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电能与电功的计算
一、单选题(本大题共8小题,共16.0分)
1. 小明对新型LED灯带很好奇,取一段剖开后发现,灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的.他取下其中一只LED灯接在3V电源两端,灯不亮,对调电池正负极后亮了,用手试摸,点亮的灯几乎不发热.以下推断符合上述事实的是( )
A. 单只LED灯的工作电压是220V B. LED灯主要是将电能转化为内能 C. LED灯应用了半导体材料 D. 灯带中一只灯断路后其他灯还能亮
2. 以下用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是( )
A. 电风扇 B. 电炉 C. 电熨斗 D. 电水壶
3. 下列说法中正确的是( )
A. 电流做多少功,就有多少电能转变成其它形式的能
B. 用电器的电功率越大,电流所做的功就越多
C. 家庭里有两个不同的用电器,用电时间长的电流所做的功一定较多
D. 电能表是测量电功率的仪器
4. 根据你的生活经验判断,下列数据中最接近生活实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为15V B. 洗衣机的额定功率为2000W
C. 家里电饭锅工作半小时耗电5kW•h D. 教室里的灯管中的电流约为0.2A
5. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从m点滑到n点的过程中,两电压表示数随电流变化的图象如图乙所示,下列叙述正确的是( )
A. 图乙中bc表示电压表V2的示数随电流变化的图象 B. 电流表的示数变大
C. 电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变 D. 滑片在n点时,5s内电阻R2消耗的电能是20J
6. 下列属于电能单位的是( )
A. 焦耳 B. 瓦特 C. 安培 D. 欧姆
7. 下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是( )
A.
电风扇 B.
电水壶 C.
电视机 D.
洗衣机
8. 下列实验仪器中,能直接测量电功的仪表是( )
A. 电流表 B. 电压表
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C. 验电器 D. 电能表
二、多选题(本大题共1小题,共3.0分)
9. 有一台电动机工作一段时间后消耗了2度电,下列说法正确的是( )
A. 电流通过电动机做了7.2×106J的功
B. 有7.2×106J的电能全部转化为机械能
C. 电流做功小于7.2×106J
D. 转化成的机械能小于7.2×106J
三、填空题(本大题共22小题,共44.0分)
10. 某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库,通过该导体的电流为______安,这段时间内电流做功______焦;若通过该导体的电流变为0.6安,其电阻为______欧.
11. 上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器是______的(选填“串联”或“并联”),工作时,它们消耗的是______能,用______表测量.
12. 充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池,某充电宝部分相关参数如表所示,该充电宝完全充满电时储存的电能为______。
完全充电
100mA/20V/5h
输出电压
5V
输出电流
1000mA
13. 某导体两端的电压为3伏,10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为______ 安,这段时间内电流做功为______焦,若将该导体两端电压调整为6伏时,其电阻为______ 欧。
14. 通过小灯泡L和定值电阻R的电流跟其两端电压的关系分别如图所示.由图可得当把小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电路中,干路电流为______A,通电100s,电路中消耗的电能是______J.
15. 如图所示,电烙铁的电阻为165Ω,正常工作时所加的电压为220V,则工作通过电阻丝的电流是______ A,额定功率是______ W;工作10min消耗的电能是______ J.
16. 小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯,它们正常工作相同的时间,______产生热量多.小明家有还有一个“220V 1500W”的电热水器,将其单独连接在电路中,发现如图所示的电能表上的铝盘121s内转了125转,他家的实际电压为______V.(电热水器内电阻丝的阻值不变)
17. 如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W.
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在______位置.(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是______J.
(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值为______Ω.
18. 电热水壶等电热器做功时,将______能转化为内能.某家用电热器上标有“220V 1100W”字样,当它正常工作时,通过它的电流为______安;若它连续正常工作5秒,电流所做的功为______焦.
19. 某导体10秒钟通过它的电荷量为2库,通过它的电流为______安,这段时间导体两端的电压为3伏,电流做功为______焦;当该导体两端电压变为0伏时,电阻为______欧.
20. 有一只小灯泡上标有“6V 3W”字样,若要把它接到9V电源上,为使其正常发光,应串联一个______Ω的电阻.若通电10s,整个电路电流所做的功为______J.
21. 图甲是小灯泡L电阻R1和电阻R2的电流随电压变化图象,R2=______Ω,如果将它们串联在电路中,通过它们的电流是0.4A时,电源电压是______V;若将它们按图乙所示接人电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1.6W;再闭合开关S1,电流表示数变化了______A,在此状态下通电10s,电路中电流做的功是______J.
22. 标有220V 100W和220V25W两灯泡L1、L2(不考虑灯丝电阻的变化)串联接在家庭电路中______灯亮.220V 100W的灯泡正常工作10h消耗电能是______J.将220V 40W的灯泡接在110V的电路中,灯泡实际功率是______W.
23. 某导体两端的电压为3伏,10秒内通过该导体的电量为6库,则通过它的电流为______安,在这10秒内电流做功______焦.当该导体两端的电压为6伏时,则该导体的电阻为______欧.
24. 家庭电路中测量用电器消耗了多少电能应该使用______表,小明家有两盏照明灯,规格分别为“220V 100W”和“220V 40W”,同时正常工作5h,共耗电______kW•h.
25. 有一块手机锂电池上面表明电压为3.7V,容量为1130mA•h,他充满电后大约储存电能______.
26. 如图甲是家用电吹风的工作原理图,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风.要让电吹风工作时吹出热风,它的开关应置于图甲中______(选填“1”、“2”或“3”)位置,此时电风扇与电热丝的连接方式是______.某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示,则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是______J.
27. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为60Ω,闭合开关,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.5A,则电源电压为______V,通过R2的电流为______A,电阻R2的阻值为______Ω,通电5min,电阻R2消耗的电能为______J.
28. 小明家有一个标有“2W”字样的电蚊香加热器,正常工作1h,消耗______J
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的电能,它工作时电能转化为______能.
29. 如图是电脑用风扇,长宽都是12cm,厚度为2.5cm,相邻孔距约为10.5cm,使用12v,0.25A电流.风扇转速通常是800~1500RPM,风量足转速低,能有不错的降温静音效果.风扇主要把电能转化为______能,风扇本身也会产生热量,如果线圈电阻是0.5Ω,那么电风扇工作2h产生的热量是______.
30. 如图甲所示,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值是20Ω.闭合开关,滑动变阻器的P-R图象如图乙所示,当滑片P滑至最右端时,通电10s电流对电阻R1做的电功是______.
31. 如图是一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,帽沿装有一个小型电风扇.电池板在太阳光的照射下,将______能转化为电能,驱动电风扇工作.电风扇工作时的电压为1.2V,电流为50mA,若电风扇正常工作了l小时,电流做功为______焦.
四、计算题(本大题共18小题,共144.0分)
32. 标有“220V 200W”字样的用电器,正常工作2小时,需用电多少度?
33. 在综合实践活动中,小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路,如图甲所示,图中R1和R2均为电阻丝,S1是电路控制开关,他将该电路接入220V家庭电路中,在30min内,该电路消耗的总功率随时间变化的图象如图乙所示,求:
(1)0~20min内,开关S2是断开还是闭合?
(2)0~10min内通过R1的电流;
(3)30min内该电路消耗的电能.
