内容正文:
第十八章 电功率 巩固提升 一、 单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意) 1. 下列几种家用电器工作时,主要将电能转化为内能的是( C ) A. 电风扇 B. 油烟机 C. 电烤箱 D. 洗衣机 2. 有一块手机用的电池,上面标明电压为3.7V,容量为2000mA h,它充满电后大约储存的电能为( A ) A. 2.664 104J B. 2.664 107J C. 7.4J D. 7.4kW h C A 一 二 三 四 返回目录 3. 某智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是( C ) A. 增大了手机的电流 B. 减小了手机电路的电阻 C. 减小了手机的功率 D. 增大了手机的功率 4. 1kW h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( A ) A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱 C A 一 二 三 四 返回目录 5. 某白炽灯铭牌上标有“220V 40W”的字样,关于这盏白炽灯的说法正确的是( D ) A. 该灯只能在220V的电压下工作 B. 该灯工作时电功率一定为40W C. 该灯正常工作时的电流为5.5A D. 该灯正常工作时的电阻为1210 D 一 二 三 四 返回目录 6. 如图所示为研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝中各自的电流I甲、I乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下列关系中正确的是( A ) A. I甲>I乙,Q甲>Q乙 B. I甲=I乙,Q甲=Q乙 C. I甲<I乙,Q甲<Q乙 D. I甲>I乙,Q甲<Q乙 A 一 二 三 四 返回目录 7. 如图所示,电源电压不变,在a、b间接一个“3V 1W”的小灯泡,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至图示位置时,小灯泡正常发光。若在a、b间换接一个“3V 1.5W”的小灯泡,欲使其正常发光,则滑片P( A ) A. 应向M移动 B. 应向N移动 C. 应保持不动 D. 向哪移动都无法实现 A 一 二 三 四 返回目录 8. 如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向左移动时,下列说法正确的是 第8题 ( D ) A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大 C. 小灯泡变得更亮 D. 电路的总功率变大 D 一 二 三 四 返回目录 9. 将标有“6V 3W”字样的灯泡L1和标有“8V 4W”字样的灯泡L2并联接在某一电源上,其中一盏灯正常发光,且另一盏灯保证安全。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则灯泡L1和L2的实际电功率之比为( A ) A. 4∶3 B. 1∶2 C. 3∶4 D. 2∶1 A 一 二 三 四 返回目录 10. 将灯L接到电压为U的电路上时,灯的电功率为100W;若将灯L与电阻R串联后仍接在原电路上时,灯L消耗的电功率为64W,设灯丝电阻不变,则此电阻R消耗的功率是( C ) A. 2W B. 8W C. 16W D. 36W C 一 二 三 四 返回目录 二、 多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分) 11. 洗衣机的主要部件是电动机,若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,每分钟产生的热量为960J,则下列说法中正确的是( ACD ) A. 电动机的功率为440W B. 电动机线圈的电阻为110 C. 电动机的发热功率为16W D. 电动机每分钟做的机械功为25440J ACD 一 二 三 四 返回目录 12. 如图所示电路,定值电阻的阻值为R,闭合开关,电路中的电流为I。若在电路中再接入一个电阻,电路中的总电流变化了 I,下列判断正确的是( ABC ) A. 接入电阻的阻值可能为R B. 接入电阻的阻值可能为R C. 电路消耗的总功率变化量是 I IR D. 电路消耗的总功率变化量是(I- I)IR 第12题 ABC 一 二 三 四 返回目录 13. 如图甲所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断正确的是( ABD ) A. R0的阻值是10 B. 电路的最大总功率是25.6W C. R0的最小功率是3.2W D. 滑动变阻器的最大阻值是70 ABD 一 二 三 四 返回目录 三、 填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分) 14. 小林家五月月初和月末电能表的示数如图所示,这个月他家消耗的电能是 80 度,若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,则这个月他家应缴 48 元电费。 15. 在农网改造工程中,改造的内容之一就是把电线换成更粗的,使它的电阻变 小 (填“大”或“小”),在通电时间和电流相同的情况下,导线中产生的热量 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。 80 48 小 减小 一 二 三 四 返回目录 16. 一盏标着“PZ220-100”的电灯,正常工作时的电流是 0.45 A(结果保留两位小数);1kW h的电能可使该电灯正常工作 10 h。 17. 物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。当电炉的电阻丝中通过5A的电流时,每分钟可产生6.6 104J的热量,则这个电炉的电功率为 1100 W,电阻丝工作时的电阻为 44 。 0.45 10 1100 44 一 二 三 四 返回目录 18. 如图,当1、2都为电压表时,闭合开关S1、S2,两表示数之比为2∶3,则R1和R2的比值为 2∶3 ,当1、2都是电流表时,只闭合开关S1,R1和R2消耗功率的比值为 3∶2 。 2∶3 3∶2 一 二 三 四 返回目录 19. 某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡,其内部简化电路如图所示,当开关S置于“1”挡时,该电饭锅处于 保温 (填“加热”或“保温”)挡;若电饭锅保温与加热时总功率之比为1∶5,则电阻R1与R2之比为 1∶4 。 