沪粤版物理九年级上册《第15章 电能与电功率》单元测试(有解析)

沪粤版物理九年级上册《第15章 电能与电功率》单元测试
一 、单选题(本大题共7小题,共21分)
1.(3分)在如图所示的各种电器中,能将电能转化为动能的是
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
2.(3分)脉冲式电能表表盘上有“”的信息,表示每消耗的电能,电能表的指示灯要闪次.小明家要接通“”的电灯,使其单独工作,则电能表的指示灯闪
A. 次 B. 次 C. 次 D. 次
3.(3分)下列说法正确的是( )。
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
C. 千瓦时、瓦都是电功率的单位
D. 消耗电能越多的用电器电功率越大
4.(3分)智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁地使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的?
A. 降低散热能力 B. 减小电流 C. 增大电池电压 D. 增加总功率
5.(3分)有两个灯泡,甲灯为白炽灯,标有,,乙灯为节能灯,标有,,两灯正常发光时亮度却相同,关于这两个灯泡,以下说法正确的是

A. 两灯正常发光时,乙灯流过的电流比甲灯大
B. 两灯并联在电路中,乙灯消耗电能快
C. 两灯正常发光时,白炽灯虽然功率比灯大,但是亮度一样,是因为白炽灯电能转化为光能效率较低
D. 白炽灯的灯丝电阻随着电压的增大而减小
6.(3分)如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是
A. 烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B. 实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
C. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D. 若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
7.(3分)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡标有“”字样灯丝电阻不受温度影响,滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,保证各元件不损坏,下列说法正确的是
①移动滑动变阻器滑片,小灯泡可能正常发光
②电路中消耗的最大功率为
③滑动变阻器两端电压变化范围为
④当滑动变阻器滑片置于端时,滑动变阻器通电产生的热量为
A. 只有③④ B. 只有①③ C. 只有②④ D. 只有①②
二 、填空题(本大题共7小题,共28分)
8.(4分)电流的热效应在生产和生活中有广泛的应用,但有时也会带来危害。应用电热的例子,如用电熨斗熨衣服;防止电热危害的例子,如电脑主机装小风扇给散热。请你结合自己生活经验,再写一例,应用电热:______;防止电热危害:______。
9.(4分)如图甲为某品牌具有反向充电技术的手机,其手机电池参数如图,对外充电时最大输出功率,最多能输出总电能的甲手机电池充满电储存的电能为______,如图甲手机正对乙手机充电,按最大输出功率最多能对乙手机输电______,此时甲手机相当于______填“电源”或“用电器”。
充电功率
标称电压
电池容量
10.(4分)小明断开家中所有用电器后,观察到此时电能表示数如图所示,根据电能表参数分析,此电路中的用电器总功率不能超过 ______ 。然后接入“”的电热器单独工作,电能表示数变为,则电热器实际工作电压为 ______ ,在内电能表转盘转过 ______ 。
11.(4分)如图甲是灯泡和电阻的电流随电压变化图像,如果将它们串联在电路中,当通过的电流是时,灯泡恰好正常发光,灯泡的额定功率为 ______ ;若将它们按图乙所示接入电路中,先闭合开关,再闭合开关,发现电流表示数变化了,此时灯泡的实际功率为 ______ ,在此状态下通电,电路中电流做的功是 ______ 。
12.(4分)利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两烧瓶中煤油质量相等,电阻丝实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢,可探究电流产生的热量与______有关;移动滑动变阻器的滑片,观察______选填“相同”或“不同”烧瓶内的温度计示数升高的快慢,可探究电流产生的热量与电流有关。
13.(4分)标有“”和“”的两只小灯泡,将其串联起来使用,为保证电路安全,电源的电压最大不超过 ______ ,该电路消耗的最大功率为 ______ 。忽略温度对灯丝电阻的影响
14.(4分)一只额定功率是的电饭锅,在的额定电压下使用,它的电阻是 ______ ;它正常工作的电流是 ______ ,在时间内产生 ______ 热量.
三 、实验题(本大题共2小题,共12分)
15.(6分)小王想要测量小灯泡的额定功率,他准备了以下器材:小灯泡额定电压,电阻大约,电流表,电压表,滑动变阻器“”,滑动变阻器“”,阻值已知的定值电阻,电压恒为的电源,开关、导线若干。

