内容正文:
第1节 电能 电功
一.各种用电器使用时的能量转化(共7小题)
二.电能的国际单位、常用单位及换算(共4小题)
三.电能表的作用和读数(共7小题)
四.利用电能表的主要参数计算电能(共8小题)
五.电功的概念、单位及换算(共4小题)
六.影响电功大小的因素(共4小题)
七.电功的公式及简单应用(共12小题)
一.各种用电器使用时的能量转化(共7小题)
1.一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴,2025春晚精彩纷呈,融合传统与科技,隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目,简直让人眼前一亮!《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时,电机驱动机器人,主要是将电能转化为( )
A.化学能 B.机械能 C.内能 D.光能
【答案】B
【详解】机器人快速奔跑运动时,电机驱动机器人,电机消耗电能,获得机械能,因此其主要是将电能转化为机械能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.在对机器人进行性能测试时,模拟了多种地形运动场景(如图)。在它加速上坡的过程中,下列关于能量转化的分析正确的是( )
A.机器人的动能增大,机械能增大
B.机器人的重力势能增大,机械能不变
C.机器人的动能转化为重力势能
D.机器人将电能全部转化为动能
【答案】A
【详解】AB.机器人加速上坡的过程中,速度变大,高度变高,质量不变,所以动能、重力势能都增大,故机械能增大,故A正确,B错误;
C.机器人加速上坡的过程中,动能和重力势能都增大,是由电能转化而来的,故C错误;
D.机器人将电能一部分转化为动能,还有一部分转化为重力势能,故D错误。
故选A。
3.如图所示为上海科技活动节推出的一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术。在夏天,当江水循环到冷凝器时,利用江水与冷凝器存在的温度差实现降温。下列说法不正确的是( )
A.电泵将江水抽上岸时,主要将电能转化为机械能
B.江水降温过程中,主要通过蒸发吸收大量热量
C.用江水降温主要是用了水的比热容较大的特点
D.此技术是通过热传递的方式带走室内热量,从而实现降温
【答案】B
【详解】A.电泵将江水抽上岸时,消耗电能,主要将电能转化为水的机械能,故A正确,不符合题意;
BD.江水和冷凝器之间存在温度差,所以热量会从高温物体传递给低温物体,因此发生的是热传递;通过热传递的方式带走室内热量,从而实现降温,故B错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可以用江水降温,故C正确,不符合题意。
故选B。
4.关于电阻、电功和电能,下列说法正确的是( )
A.白炽灯用久后,其内钨丝由于升华变细,其电阻变小
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
D.电流做功的过程就是电能转化成其它形式的能的过程
【答案】D
【详解】A.导体的电阻大小与横截面积有关,其它因素相同时,横截面积越小电阻越大,白炽灯用久后,其内钨丝由于升华变细,横截面积变小,其电阻变大,故A错误;
B.导体的电阻大小与导体的材料、导体的长度、导体的横截面积有关,与电流无关,故B错误;
C.电流所做的功取决于电压、电流和通电时间,因此只知道其中一个或两个因素,不能判断电功的大小,故C错误;
D.用电器消耗电能,电流做功的过程就是电能转化成其它形式的能的过程,故D正确。
故选D。
5.央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为 能;给机器人充电时,电能转化为 能储存在蓄电池里。
【答案】 机械 化学
【详解】[1]机器人工作时,消耗电能,获得机械能,因此其主要是将电能转化为机械能。
[2]充电时消耗电能,是将电能转化 为化学能储存在蓄电池里。
6.如图所示是一款适合有小孩或宠物家庭使用的无叶风扇,其工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使出风口周围空气流速 ,压强 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。无叶风扇工作时主要将 能转化为 能。
【答案】 变大 变小 电 机械
【详解】[1][2]流体压强与流速关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。无叶风扇工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使出风口周围空气流速变大,压强变小,从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。
[3][4]无叶风扇工作时消耗电能,推动气流运动,主要将电能转化为机械能。
7.如图,在高铁的车顶有一个“受电弓”,它与“接触网”紧密接触获得电能,再通过高铁的牵引电机转化为 能,从而驱动高铁运行;为获得电能,“受电弓”的材料必须是 (选填“导体”、或“绝缘体”)。
【答案】 机械 导体
【详解】[1]在高铁的车顶有一个“受电弓”,它与“接触网”紧密接触获得电能,再通过高铁的牵引电机使得高铁高速运动,将电能转化为机械能。
[2]为获得电能,“受电弓”的材料必须导电性好,是导体,便于电流的传输。
二.电能的国际单位、常用单位及换算(共4小题)
8.在国际单位制中,电能的单位是( )
A.伏特(V) B.安培(A) C.欧姆(Ω) D.焦耳(J)
【答案】D
【详解】A.伏特是电压的单位,故A不符合题意;
B.安培是电流的单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的单位,故C不符合题意;
D.焦耳是功和能量的单位,也是电能的单位,故D符合题意。
故选D。
9.关于单位“焦”,正确的说法是( )
A.1焦=1伏·库 B.在国际单位制中,热量的单位是焦耳
C.1焦=1牛·米 D.磁能的单位也可以用焦耳
【答案】ABCD
【详解】A.由得
故A正确;
B.在国际单位制中,焦耳也是热量的单位,故B正确;
C.由得,1焦表示用1牛的力使物体在力的方向上前进1米,故C正确;
D.磁能也是一种能量,它的单位也可以用焦耳,故D正确。
故选ABCD。
10.人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献,为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。如:电能的国际单位是 ,欧姆是 的单位。
【答案】 焦耳 电阻
【详解】[1][2]焦耳是功和能的基本单位;欧姆是电阻的基本单位。
11.合理分类和利用垃圾已经成为一种生活时尚,可以保护环境、变废为宝。焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术。我省某市垃圾发电站每日处理生活垃圾约3000t,日发电量,合 J。如果将该发电站每日所能处理垃圾完全燃烧,能产生 J的热量,所产生热量的70%用来加热水,能使 kg的水从20℃升高到45℃。【垃圾的平均热值为q=5×106J/kg,水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】 3.24×1012 1.5×1013 1×108
