电能B.docx
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电能B
电能B
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________班级:
________姓名:
________学号:
________
一、单选题(共15小题)
1.有关“测定小灯泡功率”的实验分析正确的是( )
A.所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压
B.实验原理是P=I2R
C.要计算三次实验的功率并取平均值
D.滑动变阻器的作用之一是保护电路
2.5号电池因其体积小、容量适中,因此在小功率电器产品中广泛使用。
某种市售5号电池包装上写有“1.5V2000mAh”字祥。
对该电池,下列说法中正确的是( )
A.它能提供的电能约10.8kJ
B.它正常工作时的电流是2A
C.它提供的最大电功率为3W
D.它在电路中是提供电荷的装置
3.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。
将一个“6V,2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,L1恰能正常发光;若换个“6V,3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则此时L2( )
A.两端的电压仍为6VB.比正常发光时暗
C.阻值一定比L1大D.消耗的电能一定比L1多
4.教室里有L1、L2两盏灯,由同一开关控制,当开关闭合后,L1灯明显比L2灯亮,从而可以知道两灯的电阻关系是( )
A.L1灯电阻比L2灯电阻大B.L1灯电阻比L2灯电阻小
C.L1灯电阻等于L2灯电阻D.无法确定
5.如图3所示,ab和bc是两根电阻丝,若把ab端接入电压恒定的电路中,其消耗的电功率为30W,若把bc端接入原电路,其消耗的电功率为120W,则把ac端接入电路中,它消耗的电功率为( )
A.150WB.90WC.24WD.无法确定
6.图表示了:
家庭电路中四种用电器正常工作40小时的耗电情况。
则( )
A.甲用电器可能是笔记本电脑
B.乙和丙产生的电热肯定相同
C.电流通过乙做功7.2×107J
D.丁的实际功率最大
7.如图1,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小。
两电表示数之间的关系图象如图2所示,则下列判断错误的是( )
A.电源电压为6V
B.当R0消耗的电功率为0.4W时,R的电阻为20Ω
C.R0的阻值为10Ω
D.当电压表示数为1V时,R0的电功率为0.5W
8.如图是标有“2.5V0.5W”的小灯泡的I﹣U特性曲线,现把该灯泡与阻值为10Ω的电阻串联后接在电压为3V的电源两端,则电路的总功率为( )
A.0.5WB.0.45WC.0.4WD.0.3W
9.在楼房竣工通电前,电工通常要检查家庭电路安装是否存在故障。
在如图所示的部分家庭电路中,取下保险丝,在该处安装“220V100W”的白炽灯Ll,然后将A、B接到220V的电源上,发现灯Ll正常发光。
若此时闭合开关S,则灯L2(“220V100W”)( )
A.正常发光B.能发光,但较暗
C.不能发光D.将被烧坏
10.在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中,根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U图象,现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路(电源电压均为8V),则下列说法正确( )
A.由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小
B.图乙电路的总功率为2.4W
C.由图甲知定值电阻的阻值为10Ω
D.图丙电路中电流表示数为0.7A
11.如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为4V(小灯泡电阻不随温度变化)。
闭合开关Sl断开开关S2,在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表示数变化范围是:
2V﹣6V电流表示数变化范围是:
0.4A﹣1.2A;闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率是( )
A.0.4WB.0.8WC.1.2WD.1.6W
12.小明的家里,己有两盏灯正常发光,如果再使用一个电水壶,则该电路的( )
A.总电流变小B.总功率变大C.总电阻变大D.总电压变小
13.甲、乙白炽灯分别标有“220V100W”和“220V40W”的字样,由信息可知( )
A.甲和乙的额定电流I甲<I乙
B.甲和乙的电阻关系R甲>R乙
C.把它们串联在电路中甲灯比乙灯亮
D.把它们并联在电路中甲灯比乙灯亮
14.骆驼牌电风扇以过硬的质量、良好的售后服务和实惠的价格赢得了众多消费者的喜爱。
对于电风扇工作过程中的能量转化和电流情况,以下相关的分析中正确的是( )
A.电风扇消耗的电能全部转化为内能
B.电风扇消耗的电能全部转化为机械能
C.电风扇工作时,电动机线圈中也产生感应电流
D.电风扇工作时,电动机线圈中的电流方向保持不变
