专题十七
电功和电功率
一、单选题
1.(2019·温州)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‘
2.(2019·衢州)如图甲是一种电热膜,它不易氧化,工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面,将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连,如图乙。导电墨线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是(??
)
A.?导电墨线间以串联的方式连接?????????????????????????????B.?不易氧化属于电热膜的物理性质
C.?工作时通过导电墨线的电流始终不变??????????????????D.?温度到达t0时,发热功率会急剧减小
二、填空题
3.(2020·金华·丽水)在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆,灯泡L标有“6V
3W”的字样,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏,则允许接入的最大电源电压为________伏,闭合开关S,此时通过电流表A1的电流为________安。
4.(2018·宁波)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。
5.(2018·台州)将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图),导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线,请在答题纸上标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调,导线框将________。
(3)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是________。
三、解答题
6.(2020·湖州)方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图,如图乙。
?
(1)实线表示的是________(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
(2)求R0的阻值。(写出计算过程)
(3)当电流表示数为0.5安时,求R消耗的功率。(写出计算过程)
7.(2020·台州)电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成,如图甲;电热水壶内部简化电路,如图乙。
(1)为防止触电,供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
(2)电热水壶额定电压为220伏,额定功率为1000瓦,求;
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时,烧开一壶水需要300秒,消耗多少电能?
(3)为满足人们随时取用热水需求,电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合:元件符号为“
”),一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“
”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进,实现既可加热又能保温的功能,且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。
8.(2020·绍兴)小敏家住某5层公寓楼中的4楼,当他在1楼按下楼道灯开关,5盏“220V
12W”的楼道灯全部点亮,然后延时60秒均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12秒。小敏意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能,对楼道电路进行设计,改进电路如图,K为启动延时开关,S为感应跳转开关,K按下时S接通触点1、2,S感应到人到2楼,跳转至触点2、3,感应到人到3楼,跳转至触点3、4……跳转后若20秒后感应不到人,则K断开。
(1)按照原先楼道灯的工作方式,小敏正常上楼回家一次,楼道灯一共消耗多少电能?
(2)改进后的方案中,S跳转前后,通过启动延时开关的电流大小??
▲
??(选填“增大”、“减小”或“不变”),小敏正常上楼回家一次,比原来节约多少电能?
9.(2020·嘉兴)随着手机、电脑等移动设备的普及,人们对充电设备的要求越来越高。最近,某品牌氮化镓充电设备以体积小、功率大深受消费者喜爱。
(1)氮化镓(GaN)是充电设备中的核心材料。查阅资料得知:氮化镓中氮元素的化合价与氨气(NH3)中氮元素的化合价相同。由此可知,氮化镓中镓元素的化合价为________。
(2)氮化镓的制取可通过镓与氨气在高温下发生置换反应来实现,其反应的化学方程式为________。
(3)该品牌氮化镓充电器支持“5V
3A”“12V
3A”“20V
3.2A”三个输出档,请分析计算它的最大输出功率。
10.(2019·台州)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。
11.(2019·杭州)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120伏电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米,电路中的电流为5安培,(g取10牛/千克
(1)求该电动机工作1秒钟所产生的电热
(2)求电动机线圈阻值
(3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然被卡住,为什么这种情况下电动机容易烧坏
12.(2019·绍兴)全面开展“五星达标3A争创”的美丽乡村建设行动是当前绍兴农村工作的重点。
(1)生态宜居、人与自然和谐是美丽乡村建设的主题。
①村委举办了“最美庭院”评选活动,小敏对自家庭院进行了绿化,并修建了一个池塘,里面养了水生动植物。小敏家庭院中所有的生物属于________。
A.种群??
B.群落
②庭院建设完成后,小敏根据所学知识对自家庭院中的碳循环绘制如图1。其中b、e是通过生物的________实现。
(2)农村生活垃圾分类处理是能源再利用和减少土壤污染的重要方法。
①垃圾焚烧发电是一种有效处理方法,它是利用了储存在垃圾中的________能。
②小敏家两次电能表显示如图2,他家这30天的用电量为________千瓦时。绍兴某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2250吨生活垃圾,日发电80万千瓦时,它最多可供________万户类似小敏家庭的日用电。(结果保留一位小数)
(3)尾气达标排放,避免二次污染是或善空气质量的有效措施。
焚烧温度低于800℃时,含氯垃圾不完全燃烧,极易生成有毒物质二恶英(C12H4O2Cl4)。
①二恶英由________种元素组成,其中碳元素和氯元素的质量比为________。
②为降低尾气中二恶英的排放重,垃圾发电厂可以采取的措施是________。
A.减少通入类烧炉内的空气量
B.焚烧过程中要不断搅动垃圾
C.减少垃圾在焚烧炉内的停留时间
D.升高垃圾焚烧炉内的温度
13.(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相关参数如下表乙。
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,充满电至少需要多少时间?
