第十六章 电流做功与电功率第一节练习及答案.docx

第十六章 电流做功与电功率第一节练习及答案.docx

《第十六章 电流做功与电功率第一节练习及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十六章 电流做功与电功率第一节练习及答案.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第十六章电流做功与电功率第一节练习及答案

2014-2015学年度?

?

?

学校11月月考卷

1．某洗衣机说明书所列数据如表所示，下列说法正确的是（）

额定电压

220V

额定频率

50Hz

额定洗衣服、脱水功率

440W

额定洗衣服、脱水容量

3kg

整机质量

30kg

A．洗衣机正常工作2h，需耗电0.88kW·h

B．洗衣机正常工作时，通过的电流为0.5A

C．这台洗衣机所受重力为30N

D．洗衣机接在110V的电路中，实际消耗功率为220W

2．如图是某同学设计的自动体重测试仪的原理图，下列有关它的说法中正确的是（）

A．体重测试仪所测体重越大，相同时间内消耗的电能越多

B．体重显示表是用电压表改装成的

C．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路

D．体重越大，体重显示表的示数越小

3．关于物理量所对应的物理量单位中，下列说法中不正确的是（）

A．电压（U）---伏特（V），电阻（R）---欧姆（Ω）

B．电流（I）---安培（A），电功（W）---焦耳（J）

C．电热（Q）---焦耳（J），电能（W）---焦耳（J）

D．电功率（P）---千瓦时（kw.h），时间（t）---秒（s）

4．将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误的是：

A．三个电器消耗的电能一样多B．电流通过三个电器做功一样多

C．三个电器产生的热量一样多D．电烙铁产生的热量最多

5．人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯，实验室通过实验发现LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同，有关数据如表1所示，根据表1数据，判断下列说法正确的是

A．LED灯正常工作时的电流是2A．

B．白炽灯工作时，其消耗的电功率总是大于LED灯

C．每天正常工作10h，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为0.88kW·h，

D．LED灯的电阻值大于白炽灯的电阻值

6．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是：

A．电能表的额定功率为2500W

B．电能表的标定电流为5A

C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316KW·h

D．拍照片时，小明家已消耗的电能为931．6J

7．加在某导体两端的电压为3V，1min内电流所做的功为180J，则通过这导体的电流是

A．1AB．3AC．60AD．180A

8．关于电流做功，下列说法中正确的是（）

A.导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多；

B.通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多；

C.电流做功是电能转化为其他形式的能的过程；

D.电流做功是电能转化为内能的过程。

9．如图所示，额定电压为110V的A、B两盏电灯，额定功率分别为100W和25W。

把它们接到220V的电路上，欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少，正确的电路是

10．下列生活实例中不属于节约用电的是（）

A．电视机不用时切断电源B．离开教室随手关灯

C．夏天用空调时把温度调得很低D．尽量少开启电冰箱门

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

评卷人

得分

二、实验题（题型注释）

评卷人

得分

三、填空题

11．如图所示的电路，电源电压6V且保持不变。

当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；当开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为I2，且I1：

I2=1：

3，则R1：

R2=；若开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.6A,则通电1min的时间内，R1消耗的电能是J。

12．为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能。

现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当．

（1）若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是．

（2）白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该白炽灯的发光效率是；试推测12WLED灯与100W白炽灯照明效果相同的可能原因是。

13．小明家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次表示转盘转动一圈，电子式电能表参数是3200imp/kwh．小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率．

（1）小明的实验方法是：

先关闭家里其它用电器，只让微波炉工作，从电能表红灯闪烁开始记时，当电能表的红灯闪烁320次时，所用的时间为5min，则微波炉的电功率为W．（2分）

（2）当小明用同样的方法测家中电热水器的电功率时，发现电能表红灯闪烁更快，这说明电热水器消耗电能比微波炉一些．

（3）小明在买微波炉时，听到两种说法：

一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开就“烧保险”前者是从的角度说的，后者是从的角度说的．

14．电动机在工作过程中将______能转化为_________能，一台电动机接在220V电源上，正常工作的电流为2A，在5s内电流做了___________J的功。

15．一个电动机，当把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。

那么该电动机线圈的电阻是______Ω，电动机正常工作1min时的机械能是_______J。

16．物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的s-t图线。

已知物体重为1N，闭合开关后，在2.4s～2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4s～2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为__________J，它的效率是。

评卷人

得分

四、计算题

17．额定电压为220V的电热器正常工作时，每5min耗电0.15kw·h．问：

（1）该电热器的额定功率多大？

（3分）

（2）当两端电压降为200V时，要从电热器获得9×

J的热量，需要多长时间？

（设电热器工作时电阻不变）（4分）

18．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。

某中学的教学楼顶安装了总功率为25kw的光伏发电系统。

（1）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？

（2）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？

（煤的热值

）

（3）请写出两条光伏发电的优点。

19．（7分）冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水往往达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、

电能两用热水器.小红家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?

