内容正文:
电功和电功率
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.为增强广大学生的安全用电意识,某地国网供电公司团委组织青年员工到某小学开展了一堂主题为“电力知识进校园,安全用电手牵手”的宣讲公开课。如图所示的四种场景中,不符合安全用电原则的是( )
A.先断开电源再灭火 B.发现有人触电迅速切断电源
C.不要在落地高压线附近行走 D.用湿抹布擦拭正在工作的台灯
2.一台洗衣机的电功率是500W,表示该洗衣机( )
A.1s内电流做功500W
B.1s内输出机械能500J
C.1s内消耗的电能是500W
D.1s内消耗的电能是500J
3.关于电功和电功率的说法,正确的是( )
A.电流做功越多,功率越大
B.电流做同样多的功,用的时间越长,功率越大
C.电流做功时间越短,功率越大
D.相同时间内,做功越多,功率越大
4.声控开关的特点是∶有声音闭合,无声音断开;光控开关的特点是∶有光照断开,无光照闭合,以下电路图中,能正确表示学校楼梯间自动声光控开关在白天有声音时的状态的是( )
A. B.
C. D.
5.日常生活的经验告诉我们:家中的电灯、电冰箱和插座等电器,彼此间的连接方式是
A.串联的 B.可能是串联也可能是并联的
C.并联的 D.电灯与插座间是串联的,其它用电器是并联的
6.如图所示的电路中,、是两只规格相同的小灯泡,R是滑动变阻器。开始时,滑动变阻器的滑片P位于中点位置。当S闭合后,两只小灯泡都发光。将滑片P向左移动时,下列关于小灯泡、亮度的变化情况,判断正确的是( )
A.变暗 B.变暗 C.、均变暗 D.、均变亮
7.我国成都青年曹原取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料能用来制作( )
A.电炉丝 B.输电导线 C.发光二极管 D.电位器中的电阻丝
8.关于额定功率与实际功率,下列说法正确的是( )
A.额定功率就是用电器的最小功率
B.用电器的额定功率随电压变化
C.一个用电器的额定功率只有一个,但在实际使用中,它两端的实际电压可以有许多个,因此与实际电压对应的实际功率也可以有许多个
D.额定功率与实际功率是相等的
9.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置.实验现象表明
A.在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下,电流通过一个电阻的时间越长,这个电阻产生的热量越多
B.在通过电阻的电流和时间都相同的情况下,电阻越小,这个电阻产生的热量越多
C.在通过电阻的电流和时间都相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多
D.在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多
10.测量小灯泡电功率的电路图如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“16Ω 1A”,小灯泡规格“2V 1W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表的示数允许变化范围是0.3~0.6A
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是8~16Ω
D.电路的最大电功率是3.6W
二、填空题
11.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池,某品牌移动充电宝部分相关参数如图。该充电宝铭牌上“完全充电”后标的是 (填一个物理量的名称)的数据值,表中有明显不符合科学规范之处,请加以改正:改正后的概念为 。
12.如果家庭电路出现故障,电工师傅进行检查时,在甲、乙两图中不会造成触电事故的是 。如果发现故障,需要用试电笔进行检查,在丙、丁两种使用方法中,正确的是 。
13.通过某用电器电流是0.4A,3min内用电器消耗的电能是4320J,则该用电器两端的电压是 V.
14.教室内有6盏“220V 40W”的节能灯,同学们响应学校节能环保绿色生活的号召,每天做到人走灯熄,假如每天少开灯0.5小时,则一个月可以节约电能 kW•h(每月按30天计)
15.如图所示,电阻R1和R2并联,电源电压为3 V,电流表的示数为0.3 A,R2的阻值为9 Ω,则R1的电功率为 W,R2的电功率为 W。
三、实验题
16.小红同学做测定小灯泡电功率实验,实验器材齐全且完好,待测小灯上标有“2.5V”字样,滑动变阻器有“10Ω 2Α”和“20Ω 1Α”两个规格,小红选择一个正确串联电路,并将电压表并联在电路中,实验操作正确,闭合电键,发现小灯发光偏暗,电压表、电流表示数分别如图(a)、(b)所示。
判断电压表的位置并说明理由: ;
判断小红所使用的滑动变阻器规格并说明理由: ;
小红重新正确连接电路,闭合电键,移动滑片直到小灯正常发光,此时滑片正好在中点上,求小灯的额定功率P额。 (写出计算过程)
四、综合题
17.中国标准动车组“复兴号”CR400系列的成功研制对我国掌握核心技术、加快高铁“走出国门”具有战略意义。
(1)“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进。例如运行过程中, (填“一”或“二”)次能源﹣﹣电能的消耗降低了10%左右。车内噪声有一定程度的降低,正常运行时约为60 (填写单位);刹车过程优先采用再生制动,也就是将电动机转变为 机,从而将动车的动能转化为电能;
(2)“复兴号”动车组座位上装有两孔和三孔插座。三孔插座 (填“能”或“不能”)防止用电器漏电。同排座位上正在充电的两部手机之间是 (填“串”或“并”)联的,使用快速充电器给手机充电时,其充电 (“功率”或“电压”)一定比使用普通充电器时大;
(3)厦深高铁线路全长543km。一列从深圳到厦门的“复兴号”动车组载客1500人,当动车组以300km/h的速度行驶时,平均每人一百公里消耗电能3.6度;该动车组全程消耗的电能约为 (填“3”、“30”或“300”)万度。
18.甲是某款电热水龙头.即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路.R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如下表.不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
(1)开关置于2时,水龙头放出的水 (选填“冷”、“温”或“热”)水.此时电路中的电流时多大?
