内容正文:
第十二章 电能 能量守恒定律 章节复习
(分层作业-基础达标练)(答案版)
姓名: 准考证号:
选择题部分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
D
C
C
D
B
B
B
B
11
12
13
ABD
AB
BCD
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14-Ⅰ. 【答案】(1) (2)0.24 (3) 1.48 0.7
14-Ⅱ.【答案】(1)750 (2) (3)400
四、计算题(本大题共4小题,共44分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
15.【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)养生壶正常工作时,实际电压等于额定电压,消耗的电功率等于铭牌上的额定功率,根据铭牌信息有
代入数据解得
(2)已知养生壶正常工作时间,根据电功公式有
代入数据解得
由可得
16.【答案】(1),
(2),
(3)
【详解】(1) 保护电阻消耗的电功率
因和是常量,而是变量,所以当最小时,最大,
即时,保护电阻消耗的电功率最大为
(2)把当作电源内阻的一部分,则等效电源内阻,而电阻箱的最大值为,小于,由
可知不能满足,所以当电阻箱时,消耗的功率最大,
最大值为
(3) 电源的输出功率
当时,最大,即时有
。
17.【答案】(1);(2);(3)81.8%;(4)
【详解】(1)电动机的输入功率
(2)电动机的输出功率
(3)电动机的效率
(4)根据能量守恒定律得
则线圈内阻
18.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律有
解得电动水泵正常工作时电路中的电流为
所以水泵的电功率为
(2)单位时间内水增加的机械能为
由于水泵输出的功率等于单位时间内水增加的机械能,所以水泵的输出功率为
(3)水泵内阻消耗的热功率为
又因为
代入数据联立解得水泵的内阻为
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第十二章 电能 能量守恒定律 章节复习
(分层作业-基础达标练)(原卷版)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。
(
高中物理答疑解题助手
AI
智能体:
https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true
)
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列说法正确的是( )
A.能量耗散现象不满足能量守恒定律
B.核电站是利用可控的核聚变来发电的
C.来源于太阳能的水能、风能、潮汐能等属于可再生能源
D.能量是守恒的,不会凭空消失,所以不会发生能源危机
2.下列为几种用电器铭牌上的标称值。用电器均正常工作时,其中消耗电功率最大的是( )
A.“” B.“”
C.“” D.“”
3.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表的示数为0.20A。已知电源内阻Ω,电阻Ω,电流表和电压表均视为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为0.2V B.电源的电动势为1.8V
C.电阻R的电功率为0.4W D.电路消耗的总功率为0.4W
4.家电待机耗电问题常常被市民所忽略,技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约0.2kW·h。据最新统计浙江省的常住人口为6577万人,假设每户家庭拥有的家用电器如下表所示,则由表中数据,估算每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为( )
家庭常用电器
电视机
洗衣机
空调
电脑
户均数量(台)
2
1
2
1
电器待机功耗(W/台)
