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文档简介
专题15电功、电功率和电热(学生版)
一、选择题
1.(2022•青海)一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是()。
A.该电能表应该在220V的电路中使用;
B.该电能表的额定最大电流为20A;
C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表;
D.该电能表此时的读数是31.6J
2.(2022•湖南郴州)老王的手机电池的铭牌上标有“5V4000mA-hw的字样,手机正常使用
时功率为2肌如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量
充满。他这次给手机充电的时间是()。
A.0.2hB.0.47hC.0.5hD.0.67h
3.(2022•河南)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.用U形管中液面高度差反映电流产生热量多少:
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
4.(2022•湖南常德)用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有
关以下说法中不正确的是()
温度计
A.观察温度计的示数比较电流产生的热量;
B.该实验装置可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电阻的关系;
C.该实验装置还可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电流的关系;
D.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
5.(2022•河北)图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V12W”字样,滑动
变阻器兆的最大阻值为20Q,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S”滑片P
置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关&、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电
阻随温度升高而增大。下列说法正确的是()o
A.a为电压表;
B.电源电压为12V;
C.只闭台开关S“若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12。;
D.将a与曲互换,开关均闭台,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W
6.(2022•四川凉山)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0-0.6A,电压表量程
为0-3V,定值电阻用的规格为“10C1A”,滑动变阻器用的规格为“50C1A”。闭合开关,在保
证电路安全的前提下,滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(
A.电流表示数最大可达到0.6A;
B.滑动变阻器用允许接入电路的最小阻值为10Q;
C.电阻用消耗的电功率最大可达到1.8W;
D.滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V
7.(2022•四川眉山)如图所示,电源电压保持不变,电流表量程为(TO.6A,定值电阻用=5。,
灯泡L标有“4V0.4A”字样。当开关段断开Si和8闭合时,灯泡L恰好正常发光;当开关&断开
S,和S3闭合时,电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是(
A.电源电压是4V;
B.尼的阻值是10Q;
C.灯泡L的电阻值是此的2倍:
D.当开关S?断开$和&闭合时,电阻尼消耗的电功率是1.35W
8.(2022•贵州黔东南)如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电
流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Q1A”,灯泡L上标有“2.5V1.25W”的字
样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是
(
A.小灯泡的电阻为2Q;
B.电流表的示数变化范围是0.15〜0.5A;
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5〜25Q;
D.电路消耗的最大总功率为2.7W
9.(2022•湖南邵阳)小灯泡L和定值电阻"接在如图甲所示的电路中,其两者的人〃关系图
象如图乙所示,下列说法中正确的是()o
R
A.图乙中曲线/表示电阻々的上,关系图象;
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A;
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W;
D.如果将小灯泡L和电阻??串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
10.(2022•江苏苏州)图甲所示的电路中,电源电压不变,而为定值电阻,A为滑动变阻器。
闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正
确的是()
R。
甲乙
A.电源电压为5VB."的最大阻值为20。
C.拈10Q时,其功率最大D.庐15Q时,电路消耗的功率为1.8W
11.(2022•湖北武汉)如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5Q。
下列说法错误的是(
A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.20A;
B.甲与乙串联在电源电压为IV的电路中,甲的功率是0.2W;
C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,干路中的电流是0.65A;
D.甲与乙并联在电源电压为IV的电路中,电路的功率是0.4W
12.(2022•湖北武汉)如图所示的电路中,电源电压〃保持不变。
①只闭合开关S和S3,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表V2的示数为
IV;
②只闭合开关S和S2,电压表V.和小的示数分别为〃和诙电流表的示数为/;
③只闭合开关S、Si和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为小此时电路的功率为小
保持滑片位置不变,再闭合开关呈,电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为2;
己知7i:12=1:9,仄:Lk=\:2,下列说法正确的是()。
A,但6VD.R:P,=7:9
13.(2022♦四川达州)如图所示为电烤炉简化电路图,小张查看说明书后得知:R、、兄均为
