内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.下列数据与家庭常用照明节能灯的电功率最接近的是( )
A.0.1W B.10W C.100W D.1000W
2.如图所示,是小静同学观察到自家电能表的情况,下列说法正确的是( )
A.该电能表在220 V以下的电路中也能正常使用
B.该电能表正常工作的电流为30A
C.表盘上示数的含义为:截止目前,电能表共消耗了1469.5kW•h的电能
D.小静关闭家中其他用电器,只让空调单独工作1min,发现电能表的转盘刚好转了30圈,在这段时间内空调消耗的电能为5.4×104J
3.如图所示,滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.R0没有任何作用 B.电流表示数变小
C.电压表与电流表比值变小 D.电路总功率变小
4.将“220V 100W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2,串联在 220V 的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则会出现( )
A.电源电压会升高 B.灯泡L2更亮一些
C.有灯泡会因为电流过大而被损坏 D.两个灯泡的总功率一定大于40W
5.如图所示,是小灯泡 L 和定值电阻 R 的 I-U 图像,由图像可知( )
A.R的电阻为5Ω
B.小灯泡的电阻为10Ω
C.只将L 与 R 串联在电流为0.2A的电路中,总功率为0.4W
D.只将L 与 R 并联在电压为2V的电路中,干路中的电流为0.3A
6.如图所示电路,电源电压为9V且保持不变,闭合开关后,当滑片P在右端时,电流表示数为0.3A,滑动变阻器消耗功率为1.8W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,小灯泡恰好正常发光。则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为18Ω B.灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C.灯泡正常发光时的功率为2W D.当滑片P移至中点时,滑动变阻器消耗的功率为6.4W
7.如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变,握力显示表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5Ω,不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。电路中电流变化的范围为0.1~0.6A,则下列说法正确的是( )
A.施加的力最大时电路中电流为0.6A B.R1连入电路阻值变化范围是0~30Ω
C.电路消耗的总功率变化范围是0.3W~1.5W D.R1消耗的最大功率为0.45W
8.某同学家中有一个标有“220V 1100W”的即热式水龙头,其电阻为R0,他发现冬天水温较低,春秋两季水温较高,于是他改装了电路,增加了两个相同的发热电阻R、两个指示灯(指示灯电阻不计)和单刀双掷开关S2。其中,开关S2可以同时与a、b相连,或只与c相连,使其有高温和低温两挡,如图所示。正常工作时高温挡和低温挡工作的总电流之比为4︰1,下列说法正确的是( )
A.改装前,正常加热1分钟产生的热量是6.6×103J
B.改装后,高温挡工作时绿灯亮
C.R的阻值为44Ω
D.改装后,低温挡的电功率为275W
二、填空题
9.2023年9月23日,第19届亚运会在杭州隆重开幕,亚运会赛场的草坪下方装有湿度传感器,如图所示是草坪灌溉系统的简化电路图,电源电压恒定,为定值电阻,为湿敏传感器(湿度越大,阻值越小),当电压表示数达到一定值时,系统对草坪自动喷水,闭合开关S,若草坪的湿度减小,则电压表示数 ,电路消耗的电功率 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.小明利用图示电能表测量家中电水壶的实际功率。由表盘信息,家中接入电路的用电器总功率最大不能超过 W;将其它用电器全部关闭后,把电水壶接入电路,观察到电能表指示灯在2min内闪烁80次,则电水壶的实际功率为 W。
11.灯泡L1标有“3V 0.75W”,灯泡L2标有“3V 1.5W”。如图甲所示电路,闭合开关后,灯泡L1和L2均正常发光,则电路总电流I= A。如图乙所示电路,闭合开关后,灯泡L1正常发光,则电源电压U= V,通过灯泡L2的电流为 A。(假设灯丝电阻不变)
12.发热鞋是一种改进后的鞋,它是通过新技术改进传统产品的一种新发明,如图甲所示的可发热皮鞋,它是利用电流的热效应来工作的。妙妙查看了说明书发现:该发热皮鞋由8V电源供电,发热部分由R1和R2组成,电阻R1=6Ω,R2=2Ω。调温挡有高温、低温两挡,其简化电路图如图乙所示。当只闭合开关S1时,为 (选填“高温”或“低温”)挡;在高温挡工作2min产生的热量为 J。
13.小徐用如图甲所示的电路来进行实验,并根据实验所得数据画出了定值电阻R0和滑动变阻器R消耗的功率P随电流变化的图像(如图乙所示)。R0的阻值为 Ω,电源电压为 V,P1为 W。
三、实验探究题
14.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 (填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与 的大小的关系,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多;
(2)图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与电流的大小的关系,R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1︰Q2= 。电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 (选填“相等”或“不相等”),所以R2与R3的阻值 (选填“一定”或“不一定”)相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大,R3应选用 (从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻)。
15. 莉莉在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压为2.5V的小灯泡,电源电压保持6V变,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,连接电路如图甲所示。
(1)电路连接时,莉莉需要 开关;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,同时发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在的故障可能是 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数如图乙所示时,想使小灯泡正常发光,则应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动一些;
(4)完成了上述的实验后,莉莉还想测另一只额定电压为U1的小灯泡正常发光时的电功率,但发现电流表损坏了。莉莉利用阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,并操作如下:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
② (选填“向右调节滑片”“向左调节滑片”或“保持滑片位置不变”),只闭合开关 ,读出电压表示数为U2;
③小灯泡的额定功率P= (用U1、U2和R0表示)。
四、计算题
16.如图所示为一款简易的卷发棒简易电路图,该卷发棒有两个挡位,高温挡为90W、低温挡为50W。
(1)、的阻值分别为多少?
(2)卷发时,先用高温挡加热5 min,随后再用低温挡卷发10 min,卷发棒总共消耗电能为多少?
17.题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温档工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
18.如图甲,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V,0.5A”字样,R为滑动变阻器。当S1闭合,单刀双掷开关S2接a,滑片P位于变阻器的最右端时,灯泡L正常发光,电流表示数为0.9A。灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器R的最大电阻值;
(3)当S1断开,单刀双掷开关S2接b时,调节变阻器的滑片P,使电压表示数为3V时,求滑动变阻器此时的电阻;
(4)当S1断开,单刀双掷开关S2接b时,调节变阻器的滑片P,使电路中的电流最小,此时灯泡实际功率多少?
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