【详解】[1]因
故
[2]如果将该发电站每日所能处理垃圾完全燃烧,能产生的热量为
[3]所产生热量的70%用来加热水,则水吸收的热量
由可得,水的质量
三.电能表的作用和读数(共7小题)
12.如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C.该电能表允许通过的最大额定电流为10A
D.家中用电器消耗1J电能,该电能表指示灯闪烁3000次
【答案】B
【详解】A.电能表虚线框内的数字为小数位,所以该电能表的示数为2168.2kW⋅h,故A错误;
B.电能表测量一定时间内家用电器消耗的电能,秒表测量时间,利用功率公式就可估测家中用电器的实际功率,故B正确;
C.该电能表的标定电流为10A,但该电能表允许通过的最大电流为40A,故C错误;
D.家用电器消耗1kW⋅h的电能,即3.6×106J的电能,该电能表指示灯闪烁3000次,故D错误。
故选B 。
13.小茗同学学习电能表知识后,回家仔细观察了她家的电能表如图所示,下列她针对此电能表的说法中正确的是( )
A.“10(20)A”是说这电能表的标定电流是20安
B.“10(20)A”是说这电能表的额定最大电流是10安
C.此电能表应该接在220V的电路中使用
D.“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘,每转过1转,消耗的电能是600kW·h
【答案】C
【详解】AB.“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,额定最大电流是20A,故AB错误;
C.家庭电路的电压是220V,220V表示电能表应该在220V的电路中使用,故C正确;
D.“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘,每转过600转,消耗的电能是1kW·h,故D错误。
故选C。
14.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电能表是测量消耗电功率的仪器
B.这段时间内他家消耗的电能为903kW•h
C.这个电能表的测量值是以“J”为单位
D.电能表的转盘转过1800圈,这段时间他家的用电器共消耗电能1.8×106J
【答案】D
【详解】A.电能表是用来测量用户在一段时间内消耗电能的仪表。故A错误;
B.电能表最后一位是小数,这段时间内他家消耗的电能为,故B错误;
C.由电能表参数可知,此电能表测量值是以为单位的,故C错误;
D.电能表的转盘转过1800圈,这段时间他家的用电器共消耗电能为。故D正确。
故选D。
15.电能表示数如图所示,此时示数为 kW•h。小明给充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA•h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电,需要消耗电能 J,若如图的电能表指示灯闪烁900次,则电能表铭牌上应标记“ imp/(kW•h)”。
【答案】 248.6 3000
【详解】[1]电能表是测量电能的仪表,它的单位是千瓦时,最后一位是小数。由图知道,此时示数为248.6kW•h
[2]充电宝容量为60000mA•h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电,需要消耗电能为
[3]电能表正常工作时记录用电器消耗的电能和闪烁的次数成正比,所以有
解得N=3000
16.某天上午10点,小明家电能表示数为220.6kW·h,到下午3点时电能表示数如图所示,则这段时间内小明家消耗的电能为 J,他家输电线路干路中的总电流为 A。
【答案】 3.96×107 10
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,由图可知电能表的示数是,则他家在这段时间内消耗的电能
[2]他家输电线路干路中的总电流为
17.小巴观察到家里的电能表的表盘如图所示,他想检测该电能表是否准确,于是用电压表测得电路电压为220V,将标有“220V,1200W”字样的电热水壶接入电路中,只让电热水壶工作,通过计算可知1h后电能表读数应为 。在一个标准大气压下,将20℃的一壶水烧开,用时420s,已知电热水壶放出的热量的被水吸收,则壶中水的质量是 kg。
【答案】 108.8 1.2
【详解】[1]电热水壶的功率,工作时间,则电热水壶1h消耗的电能
由图可知电能表的初始读数为107.6kW·h,那么1h后电能表的读数应为107.6kW·h+1.2kW·h=108.8kW·h
[2]电热水壶的功率,工作时间,则电热水壶放出的热量
已知水吸收的热量是电热水壶放出热量的80%,则水吸收的热量
在一个标准大气压下,水的沸点,水的初温,则温度变化量
根据热量计算公式,则水的质量
18.(1)如题图中电流表的读数是 A;如果接线的是另一个量程,则读数是 A,分度值是 A。
(2)如题图是电能表,它是计量 的仪器。它的转盘转动快,表示 ;如果这个电能表上的转盘在 30min 内转了 1500转,则消耗的电能是 kW·h。
【答案】 1 0.2 0.02 电能 消耗电能快 0.5
【详解】(1)[1]电流表大量程,分度值0.1A,示数为1A。
[2][3]接小量程,分度值0.02A,示数0.2A。
(2)[4]电能表是用来测量电能的仪器。
[5]转盘转动快,说明用电器消耗电能的速度快。
[6]用电器 30min 内消耗的电能是
四.利用电能表的主要参数计算电能(共8小题)
19.如图所示是一个电能表的表盘,关于该表的有关说法正确的是( )
A.是用来测量电功率的仪器
B.工作时最大电流不允许超过10A
C.表盘示数为10226kW·h
D.接在该表上的用电器消耗1kW•h的电能,转盘转动600转
【答案】D
【详解】A.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,故A错误;
B.“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,20A是指这个电能表额定最大电流,故B错误;
C.电能表最后一位数字是小数位,表盘示数为1022.6kW·h,故C错误;
D.“600r/(kW·h)”表示接在该表的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转600转,故D正确。
故选D。
20.图是小晋家上月初和上月末电能表示数。结合表盘上的信息可知,下列说法正确的是( )
A.小晋家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小晋家上个月消耗的电能为1011kW·h
C.指示灯闪烁1600次,家庭电路耗电36J
D.指示灯闪烁的次数越多,说明消耗电能越多
【答案】D
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小晋家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
