内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.如图是利用电路测量托盘中物体重力的小仪器,其中是定值电阻,是粗细均匀的电阻丝,当托盘上不放任何重物时,滑片恰好处于a端,则下列说法正确的是( )
A.能通过改造电流表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小
B.适当增大电源电压,可使测量结果更精确
C.当托盘内物体的重力变大时,电路的总功率变小
D.托盘内物体的重力越大,接入电路的电阻越大
2.图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,下列说法错误的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L此时的电阻为4Ω
B.再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C.再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为84J
3.为了探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”,李雷设计了如图所示的电路(其中烧瓶内是用电阻丝加热空气),闭合开关后一段时间,发现甲气球膨胀的更大,则下列判断正确的是( )
A.通过R1的电流I1与通过R2的电流I2的大小关系为I1>I2
B.两个电阻丝的阻值R1>R2
C.该电路是探究电流通过导体产生的热量与电流大小之间的关系
D.闭合开关,电阻R1、R2两端的电压关系为U1<U2
4.如图所示的电路中,电源两端电压恒定,、为两个定值电阻,且。开关S闭合时,通过、的电流分别为、,、的功率为、,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.疫情期间,手持式电子测温仪最为常见。如图,甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,为电子测温仪的显示仪,定值电阻为保护电阻,在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的总电功率越小
C.热敏电阻R随着温度的升高,其阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
6.现有两个电阻,甲标有“10Ω1.5A”字样,乙标有“20Ω0.5A”字样.现把它们并联起来接入某电路中,则对该并联电路的说法中正确的是( )
A.干路中的最大电流为2A
B.并联电路两端所能加的最大电压为15V
C.甲、乙两条支路中的电流之比为1:2
D.并联电路的最大电功率为15W
7.下列说法中,正确的是( )
A.的冰没有内能
B.通过导体的电流做功越少,电功率越小
C.自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷
8.L1灯规格为“6V 3W”,L2灯规格为“3V 3W”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A.L1与L2灯丝电阻之比为2:1
B.两灯串联,当电路中电流为0.5A时,L2灯两端电压为3V
C.两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1A
D.两灯并联在3V电压下,L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1:4
二、填空题
9.将一个定值电阻和一个滑动变阻器串联接入12V的电路中,当滑动变阻器接入电路中的阻值为别为4Ω和16Ω时,滑动变阻器消耗的电功率相等,则定值电阻的阻值为 ,滑动变阻器消耗的最大电功率为 。
10.在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻的阻值为。闭合开关S,两电流表的示数分别为和,则电源电压为 V,通电10s,发热 J。
11.5秒内通过某导体横截面的电荷量为3库,通过该导体的电流为 安,若此时该导体两端的电压为3伏,该导体的电阻为 欧。若将该导体两端的电压改变为6伏,则5秒内电流做功为 焦。
12.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,利用这类材料输电,可最大限度地减少 的损耗。
13.如图所示的实验装置,两个相同的透明容器中,封闭着等量的空气,通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源一分钟后, (选填“A”或“B”)U形管内的液面高度差较大。若要探究电流产生的热量与电流大小的关系,则应在右边的容器外 (选填“串联”或“并联”)一个电阻,并将容器内的电阻换为5Ω的。
三、实验探究题
14.在科技制作活动中,科创小组开展制作“户外照明装置”的项目化学习。现有器材:规格相同的小灯泡两个、导线若干、电源一个、开关两个。
(1)方案设计:小组设计了如图甲所示的电路,闭合开关后灯泡发光,但亮度无法改变。请利用现有器材,在图乙中改进电路设计,使该装置有两种亮度,以满足不同的照明需求;
(2)方案分析:在你改进的电路设计中,有一种亮度与原方案的亮度相同,另一种亮度比原方案的亮度 (选填“亮”或“暗”,答案要与“方案设计”相符),原因是 ;
(3)方案反思:有同学发现,家里的照明灯不是白炽灯,于是上网查阅资料,发现常用的照明灯有白炽灯、节能灯和LED灯,如图丙所示,且不同照明灯的发光效率不同。某白炽灯工作时的能量转化如图丁所示,则该白炽灯的发光效率是 ;
(4)方案改进:小组到市场做了调查,发现在相同面积的房间、相同照明效果下,三种灯的具体数据如下表:
灯泡种类
电功率/W
平均使用寿命/h
价格/元
适用房间面积/m2
电费说明
白炽灯
40
1000
2.8
8﹣9
约0.7元/kW•h
节能灯
18
6000
27.5
LED灯
6
50000
13.5
分析表格数据,从经济的角度你推荐小组选用 灯(填灯泡的种类),理由是: 。
15.如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验。
(1)甲、乙、丙三个相同的透明容器中密封着质量相等的空气。实验中通过比较U形管内 来反映导体产生热量的多少,这里用到的实验方法是 法。
(2)探究导体产生的热量与电流大小的关系时,应选用图中 两容器及相连的U形管比较;探究导体产生的热量与电阻大小的关系时,应选用图中 两容器及相连的U形管比较。
(3)通电一段时间后,与 (选填“甲”“乙”“丙”)容器相连的U形管中的实验现象最明显。
四、计算题
16.微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275mL、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min,取出后测得水温是40℃。若水的比热容为。求:
防触电保护类型Ⅰ类
额定容积20L
型号NN-S313WF
电源频率50HZ
额定电压220V
质量12kg
最大功率1100W
(1)微波炉加热时,电路中的电流是多少?
(2)加热过程中消耗的电能是多少J?
(3)加热过程中,水吸收的热量是多少?微波炉的效率是多少?
17.小明按照图甲连接了实验电路,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在不同位置时,电流表和电压表的示数。他利用实验数据作出U-I图像,如图乙所示。电路中的最大电流为1A,最小电流为0.2A。求:
(1)当电流表示数为1A时,定值电阻消耗功率P1;
(2)定值电阻的阻值R1;
(3)滑动变阻器的最大阻值R2。
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