请你笔画线代替导线帮他将电路连接完整,导线不能交叉。
他想完成实验,应选择 ______ 选填“”或“”滑动变阻器。
完成上述实验后,小王又设计了另外一种测额定功率的方案,如图乙所示。请你帮他完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关,将开关拨到触点 ______ 选填“”或“”,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点,读出电压表的示数。
③小灯泡的额定功率______ 用、、表示。
16.(6分)小明和小亮在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时,设计了如图所示的甲、乙实验装置将电阻丝、分别密封在两个装有相等质量煤油的相同烧瓶中,、、、为相同规格的温度计,滑动变阻器的规格相同,滑片置于中间位置。已知,电源电压相同且保持不变。

实验中通过观察 ______来比较电流产生的热量的多少。
甲图中、的连接方式是 ______,该装置可探究电流通过导体产生的热量与 ______是否有关。
闭合开关前,小亮分析了乙图所示的实验装置,给出以下四种判断,你认为正确的是 ______选填序号。
①该装置中、的连接方式并联
②闭合开关后,将被短路
③闭合开关后,中的电流小于中的电流
④闭合开关后,相同时间内温度计示数的变化量大于温度计示数的变化量
同时闭合甲、乙两图中的开关,比较相同时间内、两支温度计示数变化情况,温度变化较大的是 ______,可以得出的结论是:当 ______时,______,电流通过导体产生的热量越多。
四 、计算题(本大题共3小题,共36分)
17.(12分)某手机大容量锂电池容量为,电池上标明电压为,请问该电池充满电后,大约储存了多少电能?
18.(12分)图甲为某款新型电饭煲,额定电压为,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,和为电阻不变的电热丝,是自动控制开关。将电饭煲接入电路中,在电饭煲工作的内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求

,电饭煲产生的总热量;
和均闭合,电路中的总电流;
求和的阻值分别是多少?
19.(12分)如图,电源电压恒定,、是定值电阻,,滑动变阻器标有“”字样。只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关、,电流表的示数变为,求:
电源电压;
开关、、都闭合时,在内产生的热量;
只闭合开关,移动变阻器滑片时,的电功率变化范围。
五 、简答题(本大题共2小题,共12分)
20.(6分)生活中的电学
我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧张。节约电能,提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题。改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电图是节约能源的重要措施。某电站与用户间距离为,输送的电功率为,每米输电导线的电阻为,若输电电压从提高到。
输电线路损耗的电功率减少了________;
现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测。电压表的示数为,电流表的示数为,则短路的位置离电站的距离为________;
如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则______
A.电热水壶所在电路的、间断路 插座的接地线断路
C.电路的、间导线断路 电路的、间导线断路
某型号电吹风,电动机和电热丝串联。电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为,电热丝电阻为将电吹风接入电压为的电源后,通过的电流为,消耗的电功率为,同学们得到了四个关系式。下列选项中,关系式均正确的是_____
①②③④
A.①②②③①④③④
21.(6分)如图所示,电动汽车是一种绿色环保交通工具,具有清洁无污染等特点。
电动汽车在行驶过程中是将 ______ 能转化为 ______ 能,相当于汽油机的 ______冲程。
电动汽车是 ______填“零”或“高”排放的环保车。某家庭电路里的电能表上标有“”,当用该家庭电路对电动汽车充电时,该车单独充电工作,电能表上的转盘转过转,则该车的电功率是 ______。
某款电动汽车在平直公路上匀速行驶时,每消耗电能,若不计能量损失,则该电动汽车匀速行驶时受到的阻力为 ______。若质量和外观与该电动汽车相同的燃油汽车,它的能量转化效率为,在相同的路面上匀速行驶时,每百公里耗油 ______。结果保留一位小数,汽油的热值是
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:电流做功的过程,实际上就是个能量转化的过程,从电能转化成其它形式的能。
在常见的家用电器中,灯泡将电能转化为光能和内能等;电饭锅将电能转化为内能;电风扇、电车是把电能转化为机械能动能。
故选:。
做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外。用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程。
此题主要考查学生对电流做功的实质的了解和掌握,是一道基础题。
2.【答案】B;
【解析】
已知该表指示灯每闪次,电路中耗电;先求电灯工作消耗的电能,再求电能表的指示灯闪的次数.
该题考查消耗电能的计算,关键是对电能表的各个参数的物理意义的正确理解,解题过程中要注意单位的换算.