B.小英家上月消耗的电能为W=5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h
故B错误;
CD.1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多;指示灯闪烁1600次消耗的电能
故C错误,D正确。
故选D。
21.在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让图甲所示空调工作3min,测得电能表指示灯闪烁120次。若只让图乙所示的电视机工作0.1h,则电能表指示灯闪烁的次数最可能是( )
空调
电视机
额定电压
220V
220V
额定功率
1200W
120W
A.6次 B.12次 C.24次 D.48次
【答案】C
【详解】由表中数据可知,空调的额定功率为1200W,工作3min,消耗的电能
电能表指示灯闪烁120次,由
可得电路中每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁次数
由表中数据可知,电视剧的额定功率为120W,工作0.1h,消耗的电能
则电能表指示灯闪烁的次数
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
22.电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW·h)”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁的次数),将某电热水器单独接在电路中,电能表指示灯闪烁了315次,则该电热水器在上述时间内消耗的电能是 J,如果这些热量全部被、的水吸收,水的温度可升高 ℃。[,1个标准大气压]
【答案】 50
【详解】[1]电能表参数“3000imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能,指示灯闪烁3000次。闪烁315次对应的电能为
[2]水吸收的热量,理论上升高温度
但标准大气压下水的沸点为100℃,初始温度50℃,实际最高温升为
23.小丽设计了一个充电的电子身高测量仪,工作原理如图-1所示,电池容量为,电压恒为20V,身高显示表由电压表改装而成。绝缘板与滑动变阻器的滑片P固定在一起。定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。接在电路中的作用是 ,站在测量仪上的同学越高,身高显示表的示数 (选填“越大”“越小”或“不变”),为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过 cm;根据图-2中电能表参数,只给测量仪充满电过程中,电能表指示灯闪烁 次。
身高/cm
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
【答案】 保护电路 越大 185 110
【详解】[1][2][3]分析电路可知,、滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测电压。接在电路中可以防止在滑动变阻器接入电路阻值过小时电路中电流过大,起到保护电路的作用;站在测量仪上的同学越高,滑动变阻器接入电路阻值越大,根据串联分压原理,电压表示数越大,则身高显示表的示数越大;电压表的量程为0~15V,所以电压表示数最大为15V时,测量的身高最大,根据串联分压原理则有
解得此时接入电路阻值。由表可知对应的身高为185cm,则为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过185cm。
[4]给测量仪充满电消耗的电能为
则电能表指示灯闪烁次数为
24.(1)小明给充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电,需要消耗电能 J,若如图所示的电能表指示灯闪烁900次,则电能表铭牌上应标记“ imp/kW·h”。
(2)壶中装有密度为1.0×103kg/m3,体积为2L的水。根据Q=qV,若天然气的热值为q=4.2×107J/m3,完全燃烧V=1.0×10-2m3的天然气放出热量为 J,其中40%的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃。
【答案】(1) 1.08×106 3000 (2) 4.2×105 20
【详解】(1)[1]充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电,需要消耗电能为
[2]电能表正常工作时记录用电器消耗的电能和闪烁的次数成正比,根据电能表计算电能,其中,
则
(2)[1]天然气完全燃烧放出的热量
[2]水的体积
根据可知,水的质量
由题可知,水吸收的热量
由可知,水的温度变化量
25.物理小组对如图甲所示的电煮锅的相关问题进行了研究,他们将电煮锅单独接入家庭电路中,观察到电煮锅将1.5kg食物从20℃加热到100℃时,如图乙所示的电能表转盘转了500r。食物的比热容,求
(1)食物吸收的热量;
(2)电煮锅的加热效率。
【答案】(1)4.8×105J (2)80%
【详解】(1)食物吸收的热量
(2)消耗的电能为
电煮锅的加热效率
26.小明和小华协作测量如图甲所示的家用养生壶的热效率(水吸收的热量与消耗电能之比),单独将该养生壶接入家庭电路中进行测试。该养生壶将1kg水从20℃加热到80℃的过程中,如图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次。已知,求该过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)养生壶消耗的电能;
(3)养生壶的热效率。
【答案】(1) (2)0.1kW·h或 (3)70%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)养生壶消耗的电能
(3)养生壶的热效率
五.电功的概念、单位及换算(共4小题)
27.下列关于物理量、物理量符号及其可用的对应单位、单位符号都正确的是( )
A.机械效率——P——瓦(W) B.质量——V——升(L)
C.电功——W——千瓦时(kW•h) D.燃料热值——q——焦•千克(J•kg)
【答案】C
【详解】A.机械效率的符号是η,没有单位,故A错误;
B.质量的符号是m,国际单位制中单位是千克(kg),故B错误;
C.电功的符号是W,国际单位制中单位是焦(J),还有常用单位千瓦时(kW•h),故C正确;
D.燃料热值的符号是q,国际单位制中单位是焦/千克(J/kg),故D错误。
故选C。
28.下列单位中哪个是电功的单位( )
A.瓦特(W) B.千瓦时(kW·h) C.安培(A) D.欧姆(Ω)
【答案】B
【详解】A.瓦特(W)是功率的单位,故A不符合题意;
B.千瓦时(kW·h)是电功或电能的单位,故B符合题意;
C.安培(A)是电流的单位,故C不符合题意;
D.欧姆(Ω)是电阻的单位,故D不符合题意。
故选B。