15.额定电压均为6V的甲、乙两灯,I﹣U图线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4:
1
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:
2
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:
3
二、填空题(共5小题)
16.一款电热水壶工作时有两档,分别是加热档和保温档,其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。
已知R1=44Ω,R2=2156Ω,当开关S置于 (选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热档,电热水壶在保温状态下的电功率为 W。
17.两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。
若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,元件甲和乙消耗的总功率为 W;若将它们串联后接在电压为3V的电源两端,元件甲和乙消耗的总功率为 W。
18.小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则本周小明家应付电费 元。
1度电可使一盏“200V20W”的灯正常工作 h。
19.甲、乙两个灯泡上分别标有“6V3W”和“3V3W”的字样,把它们串联在电路中,则电源电压不能超过 V, 灯较亮;若将它们并联起来,干路允许通过的最大电流是 A.(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
20.图甲是某款“即热式”电热水龙头,图乙是它的原理电路,R1、R2为电热丝(不考虑温度对电热丝的影响),A、B、C、D是四个触点。
旋转手柄带动开关S接通对应电路,实现冷水、温水、热水之间切换,有关参数如下表。
当水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是 J;当开关置于B、C之间时,水龙头工作电路处于 档(填“热水”或“温水”);电热丝R2的电阻是 Ω。
额定电压
220V
额定功率
温水
2200W
热水
3000W
三、实验探究题(共2小题)
21.在测量小灯泡额定功率的实验中,电源电压为6V,现有一个额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω的小灯泡,实验电路如图。
(1)实验室里有规格为甲“10Ω1A”和乙“50Ω1A”的滑动变阻器,为了完成该实验,你认为应该选择 (选填“甲”、“乙”)滑动变阻器。
(2)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,电压表和电流表都有示数,小灯泡不亮,其原因是 。
调整电路正常后,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表示数突然变为0,电压表的指针偏转超过最大刻度,你判断故障可能是 。
(3)请根据实验数据绘出的小灯泡的I﹣U图象,计算出小灯泡的额定功率是 W。
22.小刘想通过实验测额定电压是3.8V的小灯泡的额定功率(额定功率小于2W)。
有如下器材:
待测小灯泡、滑动变阻器一个、电流表、电压表、蓄电池(电压为6V)、开关、导线。
(1)小刘连接的电路如图甲所示,图中电路尚未连接完,请你用笔画线代替导线在图中正确连接,要求滑片左移时灯泡变亮。
(2)闭合开关前,滑片应滑到 (选填“A”或“B”)端。
(3)小刘同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,你认为故障可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关,某次电压表的示数如图乙所示时,若要测得小灯泡的额定功率,应将滑片P (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为 。
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙,为 A,小灯泡的额定功率是 。
(6)小刘实验时发现,虽然测出了小灯泡的额定功率,但同时观察到电压表指针偏转幅度过小,读数时误差较大。
为了诚小误差,小刘想到了一种改进方法,他将电压表并联在了滑动变阻器两端,则当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。
为了保证电路安全,又能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
四、解答题(共3小题)
23.下表是某电热饮水机的铭牌数据,其电路原理图如图所示。
该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)。
求:
热水箱容量
1L
加热时功率
2000W
额定电压
220V
保温时功率
44W
(1)当开关S闭合、S0断开时,饮水机的功率是多大?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)若电热饮水机正常工作时电热器加热的效率为80%,将一满热水箱的水从20℃加热至100℃需要多长时间?