电灯单独工作消耗电能:

电能表的指示灯闪烁次数:

故选B.

3.【答案】B;
【解析】略
4.【答案】B;
【解析】解:当手机“电量”所剩无几时,即一定,由可得,,要延长使用时间,则减小总功率,根据可知,电源电压不变,功率变小,电路中的电流变小,因此手机的“省电模式”来是通过减小总电流的方式来延长使用时间的。
故选:。
省电模式是切断个人手机部件供电以实现省电的功能,根据和分析。
此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握,此题与我们的实际生活联系密切,是一道好题。
5.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了电功率的相关知识,电功率公式的灵活运用和并联电路的特点等,关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据比较两灯的电流大小;
甲乙两灯的额定电压相同,由可比较两灯的电阻大小,若两灯并联在电路中,则两灯的实际电压相等,由可知比哪个灯消耗电能快;
两灯正常工作时亮度一样,说明电功率大的灯泡电能转化为光能效率较低;
电阻的大小受材料、长度、横截面积和温度的影响,一般来说温度越高,电阻越大。

A.甲乙两灯的额定电压相同,甲的额定功率大于乙的额定功率,两灯正常发光时,由可知,甲灯流过的电流比乙灯大,故不正确;
B.两灯泡正常发光时的电压均为,甲灯泡的电功率较大,电阻较小,若两灯并联在电路中,由可知,甲灯的实际功率更大,即甲灯消耗电能快,故不正确;
C.两灯正常发光时,白炽灯虽然功率比灯大,但是亮度一样,说明白炽灯电能转化为光能效率较比节能灯低,故正确;
D.当白炽灯两端的电压增大时,电功率变大,灯丝的温度变高,电阻变大,故不正确。
故选。
6.【答案】D;
【解析】解:
、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下,比热容小的物质温度升高的多,所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显,故正确;
、通电后电流通过电阻丝产生热量越多,煤油的温度升的越高,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少,应用了转换法,故正确;
、由图可知,两瓶中电阻丝串联,通过两个电阻的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,故正确;
、比较水和煤油的比热容大小时,要使它们在相同的时间内吸收相同的热量,所以要使两瓶中电阻丝的阻值相同,故错误。
故选:。
在液体质量相同、吸收热量相同的情况下,比热容小的温度变化大,据此进行分析;
通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少,属于转换法;
比较水和煤油的比热容大小时,需要控制液体的质量相同,还要使液体相同时间吸热相等;
由图可知,该电路为串联电路,电流和通电时间是相同的,电阻不同,由控制变量法知实验目的。
该题考查了控制变量法和转换法在探究电流产生热量因素的实验中的应用,注意两导体串联时电流相等,导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
7.【答案】A;
【解析】解:由图知,滑动变阻器与串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中电流。
①移动滑动变阻器的滑片,由于电压表的量程为,所以小灯泡两端的最大电压为,小于小灯泡的额定电压,所以小灯泡不能正常发光,故①错误;
②由可知,灯光正常发光电流为:,
灯泡电阻为:,
由于电压表的量程为,所以小灯泡两端的最大电压为,
通过小灯泡的最大电流为:,
由于滑动变阻器允许通过的最大电流为,电流表的量程为,
所以电路中的最大电流为,
电路中消耗的最大功率为:,故②错误;
③当电压表示数为时,灯泡两端的电压最大,由串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的最小电压为:;
当滑动变阻器滑片置于端时,滑动接入电路的电阻最大,
根据串联电路电阻的规律可知,电路中的最大电阻:,
电路中的最小电流为:,
由可知,滑动变阻器两端的最大电压为:,
故滑动变阻器两端电压变化范围为,故③正确;
④当滑动变阻器滑片置于端时,滑动变阻器通电产生的热量为:,故④正确。
故选:。
由图知,滑动变阻器与串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中电流;
比较电压表的量程和小灯泡的额定电压小灯泡是否正常发光;
由计算灯泡正常工作电流,由欧姆定律算出小灯泡的电阻,由于电压表的量程为,所以小灯泡两端的最大电压为,通过欧姆定律求得小灯泡的最大电流,由算出电路中消耗的最大功率;
当电压表示数为时,灯泡两端的电压最大,由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的最小电压;当滑动变阻器滑片置于端时,滑动接入电路的电阻最大,由欧姆定律和串联电路电阻的规律算出电路中的最小电流和滑动变阻器两端的最大电压,进而判断出滑动变阻器两端电压变化范围;
根据算出当滑动变阻器滑片置于端时滑动变阻器通电产生的热量。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律公式的灵活运用,关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器两端电压最大值、最小值的判断。
8.【答案】电热水壶烧水 电视机背后有散热孔;
【解析】解:电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服,属于应用电热的例子;电视机背后有散热孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉。
故答案为:电热水壶烧水;电视机背后有散热孔。
电流通过导体时,导体本身要发热,叫做电流的热效应,产生的电热有时是有害的,必须及时排出。
此题主要考查对电热的应用及预防措施的了解,用电器工作时如果温度过高,会造成危害,要考虑如何散热。
9.【答案】0.0152; 0.19; 电源;
【解析】解:甲手机电池充满电储存的电能:

因手机对外充电时最大输出功率为,最多能输出总电能的,
所以,由可得,甲手机按最大输出功率对乙手机充电时,最多充电时间:

甲手机对乙手机充电时,甲手机提供电能,相当于电源。
故答案为:;;电源。
由表格数据可知标称电压和电池容量,根据求出甲手机电池充满电储存的电能,手机对外充电时最大输出功率为,最多能输出总电能的,根据求出甲手机按最大输出功率对乙手机充电时的最多充电时间;
电路中,消耗电能的装置是用电器,提供电能的装置是电源。
该题考查了电功率公式的灵活应用和电路的组成,从表格中获取有用的信息是关键。
10.【答案】6600 200 50;
【解析】解:电能表允许电路中的用电器总功率不能超过:;
电热器消耗的电能为

电热器的实际功率为;
由得,
电热器的电阻为,
电热器两端实际电压为;
表示用电器消耗电能,电能表转盘转过转,
由上知,电热器消耗电能,
所以消耗电能,
电能表转盘转过。
故答案为:;;。
知道电能表的工作电压和最大电流为电能表的标定电流、是电能表平时工作允许通过的最大电流,根据求出最大功率;
前后两次电能表示数之差就是电热器消耗的电能;电能与工作时间之比为电热器实际功率;已知电热器额定电压和额定功率,可以得到其电阻;已知电热器电阻和实际功率,可以得到两端实际电压;已知消耗的电能,可以得到消耗电能,结合意义得到在内电能表转盘转过的圈数。
本题是一道电学综合应用题,考查了电能表参数含义、电功率、电功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用。与生活相连,使学生觉得学了物理有用,注意计算时的单位变换要正确。
11.【答案】1.25; 0.4; 36;
【解析】解:当通过的电流是时,灯泡恰好正常发光,从图甲可知,此时灯泡的电压是,故灯泡的额定功率为:;
从图中可知,当电流为时,电阻的电压为,故,,
若将它们按图乙所示接入电路中,先闭合开关,此时电流表测量灯泡的电流,再闭合开关,电阻和灯泡并联,发现电流表示数变化了,则可知此时电阻的电流为,则电源电压为:,从图中找出此时灯的电流为,故灯泡实际功率为:;
此时,电路中总电流为;,通电,电路中电流做的功为:。
故答案为:;;。
从图甲中找出当电流为时,灯泡的电压,用计算额定功率;
先从图甲中找出数据,根据计算的电阻值,再根据发现电流表示数变化了,用计算电源电压,从图甲中找出此时灯泡的电流,用计算得出灯的实际功率;
根据并联电路电压特点,得出总电流,用计算通电,电路中电流做的功。
此题主要考查电功率和电功的计算问题,有一定难度。
12.【答案】电阻; 相同;
【解析】解:因为两电阻串联,所以通过它们的电流相等;由焦耳定律得,电阻大的在相同时间产生的热量多,升高的温度快,故可以探究电流产生的热量与电阻大小的有关。
利用此电路还可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,即移动滑动变阻器滑片,比较通电时间相同时,甲或乙烧瓶中温度计的示数变化快慢。
故答案为:电阻; 相同。
根据图示可知,两电阻串联,即通过它们的电流相等,由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多,温度升高越快;
根据可知,要研究电流通过导体产生的热量与电流的关系,必须保持电阻和通电时间相同,改变通过电热丝的电流,比较产生热量多少与电流大小的关系。
本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生分析实验现象得出结论的能力;控制变量法为物理实验中的常用方法,应重点掌握。
13.【答案】9 4.5;
【解析】解:“”灯泡正常工作时的电流和电阻分别为,