34. 小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机,回到家,他马上阅读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项,并观察了豆浆机铭牌(如图丙),电路原理图可等效成图乙.下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态.请你帮小明解决下列问题:
工作时间(min)
0~1
1~5
5~6
6~10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?
(3)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘在3min内转了60转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)
35. 电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车.电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力.如表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速
≤30km/h
一次充电连续行驶里程
50km
蓄电池工作电压
36V
充电时间
4h
一次充电耗电量
0.6kW•h
电动机效率
75%
质量
40kg
最大骑行噪声
≤60dB
若质量是60kg的人骑该电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍.求:(g取10N/kg)
(1)行驶10min,电动自行车克服阻力所做的功.
(2)行驶10min,电流对电动机做的功.
(3)电流对电动机做功时,通过电动机线圈的电流.
36. 合肥地铁1号线于2016年12月26日通车,有效的缓解了城市公交运输压力.某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下:
××型号地铁机车
地铁电力机车功率
2.16×106 W
平均速度
36 km/h
牵引力
5×104 N
额定载客量
2000人
××型号公交汽车
燃油热值
4×107 J/kg
平均速度
18 km/h
牵引力
3 000 N
额定载客量
40人
(1)若从甲处到乙处,既有直达公交车,也有地铁1号线的换乘车.甲、乙两公交站相距18km,假设乘坐地铁路程与乘坐公交路程相同.则到达目的地乘坐地铁比乘坐公交车少花多长时间?
(2)若公交车每千米消耗燃油0.3kg,行驶1km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?公交汽车发动机的效率是多少?
(3)从甲处到乙处,地铁机车需消耗多少电能?
37. 表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.求:
XX牌
额定电压
220V
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额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
(1)电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是多少?
(2)开关S1、S2均闭合时,电烤箱处什么档位?电路中R1的阻值是多少?
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是多少?
38. 如图,当开关S1闭合时,电流表A的示数为1A;开关S1、S2同时闭合时,电流表A的示数为1.5A.已知电阻R1=12Ω,求:
(1)电源的电压;
(2)电阻R2的电功率;
(3)通电1min电阻R1上消耗的电能.
39. 如图所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图.如表是它的有关参数.它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制).求:
(1)正常加热时,电路中的电流是多少?
(2)R1、R2的阻值是多大?
(3)保温5min消耗的电能.
容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1210W
保温功率
40W
40. 小明在家看完电视后,习惯把遥控器一摁,就算把电视机关了.但他发现电视机上的指示灯始终亮着.于是他想:这时电视机是否还在消耗电能呢?在元旦期间,当全家外出时,他只让电视机处于待机状态,然后,拔掉其它所有用电器的电源插头,记下家中电能表的读数和时间如图所示.求:
(1)小明全家外出期间他家处于待机状态的电视机消耗的电能;
(2)小明家的电视机的待机功率;
(3)若鄂尔多斯全市按120万台电视机计算,平均每台电视机每天处于待机状态16h,待机功率与小明家电视机相同,那么,每月(按30天计)全市共浪费多少kW•h的电能.
41. 小明房间新添了一台变频空调,部分参数如下表所示,变频空调工作时,可自动调节制冷功率,当室温和空调的设定温度相差较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度,当室温达到设定温度后,空调的制冷功率随之减小,以维持室温基本不变.夏天的一晚,空调开机后以最大制冷功率工作0.5h,使室温将至设定温度,然后,空调又以某一恒定的功率工作了2.5h,全过程空调消耗的电能为1.8KW.h,求
型号
XXXX
功能
冷暖(辅助电加热)
电源电压/V
220
制冷功率P冷/KW
变化范围0.1~1.4
制冷室外环境温度
不高于43℃
(1)前0.5h消耗的电能是多少KW•h?
(2)后2.5h空调工作的功率多少?
(3)后2.5h通过空调的电流是多少.
42. 在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω.
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,求电源电压;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,求电路中的总功率;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,通电1min,求电阻R1消耗的电能.
43. 如图甲、乙所示是小明家饮水机示意图和其内部简化电路图,S1为温控开关,发热电阻R1=760Ω,R2=40Ω,其阻值不随温度变化,饮水机有“保温”和“加热”两种状态,问:
(1)闭合开关______(选填“S”或“S、S1”)时,饮水机处于“加热”状态,此时通过饮水机的电流为多少A?
(2)饮水机加热状态下,工作1min,消耗的电能.
(3)小明关掉家中其他用电器,只让“保温”状态的饮水机工作,发现自家电能表(如图丙所示)转盘每转5圈所用的时间为144s,则小明家电路两端的实际电压为多少?
44. 某品牌电热水壶,铭牌上标有“220V 1100W”的字样.请通过计算回答:
(1)这种电热水壶正常工作时的电阻是多大?
(2)这种电热水壶正常工作15min可以烧开一壶水,它消耗的电能是多少?
45. 小军家里有一款高、低温两档电烤炉,他查看使用说明书,收集到一些信息如下:额定电压220V,低温档电功率880W,高温档电功率1980W,电路原理图如图所示,R1,R2代表两根电热丝,S2为温控开关,根据上述信息,解答下列问题:
(1)在高温档正常工作时,电路的总电流多大?
(2)在低温档正常工作1.5h消耗多少度电能?电热丝R1的电阻多大?
(3)若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小军用两根88Ω的相同电热丝替代R2,你认为小军的做法能否满足要求(请你用计算结果回答).
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46. 利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电.安阳市启动了“光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统.
(1)光伏发电系统发电时,______能转化为______能.
(2)一天的有效光照时间按8h计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时?
(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤的热值q煤=3.0×107J/kg )
(4)请写出一条光伏发电的优点.
47. 随着生活水平的提高,家用电器在日常生活中已不可缺少.小明家所有家用电器正常工作时的总功率为2200w.其中电热水壶的铭牌如图所示,某一天小明在家里用电热水壶烧开水,电热水壶能正常工作.已知电热水壶的阻值不变.求:
(1)小明家所用熔断器的额定电流等于或稍大于多少安?
(2)这个电热水壶正常工作时的电阻为多少欧?
(3)这个电热水壶正常工作600秒所消耗的电能为多少焦?
(4)若通过电热水壶的实际电流为2A,电热水壶的实际功率多大?
电热水壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
880W
容积
2L
48. 如表为某品牌取暖用的油汀的铭牌,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关(低温自动闭合,高温自动断开).闭合开关S,30min内油汀消耗的电能为0.88kW•h.求:
额定电压
220V
额定
功率
低温挡
880W
高温挡
1980W
(1)通过R1的电流;
(2)电热丝R2的电阻;
(3)30min内开关S1闭合的时间为多少分钟.
49. 图甲时小羽同学家新安装的一种速热水龙头,旋转手柄可控制流出的水为冷水、温水或热水.图乙时它的内部电路简图,R1、R2是电热丝,当水龙头出温水时电路的功率为2200W;当水龙头出热水时电路中的电流为15A,请计算:
(1)持续出温水5s时,电路消耗多少电能?
(2)电热丝R2的阻值多大?
五、综合题(本大题共1小题,共10.0分)
50. 电冰箱是我们普遍使用的家用电器.
