3.6 电能 提高练习

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3.6 电能提高练习
一、选择题（共15题；每小题2分；共30分）
1.三盏灯“220 V　100 W”“220 V　60 W”“220 V　40 W”都正常工作，则三灯中最亮的是(?? )
A.?220 V　40 W????????????????????B.?220 V　60 W?????????????????????C.?220 V　100 W????????????????????D.?一样亮
2.如图所示：在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1A.??????????B.?????????????C.?????????????D.?
3.已知，电源电压相同，闭合开关后消耗电功率最大的是(?? )
A.?B.??C.?D.?
4.某同学根据课本中学习过的电学知识，设计了一个检测电路，如图，R为可变电阻，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，下列说法正确的是（?? ）
A.?R阻值增大，电压表示数变大??????????????????????????????B.?R阻值减小，电流表示数变大??
C.?R阻值增大，电路消耗的总功率变大????????????????????D.?R阻值减小，R消耗的功率变大

第4题图 第5题图
5.在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I-U图象，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路（电源电压均为8V），则下列说法正确（ ??）
A.?由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小???????????B.?图乙电路的总功率为2.4W
C.?由图甲知定值电阻的阻值为10Ω???????????????????????? ??D.?图丙电路中电流表示数为0.7A
6.小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1’、P2‘（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定）。下列关系式正确的是（?? ）
A.?P2'>P1'>P1???????????????????B.?P2'>P1>P1'???????????????????C.?P1>P2'>P1‘???????????????????D.?P1>P1'>P2‘
第6题图 第7题图
7.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的两只灯泡串联起来,接在8V的电源两端,每个灯泡的电阻及实际功率约为（?? ）
A.?24Ω0.67W????????????????????????B.?20Ω0.8W????????????????????????C.?24Ω0.96W????????????????????????D.?20Ω0.67W
8.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个5欧的电阻并联后再与另一个5欧的电阻串联，将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中，两个容器中密封着等量的空气。U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（?? ）
A.?图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.?该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
C.?将图示中左侧5欧电阻丝换成10欧电阻丝后，可探究电流产生的热量与电阻的关系
D.?通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大

第8题图 第9题图
9.小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（?? ）
A.?此电能表转盘每小时转过 2500 转??????????????????????B.?电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C.?在此期间电风扇消耗的电能是36000J?????????????????D.?电风扇的实际功率是100W
10.如图所示，电源电压为12伏，定值电阻R的阻值为5欧。当电动机正常工作时，电流表的示数为0.8安；电动机被卡住不转动时，电流表的示数变为2安。由此可以，电动机正常工作时的输出功率为(?? )
A.?4瓦???????????????????????????????????B.?6.4瓦???????????????????????????????????C.?5.76瓦???????????????????????????????????D.?0.64瓦

第10题图 第11题图
11.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，某同学设计了如图所示的甲，乙两装置。能将两段阻值不同的电阻丝（R1A.?甲装置可探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
B.?电流产生热量的多少是通过气球膨胀的程度大小体现出来的，这种方法叫“转换法”
C.?比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与电流大小有关
D.?在相同的通电时间里同时实验，四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是DCBA
12.如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率PA=100W、Pa=40W，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是(?? )
A.???????B.?????C.??D.?

13.如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯的规格是“110 V　25 W”，B灯的规格是“110 V　100 W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220 V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.?
14.如图所示电路,电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V? 2W”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关,取下灯L1,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入灯L2“6V? 3W”,闭合开关,则下列说法正确的是（?? ）
A.?灯L2正常发光?????????????????????????????????????????????????????B.?滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
C.?通过L2的电流为0.4安?????????????????????????????????????????D.?滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦

第14题图 第15题图
15.如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（??? ）
A.?电源电压为14伏???????????????????????????????????????????????? ?B.?滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.?滑片在b端时，电流表示数为0.75安????????????????????D.?电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
二、填空题（共6题；共17分）
16.小明家的太阳能集热器中装有40kg、35℃的水，经太阳光照射温度升高到45℃，水吸收的热量是________。用电热水器对相同的水也加热到45℃，标有“900r/kW·h”字样的电能表铝盘转过了450r(电路中只有热水器工作），热水器消耗的电能是________。热水器消耗的电能比水吸收的热量多，其原因是：________（答出一种即可）。[c水=4.2×103J/.（kg·C)]。
17.灯L额定电压为6V，定值电阻R和灯L的电流随其两端电压变化的关系如图甲所示。

(1)将定值电阻R和L串联，如图乙所示，调节滑动变阻器，使R和L两端的总电压为8V，则定值电阻R与灯L的电功率之比为________；
(2)将定值电阻R和L并联，如图丙所示，调节滑动变阻器使灯恰好L正常发光，此时定值电阻R的电功率为________。





18.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
?(1)图乙中________?(填“dc”或“ ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为________?W。