[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
24.如图甲的电路中,电源电压为9V且保持不变,小灯炮标有“6V6W”的字样,灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示,求:
(1)小灯炮正常发光时的电阻和电流;
(2)当电流表的示数为0.5A时,小灯泡的电功率;
(3)当电压表的示数为3V时,整个电路在10s内消耗的电能。
25.图甲是家用电吹风的工作原理图,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出冷风。
(1)当开关置于图甲中“2”位置时,电路的连接情况是 。
A.只有电热丝连入电路B.只有电风扇连入电路
C.电热丝和电风扇串联D.电热丝和电风扇并联
(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示,则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是多少?
(3)电热丝在工作时的电阻值是多少?
五、计算题(共3小题)
26.如表所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。
如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。
R1和R2均为电热丝,R2=70Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡。
求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
××W
低温挡
440W
(1)电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功;
(2)R1的阻值;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3200imp/kW•h”的
电能表的指示灯闪烁160次共用时3min,求此时家庭电路两端的实际电压。
27.图甲为雯雯家新买的电饭锅,它有加热和保温两种功能。
图乙是其简化电路,当S接a时,电饭锅加热;当S接b时,电饭锅保温。
已知:
电源电压为220V,R1=55Ω,加热时总功率与保温时总功率的关系为:
P加=5P保温.[c米饭=4×103J/(kg•℃)]求:
(1)若电饭锅内装有1kg米饭,从25℃加热到100℃,米饭吸收多少热量?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)若电饭锅的热效率为80%,加热这些米饭大约需要多长时间?
28.人们对自我保健越来越关注。
图甲为某品牌相关参数,其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如图乙所示)。
电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至40℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻Rx的阻值随温度变化的曲线如图丙所示。
(1)求R2的阻值。
(2)在一次使用过程中,加热时间为5min,则加热过程中耗的电能是多少?
不计热损失,这些热量可使5kg的水温度升高多少。
[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,滑动变阻器的电阻需要调到多大?
(4)若想温度加热到45℃时,自动进入保温状态,应该如何操作。
电能B
参考答案
一、单选题(共15小题)
1.【解答】解:
A、测灯的电功率,灯与变阻器串串联,灯在额定电压下正常发光,故所选择的电源的电压必须大于小灯泡的额定电压,A错误;
B、测灯的功率的实验原理是P=UI,B错误;
C、灯在额定电压下正常发光,不同电压下灯的功率不同,不能取三次实验的功率的平均道值,C错误;
D、滑动变阻器的基本作用是保护电路,实验中,滑动变阻器还可改变灯的电压,从而测量不同电压下的电功率,D正确。
故选:
D。
2.【解答】解:
A、该电池上写有“1.5V2000mAh”字样,表示:
该电池放电时的电压是1.6V,以2500mA的电流放电,可放电1h;
则该电池储存的电能为:
W=UIt=1.5V×2A×3600s=10800J=10.8kJ,故A正确;
B、电池标有“2000mAh”的字样,表示该电池以2000mA=2A的电流工作,可工作1h,并不表示它正常工作时的电流是2A,故B错误;
C、由于不知道电路的最大电流,所以根据P=UI,无法得知它提供的最大功率,故C错误;
D、电源是提供电压的装置,故D错误。
故选:
A。
3.【解答】解:
由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,L2的额定功率大于L1的额定功率,
由P=
的变形式R=
可知,L2的阻值小于L1的阻值,故C错误;
灯泡L1接在a、b两点间时,L1恰能正常发光,说明L1两端的电压为6V,
