16第十六章卷2

第十六章卷2一、选择题（每小题3分，共30分）1（2016黑龙江模拟）下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是（）A电炉B电动机C电饭锅D电熨斗【考点】电流的热效应菁优网版权所有【难度】易【专题】电流和电路【分析】电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应利用电流热效应工作的用电器把电能转化为内能【解答】解：电炉、电饭锅、电熨斗是根据电流的热效应工作的，它们把电能主要转化为内能；电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力的作用而工作的，电动机工作时主要把电能转化为机械能故选B【点评】知道各用电器把电能转化为什么形式的能量是正确解题的关键2（2005云浮）下列说法中，正确的是（）A电功率是表示电流做功多少的物理量B电功率是表示电流做功快慢的物理量C用电器的电功率越大，做功越多D相同时间内，消耗功率大的用电器耗电一定多【考点】电功率菁优网版权所有【难度】易【专题】压轴题；推理法【分析】从电功率的定义或物理意义上分析，一个用电器的电功率大说明它做功快，但不一定做功多，能说明在一定时间内做功多【解答】解：单位时间内电流做功的多少叫电功率，是表示电流做功快慢的物理量，电功率大说明做功快，但不一定多，由此可知A错，B对，C错；从公式W=Pt上看，相同时间内，消耗功率大的用电器耗电定多，D对故选B、D【点评】理解电功率大说明做功快，但不一定多；但可以说成在一定时间内做功（耗电）多3（2006厦门）小吴家的电能表11月1日的读数如图甲所示，12月1日的读数如图1乙所示，若电价为0.5元/度，则小吴家11月份的应交电费是（）A33.95元B27.75元C277.5元D30.62元【考点】测算电费菁优网版权所有【难度】易【分析】电能表是用来测量电功的仪表，在对电能表进行读数时应注意一下三个问题：（1）月末的减去月初的示数（2）最后一位是小数（3）电功的单位是度或千瓦时【解答】解：小吴同学家12月1日电能表的示数是：667.9度；11月1日的示数是：612.4度；所以小吴同学家11月用电：55.5度11月份应交电费为：55.5度0.5元/度=27.75元故选B【点评】本题主要考查对电能表读数方法以及电费计算方法的了解4某同学家的1000W电炉子突然灭了，检查发现电炉丝烧断了，他把烧坏的地方剪掉一小段再接入电路，则电炉子1s内产生的热量将（）A大于1000JB小于1000JC等于1000JD无法确定【考点】焦耳定律；电热的利用和防止菁优网版权所有【难度】中【专题】电与热、生活用电【分析】导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，先分析电炉丝电阻如何变化，然后由P=判断电炉子功率如何变化，最后分析电炉子产生的热量如何变化【解答】解：把电炉丝烧坏的地方剪掉一小段再接入电路，电炉丝的材料、横截面积不变而长度变短，导体电阻R变小，电源电压U不变，由P=可知，电炉子的电功率变大，大于1000W，由W=Pt可知，电炉子在1s内产生的热量大于1000J；故选A【点评】知道影响导体电阻大小的因素、熟练应用电功率公式及电功公式即可正确解题5（2016秋淮南月考）如图所示，额定功率为2W的小灯泡L与一个阻值为4的电阻R串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光则通电1分钟，小灯泡消耗的电能是（）A80JB120JC540JD无法判断【考点】电功；电功率菁优网版权所有【难度】中【专题】电能和电功率【分析】小灯泡恰能正常发光，说明此时小灯泡的实际功率等于额定功率为2W，再根据W=Pt求出灯泡1min消耗的电能【解答】解：由小灯泡恰能正常发光可知，此时小灯泡L的功率为2W则通电1分钟，小灯泡消耗的电能：Q=W=Pt=2W60s=120J故选B【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等6（2009大庆）甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）A灯泡正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小B两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少C甲灯的实际功率一定是40WD将乙灯接在110V电路中，它的额定功率仍为60W【考点】额定功率；电功菁优网版权所有【难度】中【专题】电能和电功率【分析】（1）根据铭牌上的额定电压和额定功率，利用R=求出