能转化为机械能的是(  )
A.
电暖炉
B.
电饭锅
C.
电热水壶
D.
电动自行车
13.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是(  )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
14.两只电水壶,甲标有“220V,1000W”乙标有“220V,1500W”,甲水壶装水1000g,乙水壶装水1500g,两水壶正常工作10 分钟,各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲,通过乙水壶做功记为W乙.则(  )
A.W甲≥W乙 B.W甲<W乙 C.W甲=W乙 D.W甲=1.5W乙
15.小明家5月初电能表示数为“055418”,6月初的示数如图所示,表盘上“1600imp/kW?h“表示每消耗1kW?h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(  )

A.小明家5月消耗的电能为960kW?h
B.2min内指示灯闪烁32次,此时电路总功率为600W
C.小明家干路中的电流不得超过10A
D.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
16.直接测量电流做功的多少可以用(  )
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.测电笔
17.如图所示,下列家用电器中,功率为1kW左右,属于电热器的是(  )
A.
洗衣机
B.
电热水壶
C.
微波炉
D.
电冰箱
18.下列用电器通电lh,最有可能消耗1kW?h电能的是(  )
A.家用空调 B.台式计算机 C.排风扇 D.手电筒
19.小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是(  )

A.电视机正常工作时的电压最低
B.电烤箱正常工作时的电压最高
C.正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
20.一个标有“220V 800W”的电炉,则(  )
A.此电炉的功率一定是800W
B.只有电压是220V时电炉才会工作
C.当电压低于220V时其功率大于800W
D.当电压低于220V时其功率小于800W
 
评卷人 得 分

二.多选题(共5小题)
21.如图所示是一种家用挂烫机,接通电源后水槽中的水被加热,形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出,快速除去服装上的褶皱,使用方便。下列关于挂烫机的说法中正确的是(  )

A.上面的衣架处于静止状态,它受到的是平衡力
B.它的电源线使用三脚插头,是为了用电更安全
C.用时手远离喷头的出气,防止汽化放热烫伤
D.接通电源后里面水被加热,利用电流热效应
22.如图所示,下列电器中是应用电流热效应工作的是(  )
A.
电风扇
B.
电熨斗
C.
白炽灯
D.
电饭锅
23.如图所示为电冰箱的结构简图,以下有关电冰箱涉及到的物理知识,说法正确的是(  )

A.电冰箱背部的冷凝器发热﹣电流的热效应
B.0℃的水变成等质量0℃的冰﹣内能减小
C.电冰箱的电源线采用三脚插头﹣防止触电
D.电冰箱内的食物不密闭并长期存放会串味﹣分子的无规则运动
24.有一台电动机工作一段时间后消耗了2度电,下列说法正确的是(  )
A.电流通过电动机做了7.2×106J的功
B.有7.2×106J的电能全部转化为机械能
C.电流做功小于7.2×106J
D.转化成的机械能小于7.2×106J
25.如图所示,电源电压6V保持不变,小灯泡L标有“3.8V 0.3A”字样,小灯泡的阻值保持不变。则下列说法中错误的是(  )

A.小灯泡L发光时热能和光能转化为电能
B.当小灯泡L两端电压是3.8V时,它正常发光
C.若滑动变阻器的滑片向b端滑动,小灯泡的实际功率变小
D.若小灯泡L逐渐变亮直至正常发光,滑动变阻器两端的电压也逐渐变大
 
评卷人 得 分

三.填空题(共10小题)
26.家庭使用的电饭煲是利用电流的   工作的,电饭煲通过导线接到电路里,通电后电饭煲内的电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,这是因为电炉丝的   (选填“电流”或“电阻”)比导线大得多。
27.电炉子利用电流的    (填“热效应”或“磁效应”)工作; 小虎发现电阻丝发红不均匀,这是因为电阻丝的不同部位的   ( 填“电流”或“电阻”)不同; 小虎用试电笔接触电阻丝的不同部位,试电笔发光程度    (填“相同”或“不相同”)。

28.夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的   效应工作的,与电灯、电风扇等其它家用电器是   联在电路里的。
29.家庭使用的白炽灯是根据电流的   效应工作的。电脑主机箱留有 很多缝隙是为了更好的    (选填“增大”或“减少”)散热。
30.如图所示是一种电热暧手袋的简易电路图,当专用插头插入电源并闭合开关S时,红色指示灯L和发热体R之间的连接方式是   ,电流通过发热体R会使其温度升高,这种现象叫做电流的   效应。

