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第十六章测试
2007-2008学年度第二学期庐江县陈埠中学九年级物理
《第十六章电能与电功率》单元测试题
一、选择题(每小题2分,计20分)
1.现有四个小灯泡L1、L2、L3、L4,分别标有“12V20W”、“12V10W”、“6V5W”、“6V10W”的字样,小明想把其中的两个小灯泡接在两端电压为18V的电源上,使两个小灯泡都能正常发光,则下列做法正确的是[]
A.把L1和L4串联后接入电路中B.把L2和L4串联后接入电路中
C.把L1和L3串联后接入电路中D.把L2和L3并联后接入电路中
2.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是[]
A.甲灯的实际功率一定是25W
B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
3.如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮。
对此有下列几种猜想,其中可能的是[]
①L2灯丝断了,灯座未短路
②灯泡L2的电阻太小
③灯泡L2两端电压较大
④通过灯泡L1、L2电流不等
⑤灯泡L2的灯座被短路
⑥灯泡L1、L2的额定功率不同
A.①B.①③⑥C.③④D.②⑤⑥
4.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生的热量最多的是[]
A.电视机 B.电风扇 C.电烙铁 D.一样多
5.一个标有“220V40W”字样的灯泡接在电路中,今测得通过其中的电流为0.15A,据此可分析出该灯实际功率和灯泡亮度[]
A、实际电压未知,所以无法判断B、小于40W,发光暗淡
C、等于40W,正常发光D、大于40W,发光强烈
6.小明家照明用的白炽灯泡的灯丝烧断了,他爸爸将断了的灯丝搭在一起后继续使用,发现灯泡比往常更亮,原因是灯丝的[]
A.电阻变小,电流变大B.电阻变小,电流变小
C.电阻变大,电流变大D.电阻变大,电流变小
7.将一个滑动变阻器接在电源上,消耗的功率为P。
要使其消耗的功率变为原来的一半,可以采取的措施是[]
A.电源电压不变,阻值变为原来的二倍
B.电源电压不变,阻值变为原来的一半
C.电源电压变为原来的二倍,阻值变为原来的一半
D.电源电压变为原来的一半,阻值变为原来的二倍
8.在探究串联电路电压的实验中,张高林同学连接完电路,在开关断开时,发现电压表示数为9V,合上开关后,发现电压表示数变为3V。
如图所示,对这一电路分析正确的是[]
A、R1电压与R2电压之比为3∶1
B、R1电阻与R2电阻之比为2∶1
C、R1电流与R2电流之比为2∶1
D、R1功率与R2功率之比为1∶3
9.我们知道对于同种灯泡的亮度取决于实际功率的大小。
现有两个同种灯泡,其额定值是甲灯“220V100W”、乙灯“220V40W";将甲、乙两灯并联或串联后接在照明电路中,比较甲、乙两灯的亮度,对此下列解释正确的是[]
A.串联时,因为通过甲、乙两灯的电流一样大,实际功率一样大,所以一样亮
B.并联时,因为甲、乙两灯的电压一样大,实际功率一样大,所以一样亮
C.串联时,两灯电流相等,乙灯的电阻大,根据P=I2R,实际功率大,所以乙灯较亮
D.并联时,两灯电压相等,甲灯的电阻大,根据P=U2/R,实际功率小,所以甲灯较暗
10.在“测定小灯泡的功率”的实验中,小明应用的是如图所示的电路,当开关S闭合时,可能出现的现象如下表所示,下列判断正确的是[]
电流表示数
电压表示数
小灯泡发光情况
A
无
有
发光
B
无
有
不发光
C
有
无
发光
D
有
无
不发光
A:
a表明电流表断路
B:
表明小灯泡断路
C:
c表明电压表短路
D:
表明小灯泡断路
二、填空(每空1分,计18分)
11.物业工作人员来李明家收电费,他观察到李明家电能表的情况如图所示.然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kWh.若按0.5元/kWh计费,李明家本月应缴电费______元。
李明家同时使用的用电器总功率不得超过W。
12.两个电阻R1=10Ω,R2=15Ω,若把它们串联后接入电路,则两电阻消耗的功率之比为P1∶P2=_______,若允许通过两个电阻的最大电流分别是1A和0.6A,将它们串联起来使用时,两端允许加的最大电压是______V.