电阻（2）灯泡正常发光，消耗电能的多少跟时间和额定功率有关（3）一个用电器的额定功率是不变的，一个用电器的时间功率有无数个（4）一个用电器的额定功率是该用电器正常工作时的电压，用电器确定，额定功率就确定，跟用电器是否工作，是否正常工作都没有关系【解答】解：A、P=UI，I=，R甲=1210，R乙=806.7不符合题意B、因为W=Pt，两个灯正常工作时，甲的额定功率大，由于甲乙工作时间不确定，不能确定消耗电能的多少不符合题意C、甲的额定功率是40W，当甲正常工作时，甲的实际功率是40W，当甲不正常工作时，甲的实际功率一定不是40W不符合题意D、将乙灯接在110V电路中，乙不能正常工作，但是不能改变灯泡的额定功率，因为用电器的额定功率跟用电器有关，跟接入什么电路无关不符合题意故选D【点评】一个用电器的额定电压跟用电器有关，跟用电器是否工作没有关系，一个用电器只有一个额定电压，但是可以有无数个实际功率7（2007贵港）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示若把R1和R2串联在电源电压为6V的电路中工作，则用电器R2的实际功率是（）A1.8WB0.2WC0.4WD0.6W【考点】电功率菁优网版权所有【难度】中【专题】计算题；压轴题；信息给予题【分析】从图象上取一整数点，分别找出R1和R2对应的电流和电压，根据欧姆定律求出各自的电阻，当两电阻串联时，根据公式I=求出电路的电流，最后利用公式P=I2R求出用电器R2的实际功率【解答】解：对R1来说，当两端的电压为6V时，对应电流为0.15A，所以R1=40，对R2来说，当两端的电压为6V时，对应电流为0.3A，所以R2=20，所以当两电阻串联时，电路电流为I=0.1A，则用电器R2的实际功率是P=I2R2=（0.1A）220=0.2W故选B【点评】本题考查电阻、电流和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是根据图象所给信息求电阻值，重点是求串联电路的电流8（2009绵阳）我们知道，电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热其原因是（）A导线的电阻小B电炉丝的电阻小C通过导线的电流大D通过电炉丝的电流大【考点】电流的热效应；焦耳定律菁优网版权所有【难度】中【专题】控制变量法【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析判断【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，Q=I2Rt，R电炉丝R导线，电流产生的热量：Q电炉丝Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象；由上述分析可知选项B、C、D都不正确故选A【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电炉丝和相连接的导线为串联是本题的关键9（2011春三都县校级月考）电阻R1和R2串联，R1=15欧，R2=30欧，接通电源后，R1和R2消耗的功率之比为（）A2：1B1：2C4：9D9：4【考点】电功率菁优网版权所有【难度】中【专题】应用题；电能和电功率【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等，根据P=I2R得出R1和R2消耗的功率之比【解答】解：由题意可知，电阻R1和R2串联，串联电路中各处的电流相等，根据P=I2R可得，R1和R2消耗的功率之比：=故选B【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题10（2010萧山区校级自主招生）将灯L1接在12V的电路中，功率为12W若保持电路电源电压不变，再在电路中连入灯L2，使电路的总功率为18W在如图所示的四个电路中，连接方法正确的是（）ABCD【考点】电功率；额定功率和实际功率菁优网版权所有【难度】难【专题】应用题；压轴题【分析】根据串联和并联电路的特点，对四个答案逐一分析，即可得出结论【解答】解：两灯泡串联后，两灯泡两端的电压之和为12V，实际功率小于各自的额定功率，所以总功率小于18W；故A、D错误；B中灯L2的额定电压为6V，电源电压为12V，接入以后就烧毁了；故B不合题意；C中灯L2的额定电压为12V，电源电压为12V，额定功率为6W，所以；两灯并联后的总功率为12W+6W=18W故C符合题意故选C【点评】本题考查串联电路和并联电路电压的特点，关键知道串联电路总电压等于各个串联电阻两端的电压之和；并联电路用电器两端的电压等于电源电压二、填空题（每空2分，共30分）11（2017聊城模拟）电热器：就是将 