第18题图 第19题图
19.如图所示，电源电压不变，灯L标有“6V6W”字样。当闭合开关S时，灯L正常发光，它的电阻是________Ω；再闭合开关S，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值是________Ω。
20.图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
(1)若吹凉风，则开关应置于________（填“1”、“2”或“3”）。
(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是 ________J
(3)使用几年后，发现电热丝变细，它的电阻将______?，实际功率将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

第20题图 第21题图
21.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，为使滑动变阻器连入电路的阻值最小，应将滑片P移至最________端（选填“左”或“右”）．此时，电压表的示数为3V，电流表示数为0.3A，那么，定值电阻R的阻值为________Ω，电源电压为________V．如果通电100s，电流在电阻R上产生的热量是________J。
三、实验探究题（共3题；每空2分；共28分）
22.小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡1（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。

(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
(2)为了顺利完成实验，小华应选用规格为________（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是________。
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U-I
图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W。分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是________；
(5)小华打算增加一个阻值为150的定值电阻R0 ， 只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 ???????。
A.?两种方案都能???? B.?两种方案都不能????????C.?丙方案能，丁方案不能????????D.?丙方案不能，丁方案能
23.在“测定小灯泡的电功率’’的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6伏，小灯泡额定电压为2.5伏(灯丝电阻约为10欧)。

(1)为能顺利完成该实验探究，下列四种规格的滑动变阻器应选用? ??????。
A.?”10 ?0.2A”的滑动变阻器 B.?“10 ?0.5A”的滑动变阻器
C.?”20 ?0.2A”的滑动变阻器 D.?“20 ?0.5A”的滑动变阻器
(2)用笔画线代替导线，在答卷上将图甲所示的实物电路连接完整。
(3)电路连接完成后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：________。
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示；此时为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________端移动。
(5)多次测量，得出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知：该小灯泡正常发光时的功率为________瓦。
24.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：

①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4 ， 实验数据如表。



烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________。
(3)小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________。
四、解答题（共4题；25小题6分；26小题5分；27小题8分；28小题6分；共25分）
25.笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，出差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可工作多少时间？
(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电带上民航飞机。
(3)使用发现，电脑工作时会发热，原因是________，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2 ， 风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是________。

26.自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。

(1)电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在________的作用下，通过进水管进入泵壳。
(2)某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆????







27.某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。

(1)高档加热时，开关S应旋至触点________（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
(2)某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能?
(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？
(4)生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。





28.（2017?温州）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。

水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻RF阻值（欧） 300 200 125 90 70 65 62 60 59
(1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。




答案
一、选择题
1.C 2. D 3.C 4. B 5. B 6. C 7. B 8. D 9. D 10. C 11. D 12. C 13. C 14.C 15. D
二、填空题
16. 1.68×106J；1.8×106J；在加热过程中存在热损失
17. (1)3：5(2)3.6W
18. (1)dc(2)36
19. 6；12
20. (1)2(2)13200 (3)变大；变小
21. 左；10；3；90
三、实验探究题
22. (1)
(2)R2(3)灯泡（或电压表）短路(4)0.625；小灯泡的电阻受温度的影响(5)B
23. (1)D
(2)(3)灯泡断路(4)B（或右）(5)0.5
24. (1)0.24(2)电流和通电时间(3)Δh3＞Δh2
四、解答题
25.(1)笔记本电脑电池容量：3000mAh
平均电流为I=1.5A=1500mA
则工作时间为：t= =2h
答：笔记本电脑可连续工作2小时。
(2)W=UIt=15伏×3安×3600秒=162000焦=0.045千瓦时
因为0.045kW·h＜0.16kW·h，所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
(3)电流通过导体时会产生热量；B
26. (1)大气压
(2)解： 解：开关闭合时，只有R1工作，加热状态
R1= =44欧
开关断开时，R1、R2同时工作，保温状态
R总= =880欧
R2=R总-R1=880欧-44欧=836欧
答：R1的阻值为44欧姆，R2的阻值为836欧姆。
27. (1)cd
(2)解：W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kWh
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kWh
W=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=0.94kWh
(3)解：高档加热时，R1= =110Ω
低档加热时，R1+R2= =484Ω
R2=484Ω-110Ω=374Ω
(4)解：电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
28.(1)0.6
(2)当水箱中水位为2米时，控制电路电流Ia=0.1安，RF1=60欧，此时 =120欧，则R0=R总1?RF1=120欧?60欧=60欧

当水箱中水位为1米时，RF2=90欧，R总2= RF2+ R0=90欧+60欧=150欧

答：电流Ib为0.08安。
(3)注水系统从水位1米开始注水到2米，注水总体积V总=0.4米2×（2米?1米）=0.4米3 ， 需要时间为t1 ， 根据题意：
?
水位从2米下降至1米，需要的时间t2= =400秒
注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104焦
喷淋系统单独工作时，工作电路做功W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦
W总= W+ W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦
答：工作电路消耗的电能是1.32×105焦。









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