1.小明帮爷爷在院落装照明灯,他将标有“220V 100W”的节能灯接在家庭电路中,通电后节能灯比正常发光时暗,经检测它两端的实际电压为198V,则这盏节能灯的实际功率为( )
A.100W .81W .50W .25W
2.下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 .电风扇 .电视机 .电饭锅
3.下列主要运用电流热效应工作的用电器是( )
A.电烤火炉 .电风扇 .电视机 .手机
4.如图所示,灯泡L上标有“6V、9W”字样,闭合开关S后,灯泡正常发光,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。若U1:U2=2:3,则下列说法不正确的是( )
A.电源电压是15V
B.电阻R的阻值是6Ω
C.灯泡L中的电流是1.5A
D.电阻R消耗的功率是6W
5.下表是小明甲电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是( )
额定电压 | 220V | |
频率 | 50Hz | |
额定功率 | 高档 | 1800W |
中档 | 1200W | |
低档 | 500W |
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小
C.电饭煲在高档正常工作10min,消耗的电能为1.08106J
D.若家中只接入电饭煲,在高档正常工作10min,电能表示数将变成84.3kW·h
6.如下图是华为电脑的电源充电器配件,从这个配件上的各项电学参数可以看出该款适配器工作时的最大输出功率约为( )
A.45W .65W .180W .432W
7.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P向a端移动过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小 .电路的总电阻变大 .电路的总功率变大 .电压表示数变大
8.把标有“4V 8W”的灯泡和“2V 2W”的灯泡串联后接在电源两端,其中一只灯泡正常发光,另一只没有达到其额定功率,则正确的是( )
A.电源电压为
B.电路中的电流为
C.两灯泡的总功率为
D.灯的实际功率大于灯的实际功率
9.将一台标有“220V,200W”的电视机单独接在家庭电路中,正常工作2h后,电能表示数如图所示。下列说法中正确的是( )
A.这段时间内电视机消耗了1123.4kW·h的电能
B.电能表应安装在家庭电路的总开关之后
C.这段时间内电能表转盘共转了1200转
D.若电价为0.6元/度,这段时间电视机使用的电费为0.12元
10.利用图中个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验.以下说法不正确的是( )
A.本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B.若要探究电流对电热的影响,应该选择观察甲、丙
C.通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的倍
D.图丙外连接5Ω电阻的作用是增大丙图盒内产生的热量
11.标有“220V 25W”字样甲灯和标有“220V 100W”乙灯,并联接到家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.甲灯更亮 .乙灯实际功率大
C.通过甲灯的电流大 .乙灯两端电压高
12.家用洗衣机的主要部件是电动机,若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,每分钟产生的热量为960J,则下列说法中不正确的是( )
A.电动机的功率为440W .电动机线圈的电阻为
C.电动机的发热功率为16W .电动机被卡住不转动时,电功率为12100W
二、填空题
13.电热毯内的电阻丝断了。如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,其原因是接头连接处接触不良,接头处电阻______(变大/变小)。接头处的电流______(大于/等于/小于)电阻丝的其它部分的电流,接头处两端的电压______(大于/等于/小于)220V。
14.英国一位伟大的物理学家______在研究热的本质时,发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系,后人以他的名字来命名此规律。在1分钟内有18库仑的电荷量Q通过手电简的小灯泡(电流定义为单位时间内通过导体横截面积的电量,),电流做了54焦耳的电功,则通过小灯泡的电流为______安,小灯泡两端的电压为______伏。
15.通过两个电阻、的电流随电压变化的图象如图所示。若将电阻和并联在电路中,电源电压为6V且保持不变,则闭合开关以后5min内,电路消耗的总电能为______J。
16.二台“是真的吗?”节目中播出了这样一个有趣的实验:一节电池就能点燃火柴。如图所示,把铅笔芯(主要成分是石墨)放在一节9V电池的正负极上,然后使火柴头接触到铅笔芯,火柴就真的燃烧了起来。请你用所学的物理知识解决以下问题:
(1)铅笔芯是导体还是绝缘体?
答:________。
(2)火柴头接触到铅笔芯,火柴就燃烧了起来,这是通过什么方式改变物体的内能?
