内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.只有正电荷的定向移动才能形成电流
B.消耗电能相同的用电器,产生的热量一定相同
C.电流做的功越多,电功率越大
D.金属容易导电是因为内部有大量自由电子
2.白炽灯灯丝断了以后,再搭上继续使用时,有以下几句说法,其中错误的是( )
A.加在灯丝两端的电压不变 B.通过灯丝的电流变大
C.灯泡的实际功率增大 D.灯泡的电阻增大
3.电热水壶通电后不久就能把水烧开,而与电热水壶相连的导线却不是很热,主要原因是( )
A.通过导线的电流较大
B.通过电热水壶的电流较大
C.导线的电阻比电热水壶的电阻小,相同时间内产生的热量较少
D.电热水壶的电阻比导线的电阻小,相同时间内产生的热量较少
4.如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A.若把L、R串联在电路中,电流为0.2A,则该电路电源电压为4V
B.电阻R的电阻值是10Ω
C.若把L、R并联在电压是2V的电路中,干路的电流是0.5A
D.当通过L的电流是0.4A的时候,其消耗的电功率是1.6W
5.下列各电路中,电阻R的阻值和小灯泡的额定电压已知,电流表能正常读数,则能测出小灯泡额定功率的电路是( )
A. B.
C. D.
6.为探究小灯泡的亮度和哪些因素有关,物理兴趣小组设计了如图所示的两个电路。则下列说法正确的是( )
A.串联时,若实际功率较大,则其额定功率较小
B.串联时较亮的灯,并联时一定较暗
C.若两灯并联时亮度相同,它们的额定功率一定相同
D.若额定功率较大,则并联时它的实际功率较小
7.如图是小明家的电能表表盘示意图,表盘上“3000r/(kW·h)”表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转动3000r。断开其他用电器,只让热水壶单独工作2min,转盘转动了100r。下列选项正确的是( )
A.电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器
B.若接在该电能表上的用电器再消耗5kW·h的电能,显示示数将为782kW·h
C.该电热水壶在1min内消耗电能6000J
D.该电热水壶的实际功率为1000W
8.小星同学为实验室设计了一个多档位电加热器,其工作原理图如图所示.其中R1、R2、R3为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其所消耗的电功率可忽略不计.小星设想通过开关的组合,使电加热器能有多档功率.当只S1闭合时,测得功率为200W;当只S2闭合时,测得功率为100W;小星设计此电热器最大发热功率为800W,则( )
A.当只S3断开时,功率为500W
B.此电热器一共可有六档不同的功率
C.三个发热电阻的阻值之比为5:10:2
D.此电热器可能有一档的功率为400W
二、填空题
9.两个分别标有“6Vㅤ2W”和“12Vㅤ8W”字样的灯泡,如果将它们串联在电路中,使其中一个灯泡恰能正常发光,则加在串联电路两端的电压是 。
10.一只标有“6 V 3 W”的小灯泡,接在电源电压为12 V的电路中,为使其正常发光,应 (选填“串”或“并”)联一个阻值 Ω的电阻,该电阻通电20 s产生的热量是 J。(小灯泡灯丝电阻不变)
11.电源电压可调节,如图是额定电压为12 V的灯L的I-U图像,将L与定值电阻 R并联在6 V的电路时,干路电流为0.9 A.将L与R串联在电路中且L正常发光,则此时电源电压为 V,经过10s电路消耗的总电能 J。
12.小强家买了一台电烤箱,如图是其内部简化电路图,单刀双掷开关可分别与触点a、b接触,,,电源电压保持不变。这个电路最多可以实现 个加热档位,该电路可以实现的最大加热功率是 W。(单刀双掷开关只能与触点a或b接触)
13.据报道,某乡村进行电网改造,经测算,有一条线路应采用截面积为2.5mm2的铝芯线,电工在实际安装时却采用了1.5 mm2的铝芯线,结果酿成一场火灾.分析火灾的原因:就是电工安装的导线与测算应采用的导线相比, 较大,根据 定律可知,导线上产生的热量也较多.导致导线的绝缘皮烧坏,最终引发了火灾.
14.由于导体存在电阻,电流通过导线时会因电流的 效应而造成大量的能量损耗,1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下 会突然消失,这种现象称为超导现象,近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就,用超导电缆输电,可大大降低能量损耗,有一段输电线路,输电电流为200A,输电线路的电阻为0.5Ω,若以超导电缆代替该线路输电1h,可节约电能 kW·h。
三、实验探究题
15.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:导线不得交叉;向右移动滑片时,灯泡变暗;
(2)小王连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是 (选填“开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘的图像如图乙所示,根据图像可得小灯泡的额定功率是 W;
(4)在某次实际测量中,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻减小,相应小灯泡的阻值变化了,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。小雨按照图甲正确连接电路后进行实验。
(1)请你将图甲电路补充完整 ;。
(2)若当小雨连好最后一根导线后,立即看到灯泡发出耀眼的光,可能的原因是 (写出一条);
(3)当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为 W;如表是实验中测量的几组数据,其中一个电流数据有误,此数据为 。根据其余正确数据发现小灯泡灯丝的电阻不是定值,分析原因是 ;
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28
0.38
小灯泡亮度
由暗到亮
(4)小雨回忆起之前曾按照图乙所示的电路图进行实验探究时出现的实验现象:闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2不亮,当时他还以为是L2的灯丝断了。通过对表格中内容的分析,小雨明白了灯L2不亮的原因是 ;
(5)接下来,小雨用图丁所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持R2滑片不动的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1,使电压表示数为 V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 W。
四、计算题
17.如图所示的电路中,电源电压为3V恒定不变,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为“6V 3W”,闭合开关S后,电流表的示数为1.25A,不考虑温度对小灯泡电阻的影响。求:
(1)小灯泡的实际功率;
(2)电阻R的阻值;
(3)通电1min,整个电路产生的热量。
18.如图甲所示,这是小明新买的电热饭盒,其额定电压为220V,该电热饭盒有加热和保温两挡,其简化电路图如图乙所示。已知、都是发热电阻,加热挡消耗的功率为200W,发热电阻的阻值为558Ω,S为温控开关,可实现“加热”和“保温”功能的转换。
(1)电热饭盒处于保温挡时,开关S如何连接?
(2)发热电阻的阻值为多大?
(3)用电高峰期电压会降低,若电路中只让电热饭盒单独工作1000s,图丙中的电能表转盘转了150r,则电热饭盒消耗的实际功率为多少?
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