(1)普通家用电冰箱的电源使用的是______(选填“直流电”或“交流电”).它与其它家用电器应______联.为了使用的安全,应使用______孔的插座.
(2)某电冰箱的铭牌上标有“220V,120W“字样.当压缩机正常工作时,通过电冰箱的电流为______A.此冰箱一昼夜正常工作6h消耗的电能为______度.
(3)热的食物放入电冰箱之前应将其自然冷却到______.如果在密闭的房间里长时间打开电冰箱门,房间的温度______(选填“会”或“不会”)降低.
2018届中考物理专项练习--电能与电工的计算(含答案、全国通用)
【答案】
1. C 2. A 3. A 4. D 5. A
6. A 7. B 8. D 9. AD
10. 0.5;30;12
11. 并联;电;电能
12. 3.6×104J
13. 0.6;18;5
14. 1.2;480
15. 1.3;293.3;1.76×105
16. 白炽灯;200
17. B;A;57600;110
18. 电;5;5500
19. 0.2;6;15
20. 6;45
21. 20;12;0.2;24
22. L2;3.6×106;
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10
23. 0.6;18;5
24. 电能;0.7
25. 15051.6J
26. 1;并联;13200
27. 12;0.3;40;1080
28. 7200;内
29. 机械;225J
30. 4J
31. 太阳;216
32. 解:用电器正常工作时的功率P=200W=0.2kW,
由P=可得,正常工作2h需要的电能:
W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW•h=0.4度.
答:用电器正常工作2小时需用电0.4度.
33. 解:(1)由图象可知,在0~20min内,电路消耗的功率较大,
根据P=可知,电压不变时,电功率较大,电阻较小,故开关S2是闭合的.
(2)由P=UI得,0~10min内通过R1的电流:
I===5A.
(3)由图象可知,加热时间t=20min=1200s,保温时间t′=10min=600s,
加热消耗的电能:W=Pt=1100W×1200s=1.32×106J,
保温消耗的电能:W′=P′t′=440W×600s=2.64×105J,
则30min内该电路消耗的电能:
W总=W+W′=1.32×106J+2.64×105J=1.584×106J.
答:(1)0~20min内,开关S2是闭合的;
(2)0~10min内通过R1的电流为5A;
(3)30min内该电路消耗的电能为1.584×106J.
34. 解:(1)由P=可得,电热丝的电阻:
R===121Ω;
(2)由表格数据可知,豆浆机正常工作一次,加热时间tR=8min=480s,电动机工作时间tM=2min=120s,
由P=可得,豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功:
W=PRtR+PMtM=400W×480s+100W×120s=2.04×105J;
(3)豆浆机的电热丝3min内消耗的电能:
W实=kW•h×60=0.02kW•h=7.2×104J,
电热丝的实际功率:
P实===400W,
他家电路的实际电压:
U实===220V.
答:(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是121Ω;
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功2.04×105J;
(3)他家电路的实际电压是220V.
35. 解:(1)由题意知,电动自行车受到的阻力:
f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg=20N;
由速度公式得,电动自行车行驶的路程:
s=vt=6m/s×10×60s=3600m;
则电动自行车克服阻力所做的功:
W有=fs=20N×3600m=7.2×104J;
(2)由η=×100%得,电流对电动机做的功:
W电===9.6×104J,
(3)由W=UIt得,通过电动机线圈的电流:
I==≈4.4A;
答:(1)行驶10min,电动自行车克服阻力所做的功为7.2×104J;
(2)行驶10min,电流对电动机做的功为9.6×104J;
(3)电流对电动机做功时,通过电动机线圈的电流为4.4A.
36. 解:(1)由v=可得,
地铁运行的时间是t1===0.5h
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公交运行的时间是t2===1h
所以乘坐地铁少花的时间为t2-t1=1h-0.5h=0.5h;
(2)消耗燃油完全燃烧放出的热量是:Q=qm=4×107J/kg×0.3 kg=1.2×107J;
公交车所做机械功为:W=Fs=3000N×1000m=3×106J
该车的效率为:η=×100%=×100%=25%;
(3)由P=可得,
地铁消耗电能是:W电=Pt=2.16×103kW×0.5h=1.08×103kW•h.
答:(1)到达目的地乘坐地铁比乘坐公交车少花0.5h;
(2)行驶1km路程所消耗的燃油完全燃烧放出1.2×107J热量;公交汽车发动机的效率是25%;
(3)从甲处到乙处,地铁机车需消耗1.08×103kW•h 的电能.
37. 解:
(1)电烤箱在高温档时正常工作的功率P高=1100W,则5min内所产生的电热:
Q=W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J;
(2)开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,
由P=UI=可知,电路的电功率最大,电烤箱处于高温挡状态,
则R1的电阻:
R1===44Ω;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电路的电功率最小,电烤箱处于低温挡状态,
由P=UI可得,电烤箱在低温挡正常工作时的电流:
I低===2A,
则R1的电功率:
P1=I2R1=(2A)2×44Ω=176W.
答:(1)电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是3.3×105J;
(2)开关S1、S2均闭合时,电烤箱处于高温档位,电路中R1的阻值是44Ω;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是176W.
38. 解:(1)当只闭合S1时,只有R1接入电路,
U=IR1=1A×12Ω=12V;
(2)开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,
∵闭合开关S2前后,通过电阻R1的电流不变,
I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A,
电阻R2的电功率:
P2=UI2=12V×0.5A=6W;
(3)通电1min电阻R1上消耗的电能:
W1=UI1t=12V×1A×60s=720J.
答:(1)电源的电压为12V;
(2)电阻R2的电功率为6W;
(3)通电1min电阻R1上消耗的电能为720J.
39. 解:(1)正常加热时电功率P=1210W,电压U=220V,
由P=UI可得,电路中电流:
I===5.5A;
(2)当开关S0闭合时处于加热状态R2短路、R1单独接入电路,
由公式P=可得:
R1===40Ω,
当开关断开时R1R2串联,处于保温状态保温功率P=40W,电压U=220V,
总电阻:
R总===1210Ω,
R2=R总-R1=1210Ω-40=1170Ω;
(3)保温时间t=5min=300s.功率是P=40W,
消耗的电能:W=Pt=40W×300s=1.2×104J.
答:(1)正常加热时,电路中的电流是5.5A;
(2)R1、R2、的阻值分别是40Ω、1170Ω;
(3)保温5min消耗的电能是1.2×104J.
40. 解:
(1)根据电能表读数的变化,小明全家外出期间电视机待机消耗的电能为:
W=2017.4k•Wh-2016.8kW•h=0.6kW•h;
(2)待机时间:t1=24h×2+12h=60h,
待机功率:
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P===0.01kW=10W;
(3)每月全市电视机待机消耗的电能:
W2=nPt2=1.2×106×0.01kW×16h×30=5.76×106kW•h.
答:
(1)小明全家外出期间他家处于待机状态的电视机消耗的电能为0.6kW•h;
(2)小明家的电视机的待机功率为10W;
(3)每月(按30天计)全市共浪费5.76×106kW•h的电能.
