第十八章 电功率教学质量评估试卷
班级 姓名
第Ⅰ卷 (选择题 共30分)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费。该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是 ( )
A．电能表—kW·h B．电压表—V
C．电流表—A D．电表—度
2．如图所示，对于电能表盘上的一些参数的理解，下列说法正确的是 ( )
A．此表是测量电功率的仪器
B．此时电能表的读数为586.6 J
C．“10(20)A”中“20 A”是指这个电能表中通过的电流是20 A
D．“720 r/(kW·h)”是指电能表每消耗1 kW·h电能，转盘转过720 r
3．小明总是随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器。每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是 ( )
A．总电阻 B．总电流
C．总电压 D．总功率
4．如果加在定值电阻两端的电压从9 V减小到6 V，通过的电流相应地变化了0.3 A，那么该电阻的电功率减小了 ( )
A．0.9 W B．1.8 W
C．4.5 W D．3.6 W
5．白炽灯的亮度决定于 ( )
A．自身的电阻大小 B．通过的电流大小
C．消耗的电能多少 D．实际功率的大小
6．有两灯如图所示，L1、L2分别标有“15 V 1 A”“10 V 0.5 A”的字样，其中一灯正常发光时，它们的功率之比是 ( )
A. 4∶3
B. 3∶4
C. 5∶3
D. 3∶2
7．粗细均匀的电阻丝放入一壶水中，通电一段时间将水加热至沸腾。若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中，通电到将水加热至沸腾。所需时间与第一次的通电时间相比
10
(电源电压恒定，不计一切热损失)，下列判断正确的是 ( )
A．相等 B．增加
C．减少 D．无法确定
8．(多选)如图是探究电流热效应的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则
( )
A．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
B．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
C．在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相同
D．在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多
9．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为 ( )
A．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝缘皮隔热
C．导线散热比电阻丝快
D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少
10．如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10 V和4 V，已知电动机M的线圈电阻为1 Ω，R是阻值为4 Ω的定值电阻，下列结论正确的是 ( )
A. R两端的电压为6 V
B．通过电动机的电流为6 A
C．电阻R的电功率为144 W
D．电动机的电功率为6 W
第Ⅱ卷 (非选择题 共70分)
二、填空作图题(每空2分，作图8分，共32分)
11．小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是
，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是 kW·h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1 min电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是 W。
10
12．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为15 Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2 A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5 A，则此时电路的总功率为 W，R2的阻值是 Ω。
13．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是
J。请列举一个生活或生产中利用电流热效应的实例： 。
14．用蓄电池驱动的电动自行车，电源电压恒为24 V，当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，电流表示数为5 A，驱动电机的输入功率是 W；若驱动电机将输入功率的90%转化为机械功率，则电动自行车所受阻力为 N。
15．如图所示是某款电热水龙头的电路原理图。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(选填“冷”“温”或“热”)。若R1＝2R2，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 J。
16．如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被 ，此时灯泡的电功率为9 W。S1闭合，S2断开时，灯泡的电功率为1 W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化)，则此时电阻R的电功率为 W。
17．如图所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。当电流表示数为0.2 A时，电压表示数为10 V；当电流表示数为0.4 A时，电压表示数为8 V。请根据已知的这些数据在右边方框中作出该滑动变阻器的电功率(P)随电流(I)变化的关系图象。
10
三、实验与探究题(共20分)
18．(10分)在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时灯丝电阻约为10 Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40 Ω。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
