内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.如图所示的家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电热水器
C.电冰箱 D.笔记本电脑
2.图中甲、乙分别是某家庭3月初和4月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪表
B.该家庭在这一个月的时间内总共用电2000kW·h
C.家庭电路中电能表一般安装在总开关之前
D.1000W的用电器单独接在这个电能表下工作6min,电能表转600圈
3.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小 B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.R1消耗的电功率不变 D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变
4.如图是某家用电器内部电路结构图,其中R1、R2为加热电阻丝(),下列电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,关于其大小说法正确的是( )
A.甲的连接方式,发热功率最大 B.乙的连接方式,发热功率最小
C.丙的连接方式,发热功率最大 D.丁的连接方式,发热功率最小
5.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示.若把这样的两只灯泡串联接在8V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为( )
A.24Ω 0.67W B.24Ω 0.8W
C.20Ω 0.96W D.20Ω 0.8W
6.如图甲是小梦设计的电加湿器简化电路工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示,电压表量程为“”。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A.环境湿度增加,电压表的示数变小 B.环境湿度为40%时,电压表的示数为4V
C.电路消耗的总功率最大为3.6W D.电压表的示数为2V,环境湿度为60%
7.如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻R的阻值为4Ω。闭合,电压表的示数为,电路的总功率为。断开后闭合,电压表的示数为,电路的总功率为,小灯泡正常发光。若,则小灯泡的额定电压为( )
A.2V B.3V C.4V D.5V
8.如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中,分别测出几组对应的电压值和电流值,通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P,并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象,如图乙所示。下列有关说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值20Ω B.电源电压16V
C.R0的阻值10Ω D.整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比为1:5
二、填空题
9.如图所示,电能表的示数为 kW·h,在某段时间内,转盘转过1800圈,则此段时间内用了 度电.
10.小明采用如图所示的方法连接,闭合开关S,两个灯泡都亮了。若电源电压为,灯泡的规格均为“”(灯丝电阻恒定不变),则每个灯泡的电阻是 ,每个灯泡的实际功率是 W。
11.如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的 效应,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则10s内产生 J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 (选填“大”或“小”)的电阻。
12.甲、乙两只小灯泡的额定电压均为6V,灯泡的I﹣U图像如图,将两灯泡并联接入电源电压恒为3V的电路中,电路总电阻R= Ω;当将它们串联接入另一电压恒定的电路中,闭合开关,其中一只灯泡正常发光,则电路总功率P= W。
13.如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L上标“3V 1.5W”字样(灯丝电阻不随温度变化),灯泡正常发光时的电流为 A。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P,使小灯泡L正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω,滑动变阻器R的电功率为 W。
三、实验探究题
14.小涵同学在进行“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验时采用了如图所示的装置,请仔细观察图甲、乙。
(1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)图甲实验表明,在 相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。通过焦耳定律的学习可知,若通电时间相同,左右两容器中电阻产生的热量之比为 ;
(3)图乙实验在探究电阻产生的热量与通过它的电流的关系时, (选填“可以”或“不可以”)将右侧容器外的电阻换成10Ω。
15.小致做测定“小灯泡额定功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图甲是小致没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小致将实物电路连接完整;
(2)闭合开关,小致发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可能是 ;
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
(3)小致通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图乙所示的U-I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率P额= W;
(4)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 ;
A.“10Ω 2A”的滑动变阻器
B.“20Ω 1A”的滑动变阻器
(5)当小灯泡两端的电压1.25V时,小灯泡的实际功率 。
四、计算题
16.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω。当开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)整个电路工作100s消耗的电能。
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.家用电热水壶有加热和保温两档,内部电路简化示意图如图甲所示,其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。小明使用该电热水壶烧水过程中,消耗的电功率随时间变化的图像如图乙所示。求:
(1)当开关S接到1处,电路处于加热状态还是保温状态?
(2)电阻R1的阻值;
(3)保温状态时的电流。
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