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期末复习练习:第十六章 电流做功与电功率
一、选择题
1.随着科学技术的发展,越来越多的用电器进入了我们的生活,下列用电器主要利用电流的热效应工作的是( )
A.油烟机 B.电火锅
C.无人机 D.电视机
2.如图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( )
A.此时电能表的读数为6198.5kW•h B.这个电能表通过的电流一定为10A
C.这个电能表应该在50V的电路中使用 D.电能表是用来测电功率的仪器
3.如图所示的电路中,电源两端的电压持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移,下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数变大 B.电压表V1的示数不变
C.电压表V2的示数变小 D.R1消耗的电功率变小
4.如图所示,某商场一名顾客乘坐自动扶梯上楼,自动扶梯由电动机带动而匀速运动。电动机的电阻为R,两端的电压为U,工作电流为I,上楼时间为t,在此过程中,电动机产生的热量为( )
A. B. C. D.
5.为了乘客旅途的安全,乘坐高铁禁止吸烟。如图甲所示,这是高铁上烟雾报警器的简化原理,其中电源电压保持不变,为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示,当报警电路中的电流减小到某一数值时报警器开始报警。下列说法正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随烟雾浓度增加而减小
B.烟雾浓度增加,电压表的示数增大
C.烟雾浓度增加,整个电路消耗的电功率增大
D.要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,应该选用更小阻值的电阻
6.将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中,电源电压不变。只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像下列说法中正确的是( )
A.电源电压为3V
B.只闭合开关S1时,L的电阻为10Ω
C.再闭合开关S2后,电路总电流为0.8A
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量是24J
7.如图甲所示,电路中的虚线框部分是超导限流器的内部电路,超导限流器是利用超导材料在超导时电阻为零、失超后具有一定电阻的特性制成的一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,超导元件的电阻随电流I的变化关系如图乙所示,当电流小于0.6A时处于超导状态,限流电阻。图甲电路中灯泡L上标有“6V 3W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响下列说法中正确的是( )
A.若电源电压为3V,灯泡的实际功率为1.5W
B.若电源电压为4V,电路的总功率为24W
C.若电源电压为6V,灯泡不能正常发光
D.若电源电压为5V,灯泡短路前后,电流表示数变化了0.5A
8.如图甲所示的电路,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω。先闭合开关S、S1,将滑动变阻器滑片从右端调节至中点;然后断开开关,将滑片调回右端再闭合开关S、S2,又将滑片从右端调节至中点,这两次过程中电压表与电流表示数的I-U图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.电阻R2阻值为10Ω
C.闭合开关S、S2对应的图像是a D.闭合开关S、S2,电路的最小功率为0.9W
二、填空题
9.如图所示,是小明家的脉冲式电能表(3200imp表示指示灯闪烁的次数),若他家同时使用的用电器的总功率不能超过8800W,则电能表能表的额定最大电流值为 A。单独接入某用电器工作30min,电能表指示灯闪烁640次,该用电器的功率为 W。
10.如图所示,电源电压恒为10V,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为10Ω时,电压表的示数为8V,此时电动机正常工作,若电动机内部线圈的电阻为2Ω,则通电1min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J。
11.已知灯L标有“6V 3W”字样,其电流随电压的变化关系如图甲,滑动变阻器R标有“50Ω 2A”字样。如图乙,闭合开关,当滑片移到最左端时,灯L恰好正常发光;调节滑片,当滑动变阻器R的功率是灯L实际功率的2倍时,滑动变阻器R的功率为 W。
12.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“2.5V”字样。只闭合开关S时,小灯泡正常发光。先闭合开关S,再闭合开关S1,前后两次电流表的示数分别为0.3A和0.5A,则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。开关S、S1均闭合时,电路的总功率是 W;通电1min,定值电阻R产生的热量是 J。
13.图为某电热水器内部简化电路图,R1和R2均为电热丝。它有两个档位,加热档功率2200W,保温档功率400W。当开关S1闭合,S2断开时,电热水器处于 档。使用时,用加热档工作35min,水箱内的40kg水由20℃升高到42℃,则电热水器加热档的热效率为 。[水的比热容]
三、实验探究题
14.小丽想“探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关”。他设计的实验电路如图甲所示,图乙为实验电路的装置示意图,两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的液体。
(1)在“探究导体产生的热量跟电阻的关系中”:
①在两个烧瓶瓶中分别接入阻值 (选填“相同”或“不同”)的电阻丝R1和R2;
②该实验是通过 来反映电流通过电阻丝产生热量的多少;
③为了使实验现象更加明显,烧瓶内的液体应选用 (选填“水”、“煤油”)。
(2)在“探究导体产生的热量跟电流的关系”中:
小丽在原有实验基础上进行了改装,烧瓶部分如图丙所示,其余均与原实验相同。在两个烧瓶中分别接入阻值相同的电阻丝R,在温度计b烧瓶外并联了一相同阻值的电阻R,目的是 ;
(3)小丽将乙图中两烧瓶内分别装入质量和初温都相同的不同液体a和b,并接入阻值大小相同的电阻,用来,“探究不同物质的吸热能力”。根据测得的实验数据绘制的图象如丁图所示,由图象可知,液体a的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容。
15.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,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,滑动变阻器R(50Ω 0.5A);
(1)为了保护电路,闭合开关前应将滑片P移至 (选填“A”或“B”)端,
(2)如图甲,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向A端移动时,灯泡变 (选填“亮”或“暗”);
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 ;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;根据图丙图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)完成了上述的实验后,同学们还想测另一只额定电压为的小灯泡的额定电功率,但发现电流表损坏。利用阻值已知的定值电阻设计了如图丁所示的电路,并操作如下:
①连好电路,只闭合开关S、,调节滑动变阻器,使电压表的示数为;
②保持 位置不变,只闭合开关 ,读出电压表示数为;
③小灯泡的额定功率 (用、和表示)
四、计算题
16. 如图所示电路,电源电压恒为4.5V。闭合开关S后,电阻的电功率为9W,电阻的电功率为4.5W。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)整个电路在20s内产生的热量。
17.小文家新买的电火锅内部电路如图甲所示,其主要由保险装置和加热装置组成(不计保险装置的电阻),加热装置由电阻丝R1和R2组成,通过控制开关S1和S2的状态,可实现高、中、低三挡的调节,图乙是电火锅正常工作一次的“P-t”图像,其工作时先用高温挡将水烧开,再用中温挡煮熟食物,最后用低温挡保温,求:
(1)电火锅中温挡工作时,电路中的电流大小;
(2)电热丝R1的电阻值;
(3)若在标准大气压下,电火锅中加入1.5kg初温为56℃的温水,高温挡正常工作6min将水烧开,则该电火锅的加热效率为多少?[]
18.如图所示电路中,灯泡L标有“6V 6W”字样,当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,灯泡L正常发光;当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表的示数是0.2A。不计温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R的最大阻值;
(3)整个电路的最大功率。
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