(2)同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 (选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)；
(3)某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8 V，要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片，同时视线应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
19．(10分)小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。
(1)根据 法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等。
(2)小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是 。
A．因为煤油有颜色便于观察
B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度
D．因为煤油有比较小的比热容
(3)实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高得快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。
(4)小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，
10
用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升。下列实验中也用到这种思想和方法的是 。
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况
(5)有许多家用电器是根据焦耳定律设计的，请举两个例子。
① ；② 。
四、计算题(共18分)
20．(8分)某厂家的电饭锅铭牌上标有“220 V 800 W”字样。
(1)在电饭锅内倒入质量为1 kg、温度为20 ℃的水，若把这些水在标准大气压下加热到沸腾，水需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)]
(2)为了加热这些水，电饭锅正常工作了560 s，它产生了多少热量？
(3)此电饭锅的热效率是多少？
21．(10分)如图甲所示，额定功率为3.6 W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中，电源电压恒定，当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光。滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中，小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示，求：
(1)电源电压。
(2)小灯泡的电阻。
(3)当滑片P滑至B端时，小灯泡的实际功率。
10
参考答案
1． A
2． D
3． A
4． C
【解析】 因定值电阻的阻值不变，所以，由I＝可得：ΔU＝U1－U2＝I1R－I2R＝(I1－I2)R＝ΔIR，
则R＝＝＝＝10 Ω，
该电阻的电功率减小了：
ΔP＝P1－P2＝－＝－＝4.5 W。故选C。
5． D
6． A
【解析】 由欧姆定律得：
R1＝＝＝15 Ω，R2＝＝＝20 Ω；
∵U1>U2，
∴两灯并联后，L2正常发光，则并联电路电压U＝U2＝10 V，由P＝可知：
P1∶P2＝R2∶R1＝20 Ω∶15 Ω＝4∶3。
7． C
【解析】 电阻丝对折后电阻变为原来的，利用公式Q＝W＝Pt＝t，进行分析。电阻丝对折后电阻变为原来的，根据公式P＝，功率变为原来的4倍，故烧开相同一壶水所需时间变为原来的；故选C。
8． AD
【解析】 A．甲图中是串联电路，电流相同，但两导体的电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A正确；B.乙图中，导体电阻不变，但滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系，故B错误；C.甲图中，因为导体电阻不相同，根据Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，产生的热量不相同，温度计的示数也不相同，故C错误；D.乙图中，导体电阻不变，由Q＝I2Rt可知，相同时间内，电流越大，产生热量越多，温度计示数升高越多，故D正确。故选AD。
9． D
【解析】 电阻丝跟导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；因为Q＝
10
I2Rt，R电阻丝>R导线，所以产生的热量：Q电阻丝>Q导线，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故D正确，B、C错。故选D。
10． D
【解析】 电压表V1测电源电压，电压表V2测R两端的电压。而R与电动机M是串联的关系，所以R两端的电压为4 V，故A不正确；通过电动机的电流为＝1 A，从而可计算电阻R的电功率与电动机的电功率分别是4 W与6 W。
11． 18.2 1 200
【解析】 (1)小明家共消耗的电能：318.5 kW·h－300.3 kW·h＝18.2 kW·h；
(2)电能表转盘转了30圈用电器消耗的电能：
W＝30× kW·h＝0.02 kW·h；用电器的功率：
P＝＝＝1.2 kW＝1 200 W。
12． 1.5 10
【解析】 当只闭合S时，R1单独接入电路，R1＝15 Ω，I1＝0.2 A，
由I＝得：U＝I1R1＝0.2 A×15 Ω＝3 V，
当再闭合S1时，两电阻并联，则U2＝U＝3 V，I＝0.5 A，I2＝I－I1＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A，
故总功率为：P＝UI＝3 V×0.5 A＝1.5 W，
R2＝＝＝10 Ω。
13． 5 400 电暖器。
【解析】 (1)导体1 min产生的热量：Q＝I2Rt＝(3 A)2×10 Ω×60 s＝5 400 J；
(2)电暖器、电烙铁、电饭锅都是利用电流的热效应来工作的，把电能转化为内能。
14． 120 10.8
【解析】 驱动电机的输入功率P＝UI＝24 V×5 A＝120 W。汽车的速度v＝36 km/h＝10 m/s，
牵引汽车前进的机械功率P1＝ηP＝90%×120 W＝108 W，因为牵引力等于阻力，所以f＝F＝＝＝10.8 N。
