内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.下图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的( )
A.电饭锅 B.电风扇
C.笔记本电脑 D.电冰箱
2.灯泡“220V 40W”和“110V 40W”,若都在各自的额定电压下使说法正确的是( )
A.比亮 B.比暗 C.一样亮 D.无法确定
3.如图所示,电源电压恒定不变,当S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡变亮,电压表读数变大 B.灯泡变暗,电压表读数变小
C.电路总功率变大,电压表读数变小 D.灯泡功率变小,电压表读数变大
4.李芳家的电能表表盘如图,关于其技术参数的说法错误的是( )
A.适用的电路电压为220V B.该电表应该在50Hz的电路中工作
C.电路已消耗的电能是73256kW·h D.转盘每转3000圈,电路中消耗的电能为 1kW·h
5.如图所示,只闭合开关S时灯的功率为16W;断开开关S,闭合、时,灯的功率为25W。已知电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响。则、两灯灯丝电阻之比是( )
A.1∶4 B.4∶3 C.3∶4 D.4∶1
6.图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示.该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则( )
A.指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B.电动机的发热功率为1.6W
C.电动机的额定功率为 0.08W D.电路的总功率为1.8W
7.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A.电源电压为6V B.该电路的最大功率为3.6W
C.P在b端时,电阻R1的功率为0.1W D.P在b端时,该电路的总功率为0.5W
8.某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,关于电饭煲工作时下列说法中正确的是( )
A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800W
D.保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
二、填空题
9.电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能, 简化电路如图,R1=242Ω,R2=60.5Ω。 当该电饭煲处于“加热”挡工作10min, 其消耗的电能是 J。
10. 如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为 V。当P移到最右端时,电路的总功率 W(结果保留一位小数)。
11.在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为 J。
12.如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变化器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为“0~3V”,电流表量程“0~0.6A”,电源电压恒为4.5V,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,为了保证电路中各元件安全工作,电压表的示数变化范围是 V。
13. 如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的规格“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A。当开关S1、S2同时闭合时,小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光的电阻RL为 Ω,滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);保持开关S1始终闭合,通过调节电路,使电路消耗的最大功率为P1,最小功率为P2,则P1:P2= 。
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.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)整个电路的电功率。
17. 如图所示,电源电压恒定不变。电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样,已知阻值为30Ω。当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电流表示数为0.8A;当滑片P置于中点,开关S先后置于1、2时,电流表示数之比为4∶5。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)当S置于2时,在保证电路安全的前提下,整个电路的最小电功率。
18.如图甲所示为某品牌电饭锅,其内部简化电路如图乙所示,其中均为发热电阻,可实现高温、中温和低温三个挡位的调节。该电饭锅的额定电压为220V,的阻值为220Ω,中温挡的电功率为220W,问:
(1)当开关闭合,开关S接a时,该电饭锅处于哪个挡位?
(2)该电饭锅处于低温挡正常工作时,电路中的电流是多少?
(3)用电高峰期时,若家中只有该电饭锅处于高温挡正常工作,如图丙所示电能表的转盘2min内转了60转,则此时该电饭锅的实际功率是多少?
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.C
5.D
6.D
7.D
8.C
9.热;6×105
10.9;2.9
11.3600
12.1.5~3
13.12;不变;11:3
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:由电路图可知,R与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A测电阻R支路的电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由I可得电源的电压U=U1=I1R1=0.3A×206V
答:电源的电压为6V;
(2)解:干路电流I=0.8A
整个电路的电功率P=UI=6V×0.8A=4.8W
答:整个电路将消耗的电能为4.8W。
17.(1)解:当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由可得,电源的电压
答:电源电压为24V;
(2)解:当滑片P置于中点,开关S置于1时,R1与串联,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,电路中的电流
因电流表示数之比为4∶5,所以,开关S置于2时,电路中的电流
此时电路中的总电阻
R2的阻值
答:电阻R2的阻值为20Ω;
(3)解:当S置于2时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表示数最大为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,此时R2两端的电压为
电路中的最小电流
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
整个电路的最小电功率
答:当S置于2时,在保证电路安全的前提下,整个电路的最小电功率为10.8W。
18.解:(1)由乙图可知,当开关闭合,开关S接b时,并联,此时电路的总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温档;
当开关断开,开关S接a时,串联,此时电路的总电阻最大,故由可知,此时总功率最小,为低温档。
那么当开关闭合,开关S接a时,电路为的简单电路,此时为中温挡。
答:当开关闭合,开关S接a时,该电饭锅处于中温挡。
(2)根据上面的分析可知,当开关闭合,开关S接a时,电路为的简单电路,此时为中温挡,
则的阻值为;
该电饭锅处于低温挡正常工作时,串联,
电路的总电阻为;
则此时电路中的电流为。
答:该电饭锅处于低温挡正常工作时,电路中的电流是0.5A。
(3)该电饭锅处于高温挡正常工作,2min内消耗的电能为
。
则该电饭锅的实际功率为。
答:此时该电饭锅的实际功率是600W。
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