41. 解:
(1)由表格数据可知最大制冷功率P1=1.4kW=1400W,
前0.5h消耗的电能:
W1=P1t1=1.4kW×0.5h=0.7kW•h;
(2)全过程空调消耗的电能为1.8kW•h,则后2.5h消耗的电能:
W2=W-W1=1.8kW•h-0.7kW•h=1.1kW•h,
后2.5h空调工作的功率:
P2===0.44kW=440W;
(3)由P=UI可得,后2.5h通过空调的电流:
I2===2A.
答:(1)前0.5h消耗的电能是0.7kW•h;
(2)后2.5h空调工作的功率440W;
(3)后2.5h通过空调的电流是2A.
42. 解:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=1A×(3Ω+6Ω)=9V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===2Ω,
电路中的总功率:
P===40.5W;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通电1min电阻R1消耗的电能:
W1=t=×60s=1620J.
答:(1)电源电压为9V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电路中的总功率为40.5W;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,通电1min,电阻R1消耗的电能为1620J.
43. S、S1
44. 解:(1)由P=UI=可得,这种电热水壶正常工作时的电阻:
R===44Ω;
(2)由P=可得,这种电热水壶正常工作15min消耗的电能:
W=Pt=1100W×15×60s=9.9×105J.
答:(1)这种电热水壶正常工作时的电阻是44Ω;
(2)这种电热水壶正常工作15min可以烧开一壶水,它消耗的电能是9.9×105J.
45. 解:(1)由P=UI可得,在高温档正常工作时电路的总电流:
I===9A;
(2)由P=可得,在低温档正常工作1.5h消耗的电能:
W=P低温t=880×10-3kW×1.5h=1.32kW•h=1.32度;
由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大(大于并联时的总电阻),
由P=UI=可知,电路中的总功率最小,电烤炉处于低温档,
则电热丝R1的电阻:
R1===55Ω;
(3)由电路图可知,开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,电烤炉处于高温档,
因电路中总功率等于各用电器功率之和,
所以,R2的电功率:
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P2=P高温-P低温=1980W-880W=1100W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2的阻值:
R2===44Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,两根88Ω的相同电热丝并联时的总电阻:
R并===44Ω,
因R并=R2,
所以,小军的做法能满足要求.
答:(1)在高温档正常工作时,电路的总电流为9A;
(2)在低温档正常工作1.5h消耗1.32度电能,电热丝R1的电阻为55Ω;
(3)小军的做法能满足要求.
46. 太阳;电
47. 解:(1)由题意知:所有用电器正常工作时的总电流为:2200W,则电路正常工作时允许通过的最大电流:
I===10A,
所以,小明家熔断器的额定电流等于或稍大于10A.
(2)据P=可知,R===55Ω.
(3)据电能的计算公式可知,此时消耗的电能是:W=P2t=880W×600s=5.28×105J.
(4)由实际电流和电阻,根据P=I2R=(2A)2×55Ω=220W;
答:(1)小明家所用熔断器的额定电流等于或稍大于10安;(2)这个电热水壶正常工作时的电阻为55欧;(3)这个电热水壶正常工作600秒所消耗的电能为528000焦;(4)若通过电热水壶的实际电流为2A,电热水壶的实际功率为220瓦.
48. 解:(1)由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,油汀处于低温档,
由P=UI可知,通过R1的电流:
I1===4A;
(2)由电路图可知,闭合开关S、S1时,R1与R2并联,油汀处于高温档,
因电路中总功率等于各用电器功率之和,
所以,R2的电功率:
P2=P高温-P低温=1980W-880W=1100W,
由P=可得,电热丝R2的电阻:
R2===44Ω;
(3)油汀处于低温档和高温档R1均工作,
由P=可得,R1消耗的电能:
W1=P低温t=880×10-3kW×h=0.44kW•h,
R2消耗的电能:
W2=W-W1=0.88kW-0.44kW•h=0.44kW•h,
R2工作的时间:
t′===0.4h=24min.
答:(1)通过R1的电流为4A;
(2)电热丝R2的电阻为44Ω;
(3)30min内开关S1闭合的时间为24min.
49. 解:(1)由P=可得,持续出温水5s时电路消耗的电能:
W=P温t=2200W×5s=1.1×104J;
(2)由电路图可知,当S接2时(开关同时接触中间两个触点),电路为R1的简单电路;当S接3时(开关同时接触右边两个触点),两电阻并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,当S接3时,电路的总电阻最小,电压一定时,由P=UI=可知,电路的总功率最大,水龙头出热水,
同理可知,当S接2时,水龙头出温水,
由P=UI可得,通过R1的电流:
I1===10A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且水龙头出热水时电路中的电流为15A,
所以,水龙头出热水时,通过R2的电流:
I2=I-I1=15A-10A=5A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,电热丝R2的阻值:
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R2===44Ω.
答:(1)持续出温水5s时,电路消耗1.1×104J的电能;
(2)电热丝R2的阻值为44Ω.
50. 交流电;并;三;0.54;0.72;室温;不会
【解析】
1.
解:A、单只LED灯接在3V电压下发光,所以其工作电压不是220V,故A错误;
B、用手试摸,点亮的灯几乎不发热,所以电能主要转化成光能,故B错误;
C、电池正负极没对调之前灯不发光,对调后发光,说明LED灯有单向导电性,即利用半导体材料制成的,故C正确;
D、灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的,灯带中一只灯断路后,其它都不能发光,故D错误.
故选C.
根据题意中所给条件和半导体的特点来分析.
本题要求了解半导体材料具有单向导电性的特点,还要求具有从题意中找出答案的能力.
2.
解:
A、电风扇是将电能转化为机械能和内能.
B、电炉是将电能转化为内能.
C、电熨斗是将电能转化为内能.
D、电水壶是将电能转化为内能.
故选A.
电能通过用电器后,可以转化为其他形式的能量.需要从每个用电器的能量转化来分别进行分析.
本题考查学生对每种用电器中能量转换现象的理解能力.
3.
解:A、根据能量守恒定律可知,电流做了多少功,就有多少形式的电能转化为其他形式的能,故A正确.
B.用电器做功的多少不仅与电功率有关,还与通电时间有关,所以用电器的电功率越大做的功不一定越多,故B错误;
C、家庭里有两个不同的用电器,用电时间长的电流所做的功不一定多,功的大小还与电功率大小有关,故C错误;
D、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,不能直接测量电流和电功率、电阻的大小,故D错误.
故选A.
电流流过导体时电流做功.电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能转化为多少其它的能,电功大小W=UIt;
电功率是指电流在单位时间内做功的多少,是表示电流做功快慢的物理量;
电能表是测量用电器在一定时间内消耗电能多少的仪表,单位是kW•h.
本题考查电功率的大小、电功的实质、电能表的特点,自然界的能量不会消失,也不会创生,一种形式的能减少,必然另一种形式的能增加,一个物体能量减少,必然另一个物体能量增加.并且减少的量和增加的量相等.
4.
解:A、一节新干电池的电压为1.5V,而不是15V,故A错误;
B、洗衣机的额定功率约为300W,不可能达到2000W,故B错误;
C、家里电饭锅的功率约1000W,工作半小时耗电能约W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW•h,故C错误;
D、教室里的灯管中的电流约为0.2A,故D正确.
故选D.
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法.
本题考查对常见的一些量要有数据、数量级的认识,估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用.
5.