答:________。
(3)解释铅笔芯发热的原因
答:________。
17.如图所示的电路,电源电压恒为10V,小电动机内部线圈的电阻为2Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为5Ω时,电压表的示数为8V,此时电动机正常工作,则电路中的电流为______A。通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量是______J,电流通过电动机做功______J。
18.一只灯泡和一个电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过的电流为I,则灯泡的电阻是______,灯泡消耗的电功率为______。(用题目中所给的物理量表示)
19.阴雨天气,空气的湿度很大,原先不导电的空气就会变成导体,两块云层之间的电压很高时,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约为1×104A,电压约1.8×108 V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放的电能约合______,如图放电瞬间电流的方向______。(选填∶从 A云层流向B云层;从B云层流向A云层)
20.如图所示,电源电压保持不变,开关 S 断开后,灯 L1,L2 都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是 5:4, 由此判断甲、乙两个电表都是______(选填“电压表”或“电流表”),灯 L1 与灯L2 的电功率之比是______。
三、解答题
21.如图所示,L1、L2是规格分别为“6V6W”和“3V2.7W”的小灯泡,将它们连在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光,(不计温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)电源电压;
(2)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功。
22.某电吹风工作6min,能使如图所示的电能表的转盘转过120转,则该电吹风电功率为多少瓦?电吹风6min消耗的电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作多少小时?
23.下表是我校校园内一饮水设备的铭牌。现将饮水器装满水,正常工作时把水从20℃加热到100℃。已知水的比热容c=4.2×103J/(kg・℃),不计热量损失,求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)加热时间。
饮水设备 | |||
型号 | K-3E | 货号 | K-4EF |
额定电压 | 220V | 额定频率 | 50Hz |
额定功率 | 3kW | 容量 | 50L |
(1)通过R1的电流;
(2)高温挡工作10min,R2消耗的电能;
(3)若只将高温挡功率提升20%,请通过计算说明如何改变电阻。
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 低温挡 | 440W |
高温挡 | 1100W |
25.某家用电饭锅工作时有加热和保温两种状态,工作状态的切换由温控开关S自动控制,如图甲是该电饭锅的简化电路图,如图乙是它的有关参数。求:
(1)电饭锅在加热状态下工作1min消耗的电能;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电饭锅处于保温状态下工作1min电阻R1放出的热量。
26.如图所示电路,电源电压不变,R1=3Ω,R2=12Ω。求:
(1)只闭合S1时,电路中的电流是0.8A,则电源电压为U=?
(2)只闭合S2时,将滑片P移动到b端,电路中总功率14.4W。则滑动变阻器的阻值最大值是R3=?
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一、选择题
1.B
解析:B
根据,实际功率为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.D
解析:D
洗衣机、电风扇、电视机主要利用电流的磁效应工作;电饭锅主要利用电流热效应工作。
故选D。
3.A
解析:A
A.电烤火炉是利用了电流的热效应来烤火的,故A符合题意;
B.电风扇主要是把电能转化为机械能,是利用了电流的磁效应,故B不符合题意;
C.电视机在工作时主要将电能转化为光能和声能,所以不是利用的电流的热效应工作,故C不符合题意;
D.手机是利用电磁波来传递信息的,不是利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选A。
4.D
解析:D
A.分析电路可知,灯和定值电阻串联,电压表V1测灯两端的电压,电压表V2测定值电阻两端的电压,因为灯正常发光,所以电压表V1示数为6V,因为两电压表示数之比为2∶3,电压表V2的示数为
故电源电压为
故A正确,不符合题意;
BC.因为灯正常发光,所以电路中的电流为
即灯的电流是1.5A,定值电阻的阻值为
故B正确,不符合题意,C正确,不符合题意;
D.电阻R消耗的功率是
故D错误,符合题意。
故选D。
5.D
解析:D
A.电饭煲工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A正确,不符合题意;