(2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?
19.高铁改变了人们的出行速度,如下表是从西安北站开往北京西的G652次高铁列车运行时刻表,问:
站名
西安北
郑州东
石家庄
北京西
到站时间
—
9∶58
11∶59
13∶22
发车时间
7∶52
10∶01
12∶01
—
里程(km)
—
523
935
1210
(1)高铁列车的发动机均采用的是电动机,电动机的优点是: 。
(2)G652列车从西安北到北京西的平均速度是多少?
(3)若列车以360km/h的速度匀速行驶15km时牵引功率为,则此过程中电动机消耗的电能是多少? 若这些电能全部由柴油发电机组来提供,需要柴油的质量是多少? (,,,计算结果保留一位小数)
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《电功和电功率》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
C
C
B
B
C
D
C
1.D
【详解】A.家用电器起火时,先断开电源再灭火,故A不符合题意;
B.由于人的身体是导体,所以一旦发生电路起火或触电事故,不能用手去触摸电线,故应先切断电源再实施灭火或抢救工作,故B不符合题意;
C.在落地高压线附近行走,会发生跨步电压触电,危及生命,符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.水是电的导体,用湿抹布擦带电的用电器时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】电功率的物理意义是 “单位时间内电流所做的功(或用电器消耗的电能)”。一台洗衣机的电功率是500W,表示该洗衣机每秒钟消耗的电能是500J(或电流通过洗衣机每秒做功500J)。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】电流的做功多少跟电压、电流和通电时间有关.电功率是表示电流做功快慢的物理量.所以正确的是相同时间内,做功越多,功率越大.选D.
4.C
【详解】AB.图中可以看出光控开关和声控开关是并联的,当无光照时,或有声音时都能使电灯发光。这会造成电灯在夜晚一直发光,或在白天有声音时也发光。故AB不符合题意。
CD.图中光控开关和声控开关与电灯是串联的,光控开关,声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯才能发光,符合题意。而在白天有声音时,光控开关应断开,声控开关应闭合。故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】家庭电路中,用电器之间,插座之间,用电器和插座之间是并联的.开关和开关控制的用电器或插座之间是串联的.家庭电路中,用电器之间,插座之间,用电器和插座之间是并联的.家庭电路的电压是220V,用电器的额定电压也是220V,只有用电器并联在220V电压下才能正常工作.
故选C.
6.B
【详解】当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联部分电阻变小,电路的总电阻变小;则由欧姆定律可知,电路中电流增大;则流过L1的电流增大;故L1变亮。因总电流增大,则L1两端的电压增大,故并联部分电压减小,灯泡电阻不变,根据可知,灯泡L2的功率减小,故灯泡L2变暗。故B正确,ACD错误。
故选B。
7.B
【详解】A.电炉丝是利用电流热效应来工作的,超导体的电阻为0,用超导体制成的电炉丝不发热,故A不符合题意;
B.超导体的电阻为0,用超导体制成输电导线,可以减少由于电流热效应而发热产生的电能损耗,故B符合题意;
C.发光二极管是利用半导体材料制成的,故C不符合题意;
D.电位器中的电阻丝是利用自身电阻的变化来工作的,不能用电阻为0的超导体来制成,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.额定功率是用电器在额定电压下的功率,不是最小功率,故A错误;
B.额定功率是定值,不随电压变化,故B错误;
C.一个用电器额定功率唯一,实际电压可变,实际功率也可变,故C正确;
D.只有在额定电压下,额定功率与实际功率才相等,否则不相等,故D错误,
故选 C。
9.D
【详解】由图知,外置的5Ω电阻和容器内的电阻并联,则通过左边容器内电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流;而两侧容器内的电阻相同,通电时间相同,左侧液面高度较高,说明左侧产生的热量较多,可得在电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,产生的热量越多;故应选D.