29.我国新能源电动汽车已形成较为完整的产业链。某厂家所生产的一款新能源汽车搭载100kW·h的三元锂电池,在试驾过程中汽车在水平路面上匀速行驶时所受阻力为500N。若电动汽车行驶过程中消耗的电能全部转化为机械能,则电动汽车可行驶 m。
【答案】
【详解】汽车行驶过程中,克服阻力做功,若电动汽车行驶过程中消耗的电能全部转化为机械能,则电动汽车可行驶的距离为
30.某市区高架桥上修建了一段既可以控制噪声又可以提供电能的全封闭“光伏声屏障”试验路段如图所示,“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约,相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量()。
【答案】 电能
【详解】[1]太阳能电池板的工作原理是光电效应,即直接将太阳能转化为电能。
[2]试验路段每年发电W=1.7×105kW⋅h=1.7×105×3.6×106J=6.12×1011J
燃烧无烟煤释放的能量Q=mq无烟煤,且 Q=W=1.7×105kW⋅h,所以燃烧无烟煤的质量
六.影响电功大小的因素(共4小题)
31.在“探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所示的电路,以下说法中正确的是( )
A.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B.此电路探究的是电功与电压的关系
C.实验中,通过电压表的示数反映电功的大小
D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流,可以进一步探究电功与电流的关系
【答案】B
【详解】由电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,两电压表分别测两灯泡两端的电压;
A.两灯泡串联,因此通过两灯泡的电流相等,如果两灯泡的规格相同,那么两灯泡的两端电压相等,所用时间相同,这对研究的问题无意义。因此要探究电功与电压关系,必须改变电压,应选用不同规格的灯泡进行实验,可以控制灯泡的两端电压不同,便于问题的研究,故A错误;
B.因串联电路中各处的电流和通电时间相等,所以根据W=UIt可知,此电路可以探究电功与电压的关系,故B正确;
C.实验中,因电压发生变化时,电路中的电流也会发生变化,电压表不能反映电功的大小,故C错误;
D.实验时,要移动滑动变阻器是为了改变小灯泡的电流,同一个灯泡电流改变时,电压也会改变,不能控制电压相同,不能探究电功与电流的关系,故D错误。
故选B。
32.下列关于电功的说法中,错误的是( )
A.用电器消耗电能的过程,就是电能转化为其他形式的能的过程
B.用电器消耗的电能越多,电流做的功越多
C.电动机工作时,电流做功将电能转化为机械能
D.电功的单位与电能的单位是不同的
【答案】D
【详解】A.用电器在使用过程中通过电流做功,将电能转化成其他形式的能,故A正确,不符合题意;
B.用电器在使用过程中通过电流做功,将电能转化成其他形式的能,根据能量守恒定律,用电器消耗的电能越多,电流做的功越多,故B正确,不符合题意;
C.电动机在工作过程中消耗电能,转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.电功的单位是焦耳,电能的单位也是焦耳,故D错误,符合题意.
33.在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须 (选填“相等”或“不相等”),将两个灯泡串联是控制了 和通电时间相等。
【答案】 不相等 电流
【详解】[1]探究电流做功与电压的关系,运用控制变量法,要控制电流,通电时间相同,电压不相等。
[2]两个灯泡串联是为了控制通过两个灯泡的电流相等。
34.在“探究影响电流做功多少的因素”实验中,小小设计了如图甲、乙两个电路:
(1)图中所选用的灯泡L1和L2规格应 (选填“相同”或“不同”);
(2)应该选择图 所示的电路探究电流做功多少与电压大小的关系,支持实验结论的现象是 。
【答案】(1)不同 (2) 甲 电压表的示数大的灯泡亮
【详解】(1)实验中需要控制电流或电压不同,因此图中所选用的灯泡L1和L2的规格应不同。
(2)[1]研究电流与电压的关系,就应该控制电路中的电流不变,改变电压,通过比较电压,研究电流做功与电压的关系,图甲中两只灯泡串联,控制了电流相同。因此应该选择图甲所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系。
[2]若实验中电压表的示数大的灯泡亮,根据分析得,电流、通电时间一定时,电压越大,W 就越大,做的功就越多,说明电流做功多少与电压大小有关。
七.电功的公式及简单应用(共12小题)
35.甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3,两端的电压之比为2︰1,则相同时间内消耗电能之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.2︰3 D.3︰2
【答案】B
【详解】相同时间内消耗电能之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
36.有两个电路元件A、B,把它们串联接在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则在相同时间内电流通过A、B两个元件所做的电功之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由电路图可知,两元件串联,通过它们的电流相等,由图乙所示图像可知,电流为0.4A时,A、B两元件两端的电压分别为2.0V、2.5V,则在相同时间内电流通过A、B两个元件所做的电功之比是
故选A。
37.如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 0.5A”的字样.若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻为2Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.6A
C.该电路10s 消耗的最大电能为22.5J ·
D.滑动变阻器允许调节的阻值范围是9~25Ω
【答案】C
【详解】A.根据灯泡的规格可知,灯泡的电阻为
故A错误;
B.据图可知,电路是灯泡和变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,根据电流表、灯泡、变阻器对电流的限制可知,电路中的最大电流为0.5A,当变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的总电阻为
电路中的最小电流为
可得电流表的示数变化范围是0.15~0.5A,故B错误;
C.该电路工作10s ,根据可知,当电路中电流最大时,消耗的电能最大,最大电能为
故C正确;
D.当电路中电流最大时,变阻器接入电路中的阻值最小,电路中的总电阻为
变阻器接入电路中的最小电阻为
滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω,故D错误。
