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1、期末復(fù)習(xí)專題六 電功率
一、填空題
1.電燈正常工作時會發(fā)熱發(fā)光,這是電流 做功 使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時間內(nèi)消耗的電能為E1,電流做的功為W,轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2,轉(zhuǎn)化的光能為E3,那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是 E1=E2+E3 ,功與能的關(guān)系是W= E1 。?
2.張薇期末成績考得好,爸爸獎勵她一個新手機,張薇發(fā)現(xiàn)手機電池上標(biāo)有“電壓3.7 V,容量3500 mA·h”的字樣,則它充滿電后存儲的電能為 4.662×104 J,經(jīng)查,該手機的待機電流為20 mA,則該手機最長待機時間為 175 h。?
3.人類已進(jìn)入智能化時代。小明家安裝了空調(diào)智能控制系統(tǒng),空調(diào)自
2、動開啟條件是家中有人且室溫等于或高于26 ℃。S1和S2是控制空調(diào)開啟的兩個智能開關(guān),當(dāng)家中有人時S1自動閉合,家中沒有人時S1自動斷開;當(dāng)室溫等于或高于26 ℃時S2自動閉合,室溫低于26 ℃時S2自動斷開,則控制空調(diào)開啟的電路示意圖是 甲 (選填“甲”或“乙”)。已知小明家某天室內(nèi)溫度變化情況如圖丙所示,當(dāng)天8 h~12 h和14 h~18 h家中沒有人,空調(diào)的額定電壓是220 V,額定功率是1 kW,則這臺空調(diào)當(dāng)天消耗的電能是 5 kW·h。?
4.如圖所示的電路,當(dāng)S1、S2都閉合時,R1的電功率為25 W,當(dāng)把S2斷開時,R1的電功率為4 W,則此時R2的電功率為 6 W。?
3、
5.某電吹風(fēng)工作6 min,能使如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120轉(zhuǎn),則該電吹風(fēng)消耗的電能為 0.1 kW·h,電功率為 1000 W,這些電能可供一只“220 V 10 W”的LED燈正常工作 10 h,一只這樣的LED燈與一只“220 V 100 W”的白熾燈正常發(fā)光時亮度相當(dāng),若LED燈正常發(fā)光時的效率為80%,則白熾燈正常發(fā)光時的效率為 8% 。?
6.某品牌電飯煲工作原理如圖所示,下表為它的部分參數(shù):
×××牌電飯煲
額定電壓
220 V
額定功率
加熱擋
1210 W
保溫?fù)?
22 W
頻率
55 Hz
若將開關(guān)S閉合,則電飯煲處于 加熱
4、(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài),其中R1∶R2= 1∶54 。?
二、選擇題
7.下列家用電器中,將電流熱效應(yīng)作為工作原理的是 (C)
A.電風(fēng)扇 B.洗衣機
C.電熱水壺 D.電視機
8.下列各組中都屬于電功單位的一組是 (B)
A.J,V·A B.J,kW·h
C.W,V·A D.W,J
9.下列各電學(xué)實驗,都可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來測量多組電流和電壓,其中為了減小實驗誤差的是 (C)
A.電阻的大小與哪些因素有關(guān)
B.電流的大小與哪些因素有關(guān)
C.用“伏安法”測電阻
D.用“伏安法”測小燈泡功率
10.小英同學(xué)在門外走廊拍了一張自家電能表的照片,如圖所示。她仔細(xì)
5、觀察照片后得到下列結(jié)論,你認(rèn)為正確的是 (B)
A.電能表的額定電流為10 A
B.消耗1 kW·h的電能,指示燈閃3200次
C.電能表的額定功率為2200 W
D.拍照片時,小英家已消耗的電能為7624.1 J
11.如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù);再閉合開關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是 (D)
A.電壓表的示數(shù)變小
B.電路的總電阻不變
C.燈泡L的亮度不變
D.電路的總功率變大
12.如圖是電阻甲和乙的U-I圖像,由圖像可知下列判斷正確的是 (C)
A.甲、乙都是定值電阻
B.當(dāng)乙兩端電壓為1 V時,其電阻值為10 Ω
6、
C.將甲和乙串聯(lián),若甲的電流為0.4 A時,電路的總功率為1.2 W
D.將甲和乙并聯(lián),若甲兩端電壓為1 V時,干路上的電流為0.4 A
13.兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)在電路中,如圖甲所示,它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示,閉合開關(guān)S,則R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為 (A)
A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4
14.在如圖所示的實物電路中,電源電壓恒為3 V,滑動變阻器的規(guī)格為“100 Ω 1 A”,燈泡上標(biāo)有“2.5 V 1 W”的字樣,閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,在保證各元件安全的情況下,下列說法正確的是 (D)
A.小燈泡正常發(fā)光時的電阻為2.5
7、 Ω
B.向右移動滑片時,電壓表V1的示數(shù)變小,小燈泡亮度變暗
C.向右移動滑片時,電壓表V2與電流表A的示數(shù)之比不變
D.讓小燈泡正常發(fā)光1 min,滑動變阻器產(chǎn)生的電熱為12 J
15.如圖所示,電源電壓恒為15 V,定值電阻R的阻值為20 Ω,閉合開關(guān)后,使變阻器的阻值減小5 Ω,電流表示數(shù)變化了0.1 A,則下列說法正確的是 (D)
A.電流表示數(shù)減小了0.1 A
B.電壓表示數(shù)減小了0.5 V
C.定值電阻的電功率增大了0.2 W
D.電路總功率增大了1.5 W
三、實驗題
16.探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗。
(1)在圖甲中,通
8、過兩電熱絲的電流 相等 ;該實驗是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的 電阻 的關(guān)系;?