“”灯泡正常工作时的电流和电阻分别为,

将它们串联起来使用,则电路中允许的最大电流为,
电源的最大电压为;
电源电压最大时,电路消耗的功率最大,为。
故答案为:;。
已知铭牌数据,根据和欧姆定律可求出两灯正常工作的电流和电阻,
根据串联电路的电流特点得出串联使用的电路中的最大电流,根据欧姆定律得出电源电压;
已知电流和电压,根据计算电路消耗的最大功率。
此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,属于基础题目。
14.【答案】;;;
【解析】解:由可知,电饭锅正常工作时的电流:

由可知,电饭锅电阻:

在内产生的热量:

故答案为:;;
由可以求出正常工作时的电流,由欧姆定律可以求出电饭锅的电阻,由可以求出电饭锅产生的热量.
此题主要考查了求电阻、电流与热量问题,应用电功率公式与欧姆定律即可正确解题.
15.【答案】;
【解析】解:根据小灯泡的额定电压,可知电压表应选用即可,再结合小灯泡电阻大约,由欧姆定律得出灯的额定电流约为:
,故电流表选用量程,由此完成电路的连接如下图所示:

根据小灯泡的额定电压,电阻大约,已知电源电压恒为,由串联电路电压的规律可知灯正常发光时变阻器两端的电压为滑,则根据串联分压原理可得:
,即,解得,由此可知应选择滑动变阻器的型号为;
实验操作:
①连接好电路,闭合开关,将开关拨到触点,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点,读出电压表的示数;
③在步骤①中,灯、定值电阻和变阻器串联,电压表测灯两端的电压,因电压表示数为小灯泡的额定电压,故灯正常发光;
在步骤②中,灯、定值电阻和变阻器仍串联,电压表测灯与定值电阻两端的电压,因此时电路连接方式不变,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻两端的电压:

根据串联电路电流特点结合欧姆定律可求出灯的额定电流:

灯的额定功率:

故答案为:见解答图;;;。
根据小灯泡的额定电压,可知电压表应选用小量程,再结合小灯泡电阻大约,由欧姆定律得出灯的额定电流,确定电流表选用的量程,由此完成电路的连接;
根据小灯泡的额定电压,电阻大约,已知电源电压恒为,由串联电路电压的规律结合欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻,确定选用的滑动变阻器;
若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;
要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时电路连接方式不变,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据可求出灯的额定功率。
本题测量小灯泡的额定功率实验,考查了电路连接、电路元件的选择及设计实验方案测功率的能力,有一定难度。
16.【答案】温度计示数的变化 串联 电阻 ①④ c 电阻一定 电流越大;
【解析】解:当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使温度计示数上升,因此可根据温度计示数的变化可知电流产生热量的多少;
甲中两电阻串联,根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流相等,两电阻的阻值不同,所以可探究电流产生热量的多少与电阻的关系;
乙图中,两电阻并联接入电路,根据并联电路电压特点可知两电阻两端的电压相同,根据可知电阻越小产生的热量越多,已知,所以闭合开关后,相同时间内温度计示数的变化量大于温度计示数的变化量,故①④正确;
电源电压相同且保持不变,甲图中电阻两端的电压小于乙图中电阻两端的电压,根据欧姆定律可在通过电阻的电流不同,比较相同通电时间内,两支温度计示数变化情况,温度变化较大的是,可以得出的结论是:当电阻一定时,电流越大,电流通过导体产生的热量越多。
故答案为:温度计示数变化;串联;电阻;①④;;电阻一定;电流越大。
由焦耳定律可知,瓶中电阻丝发热后放出热量,使瓶内液体温度升高,根据温度计示数变化的大小体现出来;转换法在物理学中有很多应用,主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化;
由甲图可知,两电阻串联,可知电路中电流一定相等,根据控制变量法可知两瓶中产生的热量应与电阻有关,故可探究电流产生的热量与电阻的关系;
乙图中,两电阻并联接入电路,根据并联电路电压特点可知两电阻两端的电压相同,根据可知电阻越小产生的热量越多;
在电阻和通电时间相同的条件下,观察两只温度计示数变化情况,可以探究电流产生的热量与电流的关系。
本题探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律分析解答。
17.【答案】解:由I=得,
手机锂电池充满电后,储存的电荷量:
Q=It=4000×10-3A×3600s=14400C,
充电电流所做的功:
W=UIt=UQ=3.7V×14400C=53280J,
即大约储存了53280J的电能。
答:充满电后,大约储存了53280J的电能。;
【解析】
知道电池的容量,根据求出电池储存的电荷量,根据求出电流做的功即为储存的电能。
该题考查了手机电池充满电后储存电能的计算,关键是明白手机电池容量的含义。
18.【答案】解:
(1)由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,电路为R1与R2并联,电饭煲的功率较大;只闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,电饭煲功率较小;
由图乙可知,工作30min中,
功率P总=660W时的时间=30min-15min=15min=900s,
功率P1=440W时的时间=15min=900s,
由Q=W=Pt可得,0~30min内电饭煲产生的总热量:
Q=Q1+Q2=W1+W总=P1+P总=440W×900s+660W×900s=9.9×105J;
(2)S和S1均闭合,R1和R2并联;由丙可知P总=660W,
由P=得,电路中的总电流:
I总===3A;
(3)闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,P1=440W,
由P=可得R1的阻值:
R1===110Ω,
开关S和S1都闭合时,电路为R1与R2并联,所以R2的功率:
P2=P总-P1=660W-440W=220W
所以R2的阻值:
R2===220Ω。
答:(1)0~30min,电饭煲产生的总热量为9.9×105J;
(2)S和S1均闭合,电路中的总电流为3A;
(3)R1和R2的阻值分别是110Ω和220Ω。;
【解析】
由电路图可知,当开关和都闭合时,电路为与并联,电路中的总电阻最小,根据可知,电饭煲的功率较大;当只闭合开关、断开时,电路为的简单电路,电路中的电阻较大,电饭煲功率较小;根据图乙可知工作中两种情况下的工作时间,根据求出两种情况下产生的热量,两情况下产生热量和为总热量;
当和均闭合时,电阻与并联,电饭煲的功率较大,根据求出电路中的总电流;
根据,由闭合、断开时的功率计算的阻值;由和均闭合的总功率计算出的功率,从而计算的阻值。
该题考查了电热公式和电功率公式的灵活应用,从图象中读出有用的信息和判断出不同功率时电饭煲电路的连接方式是关键。
19.【答案】解:
(1)由电路图知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路,由欧姆定律可得电源电压:
U=IAR1=0.9A×10Ω=9V;
(2)由电路图知,开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因为并联电路支路间互不影响,所以通过R1的电流不变,
则R2通过的电流:
I2=IA′-I1=1.5A-0.9A=0.6A,
且U=U1=U2=9V,
在10s内R2产生的热量:
Q2=W2=UI2t=9V×0.6A×10s=54J;
(3)由图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联,
当滑片在右端时,只有R1连入电路,此时其功率最大,此时电路中电流0.9A,由变阻器规格知允许通过最大电流0.5A,
串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.5A,:
P1=I最大2R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W
滑片在左端时,变阻器连入阻值最大,此时R1的功率最小,
此时电路中电流:
I1=I===0.3A,
所以P1′=I12R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,
所以R1电功率变化范围为:0.9W~2.5W。
答:(1)电源电压为9V;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2在10s内产生的热量为54J;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时,R1的电功率变化范围0.9W~2.5W。;
【解析】
只闭合开关时,只有连入电路,由欧姆定律计算电源电压;
开关、、都闭合时,与并联,根据电路特点可得通过的电流,再由计算在内产生的热量;
只闭合开关,、串联,分别计算滑片在两端时的电功率,从而得到功率变化范围。
该题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律、电功率和电热的计算,能正确分析开关在不同状态下的电路结构是关键,难点为是找到电路的最大电流,从而计算的最大功率。
20.【答案】