31.中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不超过 160W?h,这里的“160W?h”合   度。某种充电宝标注有“20000mA?h”字样,这里的“mA?h”是   的单位。
32.电流通过电风扇时,电能转化为   能。
33.一台玩具四驱车上的小电动机,两端接上3V电压时它正常转动,通过线圈的电流为0.4A.若电动机内的线圈电阻为2.5Ω,则通电一分钟,小电动机消耗的电能是   J,线圈产生的热量是   J。
34.为了安全用电,家中电冰箱的金属外壳在使用时一定要   ;有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样,测得其一天消耗的电能为1.2kW?h.假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为   。
35.3月初小明家电能表的示数为,4月初电能表如图所示,本月他家共使用了   度电,他认真观察了几分钟,查出电能表的转盘转过60圈,则这几分钟内他家的用电器消耗的电能是   J。

 
评卷人 得 分

四.作图题(共3小题)
36.如图所示的是一个双温电炉电路图。电路由两段阻值都为44Ω的电阻丝R组成发热体,A、B、C为三段引出线,单刀双掷开关接A为低温档,接B为高温档,且高温档的功率为低温档的2倍,试在图中框内画出两段电阻丝是连接图。

37.对于L1、L2(额定电压相同,电阻R1>R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题,小芳、小明两位同学产生了争议:
小芳认为:电功率与电阻成正比,因为R1较大,所以,灯泡L1更亮;
小明认为:电功率与电阻成反比,因为R2较小,所以,灯泡L2更亮。
请你画出电路图,分别对两位同学的观点做出正确的解释(要有必要的文字说明、公式推证)。
38.某实验小组的用伏安法测量小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为6V不变,待测灯泡的额定电压为3.8V,如果电压表0﹣15V量程损坏而只能使用0﹣3V量程。请在如图方框内用电路图说明怎样利用原有器材测定灯泡的额定功率。(并标明此时电压表的示数)

 
评卷人 得 分

五.实验探究题(共3小题)
39.为避免因线路结冰而倒杆断线,提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力,国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目﹣﹣直流熔冰装置研制成功。该装置需要1至2万千瓦的功率,最大熔冰电流可达6000安,最长熔冰距离可达200公里。位于某电网线路上相距几十公里的A、B两地之间输电线路和处于B地的熔冰装置,如图甲和乙所示。熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子。(进行熔冰时输电线上的高压交流电已切断)
(1)该熔冰装置熔化结冰的原理是利用电流的   效应,在熔冰过程中能量的转化是电能转化为   能;
(2)若要对A、B两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰,请你在图中以笔画线代替导线,进行切实可行的连接,实现熔冰。

40.电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系,他选用的器材如图所示。其中甲、乙两容器完全相同,容器内液体质量相同,电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值。?
(1)在这个实验中,李明是通过观察比较   来比较电流做功多少的。甲容器中温度计示数变化大,电流通过电阻丝   做的功多(填R1或R2)。?
(2)由这个实验可以得到的结论是:   。

41.近年来,多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数:
整机质量 2kg 电池额定电压 15V
最大起飞海拔高度 5000m 电池容量 5000mA?h
最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 12V
最大下降速度 2m/s 悬停时每个电动机功率 50W
最大水平速度 16m/s 电动机数量 4
(1)根据上述内容,下列说法中不正确的是   
A.遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的B.无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C.无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大D.无人机在悬停时不消耗电能
(2)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是   (选填“并联”或“串联”);若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为   。
(3)在电池满容量的情况下,该无人机参与某次火情的勘测时,需要从地面起飞,飞到火场上空60米高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。由于无人机机动性和灵活性强,这一过程可视为以最大速度匀速直线上升,且达到60米高处时立即静止(悬停)。若无人机悬停观测10分钟,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,无人机上升过程中所受的阻力为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
a.从起飞到悬停结束,电动机消耗多少电能?电调部分消耗多少电能?
b.若无人机从60米高处返回到地面,要求电池容量至少剩余10%,若不计其他能量损失,该无人机完成悬停观测后,能否安全返回?

 
评卷人 得 分

六.计算题(共3小题)
42.如图所示,闭合开关后,标有“6V 3W”的小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A。
求:(1)通电1min,电灯消耗的电能;
(2)电阻R的阻值。

43.2017年12月2日,一声令下,深圳无人驾驶公交正式上路了,这是中国首次,全球首例在开放道路上进行无人驾驶。下面是无人驾驶公交车的部分参数,请回答下面问题。
(1)蓄电池充满一次电,以额定功率行驶,可以行驶多少时间?
(2)若汽油的热值是3.2×107J/L,那么行驶500km,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
电机额定功率 180kw
蓄电池容量 900kw?h
最高车速 100km/h
油耗 25L/100km
44.某电能表表盘上标有300R/kWh,现用它来测量一电冰箱的功率,测得3min内电能表的转盘转了15圈,则电冰箱的电功率为多少?
 