能全部转化为 能的装置举例；电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等（即所谓的纯电阻电路）【考点】电功菁优网版权所有【难度】易【专题】电能和电功率【分析】用电器在消耗了多少电能，就说做了多少电功，因此用电器消耗电能的过程就是电能转化为别的形式的能的过程【解答】解：电热器是利用电流的热效应原理工作的，是将消耗的电能全部转化为内能的设备故答案为：电；内【点评】本题考查的是用电器消耗电能的本质，要理解做功的过程就是能的转化过程12（2013衡阳）某导体的电阻是5，通过它的电流为0.2A，10s内通过该导体产生的热量是 J，电热器中的电饭锅是利用电流的 效应制成的加热设备【考点】焦耳定律；电流的热效应菁优网版权所有【难度】易【专题】电与热、生活用电【分析】根据Q=I2Rt求出电流通过导体时产生的热量；电流通过导体时向外放出热量，这一现象叫做电流的热效应，将电能转化为内能【解答】解：（1）电流通过导体时产生的热量：Q=I2Rt=（0.2A）2510s=2J；（2）电热器中的电饭锅在使用时，将电能转化为内能，是根据电流的热效应制成的加热设备故答案为：2；热【点评】此题主要考查的是学生对焦耳定律计算公式和电流热效应的理解和掌握，基础性题目13.小明打算用家里的电能表测量家中一盏节能灯的额定电功率，电能表如图所示，为了完成实验，小明还需要的测量仪器是 测量时，应该使家里其他用电器 ，小明记录电能表铝盘转过1圈用了10分钟，根据P= ，计算出节能灯的功率为 ，通过节能灯的电流为 【考点】用电能表测用电器电功率菁优网版权所有【难度】中【专题】电能和电功率【分析】（1）本题首先要清楚电能表参数的意义，600R/kWh所表示的物理意义600R/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转600R（2）根据题意，求用电器的电功率，根据电功率公式P=可知，必须知道用电器在t时间消耗的电能（3）根据公式P=UI可求通过节能灯的电流【解答】解：求用电器的电功率，就要测量用电器的工作时间和消耗的电能测量时间的工具是秒表；测量时，应该使家里其他用电器都停止工作，小明记录电能表铝盘转过1圈用了10分钟，根据P=，计算出节能灯的功率为P=0.01kW=10W；通过节能灯的电流为I=0.05A；故答案为：秒表；都停止工作；10W；0.05A【点评】本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力14（2013眉山）一根阻值为100的电阻丝，两端加上100V的电压时，通电1min所产生的热量为 J，电阻丝消耗的电功率为 W【考点】焦耳定律；电功率菁优网版权所有【难度】中【专题】压轴题；电能和电功率；电与热、生活用电【分析】已知电阻两端的电压和电阻值，根据欧姆定律可求通过的电流，利用公式Q=UIt可求10min电阻丝上产生的热量，根据P=UI即可求出电阻丝消耗的功率【解答】解：通过电阻丝的电流I=1A，通电1min所产生的热量：Q=W=UIt=100V1A160s=6103J；电阻丝消耗的电功率：P=UI=100V1A=100W故答案为：6103；100【点评】题考查利用欧姆定律求电流、电阻丝产生热量以及功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用15（2014南充）如图是两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系，若将两电阻并联在电压为2V的电路中，干路上电流为 A，通电相同时间，RA、RB产生的热量之比QA：QB= 【考点】焦耳定律菁优网版权所有【难度】中【专题】电与热、生活用电【分析】根据图象结合欧姆定律计算出A、B两电阻的阻值，根据欧姆定律计算出干路电流；根据焦耳定律求两电阻产生的热量之比【解答】解：由图象知，U=2V时，IA=0.4A，IB=0.2A，干路的电流为I总=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A；由I=得，RA=5，RB=10，由I=，Q=I2Rt得，=2：1故答案为：0.6；2：1【点评】本题考查了串联电路、欧姆定律、焦耳定律（也可用电功公式计算，W=Q）的计算，侧重考查了学生的读图能力，是一道难度适中的题目16（2010福州）如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样当S、S1均闭合时，L1正常发光，V的示数是 V若闭合S、断开S1，A的示数是0.3A，则L2的实际功率为 