故选C。
38.如图所示的电路中电源电压不变,小灯泡L标有“6V;3W”字样,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。根据表中实验数据判断下列说法正确的是( )
开关状态
滑片P的位置
电流表的示数
只闭合S1
中点
0.5A
闭合S1、S2
中点
1A
闭合S1、S3
右端
0.36A
A.a为电压表b为电流表
B.滑动变阻器R0最大阻值为12Ω
C.只闭合开关S1,电路中1s至少消耗电能4.32J
D.将a与b互换,闭合S1、S2,滑片向右滑动时电表b示数变大
【答案】C
【详解】A.只闭合开关S1,滑片P置于中点,灯泡和变阻器串联,电流表的示数是0.5A,闭合S1、S2,滑片P置于中点,电表a与灯泡并联,电流表的示数是1A,说明电路中的电流变大,由欧姆定律可知电路的总电阻变小,则电表a是电流表,灯泡被短路,此时只有变阻器的简单电路,电路的总电阻较小,电流表的示数变大,b是电压表,故A错误;
B.小灯泡的正常发光时的电流
只闭合开关S1,滑片P置于中点,灯泡和变阻器串联,电流表的示数是0.5A,此时灯泡正常发光,灯泡两端的电压是6V,电源电压
①
闭合S1、S2,滑片P置于中点,此时只有变阻器的简单电路,电流表的示数是1A,电源电压②
由①和②得到,R0=24Ω
则电源电压
故B错误;
C.闭合开关S1和S3,灯泡和变阻器串联,滑片P位于最右端,变阻器连入电路的电阻最大,此时电路的总电阻最大,电路的电流最小,最小电流是0.36A,只闭合开关S1,灯泡和变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中1s至少消耗电能
故C正确;
D.将a与b互换,闭合S1、S2,b是电压表,灯泡和变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联分压可知变阻器两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知灯泡电路的电压变小,即电表b示数变小,故D错误。
故选C。
39.如图甲所示是一款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
①当检测板所受压力F增大时,电压表的示数减小
②该装置所能测量的最大质量为100kg
③若将R0换成5Ω的电阻,则该装置所能测量的最大压力将变小
④一位同学站在体重秤上,5s内完成了称量体重的过程,这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J,则该同学的体重为400N
A.①③ B.②③ C.②④ D.②③④
【答案】C
【详解】由图甲可知,R和R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测串联电路中的电流。
①由图乙可知,当检测板所受压力增大时,R的阻值减小,根据串联的电阻特点可知,电路中的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,R0是定值电阻,根据U=IR可知R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故①错误;
②由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V,此时电路中的电流为
电路中的最大电流为I大=I=0.3A
电路中的最小总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知,R的最小阻值为R小=R总小-R0=20Ω-10Ω=10Ω
由图乙可知,当R小=10Ω时,该装置所能测量的最大压力为1000N,则所能测量物体的重力为G=F=1000N
则该装置所能测量的最大质量为
故②正确;
③若将R0换成5Ω的电阻,R0的阻值变小,由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V,根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为UR=U-U0=6V-3V=3V
由串联分压可知,压敏电阻接入电路的阻值变小,由图乙可知可该装置所能测量的最大压力将变大,故③错误;
④该同学站在体重秤上时,电路中的电流为
电路的总电阻为
R的阻值为R'=R总-R0=50Ω-10Ω=40Ω
由图乙可知F的大小为400N,即该同学的体重为400N,故④正确。
综上所述,②④正确,故ABD错误,C正确。
故选C。
40.2025年新发布的小米手机15ultra的电池容量为6000mAh,支持120W超级快充。该手机电池电压为,则该电池充满一次电储存的电能为多少 J。理论上小米15ultra的待机电流为25mA,那么某次充满电后,该手机理论上最大能待机时间为 h。
【答案】 79920 240
【详解】[1]该电池充满一次电储存的电能为
[2]该手机理论上最大能待机时间为
41.某知名品牌家用热水器的部分参数如表图所示,正常工作7min,热水器消耗的电能是 J;若热水器中装有10kg的水,不计热量损失,这些能量可使热水器中的水由25℃升高到 ℃。
型号
额定电压
额定功率
最高温度
XXX
220V
1000W
75℃
【答案】 4.2×105 35
【详解】[1]由表格时间可知,热水器的额定功率P=1000W,正常工作7min,热水器消耗的电能
[2]不计热量损失,水吸收的热量
由可知,水升高的温度
由可知,水的末温
42.如图所示,电源电压保持不变,R1与R2是定值电阻,其中定值电阻R1、R2的阻值分别为6Ω和10Ω,只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,当开关S、S1都闭合时,1min内整个电路消耗的电能为 J。
【答案】144
【详解】由图所得,只闭合开关S时,电路中仅有R2,电流表的示数为0.3A,由可得,电源电压为
当开关S、S1都闭合时,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路两端电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和可得,,
则干路总电流为
根据可得, 1min内整个电路消耗的电能为。
43.如图甲所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为10Ω,如图乙所示是小灯泡L的电流与电压的关系图像。当只闭合开关S1、S2时,电压表的示数为6V,电源电压为 V;当只闭合开关S2、S3时,电压表示数为3V,R2的阻值为 ,小灯泡L在1min内消耗的电能为 J。
【答案】 9 30 36
【详解】[1]当只闭合S1、S2时,L与R1串联,电压表测L的电压为6V。由图乙可知,此时通过L的电流为0.3A。R1两端电压U1=IR1=0.3A×10Ω=3V
电源电压U=UL+U1=6V+3V=9V
[2]当只闭合S2、S3时,L与R2串联,电压表测L的电压为3V。由图乙可知,此时通过L的电流为0.2A。R2两端电压U2=U-UL'=9V-3V=6V
R2阻值为
[3]小灯泡L在1min(60s)内消耗的电能W=ULI't=3V×0.2A×60s=36J。