10
20
40
40
A. B. C. D.
5.某锂离子电池的铭牌参数如图所示,实验测得该电池的短路电流可高达。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.电动势为 B.短路时内阻为
C.短路时发热功率为 D.充满电后可释放电能
6.追觅H20 Ultra旋锋版是追觅2024年4月推出的无线洗地机。以其智能水控技术、万向轮、探底躺平技术,解决毛发缠绕问题等优点,广受用户喜爱。已知其电池容量,额定工作电压,额定功率。则下列说法正确的是( )
A.“”是能量的单位
B.洗地机正常工作时电能全部转化为热能
C.洗地机正常工作时的电流是
D.洗地机充满电后最长正常工作时间为
7.小张买了一只袖珍手电筒,里面有两节电动势为1.5 V的干电池。他取出手电筒中的小灯泡,看到上面标有“2.2 V,0.25A”的字样。小张认为,产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光,如果小张的判断是正确的,则由此可推算出(提示:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和,内阻等于各个电池的内阻之和)( )
A.每节干电池的内电压为0.8 V B.每节干电池的内阻为1.6 Ω
C.此小灯泡的电阻为0.55 Ω D.此小灯泡的额定功率为8.8 W
8.锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为 ,输出电流为,手机电池的内阻为 ,下列说法正确的是( )
A.充电器输出的电功率为
B.一部分电能转化为化学能,化学能的功率为
C.电池产生的热量为
D.充电器的充电效率为
9.如图甲,为某地新装的一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制,电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙,为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。现减少光照强度,灯泡电阻不变,则下列判断正确的是( )
A.A灯变亮、B灯变暗 B.A、B灯都变亮
C.电源的总功率变大 D.电源的效率变小
10.如图所示,这是一个测量加速度的仪器。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着;R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电动势相同,内阻不计。按图连接电路后,电压表指针的零点位于表盘中央,当P端的电势高于Q端时,指针向零点左侧偏转。下列说法中正确的是( )
A.当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针向左偏转
B.电压表的示数与加速度的大小成正比
C.要提高该加速度计的测量范围,可以减小弹簧的劲度系数
D.要提高该加速度计的测量范围,可以增大电池的电动势
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据,对于同种材料,温度一定时,电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比
B.无论是否纯电阻电路,都适用于计算电功,都适用于计算电热
C.根据,电容与电容器所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
D.根据电动势可知,电动势的大小等于和的比值,但与的大小和的大小无关,由电源本身决定
12.三峡水力发电站是我国最大的水力发电站,三峡水库蓄水后,平均水位落差约为100m,水的流量约为。船只通航需要约的流量,其余流量可全部用来发电。水流冲击水轮机发电时,水流减少的机械能有转化为电能。已知某新能源汽车电池每次充满电后的总电能为。水的密度为,取,则三峡发电站( )
A.最大功率约为
B.年发电量约为
C.一天发电量能充满约辆新能源汽车
D.通航一天流失的机械能为
13.如图甲所示,直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像。现用该电源与电阻R组成闭合电路,如图乙所示,则以下判断正确的是( )
A.电阻 B.电源的电动势
C.电源的内阻 D.电阻R消耗的电功率
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14-Ⅰ.(6分)一实验小组测量干电池的电动势和内阻,所用器材如下:
电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ);
电流表(量程0~0.6A,内阻为1.0Ω);
滑动变阻器(阻值0~50Ω);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据给出的实验器材,在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路_______。
