《第十八章电功率》节节练

第十八章 电功率节节练 黄冈 郭海燕 第 1 节 电能 电功 【本节知识点】 1、电能的概念及其单位 2、家庭电能表的作用和读数方法 3、电功的概念及其计算公式 【基础达标训练】 1、下列不是电能单位的是（） A、安培（A） B、千瓦时（kWh） C、焦耳（J） D、伏安秒（VAs） 2、对发电机、洗衣机、电熨斗和太阳能电池在工作时能量转化的分析，正确的是（） A、发电机将电能转化为机械能 B、洗衣机将机械能转化为电能 C、电熨斗将电能转化为内能 D、太阳能电池充电时，将光能转化为电能再转化为内能 3、电能表在电路中的作用是（） A、记录电路中电能的多少 B、记录电流做功的多少 C、记录用电器的电功率大小 D、记录通过用电器的电量多少 4、如图所示是小明家的电能表，从中可获取的正确信息是（） A、它测的是小明家用电器消耗的电功率 B、此时电能表的读数是 15723kWh C、电路每消耗 1 度电，电能表转盘转过 3000 转 D、正常工作时，允许接入用电器的最大功率是 4400W 5、如图所示，L 是小灯泡，接通电路后，调节滑动变阻器的滑片 P，使滑片 P 位于最右端 和最左端时，电流在单位时间内通过小灯泡 L 做的功用 W 右 和 W 左 表示，则（） A、W 右 W 左 B、W 右 W 左 C、W 右 =W 左 D、无法判断 6、用两节串接后的干电池给小灯泡供电，电压是 3V，小灯泡发光时通过的电流为 0.3A， 此时小灯泡的电阻为_，工作 0.5min 消耗的电功为_J。 【能力提高训练】 7、小方家有一个额定电压为 220V 的电水壶，它正常工作 5min 可烧开一壶水。若烧开一壶 水耗电 0.11kWh，则正常工作时通过电水壶的电流为 A。 8、10 秒内电流对某导体做功 18 焦，若该导体两端的电压为 3 伏，则通过该导体的电流为 _A。若该导体两端的电压为 6 伏时，则它的电阻为_。 9、如图所示，电源电压 6V 不变，电阻 R1=10，R 2=20，当开关 S 接到点 2 时，电压表 示数为 V；当开关 S 转换到点 1 时，在 10s 内电流所做的功为 J。 10、有一条瀑布，每分钟有 60m3的水从 50m 高处落下，想用它建设小水电站，若水的重力 做功，机械能有 60%转化为电能，送电电压为 10000V，则导线上的电流是 A。 第 9 题图 第 4 题图 第 5 题图 【参考答案】 基础达标训练： 1、A 2、C 3、B 4、C 5、B 6、10 27 能力提高训练： 7、6 8、0.6 5 9、2 36 10、30 第 2 节 电功率 【本节知识点】 1、电功率的概念及其单位 2、电功率的意义：表示电流做功的快慢 3、利用电功率的公式及其推导式进行有关计算 4、用电器的额定电压和额定功率 5、利用电能表做有关电功率的简单计算 【基础达标训练】 1、图中所示的家用电器中，正常工作时的电功率最接近 25W 的是（） A、台灯 B、电烤炉 C、微波炉 D、电饭锅 2、下列关于电功和电功率的说法正确的是（） A、电流做功越多，电功率越大 B、电功率越大，电流做功越快 C、电流做功时间越短，电功率越大 D、额定功率大的用电器，通电后一定比额定功率小的用电器做功多 3、两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W” ，乙标有“PZ220V 25W” ，比较它们的亮度，下列说 法正确的是（） A、甲一定比乙亮 B、乙一定比甲亮 C、都正常工作时，甲比乙亮 D、都正常工作时，乙比甲亮 4、如图甲两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（图乙） 。闭合开关后，两电流表的 指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯 L1和 L2的所消耗的电功率 P1和 P2的比值为（ ） A、4：1 B、1：4 C、5：1 D、1：5 5、某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电 压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（） A、P 甲 P 乙 P 丙 B、P 甲 P 乙 P 丙 C、P 甲 =P 乙 =P 丙 D、P 甲 =P 乙 P 丙 6、小明手中有一只白炽灯泡，上面标有“220V 100W”字样，说明这只灯泡正常发光时的 第 4 题图 第 5 题图 电阻大小为 ，正常发光时实际功率为_W；当通过它的电流大小为 0.2A 时，它消耗的实际电功率大小为 W。 7、电子式电能表标有“3000imp/(kWh)”字样，将某用电器单独接在该电能表上，正常工 作 30min，电能表指示灯闪烁了 300 次，则该用电器消耗的电能是_kWh，合 _J,该用电器的功率是_W。 【能力提高训练】 8、如图是某家用电热器电路结构示意图，其中 R1、R 2为加热电阻丝（R 1R 2） 。电热丝有 四种连接方式使电热器提供不同的发热功率，其中发热功率最大的连接方式是（） 9、 将 “6V 3W”和 “6V 6W”的 两 只 灯 泡 L1和 L2串 联 后 接 在 电 源 两 端 ， 不 考 虑 温 度 对 灯丝 电阻的影响，则（） A、电源电压为 12V 时，两只灯泡均能正常发光 B、两个灯泡发光时，灯泡 L2比灯泡 L1亮一些 C、灯泡发光时，电路中允许通过的最大电流为 1A D、灯泡 L1正常发光时，灯泡 L2的实际功率是 1.5W 10、小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时，用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电 路。