电热丝,兄=44Q,兆=66Q。当开关?闭合,&处于不同状态时,电烤炉处于不同挡位,忽略温度对
电热丝电阻的影响。下列说法正确的是()»
A.闭合Si、S2时,电烤炉处于低温挡状态;
B.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,用两端的电压之比为5:2;
C.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为3:2;
D.电烤炉处于低温挡状态时,入、尼所消耗的电功率之比为3:2
14.(2022•湖南岳阳)如图,电源电压不变,定值电阻曲=20Q,小灯泡L标有“8V4W”字
样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,滑动变阻器兄的滑片P从6端滑动到某
一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Q,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发
光。在保证电路安全的情况下,都正确且无漏选的一组是()o
①电源电压为12V
②凡的最大阻值为24Q
③开关都闭合时,兄的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为3.6W
A.①②B.够④C.①③④D.①②③④
15.(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒为6V,吊=10Q,及=15Q,兄的规格为“30Q1A",
电压表V,的量程为0~3V,1的量程为0~15V,电流表A的量程为0~0.6A,下列说法正确的是()。
A.只闭合S时,向左移动滑片,A示数变大,/示数变大;
B.只闭合$时,向左移动滑片,V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变;
C.只闭合,时,向右移动滑片,用两端的电压变化量的绝对值与用两端的电压变化量相等;
D.闭合Si、%时,移动滑片,在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为3.6W
16.(2022•四川成都)如图所示电路,电源电压〃恒定不变,电流表用量程为0~3A,A?量程
为0、0.6A,电压表V量程为0~3V或0、15V,闭合S,断开?、S2,滑片P移到最左端,A】表的示数
为0.35A,用和用消耗的电功率之比F:R=3:1;滑片P向右移到某一位置的过程中,Ai表的示数
变化了0.3A,V表的示数变化了3V,三个开关都闭合时,在确保电路安全的前提下,尼允许接入的
最小阻值为尼小,电路消耗的最大电功率为尸大。下列结论正确的是()。
A.尼=10。B.电压表选用的量程为0~3V
C.尼小=40QD.一大=28W
17.(2022•湖北随州)随州尚市镇所产油桃小有名气,受到很多网友的青睐,为维护品牌形象,
需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器,其原理如图甲,放
在水平轻质传送带上的油桃,经过装有压敏电阻斤的检测区时,使的阻值发生变化,其阻值随压
力尸变化的关系如图乙所示。电源电压不变,而为定值电阻,当电路中电压表示数小于4(“为设
定值)时,机械装置启动,将质量小的油桃推出传送带,实现自动筛选功能。下列说法中正确的是
(),
R/Q
A.当油桃随传送带一起向右匀速运动时,油桃受到向右的摩擦力;
B.当检测区没有油桃时,电路中的电流最大;
C.检测区油桃质量越大,电路中的总功率越大;
D.检测区油桃质量越小,电压表的示数越大
18.(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V0.75W",L标有“4V1W”
的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关5、&时,下列说法正确的是()。
A.L2不能正常发光,但要比L亮一些;
B.电压表不能测量电源电压;
C.电流表示数等于两灯电流大小之和;
D.若电流表无示数,但L?发光且电压表有示数,则可能L开路
二、填空题
19.(2022•青海)如图所示,是某款储水式“暖手宝”,铭牌上标有“220V440W”的字样。接
入家庭电路正常工作时的电流为A,此时它将能转化为内能,通过
(选填“做功”或“热传递”)的方式使手变暖。
20.(2022•江苏苏州)某型号的电水壶有加热和保温两个挡位,其电路如图所示。当S闭合,
Si断开时,电水壶处于挡,加热和保温的功率分别为1200W和44k用它把质量为1kg、
初温为20℃的水加热到100℃,用时400s,则水吸收的热量是J,此过程中电水壶的效
率〃=%。[c^4.2X103J/(kg•℃)]
220V
21.(2022•湖南岳阳)PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,具有发热、控温双重功能,应用十
分广泛。它有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其阻值随温度的升高而减小;高于这个
温度时,其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打
印笔,其内部电路如图乙所示,R、%是两个相同的PTC发热电阻,单个PTC的阻值与温度的关系如
图丙所示:
丙
(1)打印笔工作时有快、慢两挡,图乙中当S、Si都闭合时,处于一挡;
(2)由图丙可知,该PTC材料的“居里点温度”是______°C。
22.(2022•河南)在图所示的电路中,电源电压不变,电阻尼的阻值为20Q。闭合开关S,两
电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为V,电阻后的阻值为Q。
通电Imin,该电路消耗的总电能为_____J。
23.(2022•湖南长沙)在如图甲所示的电路中,电源电压〃保持不变,£•和厂接线柱只能分别
连接/、B、a〃四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图
乙为定值电阻凡的公〃图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值
模糊不清,a、。为电阻丝的端点。将6与月相连,尸与〃相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P
从6端滑到油中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为Q;
(2)滑片P在6端时,通过小灯泡的电流为A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将区尸分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调
节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值片和最小值外,则6与鸟的差值为W,
24.(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒为10V,滑动变阻器的最大阻值为20Q,直
流电动机M的额定电压为6V,线圈电阻为2Q。当闭合开关S,滑片P移到中点时,电动机刚好正
