内容正文:
第十三章 电功率单元测试
一、选择题
1下列单位中,不是电功率的单位的是 ( )
A. W B. J/s C. A²·Ω D. V/Ω
2一个用电器消耗电能的多少取决于 ( )
A.通过它的电流大小
B.通过它的电流和它两端的电压
C.通过它的电流、它两端的电压和通电时间
D.通过它的电流、它两端的电压和它的电阻
3 甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比通过乙所做的功多,则 ( )
A.通过甲的电流比通过乙的大 B.甲两端的电压比乙的高
C.甲的电阻比乙的大 D.乙消耗的电能比甲的多
④下列关于电功、电功率的说法中正确的是 ( )
A.电流做功越多,电功率越大 B.电流做功越快,电功越大
C.用电器消耗电能越多,电功越大 D.用电器消耗电能越多,电功率越大
5.为使用电器的电功率变为原来的一半,下列做法中正确的是 ( )
A.保持电压不变,电阻变为原来的
B.保持电阻不变,电压变为原来的
C.使电压变为原来的 ,电阻变为原来的
D.电压和电阻都变为原来的
6与焦耳定律相关的能量转化过程是 ( )
A.电能转换为机械能 B.电能转换为内能
C.电能转换为光能 D.电能转换为化学能
二、填空题
7 上海地区家庭电路电压为 V。家中的电视机与微波炉是 (选填“串联”或“并联”)连接的。用电器消耗的电能是远方的发电站通过 (选填“高压”或“低压”)输电线路输送至用电区的。
8某导体两端的电压为6V,10s内通过导体横截面的电荷量为6C,则通过导体的电流为 A,电流做功 J;若导体两端的电压调整为12V,则其电功率为 W,导体的电阻为 Ω。
9 标有“220V 40W”字样的日光灯正常工作时,主要将 能转化为 能,通过它的电流为 A(保留至小数点后两位),它连续工作25h耗电 kW·h。一盏10W的节能灯亮度与之相同,若它们都正常工作10h,节能灯与日光灯相比,可节能 kW·h。
10 小华同学做“测量小灯泡的电功率”实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)实验电路如图(a)所示。现要求滑片P 在如图(a)所示位置时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,则电池正极D 应与滑动变阻器的 (选题“A”“B”或“C”)接线柱相连。
(2)小华正确连接好电路,闭合开关。当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图(b)所示,其示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
11 小明记录了家中几样用电器的铭牌信息,如下表所示。
电风扇
空调
电热水器
额定电压:220V~
额定频率:50 Hz
额定功率:100W
额定电压:220V~
额定频率:50 Hz
额定功率:1300W
额定电压:220V~
额定频率:50 Hz
额定功率:2000W
在小组同学交流讨论的过程中,同学们提出了以下观点。请判断他们的观点是否正确,并说明理由。
(1)小明的观点:空调消耗的电能一定比电风扇消耗的电能多。
。
(2)小华的观点:三种家用电器正常工作时,电风扇的工作电流最大。
。
(3)小玉的观点:三种家用电器正常工作时,电流通过电热水器做功最快。
。
(4)小红的观点:若将电热水器接在110V的电路中,它的实际功率将小于2000W。
。
12 导体中有电流通过时会发热。为了探究导体通电时产生的热量与哪些因素有关,某实验小组同学用通电的电阻丝加热质量和初温都相同的水,并将温度计插入水中,观察加热后的水温。三次实验中通电时间相同,实验过程及观察到的现象如图所示,图(a)、图(b)两图中电流表指针所指刻度相同,电阻丝的电阻. 。请根据实验现象及相关条件归纳得出结论。
(1)分析比较图(a)与图(b)可得出的结论是:
(2)分析比较图(b)与图(c)可得出的结论是: 三、综合题
13 请在图中用连线的方式指出家庭电路中各组成部分的作用。
14 小明家新买了一台电热水器,其说明书上的技术参数如下表所示。请根据该表的数据,求:
(1)该电热水器正常工作时的电流;(结果保留至小数点后两位)
(2)该电热水器正常工作2h所消耗的电能。
型号
××××
额定功率
1500W
容量
40L
温度
30~75℃
额定电压
220V
额定压力
0.6MPa
15 为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,小明家在购置汽车时选择了电动汽车,其汽车电池参数如图所示。
(1)电动汽车充电时,汽车蓄电池相当于电路中的电源还是用电器?分析电动汽车在充电和行驶过程中能量的转化情况。
(2) 小明爸爸说:“这辆汽车的电池容量很大,足以带动60个1kW 的电吹风。”请问小明爸爸的观点是否正确?如不正确,指出他的错误之处,并加以改正。
(3)小明家所在地区实行“分时电费”的计费制度,计费方法见下表。小明建议爸爸将充电时间全部从高峰时段移至低谷时段。若电池电量从10kW·h开始充电,直至充满,则可节省多少电费?
