《电能与电功率》复习检测题
(满分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1.【导学号31980781】某台灯铭牌上标有“9W”字样,“9W”表示该台灯的( )
A.额定功率 B.实际功率 C.额定电流 D.实际电流
2.【导学号31980782】如图1所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( )
图1
3.【导学号31980783】如图2所示,四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是( )
12
图2
4.【导学号31980784】下列属于电功单位的是( )
A.V·A B.kW·h C.A2·Ω D.kW
5.【导学号31980785】如图3所示,开关由断开到闭合,如果通电时间相等,R1消耗的电能将( )
图3
A.减小 B.增大 C.不变 D.无法确定
6.【导学号31980786】一个标有“220V 440W”的电热器,当通过它的电流为1A时,它的实际功率( )
A.等于额定功率 B.大于额定功率 C.小于额定功率 D.无法判断
7.【导学号31980787】通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了2.64×104J的热量,它的电阻是( )
A.66Ω B.6600Ω C.110Ω D.220Ω
8.【导学号31980788】把标有“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路两端,下列说法正确的是( )
A.两灯泡的额定电压都变小了
B.两灯泡的额定电功率都变小了
C.灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大
D.通过灯泡L1的实际电流比L2的实际电流大
9.【导学号31980789】如图4是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,根据此图中所提供器材,可以直接研究的问题是( )
图4
A.测小灯泡正常发光的电阻 B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能 D.测小灯泡产生的热量
10.【导学号31980790】已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω.则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( )
A.720J,120J B.720J,720J C.720J,600J D.600J,120J
12
11.【导学号31980791】如图5所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P从最左端向中心移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1和电流表A2的示数都变大 B.电路总功率变大,电压表的V的示数不变
C.电路总功率变小,电压表V的示数不变D.电流表A2和电压表V的示数都保持不变
图5 图6
12. 【导学号31980792】小灯泡L的额定电压为3V,它的I-U图像如图6甲所示.把小灯泡接入如图6乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10Ω 2A”.下列说法中错误的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡的额定功率为1.5W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
二、填空题(每空1分,共21分)
13.【导学号31980793】标有“220V 800W”的电热器,正常工作时的电流为 A,正常工作1.25h消耗的电能为 kW•h.
14.【导学号31980794】已知定值电阻R1:R2=2:3,若把它们串联在同一电路中,通过它们的电流之比I1:I2= ;若把它们并联在同一电路中,R1、R2消耗的电功率之比P1:P2= .
15.【导学号31980795】某城市实施阶梯电价,具体方案如下表:
用电时段
时段范围
电价
高峰期
第一天8:00—21:00
0.55元/千瓦时
低谷期
21:00—第二天8:00
0.30元/千瓦时
小刚留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天早8:00,晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的读数,如图7所示。则他家这一天共消耗电能 kW·h,应付电费
元。
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图7
16. 【导学号31980796】某水电壶工作2min,使图8所示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 kW•h,电功率为 kW,这些电能可供一只“220 10W”的节能灯正常工作 h.
图8 图9
17. 【导学号31980797】如图9所示,这是某地区的一种仪表表盘,它是______表,尝试将表盘读数填入方框中。
18. 【导学号31980798】把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为 6.6×105
J.连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况.若接触不良,电流通过时产生的热量会更多.容易引起火灾.因为相比接触良好时连接处的电阻 (选填“更大”或“更小”)。
19. 【导学号31980799】如图10所示,电源电压保持不变,R 1 = 5Ω,闭合开关S.开关S0拨至b时,电压表示数是拨至a时的三分之一,则R 2 = Ω;若电源电压为 3V,当开关S0拨至b时,R1在lmin内产生的热量是 J.
图10 图11
20.【导学号31980800】如图11甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电路为2A,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图11乙所示,则小灯泡的电阻值为 Ω,电路消耗的最小功率为 W.
21.【导学号31980801】如图12所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端。他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为
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4.5V。可求得小灯泡正常发光时的阻值为 W,额定功率为 W。变阻器最大阻值为 W。为使实验中小灯泡两端电压不超过3V,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 W(保留一位小数)。
图12
三、作图题(5分)
22.【导学号31980802】由一个电源、一只开关和两个阻值相等的电阻组成的电路,电源电压恒为6V,当开关由闭合变成断开时,电路的总功率减少了6W。请设计符合要求的两种不同电路,并填写对应的电阻的阻值。
图13
四、实验探究题(共20分)
23. 【导学号31980803】(6分)小梦选取了如图14所示的实验器材,探究电流产生的热量与哪些因素有关。
图14
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(1)选取两个相同的玻璃瓶,装入相同质量煤油并插上温度计的目的是 ______________。
(2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,他连接了如图甲所示的电路。闭合开关,调节滑动变阻器使电流为I1,按下计时器并同时每隔1min记录一次温度计的示数。他接下来的操作应该是___________________________________。
(3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,他连接了如图乙所示的电路,他这样做的好处是________________________________________。
24. 【导学号31980804】(14分) “测量小灯泡的电功率”的实验电路图如图15甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
图15
(1)请用笔画线代替导线将图15乙中的实物连接完整。
(2)现有滑动变阻器R1(5Ω 0.3A)和R2(50Ω 1A),实验时应选用滑动变阻器 ;
(3)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P滑到 端(选填“A”或“B”);
(4)闭合开关后,小明发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他首先应该操作的是 (填序号)
A.检查电路是否开路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(5)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P的同时,眼睛应注视 (填序号)
A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片
(6)调节滑片P至某位置时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数如图15丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(7)图16是小明根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图像。由图像可知,小灯泡的阻值随电压的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
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图15
五、综合应用题(18分)
25. 【导学号31980805】小林在做测量小灯泡功率的实验时,连接了如图17甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中,电流表示数与电压表示数的变化曲线如图17乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)当电压表示数为1V时,小灯泡在1min中内消耗的电能;
(3)灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值是最大阻值的五分之一。求电源电压?