保温 1∶4 一 二 三 四 返回目录 四、 综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位) 20. (6分)如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2为3 ,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.7A,这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变,求: (1) 电阻R1的阻值。 解:(1) 当S1、S2都闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压U=UL=6V;由P=UI可得,灯泡正常发光时通过灯泡的电流IL= =30 第20题 一 二 三 四 返回目录 (2) 当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。 解:(2) 灯泡的电阻RL= =0.4A,小灯泡L消耗的功率PL'=(I')2RL=(0.4A)2 12 =1.92W 第20题 一 二 三 四 返回目录 21. (5分)在测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。 (1) 如图甲所示,连接电路时开关应处于 断开 状态。实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是 灯泡与灯座 (填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良。 断开 灯泡与灯座 一 二 三 四 返回目录 (2) 故障排除后,闭合开关,变阻器滑片P在某处时,电压表示数为2V,电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 左 (填“左”或“右”)端移动。 (3) 当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙,其值为 0.22 A。 (4) 把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中,电路的总功率为 0.8 W。 左 0.22 0.8 一 二 三 四 返回目录 22. (6分)如图所示,在研究电热与哪些因素有关的实验中,同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。 第22题 一 二 三 四 返回目录 (1) 左侧密闭容器内电阻丝阻值为5 ,在右侧密闭容器外部,将一个阻值为5 的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联,目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的 电流 不同,右侧密闭容器内电阻丝的阻值应为 5 ,才能符合实验研究的要求。 (2) 在(1)实验步骤中测得,通过左侧密闭容器内电阻丝的电流大小为1A,则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为 0.5 A;U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化,左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差,说明在 电阻和通电时间 一定时,通过导体的电流越 大 ,导体产生的热量越多。 (3) 某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 装置的气密性不好(或电阻短路) 。 电流 5 0.5 电 阻和通电时间 大 装置的气密性不好(或电阻短路) 一 二 三 四 返回目录 23. (7分)如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12 的水加热到100 正常工作加热了7min。求: (1) 加热挡正常工作时的电流。 解:(1) 5A 一 二 三 四 返回目录 (2) 电阻R2的阻值。 解:(2) 396 一 二 三 四 返回目录 (3) 电热水壶加热水的效率。 解:(3) 80% 一 二 三 四 返回目录 24. (6分)实验室有一个电路“盲盒”,如图所示,已知内部有电源(电压恒为U),R1、R2两个定值电阻,R2阻值是R1的2倍(设R1阻值为R0),它们以某种方式连接,同学们将电流表接入电路,电流表连接A、B接线柱时的示数是连接A、C时的2倍,连接B、C接线柱时,示数为0。 第24题答案 (1) 请在如图的“盲盒”中设计其内部电路。 一 二 三 四 返回目录 (2) 若用电压表进行上述操作能不能判断出电路的结构,并简述理由: 不能,因为当电压表接入A、B或A、C任意两点间时,示数都等于电源电压,只能判断出电源所在的位置,但无法确定R1、R2所在的位置 。 (3) 同学们通过测量发现此“盲盒”与多挡位电器相似:改变连接方式可改变电路总功率。用导线连接接线柱使“盲盒”总功率最大时,最大总功率的值Pmax= (用已知量U、R0表示)。 不能,因为 当电压表接入A、B或A、C任意两点间时,示数都等于电源电压,只能判断出电源 所在的位置,但无法确定R1、R2所在的位置 一 二 三 四 返回目录 25. (7分)某小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时,发现天气太冷肥料不易发酵,于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。 【初步设计】 选取一根粗细均匀的电热丝,将其接在电压恒为U0的电源上 [如图(a)所示],加热功率为P0,该电热丝的电阻R0= 。(不考虑温度对电阻的影响) 一 二 三 四 返回目录 【改进设计】 为获得不同的加热功率,从电热丝的中点处引出一条导线,将电热丝以不同方式连接在电压为U0的电源上,可以得到另外两个加热功率P1和P2,且P1<P2。请你在图(b)甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路,并推导出P1与P2之比。 说明:电热丝上只有a、b、c三处能接线,电热丝的额定电流满足设计需求。 一 二 三 四 返回目录 【优化设计】 为方便操控,再增加一个单刀双掷开关S,通过开关S0的通断和S在1、2触点间的切换,实现加热垫P0、P1和P2三挡功率的变换。请你在图(c)中将各元件连接成符合优化要求的电路。 注意:无论怎样拨动开关,不能出现电源短路。 解:P1∶P2=1∶2 一 二 三 四 返回目录 $$