闭合开关 S 后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯亮度比乙灯亮度大。不考虑温度对电 阻的影响，下列说法正确的是（） A、甲灯中的电流比乙灯中的电流小 B、甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C、若将两灯位置对换，则乙灯的亮度比甲灯亮度大 D、如果将两灯串联在该电源上，甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度 11、标有“6V 3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为 8 的电阻并联接在电压为 4V 的电路中，则整个电路消耗的功率为（） A、3W B、3.3W C、3.6W D、5W 12、LED 灯具有节能、环保特点,“220V 8.5W”LED 灯泡和“220V 60W”白炽灯泡正常发 光时的亮度相当。与白炽灯相比，LED 灯泡可以节能约（） A、14.2% B、85.8% C、16.5% D、83.5% 13、如图所示，电源电压恒为 12V，R L、R 1及滑动变阻器最大阻值分别是 10、40、50，灯的额定电压为 12V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确 的是（） A、当 S 闭合，S 1断开，滑片 P 在 b 端时，灯泡的功率为 0.4J 第 10 题图 第 11 题图 第 14 题图第 12 题图 第 8 题图 B、当 S 闭合，S 1断开，滑片 P 在 b 端时，电流表的示数为 0.2A C、当 S 闭合，S 1断开，滑片 P 在 a 端时，灯每秒钟消耗的电能为 14.4W D、当 S、S 1均闭合，滑片 P 在 a 端时，电路总功率为 14.4W 14、一支标有“220V 100W”的电烙铁，为使电烙铁正常工作时电功率为 100W，而在不工 作时电功率为 25W，使之不会完全冷却。为此，某同学设计了如图所示的电路，其中，S 为 单刀双掷开关，L 为一只额定电压为 220V 的灯泡。下列说法中错误的是（） A、选用的灯泡规格应为“220V 100W” B、当 S 拨向 1 时，电烙铁处于工作状态 C、当 S 拨向 2 时，电烙铁处于工作状态 D、在 1s 内，电烙铁在不工作状态下整个电路消耗的电能与正常工作状态相比，可节约 50J 15、如图所示， “6V 3W”小灯泡的电流随电压的变化图象。下列关于这种小灯泡的几种说 法中，正确的是（） A、两端的电压为 0 时，灯丝的电阻也为零 B、当两端的电压为 3V 时，实际功率为 0.75W C、额定电压一半时的电阻小于额定电流一半时的电阻 D、额定电压一半时的功率大于额定电流一半时的功率 16、有两个电路元件 A 和 B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们 串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关 S, 这时电流表的示数为 0.4A,则电源电压和电 路消耗的总功率分别是（ ） A、4.5V 1.8W B、2.5V 1.0W C、4.5V 1.0 W D、2.0V 0.8 W 17、如图所示是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为 12V，R 1为定值电阻，R 2为标 有“100 0.5A”字样的滑动变阻器，R 3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻。 （1）当开关同时闭合时，电流表的示数为 0.3A，求 R1的阻值及这种情况下整个电路可能 消耗的最小功率； （2）当闭合 S，断开 S1、S 2 时，为保证电路安全，求滑动变阻 器接入电路的阻值范围。 第 17 题图 第 14 题图第 13 题图 第 16 题图第 15 题 图 18、2010 年 6 月 1 日，我国对空调产品实行新的能效国家标准，将能效分为 1、2、3 三个 等级，等级 1 表示产品最节能，等级 2 表示产品比较节能，等级 3 表示产品的能效为我国 市场的平均水平。如图 31 所示为 A、B 两台家用空调的能效标识。 （1）按照图中所给的输入功率，求出空调 A 在 220V 电压下工作时的电流大小？ （2）若每台空调一年均使用 1000h，求出使用一年，空调 A 比空调 B 节约多少电能？这些 电能可供一盏额定功率为 40W 的日光灯正常工作多长时间？ 【参考答案】 基础达标训练： 1、A 2、B 3、C 4、A 5、B 6、484； 100； 19.36 7、0.1； 3.610 5； 200 能力提高训练： 8、D 9、D 10、B 11、C 12、B 13、B 14、C 15、D 16、A 17、解：（1）当开关同时闭合时，R 1、R 2并联，电流表测 R1支路的电流 R1的阻值：R 1=U/I1=12V/（0.3A）=40 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率 R1消耗的电功率 P1=UI1=12V0.3A=3.6W R2消耗的最小为 P2=U2/R2=(12V)2/（100）=1.44W 电路的总功率 P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W （2）当闭合 S，断开 S1、S 2时 R3允许通过的最大电流 I=P3/U3=0.9W/（3V）=0.3A R2允许通过的最大电流为 0.5A 所以为保证整个电路安全，电路中的电流为 0.3A R3=U3/I3=3V/0.3A=10 电路的最小电阻，R 总 =U/I3=12V/0.3A=40 滑动变阻器接入的最小阻值相等时 R2=R 总 -R3=40-10=30 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围 30100。 