(2)正确连接后,某次测量中电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A(结果保留2位小数)。
(3)调节滑动变阻器阻值,测得多组电表读数,作出图丙所示的U-I图像,则待测干电池电动势E=______V(结果保留2位小数),内阻r=______Ω(结果保留1位小数)。
14-Ⅱ.(8分)当两种不同的导体构成闭合回路时,如果两个接点的温度不同,则接点间会产生温差电动势。某物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路通过测量温差电源的电动势来间接测量两接点间温差,实验在标况下进行,实验过程如下。
(1)先闭合开关S,多次改变电阻箱的阻值,记下电压表的示数U和对应电阻箱的阻值R;若某次测量时,电阻箱上各个旋钮如图乙所示,则电阻箱的阻值________ 。
(2)根据实验记录的数据,作出的图像如图丙所示,电压表可看作理想电表,可得温差电源的内阻________(用b表示)、电动势________ (用a表示)。
(3)已知该温差电源的电动势随两端温差变化的关系如图丁所示。若测得的温差电动势为2.5 V,则高温端的温度为________℃。
四、计算题(本大题共4小题,共44分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
15.(8分)某养生壶铭牌上的部分内容如表中所示,根据表中信息,求:
×××养生壶
额定电压
220V
额定功率
750W
额定频率
50Hz
产品容量
1.5L
(1)养生壶正常工作时消耗的电功率P;
(2)养生壶正常工作消耗的电能W。
16.(11分)如图所示,已知电源电动势,内阻,保护电阻,电表为理想电表。
(1)当电阻箱阻值为多少时,保护电阻消耗的电功率最大,并求这个最大值;
(2)若电阻箱的最大值为3Ω,,当电阻箱阻值为多少时,电阻箱的功率最大,并求这个最大值;
(3)电源的最大输出功率。
17.(12分)如图所示为用直流电动机提升重物的装置,重物的重力,电动机的输入电压是,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机的输出功率;
(3)电动机的效率;
(4)电动机线圈的电阻。
18.(13分)如图为某品牌的桶装饮用水电动抽水器内部电路图,电源电动势,内阻,电流表为理想电表,电路保护电阻;已知电动水泵正常工作时工作电压。某次用该电动抽水器抽水喝时,出水口与桶内水面高度差,若桶内水的初速度为零,出水口出水速度,每秒出水质量,忽略水在管道中的机械能损失,取。求:
(1)水泵的电功率;
(2)水泵的输出功率(水泵的输出功率等于单位时间水增加的机械能);
(3)水泵的内阻。
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第十二章 电能 能量守恒定律 章节复习
(分层作业-基础达标练)(解析版)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。
(
高中物理答疑解题助手
AI
智能体:
https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true
)
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列说法正确的是( )
A.能量耗散现象不满足能量守恒定律
B.核电站是利用可控的核聚变来发电的
C.来源于太阳能的水能、风能、潮汐能等属于可再生能源
D.能量是守恒的,不会凭空消失,所以不会发生能源危机
【答案】C
【详解】A.能的转化和守恒定律是普遍规律,能量耗散不违反能量守恒定律,故A错误;
B.核电站是利用可控的核裂变来发电的,故B错误;
C.水能、风能、潮汐能等在自然界中可以不断再生,属于可再生能源,故C正确;
D.能量的转化是有方向性的,即使能量符合守恒定律,某些能量在短期内也无法再生,故D错误。
故选C。
2.下列为几种用电器铭牌上的标称值。用电器均正常工作时,其中消耗电功率最大的是( )
A.“” B.“”
C.“” D.“”
【答案】D
【详解】用电器正常工作时,实际消耗的电功率等于铭牌标注的额定功率,满足
根据选项可知
则“”的用电器在正常工作时,消耗的电功率最大。
故选D。
3.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表的示数为0.20A。已知电源内阻Ω,电阻Ω,电流表和电压表均视为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为0.2V B.电源的电动势为1.8V
C.电阻R的电功率为0.4W D.电路消耗的总功率为0.4W
【答案】D
【详解】A.根据欧姆定律可知,电压表的示数为,故A错误;
B.根据闭合电路的欧姆定律可得,电源的电动势为,故B错误;
C.电阻R的电功率,故C错误;
D.电路消耗的总功率为,故D正确。
故选D。
