检测内容：第十八章 电功率
得分________ 卷后分________ 评价________
一、选择题(11×3分＝33分)
1．下列家用电器中，将电能将化为机械能的是( C )
A．电视机 B．电灯 C．电风扇 D．电熨斗
2．如图是英国著名的发明家瓦特，他开辟了人类利用能源、标志着工业革命开始的新时代。后人为了纪念这位伟大的发明家，把下列哪个物理量的单位定为“瓦特”( D )
A．电压 B．电流 C．电阻 D．电功率
3．下列数据符合实际的是( B )
A．家用台灯正常工作时的电流是2 A B．家用电路的正常工作电压为220 V
C．家用台式计算机的额定功率约为1 000 W D．家用电冰箱正常工作一天消耗的电能为200 J
4．如图所示，小亮做实验时，把甲、乙两只灯泡并联后接在电源上。闭合开关后，发现甲灯发光，乙灯不发光。经检查，电路连接正确，两只灯泡完好无损。则乙灯不发光的原因最有可能是( B )
A．乙灯的实际功率大
B．乙灯的实际功率小
C．通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流
D．乙灯两端的电压远小于甲灯两端的电压
5．将阻值为40 Ω的电阻丝接在电源两端，通电10 min，电流产生的热量是1.5×103 J，若将阻值为10 Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电20 min，电流产生的热量是( A )
A．1.2×104 J B．3.75×102 J C．7.5×102 J D．6.0×103 J
6．用电器R1和R2上都标有“6 V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。若把R1和R2串联在电源电压为6 V的电路上工作，则用电器R2的实际功率是( B )
6
A．1.8 W B．0.2 W
C．0.4 W D．0.6 W
7．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变，当在a、b间接上“6 V 6 W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间接入一个“6 V 4 W”的灯泡后，
再闭合开关，下列说法错误的是( A )
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯泡可能被烧坏 D．电路总功率要变小
8．为测量家中某型号电视机的待机功率，小明把家中其余用电器均从电源上断开，只将电视机接通电源并处在待机状态，观察家中电能表，发现2 h内转盘转了60圈，电能表的部分技术参数如下表所示，该电视机的待机功率是( B )
额定电压
220 V
电流规格
10(40) A
工作频率
50 Hz
每千瓦时转数
3 000 r/(kW·h)
A.5 W B．10 W C．15 W D．20 W
9．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( C )
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将电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
10．L1灯规格为“6 V 3 W”，L2灯规格为“3 V 3 W”，忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是( D )
A．L1与L2灯丝电阻之比为2：1
B．两灯串联，当电路中电流为0.5 A时，L2灯两端电压为3 V
C．两灯并联，当一个灯正常发光时，通过另一个灯的电流为1 A
D．两灯并联在3 V电压下，L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1：4
11．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6 V，电流表的量程为0～0.6 A，电压表量程“0～3 V”，滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”，灯泡L标有“3 V 0.9 W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在实验中为了保证所有电路元件的安全，下列判断正确的是( D )
6
A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20 Ω
B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2 W～3.6 W
C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2 A～0.6 A
D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4 W～0.9 W
二、填空题(12×2分＝24分)
12．电热器是利用电流的__热效应__工作的；在电饭锅、电熨斗、电风扇中，不属于电热器的是__电风扇__。
13．标有“6 V 1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，灯泡的电阻为____20__Ω，此时每只灯泡的实际功率为__0.8__W。
第13题图) ,第14题图) ,第15题图) ,第16题图)
14．如图所示的电路中，电源电压为6 V，灯泡L1和L2分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的字样。如果将S1、S2、S3分别换成电流表、电压表、电流表，则电压表的示数为__6__V；如果将S1、S2、S3分别换成电压表、电流表、电压表，则电流表的示数为__0.33__A。(不计温度对电阻的影响。)
15．汽车照明大灯的灯泡内，装有两根灯丝，一根是功率大一些的远光灯丝，主要照亮车前较远的路面，另一根是功率较小一些的近光灯丝，主要照亮车前较近的路面。你认为远光灯和近光灯丝的连接是__并__联。小亮家汽车照明大灯上标有“12 V 60 W/55 W”的字样，在一段回家的路上，一个照明大灯消耗的功率和时间的关系如图所示，则在10 min内该大灯消耗的电能是__3.42×104__J。
16．如图是某款电热水龙头的电路原于是图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是__温__水(填“冷”“温”或“热”)。若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W，则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为__1.8×105__J。