18、解：（1） IA = = = 3.36 A PAU 740W220V A B 第 18 题 （2） W 节 = WB WA =(PB PA) t = (0.8 0.74) kW 1000h = 60 kWh （或 2.16108 J） T 灯 = = = 1500 h （或 5.4106 s） W节P灯 60 kWh410-2 kW 第 3 节 测量小灯泡的电功率 【本节知识点】 1、测量小灯泡在不同电压下的电功率 2、进一步理解额定功率和实际功率的区别 【基础达标训练】 1、小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。 (1)备有器材规格如下：电源电压恒为 6V，小灯泡额定电压为 2.5V，灯泡正常发光时灯丝 电阻约为 lO，变阻器甲的规格“10 1A” 、乙的规格“50 0.5A” ， 电流表量程有 “00.6A” 、 “03A” ，电压表量程有“03V” 、 “015V” ，下列说法不正确的是( ) A、当电压表示数为 2.5V 时，灯泡消耗的功率等于额定功率 B、为减小误差，电压表量程选“03V” ，电流表量程选“00.6A” C、变阻器应选择甲“1O 1A” D、由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同 (2)在实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（） A、改变被测灯泡的额定功率 B、改变被测灯泡两端的电压 C、改变电路中的电流 D、保护电路 (3)在实验过程中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（） A、灯泡的发光情况 B、变阻器滑片的位置 C、电压表的示数 D、电流表的示数 (4)下列说法正确的是（设小灯泡电阻不变） （） A、向右移动滑片，灯变亮、电流表示数变大、电压表与电流表比值不变 B、向右移动滑片，灯变亮、电流表示数变大、电压表与电流表比值变大 C、向左移动滑片，灯变暗、电流表示数变小、电压表与电流表比值变大 D、向左移动滑片，灯变暗、电流表示数变小、电压表与电流表比值变小 (5)若电路中电源电压恒为 4.5V，电压表的量程为 03V，电流表的量程为 00.6A，滑动 变阻器的规格为“20 lA” ，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数 均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列 说法中正确的是（） A、滑动变阻器的电阻允许调节的范围是 020 B、电流表示数的变化范围是 01A C、灯泡的最小功率是 1.25W D、该电路的最大功率是 2.25W 2、小强在进行“测定小灯泡的电功率”的实验。已知电源电压为 3V，小灯泡的额定电压 为 2.5V，他已连接了部分电路，如图甲所示，请你接着完成下列步骤： (1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。 (2)连接电路时，开关 S 应当处于_状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应置 于_（选填“左”或“右” ）端。 (3)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示 数，电压表的示数为 0，则出现故障的原因可能是 。 (4)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 到某一位置，电压表的示数如图乙 所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向 端移动。 (5)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 A，小灯 泡的额定功率是 W。 第 1 题图 第 2 题图 3、某班同学到实验室做“测量小灯泡功率”的分组实验。待测小灯泡的额定电压为 2.5V、电阻约为 10。实验室有如下器材： A、电源 E（电压为 6V） B、电流表 A（00.6A，03A） C、电压表（03V，015V） D、滑动变阻器 R1（5，0.3A） E、滑动变阻器 R2（50，0.5A） F、滑动变阻器 R3（500，1A） G、开关 S，导线若干 （1）在图甲的虚线框内画出本实验应该采用的实验电路图； （2）实验应该选用的最合适的滑动变阻器是_（填器材代号） ； （3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示 数如图乙所示，则小灯泡两端电压为_V，流过小灯泡的电流是_A，此时小灯泡的电 阻是_（结果保留二位小数） ； （4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数 据，小明画出小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像如图丙，根据图像提供的信息， 小灯泡的额定功率为_W。 