4.家电待机耗电问题常常被市民所忽略,技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约0.2kW·h。据最新统计浙江省的常住人口为6577万人,假设每户家庭拥有的家用电器如下表所示,则由表中数据,估算每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为( )
家庭常用电器
电视机
洗衣机
空调
电脑
户均数量(台)
2
1
2
1
电器待机功耗(W/台)
10
20
40
40
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】电器每天的耗电量等于功率乘以24小时,所以一台电视机一天的耗电量为
一台洗衣机一天的耗电量为
同理,根据表格可知每户家庭拥有的电器一天的待机耗电量
假设每户家庭有三人,那么浙江省约有2000万户家庭,每年的总待机耗电量约为
故选C。
5.某锂离子电池的铭牌参数如图所示,实验测得该电池的短路电流可高达。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.电动势为
B.短路时内阻为
C.短路时发热功率为
D.充满电后可释放电能
【答案】C
【详解】A.根据题图可知,该电池的电动势为3.7V,故A错误;
B.短路时的内阻为,故B错误;
C.短路时发热功率为,故C正确;
D.充满电后可释放的电能为,故D错误。
故选C。
6.追觅H20 Ultra旋锋版是追觅2024年4月推出的无线洗地机。以其智能水控技术、万向轮、探底躺平技术,解决毛发缠绕问题等优点,广受用户喜爱。已知其电池容量,额定工作电压,额定功率。则下列说法正确的是( )
A.“”是能量的单位
B.洗地机正常工作时电能全部转化为热能
C.洗地机正常工作时的电流是
D.洗地机充满电后最长正常工作时间为
【答案】D
【详解】A.洗地机铭牌标注的“mA·h”是电池容量(时间与电流的乘积)的单位,而不是能量的单位,故A错误;
B.洗地机正常工作时电能转化为热能和机械能,故B错误;
C.洗地机正常工作时的电流约为,故C错误;
D.电池充满电时储存的电能大约为
洗地机充满电后一次工作时间约为,故D正确;
故选D。
7.小张买了一只袖珍手电筒,里面有两节电动势为1.5 V的干电池。他取出手电筒中的小灯泡,看到上面标有“2.2 V,0.25A”的字样。小张认为,产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光,如果小张的判断是正确的,则由此可推算出(提示:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和,内阻等于各个电池的内阻之和)( )
A.每节干电池的内电压为0.8 V B.每节干电池的内阻为1.6 Ω
C.此小灯泡的电阻为0.55 Ω D.此小灯泡的额定功率为8.8 W
【答案】B
【详解】A.两节干电池串联,总电动势
小灯泡额定参数:,灯泡正常发光,电路电流
电路总内电压
两节电池串联,每节电池内电压,A错误;
B.两节电池总内阻
每节电池内阻,B正确;
C.小灯泡额定电阻,C错误;
D.小灯泡额定功率,D错误。
故选B。
8.锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为 ,输出电流为,手机电池的内阻为 ,下列说法正确的是( )
A.充电器输出的电功率为
B.一部分电能转化为化学能,化学能的功率为
C.电池产生的热量为
D.充电器的充电效率为
【答案】B
【详解】A.充电器电源的输出电压为 ,输出电流为,则充电器的输出电功率为,故A错误;
BC.锂电池产生的热功率为
则一部分电能转化为化学能,化学能的功率为,故B正确,C错误;
D.充电器的充电效率为,故D错误。
故选B。
9.如图甲,为某地新装的一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制,电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙,为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。现减少光照强度,灯泡电阻不变,则下列判断正确的是( )
A.A灯变亮、B灯变暗 B.A、B灯都变亮
C.电源的总功率变大 D.电源的效率变小
【答案】B
【详解】AB.减少光照强度,R1增大,两个灯泡都可看作与R1成并联关系,根据“串反并同”,A、B灯都变亮,故A错误,B正确;
C.R1增大,电路总电阻增大,干路电流减小,电源总功率减小,故C错误;
D.干路电流减少,电源内阻对应的电压减小,路端电压增大,电源的效率增大,故D错误。
故选B。
【点睛】对“串反并同”的论证:减少光照强度,光敏电阻阻值变大,电路总电阻变大,故电路总电流减小,消耗在内阻上的电压减小,路端电压增大,通过A灯的电流增大,A灯变亮;电路总电流减小,A灯的电流增大,则通过的电流减小,两端的电压减小,B灯两端的电压增大,B灯变亮。