第16章 电流做功与电功率
参考答案与试题解析
 
一.选择题(共20小题)
1.下列电器工作时应用到电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电饭锅 D.电视机
【解答】解:
A、电风扇工作时,主要是电能转化为机械能,故A错误;
B、洗衣机工作时,主要是电能转化为机械能,故B错误;
C、电饭锅是利用电流热效应工作的,它把电能转化为内能,故C正确;
D、电视机工作时,主要把电能转化为光和声音,故D错误。
故选:C。
 
2.在如图所示的各种家用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.
抽油烟机
B.
电风扇
C.
电视机
D.
电热水壶
【解答】解:
A、抽油烟机工作时主要是把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故A不合题意;
B、电风扇主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不合题意;
C、电视机工作时主要将电能转化为光能和声音,不是利用电流热效应工作的,故C不合题意;
D、电热水壶工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故D符合题意。
故选:D。
 
3.下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A.电视机 B.电水壶 C.电风扇 D.电动机
【解答】解:
A、电视机在使用时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应来工作的,故A不符合题意;
B、电水壶是利用电流的热效应制成的加热设备,是利用电流的热效应来工作的,故B符合题意;
C、电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D、电动机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选:B。
 
4.下列用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.手提电脑 B.电烙铁 C.无线路由器 D.楼道感应灯
【解答】解:
A、电脑工作时主要把电能转化为光能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B、电烙铁工作时主要把电能转化为内能,是利用了电流的热效应来工作的,故B符合题意;
C、无线路由器工作时主要把电能转化为电磁波,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D、楼道感应灯工作时主要将电能转化为光能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选:B。
 
5.下列用电器工作时利用电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.电动机 C.洗衣机 D.电饭锅
【解答】解:
A、电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故A不符合题意;
B、电动机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C、洗衣机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D、电饭锅主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故D符合题意。
故选:D。
 
6.下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A.电水壶 B.电冰箱 C.电视机 D.电风扇
【解答】解:
电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能;电视机在工作时,主要将电能转化为光能和声能,故不合题意;
只有电水壶是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,符合题意。
故选:A。
 
7.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电冰箱 B.电热水器 C.抽油烟机 D.微波炉
【解答】解:
AC、电冰箱、抽油烟机主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故AC不符合题意;
B、电热水器主要把电能转化为内能,是利用了电流的热效应来工作的,故B符合题意;
D、微波炉是利用电流产生高频电磁波,引起食物中的水分子共振,从而将电磁场能转化为内能,故不是利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选:B。
 
8.下列家用电器中,利用电流热效应作为工作原理的是(  )
A.电水壶 B.空调 C.电冰箱 D.吸尘器
【解答】解:
空调、电冰箱、吸尘器工作时主要是把电能转化为机械能,只有电热水器工作时是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,故A符合题意。
故选:A。
 
9.下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是(  )
A.电热水器 B.电视机 C.抽油烟机 D.电冰箱
【解答】解:
抽油烟机、电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能,电视机工作时主要将电能转化为光能和声能,只有电热水器工作时是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,故A符合题意。
故选:A。
 
10.下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是(  )
A.电熨斗 B.电磁起重机 C.电风扇 D.电视机
【解答】解:
A、电熨斗工作时,消耗电能转化为内能,是利用电流的热效应,故A正确;
B、电磁起重机工作时,利用的是电流的磁效应,故B错误;
C、电风扇工作时消耗电能主要转化为机械能,不是利用电流的热效应,故C错误;
D、电视机工作时消耗电能主要转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,故D错误。
故选:A。
 
11.家用电能表抄表时记录的数值的单位是(  )
A.千瓦 B.焦耳 C.伏特 D.千瓦时
【解答】解:
A.千瓦是电功率的单位,而电能表是测量电能(或电功)的,故A不合题意;
B.焦耳是功和能的单位,但不是家用电能表抄表时记录数值的单位,故B不合题意;
C.伏特是电压的单位,而电能表是测量电能(或电功)的,故C不合题意;
D.电能表是测量家庭用电器消耗电能的仪表,其记录数值的单位是千瓦时,简称度,故D符合题意。
故选:D。
 
12.如图中的用电器,工作时电能转化为机械能的是(  )
A.
电暖炉
B.
电饭锅
C.
电热水壶
D.
电动自行车
【解答】解:在常见的家用电器中,电暖炉、电饭锅电热水壶都是将电能转换为内能的过程;电动自行车是将电能转化为机械能的过程。
故选:D。
 
13.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是(  )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
【解答】解:
A、两电热水壶的额定电压相同,且都正常工作,所以它们两端的电压相等,故A错误;
B、甲的额定功率大于乙的额定功率,且都正常工作,根据电功率的物理意义可知,电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;
C、两个电热水壶都正常工作时,甲的额定功率大,根据P=UI可知,通过甲的电流大,故C错误;
D、两个电热水壶都正常工作时,通电时间相同,甲的额定功率大,根据W=Pt可知,甲消耗的电能多,故D错误。
故选:B。
 