因L2的阻值小于L1的阻值,所以由串联分压的规律(即电阻小的分得的电压小)可知,灯泡L2接在a、b两点间时,灯泡L2两端的电压会小于6V,则灯泡L2消耗的功率小于3W,即L2比正常发光时暗些,故A错误,B正确;
由W=UIt可知,工作时间不确定,所以消耗电能的多少无法比较,故D错误。
故选:
B。
4.【解答】解:
教室里的两盏灯L1、L2虽然由同一开关控制,但它们连接的方式是并联的,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且L1灯明显比L2灯亮,
所以,L1灯的实际功率大于L2灯的实际功率,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P=UI=
的变形式R=
可知,L1灯的电阻小于L2灯的电阻,故B正确。
故选:
B。
5.【解答】解:
把ab端接入电压恒定的电路中时,消耗的电功率Pab=30W,
由P=UI=
可得,ab电阻丝的电阻Rab=
,
把bc端接入原电路时,消耗的电功率Pbc=120W,
则bc电阻丝的电阻Rbc=
,
把ac端接入电路中时,Rab和Rbc串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,消耗的电功率:
Pac=
=
=
=
=24W。
故选:
C。
6.【解答】解:
A、由图可知,甲用电器40h消耗的电能为40kW•h,则其功率为P=
=
=1kW=1000W,而笔记本电脑的功率大约为40W左右;故A错误;
B、由图可知,乙和丙两用电器在相同时间内消耗的电能相同,则两用电器功率相同;但两用电器有可能不都是电热器,所以它们产生的电热可能不相同;故B错误;
C、电流通过用电器所做的功等于用电器消耗的电能;由图知,乙用电器消耗电能W=20kW•h=7.2×107J,即电流通过乙做功为7.2×107J;故C正确;
D、由P=
可知,用电器在相同时间内消耗的电能越多,其功率越大;由图知,在相同时间内甲用电器消耗的电能最多,则甲用电器功率最大;故D错误。
故选:
C。
7.【解答】解:
由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流:
AC、由图象可知,当电路中电流I1=0.2A时,压敏电阻两端的电压U1=4V;
当电路中电流I2=0.5A时,压敏电阻两端的电压U2=1V,根据串联电路的规律及欧姆定律,由电源的电压不变得:
U=I1R0+U1,即U=0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣①
U=I2R0+U2,即U=0.5A×R0+1V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②得:
R0=10Ω,U=6V;故A、C正确;
B、当R0消耗的功率为0.4W时,根据P=I2R,电路的电流为:
I=
=
=0.2A;
由欧姆定律和电阻的串联可得此时R的电阻为:
R=
﹣R0=
﹣10Ω=20Ω,故B正确;
D、由图2知,当电压表示数为1V时,电路的电流为0.5A,R0的电功率为:
P0=I′2×R0=(0.5A)2×10Ω=2.5W,故D错误。
故选:
D。
8.【解答】解:
把这只小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联后接在电压为3V的电源两端时,
由串联电路特点和I=
可得,电源的电压:
U=IR+UL,
即:
3V=I×10Ω+UL,
由图象可知,当灯泡两端的电压为1.5V,通过的电流为0.15A时,上面等式成立;
即10Ω的电阻与该灯泡串联在3V电路中时,电路中的电流为0.1A,
则整个电路消耗的功率:
P=UI=3V×0.15A=0.45W。
故选:
B。
9.【解答】解:
取下保险丝,在该处安装“220V100W”的白炽灯Ll,然后将A、B接到220V的电源上,发现灯Ll正常发光。
说明只有L1接入220V的电路,家庭电路的安装部分(插座)出现短路现象。
如果闭合开关S,则灯L2被短路,所以L2不会发光,不会被烧坏。
故选:
C。
10.【解答】解:
(1)定值电阻的I﹣U图象是正比例函数图象,其I﹣U图象是B图线,则A图线为灯泡的I﹣U图象,
由图象可知,当灯泡两端的电压分别为1V、2V、4V、8V时,
通过灯泡的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A,
由I=
变形式R=
可得,灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω,
所以,小灯泡两端的电压增大时,通过的电流增大,
由P=UI可得,灯泡的实际电功率增大,温度升高,灯泡的电阻增大,故A错误;
(2)由电路图乙可知,定值电阻R与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当I=0.3A、UR=6V、UL=2V时符合,
则图乙电路的总功率P=UI=8V×0.3A=2.4W,故B正确;
定值电阻的阻值R=
=
=20Ω,故C错误;
(3)由电路图丙可知,定值电阻R与灯泡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,
所以,灯泡和定值电阻两端的电压均为8V,