13.一只标有“12V6W”的灯泡L与滑动变阻器R串联后接到电压不变的电源上,在R的阻值由最小变到最大的过程中,灯泡L的功率由6瓦变到1.5瓦,设灯丝电阻不随温度变化,则灯泡L的电阻为_____欧;滑动变阻器R的最大阻值为_____欧。
14.手机常用充电电池作为电源,右图中所示是某手机电池铭牌,观察可知该电池对外供电的电压是V,它充电时的能量转换是能转化为能。
电池充满后所储存的电能是J。
15.小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验。
(1)当L1正常发光时,电流表A1的示数为A。
(2)如图甲所示:
OA和OB分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。
现将两灯连入图乙所示电路,要使其中一个灯泡正常发光,电路中电流表的示数为_A,电压表的读数是V,电路消耗的总功率为W。
16.测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示,其中小灯泡上标有“3.8V”的字样,它的电阻约10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图10中的器材连接成实验电路(导线不要交叉)。
(2)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。
于是小刚提出以下猜想:
A.可能是灯丝断了B.可能是小灯泡短路C.可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。
下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里。
电流表
电压表
判断结果
示数不为零
示数为零
示数为零
示数不为零
示数为零
示数为零
(3)小刚排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图9所示,则通过小灯泡的电流为________________A,小灯泡的额定功率为________________W。
三、解答题(62分)
17.(8分)如图所示,“6V3W”的小灯泡L与额定功率为10W的电阻器R串联,电源电压大小为10V,且保持不变.闭合电键S,电流表、电压表示数分别为0.20A和2.4V,不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化,求:
(1)电阻器R的阻值.
(2)整个电路消耗的实际功率.
王刚同学的求解如下:
(1)根据欧姆定律,电阻器的电阻R=
=
=12Ω
(2)因为整个电路只有小灯泡L和电阻器R两个用电器,
所以整个电路消耗的电功率P=3W+10W=13W.
请你指出王刚同学求解过程中存在的错误,并指出正确的解答.
18.(9分)电动自行车很受大家喜爱,下表是某种型号电动自行车的相关数据:
自行车质量
m(Kg)
电能转化为
机械能的效率
工作电压
U(v)
行驶速度
υ(m/s)
骑车人质量为60Kg时的平均阻力f(N)
40
75﹪
36
≤10
20
若某骑车人的质量是6Okg,在10min内连续行驶3km,根据相关信息求:
(1)在这段时间内,电动自行车行驶的平均速度;
(2)该电动自行车的最大有用功率;
(3)电动自行车以最大速度行驶过程中电动机的工作电流。
(保留一位小数)
19.(9分)CFXB型“220V1100W”电饭煲的原理图如图所示,它有高温烧煮和焖饭、保温两挡,通过单刀双掷开关S进行调节,R0为电热丝.当开关S接高温烧煮挡时,电路的功率为1100W,当开关S接焖饭、保温挡时,电路的总功率为22W.
(1)电饭煲在高温烧煮挡时,开关S应与哪个触点连接?
(2)电热丝R0的阻值多大?
(3)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大?
焖饭、保温10min,电热丝R0产生的热量为多少?
20、(9分)有一只“36V6W”的灯泡。
求:
(1)灯泡正常工作时,灯丝的电阻是多大?
(2)将该灯接在24V的电源上工作10min,将消耗多少电能(假设灯丝电阻不随温度的改变而改变)?
(3)灯泡消耗的电能并没有全部转化成光能,还有一部分能量转化成了什么能?
你是根据什么现象作出此判断的?
21.(8分)在一次课外活动中,某同学对家用电器进行了相关的观察和研究,他以一台电磁炉为观察研究对象,记录了有关数据,如下表:
观察对象
有关记录和相关活动
观察电磁炉铭牌
U额=220VP额=1KW
观察电能表的铭牌
220V10(40)A50Hz2000r/kwh
用电磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t=30℃)
关闭家里其它用电器,只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得的水温为50℃。
请你就这位同学在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:
(1)加热5min,水所吸收的热量;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能;
(3)电磁炉的功率;
(4)请你将(3)的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较,发现了什么新问题?