15． 3.6×105
【解析】 当开关同时接触1、2触点时，电路处于断路状态，电功率为零，水龙头出冷水；当开关同时接触2、3触点时，电路中只有R1接入电路，电路中的电阻最大，根据P＝可知，在电压一定时，电功率最小，处于保温状态，水龙头放出的是温水；水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W，当开关同时接触3、4触点时，两电阻并联，电路中电阻最小，电功率最大，处于加热状态，水龙头出热水；因为R1＝2R2，由P＝可知，当电压相等时，R2的功率为R1的2倍，故R2功率为P2＝2×2 000 W＝4 000 W，
加热挡位的总功率为：P＝P1＋P2＝2 000 W＋4 000 W＝6 000 W，
在加热挡正常工作1 min消耗的电能为：W＝Pt＝6 000 W×60 s＝3.6×105 J。
16． 短路 2
10
【解析】 (1)由电路图可知，当闭合开关S1、S2时，电阻R被短路，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则根据P＝得：RL＝；
(2)由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，灯泡L与电阻R串联，
根据P＝得：RL＝，
∴＝，∴＝＝＝3，
U∶UL＝3∶1，
∵串联电路的电压等于各分电压之和，
∴UR∶UL＝2∶1，
∵串联电路的电流处处相等，
∴由P＝UI可知：PR∶PL＝UR∶UL＝2∶1，
∴PR＝2PL＝2×1 W＝2 W。
17．【解析】 根据题意，得U1＋I1R0＝U1′＋I′R0
代入数据得：
10 V＋0.2 A×R0＝8 V＋0.4 A×R0
解得R0＝10 Ω，
U＝U1＋I1R0＝10 V＋0.2 A×10 Ω＝12 V；
滑动变阻器的电功率：
P滑＝(U－IR0)I＝－R0I2＋UI，
当I＝＝＝0.6 A时，变阻器功率最大，
P最大＝(U－IR0)I＝(12 V－0.6 A×10 Ω)×0.6 A＝3.6 W，
当其阻值为0，I＝＝＝1.2 A时，电功率为0。由题意知，当I＝0.2 A时，其电功率为：P＝UI＝10 V×0.2 A＝2 W；当I＝0.4 A时，其电功率为：P＝UI＝8 V×0.4 A＝3.2 W。
图象如答图所示：
第17题答图
18．(2) 小灯泡断路
(3) A 电压表 0.6
【解析】 (1)根据电路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电压表并联在灯泡两端，小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择0～0.6 A，小灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表应选择0～3 V的量程，如答图所示。
10
(2)①灯泡短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；②灯泡发生断路，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有示数，电压表的电阻无限大，使得电路的电流为0，电流表的示数为0。符合题意。③变阻器断路，电流表和电压表都无示数，不符合题意。
(3)根据已知条件，电压表示数为1.8 V，说明小灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向A端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压2.5 V，根据乙图，电流表的量程为0～0.6 A，其分度值为0.02 A，其读数为0.24 A，所以小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5 V×0.24 A＝0.6 W。
19．(1) 控制变量
(2) D
(3) 大
(4) B
(5)①电饭锅；②电烙铁。
【解析】 (1)通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，为准确反应电流产生的热量的多少，应控制变量使两个烧瓶中所盛煤油的质量相等，应用了控制变量的思想；
(2)因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高较多，用煤油做实验效果更明显，故选D；
(3)由焦耳定律Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；
(4)本题通过液面高度的上升来反应温度的变化，采用了转换法，转换法常用来演示一些不易观察的现象，A.将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小，应用了定量分析的方法；B.将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动，采用了转换法；C.让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢，采用了转换法与定性思想；D.将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况，采用了转换法与定性思想。故选B。
(5)在家用电器中利用焦耳定律，把电能转化为热能的有：电饭锅，电热毯，电暖器，电烙铁，电水壶。
20．解： (1)水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg· ℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J；
(2)由P＝可得，
电饭锅工作560 s产生的热量：W＝Pt＝800 W×560 s＝4.48×105 J；
(3)此电饭锅的热效率：
η＝×100%＝×100%＝75%。
21．解： (1)当滑片P滑至A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，由图象可知，电源的电压U＝6 V；
10
(2)当滑片P滑至A端时，因小灯泡恰好正常发光，所以，灯泡的额定电压UL＝U＝6 V，
由P＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10 Ω；
(3)当滑片P滑至B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由图象可知，此时灯泡两端的电压UL′＝2 V，
则灯泡的实际功率：PL实＝＝＝0.4 W。
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