内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.如图所示的用电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A.手机 B.电水壶
C.平板电视 D.笔记本电脑
2.如图是小红家安装的电能表示意图,下列说法中正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪表 B.此时电能表的读数为28187kW·h
C.该电能表应接在220V的电路中使用 D.该电能表允许通过的最大电流为10A
3.灯泡和串联接在某电源上,闭合开关后发现比亮;再将这两个灯泡并联接在原来的电源上,关于并联时的相关判断,下列判断正确的是( )
A.的电压比的电压大 B.的电流比的电流大
C.的实际功率比的实际功率大 D.并联的总功率比串联的总功率大
4.如图甲为穿戴式体温计的简化电路图,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示,闭合开关S,当温度升高时,则电路中( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电路中的总功率变小
5.电阻和阻值为10Ω的是两段由同种材料制成的粗细相同的电阻丝,把它们按图甲所示方式接入电路。只闭合开关,电流表的示数为0.2A;再闭合,电流表的示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.电阻丝的长度较长
C.闭合,消耗的功率为1.5W D.两只开关均闭合2min,电路消耗的电能为180J
6.在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关 S 后,当滑片 P 在某一端点时,电流表示数为 0.3A,小灯泡消耗的功率为 0.9W;当滑片 P 移至中点时,电压表示数变化了 2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为 2W。下列说法中正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为 10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为 20Ω
C.电源电压为 10V D.当滑片 P 在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为 3.6W
7.如图所示,灯泡标有“3V 0.9W”,标有“4V 1W”的字样,闭合开关、,电压表的示数为3V。下列说法正确的是( )
A.灯泡和是串联的 B.电源电压为3V
C.灯泡此时的电阻为10Ω D.电路的总功率为1.9W
8.如图甲所示是某创客兴趣小组自制的肺活量测试装置,吹气时气球膨胀,隔板向上运动。电源电压保持不变,当闭合开关S,向气球吹气,两电表示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.吹气时,电流表和电压表示数均变大
B.电源电压为12V
C.隔板带动指针在a端时,R0接入电路的阻值为15Ω
D.隔板带动指针在ab中点时,电路消耗的总功率为2.7W
二、填空题
9.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,若当地电价为0.6元/kW·h,小明家上月应交电费为 元。若只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为 W。
10.甲灯标有“ ”字样,乙灯标有“ ”字样,将两灯串联起来,则该串联电路两端允许加的最大电压为 V,此时 灯能正常发光。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
11.如图所示是一款有两个挡位的挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220V,加热电阻R1=44Ω,R2=88Ω,只闭合开关S1时,挂烫机的功率是 W。同时闭合开关S1、S2,挂烫机工作中1min消耗的总电能为 。
12.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为。仅闭合开关时,电流表的示数为0.3A;开关和均闭合时,电流表的示数为1.2A,此时通电5min定值电阻上产生的热量为 J。
13.如图所示,电源电压不变,电流表的量程为,定值电阻.,为滑动变阻器,其最大阻值为50Ω,滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的读数为,则电源电压为 V,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器的功率范围为 。
三、实验探究题
14.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察U形管内的 的变化来反映电阻产生热量的多少;
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多;
(3)图中U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,图乙中与并联,目的是使通过与的 不同;
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好,请你分析实验现象不同的原因: 。
15.同学们在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源用三节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整 。(要求滑片向右移动时小灯泡变亮)
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 。
(4)排除故障后进行实验,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,计算出小灯泡的额定功率是
W。
(5)实验过程中小灯泡的亮度发生变化,这说明灯泡的亮度与灯泡的 有关系。
四、计算题
16. 图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V;0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率。
17.如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0,该饮水机的部分参数已知:
额定电压
220V
加热时的总功率
880W
保温时的功率
44W
R1、R2为加热电阻丝。(假设它们的阻值不变)(计算结果若不能整除,保留一位小数)求:
(1)当S和S0闭合时,饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?
(2)在加热状态下,电阻丝R1的阻值为多少?
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是多大?
18. 在如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为6V,灯泡的关系如图乙所示,电压表的量程为0~15V,电流表的量程0~0.6A,变阻器的最大阻值为100Ω,只闭合开关,滑片滑到某处时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A,定值电阻消耗的功率为2.8W。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)只闭合开关,在电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
参考答案
1.B
2.C
3.D
4.C
5.D
6.B
7.B
8.D
9.54.66;600
10.9;乙
11.1100;99000
12.1620
13.24;3.6-4.8Ω
14.液柱高度差;电阻;不是;电流;R3断路
15.;断开;A;小灯泡短路(或电压表短路);0.5;实际功率
16.(1)解:灯L正常发光时的电阻为
答:灯L正常发光时的电阻为12.5Ω;
(2)解:灯L正常发光时,电路中的电流为
根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压为
变阻器R工作10min产生的热量
答:灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量为60J;
(3)解:电源电压降为2.7V后,根据可知,当电路中电流最小时,灯L的实际电功率最小,忽略温度对电阻的影响,则当变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为
则灯L的最小实际电功率为
答:电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率为0.18W。
17.(1)解:当S和S0闭合时,R1、R2同时工作,饮水机处在加热状态;此时电路的总电流为
答:当S和S0闭合时,饮水机处在加热状态;此时电路的总电流是4A
(2)解:加热功率为880W,保温功率为44W,由图可知,R1的发热功率为P1=P加热-P保温=880W-44W=836W
则R1的阻值是
答:在加热状态下,电阻丝R1的阻值为57.9Ω
(3)解:由 可得
则傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是
答:傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是727.3W。
18.(1)解:由题图乙知,当灯泡的额定电压为时,其额定电流为,故灯泡正常发光时的电阻为
(2)解:当只闭合时,滑动变阻器R2和定值电阻R1串联,电压表测量的电压,电流表测电路的电流,因串联电路电流处处相等,所以定值电阻R1的电流也为0.4A,则定值电阻R1的电压为
根据串联分压原理可知电源电压为
(3)解:只闭合时,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压,因为小灯泡额定电流为,故电路中的最大电流,此时灯泡正常发光,变阻器的电阻最小,为
当电压表示数为时,滑动变阻器接入电路阻值最大,则此时灯泡两端电压
由题图乙可知此时电流是0.3A,滑动变阻器接入电路最大阻值
所以只闭合开关,在电路安全的情况下,变阻器连入电路的阻值范围为。
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