44.如图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6V,电阻为10Ω,闭合开关S,电路的总电流为1A,求:
(1)通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)通电10min电路产生的热量。
【答案】(1)0.6A; (2)15Ω; (3)3600J
【详解】(1)由图可知,电阻R1和R2并联。并联电路中,各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和。则通过R1的电流
(2)并联电路中,干路电流 I=1A,则通过R2的电流I2=I−I1=1A−0.6A=0.4A
R2的阻值
(3)通电10min电路产生的热量Q=W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J
45.小明受家里体重计的启发,设计了一种简易体重计,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为9V,定值电阻的阻值为5Ω,电流表的量程为0~0.6A,轻质绝缘的压力检测板Y与压敏电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当检测板不受压力时,电路中的电流:
(2)当体重计示数为600N时,在10s内消耗的电能;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
【答案】(1)0.2A (2)4.5J (3)1200N
【详解】(1)由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路电流。不受压力时,由图乙可知,R的阻值R=40Ω,根据欧姆定律,电路中电流
(2)当压力为600N时,R的阻值R1=25Ω,电路中电流
在10s内消耗的电能
(3)由图乙可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小。电路中所允许通过最大电流,电路的总电阻
R的阻值
由图像可知体重计所能测量的最大体重为1200N。
46.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图像,电源电压保持不变。当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6A;若滑片P在b端,则电压表示数为8V。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,整个电路1min内消耗的电能。
【答案】(1)40Ω (2)864J
【详解】(1)当S1闭合,S2断开,滑片P在a端时,电路为R1的简单电路,电源电压U=IaR1=0.6A×20Ω=12V
当S1闭合,S2断开,滑片P在b端时,R1和R2的最大阻值串联,电压表测量R2的电压,电流表测量电路中的电流,此时R1两端的电压Ub1=U-Ub2=12V-8V=4V
电路中的电流
R2的最大阻值
(2)由图乙可知,通过R3的电流与它两端的电压成正比,则R3为定值电阻,且当R3两端的电压U3=6V时,通过的电流I3=0.3A,根据欧姆定律可得R3的阻值
当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,电流表测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表示数
整个电路1min内消耗的电能W=UIt=12V×1.2A×60s=864J
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第1节 电能 电功
一.各种用电器使用时的能量转化(共7小题)
二.电能的国际单位、常用单位及换算(共4小题)
三.电能表的作用和读数(共7小题)
四.利用电能表的主要参数计算电能(共8小题)
五.电功的概念、单位及换算(共4小题)
六.影响电功大小的因素(共4小题)
七.电功的公式及简单应用(共12小题)
一.各种用电器使用时的能量转化(共7小题)
1.一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴,2025春晚精彩纷呈,融合传统与科技,隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目,简直让人眼前一亮!《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时,电机驱动机器人,主要是将电能转化为( )
A.化学能 B.机械能 C.内能 D.光能
2.在对机器人进行性能测试时,模拟了多种地形运动场景(如图)。在它加速上坡的过程中,下列关于能量转化的分析正确的是( )
A.机器人的动能增大,机械能增大
B.机器人的重力势能增大,机械能不变
C.机器人的动能转化为重力势能
D.机器人将电能全部转化为动能
3.如图所示为上海科技活动节推出的一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术。在夏天,当江水循环到冷凝器时,利用江水与冷凝器存在的温度差实现降温。下列说法不正确的是( )
A.电泵将江水抽上岸时,主要将电能转化为机械能
B.江水降温过程中,主要通过蒸发吸收大量热量
C.用江水降温主要是用了水的比热容较大的特点
D.此技术是通过热传递的方式带走室内热量,从而实现降温
4.关于电阻、电功和电能,下列说法正确的是( )
A.白炽灯用久后,其内钨丝由于升华变细,其电阻变小
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
D.电流做功的过程就是电能转化成其它形式的能的过程
5.央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为 能;给机器人充电时,电能转化为 能储存在蓄电池里。
6.如图所示是一款适合有小孩或宠物家庭使用的无叶风扇,其工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使出风口周围空气流速 ,压强 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。无叶风扇工作时主要将 能转化为 能。
7.如图,在高铁的车顶有一个“受电弓”,它与“接触网”紧密接触获得电能,再通过高铁的牵引电机转化为 能,从而驱动高铁运行;为获得电能,“受电弓”的材料必须是 (选填“导体”、或“绝缘体”)。
二.电能的国际单位、常用单位及换算(共4小题)
8.在国际单位制中,电能的单位是( )
A.伏特(V) B.安培(A) C.欧姆(Ω) D.焦耳(J)
9.关于单位“焦”,正确的说法是( )
A.1焦=1伏·库 B.在国际单位制中,热量的单位是焦耳
C.1焦=1牛·米 D.磁能的单位也可以用焦耳
10.人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献,为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。如:电能的国际单位是 ,欧姆是 的单位。
