2024年1月20日发(作者:隗未)
一、选择题
1.图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象,将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中,闭合开关,此时电流表示数为0.4A,关于该电路下列计算中正确的是( )
A.电源电压为6V
C.电阻R消耗的电功率为0.8W
B.灯泡L的阻值为5Ω
D.灯泡L消耗的电功率为1.2W
2.小强家有额定电压相同的微波炉、洗衣机、电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,将这三台用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是( )
①在日常使用过程中,微波炉工作时消耗的电能最多
②正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功率
③正常工作时,电流通过三台用电器做功一样快
④正常工作时,电视机的电流最小
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确
3.左表是小东家电饭煲铭牌的部分信息,右表是小东家电能表的示数。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法正确的是( )
额定电压
频率
220V
50Hz
高挡
1800W
1200W
额定功率
中挡
低挡
500W
A.电饭煲正常工作时电热丝两端电压,低档比高档时小
B.电饭煲正常工作时电热丝阻值,中档比低挡时大
C.小东家电能表当前的示数为73256kWh
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作20min,电能表示数将变成7326.2kWh
4.小明家中的电能表表盘示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.小明家已经消耗的电能是2016.5J
C.电能表铝盘转了300转,则用电器消耗了0.1kW•h的电能
D.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过2200W
5.下列家用电器中,额定功率最接近1kW的是( )
A.电饼铛 B.笔记本电脑 C.手电筒 D.客厅LED照明灯
6.如图所示,电源电压恒为18V,电压表量程是“0-15V”,电流表量程是“0-0. 6A”,滑动变阻器R的规格是“100Ω 1A”,灯泡标有“6V 3W”字样。闭合开关S,若保证电路所有元件均安全的情况下,(不考虑灯丝电阻变化)。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变化范围是3V-15V
B.电流表示数变化范围是0.16A-1.5 A
C.电路中的最大功率是10.8W
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω-60Ω
7.如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.将甲和乙串联,若电流为0. 3A,则它们两端的电压为3V
B.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
C.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
D.甲乙并联在2. 5V的电路中,消耗的总功率2.5W
8.如图所示为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法错误的是( )
..
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧大
C.通过右侧电阻丝的电流与左侧电阻丝的电流相等
D.该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电流的关系
9.利用图中5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8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
10.如图所示,电源电压不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中( )
A.电流表的示数变大
C.电压表的示数不变
B.滑动变阻器的功率变大
D.小灯泡的亮度变暗
11.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
C.电动机的发热功率为16W
12100W
12.如图所示,将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量煤油的烧瓶中,再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口,煤油的初始温度相同,把两个电阻串联起来连在电路中。不考虑热量损失,闭合开关,通电一段时间。下列说法中正确的是( )
B.电动机线圈的电阻为110Ω
D.电动机被卡住不转动时,电功率为
A.右瓶的温度计示数较高
B.左瓶的煤油吸收的热量较多
C.R1两端的电压比R2两端的电压大
D.通过R1的电流比通过R2的电流大
二、填空题
13.养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两挡。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。已知养生壶的额定电压U=220V,R1=44Ω,保温挡的额定功率为44W。当开关S1闭合,S2______(选填“闭合”或“断开”)时,养生壶处于加热挡。在保温挡正常工作时,电路中的电流I=______A,R2=______Ω。
14.电能表是用来测量______的仪表。小明家的电能表上的一些技术参数如下表,由表可知:小明家的电能表的额定电压是______;持续工作的最大电流是______;允许在短时间内通过的最大电流是______;电能表的转盘转一圏,接其后面的用电器消耗的电能是______J。
单相电能表技术参数
电 压
电流规格
频 率
每千瓦时转数
220V
10(20)A
50Hz
3000R/kW·h
h)”字样(imp表示闪烁次数),将一个标15.某电子式电能表表盘上标有“2000imp/(kW·有“220V 300W”的用电器单独接在该电能表上正常工作6min,在此期间该用电器消耗的h,电能表指示灯闪烁了___________次。
电能为________kW·16.有甲“6V 6W”和乙“6V 3W”两只灯泡经实验测得它们I-U特性曲线如图所示,其中曲线①是______灯泡的I-U特性曲线。现将甲、乙两灯串联8V的电源上,此时正常发光的是灯泡______。
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.小华家上个月家里的电费缴费单基数是2278.6kWh,现在他家电子式电能表的表盘示数如图所示,则到目前为止,他家本月消耗的电能是____kWh;小华想利用这个电能表测量家里电热水器的电功率,于是他关闭了家中其它用电器,只让电热水器工作。在测量中他记录了该电能表的指示灯在4min内闪烁320次,则该热水器的实际功率是____W。
19.某养生电水壶额定电压为220V,加热功率为1100W,保温功率为100W。
(1)在使用该养生壶时应选用_____孔插座;其在加热状态下发热体的电阻为_____Ω。
(2)养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃,水吸收的热量为_____J。[c水103J/(kg·℃)]
=4.2×h”的电能表指示灯闪烁420(3)若家中仅使用养生壶正常工作0.5h,标有“1200imp/kW·次,则保温时间为_____h。
20.如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为______Ω。若有6只同样的这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为______A,若这6只灯泡同时工作10s,电流通过整个电路所做的功是______J。
三、解答题
21.如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S3接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W。已知:电源电压为220V。求:
(1)吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h,此时通过电动机的电流是多少?