图17
第16期参考答案
一、单项选择题
1.A 解析:某台灯铭牌上标有“9W”字样,指的是台灯的额定功率为9W.
2.B 解析:电熨斗、电水壶、电烙铁在工作时,主要将电能转化为内能;洗衣机中有电动机,洗衣机工作时,主要将电能转化为机械能。
3.D 解析:电饭锅工作时,电能转化为内能,利用的是电流的热效应,D符合题意.
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4.B 解析:根据单位组合可以确定相应的物理公式,借助物理公式就能判断所给单位是否为电功的单位。由V·A得UI=P,可知V·A是电功率的单位;由kW·h得Pt=W,可知kW·h是电功的单位;由A2·Ω得I2R=P,可知A2·Ω是电功率的单位;kW是电功率的单位。
5.B 解析:电源电压不变,开关由断开到闭合,电路中的电流由小变大,由W=I2Rt知,R1消耗的电能将由小变大。
6.C 解析:电热器的电阻为,电热器的实际功率为P=I2R=(1A)2×110Ω=110W,即小于额定功率。
7.C 解析:解:由Q=I2Rt可得,电阻丝的阻值为。
8.C 解析:用电器正常工作的电压为额定电压,用电器在额定电压下的功率为额定功率.把两个灯泡串联接入220V电路两端,其额定电压和额定电流都不改变,故A、B错误;由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,L1的额定功率小于L2的额定功率,因为,
所以L1的电阻大于L2的电阻,串联电路中各处的电流相等,根据U=IR,则灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大,故C正确,D错误。
9.B 解析:电压表测灯泡两端的实际电压,电流表测通过灯泡的实际电流.根据可求出灯泡的电阻,但灯泡的电阻受温度的影响,不同电压下灯泡的电阻不同,不能直接测小灯泡正常发光的电阻,A不符合题意;根据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,B符合题意;根据W=UIt,测小灯泡消耗的电能时还需要知道通电时间,C不符合题意;由Q=I2Rt或Q=W=Pt可知,要测小灯泡产生的热量,需要知道通电时间,D不符合题意.
10.A 解析:电动机产生的热量为Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×60s=120J.电动机消耗的电能为W=UIt=6V×2A×60s=720J,故A正确,B、C、D错误.
11.B 解析:R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,A错误;在滑片P从最左端向中心移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,通过变阻器的电流变大,则干路电流变大,即电流表A2的示数变大,故D错误;由P=UI知,电路总功率变大,故B正确、C错误.
12.C 解析:当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器和灯泡串联,由图像知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A,滑动变阻器两端的电压为U滑=IR滑
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=0.3A×10Ω=3V,电源电压为U=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V,A正确;由图像知,灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流I′=0.5A,灯泡的额定功率为PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W,B正确;此时滑动变阻器两端的电压为U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V,滑动变阻器接入电路中的电阻为,D正确;滑动变阻器消耗的电功率为
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W,C不正确.
二、填空题
13.3.64 1 解析:电热器正常工作时的电流为。电热器正常工作1.25h消耗的电能为W=Pt=0.8kW×1.25h=1kW•h.
14.1:1 3:2 解析:两个电阻R1:R2=2:3,串联在电路中,通过它们的电流之比为I1:I2=1:1;并联在电路中,根据,则各自消耗的电功率之比.
15.6 2.8 解析:第一天早8:00,晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的示数分别为1359.0kW•h、1363.0kW•h、1365.0kW•h,高峰期消耗的电能为1363.0kW•h﹣1359.0kW•h=4kW•h,低谷期消耗的电能为1365.0kW•h﹣1363.0kW•h=2kW•h,这一天共消耗电能4kW•h+2kW•h=6kW•h;需要交纳的电费为0.55元/kW•h×4kW•h+0.3元/kW•h×2kW•=2.8元.