解:
AB、滑动变器的滑片P从m点滑到n点的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变大,即V1的示数变大;电流变小,根据U=IR可知R2两端的电压变小,即V2的示数变小;
所以,图乙中ac是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线,bc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,故A正确;故B错误;
C、当滑动变阻器的滑片P从m点滑到n点的过程中,接入电路中的电阻变大,
由R=可知,电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于变阻器R1接入电路中的阻值,所以该比值变大,故C错误;
D、滑片P从m点滑到n点的过程中,滑片在n点时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,R2两端的电压最小;
由U-I图象可知,电路中的最小电流I最小=0.5A,R2两端的电压U2=2V,
所以5s内R2消耗的电能:W2=U2I最小t=2V×0.5A×5s=5J,故D错误.
故选A.
(1)滑动变器的滑片P从m点滑到n点的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变大,根据欧姆定律可知R2两端的电压变小;据此可判断出图乙中ac,bc分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线,据此可判断AB的正误;
(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知V2表示数与A表示数比值的变化;
(3)滑片在n点时,利用W=I2Rt即可求出消耗的电能.
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,要明白电路各个用电器的连接情况,还要会看“U-I”关系图象.在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,所以要会读电路图中的信息和U-I图象中的信息.
6.
解:
A、焦耳是电功和电能的单位,故A正确;
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B、瓦特是功率的单位,故B错误;
C、安培是电流的单位,故C错误;
D、欧姆是电阻的单位的,故D错误.
故选:A.
根据对各物理量单位的掌握分析答题.
本题考查了对电学物理量单位的掌握,是一道基础题.
7.
解:
A、电风扇是把电能转化为机械能和内能,故A错误;
B、电水壶是把电能全部转化为内能,故B正确;
C、电视机工作时,电能主要转化为声能、光能和内能,故C错误;
D、洗衣机电能转化为机械能,故D错误.
故选B.
做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外.用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
本题主要考查学生对电流做功的实质的了解和掌握,是一道基础题.
8.
解:
A.电流表是测量电路中电流大小的仪表,它可以和电压表、秒表配合使用,通过W=UIt计算电功,但不能直接测量电功,故A错误;
B.电压表是测量电路两端电压大小的仪表,它可以和电流表、秒表配合使用,通过W=UIt计算电功,但不能直接测量电功,故B错误;
C.验电器是检验物体是否带点的工具,与电能的测量没有任何关系,故C错误;
D.电能表是用来测电功的仪器,电能表串联在电路中,可以直接测量电路消耗的电功,故D正确.
故选D.
(1)电功是表示电流做功多少的物理量,指的是一段时间内消耗电能的多少;
(2)电能表是测量电功的仪表,使用时串联在电路里.
本题考查电学常用测量工具的作用,是一道基础题.
9.
解:
AC、电动机消耗了2度电=7.2×106J,则电流通过电动机做了7.2×106J的功,故A正确,C错误;
BD、电动机在工作时,电能主要转化为机械能,还有一少部分电转化为内能,所以机械能的总量要小于电能,故B错误,D正确;
故选AD.
(1)1度电=3.6×106J;消耗了多少电能,就做了多少功;
(2)电动机在工作时,电能主要转化为机械能.
本题考查了电功的实质和电能单位的换算,属于基础知识.
10.
解:通过该导体的电流:
I===0.5A,
这段时间内电流做功:
W=UIt=UQ=6V×5C=30J,
由I=可得,导体的电阻:
R===12Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,通过该导体的电流变为0.6安时,导体的电阻仍为12Ω不变.
故答案为:0.5;30;12.
(1)知道10秒内通过该导体横截面的电荷量,根据I=求出通过该导体的电流,又知道导体两端的电压,根据W=UIt=UQ求出电流做的功,根据I=求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关.
本题考查了电流的定义式和欧姆定律的应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目.
11.
解:由于家庭电路中各用电器互不影响,所以这些用电器是并联的;这些用电器工作时,消耗了电能,产生了其他形式的能,所以是将电能转化为其他形式能的过程,此时所消耗的电能可以用电能表测量.
故答案为:并联;电;电能;
(1)家庭电路中各个用电器是互不影响的,所以是并联的关系;
(2)用电器工作时,消耗电能,产生其他形式的能;消耗的电能可以用电能表测量.
此题考查了家庭电路的电压、串并联电路的特点和电能的转化,是一道基础题.
12.
解:该充电宝完全充满电时储存的电能:
W=UIt=20V×100×10-3A×5×3600s=3.6×104J。
故答案为:3.6×104J。
由充电宝的铭牌可知完全充电参数,根据W=UIt求出完全充满电时储存的电能。
本题考查了电功公式的应用,明白充电宝参数的含义是关键。
13.
解:通过该导体的电流:
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I===0.6A;
由I=可得导体的电阻:
R===5Ω;
电流做的功:
W=UIt=UQ=3V×6C=18J;
因为导体的电阻与材料、长度以及横截面积有关,与导体两端电压以及通过的电流无关,因此当导体两端电压改变为6伏时,其电阻仍为5Ω。
故答案为:0.6;18;5。
已知10秒内通过某导体横截面的电荷量,根据I=求出通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻,再根据W=UIt=UQ求出电流做的功。
本题考查了电流的定义式和欧姆定律、电功公式的灵活应用,是一道基础题目。
14.
解:当把小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电路中,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,UR=UL=U=4V,
由图象可知,通过的电流为IR=0.4A,IL=0.8A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A,
通电100s,电路中消耗的电能:
W=UIt=4V×1.2A×100s=480J.
故答案为:1.2;480.
把小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电路中时,根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压,根据图象读出通过的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流,根据W=UIt求出通电100s电路中消耗的电能.
本题考查了并联电路的特点和电功公式的应用,关键是从图象中获取有用的信息.
15.
解:
(1)通过电阻丝的电流:
I==≈1.3A;
(2)电烙铁的功率:
P=UI==≈293.3W;
因为电烙铁正常工作,
所以电烙铁的额定功率P额=P=293.3W;
(3)电烙铁工作10min消耗的电能:
W=UIt==×10×60s=1.76×105.
故答案为:1.3;293.3;1.76×105.
(1)知道电烙铁两端的电压和电阻,利用欧姆定律求通过电烙铁的电阻丝的电流;
(2)知道电烙铁两端的电压和电阻,利用P=UI=求电烙铁的功率;由于电烙铁正常工作,电烙铁的额定功率等于实际功率;
(3)知道电烙铁两端的电压和电阻,利用W=UIt=求工作10min消耗的电能.
本题考查了欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用,要知道电烙铁正常工作时的功率等于其额定功率.
16.
解:
①电风扇和白炽灯的额定功率相同,正常工作时的实际功率相同,在相同的时间内消耗的电能相同.
电风扇在工作时消耗电能,大部分转化为机械能,少部分转化为内能,而白炽灯工作时大部分电能转化为内能,少部分转化为光能;
所以在相同时间内,白炽灯工作时把电能转化为内能多,产生的热量多.
②由P=得电热水器的电阻:
R===Ω,
“3000r/kW•h”每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
电能表的铝盘转125转消耗的电能为:
W=kW•h=×3.6×106J=1.5×105J
电热水器的实际功率为:
P实===W,
由P=得实际电压:
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U实===200V.
故答案为:白炽灯;200.
①根据电风扇和白炽灯这两种用电器工作时的能量转化情况分析判断.