14.两只电水壶,甲标有“220V,1000W”乙标有“220V,1500W”,甲水壶装水1000g,乙水壶装水1500g,两水壶正常工作10 分钟,各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲,通过乙水壶做功记为W乙.则(  )
A.W甲≥W乙 B.W甲<W乙 C.W甲=W乙 D.W甲=1.5W乙
【解答】解:
由题知,甲乙两电水壶的额定功率分别为1000W和1500W,则正常工作功率P甲<P乙,
两水壶正常工作10 分钟,即通电时间相等,由W=Pt可知电流通过乙做功多,即W甲<W乙。
故选:B。
 
15.小明家5月初电能表示数为“055418”,6月初的示数如图所示,表盘上“1600imp/kW?h“表示每消耗1kW?h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(  )

A.小明家5月消耗的电能为960kW?h
B.2min内指示灯闪烁32次,此时电路总功率为600W
C.小明家干路中的电流不得超过10A
D.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
【解答】解:
A、电能表的读数方法,最后一位是小数,单位kW?h,
5月初电能表示数为5541.8kW?h,6月初的示数为5637.8kW?h,
5月消耗的电能:W=5637.8kW?h﹣5541.8kW?h=96kW?h,故A错误;
B、电能表上的指示灯闪烁了32次消耗的电能:
W=kW?h=0.02kW?h;
电路总功率:P===0.6kW=600W.故B正确;
C、10(20)A,其中20A表示电能表平时工作允许通过的最大电流为20A,因此小明家干路中的电流不得超过20A,故C错误;
D、电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢,电能表所在电路的总功率越大,不能说明电能表所在电路消耗的电能越多,故D错误。
故选:B。
 
16.直接测量电流做功的多少可以用(  )
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.测电笔
【解答】解:A、电流表是测电路电流的仪表,故A不符合题意;
B、电压表是测电压的仪表,故B不符合题意;
C、电能表是测量电路消耗电能的仪表,故C符合题意;
D、测电笔是来辨别火线、零线的,故D不符合题意。
故选:C。
 
17.如图所示,下列家用电器中,功率为1kW左右,属于电热器的是(  )
A.
洗衣机
B.
电热水壶
C.
微波炉
D.
电冰箱
【解答】解:
A、洗衣机的功率在300W左右,洗衣机将电能主要转化为机械能,不属于电热器;故A不符合题意。
B、电热水壶是将电能转化为内能的用电器,属于电热器,且功率在1000瓦左右;故B符合题意。
C、微波炉本身并不生热,将电能转化为微波的能量,利用微波使食物中的水、油脂、糖及蛋白质等分子发生互相摩擦,从而产生热量;微波炉没有利用电流热效应,也没有电热丝,不属于电热器;故C不符合题意。
D、电冰箱的功率一般在150W左右,且电冰箱不属于电热器,故D不符合题意。
故选:B。
 
18.下列用电器通电lh,最有可能消耗1kW?h电能的是(  )
A.家用空调 B.台式计算机 C.排风扇 D.手电筒
【解答】解:用电器在t=1h内,消耗的电能W=1kW?h,则用电器的电功率:
P===1kW=1000W,
台式计算机的功率一般不超过100W,排风扇的电功率约为40W,手电筒的电功率约为1W,家用空调的功率约为1000W。
故选:A。
 
19.小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是(  )

A.电视机正常工作时的电压最低
B.电烤箱正常工作时的电压最高
C.正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
【解答】解:
AB、家用电器并联,其电压均相等,为220V;故AB错误;
C、由图可知,在相同时间内,电烤箱消耗的电能大于电视机,由W=UIt得I=,电烤箱的电流大于电视机;故C正确;
D、在一个月内,小玲家电烤箱与电饭锅的使用时间t的关系不确定;由W=Pt;电能的多少与电功率大小和时间长短有关;故电烤箱的用电费用不一定比电饭锅的用电费用多;故D错误;
故选:C。
 
20.一个标有“220V 800W”的电炉,则(  )
A.此电炉的功率一定是800W
B.只有电压是220V时电炉才会工作
C.当电压低于220V时其功率大于800W
D.当电压低于220V时其功率小于800W
【解答】解:A、电路上标的电压是其额定电压,功率为其额定功率,电炉只有在额定电压下才会正常工作,此时的功率为其额定功率800W,当实际电压不是额定电压时,其功率就不是额定功率,故A错误;
B、电炉只有在额定电压下才会正常工作,当实际电压不是额定电压时,电路也会工作,不过功率不是额定功率,故B错误;
C、当电压低于220V时其功率小于800W,故C错误;
D、当电压低于220V时其功率小于800W,故D正确。
故选:D。
 
二.多选题(共5小题)
21.如图所示是一种家用挂烫机,接通电源后水槽中的水被加热,形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出,快速除去服装上的褶皱,使用方便。下列关于挂烫机的说法中正确的是(  )

