内容正文:
第十三章小测
第十三章 电功和电功率
一、 选择题(每小题9分,共45分)
1. 北京冬奥会期间,我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套,如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是( B )
A. 电动车 B. 电热水壶
C. 电风扇 D. 洗衣机
B
第1题
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2. 图(a)中甲站在干燥的木桌上,一只手接触火线;图(b)中乙站在干燥的木桌上,一只手接触火线,此时另有丙站在地面上用手去拉乙。甲、乙、丙三人中会触电的是( B )
A. 甲 B. 乙和丙
C. 甲和乙 D. 甲、乙和丙
B
第2题
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3. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的
是( D )
A. “220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V
B. 甲灯额定功率大于乙灯的额定功率
C. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电功率大
第3题
D
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4. ★在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,小聪同学通过正确实验得到的数据如表。分析数据得到的下列结论中正确的是( B )
电压U/V 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.22 0.25 0.30 0.33
B
A. 灯丝的电阻随电压增大而减小
B. 小灯泡的额定功率为0.75W
C. 小灯泡的额定功率为4次功率的平均值
D. 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
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5. ★如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( D )
D
A. 曲线a表示电压表V1示数与电流表示数变
化的关系图像
B. 滑片P在最右端时,灯泡的功率是1W
C. 灯泡的额定电压是6V
D. 灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的
阻值为4Ω
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二、 填空题(每空7分,共35分)
6. 新情境·社会热点 报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的文章,配有如图所示的一幅插图。请你写出插图边的文字说明存在的科学性错误: 显示器待机耗电量为0.4W/h 。并请你给如图配上正确的文字说明: 显示器待机功率为0.4W 。
第6题
显示器待机耗电量为0.4W/h
显示器待机功率为0.4W
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7. 如图所示是一只可调亮度的台灯的内部电路图,它的工作原理是通过开关来调节灯泡的亮度。单独闭合S1比单独闭合S2时 亮 (选填“亮”或“暗”),单独闭合S1时台灯的电功率约为 40.3 W(结果保留一位小数);若灯泡最亮时的电功率为P,灯
泡最暗时的电功率为P1,则P∶P1为 3∶1 。
亮
40.3
3∶1
第7题
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三、 计算题(20分)
8. 如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动的过程中(没有滑到b端),电压表V2与电流表示数变化的图像如图乙所示。
第8题
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(1) 滑动变阻器的最大阻值为多少?
解:(1) 由图甲得,R0和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。闭合开关,当滑动变阻器的滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表V2的示数最大,电路中的电流最小,由图乙可知,此时I=0.2A,U2=6V,所以由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值Rmax===30Ω
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解:(2) 当滑片从a端向b端滑动的过程中(没有滑到b端),滑片移到能接入滑动变阻器阻值最小处时,由图乙知,I'=0.6A,U2'=4V,所以电源电压U电=0.6A×R0+4V ①;由(1)可知,当I=0.2A时,电源电压U电=0.2A×R0+6V ②;由①②可得U电=7V,R0=5Ω。当电流表示数在0.2~0.6A范围内变化时,因为R0是定值电阻,由欧姆定律可得,电压表V1的示数变化范围是1~3V,即电压表V1与电流表示数的关系图像的两个端点分别为(0.2A,1V)
和(0.6A,3V),所以一定不与图乙中的图
像相交
(2) 以上实验过程中电压表V1与电流表示数的关系图像会不会与图乙中的图像相交?
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(3) 以上实验过程中滑动变阻器的最大功率与定值电阻的最大功率之比为多少?
解:(3) 对于定值电阻,由电功率公式可知,当I'=0.6A时,其电功率最大,P0=I'2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W;对于滑动变阻器,由电功率公式可知,当I'=0.6A时,其电功率最大,PR=I'U2'=0.6A×4V=2.4W,所以此过程中滑动变阻器的最大电功率与定值电阻的最大功率之比为2.4W∶1.8W=4∶3
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(4) 若要使滑动变阻器的功率达到最大值,在该实验的基础上应移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为多少?
解:(4) 若要使滑动变阻器的功率达到最大值,在该实验的基础上应移动滑动变阻器的滑片,假设此时的电流为I″,则R0两端的电压为5Ω×I″,滑动变阻器两端的电压为7-5Ω×I″,所以滑动变阻器的电功率P=I″×(7V-5Ω×I″)=-5Ω(I″-0.7A)2+2.45W,当I″=0.7A时,P有最大值,所以要使电流表的示数为0.7A
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9. 小明在进行“探究影响电流热效应的因素”实验时,将如图甲所示的装置按照图乙接入电路.
(1) 小明保持通电时间一定,调节滑动变阻器,是在探究电流通过导体产生的热量与 的关系.
电流
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(2) 实验中,可以通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少.
(3) 小明要探究电热与另一因素的关系,找来了与R的阻值 (相同/不同)的电阻R',分别安装在如图甲所示的两个相同装置中,然后将它们
(串联/并联)接入电路.最终得到该步骤的实验结论为
.
温度计示数的变化
不同
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串联
在电流和
通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多
$$