时段
单价
高峰时段
(06:00—22:00)
0.61元/度
低谷时段
(22:00—06:00)
0.30元/度
⑯PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,使用该材料代替传统发热管,可以有效防止因为干烧而导致着火的危险。PTC具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。某型家用电灭蚊器的发热部分(相当于一个电阻)使用了PTC发热材料,其电阻随温度变化的规律如图所示,工作电压为220V。
(1)当发热部分的温度为( 时,求发热体的电功率。
(2)分析发热部分温度从 升高到 的过程中电功率的变化情况,解释PTC 材料是如何控温的。
(3)计算此 PTC元件(发热部分)的最大电功率。
17 某辆以蓄电池为驱动能源的汽车总质量 当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输出电流.I=50A,输出电压U=300V。如果该汽车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和汽车对地面的压力的乘积成正比,即 其中g 取 那么在此行驶状态下:
(1)驱动电机的输出功率. 为多少?
(2)驱动电机的线圈电阻为多少?
18 在学完本单元后,小明在一本课外辅导书中看到了下面这段话:
额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?
请你用所学过的物理知识进行解释说明。
1D 2 C 3 A 4 C 5 D 6 B
7. 220 并联高压
8 0.6 36 14.4 10
9 电 光 0.18 1 0.3
10(1) B (2)2.5 0.26 0.65
11(1)错误。根据W=Pt 可知,在相同时间内,空调消耗的电能一定比电风扇多
(2)错误。三种家用电器正常工作电压相同,都为220V,根据P =UI 可知,热水器的电功率最大,故工作电流也最大
(3)正确。电功率是表示电流做功快慢的物理量,电热水器电功率最大,故电流做功最快
(4) 正确。当 时,
12(1)通电时间与电流都相同时,电阻越大的导体产生的热量越多
(2)相同导体通电时间相同,电流越大,导体产生的热量越多
13 如答图所示。
14(1)
(2)W= Pt=1.5kW×2h=3kW·h
15(1)相当于用电器。充电过程:电能转化为化学能。行驶过程:化学能转化为电能,电能转化为机械能。
(2)小明爸爸的观点不正确。“kW·h”是电功和电能的单位,“kW”是电功率的单位。小明爸爸将两个单位混淆了。可以改为:电池容量足以使60个1kW的电吹风工作1h。
元 元 元16(1)由题图可知,当 时,
(2)由题图可知,随着温度的升高,电阻先变小后变大。根据公式 可知电压不变时,电功率先变大后变小。在 之间,温度越高,电功率越大,PTC 材料的温度升高;在 之间,温度越高,电功率越小,产生的热量随之减少,当产生的热量小于(或等于)向周围散失的热量时,其温度下降(或不变)。
(3) 当 时,
17(1)P电=UI=300V×50A=15000W=15kW
(2) F₁= kmgv=4.0×10⁻³s/m×3×10³kg×10m/s²×10m/s=1200N
P输出=F₁·v=1200N×10m/s=12000W
I
解得R=1.2Ω
18前者的前提条件是电压相同,根据 可知,在灯泡的额定电压相同、正常工作的时间相同时,电阻越小,产生的热量越多。后者的前提条件是电流相同,根据( 可知,在电流相同、正常工作的时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。所以,在各自的前提条件下,两种说法都是正确的,并不矛盾。
学科网(北京)股份有限公司
$$