（2）大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间?

（设电能全部转化为内能）

（3）在上述

（2）情况下．加热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少?

（4）仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?

（写一条即可）

20．一个白炽灯上标有“220V60W”。

（1）它正常工作时的电流为多少？

（2）它正常工作的电阻为多大？

（3）它正常工作10h消耗的电能为多少kw·h?

（结果保留一位小数）

21．如图所示，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为15欧。

闭合电键S后，电流表的示数为1安，通过电阻R2的电流为0.4安。

求：

（1）电源电压U；

（2）电阻R1的阻值；

（3）通电10秒，电流通过电阻R1所做的功W1。

22．（8分）在如图所示的电路中，已知电阻R1=5Ω，电流表A1的示数为1A，电流表A的示数为1.5A，求：

（1）Rl两端的电压Ul；

（2）通过R2的电流I2；

（3）R2的阻值．

（4）通电20s，整个电路消耗的电能．

23．如图，将电阻R1和阻值为4Ω的R2串联后接入电路，测得通过R1的电流为2A，定值电阻R1的电流随电压变化的图象如图，求

（1）R1的阻值；

（2）通电20s，R1所消耗的电能；

（3）电源的电压；

（4）在图中画出电阻R2的电流随电压的变化图象。

参考答案

1．A

【解析】

试题分析：

A选项，根据

。

B选项，根据

。

C选项，根据

。

D选项，如果是纯电阻电路，电压变成原来的一半，则电功率变成原来的

洗衣机是非纯电阻电阻，但电压减小，电流也应减小，实际功率应小于原来的

也不是原来的

。

考点：

电功率重力

2．A

【解析】

试题分析：

本题电路中电阻R1与变阻器R2是串联的，体重示数计是串联在电路中的，所以体重示数计是由电流表改装而成的。

变阻器R2接入电路的是BC段电阻，滑片B通过杠杆与体重测试台相连。

当体重测试台上放物体时，测试台下沉，滑片B向上运动，电阻R2接入电路的电阻减小，电路中电流变大，由电流改装成的体重示数计读数变大。

根据P=UI，电源电压一定，电流增大，电路总功率增大，相同时间内消耗的电能越多。

由于AB端是绝缘体，当体重测试台上不放物体时，指针指在AB段，电路是相当于断路。

考点：

电路变化的应用

3．D

【解析】

试题分析：

各电学量的单位：

电压（U）---伏特（V）；电阻（R）---欧姆（Ω）；电流（I）---安培（A）；电功（W）---焦耳（J）；电热（Q）---焦耳（J）；电能（W）---焦耳（J）；电功率（P）---瓦（W），时间（t）---秒（s）。

所以错误的是D。

考点：

各电学量的单位

4．C

【解析】

试题分析：

三者的实际功率相同，通电时间相同，根据公式

得，三个电器消耗的电能一样多，A对；电流所做的功等于用电器消耗的电能，所以电流通过三个电器做功一样多，B对；三个用电器中，只有电烙铁把电能全部转化成内能，所以电烙铁产生的热量最多，C错D对。

考点：

电能

5．C

【解析】

试题分析：

已知额定电压与额定功率，由P=UI的变形公式可以求出LED灯正常发光时的电流；由W=Pt可以求出每天节约的电能；灯泡消耗的功率取决于实际功率；由电功率公式的变形公式可以求出灯泡电阻，然后比较它们的大小．

A、∵P=UI，∴LED灯正常工作时的电流I=

=0.5A，故A错误；

C、每天正常工作10h，使用一个LED灯比使用一个白炽灯可节约电能W=（P白炽灯-PLED）t=（0.1kW-0.012kW）×10h=0.88kW•h，故C正确；