10.如图所示,这是一个测量加速度的仪器。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着;R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电动势相同,内阻不计。按图连接电路后,电压表指针的零点位于表盘中央,当P端的电势高于Q端时,指针向零点左侧偏转。下列说法中正确的是( )
A.当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针向左偏转
B.电压表的示数与加速度的大小成正比
C.要提高该加速度计的测量范围,可以减小弹簧的劲度系数
D.要提高该加速度计的测量范围,可以增大电池的电动势
【答案】B
【详解】A.当物体具有图示方向的加速度时,滑块由于惯性相对于框架向左移动,带动滑动片向左移动。根据电路连接,滑动片向左移动时,端电势低于端电势,则指针应向零点右侧偏转,故A错误;
B.设滑块的质量为,弹簧的劲度系数为,滑块偏离中间位置的位移为。根据牛顿第二定律,滑块受到的合力提供加速度,即
解得。
设滑动变阻器总长度为 ,总电阻为 ,则单位长度电阻为
电路中两个电池串联,总电动势为 ,回路电流
电压表测量的是滑动片与中点之间的电压,其示数
联立方程可得
可见电压表的示数 与加速度的大小成正比,故B正确;
C.若加速度计的测量范围受限于滑块的最大位移,则有
可得最大测量加速度
则要提高测量范围,即增大,应当增大弹簧的劲度系数 ,故C错误;
D.若加速度计的测量范围受限于电压表的量程 ,则有
可得
则要提高测量范围,即增大,应当减小电池的电动势 ,故D错误。
故选B。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据,对于同种材料,温度一定时,电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比
B.无论是否纯电阻电路,都适用于计算电功,都适用于计算电热
C.根据,电容与电容器所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
D.根据电动势可知,电动势的大小等于和的比值,但与的大小和的大小无关,由电源本身决定
【答案】ABD
【详解】A.是电阻定律的表达式,其中为材料的电阻率,由材料种类和温度决定。同种材料的导体,当温度一定时,为常数,因此导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,故A正确;
B.是电功的定义式,适用于任何电路计算电流所做的总功;是焦耳定律,适用于任何电路中导体因电阻产生的热量。在非纯电阻电路中,电功大于电热,但这两个公式本身仍然分别适用于电功和电热的计算,故B正确;
C.是电容的定义式,但这只是电容的比值定义,电容器的电容是由电容器本身的结构决定的,与是否带电、带多少电荷、两极板间电压无关。因此不能说电容与电荷量成正比、与电压成反比,故C错误;
D.是电动势的定义式,描述的是电源内部非静电力移送单位正电荷所做的功,反映的是电源将其他形式能量转化为电能的本领。电动势大小由电源本身结构、材料等决定,与是否接入电路、移送电荷量多少无关。公式中的比值只是量度电动势的方法,并非决定式,故D正确。
故选ABD。
12.三峡水力发电站是我国最大的水力发电站,三峡水库蓄水后,平均水位落差约为100m,水的流量约为。船只通航需要约的流量,其余流量可全部用来发电。水流冲击水轮机发电时,水流减少的机械能有转化为电能。已知某新能源汽车电池每次充满电后的总电能为。水的密度为,取,则三峡发电站( )
A.最大功率约为
B.年发电量约为
C.一天发电量能充满约辆新能源汽车
D.通航一天流失的机械能为
【答案】AB
【详解】A.三峡发电站的最大功率,故A正确;
B.年发电量约为,故B正确;
C.一天的发电量,若能充满约辆汽车,则每台新能源汽车获得的电能,故C错误;
D.通航一天流失的机械能,故D错误。
故选AB。
13.如图甲所示,直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像。现用该电源与电阻R组成闭合电路,如图乙所示,则以下判断正确的是( )
A.电阻 B.电源的电动势
C.电源的内阻 D.电阻R消耗的电功率
【答案】BCD
【详解】BC.因U=E-Ir,由A图,电源的电动势,电源的内阻,故BC正确;
A.电阻,A错误;
D.电阻R消耗的电功率P=UI=2×2W=4W,D正确。
故选BCD。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14-Ⅰ.(6分)一实验小组测量干电池的电动势和内阻,所用器材如下:
电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ);
电流表(量程0~0.6A,内阻为1.0Ω);
滑动变阻器(阻值0~50Ω);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据给出的实验器材,在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路_______。