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏,已知电热丝R1阻值为4欧,电热丝Ra阻值为6欧,开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为____________(选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦?
③高温档工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?
14.(2019·宁波)如图所示电路,电源电压U不变,灯L1、L2上都标有“3V”字样,且灯丝阻值不变,R1是定值电阻。闭合开关S,后,依次进行如下操作:①开关S2接1、2,移动滑片P,使电压表V1示数为3V,此时电流表示数为0.3A;②开关S2接2、3,电流表示数为0.4A;③开关S2接4、5,电流表示数仍为0.4A,电压表V2示数为2V。
请解答下列问题:
(1)灯L1、L2的额定功率分别是多少?
(2)小科根据上述实验数据,计算R1的阻值,分析如下:
操作①中,L1与R0串联,L山两端电压为3V,通过L1的电流大小为0.3A。
操作②中,L1与R1并联后(可看作一个阻值变小的电阻)与。串联,通过L1与R1的总电流大小I为0.4A。假设此时L1两端电压为U1
,
通过的电流为IL1。
可求得R1=
?=30Ω
老师指出:求解R1时,代人的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据:?
▲???
,
并正确求解R1。
(3)当开关S2接4、5时,滑片P怎样移动才能使L2正常工作?(要求说明移动方向和变化的阻值大小)
15.(2019·湖州)现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2
,
已知它们的电流与电压间关系如图所示。
(1)由图可知,L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若将L1、L2并联接在学生电源间,电源电压调节为6伏,通电5分钟,则两灯泡消耗的总电能为多少焦?
(3)若将L1、L2串联接在学生电源间,调节电源电压,在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下,L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?
16.(2019·嘉兴)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。当水离开出水口后,由于________,会继续向上运动。
(2)自动取水时,将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒,则电动机抽水时的功率至少为多少瓦?
(3)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?
17.(2018·杭州)小金对玩具汽车的电动机很感兴趣,他拆下电动机,测得它的内阻为
1.5Ω。为测量电动机工作时的电流,利用身边现有器材,设计了如图所示的电路(符号
表示数值可读的变阻器)。已知电源电压为12V,当变阻器的阻值为6Ω时,电压表的读数为3V。计算此时:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机消耗的电功率。
18.(2018·嘉兴)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________。
19.(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)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右,结合图丙信息,说明理由.
20.(2018·绍兴)人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如图乙所示).闭合总开关S,当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1
,
S2就会自动闭合,此时R1
,
R2会同时工作,加热至40℃时,控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合,自动进入保温模式.
(1)图乙的工作电路中,处于保温状态时,工作的电阻是________。压控开关S1的作用是防止________,达到保护电路的目的。
(2)控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧,为电磁铁供电的电池电压为6伏。Rx为热敏电阻,阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时,控制电路中继电器的衔铁被吸合,则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的________。
(3)求R2的阻值。
(4)在一次使用过程中,加热时间为5分钟,保温时间为20分钟,则整个过程中消耗了多少电能?
21.(2018·温州)如图甲为某型号豆浆机示意图,将黄豆和清水放入杯体,经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序,可制作可口的豆浆。
(1)若豆浆机“加热”时功率为1000瓦,“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作,需消耗多少电能?
(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”,小明设计了如图丙所示的电路,La,Lb是两个完全相同的电磁铁,Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液而处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时,电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)。
①当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电磁铁La吸住衔铁,此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’,请比较两者的大小关系:________。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示,请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线,并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2________。
22.(2018·湖州)小华家买了电动自行车,说明书上的部分内容摘录在左下图中(注:“电池容量10Ah”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时”)。请回答:
(1)该电动自行车的额定电流多大?
(2)若该电动自行车行驶的平均车速为20千米/时,使用50%的电池容量(按额定电流放电,不计放电时能量损失),能行驶多长路程?