常工作,电动机主要将电能转化为,此时电路中的电流为A,整个电路通电100秒产生
的内能为J。
25.(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒定不变,R、花为定值电阻,凡=10Q,用〈尼.当
闭合开关S2、S3,开关与处于状态时•,R、兄并联,电流表示数为0.45A;当断开S2、
S3,闭合,时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为V;R、、尼并联时,
尼消耗的功率为Wo
26.(2022•四川德阳)如图所示的电路中,电源电压沪10V,吊=5Q,尼=20Q。只闭合8时,
电路中的工作电流是A;当只闭合8时电路消耗功率为只只闭合力和8电路消耗功率
为〃,则两次功率之比等于
4
27.(2022•四川成都)小珥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服,她首先阅读说明书,知道电熨斗
有''低温"、“高温”两个挡位,其简化电路如图所示,R\、用是电热丝,用=48.4。,上=96.8。,S
为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时,电熨斗为挡位,该挡位通电lmin,
电流产生的热量为J。
220V
28.(2022•四川乐山)如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图,6=484Q、兆=44Q。当&、S2
均闭合时,通过用、后的电流之比4:乙=,使用加热档5min电蒸锅产生的热量是
_J。
29.(2022•四川凉山)某同学家的电能表面板如图所示,则他家同时使用的用电器总功率不能
超过W,图中电能表的示数为kW.h«如将某用电器单独接在该电能表上
工作lOmin,电能表上的指示灯闪烁了320次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为
J,该用电器功率为一队
kWh
0|012口9%
电子式单相电能表
220V10A50HZ
3200imp/kWh
►o
指示
30.(2022♦湖北十堰)如图为小红家电路中安装的电能表,此时示数为kW-h。小红将
一个电吹风机接入电路,电热丝因为电流的效应吹出热风。她关闭其它用电器,3min内电能
表铝盘转过15转,则此电吹风机的功率为Wo
kWh
I2I0I2I2I6I
:XA
220V10(20)A
600r/kWh
31.(2022•四川凉山)把标有“6V3W”和“6V6W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全
使用的情况下,让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是
V,此时两灯消耗的总功率为k
32.(2022•贵州黔东南)某款无接触式热风干手器,手伸向出风口时可吹出温度为35℃〜
45℃的热风,内部电路由控制电路和工作电路两部分构成,简化电路如图所示,控制电路中为光
敏电阻。闭合S,当手伸向出风口时,4的阻值会(选填“增大”“不变”或“减小”),
衔铁被吸下,工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44。,在额定电压下,烘干一次
手用时10s,则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为___________J,这些热量能使kg
(结果保留两位小数)的水温度升高5℃。[C水=4.2x103j/(kg.℃)]
220V0-1
■-www^—
加热电阻丝
―®-
控制电路工作电路
三、简答题
33.(2022•山西)生活中导线与插座连接时,有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔,但更
好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入,如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接
触面积,会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。
U型接入法
三、实验题
34.(2022•湖北宜昌)小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中,在
两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水
面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好,电源电压为6V。
甲乙
(1)小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时,,电阻产生的热量越
多”的结论。
(2)小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是()
A.正常工作时,“36V54W”的灯泡比“12V6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热
(3)为了验证猜想,小芳选用了5Q和100。的电阻丝进行实验,如图乙所示,请你用笔画线
把电路连接完整。闭合开关,她发现较长时间后两个,形管的高度差均不明显,原因是,
请你提出改进办法:o
三、计算题
35.(2022•湖南邵阳)如图甲所示,是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图,它
的加热电阻是后和尼,额定电压是220V,用的电阻为180Q,当闭合8、断开4时,为低温挡,电烘
箱低温挡的额定功率为220W。求:
(1)低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)加热电阻石的阻值;
(3)有一次,晶晶同学发现,电烘箱内温度比正常工作时低,她猜想可能是因为其工作时实际
电压偏低所致。于是,她关闭家里所有用电器,只让电烘箱以高温挡工作,发现在1分钟内电能表
的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,晶晶同学的猜想是否正确。(不考
虑电阻值随温度的变化)
甲乙
36.(2022•江苏苏州)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,??的阻值为8Q,灯泡L的电
流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V。求:
(1)电源电压;
(2)将图甲中的A换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电能;
(3)将图甲中〃和L由串联改为并联,整个电路的电功率。
37.(2022•湖北宜昌)小君为了知道家中电饭锅(图甲)的耗电情况,将电饭锅接入图乙所示
的功率计量插座,测量其工作时的电流、电压和消耗的电能。已知电饭锅的额定电压为220V,电路
如图丙所示,&为温控开关,盛有米和水的锅放在发热盘石上,限流电阻尼的发热不能被利用。某
次测量得到煮饭和保温的数据如下表所示,不计温度对电阻的影响和散失的热量。
电压/V电流/A消耗电能/度
煮饭1983.60.297
保温1980.3
(1)电阻A的阻值及煮饭时间是多少?