B、灯泡工作时的功率取决于灯泡的实际功率，灯泡额定功率大于LED灯的额定功率，但它的实际功率不一定大于LED灯的实际功率，故B错误；

D、灯泡电阻RLED=

=

=48Ω，R白炽灯=

=484Ω，故D错误；

故选C．

考点：

电功和电功率

6．B

【解析】

试题分析：

观察图片可知，该电能表的标定电流为5A，选项B正确，短时允许通过最大电流为10A，拍照片时小明家已消耗的电能为931.6KW·h（表盘中最后一位为十分位），C错；图片中可见单位为KW·h，D错P额=UI=220v×5A=1100W，A错；答案：

B

考点：

电能表参数意义及应用

7．A

【解析】

试题分析：

已知导体两端的电压、通电时间、电流做的功，根据公式W=UIt可求通过导体的电流

通过导体的电流

所以选A

考点：

电功的计算

点评：

本题考查电流的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中要注意单位的换算．

8．C

【解析】

试题分析：

电流做功W=UIt，即电流做功与电压、电流及通电时间有关，所以A、B错误；

电流做功中消耗了电能，转化为了其他形式的能，而并不只是内能；

所以C正确，D错误；

所以选C．

考点：

电功

点评：

解答本题应掌握：

电流做功的公式W=UIt，则分析公式可知决定电功的因素；同时掌握电流做功中能量转化的方向．

9．C

【解析】根据公式P=U2/R可知，灯泡A的电阻RA=UA/PA=（110V）2/100W=121Ω，灯泡B的电阻RB=UB/PB=（110V）2/25W==484Ω．

A、图是灯泡A和可变电阻串联，根据串联电路电阻的分压特点可知，要使灯泡A正常工作，则上面可变电阻接入电路的阻值为121Ω，即该支路的总电阻为242Ω，同理下边支路的总电阻为968Ω，由1/R=/R1+1/R2可得，此时并联电路的总电阻为R=193.6Ω；

B、图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等；由1/R=/R1+1/R2可得，灯泡A和灯泡B并联后的电阻R并=86.8Ω，此时电路的总电阻为R=2R并=2×86.8Ω=173.6Ω；

C、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；串联电路，电阻越串越大；灯泡A和灯泡B正常工作时，此时电路的总电阻为R=2RA=2×121Ω=242Ω；

D、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡a与可变电阻R并联后和灯泡b的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B不能正常工作，故D不正确；

根据公式P=U2/R可知，电路电阻越大，消耗的功率就越小，比较A、B、C图可知，C图的总电阻大，消耗的功率最小，

故本题选C．

10．C

【解析】夏天用空调时把温度调得很低不属于节约用电，选C

11．1︰2144

【解析】

试题分析：

由题意可知：

只闭合开关S1时，仅R2接入电路，两端电压为U=6V，通过的电流为I1；当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联接入电路，U=U1=U2=6V，通过R2的电流不变，通过干路电流为I2=0.6A，因为I1︰I2=1︰3，由并联分流知

，即R1︰R2=1︰2；通过R1的电流为IR1=2/3I2=2/3×0.6A=0.4A，通电t=1min=60s时间内R1消耗的电能为WR1=U1IR1t=6V×0.4A×60s=144J。

考点：

电路连接状态的分析与计算

12．3:

2510%LED灯发光效率较高

【解析】

试题分析：

两者都正常工作相同时间，消耗的电能之比等于它们的电功率之比，12:

100=3:

25。

发光效率等于光能占电能的比例，所以发光效率

。

发光效果相同，指电能成的光能是一样多的，而两者电功率不同，说明LED灯电能转化为光能的效率高，即发光效率高。

考点：

电能用电器能量转化的效率

13．

（1）1200W

（2）快（3）消耗电能电功率

【解析】

试题分析：

（1）由3200imp/kwh可知：

电能表上的红灯闪烁3200次消耗1kwh的电能，现闪烁320次，则消耗0.1kWh，所以微波炉的功率为P=W/t=0.1×3.6×106J/5×60S=1200W。

（2）电能表闪烁的更快说明电热水器消耗的电能比微波炉更快一些。

（3）微波炉的功率较大，会造成电路电流过大，而烧保险，但是加热食品时间较短，所以根据W=Pt可知它消耗的电能并不多，很省电，故第一种说法是从消耗电能的角度说的，第二种说法是从电功率的角度说的。