并解释原因。
22.(9分)现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。
现将其中一个元件Ro进行测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表所示。
U/V
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.50
1.60
I/A
0.20
0.45
0.80
1.25
1.80
2.81
3.20
(1)根据表中数据,判断元件Ro可能是由上述哪类材料制成的,并简要说明理由。
(2)把元件Ro接人如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.8A。
已知电路中的电源电压为3V,此时定值电阻R的电功率为多大?
(3)分析表中数据,写出元件R。
的I和U之间的关系式。
23.(10分)在如图所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2的规格分别为“6V1.8W”和“6V1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:
(1)滑动变阻器的滑片户放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电压表和电流表的读数是多少?
(2)若两灯中只允许一盏灯工作,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,整个电路至少消耗多少电功率?
参考答案
一、选择题(20分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
C
B
A
A
B
C
B
二、填空(18分)
11.601100
12.2:
315
13.2424
14.3.7电化学8658
15.
(1)1
(2)0.524.5
16.
(1)略
(2)(3)0.36、1.368
电流表
电压表
判断结果
示数不为零
示数为零
B
示数为零
示数不为零
A
示数为零
示数为零
C
三、解答题(62分)
17.解:
应用欧姆定律,要求电压U、电流I应针对同一导体R,在
(1)问的解答中,王刚同学错把灯泡两端的电压当作电阻器的电压,所以计算出的是灯泡的电阻值而非电阻器的电阻值。
(2)问中王刚同学混淆了额定功率和实际功率,当灯泡两端的电压为2.4V时,灯泡消耗的功率小于额定功率。
正确解答如下:
(1)电阻器两端的电压:
UR=U─UL=10V─2.4V=7.6V
根据欧姆定律,电阻器R的电阻R=
=
=38Ω
(2)整个电路消耗的实际功率:
P=UI=10V×0.2A=2W
18.解:
(1)υ=
=
=5m/s
(2)P有=fυ=20N×10m/s=200W
(3)P总=
=
=
W
∵P总=UI
∴I=
=
≈7.4A
19.解:
(1)与2触点连接
(2)P=U2/R0R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω
(3)P=IUI=P/U=22W/220V=0.1A
Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J
20.解:
(1)
(2)
(3)灯泡工作一段时间后会发热,说明有一部分电能转化成了热能。
21.解:
(1)水所吸收的热量为:
(2)电磁炉工作5min消耗的电能为:
(3)电磁炉的功率为:
4)电磁炉的实际功率小于额定功率,这是因为输电线分压,电磁炉两端的实际电压小于额定电压。
25.解:
(1)该元件Ro是由半导体材料制成的(1分)对数据计算分析后发现,元件Ro的发热功率越大,电阻越小(2分)
(2)∵I=1.8A查表可知UO=1.2V
UR=U-UO=3V-1.2V=1.8VPR=URI=1.8V×1.8A=3.24W(3分)
(3)I=1.25U2(A)(2分)
26.解:
(1)电压表的读数为零
∵U1=U2=U=6V∴两灯正常发光
I1=
=
=0.3A
I2=
=
=0.2A
I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A
∴电流表的读数为0.5A
(2)R1=
=
=20Ω
R2=
=
=30Ω
在电源电压不变时,要使总功率最小,总电阻应最大
∵电压表的量程为0~3V
∴滑动变阻器两端的电压最大为3V,此时滑动变阻器接入电路阻值最大
又∵R2﹥R1∴应闭合开关S1和S3才能使电路中的电阻达到最大
∴U变’=3VU2’=U-U变’=6V-3V=3V
∵R2与R变串联,且U变’==U2’==3V
∴R变’==R2==30ΩR最大=R变’+R2=30Ω+30Ω=60Ω
∴P最小=
=
=0.6W
(其他解法方法合理,答案正确均给分)