一、电能和电功
一、选择题
1.如图K-19-1所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( )
A.电熨斗 B.洗衣机 C.电水壶 D.电烙铁
图K-19-1
2.下列关于电功的说法中正确的是( )
A.电流通过用电器时,只有把电能转化为机械能才能做功
B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多
D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
3.小吴家的电能表11月1日的读数如图K-19-2甲所示,12月1日的读数如图乙所示,若电价为0.5元/度,则小吴家11月份应交的电费是( )
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A.33.95元 B.27.75元
C.277.5元 D.30.62元
4.粗细相同的两根镍铬合金线,长度不同,将它们串联接入电路中时( )
A.所消耗的电能一样多
B.长的那根消耗的电能多
C.短的那根消耗的电能多
D.无法判断哪根消耗的电能多
5.阻值为4 Ω的小灯泡和一个阻值为2 Ω的定值电阻串联在6 V的电源上,则通电1 min后,电流通过小灯泡所做的功为( )
A.240 J B.360 J
C.480 J D.720 J
6.如图K-19-3所示的四个电路中,电源电压U相同,R2>R1,在相等时间内,电路消耗电能的多少由大到小的顺序是( )
图K-19-3
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙
D.丙、乙、甲、丁
二、填空题
7.一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上,通过它的电流为________A,在5 min内电阻丝共消耗________J的电能。
8.一用电器连接在电路中,正常工作时通过它的电流为0.3 A,在6 min内消耗的电能为23760 J,则加在用电器两端的电压为________V。
9.两只电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1,把它们串联后接入某电路中,
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这时通过它们的电流之比是I1∶I2=________;在相等的时间内,电流所做的功之比是W1∶W2=________。
10.当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约为1×104 A,电压约为1.8×108 V,放电时间约为0.01 s,则这次闪电释放的电能约为________J,合________kW·h。
11.如图K-19-4所示电路,电源电压恒定不变,电阻R1=20 Ω,R2=60 Ω。当S断开时,电流表的示数为0.3 A;当S闭合时,电流表的示数为________A,电路1 min内总共消耗的电能为________J。
图K-19-4
12. 如图K-19-5所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合开关S,电流表的示数为0.1 A,再闭合开关S1,电流表的示数为0.5 A,那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比为________。
图K-19-5
13.小健家4月底表盘示数如图K-19-6甲所示,5月底表盘示数如图乙所示,这个月他家用电________kW·h,合________J。
图K-19-6
14.小红看她家电能表的表盘如图K-19-7所示,此时电能表的读数是________kW·h。该电能表的表盘每转300 r,小红家的用电器消耗________kW·h的电能。
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图K-19-7
15. 课外实践活动中,小明仔细观察了家中的电能表,表盘信息如图K-19-8所示,电能表的示数为________kW·h。若一段时间内指示灯闪烁了320次,则用电器消耗的电能为________J。将该电能表连接到电压为380 V的电路中________(选填“能”或“不能”)正常工作。
图K-19-8
16.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图K-19-9所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为________ V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是________J。
图K-19-9
三、实验探究题
17.电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程, 一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出。于是某同学为了探究影响电流做功的因素,设计了如图K-19-10所示的实验,他通过此实验可以较形象地比较出电流做功的多少。
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图K-19-10
(1)他是通过____________________比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中把__________能转化为_________能。
(2)他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小,当滑片向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,物体被吊起的速度也变大了,这说明_____________________________________。
四、计算题
18.如图K-19-11所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6 V的电源上,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.6 A,电流表A2的示数为0.2 A,求:
(1)定值电阻R1的大小。
(2)R2在40 s的时间内消耗的电能。
图K-19-11
19.一台电动机线圈的电阻为1 Ω,线圈两端所加的电压为2 V时,电动机正常工作,此时电流为0.8 A,1 min内电流做的功为________J。
8
8
1. B
2.C
3.B
4.B [解析] 电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关,在材料和粗细均相同的情况下,导体越长,电阻越大。串联时,电流和通电时间都相同,根据W=I2Rt可知,导体的电阻越大,消耗的电能越多。
5.A [解析] 电路中的电流为I===1 A,电流通过小灯泡所做的功为W=UIt=I2Rt=(1 A)2×4 Ω×60 s=240 J。
6.C
7.0.6 6480 8.220
9.1∶1 3∶1
10. 1.8×1010 5000
11.0.4 144 12.1∶4
13.50 1.8×108
14.314.5 0.5 [解析] 600 r/(kW·h)表示用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的表盘转600 r,电能表的表盘每转300 r所消耗的电能为×300 r=0.5 kW·h。
15.3512.0 3.6×105 不能
16. 8 180
[解析] 甲、乙两灯泡串联,且甲灯泡中通过的电流为0.5 A时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以I乙=I甲=0.5 A,
由图像可知,两灯泡两端的电压分别为U甲=2 V,U乙=6 V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源的电压:
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U=U甲+U乙=2 V+6 V=8 V;
乙灯泡1 min消耗的电能:
W乙=U乙I乙 t=6 V×0.5 A×60 s=180 J。
17.(1)观察钩码被提升的高度 电 机械
(2)在相同的时间内,电压越高,电流越大,电流做的功就越多
18. (1)由I=可知,定值电阻R1的阻值:R1===10 Ω。
(2)R2在40 s的时间内消耗的电能:W=UI2t=6 V×0.2 A×40 s=48 J。
19.96
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