第十八章 电功率
一、单选题
1.手机用的电池,上面标明电压为,容量为,它充满电后储存的电能为( )
A. B. C. D.
2.在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,物体动能的大小是通过水平面上的木块被推开的距离来反映的。以下研究实例中,也采用这种研究方法的是( )
A.研究光的直线传播时引入光线
B.研究电流时将电流比作水流
C.探究电流热效应的影响因素时,通过锥形瓶内液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.做“真空罩中的闹钟”实验时,逐渐抽出玻璃罩中的空气,闹钟的铃声逐渐变小,说明真空不能传声
3.最近长沙天气迎来了大降温,小明开启了空调的制热功能。伴随着暖风的吹拂,空调的工作情况引发了小明的思考,其中正确的是( )
A.电流对空调做的功一定等于此过程中转化的内能
B.通过空调的电流越大,电流做的功一定越多
C.空调消耗电能越快,电功率越大
D.电流对空调做功越多,电功率越大
4.如图所示是电梯超载报警器工作原理示意图,电源电压保持不变,R0为定值电阻,压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小,电流报警器的示数超过设定值时会自动报警。电梯处于运行状态,开关S闭合,当有人进入电梯后,下列说法正确的是( )
A.电路中的总电阻增大
B.电阻R0两端的电压减小
C.电阻R0中的电流变大,R0和R的总电功率变大
D.压敏电阻R中的电流变小,R0和R的总电功率变小
5.如图所示为生活中常见的电现象,下列有关说法中正确的是( )
A.甲图摩擦后的吸管带电是因为正电荷发生了转移
B.乙图家用手电筒的外表面塑料壳是导体
C.丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害
D.丁图水果电池对外供电过程中将电能转化为其他形式的能
6.如图所示为甲、乙两导体的电流随电压变化的图象。下列说法正确的是( )
A.两导体串联在电源电压为3V的电路中,甲乙电阻之比为2∶1
B.两导体串联在电源电压为3V的电路中,甲、乙两导体的功率之比为1∶2
C.两导体并联在电源电压为2V的电路中,干路电流为0.5A
D.两导体并联在电源电压为2V的电路中,甲、乙两导体的电阻之比为5∶4
7.如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时,下列说法正确的是( )
A.U形管中液面高度差越小反映电流产生热量的越多
B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D.通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差较大
8.如图电源电压不变,闭合开关S,滑片P从中间向左移动的过程中,则( )
A.表示数变小,A表示数不变
B.V表示数变小,小灯泡变暗
C.V表示数与表示数的乘积变大
D.V表示数与A表示数的比值变大
9.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而减小,滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R0的电流越小
C.体重越大电流表示数越小 D.体重越大电路消耗总功率越小
二、填空题
10.灯的亮度取决于它的 (选填“额定功率”或“实际功率”)。小泽同学将标有“2.5V 0.3A”的甲灯和标有“3.8V 0.3A”的乙灯并联接在2.5V电路中,则 灯较亮(选填“甲”或“乙”)。
11.标有“220V 25W”和“220V 40W”的甲、乙两盏白炽灯,当把它们并联在家庭电路中时,较亮的是 灯。(选填“甲”或“乙”);若在一个“220V 40W”的灯泡两端加上110V的电压,不考虑温度对灯丝电阻的影响,其实际功率是 W。
12.小夏一家“五一”假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗的电能为 ,小夏一家外出 。(电路中其它元件损耗电能不计)
13.如图甲所示是小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,保温功率为200W,加热功率为600W。
(1)饮水机是利用电流的 效应工作的,当同时闭合开关S、S1,饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)挡;
(2)求电阻R1的阻值 ;
(3)某一天,小明断开家中其他用电器,使饮水机处于加热状态,发现家中标着“”字样的电能表转盘在3min内转了75转,求此饮水机加热的实际功率 。
14.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R组成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示,由图可得定值电阻R的阻值为 Ω;小灯泡L的I-U图线是曲线,其原因是 。若将小灯泡和该电阻串联到电源为5V的电路中,小灯泡此时的电阻是 Ω,此时通电1min整个电路消耗的电能为 J。
15.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图所示,、是电热丝,,。开关S接“1”时,电热壶为 挡位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过所做功是 J。
三、实验题
16.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;( )
(2)正确连接好电路后,小丽闭合开关时发现,灯泡不亮,电流表和电压表的指针均有较小偏转,则小丽接下来应该 (选填正确的序号);
A.断开开关,换用其他灯泡进行实验 B.断开开关,更换电压更大的电源进行实验
C.移动滑片,观察小灯泡的亮度变化情况 D.断开开关,将电流表和电压表换接大量程
(3)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
17.小远同学利用如图所示装置完成“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关”的探究实验。
(1)若要探究电流对电热的影响,应选择观察 两个实验装置;
(2)实验中小远还发现,随着通电时间延长,各U形管左右两侧液面高度差均逐渐变大,这表明电流产热的多少与 有关;
(3)通电相同时间,三个密闭容器中的电阻产生热量之比为 。
四、计算题
18.如甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能;
(3)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
19.电动公交车在我市已广泛投入使用,它具有安全、高效、环保等特点。某型号的公交车(如图甲所示)载满乘客时总质量为15t;某次充满电后电源电压恒为U=220V,电源储存的能量E=2×107J,它能使该电动公交车以v=10m/s的速度匀速直线行驶s=6km,假设该电动公交车能量利用的效率为90%。图乙是车内供暖装置简化电路图,该装置通过发热元件加热冷空气带动车内升温,利用电动机M鼓动空气流动。其发热元件是一根阻值不变的电热丝R,电动机M和电热丝R的额定电压都为220V,车内供暖装置其它主要参数如表所示。
根据以上信息,请回答下列问题:
项目 电热丝 R 额定功率/W 电动机 额定功率/W 车内 适用面积/m2
参数 1936 44 10
(1)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4m2,求公交车对水平地面的压强;
(2)假设公交车在该次匀速运行中受到的阻力恒定,求该阻力的大小;
(3)根据图乙,求供暖装置正常工作时干路中的电流;
(4)求此供暖装置中电热丝R正常工作时的阻值;
(5)要使容积为20m3的车内空气温度升高,求车内空气至少需要吸收的热量。[ρ空气=1.2kg/m3,]
参考答案:
1.A
2.C
3.C
4.C
5.C
6.B
7.C
8.D
9.A
10. 实际功率 甲
11. 乙 10
12. 2.4 120
13. 热 加热 121Ω 500W
14. 10 2.5 120
15. 加热 600
16. C 右
17. 甲、丙 通电时间 4∶8∶1
18.(1)10Ω;(2)54J;(3)2Ω
19.(1)3.75×105Pa;(2)3000N;(3)9A;(4)25Ω;(5)4.8×105J