第6章 电功率
(答题时间:90分钟 总分:100分)
一、选择题(每题只有一个正确答案,请将正确选项前的英文字母填入答题表中对应位置。每题2分,共40分)
题号
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5
6
7
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10
答案
题号
11
12
13
14
15
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19
20
答案
1.家庭每月用电数量的计量单位是( )
A.安培 B.瓦特 C.伏特 D.千瓦时
2.以下所列家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
电风扇 电水壶 电饭煲 电视机
3.下列家用电器中,正常工作一小时耗电最接近1kW?h的是( )
A.电子表 B.洗衣机 C.冰箱 D.空调机
4.电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V60W”字样,正常工作时,相同的时间电流做功( )
A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电烙铁最多 D.三者一样多
5.下列说法中正确的是( )
A.通电的时间越长,电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大,电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大,电流所做的功越多
D.电流做功越多,消耗的电能就越多
6.最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是( )
A.欧姆 B.焦耳 C.奥斯特 D.法拉第
7.决定电灯亮度的物理量是( )
A.电压 B.电流 C.电功 D.电功率
8.如图所示电路中,电源电压为3V,灯泡L1、L2,分别标有“3V,2.5W”“3V,5W”字样。开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流比L2的电流小 B.L1的电阻比L2的电阻小
C.L1两端电压和L2两端电压大小相等 D.L1的实际功率比L2的实际功率大
9.有甲、乙两台电暖器,甲的额定功率为1200W,乙的额定功率为800W.下列说法正确的是( )
A.甲消耗的电能一定比乙多 B.正常工作时,甲消耗电能比乙快
C.电流通过甲做的功一定比乙多 D.电流通过甲和乙做功一样快
10.如图所示的四个电路中,标明了每个小灯泡的额定电压和额定功率,则其中两个灯泡都能正常发光的是( )
A. B. C. D.
11.将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端( )
A.小灯泡的额定功率将变小 B.小灯泡的额定电流将变小
C.小灯泡的额定功率不变 D.小灯泡的额定电流将变大
12.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.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
D.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
13.现有①“220V 100W”、②“110V 100W”和③“36V 100W”的三只灯泡,分别接在额定电压下发光,则( )
A.①最亮 B.②最亮 C.③最亮 D.三只灯泡一样亮
14.如图所示,将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.电路总功率等于9W B.电路总功率大于9W
C.灯泡L1和L2一样亮 D.灯泡L2比灯泡L1亮
15.额定电压为U、额定功率为40W的两盏电灯,串联后接在电压为U的电源上,则两灯的总功率是( )
A.10W B.20W C.40W D.80W
16.如图是通过额定电压为6V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系,则关于该小灯泡下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻是一个定值 B.小灯泡的额定电流是0.3A
C.小灯泡的额定功率是1.5W D.电压为4V时小灯泡的电阻是0.2Ω
17.小明发现当给家中的电灯通电后,灯丝热得发光,而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化,对这一现象的解释,正确的是( )
A.通过灯丝的电流大些 B.电流在导线中不发生热效应
C.制成灯丝的材料电阻较小 D.导线和灯丝中的电流相同,但灯丝电阻更大
18.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1,R2产生的热量之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
19.将标有“220V,60W”的灯泡接在电压为110V的电路中,灯泡的实际功率是( )(不考虑温度对电阻的影响)
A.60W B.30W C.15W D.20W
20.如图所示电路,电源电压为3V,灯L1标有“6V 6W”,灯L2标有“3V 3W”,下列有关说法正确的是( )
A.S2断开,S1接b,L1可以正常发光 B.S2断开,S1接a,L2实际功率为3W
C.S2闭合,S1接b,L2比L1更亮 D.S2断开,S1接a,L2比L1更亮
二、填空题(每空1分,共22分)
21.电灯正常工作时会发热发光,这是电流 使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是 ,功与能的关系是W= 。
22.电能表是测量家庭电路消耗 的仪表,如图所示是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数,则本月该家庭用电 度,若按0.7元/kW?h计算,他家本月应缴纳电费 元,该电路允许同时接入用电器的最大总功率是 kW。
23.“220V,40W”的灯若消耗1kW?h的电能,需正常工作 小时,正常工作时的电阻是 。
24.标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图所示,则灯泡两端的实际电压为 V,灯泡的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)60W。
25.某电热器标有“16V 64W”字样,则它的额定电流为 A。若该用电器的电阻保持不变,将它接在电压为8V的电源上,它的额定功率是 W,此时的实际功率是 W。
26.通过110Ω电阻丝的电流是2A,产生8800J的热量需要通电 s,这段时间电流做的功是 。
27.某电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b,S2断开时,它是处于 状态,此时电路功率为P1;当开关S1接a,S2闭合时,它是处于 状态。(两空均选填“保温”“加热”)
28.两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1:U2= ;已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中后,两个电阻在100s内产生的热量是 J。