【能力提高训练】 4、下列电路图中电源电压 U 保持不变，小灯泡的额定电压为 U0，且 UU 0，定值电阻的阻 值为 R，在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（） 5、如图 1 是测电阻 R 电功率的实验电路图，实验所用的器材：电源一个（电压 6V 保持不 变） ，待测电阻一个，电流表（00.6A，03A）一只，电压表（03V，015V）一只， 滑动变阻器（012）一只，开关一个，导线若干，实验过程中要求电表不超过其量程， 且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，根据实验数据绘出被测电阻 R 的 U-I 图象如图 2 所示。当电流表和电压表能按要求工作时，R 消耗的最大功率与最小功率之比为（） A、25：4 B、64：25 C、25:16 D、4：1 第 4 题图 第 3 题图 第 6 题图第 5 题图 6、如图所示的电路中，电源电压保持不变，移动滑动变阻器 R1的滑片 P，当电流表的示数 变化范围为 1A1.3A 时，电压表的示数变化了 3V，则该定值电阻 R2所消耗功率的变化范 围是（） A、3W3.9W B、3W5.07W C、3.9W10W D、10W16.9W 7、 （1）在测量导体电阻的实验中，可以通过改变电池的节数来改变导体两端的电压，在测 量小灯泡电功率的实验中，则不可以通过改变电池的节数来改变小灯泡的电功率。理由是 ； （2）在测小灯泡电功率的实验中，小明同学在连接电路时，将最后一根导线接好后，就看 到灯泡发光，而且很亮，同时电压表指针偏转角度较小。你认为他在连接电路时可能存在 的错误或不当之处有： ； ； 。 8、小明同学利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为 2.5V，电 阻约为 10 左右。实验室有如下器材：电源（电压为 6V） 、电流表（00.6A 03A） 、 电压表（03V 015V） 、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R 1（20 0.5A） 、 R2（50 0.5A） 、R 3（500 1A） 。 （1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 。 正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数 接近 6V，电流表示数几乎为 0，电路的故障可能是 。 （2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡 中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙） ，则小灯泡的额定功率为 W。在多次 测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 。 （选 填“变大” 、 “变小”或“不变” ） 。 （3）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时， 灯泡亮度明显偏暗，小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因 是灯丝发光时发生 （选填物态变化名称）而变细，消耗的实际功率变 的缘故（选填“大、小） 。 （4）在实验中，小明同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量的小灯 泡电阻也相应减小，造成这一变化的合理解释是 。 A、导体电阻与导体两端的电压有关； B、根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比； C、电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻变小； D、电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度变低，电阻变小 （5）灯泡的功率测量完毕，小明用 5、10、15、20、25 的定值电阻更换电路中 的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流 I 随电阻 R 变化的图象，则小明 第 8 题图 应选用滑动变阻器 （选填“R 1”、 “R2”或“R 3”） 。若某次实验中滑动变阻器连入的 阻值为 14，则所选定值电阻的阻值为 。 【参考答案】 基础达标训练： 1、 （1）C （2）A （3）C （4）A （5)D 2、 （1）如图所示 （2）断开， 右 （3）灯 L（或电压表）被短路 （4）左 （5）0.2， 0.5 3、 （1）略 （2）E （3）1.8 0.22 8.18 （4）0.625 能力提高训练： 4、C 5、C 6、D 7、 （1）因为测额定电功率时，电压必须为额定电压，靠改变电池节数是难调到额定电压的； （2）连接电路时没有将开关断开； 滑动变阻器滑片没有调到阻值最大位置； 电压表使用了大量程。 8、 （1）调零； 灯泡断路 （2）0.625； 变大 （3）升华； 小 （4）D （5）R 2； 10 第 4 节 焦耳定律 【本节知识点】 1、电流的热效应 2、焦耳定律的内容、公式及其应用 3、用实验验证焦耳定律 4、电热的利用和防止电热危害 【基础达标训练】 1、在如图所示的电器中，属于利用电流热效应工作的是（） 2、 物 理 学 中 常 用 科 学 家 的 名 字 命 名 物 理 量 的 单 位 。 