(3)某天小华想在自家的小车库内充电,发现车库内只安装了电灯,没有插座,于是小华想在右上图所示的原有线路上安装一个双孔插座,应在a、b、c三处中的哪两处之间安装才合理?________。
23.(2018·金华)随着全球汽车保有量的急剧增加,燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻,为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题,Mirai是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车,它不是利用氢气燃烧获取能量,而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能,其燃料电池工作原理如图,燃料电池的部分参数如下表:
Mirai
燃料电池部分参数
燃料电池
堆栈
主要材料
固体高分子薄膜
最大功率
114
千瓦
体积功率密度
3.1
千瓦/升
升压器
最大电压
650
伏
请回答:
(1)Mirai在环保方面最大的优点是________(写一点即可);
(2)新型氢燃料电池原理示意图中“X"所代表微粒的符号是________;
(3)Mirai的燃料电池堆栈的体积约为________升(保留两位小数点);
(4)燃料电池以最大功率工作10秒钟,总共输出多少电能?
四、实验探究题
24.(2019·台州)图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路。
(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像,则该小灯泡的额定功率为________?瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实,理由是________。
(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系,换用4.5V的电源,并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡,得到如图丙的图像,则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为________欧姆。
25.(2019·绍兴)在验证焦耳定律(Q=I?Rt)中电热与电阻的定性关系时,实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲实验电路
玻璃管内液面高度
小组结论
你的合理解释与评价
A
液面都不上升
导体产生的热量跟电阻无关
⑴________
B
液面都上升,且△h甲<△h乙
电流通过导体时,电阻越大,产生的热量就⑵________
电流和时间都相同,验证了焦耳定律中Q与R的定性关系
C
液面都上升,且△h甲⑶________△h乙
电流通过导体时,电阻越小,产生的热量就越多
⑷________
26.(2019·嘉兴)某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图,2只烧瓶内装满煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一:电热跟电流的大小有关,电流越大电热越多;
猜想二:电热跟导体的电阻大小有关,电阻越大电热越多。
为验证猜想一,设计以下方案:
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中,标出2根玻璃管内液面的位置,闭合开关记下电流表的读数l1
,
经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置;
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后,减小滑动变阻器的阻值,闭合开关记下电流表的读数l2
,
经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题:
(1)为使实验现象明显,经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少,实验中体现这些思想的设计有________(写出一条即可)。
(2)为验证猜想一,必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度,原因是________。
(3)科学研究倡导有依据的猜想,请说出生活中支持猜想二的一个实例:________?。
27.(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6伏恒定不变,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:
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/伏
1
2
3
3.8
4.5
电流I/安
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________瓦;
(4)小科根据表中数据,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________。
答案解析部分
一、单选题
1.
C
2.
D
二、填空题
3.
4;0.9
4.
(1)dc
(2)36
5.
(1)
(2)反转
(3)干电池被短路
三、解答题
6.
(1)R0
(2)解:当I=2A时????
PR0=32W?
R0=
=8Ω
(3)解:当I'=0.5A时
??
=0.5A×8Ω=4V
电源电压U=
=16V
U'R=12V?
PR=12V×
0.5A=6W
7.
(1)绝缘体
(2)解:①R1=
=
=48.4欧
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
(3)S闭合,温控开关断开,R1、R2同时工作,电路处于保温状态。
8.
(1)W=Pt=5×12瓦×60秒=3600焦
(2)不变;
一楼灯消耗的电能:W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二楼灯消耗的电能:W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三楼灯消耗的电能:W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四楼灯消耗的电能:W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五楼灯消耗的电能:W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W总=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦
节约的电能:3600焦-1344焦=2256焦
9.
(1)+3
(2)2Ga+2NH3
2GaN+3H2
(3)解:P=UI=20V×3.2A=64W
答:
最大输出功率是64W。
10.
(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。
11.
(1)解:Q=W总-W机
=UIt-mgh
=120伏×5安×1秒-50千克×10牛/千克×0.9米
=150焦
(2)解:Q=I2Rt
R=
=6Ω
(3)解:住时通过电动机的电流过大(或回答电能全部转化为内能),使电动机温度过高,所以容易烧坏。
12.
(1)B;呼吸作用
(2)化学;77.4;31.0
(3)四;72:71;BD
13.
(1)解:1=800mAh×(1-10%)/500mA=1.44h
(2)解:①低
②当S1闭合,S2闭合,S3接a时为中温档:P1=U?/R1=(4.8伏)/4欧=5.76瓦
①当S1闭合,S2闭合,S3接b时为高温档,
R2的功率:P2=U2/R2=(4.8伏)?/6欧=3.84瓦
R1的功率:P1=5.76瓦
总功率:P=P1+P2=5.76K+3.84瓦-9.6瓦
消耗的总电能:W=Pt=9.6瓦×20×60秒=-11520焦
14.