29.如图甲,额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I﹣U图象,如图乙所示,则电源电压为 ,当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的电功率为3.2W,此时灯丝的阻值为 Ω。
三、问答题(每题2分,共4分)
30.为了探究灯泡消耗的电功率与电阻的关系,陈可儿利用如图所示的电路做了实验,当闭合开关后,发现灯泡L1比L2亮。已知灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,于是陈可儿得出结论:电阻小的灯泡消耗的电功率大。请你利用电路图中的电路元件,设计一个实验证明陈可儿的结论是错误的。
31.下面是人教版初中物理“焦耳定律”一节中截取的一段,请你用所学过的物理知识解释文中的问题。
四、实验题探究题(每空1分,共24分)
32.在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图甲、乙两个电路。
(1)实验中我们通过比较灯泡的亮度来比较相同时间内 的多少,所用的两灯L1和L2规格是 (选填“相同”或“不同”)。
(2)利用图甲可以研究电流做功多少与 大小(选填“电压”或“电流”)的关系。观察到的现象是,电压相同时,电流表的示数越 (选填“大”或“小”),灯泡越亮。
(3)在乙图的实验中,两灯都发光,但灯L1较亮,灯L1两端的电压也较大,根据此现象可以得出的初步结论是在电流和 相同时,电压越大,电流做功越 (选填“多”或“少”)。
33.在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中,连接的电路如图甲所示,电源电压为3V。
(1)本实验测量电功率的原理是 。
(2)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应滑到阻值 的位置(选填“最大”或“最小”),可以起到保护电路作用。
(3)按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 (选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”)。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压示数为2.6V,则小灯泡消耗的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率;为了测定小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系,于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻,闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,多次测量的目的是为了 (选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。
34.如图甲、乙是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,用U形管液面高度差反映密闭空气 的变化。
(2)图甲可探究电流产生的热量与 的关系(选填“电流”或“电阻”),通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多。
(3)图乙可探究电流产生的热量与 的关系(选填“电流”或“电阻”),通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多。
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法是 法和 法(选填“理想实验”、“控制变量”、“类比”或“转换”)。
(5)某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,设计了如图丙所示的装置,装入烧瓶的煤油质量相等,利用图丙装置也可探究电流通过导体时产生热量与 的关系,烧瓶中用煤油而不用水是因为 。
(6)现在教材中用甲装置替代丙装置的演示,因为空气比煤油受热后膨胀程度更 (选填“大”或“小”)。
五、计算题(35题4分,36题6分,共10分)
35.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R为定值电阻,小灯泡L上标有“6V3.6W”的字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.8A。求:
(1)小灯泡L的额定电流;
(2)1min电路消耗的电能。
36.如图甲所示是一款加热杯,可以通过控制开关实现高、中、低三档加热,其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=176Ω加热杯的部分参数如表。求:c水=4.2×103J/(kg?℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(1)R2的阻值是多少?
(2)加热杯的低温档功率是多少?
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要多长时间?
参考答案
第6章 电功率
一、选择题(每题只有一个正确答案,请将正确选项前的英文字母填入答题表中对应位置。每题2分,共40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
D
D
B
D
D
B
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
D
D
B
C
D
A
C
C
二、填空题(每空1分,共22分)
做功;E1=E2+E3;E1; 22.电能;212;148.4;6.6;
23.25;1210Ω; 24.11.5;小于;
25.4;64;16; 26.20;8800J;
保温;加热; 28.1:4;200;
29.6V;5。
三、问答题(每题2分,共4分)
30. 解:(1)原图中两灯并联,为了证明小明的结论是错误的,应断开开关,将两灯泡串联,如下图所示;(2)实验现象:闭合开关后,发现灯泡 L1比 L2暗。
31.灯泡的额定电压相同,正常工作的时间相同,根据Q=W=t 可知,电阻越小,产生的热量越多,其前提条件是电压相同;在电流相同时,正常工作的时间相同,根据Q=I2Rt可知,电阻越大,产生的热量越多,其前提条件是电流相同;所以,在各自的前提条件下,两种说法都是正确的,并不矛盾。
四、实验题探究题(每空1分,共24分)
32.(1)电流做功;不同;(2)电流;大;(3)通电时间;多。
33.(1)P=UI;(2)断开;最大;(3)灯泡断路;(4)大于;A;1.25;(5)寻找普遍规律;
34.(1)温度;(2)电阻;右;(3)电流;左;(4)控制变量法、转换;)(5)电阻;煤油的比热容小;(6)大。
五、计算题(35题4分,36题6分,共10分)
35.(1)灯泡的额定电流0.6 A;(2)1min电路消耗的电能是288J。
36.(1)R2的阻值是66Ω;(2)加热杯的低温档功率是220W;(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要336s。