(2)电阻尼的阻值及保温时发热盘的功率是多少?
(3)小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小,更省电。你是否赞同他的说法?说明你的
理由。
38.(2022•湖北黄冈、孝感、咸宁)图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电
路如图乙所示,它是通过电热丝A来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
求:
(1)将5X10'kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。1.0X10*3J/(kg•℃);
(2)工作电路中电热丝用与指示灯支路并联。已知才的额定电压为220V,额定功率为1210Wo
正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器用接入电路的阻值来设置加热温度,电阻尼置
于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃,即尼的阻值
调为100。寸,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加
热;直到温度达到150c时,衔铁向上弹起,停止加热。则当石的阻值调为80工时,对应的加热温
度设定为多少?
衔铁
〕J
。
指
示
电
灯
0热
V支
丝
20路
-0
R]R2
―11------
1S
控制电路工作电路
甲
39.(2022•湖南岳阳)音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置,让红、绿、蓝三种色灯照射到
水柱上,通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色,呈现美轮美奂的视觉效果。图甲
是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
(1)第28s红灯两端的电压为100V,求此时通过红灯的电流;
(2)请计算0〜30s内红灯和绿灯消耗的总电能;
(3)图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。49两端输入如图丙所示的周期性变化的电压心,
定值电阻庐2Q,〃为特殊电子元件。当出<6V时,,两端的电压伤如;当6V时,0恒为6V
不变当通过力的电流满足/22A时,电路启动喷水,此时见至少为多少伏?该电路工作lOmin,其
中喷水时间有多少秒?
红灯功率RW4绿灯功率尸/W
甲
40.(2022•广东广州)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为〃通过M
的电流为1,测得U-t和bt图象如图lo
(1)求力।时M的电功率;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Q,若通过M的电流为200A。
持续0.5s,求此过程
①a两端电压;
②a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3。A
与B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
蓄电池
图3
41.(2022•湖北随州)很多家庭的卫生间里安装着浴霸,小李家的浴霸如图甲,由4个“大灯”、
1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V250W”,“小灯”标有“220V16W”,
换气扇的参数是“220V50W\该浴霸由4个开关控制(如图乙、丙)。设浴霸一直都在220V电压
下工作。
(1)冬天寒冷,小李家洗浴时只闭合和Sz(S3和S,未闭合),只有4个“大灯”工作。这种
情况下小李家一天使用浴霸半小时,求这一天浴霸用了几度电;
(2)夏天炎热,小李洗浴时只闭合Ss和S,(Si和S2未闭合),(1个)“小灯”照明,(1个)换
气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少?