W【考点】电功率；额定功率和实际功率菁优网版权所有【难度】难【专题】计算题；压轴题【分析】当S、S1均闭合时，只有L1接在电源上，L1正常发光，电源电压等于灯泡的额定电压为6V知道灯泡L1的额定电压和额定功率，根据R=，求出灯泡L1的电阻若闭合S、断开S1，L1和L2是串联的，A的示数是0.3A，求出灯泡L1的电压根据串联电路的总电压等于各串联导体两端的电压之和，求出灯泡L2的电压，知道电流，根据P=UI，求出电功率【解答】解：当S、S1均闭合时，只有L1接在电源上，L1正常发光，电压表测量灯泡L1的电压，V的示数是6V所以，电源电压为U=6VR=12，若闭合S、断开S1，L1和L2是串联的，电路中的电流是0.3A，L1的电压为：U=IR=0.3A12=3.6V，L2的电压为：U=UU=6V3.6V=2.4V，P=UI=2.4V0.3A=0.72W故答案为：6；0.72【点评】本题是比较典型的用开关的闭合和断开来控制电路的连接方法，一般情况电路有两个连接过程，前后两个连接过程的电阻相同，电源电压相同，可以相互利用三、实验探究题（每小题10分，共20分）17（2015郓城县校级一模）对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：猜想A：电流做功可能与电压有关； 猜想B：电流做功可能与电流有关；猜想C：电流做功可能与通电时间有关为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源开关电压表导线若干他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示（1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相同，他采用的科学探究方法是： （2）接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的 有关；这就验证了猜想 【考点】电功菁优网版权所有【难度】中【专题】实验题；探究型实验综合题【分析】（1）控制变量法是物理中经常用到的一种探究方法；适用范围：当一个物理量受多个因素影响时，可用控制变量法进行探究其关系，即使探究的因素发生改变，其它因素都保持不变；（2）使两电阻丝串联，是利用串联电流处处电流相等控制通过电阻丝的电流相等，同时也可以控制通电时间相等，由于两电阻丝的阻值不同，所以两电阻丝分得的电压不相同，然后根据电流做的功全部转化为煤油的内能进行分析，即根据煤油温度判断电流做功与电压的关系【解答】解：（1）因为电流做功与电压、电流以及时间有关，两电阻串联控制了通过电阻丝的电流和通电时间相同，探究电功与电压的关系，实验采用了控制变量法；（2）两电阻丝串联接入电路即控制通过电阻丝的电流相等，又控制了通电时间相同；由于不同电阻丝串联起来时，两电阻丝两端的电压不同，并且瓶内所装煤油的质量相等，而电阻丝将电流所做的功全部转化为煤油的内能，因此可以观察温度计的示数比较电流所做的功与电阻丝两端电压的关系，可以验证猜想A故答案为：（1）电流；控制变量法；（2）电压；A【点评】知道控制变量法适用范围，会用控制变量法探究电流做功与电压、电流和时间的关系，并且知道电阻丝将电流所做的功全部转化为内能18小红找了一个标有“2.5V”的小灯泡，这说明小灯泡的额定电压是 ，想根据公式P= ，测出小灯泡不同电压下的电功率，找出小灯泡的额定功率、实际消耗功率与亮度的关系（1）你认为测小灯泡的电功率和测小灯泡的电阻的电路图是 （选填“相同”或“不相同”）的，你判断的理由是 实验记录及计算如表：电压U/v1.52.02.5电流I/A0.20.260.3功率P/W0.3 0.75灯泡发光情况灯丝暗红发光微弱 （2）请完成上表中的空格（3）通过表格信息可知：小灯泡的额定功率为 ，小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度就越 （4）小红认为多次测量的目的是取平均值求出额定功率，你同意吗？理由是： 【考点】电功率的测量菁优网版权所有【难度】难【专题】测量型实验综合题【分析】根据灯泡铭牌上的电压值可知灯泡的额定电压；利用P=UI即可求出灯泡在不同电压下的实际功率；（1）根据P=UI和R=进行分析，同时注意还需要改变灯泡两端电压；（2）根据P=UI求出灯泡两端电压为2V时的实际功率；当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；（3）当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率；根据表示灯泡亮度与实际功率的关系进行判断；（4）灯泡在不同电压下的实际功率不同，据此分析【解答】解：小灯泡的额定电压是2.5V；根据公式P=UI可以测出小灯泡在不同