内容正文:
电能基础训练
一、选择题
1. 现有甲、乙两只电炉,已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻,把它们分别接在电源电压为220伏的电路中,在相同时间内它们放出的热量 ( )
A.甲多 B.乙多 C.同样多 D.无法判断
2. 小刚同学家的电能表上标有“600r/(kW·h)”字样,他用钟表记录了10min内电能表上的转盘转过120r,则他家的用电器在这段时间内消耗的电能是 ( )
A.7.2kW·h B.0.72kW C.0.2kW D.0.2kW·h
3. 如图所示,手电筒中的电流为 0.6A,电源为三节新干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能为 ( )
A.2.7J B.81J C.162J D.9720J
4.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中(如图所示),接通电路后发现L1要亮一些,则下列判断正确的是( )
A.L1的实际电功率要大一些 B.L2的实际电功率要大一些
C.通过L1的电流要大一些 D.通过L2的电流要大一些
5.在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。当电路中接入“6V 6W”的灯泡L,在a、b之间接入一段导线时,闭合开关,灯泡L恰能正常发光;断开开关,在a、b之间换接入一个“6V 3W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法正确的是( )
A.灯泡L将变亮 B.电路总功率变大
C.换接灯泡的亮度大于灯泡L D.换接灯泡的实际功率为3W
6.下图是灯泡L的I—U图像,结合图像分析,下列选项正确的是( )
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时,其实际功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端,电路的总功率为0.24W
D.将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端,电路的总电阻为6Ω
7.图甲所示的电路中,电源电压恒定,滑动变阻器滑片P从b端移到a端,R1两端电压随滑动变阻器R2连入电路的电阻变化的图像如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.电源电压为6V B.R1两端电压逐渐增大
C.该电路的最大总功率为1.8W D.当时,R2的电功率最大
8.如图是一个玩具汽车上的控制电路,小宁对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω。当闭合开关S后,两电压表的示数分别为4V和6V,下列说法正确的是( )
A.电路中的电流为4A,电源电压为6V
B.电动机的功率为16W,它两端的电压为4V
C.电阻R在1分钟内产生热量60J,电动机消耗电能120J
D.若将电阻R换成滑动变阻器,仍不可调节电动机的转速
9.小科发现傍晚时家里的白炽灯突然变暗,主要原因可能是白炽灯的( )
A.额定电压变大 B.实际电压变大
C.额定功率变小 D.实际功率变小
10.如图甲所示是健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是( )
A.蹦床受到的压力减小 B.电流表示数逐渐变小
C.电压表示数不变 D.整个电路消耗的功率逐渐变大
11.某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件,设计了如图甲、乙、丙三个电路,电源电压相同且恒定不变,闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是( )
A.P乙<P甲<P丙 B.P甲>P乙>P丙
C.P甲=P乙=P丙 D.P甲<P丙=P乙
12.标有“220V 100W”的灯泡L1和L3 ,与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4,按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中,四只灯泡工作时最暗的是( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
13.有两只标有“220V40W”的灯泡,灯泡在它两端不超过额定电压时,电流随电压的变化关系如图所示,将它们串联起来接到家庭电路中,消耗的总功率( )
A.大于20W B.等于20W C.小于20W D.等于40W
14.下表为一台电烤箱的铭牌信息,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝,下列说法中错误的是( )
A.电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能是6.6X105J
B.R1的阻值为44Ω
C.R2的值为60Ω
D.电烤箱在低温挡正常工作时电路中R1消耗的电功率是176W
15. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数Ⅰ与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断不正确的是( )
A.R1的最大功率为0.2W B.电源电压为3V
C.R2的最大阻值为10Ω D.电路的总功率变化了1.2W
二、填空题
16.标有“220 V 0.22A”字样的节能灯,正常工作10s电流做的功为 J;若正常工作时发光功率为36W,则这款节能灯将电能转化为光能的效率是 (结果精确到0.1%)。
17.小星学习了电功率知识后,想利用电能表测量家中电热水壶工作时的实际功率。他仔细观察了家中的电能表,表盘参数如图所示,则小星家允许加载的用电器的最大功率为 W。他关闭家中其他用电器,只让电热水壶烧水,发现电热水壶工作1min,电能表转盘转过60r,则该电水壶的实际功率为 W。
18. 某同学在测量小灯泡功率的实验中,根据实验数据,计算并描绘出R-U的图像如图所示。
(1)由图像可知,此灯泡两端电压为零时,灯丝电阻为 ;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为 ,灯泡实际消耗的电功率约为 (保留两位小数)W。
