第十六章电流做功与电功率
16.1 电流做功
1.[2017·扬州改编]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.电灯
2.(对应例2)如图为太阳能风扇凉帽,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0.5h,电流做功为____J。
3.(对应例2)一段导体两端的电压为20V,若通电10s的时间内消耗了400J的电能,那么通过该导体的电流是______。如果让“5V0.5A”的用电器消耗相同的电能,则需要正常工作____s。
4.(对应例2)[2016·德州]甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。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0.5A,此时乙灯泡1min消耗的电能是____J。
5.一个定值电阻(温度对电阻无影响)接在电压为U的电路中,在时间T内消耗的电能为W。若接在电压为2U的电路中,通电时间为2T,则电阻消耗的电能为()
A.8WB.4WC.0.5WD.0.25W
6.(对应例3)果果家的电能表月初示数如甲图所示,月末时电能表示数如乙图所示,若一度电按0.5元的单价计算,那么果果本月将缴电费____元;倘若丙电能表消耗的电能与甲电能表闪烁800次消耗的电能一样,则丙电能表将转动______转。
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7.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A。求:
(1)电源电压为多少?
(2)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压为多少?
(3)S1断开,S2、S3闭合时,电阻R2通电1min电流做功为多少?
参考答案
【分层作业】
1.B
2.太阳能108
【解析】已知T=0.5h=1800s,I=50mA=0.05A,
则电功W=UIT=1.2V×0.05A×1800s=108J。
3.2A 160
【解析】电流I1===2A;
工作时间T2===160s。
4.8 180
3
【解析】甲通过的电流为0.5A时,两端电压为2V,乙通过的电流也为0.5A,此时,乙灯泡两端的电压为6V,电源电压U=U1+U2=2V+6V=8V;乙灯泡1min(60s)内消耗的电能为W=U2IT=6V×0.5A×60s=180J。
5.A
【解析】电压为U,通电时间为T时,电能消耗W,则由W=T得R=T;当电压为2U时,2T内将消耗的电能为W′=×2T=W=8W。
6. 45.55 1 500
【解析】果果家本月消耗的电能W=5637.8KW·h-5546.7KW·h=91.1KW·h=91.1度,将缴电费91.1度×0.5元/度=45.55元;甲电能表闪烁800次消耗的电能为W′=KW·h=0.5KW·h,丙电能表转动n=0.5KW·h×3000r/(KW·h)=1500r。
7解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律可得,电源的电压
U=I1R1=0.45A×20Ω=9V;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,电流表测干路电流,通过R2的电流
I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A,
由于并联电路中各支路两端的电压相等,则
R2===30Ω,
当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联,串联电路电流
I′===0.18A,
加在R1两端的电压
U1=I′R1=0.18A×20Ω=3.6V;
(3)S1断开,S2、S3闭合时,电阻R2通电1min(60s)电流做功W=I2RT=(0.3A)2×30Ω×60s=162J。
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