11.合理分类和利用垃圾已经成为一种生活时尚,可以保护环境、变废为宝。焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术。我省某市垃圾发电站每日处理生活垃圾约3000t,日发电量,合 J。如果将该发电站每日所能处理垃圾完全燃烧,能产生 J的热量,所产生热量的70%用来加热水,能使 kg的水从20℃升高到45℃。【垃圾的平均热值为q=5×106J/kg,水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)】
三.电能表的作用和读数(共7小题)
12.如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C.该电能表允许通过的最大额定电流为10A
D.家中用电器消耗1J电能,该电能表指示灯闪烁3000次
13.小茗同学学习电能表知识后,回家仔细观察了她家的电能表如图所示,下列她针对此电能表的说法中正确的是( )
A.“10(20)A”是说这电能表的标定电流是20安
B.“10(20)A”是说这电能表的额定最大电流是10安
C.此电能表应该接在220V的电路中使用
D.“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘,每转过1转,消耗的电能是600kW·h
14.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电能表是测量消耗电功率的仪器
B.这段时间内他家消耗的电能为903kW•h
C.这个电能表的测量值是以“J”为单位
D.电能表的转盘转过1800圈,这段时间他家的用电器共消耗电能1.8×106J
15.电能表示数如图所示,此时示数为 kW•h。小明给充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA•h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电,需要消耗电能 J,若如图的电能表指示灯闪烁900次,则电能表铭牌上应标记“ imp/(kW•h)”。
16.某天上午10点,小明家电能表示数为220.6kW·h,到下午3点时电能表示数如图所示,则这段时间内小明家消耗的电能为 J,他家输电线路干路中的总电流为 A。
17.小巴观察到家里的电能表的表盘如图所示,他想检测该电能表是否准确,于是用电压表测得电路电压为220V,将标有“220V,1200W”字样的电热水壶接入电路中,只让电热水壶工作,通过计算可知1h后电能表读数应为 。在一个标准大气压下,将20℃的一壶水烧开,用时420s,已知电热水壶放出的热量的被水吸收,则壶中水的质量是 kg。
18.(1)如题图中电流表的读数是 A;如果接线的是另一个量程,则读数是 A,分度值是 A。
(2)如题图是电能表,它是计量 的仪器。它的转盘转动快,表示 ;如果这个电能表上的转盘在 30min 内转了 1500转,则消耗的电能是 kW·h。
四.利用电能表的主要参数计算电能(共8小题)
19.如图所示是一个电能表的表盘,关于该表的有关说法正确的是( )
A.是用来测量电功率的仪器
B.工作时最大电流不允许超过10A
C.表盘示数为10226kW·h
D.接在该表上的用电器消耗1kW•h的电能,转盘转动600转
20.图是小晋家上月初和上月末电能表示数。结合表盘上的信息可知,下列说法正确的是( )
A.小晋家家庭电路中的干路电流不得超过10A B.小晋家上个月消耗的电能为1011kW·h
C.指示灯闪烁1600次,家庭电路耗电36J D.指示灯闪烁的次数越多,说明消耗电能越多
21.在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让图甲所示空调工作3min,测得电能表指示灯闪烁120次。若只让图乙所示的电视机工作0.1h,则电能表指示灯闪烁的次数最可能是( )
空调
电视机
额定电压
220V
220V
额定功率
1200W
120W
A.6次 B.12次 C.24次 D.48次
22.电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW·h)”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁的次数),将某电热水器单独接在电路中,电能表指示灯闪烁了315次,则该电热水器在上述时间内消耗的电能是 J,如果这些热量全部被、的水吸收,水的温度可升高 ℃。[,1个标准大气压]
23.小丽设计了一个充电的电子身高测量仪,工作原理如图-1所示,电池容量为,电压恒为20V,身高显示表由电压表改装而成。绝缘板与滑动变阻器的滑片P固定在一起。定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。接在电路中的作用是 ,站在测量仪上的同学越高,身高显示表的示数 (选填“越大”“越小”或“不变”),为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过 cm;根据图-2中电能表参数,只给测量仪充满电过程中,电能表指示灯闪烁 次。
身高/cm
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
24.(1)小明给充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电,需要消耗电能 J,若如图所示的电能表指示灯闪烁900次,则电能表铭牌上应标记“ imp/kW·h”。
(2)壶中装有密度为1.0×103kg/m3,体积为2L的水。根据Q=qV,若天然气的热值为q=4.2×107J/m3,完全燃烧V=1.0×10-2m3的天然气放出热量为 J,其中40%的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃。
25.物理小组对如图甲所示的电煮锅的相关问题进行了研究,他们将电煮锅单独接入家庭电路中,观察到电煮锅将1.5kg食物从20℃加热到100℃时,如图乙所示的电能表转盘转了500r。食物的比热容,求
(1)食物吸收的热量;
(2)电煮锅的加热效率。
26.小明和小华协作测量如图甲所示的家用养生壶的热效率(水吸收的热量与消耗电能之比),单独将该养生壶接入家庭电路中进行测试。该养生壶将1kg水从20℃加热到80℃的过程中,如图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次。已知,求该过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)养生壶消耗的电能;
(3)养生壶的热效率。
五.电功的概念、单位及换算(共4小题)
27.下列关于物理量、物理量符号及其可用的对应单位、单位符号都正确的是( )
A.机械效率——P——瓦(W) B.质量——V——升(L)
C.电功——W——千瓦时(kW•h) D.燃料热值——q——焦•千克(J•kg)
28.下列单位中哪个是电功的单位( )
A.瓦特(W) B.千瓦时(kW·h) C.安培(A) D.欧姆(Ω)