10.C
【详解】A.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大时,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端分得的电压变大,则灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误;
BD.由P=UI可得,灯泡的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为0.5A;此时电路的总功率最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,最大的电功率为
故BD错误;
C.电路的最小总电阻和灯泡的电阻分别为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当滑动变阻器接入电路中的电阻越大时,电路中的电流越小,电压表的示数越小,电路越安全,所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是8~16Ω,故C正确。
故选C。
11. 电能 质量
【详解】[1][2]由电功的计算公式W=UIt可知,充电宝铭牌上“完全充电”后标的“150mA/20V/5h”是指电能的多少;充电宝质量为:145g,不是重量为:145g。
12. 甲 丙
【详解】[1]甲图中,人站在干燥椅子上,单手和火线接触,没有和大地形成通路,不会造成触电事故;乙图中与大地形成通路,会造成触电事故。
[2]丙图的使用方法是正确的,在使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体;丁图的使用方法是错误的,当测电笔接触火线或零线,氖管都不发光。
13.60
【详解】工作时间t=3min=180s,该用电器两端的电压U= ==60V.
14.3.6
【详解】根据题意知道,教室内电灯的总电功率是:P=40W×6=240W=0.24kW,每月节约用电的时间是:t=0.5h×30=15h,故由W=Pt知道,可节约电能是:W′=Pt=0.24kW×15h=3.6kW•h.
15. 0.9 1
【详解】[1]由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表测量通过R1的电流,R1的电功率为
P1=U1I1=3V×0.3A=0.9W
[2]R2的电功率
P2==1W
16. 见解析
见解析
见解析
【详解】[1]由a图可知,电压表所选量程为0~15V,分度值是0.5A,示数为7.5V。小灯发光偏暗,小灯电压小于2.5伏,所以电压表不在灯泡两端。由b图可知电流表选0~0.6A量程,分度值是0.02A,示数为0.3A。
如果选择“10Ω 2Α”规格的变阻器,则变阻器两端电压为
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
如果选择“20Ω 1Α”规矩的变阻器,则变阻器两端电压为
U滑′=IR滑′=0.3A×20Ω=6V
所以电压表不在滑动变阻器两端,电压表在电源两端。
[2]根据题意可知,电源电压为
U总= U灯+U滑=7.5V
因为灯泡两端的电压U灯<2.5V,所以滑动变阻器两端的电压U滑>5V。即选用“20Ω 1Α”规格的滑动变阻器。
[3] 移动滑片直到小灯正常发光,滑片正好在中点上,此时电路中的电流为
则小灯的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W
17. 二 dB 发电 不能 并 功率 3
【详解】(1)[1]电能是由其它能源加工转换而获得的能源,属于二次能源。
[2]“复兴号”动车组正常运行时,车内噪声约为60dB。
[3]刹车过程优先采用再生制动,也就是将电动机转变为发电机,从而将动车的动能转化为电能。
(2)[4]“复兴号”动车组座位上装有三孔插座,三孔插座可防止有用电器外壳带电而使得人触电,但不能防止电器漏电。
[5]同排座位上正在充电的两部手机可以独立工作、互不影响即为并联。
[6]使用快速充电器给手机充电时,即充电时间短,其充电功率一定比使用普通充电器时大。
(3)[7]因动车组以300km/h的速度行驶时,平均每人一百公里消耗电能3.6度,即
所以该动车组全程消耗的电能约为3万度。
18. 温 10A 1.8×105J
【详解】解答:(1)当开关处于位置2时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最大,根据P=UI=U2R可知:此时功率最小,可见此时放出的是温水;由P=U/I得:此时电路工作电流I保=P保/U额=2200W/220V=10A.(2)水龙头放热水时,两个电阻都工作,则此时的总功率为3000W,消耗的电能W=P热t=3000W×60s=1.8×105J.电流是10A; (2)开关置于3时,R1R2都工作,水龙头放热水,正常工作60s,消耗的(3)R2的电阻值是60.5Ω.电能是1.8×105J;
19. 见解析
【详解】(1)[1]电动机的效率约为90%,而普通热机的效率约为30%左右,并且电动机工作时产生的声音较小,而普通热机工作时一般带有较大的噪声,故电动机的优点是能量的利用率更高,并且更安静。
(2)[2]G625次列车从西安北到北京西的行驶的时间为
路程为s=1210km,则G625次列车从西安北到北京西的行驶速度为
(3)[3]由可知,列车以360km/h的速度匀速行驶15km的时间
牵引力做的功
消耗的电能
[4]列车行驶15km需要完全燃烧柴油释放的热量
由可得,所需柴油的质量
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