②知道电热水器的额定电压和额定功率,利用R=求电热水器的电阻;
从表盘中“3000r/kW•h”可知每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,据此求转盘转125转消耗的电能,再利用P=求电热水器的实际功率;再利用P=求实际电压.
本题考查了对电热水器铭牌的认识,以及电热水器实际功率和实际电压的计算,关键是公式变形的理解和应用,知识点多、综合性强,属于难题.
17.
解:(1)送冷风时,只有电动机工作,选择开关应放在B位置;
送热风时电动机和电热丝都工作,选择开关应放在A位置;
(2)送冷风时电流做的功:
W=P1t=120W×8×60S=57600J.
(3)电热丝发热功率为:
P2=P热-P冷=560W-120W=440W.
由P=得,电热丝的电阻:
R===110Ω.
故答案为:(1)B;A;(2)57600;(3)110;
(1)送冷风时,只有电动机工作,送热风时电动机和电热丝都工作.
(2)送冷风时,电动机的额定功率已知,通电时间已知,根据W=Pt可求电流做的功.
(3)电动机额定功率已知,还知道送热风时电路消耗的总功率,可求电热丝做功的功率,电热丝电压就是电源电压,根据R=可得电热丝电阻.
本题考查电功的计算,电功率公式的灵活应用,关键是电路的分析.
18.
解:(1)电热水壶等电热器做功时,将电能转化为内能;
(2)由电热器的铭牌“220V 1100W”可知电热器的额定电压为220V、额电功率为1100W,
因为P=UI,
所以I===5A;
连续正常工作5s消耗的电能:
W=Pt=1100W×5s=5500J.
故答案为:电;5;5500.
由电热器的铭牌可知电热器的额定电压和额电功率,当电热器正常工作时,其实际功率等于额电功率;利用P=UI求正常工作时通过电热器的电流;再利用W=Pt求电流所做的功.
本题考查了电功和电功率的计算,明确电热器的铭牌含义是本题的关键.
19.
解:通过该导体的电流:
I===0.2A,
电流做的功:
W=UIt=UQ=3V×2C=6J,
由I=可得,导体的电阻:
R===15Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,当该导体两端电压变为0伏时,导体的电阻仍为15Ω不变.
故答案为:0.2;6;15.
(1)知道某导体10秒钟通过它的电荷量,根据I=求出通过该导体的电流,根据W=UIt=UQ求出电流做的功,利用I=求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关.
本题考查了电流的定义式、电功公式和欧姆定律的应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目.
20.
解:灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡正常发光时,串联电阻两端的电压:
UR=U-UL=9V-6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I===0.5A,
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由I=可得,串联电阻的阻值:
R===6Ω;
通电10s整个电路电流所做的功:
W=UIt=9V×0.5A×10s=45J.
故答案为:6;45.
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,利用欧姆定律求出串联电阻的阻值,利用W=UIt求出通电10s内整个电路电流所做的功.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.
21.
解:
(1)由图象可知,电阻R2两端的电压U2=8V时,通过的电流I2=0.4A,
由I=可得,电阻R2的阻值:
R2===20Ω;
(2)两电阻串联在电路中,通过它们的电流是0.4A时,
由图甲可知,两电阻两端的电压分别为U1=4V,U2=8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+U2=4V+8V=12V;
(3)由图乙可知,只闭合开关S,电路为L的简单电路,
由图甲可知,小灯泡两端的电压U1=4V、I1=0.4A时,
灯泡的实际功率P1=U1I1=4V×0.4A=1.6W,则电源的电压U′=4V;
再闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,此时R2两端的电压为2V,由图象可知I2′=0.2A,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,电流表示数的变化量即为通过R2的电流0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I=I1+I2′=0.4A+0.2A=0.6A,
在此状态下通电10s,电路中电流做的功:
W=U′It=4V×0.6A×10s=24J.
故答案为:20;12;0.2;24.
(1)由图象读出任意一组电阻R2两端的电压和对应的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值;
(2)两电阻串联在电路中,通过它们的电流是0.4A时,根据图乙读出两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(3)当闭合开关S、断开开关S1时,电路为L的简单电路,由甲图象读出当小灯泡的实际功率为1.6W时两端的电压(即为电源的电压)和通过的电流;当再闭合开关S1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点可知L两端的电压,由甲图象可知此时通过L的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用W=UIt求出通电10s电路中电流做的功.
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,关键是能从图象中得出小灯泡的实际功率为1.6W的电压和通过的电流.
22.
解:①L1为“220V 100W”,L2为“220V 25W”,
则额定电压的关系为U1=U2,额定功率的关系为P1>P2,
由P=的变形公式R=可知,R1<R2,即“220V 25W”的灯泡L2的电阻较大;
当两灯泡L1、L2串联接在家庭电路中I1=I2,
由公式P=I2R可知,实际功率的关系为P实1<P实2,
因灯泡的亮度由实际功率决定,所以“220V 25W”的灯泡L2较亮;
②由P=可得,“220V 100W”的灯泡正常工作10h消耗电能:
W1=P1t=0.1kW×10h=1kW•h=3.6×106 J;
③由P=可得,“220V 40W”灯泡的电阻:
R===1210Ω,
当电压为110V时,该灯泡的实际功率:
P实===10W;
故答案为:L2;3.6×106; 10.
①要想比较两个灯泡的亮度,首先根据P=变形比较两个灯泡的电阻关系,然后再利用公式P=I2R比较两个灯泡的实际功率,
②根据W=Pt计算出10h消耗的电能;
③由灯泡铭牌可知,其额定电压为220V,额定功率为40W;由电功率的变形公式可以求出灯泡的电阻;由电功率公式求出灯泡的实际功率.
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本题综合性较强,考查的内容较多,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串联电路的电流规律.本题难点在,要用到电功率的变形公式:P=I2R和P=,需要注意的是:P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到.
23.
解:流过导体的电流I===0.6A;
电流做的功W=UIt=3V×0.6A×10s=18J;
导体电阻R===5Ω;
导体电阻与导体两端的电压无关,电压为6V时,电阻为5Ω.
故答案为:0.6;18;5.
已知电荷量q、通电时间t,由电流的定义式可求出电流;
由W=UIt可求出电流做的功;由欧姆定律可求出导体电阻.
本题考查了电流的定义式、电功公式、欧姆定律,是一道基础题;
知道:导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压无关是解最后一问的关键.
24.
解:(1)家庭电路中用电能表测量用电器消耗的电能;
(2)由P=可得,两灯泡同时正常工作5h消耗的总电能:
W=Pt=(100×10-3kW+40×10-3kW)×5h=0.75kW•h.
故答案为:电能;0.7.
(1)家庭电路中,电能表测量电路中用电器消耗的电能;
(2)照明灯正常发光时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出同时正常工作5h消耗的总电能.
本题考查了电功的测量工具和电功的计算,要注意单位的计算.
25.
解:
由I=得手机锂电池充满电后,储存的电荷量:
Q=It=1130×10-3A×3600s=4068C,
充电电流所做的功:
W=UIt=UQ=3.7V×4068C=15051.6J,
即大约储存了15051.6J的电能.
故答案为:15051.6J.