焦耳定律公式的 四 个 物 理 量 的 单 位 中 ， 没 有 涉 及 到 的 科 学 家 是 图 中 的 （ ） A、电脑 B、电风 扇 C、电熨 斗 D、洗衣 机第 1 题 图 第 2 题 图 L S 3、将规格都是“220V 100W”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 4、在相同的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量多，这是因为（） A、甲的阻值比乙的大 B、甲中的电流比乙的大 C、甲两端的电压比乙两端的电压大 D、甲消耗的功率比乙消耗的功率大 5、如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置。铜丝的电阻 R1 小于镍铬合金丝的电阻 R2，铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中，每 一烧瓶里各插入一支温度计。通电一定时间后，可以看到 瓶中（填“甲”或“乙” ）煤油温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越 ，电流通过 导体时产生的热量越多。 6、CCTV“广而告之”栏目曾播放过一段公益广告，图中的电视机与其它用电器是 联 连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中 的电流 ，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生 过多，使导线的温度 急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。 7、寒冷的冬天，小明给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝” ，铭牌如表所示， 请回答下列问题： （1）该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少？ （2）该“暖手宝”正常工作 3 分钟产生的热量是多少？ 产 品 名 称 暖 手 宝 产 品 货 号 QB32 额 定 功 率 440W 额 定 电 压 220V 第 2 题图 第 6 题 图 + _ R1 甲 R2 乙 A B C D P S 第 5 题图 甲 乙 （3）小明奶奶家离变电站较远（变电站输出的电压为 220V） ，输 电导线的总电阻为 11，当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该 “暖手宝”时， “暖手宝”消耗的实际功率是多少？（小数后面保 留一位小数，不考虑温度对电阻的影响） 【能力提高训练】 8、下列关于如图所示实验的说法中错误的是（ ） A、该实验研究的是电流的热效应 B、实验中采用了控制变量法 C、观察甲乙实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少 D、实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少 9、如图是小明同学在课外科技创新活动中制作的演示课本焦耳定律的替代实验装置。图中 3个空烧瓶的瓶口向下，固定在竖直的木板上，瓶口用橡皮塞塞紧，3根两端开口的 L 形的 玻璃短管穿过橡皮塞与瓶内相通，每根玻璃管中各有一段相同长度的红色水柱，实验前3条 红色水柱在同一高度，每个瓶中各有一根电阻丝，每根电阻丝跟通过橡皮塞的引线与外面 的电路连接（1、2、3、4、5、6为电路中的金属连接触点） ，瓶子不漏气。请回答下列问题： （1）此实验是通过观察什么现象来判断电阻丝产生热量多少的？ （2）小明想研究电流产生的热量跟电阻的关系，应分别将哪些触点连接起来？ （3）小明想研究电流产生的热量跟电流的关系，应分别将哪些触点连接起来？ （4）利用此装置实验时，每次实验只需几秒钟即可，其原因是什么？该装置除了省时外， 还有哪些优点？请再说出一点。 10、如图是刘宁家使用的电热水壶及其铭牌。通过上网查询，他了解到市场上电热水壶的 质量参差不齐，安全隐患凸现，存在的主要问题：一是有的企业为了给消费者形成产品省 电的印象，将产品的额定功率在铭牌上故意标低；二是电热水壶使用的电源连接线不符合 国家规定的标准。学习了电学和热学相关知识后，刘宁在家里做了以下测量：在电热水壶 中装满 20的水，正常工作 200s，水温升高到 70。请你计算此过程中 （1）水需要吸收多少热量？ （2）小明分析：水吸收的热量是由消耗的电能转化为内能得到的，由此可以计算出电水壶 通 电 储 热 5 8分 钟 电 源 线 长 约 80cm 暖 手 宝 直 径 约 200mm 第 8 题 图 第 9 题图 正常工作时的电功率请你将以上分析和解题过程写出来。 （3）以上过程计算出的电水壶功率是否与铭牌中的标识相符，请作简要的分析说明。 【参考答案】 基础达标训练： 1、C 2、A 3、C 4、D 5、乙； 大 6、并； 过大； 热量 7、解： （1）正常工作时，通过的电流 I=P/U=440W/220V=2A 电阻 R=U/I=220V/2A=110 （2）正常工作时，产生的热量 Q=I2Rt=(2A)2 110 360s=79200J 或 Q=W=Pt=440W360s=79200J （3）输电线实际通过电流 I 实 =U/(R+R 线 )=220V/（110+11）=1.8A 那么“暖手宝”实际功率 P 实 =I2 实 R=（1.8A） 2 110 364.7W 能力提高训练： 8、C 9、 （1）玻璃管中红水柱上升的高度 （2）连接1、2触点和4、5触点 （3）连接2、5触点和5、6触点 （4）气体受热膨胀更明显（比液体） ；实验现象更清晰、明了等。 