(2)根据R-U图像,可确定小灯泡消耗的电功率 P 与外加电压U的关系,符合该关系的示意图是下列图中的____ 。
A. B.
C. D.
19.如图甲所示为某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示, 为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A 处应安装 ,B处应安装 。(填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙所示,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关 ;要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关 。
(3)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
20.某电能表的表盘上标有“1600 imp/kW·h”的字样。将某品牌的电饭锅(电路图如图所示)接在家庭电路中,只让它处于高温档单独工作12分钟,这段时间内电能表的指示灯烁了320imp(次)。根据以上信息,请回答下列问题。
(1)“kW·h”是 的单位。
(2)电饭锅的开关S连接在 接线柱(选填“bc”.“cd”)。
(3)该电饭锅在12分钟内的实际功率为 瓦。
21.超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流Ⅰ的变化关系如图乙所示,限流电阻R2=24Ω,灯泡L上标有“12V6W”字样。当电源电压为12V时,灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光;若电灯突然短路,此时电路的总功率为 。
三、实验探究题
22.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。
(2)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图2所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(3)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I﹣U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(4)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (填写序号)。
①小灯泡断路②小灯泡短路③滑动变阻器断路④滑动变阻器短路
23.探究小组在进行“测定小灯泡的电功率”的实验中,所用电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V,如图甲所示连接电路。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表的示数为0,则出现故障的原因可能是 。
(2)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填“A”或“B”)端移动。
(3)在将滑片P从阻值最大处移至合适位置的过程中,小组同学记录了多组电压表和电流表的数据,描绘出如图丙所示的I-U图像。其中,U0表示电源电压。若图中的阴影部分表示电压为2.0V时灯泡消耗的实际功率大小,请你在图中将表示此时滑动变阻器消耗的实际功率大小的区域涂黑。
四、解答题
24.国产某品牌手机配置“3.7 V 4200mA·h”大容量电池,采用“超级快充”技术,极大地方便了人们的使用。
(1) 电池充满电后,储存的电能为多少?
(2)两个充电器,一个标注“输出5V 1A”,另一个标注“输出5V 4.5A”,其中哪一个是快速充电器? 请通过计算说明。
25.图甲是小明家新买的一台某品牌储水式电热水器,图乙是其内部结构简化图,其中S1为手动开关,S2为温控开关,当水温升高到50℃时,温控开关S2自动切换到保温状态:R1、R2为水箱中加热盘内的电热丝。该电热水器部分参数如丙所示。
(1)从安全用电角度考虑,乙图中接线柱 (选填“1”、“2”、“3”)应接地线。
(2)当水温升到50℃时,S2自动切换到 (选填“a”或“b”)处,电路进入保温状态。
(3)某天,全家人忘了将手动开关S1切断,一天内电热水器有2小时处于加热状态,其余时间处于保温状态,则该电热水器正常工作一天共消耗多少电能?
(4)计算R1的阻值。
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.A
5.C
6.D
7.C
8.C
9.D
10.D
11.A
12.A
13.A
14.C
15.A
16. 484;74.4%
17. 4400;1200
18.(1)1.5Ω;11.5Ω;0.78
(2)A
19.(1)电阻丝;电动机
(2)S;S、S1
(3)变小
20.(1)电能(或电功)
(2)cd
(3)1000
21.能;20.4
22.(1)
(2)B
(3)0.5
(4)①
23.(1)小灯泡短路
(2)A
(3)
24.(1)电池充满电储存的电能W=UIt=3.7 V.×
(2)两个充电器的功率分别为 5 V×4.5 A=22.5 W>P1,所以标注“输出5V 4.5A”充电器是快速充电器
25.(1)3
(2)a
(3)由表格数据可知,电热水器的加热功率P加热=2200W=2.2kW,一天内的加热状态的工作时间t1=2h,
电热水器的保温功率P保温=100W=0.1kW,一天内的保温状态工作的时间t2=24h-2h=22h,
则该电热水器正常工作一天共消耗的电能:W=W1+W2=P加热t1+P保温t2=2.2kW×2h+0.1kW×22h=6.6kW•h;
(4)由
可知,R2的阻值:
,
R1、R2的串联总电阻:
,
根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值:R1=R-R2=484Ω-22Ω=462Ω。
学科网(北京)股份有限公司
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