A.上面的衣架处于静止状态,它受到的是平衡力
B.它的电源线使用三脚插头,是为了用电更安全
C.用时手远离喷头的出气,防止汽化放热烫伤
D.接通电源后里面水被加热,利用电流热效应
【解答】解:
A、衣架处于静止状态,静止状态是一种平衡状态,所以它受到的是平衡力,故A正确;
B、有金属外壳的用电器,其外壳要接地,所以它的电源线带有三脚插头,是为了安全用电,故B正确;
C、高温的水蒸气液化时会放出大量的热,有可能将人烫伤,而不是汽化放热,故C错误;
D、挂烫机消耗的电能主要转化为水槽内部水的内能,故D正确。
故选:ABD。
 
22.如图所示,下列电器中是应用电流热效应工作的是(  )
A.
电风扇
B.
电熨斗
C.
白炽灯
D.
电饭锅
【解答】解:电风扇中的电动机通电后电风扇转动,电能转化成了机械能,是利用了电流的磁效应;电熨斗、白炽灯、电饭锅电能转化成内能,都是利用了电流的热效应。
故选:BCD。
 
23.如图所示为电冰箱的结构简图,以下有关电冰箱涉及到的物理知识,说法正确的是(  )

A.电冰箱背部的冷凝器发热﹣电流的热效应
B.0℃的水变成等质量0℃的冰﹣内能减小
C.电冰箱的电源线采用三脚插头﹣防止触电
D.电冰箱内的食物不密闭并长期存放会串味﹣分子的无规则运动
【解答】解:
A、由于从压缩机里出来的是气态氟利昂,在冷凝器中遇冷变成液态,发生了液化,液化时要放出热量,从而把热从冰箱里排到冰箱外,故A错误;
B、0℃的水变成0℃的冰,温度不变,但凝固要放热,所以内能减小,故B正确;
C、有金属外壳的家用电器,应使用三角插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生,故C正确;
D、所谓的串味,是这种食物中有另一种食物的味道,这是因为一切物质的分子总在不停地做无规则的运动,所以组成这种食物的部分分子会运动到了另一种食物中而造成食物“串味”,这是一种扩散现象,故D正确。
故选:BCD。
 
24.有一台电动机工作一段时间后消耗了2度电,下列说法正确的是(  )
A.电流通过电动机做了7.2×106J的功
B.有7.2×106J的电能全部转化为机械能
C.电流做功小于7.2×106J
D.转化成的机械能小于7.2×106J
【解答】解:
AC、电动机消耗了2度电=7.2×106J,则电流通过电动机做了7.2×106J的功,故A正确,C错误;
BD、电动机在工作时,电能主要转化为机械能,还有一少部分电转化为内能,所以机械能的总量要小于电能,故B错误,D正确;
故选:AD。
 
25.如图所示,电源电压6V保持不变,小灯泡L标有“3.8V 0.3A”字样,小灯泡的阻值保持不变。则下列说法中错误的是(  )

A.小灯泡L发光时热能和光能转化为电能
B.当小灯泡L两端电压是3.8V时,它正常发光
C.若滑动变阻器的滑片向b端滑动,小灯泡的实际功率变小
D.若小灯泡L逐渐变亮直至正常发光,滑动变阻器两端的电压也逐渐变大
【解答】解:
A.小灯泡L发光时电能转化为热能和光能,故A错误;
B、“3.8V 0.3A”表示额定电压为3.8V,额的功率为0.3A,故当小灯泡L两端电压是3.8V时,它正常发光,故B正确;
C、如果将滑片P向b端动,连电路的阻变大,电路的电流变小,根据公式P=I2R可知小灯泡的实际功率变小,故C正确;
D、若小灯泡L逐渐变亮直至正常发光,灯泡两端的电压增大,根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,故D错误。
故选:AD。
 
三.填空题(共10小题)
26.家庭使用的电饭煲是利用电流的 热效应 工作的,电饭煲通过导线接到电路里,通电后电饭煲内的电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,这是因为电炉丝的 电阻 (选填“电流”或“电阻”)比导线大得多。
【解答】解:
电饭煲工作时,将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的;
电饭煲在使用时,电饭煲和导线串联,I电饭煲=I导线,通电时间t相同,由Q=I2Rt、R电饭煲>R导线可知:电流产生的热量:Q电饭煲>Q导线,从而出现电饭煲内的电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的导线都不怎么热的现象。
故答案为:热效应;电阻。
 
27.电炉子利用电流的 热效应  (填“热效应”或“磁效应”)工作; 小虎发现电阻丝发红不均匀,这是因为电阻丝的不同部位的 电阻 ( 填“电流”或“电阻”)不同; 小虎用试电笔接触电阻丝的不同部位,试电笔发光程度 不相同  (填“相同”或“不相同”)。