10、解： （1）水吸收的热量 Q 吸 =cm（t-t 0）=4.210 3 J/（kg）1kg（70-20）=2.110 5 J； （2）电热壶消耗的电能转化为水的内能，有 W=Q 吸 =2.1105 J 电热壶的功率为 PW/ t =（2.110 5J ）/200s =1050W （3）小明计算出的电水壶额定功率小于铭牌中的标识的额定功率，不相符； 分析：使用电水壶水正常加热的过程中，消耗的电能转化成内能大部分被水吸收，还 有 部分被壶体吸收和向外散失，即水吸收的热量小于消耗的电能，因此计算出的 电水壶功率偏小。 全章测试题 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题(3 分14=42 分） 1、下列几种电器铭牌的标示中都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是（） A、滑动变阻器上标有“100 2A” B、家用电熨斗上标有“220V 2A” 第 10 题图 C、电能表上标有“220V 2A” D、某汽车用蓄电池标有“2A 10h” 2、在日常生活中，节约用电是每个市民应尽的义务。使用电器时的下列各种做法中，通过 减小用电器实际功率不能达到省电目的是（） A、用电灯照明时，选新型节能灯 B、用电风扇吹凉时，选低转速档 C、洗衣机洗薄衣时，用快洗程序 D、看电视时，把亮度或音量减小 3、李慧同学为了测一只正在煲粥的电饭煲的实际电功率，她关闭了家中其他所有家用电器， 这时她家标有“3000revs/（kWh） ”字样的电能表的转盘每分钟转过 15 圈，则这只电饭煲 当时的实际电功率为（） A、15W B、200W C、300W D、3000W 4、某同学观察两只额定电压相同，但额定功率字样模糊不清的白炽灯，发现甲灯丝较粗较 短，乙灯丝较细较长，这两只灯泡的额定功率（） A、甲灯大 B、乙灯大 C、一样大 D、条件不足，无法确定 5、甲乙两盏灯，甲灯标有“110V 100W” ，乙灯标有“220V 100W” ，下列说法正确的是（ ） A、甲灯一定与乙灯一样亮 B、正常发光时，甲灯电功率一定和乙灯的电功率一样 C、正常发光时，甲灯电阻是电阻乙灯的 4 倍 D、正常发光时，乙灯消耗的电能一定是甲灯消耗电能的 4 倍 6、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、两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B、两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C、两灯串联在 220 伏的电路中，甲灯比乙灯亮 D、将乙灯接入 110 伏电路中，它的实际功率为 50 瓦 7、小琳在“探究影响电灯亮度的因素”时，用甲乙两个小灯泡连成如图所示的电路。闭合 开关 S 后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯亮度比乙灯亮度大。下列说法正确的是（） A、两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 B、两灯均正常发光时，甲灯的功率等于乙灯的功率 C、若将两灯位置对换，则乙灯的亮度比甲灯亮度大 D、如果将两灯串联在该电源上，甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度 8、在图甲所示的电路中，当滑片 P 由 b 移到 a 的过程中，电压表示数 U 及滑动变阻器接入 电路的电阻 R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（） A、电阻 R1的阻值为 20 第 6 题 图 第 7 题图 第 8 题图 B、滑片 P 移到 b 端时，R 2两端的电压为 6v C、滑片 P 移到 a 端时，R 1消耗的功率为 0.2W D、当滑片 P 移到中点时，通过 R1的电流为 0.3A 9、如图所示，在定值电阻 R1和滑动变阻器 R2串联的电路中，电源两端电压保持不变。闭 合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，下列判断正确的是（） A、电流表 A 的示数变小，电阻 R1消耗的电功率变小 B、电压表 V2的示数变大，电路消耗的总电功率变大 C、电压表 V1的示数与电流表 A 的示数的比值不变 D、电压表 V1的示数与电压表 V 的示数的比值变小 10、如图所示的电路中，闭合开关 S 后，电流表 A1的示数为 0.2A，电流表 A2的示数为 0.8A，此时，电阻 R1和 R2消耗的功率之比是（） A、1：3 B、3：1 C、1：4 D、4：1 11、如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关 S，电流表的示数为 0.2A，再闭合开 关 S1，电流表的示数变化了 0.3A。那么闭合 S、S 1后，R 1与 R2的电功率之比是（） A、2：3 B、3：2 C、5：2 D、1：2 12、 如 图 所 示 电 路 ， 电 源 电 压 保 持 不 变 ， 当 闭 合 开 关 S、 断 开 S1时 ， 电 流 表 的 示 数 为 0.2A， 电 阻 R2消 耗 的 电 功 率 为 1.2W； 当 闭 合 S、 S1时 ， 电 压 表 的 示 数 为 10V， 则 以 下 说 法 不 正 确 的 是 （ ） A、 闭 合 开 关 S1电 流 表 示 数 将 变 小 B、 电 源 电 压 为 10V C、 电 阻 R1的 阻 值 为 20 D、 电 阻 R2的 阻 值 为 30 13、如图是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感 器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变， R0是定值电阻。