;
【解析】
根据输送功率求出输电电流,再计算出输电导线电阻,根据可得输电线上减少的电功率;
根据欧姆定律求出导线的总电阻,由此求出导线的长度,再根据导线是两根从而确定出短路的位置离电站的距离;
正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常工作,说明有地方开路了;
在计算电功率的公式中,总功率用来计算,发热的功率用来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的;但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的。
此题主要考查电功率公式的运用、欧姆定律、电流的热效应、安全用电等知识点,综合性强。难度较大。
采用高压输电时,输送功率不变,由可得提高输电电压前后导线上的电流:
,,
每米输电导线的电阻为,电站与用户间距离为,输电电线有两根,
所以电站与用户间输电导线的电阻:,
由可得输电线上减少的电功率: ;
由可得,短路的位置与电站间导线的电阻:,
短路的位置与电站间导线的长度:,
则短路位置离电站的距离:;
电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在、之间开路。
故选;
电吹风消耗的电功率是总功率,总功率的大小应该用来计算,所以总功率,故①错误,③正确;由题意知,该电吹风中电动机和电热丝串联,电路中电流为,电吹风中发热的功率要用来计算,所以总的发热功率为,因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能,所以,吹风机的总功率要大于发热部分的功率,即,故②错误,④正确。
故选。
故答案为:;;;。
21.【答案】电 机械 做功 零 15 540 4.7;
【解析】解:电动汽车在行驶过程中,消耗电能,获得机械能,因此,是将电能转化为机械能;这与汽油机的做功冲程作用相似,都是对外提供机械能的;
电动汽车不排放废气,因此属于零排放的环保车;
电动汽车充电消耗的电能:

则该车的电功率为:

若不计能量损失,由公式得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为:

电动汽车在平直公路上匀速行驶,阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,所以,;
质量和外观与电动汽车相同的燃油汽车,在相同的路面上匀速行驶相同路程时,牵引力所做的功相同,
由公式得汽油释放的总能量:

因为,所以需要汽油的质量:

故答案为:电;机械;做功;零;;;。
根据电动汽车行驶时消耗和获得的能量可判断其能量转化,同时与汽油机各个冲程的作用进行比较;
电动汽车不排放废气。根据电能表转盘的转数和电能表参数,可求出消耗的电能,再根据可计算电功率的大小;
根据公式,可计算牵引力的大小;又因为电动汽车在平直公路上匀速行驶,阻力和牵引力是一对平衡力,其大小相等,可求出阻力大小;
根据效率公式,求出燃油放出的总能量,再根据热值公式计算消耗燃油的质量。
此题主要考查了电动汽车工作时的能量转化,电功率公式、功的计算公式、热机效率公式、热值公式的灵活运用,涉及到的知识面比较广,综合性强,有一定难度。

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