【解答】解:
(1)电炉子工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的;
(2)电炉丝各部分是串联在电路中,串联电路电流处处相等,通电时间相同,由Q=I2Rt可知:电阻丝发红不均匀,是因为电阻丝的不同部位的电阻不同造成的;
(3)电炉丝各部分是串联在电路中,串联电路电流处处相等,电阻丝不同部位的电阻不同,根据欧姆定律U=IR可知,电阻丝不同部位的电压不同,所以用试电笔接触电阻丝的不同部位,试电笔发光程度不相同。
故答案为:热效应;电阻;不相同。
 
28.夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 热 效应工作的,与电灯、电风扇等其它家用电器是 并 联在电路里的。
【解答】解:
电热驱蚊器是利用电流的热效应来工作的;
家庭电路中各用电器之间可以单独工作,互不影响,所以电灯、电风扇等其它家用电器是并联的。
故答案为:热;并。
 
29.家庭使用的白炽灯是根据电流的 热 效应工作的。电脑主机箱留有 很多缝隙是为了更好的 增大  (选填“增大”或“减少”)散热。
【解答】解:
电流流过白炽灯时要发热,它是利用电流的热效应进行工作的;
电脑等用电器工作时产生的热量对用电器有害,为了减少热量对电器的危害,电脑主机箱留有很多缝隙,加快空气流动速度,通风散热,降低温度。
故答案为:热;增大。
 
30.如图所示是一种电热暧手袋的简易电路图,当专用插头插入电源并闭合开关S时,红色指示灯L和发热体R之间的连接方式是 并联 ,电流通过发热体R会使其温度升高,这种现象叫做电流的 热 效应。

【解答】解:
(1)读图可知,电路中有两条电流的路径,因此红色指示灯L和发热体R之间的连接方式是并联;
(2)电流通过发热体R会使其温度升高,这种现象叫做电流的热效应。
故答案为:并联;热。
 
31.中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不超过 160W?h,这里的“160W?h”合 0.16 度。某种充电宝标注有“20000mA?h”字样,这里的“mA?h”是 电量 的单位。
【解答】解:因为1度=1kW?h=1000W?h,1kW=1000W,
则160W?h=0.16kW?h=0.16度。
mA是电流的单位,h是时间的单位,由公式Q=It可知,
“mA?h”是电量的单位。
故答案为:0.16;电量。
 
32.电流通过电风扇时,电能转化为 机械 能。
【解答】解:电流做功的过程,实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流通过电风扇时,消耗电能得到机械能,即电能转化为机械能。
故答案为:机械。
 
33.一台玩具四驱车上的小电动机,两端接上3V电压时它正常转动,通过线圈的电流为0.4A.若电动机内的线圈电阻为2.5Ω,则通电一分钟,小电动机消耗的电能是 72 J,线圈产生的热量是 24 J。
【解答】解:
通电一分钟,小电动机消耗的电能:
W=UIt=3V×0.4A×60s=72J,
线圈产生的热量:
Q=I2Rt=(0.4A)2×2.5Ω×60s=24J。
故答案为:72;24。
 
34.为了安全用电,家中电冰箱的金属外壳在使用时一定要 接地 ;有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样,测得其一天消耗的电能为1.2kW?h.假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 8h 。
【解答】解:(1)金属外壳的用电器的外壳一定要接地,可以避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故;
(2)电冰箱正常工作时的功率P=150W=0.15kW,电冰箱一天消耗的电能W=1.2kW?h,
由P=可得,电冰箱压缩机在一天内工作的总时间:
t===8h。
故答案为:接地;8h。
 
35.3月初小明家电能表的示数为,4月初电能表如图所示,本月他家共使用了 90 度电,他认真观察了几分钟,查出电能表的转盘转过60圈,则这几分钟内他家的用电器消耗的电能是 7.2×104 J。

【解答】解:(1)他家本月用电W=1898.2kW?h﹣1808.2kW?h=90kW?h;
(2)每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转3000R,
电能表的转盘转过60圈消耗的电能:
W′=kW?h=kW?h=×3.6×106J=6×104J。
故答案为:90;7.2×104。
 
四.作图题(共3小题)
36.如图所示的是一个双温电炉电路图。电路由两段阻值都为44Ω的电阻丝R组成发热体,A、B、C为三段引出线,单刀双掷开关接A为低温档,接B为高温档,且高温档的功率为低温档的2倍,试在图中框内画出两段电阻丝是连接图。

【解答】解:
由题知,两电阻的阻值相同,高温档的功率为低温档的2倍,电源电压一定,由P=可知,高温档电阻是低温档电阻的,
所以,高温时只有一段电阻丝接入电路,低温时两段电阻丝串联即可满足要求,
注意单刀双掷开关接A为低温档,接B为高温档,如图所示:

 
37.对于L1、L2(额定电压相同,电阻R1>R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题,小芳、小明两位同学产生了争议:
小芳认为:电功率与电阻成正比,因为R1较大,所以,灯泡L1更亮;
小明认为:电功率与电阻成反比,因为R2较小,所以,灯泡L2更亮。
请你画出电路图,分别对两位同学的观点做出正确的解释(要有必要的文字说明、公式推证)。
【解答】解:(1)L1与L2串联时电流相同,根据公式P=I2R可知:电功率与电阻成正比;
L1与L2并联时电压相同,根据公式P=可知:电功率与电阻成反比;
所以,小芳的观点成立的条件是L1与L2串联;小明的观点成立的条件是L1与L2并联。
(2)小芳:如下图所示:

因为两灯泡串联,所以通过两灯泡的电流相等,
因为R1>R2,
所以根据P=I2R可知,L1灯泡的实际功率大,灯泡更亮;
小明:如下图所示:

已知两灯泡并联,则两灯泡两端的电压相等,
已知R1>R2,
则根据P=可知,L2灯泡的实际功率大,灯泡更亮。
 
38.某实验小组的用伏安法测量小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为6V不变,待测灯泡的额定电压为3.8V,如果电压表0﹣15V量程损坏而只能使用0﹣3V量程。请在如图方框内用电路图说明怎样利用原有器材测定灯泡的额定功率。(并标明此时电压表的示数)

【解答】解:已知电源电压恒为6V不变,待测灯泡的额定电压为3.8V,根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压:
U滑=U﹣U额=6V﹣3.8V=2.2V时,灯正常发光,若电压表0﹣15V量程损坏,可将电压表0﹣3V的小量程并联变阻器的两端,移动滑片的位置,当电压表示数为2.2V时,记下电流表的示数,根据P=UI求灯的额定功率。如图所示:

 
五.实验探究题(共3小题)
39.为避免因线路结冰而倒杆断线,提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力,国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目﹣﹣直流熔冰装置研制成功。该装置需要1至2万千瓦的功率,最大熔冰电流可达6000安,最长熔冰距离可达200公里。位于某电网线路上相距几十公里的A、B两地之间输电线路和处于B地的熔冰装置,如图甲和乙所示。熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子。(进行熔冰时输电线上的高压交流电已切断)
(1)该熔冰装置熔化结冰的原理是利用电流的 热 效应,在熔冰过程中能量的转化是电能转化为 内 能;
(2)若要对A、B两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰,请你在图中以笔画线代替导线,进行切实可行的连接,实现熔冰。

【解答】解:
(1)电流具有热效应、磁效应及化学效应,而使冰熔化只需提高给冰提供热量,升高冰的内能即可,故利用电流的热效应即可使冰熔化;在熔化过程中消耗了电能升高了内能,即电能转化为了内能;
(2)要使2、3同时熔冰,则应将2、3两根导线串联接在电源两端,使两导线同时发热,如图所示:

故答案为:(1)热;内;(2)见上图。
 
40.电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系,他选用的器材如图所示。其中甲、乙两容器完全相同,容器内液体质量相同,电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值。?
(1)在这个实验中,李明是通过观察比较 温度计示数的变化 来比较电流做功多少的。甲容器中温度计示数变化大,电流通过电阻丝 R1 做的功多(填R1或R2)。?
(2)由这个实验可以得到的结论是: 在电流一定、通电时间一定时,电压越高,电流做的功越多 。

【解答】解:
(1)电流做功的多少不能直接观察到,但电流做功多的,产生的热量多,烧瓶内的煤油吸收热量多、温度升高的快,我们可以采用转换法,通过观察温度计的示数高低比较电流做功的多少;因甲中容器中温度计示数变化大,故电流通过电阻丝R1做的功多。
(2)在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝,因为串联,所以通过的电流相同,通电时间相同,由欧姆定律的变形公式U=IR可知,R1、R2两端的电压不同;
由实验得出的结论:在电流一定、通电时间一定时,电压越高,电流做的功越多。
故答案为:(1)温度计示数的变化,R1;
(2)在电流一定、通电时间一定时,电压越高,电流做的功越多。
 
41.近年来,多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数:
整机质量 2kg 电池额定电压 15V
最大起飞海拔高度 5000m 电池容量 5000mA?h
最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 12V
最大下降速度 2m/s 悬停时每个电动机功率 50W
最大水平速度 16m/s 电动机数量 4
(1)根据上述内容,下列说法中不正确的是 D 
A.遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的B.无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C.无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大D.无人机在悬停时不消耗电能
(2)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是 串联 (选填“并联”或“串联”);若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为 4:1 。
(3)在电池满容量的情况下,该无人机参与某次火情的勘测时,需要从地面起飞,飞到火场上空60米高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。由于无人机机动性和灵活性强,这一过程可视为以最大速度匀速直线上升,且达到60米高处时立即静止(悬停)。若无人机悬停观测10分钟,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,无人机上升过程中所受的阻力为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
a.从起飞到悬停结束,电动机消耗多少电能?电调部分消耗多少电能?
b.若无人机从60米高处返回到地面,要求电池容量至少剩余10%,若不计其他能量损失,该无人机完成悬停观测后,能否安全返回?