知道电池的容量,根据I=求出电池储存的电荷量,根据W=UIt=UQ求出电流做的功即为储存的电能.
本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算,关键是明白手机电池容量的含义.
26.
解:
(l)要让电吹风工作时吹出热风,需要电动机和电阻丝同时工作,即开关应置于图甲中的1位置,电风扇与电热丝是并列连接的,所以它们的连接方式是并联.
(2)根据功率随时间的变化关系图象可知:
P热=616W,t1=20s,P凉=88W,t2=30s-20s=10s,
则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能:
W总=W热+W冷=P热t1+P凉t2=616W×20s+88W×10s=13200J.
故答案为:1;并联;13200.
(l)当电吹风机送出来的是热风时,说明电动机和电阻丝同时工作.
(2)首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间,然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能,求其和即可.
本题考查电功率公式的应用,难点是明白触点在不同位置时电路的连接情况.
27.
解:由图可知,闭合开关时,两电阻并联,A1测通过R1中的电流,A2测干路电流,
根据I=可得,电源电压为:U=U1=I1R1=0.2A×60Ω=12V;
通过R2的电流:I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A;
电阻R2的阻值:R2===40Ω;
通电5min,电阻R2消耗的电能:
W2=UI2t=12V×0.3A×5×60s=1080J.
故答案为:12;0.3;40;1080.
由图可知,闭合开关时,两电阻并联,A1测通过R1中的电流,A2测干路电流,则可求得通过R2的电流;根据并联电路特点、欧姆定律和电功公式分别求出各个物理量.
本题考查并联电路的特点及欧姆定律的应用,关键是正确识别电路是一个并联电路,能正确应用并联电路的特点,同时掌握电流表的使用方法.
28.
解:
由P=得加热器正常工作1h消耗的电能:
W=Pt=2W×3600s=7200J.;
它工作时将电能转化为内能,使蚊香的内能增大、温度升高,加快分子运动速度,扩散的更快.
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故答案为:7200;内.
电蚊香加热器是利用电流的热效应工作的,已知加热器的额定功率和正常工作时间,利用公式W=Pt得到消耗的电能.
本题考查了电能的计算以及加热器工作时的能量转化,属于基础题目.
29.
解:
(1)风扇工作时,主要把电能转化为机械能;
(2)电风扇工作2h产生的热量:
Q=I2Rt=(0.25A)2×0.5Ω×2×3600s=225J.
故答案为:机械;225J.
(1)风扇主要工作元件是电动机,工作时将电能转化为机械能;
(2)知道风扇线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据Q=I2Rt求出电风扇工作2h产生的热量.
本题考查了风扇工作时的能量转化以及焦耳定律的应用,要注意电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能和产生的热量不相等.
30.
解:
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.
当滑片P滑至最右端时,R2=20Ω,由图象可知滑动变阻器消耗的电功率P2=0.8W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=I2R可得,电路中电流表的示数:
I===0.2A,
由I=可得,电路中的总电阻:
R===30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1=R-R2=30Ω-20Ω=10Ω,
通电10s电流对电阻R1做的电功:
Q1=(I′)2R1t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J.
故答案为:4J.
当滑片P滑至最右端时,接入电路中的电阻最大,根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R1的阻值,再利用W=UIt=I2Rt求出通电10s电流对电阻R1做的电功.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系.
31.
解:
电池板在太阳光的照射下可以将太阳能转化为电能;
这段时间内电流做功:
W=UIt=1.2V×0.05A×3600s=216J;
故答案为:太阳;216.
解决此题要知道太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能,电流做功可以用公式W=UIt进行求解计算.
本题主要考查学生对太阳能电池的了解和掌握,属于基础题目,但易出错.
32.
用电器正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出正常工作2小时需要的电能.
本题考查了电功的计算,要注意单位的统一和换算,是一道基础题目.
33.
(1)根据图象可知不同时间段的电功率,利用P=可知,电压不变时,电功率较大,电阻较小,进而知道开关的状态;
(2)知道电功率和电压,根据P=UI的变形公式求出0~10min内通过R1的电流;
(3)根据图象先求出加热时间和保温时间,再根据W=Pt求出不同时间段消耗的电能,二者相加即为30min内该电路消耗的电能.
本题主要考查电功率公式、电功公式的灵活运用,关键会利用P=判断电路是加热还是保温.
34.
(1)由铭牌可知加热功率,根据R=求出豆浆机正常工作电热丝电阻;
(2)已知电动机的功率和加热的功率,从表格中可以看出各自的工作时间,根据公式W=Pt求出消耗的电能;
(3)已知电能表每消耗1kW•h的电能转盘就转动3000r,可求转60转消耗的电能,已知工作时间,根据P=求出电热丝的实际功率,根据P=求出他家电路的实际电压.
本题考查了电功率公式、电功公式的应用,明白电能表参数的含义和从表格、铭牌中获取有用的信息是关键.
35.
(1)由题知电动自行车匀速行驶阻力大小,利用速度公式求出电动车行驶的距离,利用W=fs求出电动自行车克服阻力所做的功;
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(2)求出了电动机对自行车做的有用功,知道电动机的效率,利用效率公式电动机做的总功;
(3)根据W=UIt的变形公式I=求出通过电动机线圈的电流.
本题是一道电学和力学的综合应用题,解决的是有关电动自行车的相关问题,有意义,能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键.
36.
(1)由速度公式v=可求时间;
(2)先出公交车消耗的燃油完全燃烧释放的热量,求出公交车的由于功,再求出公交车的效率;
(3)已知功率和时间,由P=变形可得消耗的电能.
本题考查了求运动时间、消耗的电能、燃油放出的热量、公交车的效率等问题,涉及的知识点较多,是一道学科综合题,熟练掌握基础知识即可正确解题.
37.
(1)电烤箱在高温档正常工作时的功率和额定功率相等,根据Q=W=Pt求出正常工作5min所产生的电热;
(2)开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据P=UI=可知电路的电功率最大,电烤箱处于高温挡状态,再根据P=UI=求出R1的电阻;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电路的电功率最小,电烤箱处于低温挡状态,根据P=UI求出电烤箱在低温挡正常工作时的电流,利用P=I2R求得R1的功率.
本题考查了电热公式和电功率公式的灵活应用,分清电烤箱处于不同档位时电路的连接方式是关键.
38.
(1)当只闭合S1时,只有R1接入电路,知道电阻R1的阻值,利用欧姆定律求电阻R1两端的电压,即电源电压;
(2)求出了电源电压,和通过电阻R2的电流,利用P=UI求电阻R2的电功率;
(3)利用W=UIt求通电1min电阻R1上消耗的电能.
会电路动态分析:当开关S1闭合时,只有R1接入电路,开关都闭合时两电阻并联,因接在同一电源上,闭合开关S2前后通过电阻R1的电流不变,这是本题的关键.
39.
(1)根据P=UI变形可求正常加热时,电路中的电流;
(2)当开关S0闭合时处于加热状态R2短路、R1有效,根据公式P=可得R1;当开关断开时R1R2串联,处于保温状态已知保温功率,再由公式P=可得R1R2阻值之和,R2=R-R1可求.
(3)保温5min消耗的电能由W=Pt可求.
本题考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式计算相关物理量的能力,对学生来说有一定拔高难度.
40.