(2)正确连接后,某次测量中电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A(结果保留2位小数)。
(3)调节滑动变阻器阻值,测得多组电表读数,作出图丙所示的U-I图像,则待测干电池电动势E=______V(结果保留2位小数),内阻r=______Ω(结果保留1位小数)。
【答案】(1)
(2)0.24
(3) 1.48 0.7
【详解】(1)由于电流表内阻已知,采用电流表内接法,如图所示
(2)电流表精度为0.02A,所以电流表读数为0.24A。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律得
变形为
根据图像可知,纵截距
斜率的绝对值为
所以待测干电池电动势
电源内阻
14-Ⅱ.(8分)当两种不同的导体构成闭合回路时,如果两个接点的温度不同,则接点间会产生温差电动势。某物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路通过测量温差电源的电动势来间接测量两接点间温差,实验在标况下进行,实验过程如下。
(1)先闭合开关S,多次改变电阻箱的阻值,记下电压表的示数U和对应电阻箱的阻值R;若某次测量时,电阻箱上各个旋钮如图乙所示,则电阻箱的阻值________ 。
(2)根据实验记录的数据,作出的图像如图丙所示,电压表可看作理想电表,可得温差电源的内阻________(用b表示)、电动势________ (用a表示)。
(3)已知该温差电源的电动势随两端温差变化的关系如图丁所示。若测得的温差电动势为2.5 V,则高温端的温度为________℃。
【答案】(1)750
(2)
(3)400
【详解】(1)根据乙图可知,电阻箱阻值
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知
变形可得
结合图丙,可得的图像斜率,纵截距
联立解得,
(3)由图丁可知,当温差电动势为2.5 V时,温差,根据甲图可知,低温端为标况下的冰水混合物,即为0℃,则高温端温度为400℃。
四、计算题(本大题共4小题,共44分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
15.(8分)某养生壶铭牌上的部分内容如表中所示,根据表中信息,求:
×××养生壶
额定电压
220V
额定功率
750W
额定频率
50Hz
产品容量
1.5L
(1)养生壶正常工作时消耗的电功率P;
(2)养生壶正常工作消耗的电能W。
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)养生壶正常工作时,实际电压等于额定电压,消耗的电功率等于铭牌上的额定功率,根据铭牌信息有
代入数据解得
(2)已知养生壶正常工作时间,根据电功公式有
代入数据解得
由可得
16.(11分)如图所示,已知电源电动势,内阻,保护电阻,电表为理想电表。
(1)当电阻箱阻值为多少时,保护电阻消耗的电功率最大,并求这个最大值;
(2)若电阻箱的最大值为3Ω,,当电阻箱阻值为多少时,电阻箱的功率最大,并求这个最大值;
(3)电源的最大输出功率。
【答案】(1),
(2),
(3)
【详解】(1) 保护电阻消耗的电功率
因和是常量,而是变量,所以当最小时,最大,
即时,保护电阻消耗的电功率最大为
(2)把当作电源内阻的一部分,则等效电源内阻,而电阻箱的最大值为,小于,由
可知不能满足,所以当电阻箱时,消耗的功率最大,
最大值为
(3) 电源的输出功率
当时,最大,即时有
。
17.(12分)如图所示为用直流电动机提升重物的装置,重物的重力,电动机的输入电压是,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机的输出功率;
(3)电动机的效率;
(4)电动机线圈的电阻。
【答案】(1);(2);(3)81.8%;(4)
【详解】(1)电动机的输入功率
(2)电动机的输出功率
(3)电动机的效率
(4)根据能量守恒定律得
则线圈内阻
18.(13分)如图为某品牌的桶装饮用水电动抽水器内部电路图,电源电动势,内阻,电流表为理想电表,电路保护电阻;已知电动水泵正常工作时工作电压。某次用该电动抽水器抽水喝时,出水口与桶内水面高度差,若桶内水的初速度为零,出水口出水速度,每秒出水质量,忽略水在管道中的机械能损失,取。求:
(1)水泵的电功率;
(2)水泵的输出功率(水泵的输出功率等于单位时间水增加的机械能);
(3)水泵的内阻。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律有
解得电动水泵正常工作时电路中的电流为
所以水泵的电功率为
(2)单位时间内水增加的机械能为
由于水泵输出的功率等于单位时间内水增加的机械能,所以水泵的输出功率为
(3)水泵内阻消耗的热功率为
又因为
代入数据联立解得水泵的内阻为
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