【解答】解:(1)A、电磁波可以在真空中传播,可以传递信息,遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的,故A正确;
B、四旋翼无人机,当电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施加向下的作用力,根据物体间力的作用是相互的,空气对它施加向上的反作用力,即为升力,故B正确;
C、摄像机的镜头是凸透镜,成倒立缩小的实像,当拍摄地面图象时减小悬停高度即物距减小,像距变大,所成的像也变大,故C正确;
D、无人机在悬停时电动机仍在工作,每个电动机功率为50W,仍要消耗电能,故D不正确。
故选:D。
(2)由题意知,每一个电动机连接一个电调,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,
故电动机和电调的连接方式是 串联。
根据串联电路电压规律可知,电调两端的电压:
U电调=U﹣U电动机=15V﹣12V=3V,
则电动机和电调的电压之比:
U电动机:U电调=12V:3V=4:1,
由P=UI得,电动机和电调的功率之比:
P电动机:P电调=U电动机I:U电调I=U电动机:U电调=4:1。
(3)a、上升过程做功:
W=Fs=(G+f)s=(mg+f)s=(2kg×10N/kg+10N)×60m=1800J,
由η=×100%得,上升过程中电动机消耗电能:
W1===2000J,
悬停时电动机总功率:P=50W×4=200W,
悬停时间t=10min=600s,
悬停时电动机消耗电能:
W2=Pt=200W×600s=1.2×105J,
则起飞到悬停结束电动机共消耗电能:
W电动机=W1+W2=2000J+1.2×105J=122000J。
因为W电动机:W电调=P电动机t:P电调t=P电动机:P电调=4:1,
所以电调消耗电能:
W电调=W电动机=×122000J=30500J。
b、Q=5000mAh=5A×3600s
电池满容量储存的电能:
W电池=UIt=15V×5A×3600s=270000J,
开始返回前能消耗最大电能:
W=W电池?(1﹣10%)=270000J×(1﹣10%)=243000J,
现已消耗电能:W′=W电动机+W电调=122000J+30500J=152500J,
因为W′<W,所以无人机可以安全返回。
答:(1)D;(2)串;4:1;
(3)a.从起飞到悬停结束,电动机消耗122000J电能;电调部分消耗30500J电能;
b.不计其他能量损失,该无人机完成悬停观测后,能安全返回。
 
六.计算题(共3小题)
42.如图所示,闭合开关后,标有“6V 3W”的小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A。
求:(1)通电1min,电灯消耗的电能;
(2)电阻R的阻值。

【解答】解:(1)由P=可得通电1min,电灯消耗的电能W=Pt=3W×60s=180J;
(2)已知小灯泡正常发光,则流经灯泡的电流IL===0.5A,
电流表测量干路中的电流,I=0.8A,
则流经电阻R的电流IR=I﹣IL=0.8A﹣0.5A=0.3A,
电阻R与灯泡并联,UR=U=6V,
由I=可得电阻R的阻值:
R===20Ω。
答:(1)通电1min,电灯消耗的电能为180J;
(2)电阻R的阻值为20Ω。
 
43.2017年12月2日,一声令下,深圳无人驾驶公交正式上路了,这是中国首次,全球首例在开放道路上进行无人驾驶。下面是无人驾驶公交车的部分参数,请回答下面问题。
(1)蓄电池充满一次电,以额定功率行驶,可以行驶多少时间?
(2)若汽油的热值是3.2×107J/L,那么行驶500km,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
电机额定功率 180kw
蓄电池容量 900kw?h
最高车速 100km/h
油耗 25L/100km
【解答】解:
(1)由参数表知,蓄电池容量为900kw?h,电机额定功率是 180kw,
根据P=可得蓄电池充满一次电,以额定功率行驶,可以行驶时间:
t===5h;
(2)由表格数据知油耗25L/100km,所以行驶500km需要的汽油体积:
V==125L,
所以汽油完全燃烧放出的热量:
Q=Vq=125L×3.2×107J/L=4×109J。
(1)蓄电池充满一次电,以额定功率行驶,可以行驶5h;
(2)行驶500km,汽油完全燃烧放出的热量是4×109J。
 
44.某电能表表盘上标有300R/kWh,现用它来测量一电冰箱的功率,测得3min内电能表的转盘转了15圈,则电冰箱的电功率为多少?
【解答】解:已知300r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能,转盘正好转过300圈,
则转盘正好转过15圈电冰箱消耗的电能:
W==0.05kW?h。
用电器的电功率:
P===1kW=1000W。
答:电冰箱的电功率为1000W。
 



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