(1)已知前后两次电能表的示数,示数之差就是电视机待机消耗的电能;
(2)求出了消耗的电能,再求出工作时间,根据公式P=可求小明家电视机的待机功率;
(3)知道待机功率与小明家电视机相同,根据公式W=Pt先计算120万台电视机每月待机消耗的电能.
本题考查了利用电能表时电能、电功率的计算,增强了学生的节能意识,属于常见的中考题型.
41.
(1)由表格数据找到最大制冷功率,根据W=Pt计算前0.5h消耗的电能;
(2)知道全过程空调消耗的电能,可求后2.5h消耗电能,再利用P=求后2.5h空调工作的功率;
(3)求出了2.5h空调工作的功率,再利用P=UI求2.5h通过空调的电流.
本题考查了电功率公式P=UI、P=及其变形公式W=Pt的应用,能从表中得出相关信息是关键.
42.
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用P=UI=求出电路中的总功率;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,根据并联电路的电压特点和W=UIt=t求出通电1min电阻R1消耗的电能.
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键.
43.
解:(1)当S闭合,温控开关断开时,电路消耗的功率为P1=,
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当S和温控开关都闭合时,电路消耗的功率为P2=,
因为R1+R2>R2,P1<P2,所以开关S和温控开关S1闭合时处于加热状态;
通过饮水机的电流I===5.5A;
(2)消耗的电能W=UIt=220V×5.5A×60s=7.26×104J;
(3)转盘每转5圈消耗的电能W′=×5=kW•h=7200J,
只让“保温”状态的饮水机工作,此时两只电阻串联,同时发热,
由W=t得:
实际电压U′===200V.
答:(1)S、S1;此时通过饮水机的电流为5.5A;
(2)工作1min,消耗的电能7.26×104J;
(3)小明家电路两端的实际电压为200V.
(1)温控开关断开时,两只电阻同时发热;温控开关闭合时,电热丝R1被短路,根据P=做出判断;根据I=求出电流;
(2)根据W=UIt求出消耗的电能;
(3)根据题意求出每转5圈消耗的电能,再根据W=t求出实际电压.
本题考查电功率、电功的计算和电能表参数的理解,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是明白开关断开与闭合时电路的连接情况.
44.
(1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI=求出这种电热水壶正常工作时的电阻;
(2)根据W=Pt求出这种电热水壶正常工作15min消耗的电能.
本题考查了电功率公式和电功公式的应用,要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等.
45.
(1)在高温档正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出电路的总电流;
(2)根据W=Pt求出在低温档正常工作1.5h消耗的电能,由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大,根据P=UI=可知,电路中的总功率最小,电烤箱处于低温档,利用P=UI=求出电热丝R1的电阻;
(3)由电路图可知,开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,电烤箱处于高温档,高温档的功率减去低温档的功率即为R2的电功率,根据并联电路的电压特点和P=UI=求出R2的阻值利用电阻的并联求出两电热丝的总电阻,然后与R2相比较得出答案.
本题考查了电功率公式和电功公式以及电阻并联的应用,分清电烤箱处于不同档位时电路的连接方式是关键.
46.
解:(1)光伏发电系统发电时太阳能转化为电能;
(2)发电W=Pt=20kW×8h=160kW•h;
答:该光伏发电系统一天共发电160kW•h;
(3)160kW•h=160×3.6×106J=5.76×108J;
Q===1.92×109J;
燃烧煤的质量m===64kg;
答:需要燃烧煤64kg.
(4)光伏发电的优点:清洁无污染;可再生;节约化石能源.
(1)太阳能电池在太阳光照射下发电,是将太阳能转化为电能;
(2)已知功率和时间,根据公式W=Pt可求该光伏发电系统一天共发电的度数;
(3)根据公式W=Q=qm可求燃烧的煤的质量;
(4)光伏发电的优点是清洁、无污染等.
本题考查了光伏发电系统转换效率、发电的度数、煤的质量、太阳能的优点等知识,是一道计算题,难度适中,是一道中档题.
47.
(1)电路总功率等于各用电器的功率之和,由总电压和总功率求出总电流,
熔断器的额定电流等于或稍大于电路正常工作的最大总电流.
(2)由电热水壶的额定电压和额定功率,根据R=计算电阻.
(3)由额定功率和通电时间,根据W=Pt计算消耗电能.
(4)由实际电流和电阻,根据P=I2R计算功率.
本题涉及到电路总功率的计算,熔断器额定电流的选择,功率计算,电阻的计算,消耗电能的计算.
知道用电器的额定电压和额定功率,计算电阻是比较常用的一种方法.
48.
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(1)由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,根据P=可知油汀功率较小,处于低温档,根据P=UI通过R1的电流;
(2)由电路图可知,闭合开关S、S1时,R1与R2并联,油汀功率较大,处于高温档,高温档和低温档的差值即为R2的电功率,根据P=求出电热丝R2的电阻;
(3)油汀处于低温档和高温档R1均工作,根据W=Pt求出R1消耗的电能,消耗的总电能减去R1消耗的电能即为R2消耗的电能,利用t=求出R2工作的时间,即为开关S1闭合的时间.
本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是分清油汀处于不同档位时电路的连接方式.
49.
(1)知道水龙头出温水时电路的功率,根据W=Pt求出持续出温水5s时电路消耗的电能;
(2)由电路图可知,当S接2时,电路为R1的简单电路;当S接3时,两电阻并联,根据电阻的并联可知两种情况下电路的总电阻关系,电压一定时,由P=UI=可知,电路的电阻越大,电路的总功率越小,水龙头出温水,根据P=UI求出电路中的电流,又知道水龙头出热水时电路中的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据电阻的并联和欧姆定律求出电热丝R2的阻值.
本题考查了电功公式和电功率公式、并联电路特点以及欧姆定律的应用,分清水龙头出温水和热水时电路的连接方式是关键.
50.
解:
(1)普通家用电冰箱的电源使用的是交流电;
它与其它家用电器应并联,这样才会在工作时互不影响;
电冰箱有金属外壳,为了使用的安全,应使用三孔的插座.
(2)由公式P=UI得,当压缩机正常工作时,通过电冰箱的电流为:
I==≈0.54A.
此冰箱一昼夜正常工作6h消耗的电能为:
W=Pt=0.12kW×6h=0.72kW•h=0.72度.
(3)热的食物放入电冰箱之前应将其自然冷却到室温,这样有利用节能;
电冰箱在工作时,会将内部的热量,通过致冷剂搬送到外部,散发到室内,因此,如果在密闭的房间里长时间打开电冰箱门,房间的温度不会降低.
故答案为:(1)交流电;并;三; (2)0.54;0.72; (3)室温;不会;
(1)我国家庭电路中用的是交流电;家庭电路中各用电器都是并联的;有金属外壳的用电器必须使用三孔插座,以免漏电时发生触电事故;
(2)利用电功率的变形公式可计算电路中的电流,利用公式W=Pt可计算消耗的电能;
(3)食物放入冰箱前先自然冷却,有利用节能;由于电冰箱只是将热量进行“搬运”,所以不会使房间内的温度降低.
本题以电冰箱涉及的物理知识为考查对象,包含了多个知识点,了解相关知识,并能与物理知识和应用进行有机的结合,是我们学好物理的诀窍.
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