(1)解:操作①中,灯L1正常工作,UL1额=UL1=3V
灯L1的额定功率为:PL1额=PL1=UL1IL1=3V×0.3A=0.9W
根据操作③,可求出灯L2的电阻值为:RL2=
=5Ω
因此,灯L2的额定功率为:RL2额=
=1.8W
答:灯L1的额定功率为0.9瓦,灯L2的额定功率为1.8瓦。
(2)错误数据:3V、0.3A;
解法1:根据操作①可得,RL1=
=10Ω
由于操作②和操作③中,电流表的示数都为0.4A,说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的,所以
即
求得:R1=10Ω
答:定值电阻R1的阻值为10欧。
解法2:根据操作①可得,RL1=
=10Ω
由于操作②和操作③中,电流表的示数都为0.4A,说明L1和R1并联后与L2对
电路的影响是等效的,所以S2接2、3时,IL1’=
=0.2A
I1=I-IL1'=0.4A-0.2A=0.2A所以R1=
=10Ω
答:定值电阻R1的阻值为10欧。
(3)解:操作①中,L1与R0串联,U=UL1+UR0=UL1+LR0R0
即:U=3V+0.3A×R0
同理,据操作③可得:U=2V+0.4A×R0
综上二式可得:U=6V???
R0=10Ω
当S2接4、5时,R0与L2串联,己知L2正常工作时UL2'=3V
此时,R0两端的电压UR0'=U-UL2'=6V-3V=3V
即:UR0'=UL2'=3V
所以R0’=RL2=5Ω,R0减小的阻值△R0=R0-R0'=10Ω-5V=5Ω
所以滑片P应向左移动
答:当S2接4、5时,滑片P应向左移动,并使阻值减小5欧,才能使L2正常工作。
15.
(1)增大
(2)解:两灯并联,U总=6V时,L1和L2都正常发光,
W总=P总t=(3瓦+6瓦)×5×60秒=2700焦
(3)解:L1和L2的额定电流分别为I1=
=0.5安
??l2=
=1安
L1和L2串联时,最大电流为0.5安。
据图:P1=6伏×0.5安=3瓦
????P2=2伏×0.5安=1瓦
所以L1和L2实际消耗的最大功率P=P1+P2=4瓦
16.
(1)大气压;惯性
(2)解:m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
G=mg=1千克×10牛/千克=10牛
W=Gh=10牛×0.5米=5焦
P=
=1瓦
答:电动机抽水时的功率至少为1瓦。
(3)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。
17.
(1)
(2)电动机消耗的电功率P=U机I=3V×1.5A=4.5W
18.
(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
19.
(1)不是
(2)闭合
(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。
20.
(1)R1;足浴盆中没水时而电路处于工作状态
(2)D
(3)P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W
R2=
=24.2Ω
(4)W加热=P最大×t加热=2100W×5×60s=6.3×105J
W保温=P保温×t保温=100W×20×60s=1.2×105J
W总=W加热+W保温=6.3×105J+1.2×105J=7.5×105J
21.
(1)解:据图乙可知,t加热=15×60秒=900秒,t打浆=60秒
W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦
答:按图乙工序完成一次豆浆制作,需消耗9.12×105焦的电能。
(2)Ra’<Rb’;
22.
(1)
(2)
(或“据题意,自行车行驶时间t=1小时”)
S=vt=20千米/时×1小时=20千米
(3)ac
23.
(1)零排放、尾气无污染
(2)H+
(3)36.77
(4)W=Pt=114000瓦×10秒=1140000焦
四、实验探究题
24.
(1)0.8;当实际电压远大于额定电压时,小灯泡会烧毁
(2)15
25.
两实验电阻没接入电路,无现象,无法验证焦耳定律中Q与R定性关系;越多;>;两实验电阻并联,电流不同,实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系
26.
(1)通过玻璃管内液面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少(其它合理也给分)
(2)保持前后两次电阻的大小相同
(3)电水壶中的发热体放热比连接电水壶的导线放热多(其它合理也给分)
27.
(1)
(2)电压表有示数,电流表无示数(或电压表示数为6伏,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,实验中不亮时电阻为5欧,没有通电时,温度更低,所以电阻会更小