(2)圖乙,是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的 電流 的關(guān)系;?
(3)在該實驗中,我們是通過觀察U形管中液面的 高度差 來比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的;?
(4)英國物理學(xué)家焦耳通過大量實驗,最先精確地確定了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的 電阻 成正比,跟 通電時間 成正比這個規(guī)律叫做焦耳定律,其表達(dá)式為 Q=I2Rt 。?
17.小明同學(xué)利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率,設(shè)計并連接了如圖甲所示的實物電路。
(1)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)S1前,應(yīng)將滑片P
9、移動到滑動變阻器的 B (選填“A”或“B”)端;?
(2)閉合開關(guān)S1,將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表的示數(shù)為I1,如圖乙所示,I1= 0.2 A;?
(3)將開關(guān)S2扳向“2”,保持滑動變阻器的阻值不變,調(diào)節(jié)變阻箱的阻值R,使電流表的示數(shù)仍為I1,此時R=5 Ω;則步驟(2)中小燈泡的電阻R1= 5 Ω,測量小燈泡電阻的方法是 等效替代法 (選填“控制變量法”或“等效替代法”);?
(4)步驟(2)小燈泡的實際功率P1= 0.2 W;?
(5)若小燈泡的額定電流為I0=2I1,以下關(guān)于小燈泡的額定功率P0與實際功率P1的數(shù)值關(guān)系,你認(rèn)為最有可能的是 D 。?
10、
A.P0=2P1 B.P0=3P1
C.P0=4P1 D.P0=5P1
四、計算題
18.在圖甲所示的電路中,已知電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源,燈泡L1的額定電壓為8 V,燈泡L2的額定電壓為6 V,圖乙是燈泡L2的U-I圖像。
(1)當(dāng)開關(guān)S接a時,電壓表的示數(shù)為1.2 V,電流表的示數(shù)為0.3 A,求定值電阻R0的阻值;
(2)開關(guān)S接a時,調(diào)節(jié)電源電壓,使燈泡L1正常發(fā)光,此時R0消耗的功率為1 W,求燈泡L1的額定功率;
(3)開關(guān)S接b時,通過調(diào)節(jié)電源電壓可使電路允許達(dá)到的最大總功率是多少?
解:(1)開關(guān)S接a時,燈泡L1與電阻R0串聯(lián),電壓表測量R0的電壓,電
11、流表測量整個電路的電流。電阻R0的阻值
R0==4 Ω
(2)開關(guān)S接a時,燈泡L1正常發(fā)光。由P=I2R得電路中的電流
I0==0.5 A
燈泡L1的額定功率
P1=U1I1=U1I0=8 V×0.5 A=4 W
(3)開關(guān)S接b時,燈泡L1與燈泡L2串聯(lián),若燈泡L2正常發(fā)光,由圖像可知,此時電路中的電流是0.6 A,大于L1的額定電流,是不允許的;所以電路中的最大電流I1=I2=0.5 A,此時L1正常發(fā)光,由燈泡L2的U-I圖像可知,此時燈泡L2兩端的電壓U2=4 V,電源電壓
U=U1+U2=8 V+4 V=12 V
電路允許達(dá)到的最大總功率
P總=UI1=12 V×
12、0.5 A=6 W
19.小明媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆(如圖所示),內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓為220 V,額定功率為605 W。求:
(1)小明幫奶奶泡腳時,向足浴盆中加入6 kg初溫為20 ℃的水,加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作15 min將水加熱到40 ℃,此加熱過程中水吸收的熱量是多少?消耗的電能是多少[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]?
(2)當(dāng)小明家的實際電壓是200 V時,加熱電阻工作的實際功率是多少?
(3)足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動機工作電壓是12 V(按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12 V),工作電流為4 A,其電阻為0.5 Ω,電動機工作中因發(fā)熱損失的功率是多少?
解:(1)水吸收的熱量
Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg×(40 ℃-20 ℃)=5.04×105 J
足浴盆加熱時消耗的電能
W=P額t=605 W×900 s=5.445×105 J
(2)由P=可知,加熱電阻的阻值
R==80 Ω
當(dāng)小明家的實際電壓是200 V時,加熱電阻工作的實際功率
P實==500 W
(3)電動機工作中因發(fā)熱損失的功率
P損=I2R'=(4 A)2×0.5 Ω=8 W
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