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第十八章 电功率 单元测试
一、选择题
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.中学生手掌的宽度约为20cm
B.教室里节能灯的电功率约为100W
C.中学生100米跑成绩约为15s
D.一瓶500mL的矿泉水质量约为5kg
2.小灯泡L的额定电压为3.8V,定值电阻R阻值为20Ω,闭合开关,流过R的电流为0.1A,流过L的电流为0.2A。下列说法中正确的是( )
A.灯泡此时的电阻为19Ω B.灯泡此时两端电压为2V
C.定值电阻两端电压为3.8V D.灯泡的实际功率为0.76W
3.小林受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度降低时电路的总功率变大
4.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“ 1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡上标有“4.5V 1.35W”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是3.6W
B.电流表的最小示数是0.15A
C.小灯泡的最小功率是0.75W
D.滑动变阻器阻值的调节范围是
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.如图所示,小明家电能表的表盘读数为 ,他将电水並单独接在电路中烧水,壶内水的质量为,初温为28℃,加热水温升高了50℃电能表的指示灯闪烁60次,在这段时间内水吸热 J,电水壶的实际功率是 W。
10.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“12V;12W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S1,断开S2,灯泡L正常发光,此时电流表的示数为 A;闭合开关S1、S2,电流表示数为1.5A,则电源电压为 V;闭合开关S1,断开S2,通电30s定值电阻R产生的热量是 J。
11.如图所示,电源电压恒定,电阻R1=15Ω,R2=10Ω。若同时闭合S、S1时,电压表示数为6V;若同时闭合S、S2时,电压表示数为2V;若同时闭合S、S1、S2时,通电1min电路中消耗的总电能是 J。
12.如图所示,电源电压恒定。灯泡标有“6V 3W”,闭合开关S1,把S和触点“1”接触,调节滑动变阻器使灯泡正常发光,电流表示数为0.3A;保持滑片位置不变,闭合开关S1,把S和触点“2”接触,电流表示数为 A。
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.电学实验课上,老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“0.5A”字样的小灯泡、电源电压恒为3V的干电池等器材。利用所学的知识,请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
(1)探究电流与电阻关系:
①小鹏连接了如图甲所示的电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线 ;
②电路中接入5Ω定值电阻,闭合开关,移动滑片,电流表示数如乙图所示,为 A;
③用10Ω电阻替换5Ω电阻后,滑片应该向 调节,经过多次实验,分析实验数据,电流与电阻成 ;
④正确连接电路后,根据现有器材,为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验,电压表示数最大为
V;
(2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的正常工作时的电阻。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源(以上两器材均能满足实验要求),经过思考,利用原有的“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1和电流表等器材,小鹏设计了如图丙所示的电路,请你帮他完成实验;
①先将R1、R2的滑片移至最右端,闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,此时电流表的示数为0.3A,则电源电压为 V;
②将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动R2的滑片,直至 ,此时灯泡正常工作;
③保持R1、R2滑片位置不变,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A;
④小灯泡正常工作时的电阻为 Ω,额定功率P额= W。
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.如图甲所示为一个超声波加湿器,其内部湿度监测装置的简化电路图如图乙所示。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为100mA时,消耗的电功率;
(2)当环境湿度为60%时,电压表的示数;
(3)该装置能监测的最小湿度。
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