B.由表格数据可知,电饭煲中档时的功率为1200W,低档时的功率为500W,且电饭煲正常工作时的电压不变,由
可得,电饭煲在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小,故B正确,不符合题意;
C.由
可得,电饭煲在高档正常工作10min,消耗的电能为
故C正确,不符合题意;
D.在高档正常工作10min,电饭煲消耗的电能为
由图可知,电能表原来的示数为,则电能表示数将变成
故D错误,符合题意。
故选D。
6.B
解析:B
根据公式当输出电压和电流均最大时输出功率最大,最大输出功率为
故选B。
7.C
解析:C
ABC.如图,电阻R和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,则
U=UR+U滑动
当滑片P向a端移动时,滑动变阻器连入的电阻变小,总电阻变小,因为电源电压U保持不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,得出电流表的示数变大。由P=UI知,电路的总功率变大,故AB错误,C正确;
D.由串联电路的分压关系可知,电阻越小,分压越小,滑动变阻器两端的电压变小,得出电压表的示数变小。故D错误。
故选C。
8.A
解析:A
两灯泡的额定电流为
I1==2A
I2==1A
两个灯泡的电阻
AB.L1的额定电流大于L2的额定电流,两灯泡串联时,L2正常发光,且电路中的最大电流为1A,电源的电压为
U=I(R1+R2)=1A×(2Ω+2Ω)=4V
故A正确,B错误;
C.两灯泡的总功率为
P=UI=4V×1A=4W
故C错误;
D.因串联电路通过两灯泡的电流相等,且两灯泡的电阻相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,故D错误。
故选A。
9.C
解析:C
A.这段时间内电视机消耗的电能为
故A错误;
B.电能表应安装在家庭电路的总开关之前,故B错误;
C.这段时间内电能表转盘共转了
故C正确;
D.若电价为0.6元/度,这段时间电视机使用的电费为
0.6元/度×0.4度=0.24元
故D错误。
故选C。
10.D
解析:D
A.实验时,电流通过电阻丝做功,消耗电能转化为内能,通过U形管液面高度差反映电流产生的热量多少,且要控制盒内气体的质量相同,故实验中采用的方法是控制变量法和转换法,故A正确,不符合题意;
B.要探究电流对电热的影响,应控制通电时间和电阻大小相同,电流不同,故应该选用甲和丙,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,乙的电阻是和丙的电阻的2倍,乙的电流是丙的电流的2倍,根据Q=I2Rt可知,乙产生的热量是丙产生热量的8倍;故C正确,不符合题意;
D.因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小,当丙容器外连接的5Ω电阻后,通过丙容器内电阻的电流减小,因此图丙中盒外连接的5Ω电阻的作用是改变丙容器内电阻的电流;即使通过金属丝的电流不同,故D错误,符合题意。
故选D。
11.B
解析:B
ABD.两灯并联接到家庭电路工作时,两端电压为220V,两灯均正常工作,由题意可知,甲灯的额定功率(即实际功率)小于乙灯的,则乙灯更亮,故AD错误、B正确;
C.根据可知,甲灯的实际功率小,则通过甲灯的电流小,故C错误。
故选B。
12.B
解析:B
A.电动机的电功率为
P=UI=220V×2A=440W
故A正确,不符合题意;
B.根据Q=I2Rt得线圈的电阻
故B错误,符合题意;
C.电动机的发热功率为
故C正确,不符合题意;
D.电动机卡住时变为纯电阻电路,电功率
故D正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题
13.变大等于小于
解析:变大 等于 小于
[1]导线的两个断头接上后继续使用,接头处会因为接触不够紧密而使导电能力减弱,即电阻增大。
[2]接头处和其它部分串联,故电流相等。
[3]电热毯两端的总电压为220V,接头处和电热毯其它部分电阻丝串联,由串联分压可知接头处的电压小于220V。
14.焦耳033
解析:焦耳 0.3 3
[1]发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系的科学家是英国的焦耳。
[2][3]由可求通过小灯泡的电流为
则由W=UIt可求小灯泡两端电压为
15.810
解析:810
由图可知,当两个电阻并联接在6V的电源上时,电流分别为0.15A和0.3A,则干路电流为
电路消耗的总电能为
16.导体热传递电流通过导体时导体会发热(或电流的热效应现象)
解析:导体 热传递 电流通过导体时,导体会发热。(或电流的热效应现象)
(1)[1]铅笔芯的主要成分是石墨,石墨容易导电,所以铅笔芯是导体。
(2)[2]火柴头接触到高温的铅笔芯时,热量从铅笔芯传递给火柴使火柴温度升高直至燃烧,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
(3)[3]把铅笔芯放在一节9V电池的正负极上,此时会有电流通过铅笔芯,根据焦耳定律可知电流具有热效应,可以使铅笔芯的温度升高。
17.41921920
解析:4 192 1920
[1]由图知,R与M串联,电压表测M两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路的电压特点可得,R两端电压
电路中电流
[2]通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量
[3]电流通过电动机做功
18.
