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第十八章 电功率 单元练习
一、选择题
1.下列数据中,最接近实际情况的是( )
A.中学生百米赛跑的平均速度约为6m/s
B.家用冰箱的电功率约为1000W
C.人体的正常体温约为40℃
D.正常人10次脉搏时间约为1min
2.如图甲电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端移动至灯泡L正常发光的位置,在此过程中,电流表示数与两只电压表示数的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压是8V B.灯泡L的额定功率是5.6W
C.滑动变阻器的最大阻值是40Ω D.滑动变阻器的最大功率约为5W
3.小明自制了一种测定风速的装置,如图所示,探头和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连,可上、下移动,则下列分析正确的是( )
A.当有风吹过探头时,探头带动滑片P向上移动
B.当有风吹过探头时,通过R2的电流变大
C.风速增大时,电压表示数变大,则电压表应并联在R1两端
D.风速增大时,电路在单位时间内消耗的电能将减小
4.如图,由同种材料制成的甲、乙两导体,并联在同一电路中,闭合开关后,以下判断正确的是( )
A.甲乙两导体电阻的大小关系是R甲<R乙
B.通过甲、乙电流的大小关系是I甲=I乙
C.甲、乙两端电压的大小关系是U甲>U乙
D.在相同时间内,电流通过甲、乙两导体所产生的热量Q甲<Q乙
5.中考体检时用到了身高测量仪。小明为其设计了如图所示的电路,其中电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接。滑片P的位置随人身高改变而改变,从而引起显示仪的示数发生改变。下列说法中正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测身高越高,通过电阻R的电流越小
C.被测身高越高,电阻R0两端的电压越小
D.被测身高越高,电路的总功率越大
6.如图所示是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.电路消耗的总功率变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
7.中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,小明受此启发,用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻(、阻值不随温度变化),设计了煎药壶电路,其中为总开关,电源电压为220V。闭合开关,能实现下表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是
温度t/℃
温控开关
壶内水量V/L
水量开关
的功率P/W
煎煮方式
闭合
闭合
800
武火
断开
闭合
800
武火
断开
断开
100
文火
A.温控开关与水量开关是串联的
B.加热电阻的阻值是
C.若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D.若限流电阻断路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热
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.定值电阻R1标有“20V 40W”,R2标有“50Ω 0.5A”的字样。若将它们串联使用,允许加在它们两端电压的最大值是 V; 若将它们并联使用,电路允许的最大功率为 W。
10.如图所示,电源两端电压保持12V不变,R为滑动变阻器,、为定值电阻,,电流表A的量程为0~3A。若a、b两处都为电流表(量程为0~3A),滑片处于A(A点为滑动变阻器的中点)时,此电路的连接方式是 联。此时a、b处两电流表示数之比为8∶5,电路总功率为52.8W,则R的最大阻值为 Ω。
11.如图甲所示,这是家庭常见的养生壶,该养生壶有“加热”和“保温”两个挡位(如图乙所示),其中加热挡功率为1100W,加热电阻R1的阻值为220Ω。当双触点开关S接触1和2时,养生壶处于 挡;当养生壶调节到加热挡时,通电1min,电流通过加热电阻R2产生的热量为 J。
12.如图甲所示电路,电源电压恒定不变,为定值电阻。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示。当滑片在滑动变阻器的中点时,电路的功率是 W。
13.为了抵御极寒,小胡同学购买了某种品牌的暖手宝,如图所示。暖手宝正常工作时,将电能转化为 能,发热后再通过 方式给人手供暖,该型号暖手宝额定功率为4W,电池容量为5000mAh,充放电时的电压均为5V,则正常工作一小时,该暖手宝消耗的电能为 J。该型号暖手宝产品说明书上说充满一次电可以续航8小时,若不考虑能量的损失,根据你的计算可以判断出该型号暖手宝 (能/不能)续航8小时。
三、实验探究题
14.某实验小组用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(2)请路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 (填字母);
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,移动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为1V,此时应将变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,直到电压表的示数为2.5V时为止;
(4)根据实验数据绘制成了图象如图乙所示,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的正常工作时的电阻是 Ω;
(5)另一实验小组电压表被损坏,老师另给该小组两个开关和一个阻值为10Ω的定值电阻R0,也测出了一个额定电压U额为2.5V的小灯泡的额定功率,他们所设计的实验电路如图丙所示,请根据电路图和操作步骤完成下列问题:
①连接好电路后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I1= A时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不动,断开S1闭合S2,读出电流表的示数为I2;
③则小灯泡的额定功率P额= (用U额、I1、I2表示)。
四、计算题
15.中国是茶的故乡,饮茶与现代茶具的结合更使中国茶文化锦上添花。如图甲示是一款蒸茶器,由茶壶和电加热器两部分组成。通过将水加热成蒸汽熏蒸滤网中的茶叶,提取茶叶中的精华物质,与蒸汽结合后在壶壁凝结成水滴,全部滴进茶壶汇成茶汤。图乙是其电加热器的简化电路图,它有加热挡和保温挡两个挡位。工作电压为220V,R1和R2是电热丝。R1的电阻为96.8Ω,R2正常工作时电功率为100W。某次使用该蒸茶器加热挡蒸茶,容器内装有1kg温度为20℃的水,将水加热至100℃,需要加热700s。水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)蒸茶器的高温挡功率是多少?
(3)蒸茶器烧这些水的效率是多少?
(4)形成茶汤的物态变化有哪些?
16.在物理小组课外活动中,小明小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高、中、低三个挡位的电热器,电路图如图所示,其中R1=2R2。在安全情况下,分别用三个挡位给同一容器中质量1.2kg的水加热(水均未沸腾),所收集的数据如下表。
电热器挡位
额定电压
额定功率
水升高的温度
加热时间
高温
220V
18℃
6min
中温
8℃
8min
低温
100W
4℃
9min
(1)求R1的阻值是多少?
(2)电热器用中温挡工作时,水温升高8℃消耗的电能是多少?
(3)计算用高温挡加热时的效率?
17.物理课外实践小组设计了一个电火锅加热器,其质量约为3kg,底部与桌面的有效接触面积约为60cm2,简化电路图如图所示,均为加热电阻。已知该电火锅的部分参数如下表。【气压为一个标准大气压,,,】。求:
额定电压
220V
小火加热功率
500W
大火加热功率
1500W
(1)电火锅对水平桌面的压强;
(1)R1的阻值;
(3)在此电火锅中加入1.5L初温为的水,正常工作时,用大火将水烧开需要420s,此加热过程中电火锅的加热效率。
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