在潜水器下潜过程中， 电路中有关物理量的变化情况是（） A、通过显示器的电流减小 B、 R0两端的电压增大 C、传感器两端的电压增大 D、电路的总功率减小 14、如图所示是 A、B 两定值电阻的 U-I 图象，由图象中信息可知（） A、若将 A、B 两电阻串联在某电源两端，则 B 两端的电压大 B、若将 A、B 两电阻串联在某电源两端，则 B 的实际功率大 C、若将 A、B 两电阻并联在某电源两端，则通过 A 的电流大 D、若将 A、B 两电阻并联在某电源两端，则 A 的实际功率小 二、填空题（1 分18=18 分） 15、小华发现家中空调每制冷工作 10 分钟后，就转变成送风状态工作 5 分钟，再转变为 第 9 题图 第 10 题图 第 11 题图 第 14 题 图 显示器 第 13 题 第 12 题图 第 16 题 图 第 15 题图 制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时的电功率，他在空调插座处接入一个电能表用 于测量空调消耗的电能，相关数据见表。空调送风 10 分钟所消耗的电能为为 kWh，30 分钟内空调消耗的电能为 kWh，空调制冷时的电功率为 kW。 16、如图电源电压恒定，闭合 S0。当 S 闭合、甲乙两表为电压表时，两表示数之比 U 甲 :U 乙 7:5；当 S 断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比 I 甲 :I 乙 ，此时 R1、R 2 消耗的功率之比 P1:P2 。 17、某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样，当其正常工作时，把质量为 2kg、温度为 30的水加热到 80，用时 10min【C 水 =4.2103J/()】 。加热过程中，水吸收的热 量是 J，电热壶烧水的效率是 。 18、小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的_效应 工作的，发热元件是一个阻值为 1000 的电阻，接在照明电路 中通电 100s 产生的热量为_J。她家电能表铭牌上标有 “220V 10(40)A 50HZ 2000r/kW h”，她用 1kW 的电磁炉 （其它用电器都断开）6min 烧开一壶水的过程中，电能表的转 盘转 圈。 19、图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风 也可以吹出凉风。 （1)要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于图甲中 （选填“1 ” 、 2 ”或“3 ）位置，此时电风扇与电热丝的连 接方式是 。 （2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示， 则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是 J。 （3）电热丝在工作时的电阻值是 （保留一位小数） （4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变 ，它的实际功率将变 。 20、 上 海 世 博 会 太 阳 能 光 伏 发 电 项 目 已 经 并 网 成 功 ， 预 计 年 发 电 量 可 达 为 5106千 瓦 时 ， 这 一项目是通过高科技将太阳能转化为电能。某学校共有 250 盏标有“220V 40W”字样的日 光灯，若它们同时正常工作，则通过其中一盏灯的电流为_安，上述发电量可供这 些日光灯正常工作_小时。 三、作图与实验探究题（每空 2 分，每图 2 分，共 22 分） 21、一 个 额 定 电 压 是 6V 的 小 灯 泡 ， 其 正 常 工 作 时 通 过 的 电 流 约 为 0.3A， 小 明 想 测 定 这 个 小 灯 泡 的 额 定 功 率 ， 实 验 室 中 有 如 下 器 材 ： 电 流 表 、 电 压 表 、 开 关 各 一 个 ， 三 个 规 格 分 别 为 “5 ， 1A”、 “50 ， 0.5A”、 “1k ， 0.1A”的 滑 动 变 阻 器 ， 导 线 若 干 ， 学 生 电 源 （ 电 压 恒 为 8V） 。 第 19 题图 （ 1） 小 明 设 计 了 如 右 图 所 示 的 电 路 图 ， 你 认 为 小 明 应 选 用 规 格 为 的 滑 动 变 阻 器 。 （ 2） 左 图 已 经 连 接 了 部 分 电 路 ， 请 你 根 据 电 路 图 ， 用 笔 画 线 代 替 导 线 ， 将 电 路 连 接 完 整 。 （ 3） 实 验 中 ， 小 明 发 现 电 压 表 15V 量 程 档 坏 了 ， 他 选 用 另 一 量 程 ， 移 动 滑 片 ， 使 电 压 表 指 针 满 偏 ， 此 时 电 流 表 示 数 为 0.2A， 求 出 此 时 小 灯 泡 的 功 率 为 ， 这 个 功 率 （ 大 于 /等 于 /小 于 ） 灯 泡 的 额 定 功 率 。 小 明 经 过 思 考 ， 后 来 终 于 测 出 了 灯 泡 的 额 定 功 率 ， 请 在 方 框 中 画 出 小 明 实 验 电 路 图 。 （4）如 图 所 示 是 这 个 灯 泡 中 的 电 流 随 它 两 端 电 压 变 化 的 图 象 ， 正 确 的 是 。 22、 用 如 图 所 示 的 实 验 装 置 探 究 “电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 与 电 阻 的 关 系 ”。 （ 1） 实 验 中 通 过 观 察 来 比 较 电 流 产 生 的 热 量 的 多 少 。 （ 2） 为 了 便 于 比 较 两 种 电 阻 丝 通 过 电 流 后 产 生 热 量 的 多 少 ， 甲 乙 两 瓶 中 装 入 的 同 种 液 体 。 （ 3） 为 达 到 实 验 目 的 ， 选 用 的 两 电 阻 丝 的 阻 值 不 能 。 （ 4） 实 验 结 论 是 。 （ 5） 该 实 验 装 置 还 可 以 研 究 通 电 时 间 一 定 时 导 体 产 生 的 热 量 与 的 关 系 。 四、应用与创新题（6 分3=18 分） 23、在图甲所示的电路中，电源电压为 6 伏且保持不变，滑动变阻器 R1标有“100 2A” 字样。闭合开关 S 后，电流表 A1和 A2的示数分别如图乙所示。求： （1）电阻 R2的阻值； （2）通电 10 秒钟，电流通过电阻 R2所做的功 W2； （3）重新移动滑动变阻器 R1的滑片 P，使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同，求 P A 1 A2R2 R1 甲 乙 S 第 23 题图 第 21（4）题图 第 22 题 图 此时变阻器 R1消耗的功率 P1。 24、右表是小明家电热水壶的铭牌。求： （1）电热水壶的电阻。 （2）将 1Kg 水从 20加热到 100，水吸收的热量。 （3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间不计热量损失，c 水 =4.2103J/(kg) 25、下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断 电一段时间。电热锅的部分参数如下表所示。 三脚插头上标着 E 的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连。 调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中 的切换开关连接触点“ ”时为保温档。小明发现，当电热锅处于保温档正常工作 时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。 该电热锅处于高温档正常工作时，使 4.5L 的水温度升高 54需要 42min，那么电热锅的 效率为多少？ c 水 4.210 3J/(kg) 【参考答案】 一、单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B C C A B C A D A B A A B D 二、填空题 15、0.03； 0.5； 1.41 16、2:7； 5:2 17、4.210 5J； 70% 18、热； 4840； 200 19、 （1）1；并联 （2）13200 （3）91.7 （4）大；小 20、0.18；510 5 三、作图与实验探究题 21、 （1） “50 0.5A” （2）如图所示 （3）0.6W；小于；如图所示 （4）D 容积 4.5L 额定电压 220V 保温功率 80W 加热功率 500W 第 25 题图 22、 两 支 温 度 计 示 数 （ 或 变 化 ） 质 量 、 初 温 相 同 相 同 在 电 流 、 通 电 时 间 一 定 时 ， 电 阻 越 大 ， 产 生 的 热 量 越 多 电 流 大 小 四、应用与创新题 23、解： （1）电流表 A1的示数为 0.4A，电流表 A2的示数为 1.2A 电阻 R2中的电流 I2=II 1=1.2A0.4A=0.8A R2=U2/I2=6V/0.8A=7.5 （2）W 2=U2I2t=6V0.8A10s=48J （3）当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，电流表 A2的示数是电流表 A1示数 的 5 倍。故此时电阻 R1中的电流与电阻 R2中的电流之比为 1:4 由于电阻 R2的阻值和电压不变，电阻 R2中的电流不变，I 2=0.8A， 故电阻 R1中的电流 I1=0.2A， P1=U1I1=6V0.2A=1.2W 24、解： （1）根据 P= U2 /R 可得，电热水壶的电阻为： R= U2 /P=（220V） 2 /1000W=48.4 （2）水吸收的热量为： Q 吸 =cm（t-t 0）=4.210 3J/（kg）1kg（100-20）=3.3610 5J （3）不计热量损失时，根据 Q=W=Pt 可得，电热水壶正常工作的时间为： t=W /P= Q 吸 / P=3.36105J /1000W=336s 25、解： （1）用电器的金属外壳 大地 （2）3 保温功率小于(或等于)散热功率 （3）v 水 =4.5L=4.510-3m3， m 水 = 水 v 水 =1103kg/m34.510-3m3=4.5kg， 水吸收的热量： Q 吸 =c 水 m 水 t=4.2 103J/（ kg）4.5kg54=1.020610 6J， 加热功率 P=500W，工作 42min 消耗电能： W 电 =Pt=500W4260s=1.26106J， =Q 吸 /W 电 100%=(1.0206106J )/(1.26106J )100%=81%