17．一台电热饮水机的铭牌上标着如下表所示的数据，当热水箱储满15 ℃的水后，加热到90 ℃需要吸收__2.52×105__J的热量。若消耗电能的80%被水吸收，饮水机至少需正常工作__630__s。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
6
三、实验探究题(第18题6分，第19题8分，第20题12分，共26分)
18．小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于__水的比热容大于煤油的比热容__。
(2)实验中，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是__在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大产生的热量越多__。
(3)若乙瓶中的温度计示数变化了10 ℃，镍铬合金丝消耗了3.5×10－3 kW·h的电能，烧瓶中煤油的质量是__0.6_kg__。[已知c煤油＝2.1×103 J/(kg·℃)，不计热损失]
19．小明家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电子式电能表参数是3 200 imp/(kW·h)。小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率。
(1)小明的实验方法：先关闭家里其他用电器，只让微波炉工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的红灯闪烁320次时，所用的时间为5分钟，则微波炉的电功率为__1_200__W。
(2)当小明用同样的方法测定家中电热水器的电功率时，发现电能表红灯闪烁得更快，这说明电热水器消耗电能比微波炉__快__一些。
(3)小明在买微波炉时，听到两种说法：一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开就“烧保险”。前者是从__电能__的角度说的，后者是从__电功率__的角度说的。
20．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示。图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。
(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
解：
6
(2)正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。其故障原因可能是__灯泡处断路__。
(3)故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0 V。接着应将滑片向右滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示。则灯泡的额定功率为__1.52__W。
(4)实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为：)，借助原有的实验器材，顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。
①在虚线框内画出实验电路图。
解：
②简述实验步骤：(用相应的字母表示测出的物理量)
解：a.按图连接电路，闭合S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8 V。b.保持滑动变阻器滑片的位置不变，S2接2，读出电压表示数为U。
③写出灯泡额定功率的表达式__P额＝__(用已知量和测量量表示)。
四、计算题(第21题7分，第22题10分，共17分)
21．一种熔胶装置的简化电路如图所示。电源电压12 V，R1和R2是两个阻值相等的电子元件，S1、S2和S3是三个联动开关：当S1闭合时，S2和S3同时断开；当S1断开时，S2和S3同时闭合。
(1)当S1闭合时，两电子元件__串联__；当S1断开时，两电子元件__并联__。(均填“并联”或“串联”)
(2)S1闭合时电路的总电阻是S1断开时的__4__倍。
(3)联动开关在某种工作状态下，该电路在1 min内产生的热量为1 728 J。请通过计算说明联动开关的工作状态，设每个电子元件的电阻为10 Ω。
解：电路中总电阻R＝U2t/Q＝(12 V)2×60 s/1 728 J＝5 Ω，则R1和R2并联，此时联动开关的工作状态是S1断开，S2和S3同时闭合
22．电源电压为25 V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50 Ω 2 A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6 A，电流表A2的量程为0～3 A，灯泡L标有“5 V 1 W”的字样。
(1)灯泡L正常工作时的电流是多大？
(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值。
(3)S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2
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连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出此种情况下电路1 min消耗的电能。
解：(1)I额＝ ＝＝0.2 A (2)闭合S、断开S1、S2，R1与L串联，灯泡正常工作，UR1＋UL＝25 V，由于UL＝5 V，IL＝0.2 A，则定值电阻的电阻大小为R1＝＝＝100 Ω (3)S、S1、S2均闭合时，电路电压为25 V，R1与R2并联，且P总＝PR1＋PR2，此时通过R1的电流是一个定值，大小为IR1＝＝＝0.25 A，R1的电功率为PR1＝UR1IR1＝25 V×0.25 A＝6.25 W。如果电路干路中的电流为电流表A2允许通过的最大电流3 A，而R1的电流为0.25 A，这时R2通过的电流为IR2＝I总－IR1＝3 A－0.25 A＝2.75 A＞2 A(滑动变阻器R2允许通过的最大电流)，所以R2中能通过的最大电流为2 A，于是此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为R2＝＝＝12.5 Ω，R2最大功率为PR2大＝UIR2大＝25 V×2 A＝50 W，从而电路中最大功率为P总大＝PR1＋PR2大＝6.25 W＋50 W＝56.25 W。电路1分钟消耗的电能最大值W＝P总大t＝56.25 W×60 s＝3 375 J
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