由图象可知,通过它们的电流分别为IL=0.5A、IR=0.4A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表的示数I=IL+IR=0.5A+0.4A=0.9A,故D错误。
故选:
B。
11.【解答】解:
(1)由图知,闭合开关Sl断开开关S2,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端电压。
当滑片在a端时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路电流最小,为I小=0.4A,
因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以此时R2两端电压最小,为U2小=2V,
因为I=
,
所以R2=
=
=5Ω;
设电源电压为U,则U=I小(R1+R2),
即U=0.4A(R1+5Ω)﹣﹣①;
当滑片在b端,滑动变阻器断路,电路只有R2,此时电压表示数最大,也就是电源电压,
所以U=U最大=6V﹣﹣②
①②结合,得6V=0.4A(R1+5Ω),
解得R1=10Ω;
(2)闭合开关S2,断开开关S1,小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时,已知小灯泡正常发光,所以小灯泡两端电压为U额=4V,
所以滑动变阻器两端电压为U中=U﹣U额=6V﹣4V=2V,
滑动变阻器接入电路电阻为R中=
R1=
×10Ω=5Ω,
此时通过灯泡电流为I额=I中=
=
=0.4A,
所以灯泡额定功率为P额=U额I额=4V×0.4A=1.6W。
故选:
D。
12.【解答】解:
家庭电路中各用电器是并联的,如果再使用一个电水壶,则:
A、由并联电路电流的特点可知,此时总电流等于两盏灯的电流加上通过电水壶的电流,所以总电流变大,故A错误;
B、家庭电路两端的总电压不变,而总电流变大,则由电功率的计算公式P=UI可知,总功率变大,故B正确;
C、知道电路中的总电流变大,则由欧姆定律的变形公式R=
可知,电路中的总电阻变小,故C错误;
D、两盏灯正常发光,而使用电水壶时应并联在电路中,则电水壶上的电压为220V,即电路两端的总电压不变,故D错误。
故选:
B。
13.【解答】解:
A、两灯的额定电压U额相同,额定功率P额甲>P额乙,由公式I=
可知,两灯的额定电流I甲>I乙,故A错误;
B、两灯的额定电压U额相同,额定功率P额甲>P额乙,由公式R=
可知,两灯的电阻R甲<R乙,故B错误;
C、两灯串联时,通过的电流相等,即I实甲=I实乙,因R甲<R乙,由公式P=I2R可知,P实甲<P实乙,所以乙灯较亮,故C错误;
D、两灯并联时,两灯的电压相等,即U实甲=U实乙,因R甲<R乙,由公式P=
可知,P实甲>P实乙,所以甲灯较亮,故D正确。
故选:
D。
14.【解答】解:
A、B、电风扇工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能。
故A、B错误;
C、电风扇工作过程中,线圈在磁场中切割磁感线,因此在线圈中也产生感应电流。
故C正确;
D、在制作电动机时安装了换向器,当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能够保证持续转动。
故D错误。
故选:
C。
15.【解答】解:
A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大。
故A错误;
B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图象可知:
I甲额=0.6A,I乙额=0.3A,
则:
=
=
=
=
,故B错误;
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:
I甲=0.3A,I乙=0.2A,根据I=
可得电阻之比;
=
=
=
=
,故C错误;
D.把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象可知,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V,所以实际功率之比:
P甲:
P乙=U甲I:
U乙I=2V:
6V=1:
3,故D正确。
故选:
D。
二、填空题(共5小题)
16.【解答】解:
由电路图可知,开关S置于1时R1与R2串联,开关S置于2时电路为R1的简单电路,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,开关S置于2时,电路的总电阻最小,
电源的电压一定时,由P=UI=
可知,电路的总功率最大,电热水壶处于加热档;
则开关S置于1时,R1与R2串联,电热水壶处于保温档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电热水壶在保温状态下的电功率:
P=
=
=22W。
故答案为:
2;22。
17.【解答】解:
(1)将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,U甲=U乙=U=2V,
由图象可知,通过两元件的电流分别为I甲=0.4