42.(2022•河南)九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机
完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为15℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将
多少千克的自来水加热至45℃?[c水=4.2X1O:'J/(kg-℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
43.(2022•山西)善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后,计划自制具有加热和保温
两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷。他在网上购买了电压为5V的电源,两个阻值为2.5Q的
加热电阻片,若干导线和开关。
(1)请你帮助小明设计电路,并画在虚线框内;
(2)求自制加热坐垫的加热和保温功率。
44.(2022•湖南长沙)某电热水壶有加热和保温两挡,简化电路如图所示。其中与、为电
热丝(不考虑其电阻变化)。已知该壶的额定电压为220V,只闭合开关S1时,电路中的电流为0.5A。
(1)求电热丝R]的阻值;
(2)只闭合开关S1时,求电热水壶的电功率;
(3)&=44。,求使用加热挡时电热水壶在10s内产生的热量。
45.(2022•湖南郴州)如图所示,电源电压恒定,L为“6V3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻
不随温度变化)。当,断开,S和8闭合时,灯泡L正常发光;当S、S»S2都闭合时,通过定值电
阻"、兄的电流之比为3:2:闭合开关S,在确保通过电阻尼的电流不为零的前提下,控制8、S2
的通断,用消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电源电压;
(3)用消耗的最大功率。
川1T
46.(2022•四川达州)如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻
器花的规格为“100Q1A”,电压表的量程为0-15V,电流表的量程为0~0.6A.当断开开关$、
闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻眉的4〃图像。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻。
(2)闭合&、%、S3时,允许通过滑动变阻器的最大电流。
(3)断开S2、S3,闭合Si时,电路的总功率。
6UN
47.(2022•四川德阳)如图所示,电路的电源电压恒定不变,灯泡L标有“10V10W”字样,
洛是滑动变阻器,变阻范围为0〜100。,定值电阻尼的阻值为40Q。求:
(1)灯泡L正常发光lOmin消耗的电能;
(2)闭合开关8、S3,调节滑片使滑动变阻器分连入电路的阻值为14Q时,灯泡L恰好正常发
光,电路的电源电压;
(3)当同时闭合Si、&、S3,仍然要使灯泡L正常发光,滑动变阻器用连入电路的阻值。
48.(2022•四川成都)如图所示,电源电压斤5V,定值电阻后=10Q,兆=20Q,滑动变阻器〃
的最大阻值为20Q,电压表的量程为3V,电流表的量程为0.6A。
(1)开关与、S2、S3均闭合时,求电路消耗的总功率;
(2)Si闭合,“、S:,断开,为保证电路元件安全,求滑动变阻器"能接入电路的阻值范围。
49.(2022•四川成都B)在一次实践活动中,小军对家中常用的电热水壶(如图甲)进行了
探究。这种水壶使用方便,能较快将水烧开。
电热水壶
额定功率:1800W
容量:2L
额定电压:220V
额定频率:50Hz
甲
(1)使用电热水壶,安全至关重要。小军首先认真阅读了使用说明书,并对一些重要的注意事
项作出了如下分析,你认为他的分析不合理的是—
A.电热水壶不能放在燃气灶旁,是为了防止损坏绝缘材料
B.电热水壶的插头必须接三孔插座,是为了防止短路
C.水量不超过最大限位,可以防止水烧开后溢出
D.必须保持插头和电源线干燥,是为了防止漏电造成事故
(2)小军观察电热水壶铭牌(如图乙)后,开始实际操作。他测出,电热水壶正常工作烧开
2L水,用时8min。若电费单价为0.5元/kW•h,则烧开这壶水所花的电费为元;
(3)利用铭牌参数和小军测得数据,若要测出电热水壶的加热效率,除了要知道水的密度、
水的末温外,还需知道的两个物理量是;
(4)小军继续对电热水壶的设计和使用说明进行探究,他提出了下列猜想,你认为不合理的是
A.观察到加热元件安装在壶身底部而不是其他位置,可能是为了增强加热效果
B.原理图中指示灯与加热元件是并联而不是串联,可能是因为两者的额定电流相差很大
C.要求长时间使用后要清除水垢,可能是因为水垢增多,导致加热电阻变大,功率变小
50.(2022♦四川乐山)标有“6V3.6W”字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路,如图1,
当只闭合开关S.时,滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数〃和电流表示数I,
并绘制出对应的“一/图像(如图2),且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻尼=12
Q,求
(1)电源电压U;
(2)小灯泡正常发光时的电阻吊:
(3)当争、S2、S,均闭合,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,整个电路消耗的电功率几
51.(2022•河北)如图所示,电源电压为18V,
为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电
流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V«
(1)求尼的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为A;将电压表改接在?两端,电路消耗
的最小功率为Rg求A:
52.(2022•四川凉山)某品牌电热水壶铭牌中部分参数如图所示,现将其接入220v电路中,
向壶内盛人1.5L的水,在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾,求:
额定电压220W
额定功率1000W
容量1.5L
(1)此过程中壶内水吸收了多少热量;
(2)该电热水壶正常工作时电阻是多大;
(3)若烧水实际耗时为lOmin,求此过程电热水壶热效率是多少。