16.0.05 1.5 5 解析:转过150r消耗的电能为,电功率,这些电能可供一只“220 10W”的节能灯正常工作的时间为。
17.电能 61121 解析:根据“600r/kW•h”可知这是一个电能表,五个小表盘是通过齿轮相互带动而转动,读数时注意当指针在两个数字之间时,读小的数字。
18.6.6×105 更大 解析:电炉通电10min产生的热量为
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。连接处接触不良时,会使该处的电阻增大,由公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,所以,电流经过线路连接处时产生的热量增多,容易引起火灾.
19.10 12 解析:R1、R2串联,S0拨至b时,电压表测R1两端的电压,S0拨至a时,电压表测电源电压,因为S0拨至b时,电压表示数是拨至a时的三分之一,就有U1=U,即IR1=I(R1+R2),解得R2=2R1=10Ω。电源电压为 3V,S0拨至b时,U1=1V,R1在lmin内产生的热量是。
20.6 6 解析:由图像知,灯泡的电阻为。灯泡与滑动变阻器串联,乙图是当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像,当P在左端时,滑动变阻器连入阻值为0,此时U=UL=12V,P在右端时,滑动变阻器连入阻值最大,电路中电流最小,I最小=IL′=0.5A,所以电路消耗的最小功率为P最小=UI最小=12V×0.5A=6W。
21.12.5 0.5 40 6.8 解析:小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,可知电压表示数为2V时,小灯泡正常发光,由图像可知,U滑=2V,I=0.2A,小灯泡的电阻为,额定功率为P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W。滑动变阻器接入电路阻值最大时其电压最大,电路中的电流值最小,由图像知,U滑最大=4V,I最小=0.1A,滑动变阻器的最大阻值为。为使小灯泡两端的电压不超过3V,滑动变阻器分得的最小电压为U最小=4.5V﹣3V=1.5V,由图像可知,U滑=1.5V时,I'=0.22A,即滑动变阻器接入电路的最小阻值为。
三、作图题
22.如答图1所示 解析:电源电压不变,电功率的变化由电阻的变化引起。电阻的变化无非是电阻串、并联的变化、电阻短路发生的变化,这样就可设计出两种电路,并求出对应的电阻值。
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答图1
四、实验探究题
23.(1)比较两个烧瓶中电流产生热量的多少 (2)调节滑动变阻器改变电流,重复以上操作 (3)可以保证电流和通电时间相同 解析:(1)探究电流产生的热量与哪些因素有关,实验时选取两个相同的玻璃瓶,装入相同质量的煤油,煤油中插入温度计的目的是显示电流产生的热量,电流产生的热量多,温度计的示数就高,电流产生的热量少,温度计的示数就低;(2)探究电流产生的热量与电流大小的关系,应该保持电阻、通电时间不变,改变通过电阻的电流,所以,实验中,先使电路中的电流为I1,接下来的操作是,调节滑动变阻器改变电路中的电流,在相等的时间内测出没有温度升高的度数;(3)探究电流产生的热量与电阻大小的关系,应该保持电流、通电时间相同,改变导体的电阻,为此连接了如图乙所示的串联电路,这样做的好处是可以保证电流和通电时间相同。
24.(1)如答图2所示 (2)R2 (3)B (4)C (5)A (6)0.95 (7)增大
答图2
解析:(1)电压表应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压是2.5V,电压表应选用0~3V量程,用导线把电压表“3”接线柱与灯泡右端相接;(2)实验用小灯泡的电阻值为10Ω左右,滑动变阻器R1的阻值较小,不能满足实验需求,应选用阻值为50Ω的滑动变阻器;(3)实验前,滑动变阻器的阻值应调至最大,由连接可知,实验前滑片应调至B端;(4)闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,说明小灯泡的实际功率较小,接下来的操作是,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光;(5)测量小灯泡的电功率时,既要测小灯泡正常发光的额定功率,又要测小灯泡不在额定电压下的实际功率,因此,实验过程中,调节滑动变阻器的滑片,眼睛要注意观察电压表的示数;(6)小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.38A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.38A=0.95W;(7
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)由图像可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
五、综合应用题
25.解:(1)由图像可知UL=2.5V时,IL=0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
;
(2)当电压表示数为1V时,由图乙知通过灯泡的电流为IL′=0.2A,
小灯泡在1min中内消耗的电能为
W=UL′IL′t=1V×0.2A×60s=12J;
(3)当滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.15A,电压表的示数UL″=0.5V,
电源的电压为U=I小R+UL″=0.15A×R+0.5V,
灯泡正常发光时,电源电压为U=IL×R+UL=0.25A×R+2.5V,
电源电压不变,
所以,0.15A×R+0.5V=0.25A×R+2.5V,
解得R=20Ω,
电源电压U=I小R+UL″=0.15A×20Ω+0.5V=3.5V。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω;(2)当电压表示数为1V时,小灯泡在1min中内消耗的电能为12J;(3)电源电压为3.5V.
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