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第十六章 电流做功与电功率
(时间:75分钟 分值:70分)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.英国物理学家 做了大量的实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,这一发现发展了电热学理论,为电热应用做出了杰出的贡献。
2.小明家上个月共消耗电能100 kW·h,合 J。
3.如图所示,这是一种广泛用于公共场所的应急照明灯,其在正常照明电源发生故障时,能有效地照明。使用前,应先对应急灯蓄电池充电,这个过程中电能转化为 。
4.图为一只灯泡的铭牌,该灯泡正常工作 h消耗1 kW·h的电能。
5.一天小明观察到家中的电能表在一段时间内转了60转,如图所示,则该时间内家中的用电器消耗的电能是 度。
6.某电热驱蚊器发热元件正常工作时的电阻为8800 Ω,接在家庭照明电路中,正常工作100 s产生的热量是 J。
7.一盏标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,接入电压为12 V的电路中,若要使灯泡正常发光,则需串联一个阻值为 Ω的电阻。
8.现有两个电热丝,甲标有“10 Ω 1 A”字样,乙标有“15 Ω 0.6 A”字样,把它们并联起来,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多为 J。
9.某玩具车电动机的转子线圈电阻R0=1 Ω,一同学把该电动机接入如图所示的电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电动机正常工作,此时电压表的示数为9 V,电流表的示数为1 A,则正常工作1 min,该电动机把 J的电能转换为机械能。
10.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像,将它们接入电路中(如图乙所示),只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1 W;再闭合开关S1,此时电路消耗的总功率为 W。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是 ( )
12.下列数据中,最接近实际情况的是 ( )
A.普通家用电风扇的工作电流约为2 A B.电饭锅加热挡的功率约为100 W
C.对人体安全的电压为36 V D.家用日光灯灯管的功率约为40 W
13.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.通过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
14.小明做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是 ( )
A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小
15.如图所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡L2并联后,接在6 V的电源上(设灯丝电阻不变),则 ( )
A.两灯的实际功率之和等于12 W
B.两灯的实际功率之和大于12 W
C.灯泡L1比灯泡L2亮
D.灯泡L2比灯泡L1亮
16.标有“2 V 2 W”的小灯泡L1和标有“3 V 1.5 W”的小灯泡L2串联在电路中时,电路两端允许加的最大电压是 ( )
A.3 V B.4 V C.5 V D.2 V
17.如图所示,电源电压为6 V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,定值电阻R0的电阻为5 Ω。闭合开关,移动滑片,发现能使电流表(“0~0.6 A”或“0~3 A”)和电压表(“0~3 V”或“0~15 V”)的指针同时达到满刻度线,则R0的电功率与电流的关系图像可能是 ( )
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.一家庭用的白炽灯标有“220 V ?W”字样,额定功率数值已模糊不清。小明想到利用如图所示的家庭电能表(表盘上标有“3200 imp/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3200次)也能测出其额定功率。
(1)该电能表允许通过的最大电流是 A。
(2)为完成实验,还需补充的一个器材是: 。
19.小明在探究“电流通过导体时产生的热量与电阻大小关系”的实验时,设计了如图所示的电路,将阻值分别为10 Ω和20 Ω的电阻丝串联接入电路,把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触)。
(1)小明思考,若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧,据此 (选填“能”或“不能”)判断该电阻丝产生的热量多。
(2)闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下,选择下列 (填字母序号)组电阻丝进行实验更可行。
A.20 Ω 30 Ω B.15 Ω 15 Ω C.5 Ω 25 Ω