电压下的电功率；（1）根据P=UI和R=可知，测量小灯泡的电功率和电阻时，都需要利用电压表测量出灯泡两端电压，利用电流表测量出通过灯泡的电流，为了测量不同电压下的功率和不同电压下的电阻，需要串联滑动变阻器改变灯泡两端电压；因此测小灯泡的电功率和测小灯泡的电阻的电路图是相同的；（2）灯泡两端电压为2V时的实际功率：P=UI=2V0.26A=0.52W；当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光；（3）根据表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡的实际功率为0.75W，故灯泡的额定功率也为0.75W；根据表中数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度就越亮；（4）因为灯泡在不同电压下的实际功率不同，所以不可以利用求平均值求额定功率故答案为：2.5V；UI；（1）相同；测量小灯泡的电功率和电阻时，都需要利用电压表测量出灯泡两端电压，利用电流表测量出通过灯泡的电流，都需要利用利用滑动变阻器改变灯泡两端电压；（2）0.52；正常发光；（3）0.75W；亮；（4）灯泡在不同电压下的实际功率不同【点评】本题考查了伏安法测功率和电阻电路图的分析、测量功率的原理和额定电压的概念以及实验数据的处理能力，明白灯泡只有在额定电压下才能正常发光，此时的实际功率等于额定功率四、计算题（每小题10分，共20分）19如图所示，电源电压不变，R1=40，R2=60，开关闭合后通过R1的电流I1=0.3A，求：（1）R1两端的电压；（2）电源电压；（3）电路的总电阻；（4）R2消耗的电功率；（5）通电1min，电阻R1上产生的热量【考点】电功率；焦耳定律菁优网版权所有【难度】中【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电【分析】由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流由欧姆定律求出电阻两端电压、求出电源电压；由并联电路特点求出电路总电阻；由电功率公式求出电阻消耗的低昂里；由电功公式求出电阻消耗的电能【解答】解：由电路图可知，两电阻并联接在电源两端，电流表测干路电流（1）R1两端的电压：U1=I1R1=0.3A40=12V；（2）电源电压：U=U1=12V；（3）电路中的总电阻：R=24；（4）电阻R2消耗的功率：P2=2.4W；（5）通电1min，电阻R1上产生的热量产生的热量：Q1=UI1t=12V0.3A60s=216J答：（1）R1两端的电压为12V；（2）电源电压为12V；（3）电路的总电阻为24欧姆；（4）R2消耗的电功率为2.4W；（5）通电1min，电阻R1上产生的热量为216J【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活应用，是一道较为简单的计算题20（2009贵阳）如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的UI图象；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的UI图象，如图乙所示（1）求定值电阻R0的阻值；（2）将R0与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率【考点】电功率；额定功率菁优网版权所有【难度】难【专题】计算题；应用题；压轴题；信息给予题【分析】（1）从图象上选取一点，该点对应的电压和电流都是整数，找到对应的电压和电流，根据欧姆定律R=求出定值电阻R0的阻值（2）已知电源电压，灯泡和电阻串联，电流相同，根据图象找到电流相同的点，并且灯泡和电阻两端的电压之和为6V，根据欧姆定律R=求出灯泡的电阻（3）已知R0消耗的电功率和电阻值，根据公式求出R0两端的电压，也就是灯泡的额定电压，根据图象找到对应电流，根据公式P=UI计算灯泡的额定功率【解答】解：（1）由图象可知：电压和电流成正比，当U0=2V时，I0=0.2A，=10答：定值电阻R0的阻值10（2）串联时电源电压为6V，电流相同观察图可知，当电流为0.4A时，电阻与灯泡的电压和正好为6V分析图象可知：此时灯泡电压为UL=2V，IL=0.4A，=5答：灯丝的实际电阻值为5（3），U0=7V，R0与RL并联且灯正常发光，UL额=U0=7V，由图象可知此时：IL额=0.75A，故：PL额=UL额IL额=7V0.75A=5.25W答：灯L的额定电功率为5.25W【点评】本题考查电阻、电压和额定功率的计算，关键是欧姆定律的应用和电功率公式变形的应用，还要知道并联电路电压的规律