[1]电路的总电阻为
灯泡的电阻为
[2]灯泡消耗的电功率为
19.从B云层流向A云层
解析: 从B云层流向A云层
[1]某次闪电的放电电流约为1×104A,电压约1.8×108V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放的电能约
[2]由图可知,A云层带负电,B云层带正电,放电瞬间A云层的负电荷会移动到B云层上,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以放电瞬间电流的方向是从B云层流向A云层。
20.电流表1:4
解析:电流表 1:4
[1]由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,因此甲、乙都为电流表。
[2]此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L1、L2的电流之比
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡的电功率之比为
三、解答题
21.(1)3V;(2)42J
解:(1)由图知,当只闭合S时,电路中只有L2,因为L2正常发光,所以电源电压
U=U额2=3V
(2)由可得灯泡L1的电阻
由图知,当S、S1都闭合时,L1、L2并联,通过L1的电流
此时L2仍然正常发光,通过L2的电流
干路电流
I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A
10s内电流做的总功
W=UIt=3V×1.4A×10s=42J
答:(1)电源电压为3V;
(2)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功为42J。
22.1000W;10h
解:电吹风消耗的电能
该电吹风电功率为
LED灯正常工作时间
答:该电吹风电功率为1000W,LED灯正常工作10h。
23.(1)50kg;(2)1.68×107J;(3)5600s
解:(1)水的质量
(2)水温由20℃升高到100℃,水需要吸收热量
(3)不计热量损失,电热丝所产生热量的全部被水吸收,则
W=Q=Q吸=1.68×107J
由W=Pt得
答:(1)水的质量是50kg;
(2)水吸收的热量为1.68×107J;
(3)加热时间是5600s。
24.(1)2A;(2)3.96×105J;(3)将R2改为55Ω,R1的电阻不变
解:(1)由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电热器处于低温挡,通过R1的电流为
(2)由电路图可知,开关S、S1均闭合时,R1与R2并联,电热器处于高温挡,因并联电路中各支路工作、互不影响,所以,高温挡时R2的电功率
P3=P2-P1=1100W-440W=660W
R2消耗的电能
W=P3t=660W×10×60s=3.96×105J
(3)由题意知R1的电阻不变,此时R2的电功率
P4=(1+20%)P2-P1=(1+20%)×1100W-440W=880W
改变后电热丝阻值为
所以将R2改为55Ω,R1的电阻不变。
答:(1)通过R1的电流2A;
(2)高温挡工作10min,R2消耗的电能3.96×105J;
(3)若只将高温挡功率提升20%,需将R2改为55Ω,R1的电阻不变。
25.(1) 52800J;(2)55Ω;(3)528J
解:(1)电饭锅在加热状态下工作1min消耗的电能
W=P加热t=880W×60s=52800J
(2)加热状态时开关S闭合,电阻R2被短接,电阻R1接在电路中,处于加热状态,R1的阻值
R1==55Ω
(3)保温状态S断开,电阻R1、R2串联接在电路中,处于保温状态,电路中电流
I==0.4A
电饭锅处于保温状态下工作1min电阻R1放出的热量
Q=I2R1t=(0.4A)2×55Ω×60s=528J
答:(1)电饭锅在加热状态下工作1min消耗的电能是52800J;
(2)电阻R1的阻值是55Ω;
(3)电饭锅处于保温状态下工作1min电阻R1放出的热量是528J。
26.(1)12V;(2)7Ω
(1)由题知道,只闭合S1,则电路是R1、R2串联电路,电路的总电阻
R=R1+R2=3Ω+12Ω=15Ω
由欧姆定律知道,电源电压
U=IR=0.8A×15Ω=12 V
(2)只闭合S2,滑片P移到b端,则电路是R1、R3串联电路,由知道,电路的总电流
由欧姆定律知道,电路的总电阻
故滑动变阻器的阻值最大值
R3=R'-R1=10Ω-3Ω=7Ω
答:(1)电源电压12V;
(2)滑动变阻器的阻值最大值是7Ω。