内容正文:
第十八章 电功率
一、单选题
1.“估测”是物体学中常用的一种方法,在家庭生活中,下列估测最符合实际的是( )
A.人们正常交流时的响度约为60dB
B.餐桌的高度约为150cm
C.电冰箱的额定功率约为1000W
D.一个苹果的质量约为5kg
2.下面是某同学对一些物理量的估测,其中最符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为1.5V
B.学生用计算器的工作电流约为0.5A
C.家用电视机的额定功率约为1500W
D.家用空调正常工作2h消耗的电能约为
3.北京冬奥会期间,我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套,如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是( )
A.电冰箱 B.电风扇 C.电饭锅 D.洗衣机
4.如图所示,小明同学设计了一种烟雾报警装置,R0的电阻为40Ω,R为光敏电阻,其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3A时,烟雾报警器报警。开关S闭合后,当电流为0.5A时,光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是( )
A.当R处的烟雾浓度逐渐增大时,电流表的示数变大
B.电源电压为24V
C.当电压表的示数为16V时,烟雾报警器报警
D.当电路中电流为0.4A时,R消耗的电功率为6W
5.下列做功过程中,主要把电能转化为机械能的是( )
A.电灯接在家庭电路中正常发光 B.通电后电动机带动机器转动
C.流动的水推动水轮机转动 D.通电后的电暖器可以用来取暖
6.下列估测中,最接近生活实际的是( )
A.家里电冰箱正常工作时通过的电流约为10A
B.高铁一节车厢长度约为200m
C.人的正常体温约为36.5℃,因此让人最舒适的环境温度为36.5℃
D.中学生正常步行速度大约为3.6km/h
7.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流越大,电流做功就一定越多
C.电功是衡量电流做功多少的物理量
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
二、填空题
8.如图电路,电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R,为二极管。闭合开关S,接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况消耗的功率之比为 。
9.一台电动机正常工作时两端电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为,那么它1min产生的热量为 J,它的转动原理是 。
10.如图所示电路图,电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V6W”字样,滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样。则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际电功率为 W,此时10s内滑动变阻器R上产生的热量为 J。(假设小灯泡的电阻不随温度变化)
11.已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,则灯泡正常发光时的电阻为 Ω;小灯泡的额定功率为 W。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是 A。
12.小明家的电能表月初的示数为,月末示数如图所示,他家这个月消耗电能 。该电能表允许通过的最大电流不超过 A。
13.今年我市全面开通了3G手机通信业务,所谓3G,其实它的中文含义就是指第三代数字通信,第三代与前两代的主要区别在于:传输声音和数据的速度上的提升,它能够处理图象、音乐、视频流等多种媒体形式,以下为某3个手机的主要参数:
手机类型
主屏参数
电池规格
摄像头像素
通话是电流
3G手机
智能手机
拍照手机
3.0英寸
480×800像素
3.7伏 1300毫安时锂电池
500万像素
400mA
该手机通话5min,消耗的电能是 J,充足电后可通话 min.
14.如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的 关系图像。由图可知,定值电阻R的阻值为 Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐 (变大/变小/不变),当小灯泡两端电压为2V时,在10s内流过小灯泡的电流做的功为 J。
三、实验探究题
15.学习小组想探究当小灯泡两端的电压增大时,其实际功率和亮度的变化情况。图1是实验电路图,实验提供的小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)按图1在图2中正确连接实物,要求滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻值变大;
(2)正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表和电压表的指针都有偏转,灯泡却不亮。小明认为一定是因为灯丝烧断了,他的判断是否正确? ;依据是 ;
(3)解决以上问题后,继续做实验。小明移动滑动变阻器的滑片,记录电压表示数、电流表示数及灯泡亮度如表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.61
1
1.5
2.5
3
4.3
电流I/A
0.11
0.2
0.35
0.7
0.94
1.4
灯泡亮度
微微发光
偏暗
较亮
亮
很亮
忽然烧坏
由上表可得,小灯泡两端电压越大,它的实际功率 (选填“越大”、“越小”或“不变”);小灯泡正常发光时的功率为 W;
(4)小红认为不需要滑动变阻器,只通过增加干电池(每节1.5V)的节数也能记录多组实验数据完成该探究实验,你觉得可行吗? ;为什么? 。
16.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表,电压表,开关各一个,导线若干,三种规格的滑动变阻器R1(10Ω,0.5A)、R2(50Ω,0.5A)、R3(20Ω,0.2A)可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择 (选填,或)。选择合适变阻器后,请用笔画线表示导线将图甲中的电路连接完整 ;(要求:变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗)
(2)滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数很大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。根据图丙的图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)在完成(3)以后,欲测量另一种规格的小灯泡的额定功率,调节滑动变阻器时,眼睛应该注意观察 。(选填一个物理器材名称)
四、计算题
17.如图所示电路中,电阻,当开关闭合后,电压表的示数为6 V,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)电阻的阻值。
(2)电源两端的电压。
(3)在1 min内产生的热量。
18.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“5V,2.5W”的字样,滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω,定值电阻R2的阻值为20Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,灯丝电阻不随温度变化,求:
(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少?
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a点时,小灯泡L恰好正常发光,此时定值电阻R2的电功率为多少?
(3)保证电路安全时,该电路消耗的最小电功率。
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