29.我国新能源电动汽车已形成较为完整的产业链。某厂家所生产的一款新能源汽车搭载100kW·h的三元锂电池,在试驾过程中汽车在水平路面上匀速行驶时所受阻力为500N。若电动汽车行驶过程中消耗的电能全部转化为机械能,则电动汽车可行驶 m。
30.某市区高架桥上修建了一段既可以控制噪声又可以提供电能的全封闭“光伏声屏障”试验路段如图所示,“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约,相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量()。
六.影响电功大小的因素(共4小题)
31.在“探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所示的电路,以下说法中正确的是( )
A.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B.此电路探究的是电功与电压的关系
C.实验中,通过电压表的示数反映电功的大小
D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流,可以进一步探究电功与电流的关系
32.下列关于电功的说法中,错误的是( )
A.用电器消耗电能的过程,就是电能转化为其他形式的能的过程
B.用电器消耗的电能越多,电流做的功越多
C.电动机工作时,电流做功将电能转化为机械能
D.电功的单位与电能的单位是不同的
33.在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须 (选填“相等”或“不相等”),将两个灯泡串联是控制了 和通电时间相等。
34.在“探究影响电流做功多少的因素”实验中,小小设计了如图甲、乙两个电路:
(1)图中所选用的灯泡L1和L2规格应 (选填“相同”或“不同”);
(2)应该选择图 所示的电路探究电流做功多少与电压大小的关系,支持实验结论的现象是 。
七.电功的公式及简单应用(共12小题)
35.甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3,两端的电压之比为2︰1,则相同时间内消耗电能之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.2︰3 D.3︰2
36.有两个电路元件A、B,把它们串联接在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则在相同时间内电流通过A、B两个元件所做的电功之比是( )
A. B. C. D.
37.如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 0.5A”的字样.若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻为2Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.6A
C.该电路10s 消耗的最大电能为22.5J ·
D.滑动变阻器允许调节的阻值范围是9~25Ω
38.如图所示的电路中电源电压不变,小灯泡L标有“6V;3W”字样,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。根据表中实验数据判断下列说法正确的是( )
开关状态
滑片P的位置
电流表的示数
只闭合S1
中点
0.5A
闭合S1、S2
中点
1A
闭合S1、S3
右端
0.36A
A.a为电压表b为电流表
B.滑动变阻器R0最大阻值为12Ω
C.只闭合开关S1,电路中1s至少消耗电能4.32J
D.将a与b互换,闭合S1、S2,滑片向右滑动时电表b示数变大
39.如图甲所示是一款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
①当检测板所受压力F增大时,电压表的示数减小
②该装置所能测量的最大质量为100kg
③若将R0换成5Ω的电阻,则该装置所能测量的最大压力将变小
④一位同学站在体重秤上,5s内完成了称量体重的过程,这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J,则该同学的体重为400N
A.①③ B.②③ C.②④ D.②③④
40.2025年新发布的小米手机15ultra的电池容量为6000mAh,支持120W超级快充。该手机电池电压为,则该电池充满一次电储存的电能为多少 J。理论上小米15ultra的待机电流为25mA,那么某次充满电后,该手机理论上最大能待机时间为 h。
41.某知名品牌家用热水器的部分参数如表图所示,正常工作7min,热水器消耗的电能是 J;若热水器中装有10kg的水,不计热量损失,这些能量可使热水器中的水由25℃升高到 ℃。
型号
额定电压
额定功率
最高温度
XXX
220V
1000W
75℃
42.如图所示,电源电压保持不变,R1与R2是定值电阻,其中定值电阻R1、R2的阻值分别为6Ω和10Ω,只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,当开关S、S1都闭合时,1min内整个电路消耗的电能为 J。
43.如图甲所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为10Ω,如图乙所示是小灯泡L的电流与电压的关系图像。当只闭合开关S1、S2时,电压表的示数为6V,电源电压为 V;当只闭合开关S2、S3时,电压表示数为3V,R2的阻值为 ,小灯泡L在1min内消耗的电能为 J。
44.如图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6V,电阻为10Ω,闭合开关S,电路的总电流为1A,求:
(1)通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)通电10min电路产生的热量。
45.小明受家里体重计的启发,设计了一种简易体重计,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为9V,定值电阻的阻值为5Ω,电流表的量程为0~0.6A,轻质绝缘的压力检测板Y与压敏电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当检测板不受压力时,电路中的电流:
(2)当体重计示数为600N时,在10s内消耗的电能;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
46.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图像,电源电压保持不变。当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6A;若滑片P在b端,则电压表示数为8V。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,整个电路1min内消耗的电能。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$