第十五章 电能与电功率
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列说法中不正确的是( )
A.电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能的过程
B.电流做功多的用电器消耗的电能多
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电功率大的用电器消耗的电能一定多
2.一只普通家用白炽灯正常工作时的电流接近( )
A.0.002
A
B.0.2
A
C.2
A
D.20
A
3.关于电热的利用,下列说法中正确的是( )
A.电热对我们来说总是有利的
B.电热对我们来说总是不利的
C.电水壶是利用电流的热效应原理制成的
D.电视机工作过程中没有电热产生
4.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220
V 60
W”的字样,它们都在额定电压下工作相同的时间,则三个用电器产生的热量( )
A.电烙铁最多
B.电视机最多
C.电风扇最多
D.一样多
5.如图1所示为某一电能表的表盘,对该表盘上一些参数的理解,下列说法中错误的是( )
图1
A.此时电能表的读数为120.7度
B.“220
V”是指这个电能表应该在220
V的电路中使用
C.“10(20)
A”是指这个电能表使用时正常工作时的电流为10
A或20
A
D.“600
revs/(kW·h)”是指用电器每消耗1
kW·h的电能,电能表的转盘转过600转
6.小张同学在家发现客厅白炽灯发的光比卧室白炽灯发的光亮,对这种现象判断正确的是( )
A.客厅白炽灯灯丝的电流大
B.客厅白炽灯灯丝的电阻大
C.客厅白炽灯两端的电压大
D.以上判断都有可能
7.如图2所示的电路中,电源电压保持不变,开关S由断开到闭合,下列表述中正确的是( )
图2
A.电路总电阻变大
B.电路总功率变小
C.电压表示数变小
D.电流表示数变大
8.现有一个标有“3
V 0.5
A”字样的小灯泡,欲使它接在9
V的电源两端后能正常发光,应该给它( )
A.串联一个3
Ω的电阻
B.并联一个6
Ω的电阻
C.串联一个12
Ω的电阻
D.并联一个9
Ω的电阻
9.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图3所示,接通电路后发现L1要亮一些,则下列判断中正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小
B.L1的额定功率比L2的大
C.两灯正常工作时L1发光要暗一些
D.若将两灯并联接入电路,L1发光要亮一些
图3
图4
10.某同学利用如图4所示的电路,测量额定电压为2.5
V小灯泡的额定功率,下列说法中错误的是( )
A.闭合开关前,滑片应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡的灯丝断了
C.当电压表的示数为2.5
V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.由实验可知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
二、填空题(每空2分,共36分)
11.一个标有“220
V 100
W”字样的灯泡正常发光时,1
min产生__________J的热量,1度电可供它正常工作________h。
12.某型号摄像机的随机蓄电池的容量是“2
A·h”(“2
A·h”的含义是该蓄电池若以2
A的电流放电,可放电1
h)。若输出电压为12
V,这样的蓄电池充好电后,能释放的最大电能为____________J。
13.两个电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1,把它们串联后接入某电路中,这时通过它们的电流之比是I1∶I2=________,电功率之比为P1∶P2=________,在相等的时间内产生的热量之比为Q1∶Q2=________。
14.如图5所示是现在家庭常用的电子式单相电能表表盘,表盘上标有“3200
imp/(kW·h)”的字样,表示每消耗1
kW·h的电能,指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6
min,电能表指示灯闪烁了320次。该家用电器的额定功率是________W,则这个家用电器可能是________(选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”)。
图5
15.现有“220
V 100
W”的电灯泡一只,若将它接在家庭电路中,通过该灯泡的电流为________A;若将它接在电压为110
V的电路中,该灯泡的电阻为________Ω(不考虑温度对电阻的影响),实际功率为________W,消耗1
kW·h的电能可供它连续工作________h。
16.如图6所示,标有“12
V 24
W”字样的灯泡L和电阻R连接在电路中,灯泡正常发光,电流表的示数为3
A,则R的阻值为________Ω,它的电功率为________W。
图6
图7
17.如图7所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3
A,电压表的示数是6
V,R1的阻值为________Ω。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2
A,R2消耗的电功率为________W。
18.某款迷你电饭煲有加热和保温两挡,其电路如图8所示。已知R1=88
Ω,R2=2112
Ω。开关S置于________(选填“1”或“2”)时是保温挡,保温10
min产生的热量是________J。
图8
三、实验探究题(共22分)
19.(10分)为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,小明采用了如图9所示的实验装置,其中R1<R2。
图9
(1)实验中,R1、R2采用________的连接方法,使通过它们的电流相等。
(2)在通电时间相同时,两个烧瓶中煤油温度上升较高的是________(选填“甲”或“乙”)瓶。由此可知,在通电时间相同,电流一定的情况下,电阻越大,电流产生的热量越________(选填“多”或“少”)。
(3)影响电流产生热量的因素有多个,为此该实验采用了____________法进行探究,在研究以下两个问题时,方法与此相同的是________(填字母)。
A.探究电流与电压的关系时,要保持电阻一定
B.在研究光的传播情况时,用光线来表示光的传播情况
20.(12分)在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5
V,小灯泡的额定电压为2.5
V,小灯泡正常发光时的电阻约为10
Ω。
图10
(1)请你用笔画线代替导线,将图10甲中的实物电路连接完整。要求:当闭合开关,滑动变阻器的滑片向A端移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉。
(2)小刚同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数为________V(如图乙所示),若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,图丙的I-U图像是小刚根据多组实验数据绘制的,根据图像可得小灯泡的额定功率为________W。
(3)由实验中I-U图像发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是________________________________________________________________________。
(4)若把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究________(填字母)的关系。
A.电流与电阻 B.电流与电压
四、计算题(共12分)
21.(6分)如图11所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6
V 3
W”字样,滑动变阻器最大阻值为24
Ω。
(1)小灯泡正常工作10
min将消耗多少电能?
(2)当滑片P在中点时,小灯泡恰好正常发光,则电源电压为多少?
图11
22.(6分)图12甲是某种压力秤的电路原理示意图,电压表(量程为0~3
V)可对应显示压力的大小。已知R0=100
Ω,电源电压U=4.5
V保持不变,压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图乙所示。(设踏板的重力忽略不计)
(1)当一个重力大小为600
N的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少?
(2)此时电路所消耗的总功率为多少?
图12
答案
1.D
2.B 3.C 4.A 5.C 6.A 7.D
8.C 9.C 10.B
11.6×103 10
12.86400
13.1∶1 3∶1 3∶1
14.1000 电热水壶
15.0.45 484 25 40
16.12 12
17.20 0.4
18.2 1.32×104
19.(1)串联
(2)乙 多
(3)控制变量 A
20.(1)如图所示
(2)2.2 B 0.5
(3)灯泡电阻受温度影响,随温度的升高而增大
(4)B
21.(1)小灯泡正常工作10
min消耗的电能:
W=Pt=3
W×10×60
s=1800
J。
(2)当滑片P在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻值为R滑=12
Ω;
电路中的电流:I===0.5
A,
滑动变阻器两端的电压:
U滑=IR滑=0.5
A×12
Ω=6
V,
根据串联电路中的电压规律可得,电源电压:
U=U滑+UL=6
V+6
V=12
V。
22.(1)当压力F=600
N时,由图乙可知此时压力传感器的电阻R=150
Ω,
电路中的电流:
I===0.018
A,
电压表示数:
U0=IR0=0.018
A×100
Ω=1.8
V。
(2)此时电路消耗的总功率:
P总=UI=4.5
V×0.018A=0.081
W。
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