53.(2022•四川眉山)为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系,国务院办公厅于2022年5
月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,将大力推动开
发新能源,引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数:
充电电压U380V
充电电流/100A
支付方式刷卡支付、APP扫二维码(小程序)
安装方式壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率〃60%〜75%
在该新能源电动车正常充电lOmin后,求:
(1)电动车获得的电能;
(2)若获得的电能由完全燃烧热值为q=4.Oxl()7j/kg的燃油来提供,需要该燃油的质量;
(3)若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N,电动车将电能转换为机械能的效
率为60%,该车能行驶的路程。
54.(2022•湖北十堰)如图是某新型多挡榨汁机电路结构简化图。它具有榨汁、加热、保温功
能,部分参数如下表。(果汁密度近似水的密度,果汁比热容为4.2X103J/(kg・℃)。求:
榨汁机部分
参数
额定2
电压20V
榨汁6
功率6W
加热2
功率20W
保温8
功率8W
3
容积
00mL
(1)将榨汁机中300mL的果汁从10℃加热到30℃,吸收的热量;
(2)仅榨汁时,电路中的电流;
(3)电阻A的阻值。
55.(2022•贵州黔东南)如图甲所示,是芳芳家新买的一款多功能电饭煲,乙为该电饭煲的
工作原理图。用和此均为阻值不变的电热丝,S为手动开关,Si为自动控制开关。己知兄=800Q,多
功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。求:
品名多功能电饭煲
额定电压220V
频率50Hz
加热档功率605W
保温档功率
(1)电饭煲正常工作时,电阻A的阻值;
(2)正常工作的电饭煲处于保温状态时,保温档的功率;
(3)芳芳想了解家里电路的实际电压,她将家里的其他用电器都关闭,只让电饭煲在加热档工
作,观察到家里标有“3000revs/(kW-h)”字样的电能表铝盘2min转过50转,则她家的实际电
压。
Q
56.(2022•青海)“厨宝”是一种小型家用厨房热水器,内部电路如图所示,A为电热丝,额
定电流为5A。该“厨宝”正常工作100s能将5kg水的温度升高4℃,已知c*=4.2X103J/(kg
请你完成下列计算:
(1)“厨宝”的功率;
(2)“厨宝”消耗的电能;
(3)水吸收的热量;
(4)“厨宝”的效率。
57.(2022•福建)如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压3220V,其中A是发热电阻。当
开关,闭合、S?断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率A=44W;当开关,、S2均闭合时,晾衣
机开启烘干功能,通过〃的电流心=1A。求:
(1)使用风干功能时通过电动机的电流;
(2)使用烘干功能时电阻火在Imin内产生的热量;
(3)使用烘干功能lh消耗的电能。
58.(2022•湖南常德)如图所示,电路中使用的是可调电压电源,电阻用=3Q,尼=6。,
小灯泡L标有“12V18W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。
(1)开关Si、&、S3闭合,调节电源电压为6V时,求电流表A的示数;
(2)开关,、S?闭合,S,断开,调节电源电压为10V时,求小灯泡L的实际发光功率;
(3)开关Si闭合,S2、S3断开,调节电源电压使小灯泡L正常发光时,求电路消耗的总功率。
专题15电功、电功率和电热(解析版)
一、选择题
1.(2022•青海)一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是()。
A.该电能表应该在220V的电路中使用;
B.该电能表的额定最大电流为20A;
C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表;
D.该电能表此时的读数是31.6J
【答案】Do
【解析】A.电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用,故A正确,不符合
题意;
B.10A(20)表示标定电流为10A,额定最大电流为20A,故B正确,不符合题意;
C.电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,故C正确,不符合题意;
D.该电能表此时的读数是31.6kW-h,故D错误,符合题意。故选D。
2.(2022•湖南郴州)老王的手机电池的铭牌上标有“5V4000mA・h”的字样,手机正常使用
时功率为2肌如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W’的充电器,并持续正常使用,直到电量
充满。他这次给手机充电的时间是()。
A.0.2hB.0.47hC.0.5hD.0.67h
【答案】Co
【解析】充满时存储的电能W=。〃=5Vx40(K)xIO_3Axlh=20W.h
需要充的电能卬一卬〃=峰一%=用一£,
W-Wn20W.h-20W.hx30%八一
充满需要时间,=----------L=----------------------------------=0.5h
"230W-2W
故ABD不符合题意:故C符合题意。故选C。
3.(2022•河南)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.用U形管中液面高度差反映电流产生热量多少;
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
【答案】ACo
【解析】A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气吸收热量后温度的变化可以通
过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,故A正确;
BC.由图可知,左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联,通过的电流与通电时间相同,
两个容器中的电阻丝阻值不同,因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系,故
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