考点：

电功、电功率

14．电机械2200J

【解析】

试题分析：

电动机是将电能转化为机械能的装置，电动机正常工作时电流做的功为W=UIt=220V×2A×5S=2200J。

考点：

电动机、电功

15．0.5；90

【解析】

试题分析：

电动机线圈的电阻为：

；

电动机工作1min消耗的电能为：

线圈产生的热量为：

转化成的机械能为：

考点：

非纯电阻电路计算

16．0.2；62.5%

【解析】

试题分析：

在2.4s～2.8s这段时间内，物体上升的高度为0.75m-0.55m=0.2m，所以有用功为:

；在这段时间内电动机所做的总功为

，装置的效率为

。

考点：

功机械效率

17．1800W605.02S

【解析】

试题分析：

（1）用电器正常工作时，5min耗电0.15kw·h的电能，则

W=0.15kw·h=0.15×3.6×106J=5.4×105J

t=5min=5×60S=300S

P额=W/t=5.4×105J/300S=1800W

（2）用电器的电阻R=U额2/P额=220V×220V/1800W≈26.89Ω，

当用电器两端加200V的电压时，实际功率为P实=U实2/R=200V×200V/26.89Ω≈1487.54W

则t=W/P实=9×105J/1487.54W≈605.02S

考点：

电功、电功率

18．

（1）

（2）

（3）见解析

【解析】

试题分析：

（1）光伏发电系统一天共发的电能为：

；

（2）光伏发电系统发电时太阳能转化为的电能为：

，

由

可得，煤完全燃烧时放出的热量为：

，

由Q放=mq可得，燃烧煤的质量为：

；

（3）光伏发电的优点：

清洁无污染；可再生；节约化石能源．

考点：

电功和热量的综合计算；能源和可持续发展.

19．

（1）1.26×107J；

（2）140min；（3）77.8%；（4）节能、环保．

【解析】

试题分析：

（1）太阳能热水器贮满水水的体积：

v=100L=100×10-3m3，

水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg，

水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J；

（2）若电能全部转化为热能，即Q吸=W电，

∵热水器正常工作，∴P=P额=1500W，

∵P=W电/t，∴加热时间：

t=W电/P=1.26×107J/1500W=8400s=140min；

（3）∵W总=Pt′=1500W×3×3600s=1.62×107J；

∴热水器的效率：

η=Q吸/W总=1.26×107J/1.62×107J≈77.8%；

（4）太阳能热水器直接使用太阳光加热水，不会造成环境污染，而太阳能取之不尽，用之不竭。

考点：

吸热的计算；密度的计算；效率；电功率的计算

20．

（1）

；

（2）

；（3）

【解析】

试题分析：

（1）由

得：

（2）由

得：

（3）

考点：

电功率

21．

（1）6V；

（2）10Ω；（3）36J．

【解析】

试题分析：

（1）∵并联电路中各支路两端的电压相等，

∴根据欧姆定律可得，电源的电压：

U=U2=I2R2=0.4A×15Ω=6V；

（2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

∴通过R1的电流：

I1=I-I2=1.0A-0.4A=0.6A，

则R1=U/I1=6V/0.6A=10Ω；

（3）通电10秒，电流通过电阻R1所做的功：

W1=U1I1t=6V×0.6A×10s=36J．

考点：

欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功的计算

22．

（1）Rl两端的电压5V；

（2）通过R2的电流0.5A；（3）R2的阻值为10Ω；（4）通电10s电路消耗的电能为75J．

【解析】

试题分析：

由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流．

（1）根据欧姆定律可得，Rl两端的电压：

Ul=I1R1=1A×5Ω=5V；

（2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴通过R2的电流：

I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A，

（3）∵并联电路中各支路两端的电压相等．∴R2的阻值：

R2=U2/I2=U1/I2=5V/0.5A=10Ω；

（4）整个电路消耗的电能用总电压乘以总电流再乘以通电时间。

通电20s电路消耗的电能：

W=UIt=U1It=5V×1.5A×20s=150J．

考点：

欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功的计算．

23．

（1）2Ω；

（2）160J；（3）12V；（4）图线如下图：

【解析】

试题分析：

（1）由图像可知，当电流为2A时，R1两端电压为4V，则

（2）

（3）

考点：

欧姆定律