(2)吹热风时,R2的电阻是多少?
22.小明想测量家用电器的实际功率,他关闭家里其它用电器,
只将一台标有“220V
1100W”的电磁炉接入家庭电路中烧水,电能表上标有600r/(kW·h)的字样,他用表记录了6min内电能表上的转盘转过60r,请问:
(1)若这只电磁炉正常工作6min,消耗的电能是多少?
(2)它的实际功率是多大?
(3)通过以上的计算,你有什么发现?请分析可能的原因。
23.如图所示的电路中,电源电压为9V,小灯泡L标有“6V1.2W”字样,R为定值电阻,闭合开关S后,小灯泡L恰好正常发光,通过计算回答:
(1)小灯泡的额定电流是多少?
(2)定值电阻R的阻值是多少?
(3)在10min内定值电阻R产生的热量是多少?
24.如图甲电路所示,电源电压为10V且保持不变,小灯泡标有“6V6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时电阻为多少欧?
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多少瓦?
(3)要想使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻多大?这种状态下整个电路1分钟内消耗的电能是多少焦?
25.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,电
流表的示数为0.3A,S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A,求:
(1)电阻R1的阻值为多少?
(2)R2的电功率为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为多少?
26.为预防新型冠状病毒交叉感染,某医院将医疗器械置于消毒柜内,通过对水加热,达到设定压强和工作温度,产生高压饱和蒸汽,从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表,某次消毒,将满箱温度是20℃的水加热到工作温度,需正常工作50min。[c水=4.2×103J/(kgC),ρ水=1.0×103kg/m3]
求:
(1)消毒一次,水箱中的水吸收的热量是多少?
(2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是多少?
(3)该消毒柜的电加热效率是多少?
电源
额定功率
水箱容积
工作温度
额定压强
AC 220V 50Hz
20kW
120L
120℃
0.21MPa
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.C
解析:C
A.由电路图可知,定值电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流。由图甲可知,当电流表的示数I=0.4A时,定值电阻两端的电压UR=2V,灯泡两端的电压UL=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=UR+UL=2V+1V=3V
故A错误;
B.由IU可得,灯泡L的阻值
RRUL1V2.5Ω
I0.4A故B错误;
C.电阻R消耗的电功率
PR=URI=2V×0.4A=0.8W
故C正确;
D.灯泡L消耗的电功率
PL=ULI=1V×0.4A=0.4W
故D错误。
故选C。
2.B
解析:B
①由W=Pt可知,用电器消耗的电能与用电器的电功率和工作时间有关,日常工作时微波炉消耗的电能不一定多;故①错误;
②由柱状图可知,洗衣机正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以洗衣机消耗电能多;根据P=率,故②正确;
③由柱状图可知,这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是:微波炉、洗衣机、电视机;而单价是一定的,所以它们消耗电能的关系为:W微波炉>W洗衣机>W电视机;三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,所以微波炉做功最快,故③错误;
④这三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,由P=UI得,通过这三个用电器的电流:I微波炉>I洗衣机>I电视机,故④正确;
综上分析可知,B正确,ACD错误。
故选B。
W可知,正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功t3.D
解析:D
A.电饭煲正常工作时电压始终为220V不变,故A错误;
B.由表格数据可知,电饭煲中挡时的功率为1200W,低挡时的功率为500W,且电饭煲U2正常工作时的电压不变,根据P可知,电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡R正常工作时小,故B错误;
C.电能表当前的示数为7325.6kWh,故C错误;
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作20min,消耗电能
WPt11.8kW电能表示数将变成
20h0.6kWh
607325.6kWh+0.6kWh7326.2kWh
故D正确。
故选D。
4.C
解析:C
A.电能表是测量用电器电能消耗多少的仪表,故A错误;
B.小明家已经消耗的电能是2016.5kW•h,故B错误;
C.电能表铝盘转了300转,则用电器消耗的电能为
W故C正确;
300r=0.1kWh
3000r/kWhD.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过
P=UI大=220V20A=4400W
大故D错误。
故选C。
5.A
解析:A
A.电饼铛的功率约为1000W,故A符合题意;
B.笔记本电脑的额定功率约为70W,故B不符合题意;
C.手电筒的额定功率约为0.5W,故C不符合题意;
D.客厅LED照明灯的额定功率约为20W,故D不符合题意。
故选A。
6.D
解析:D
由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压。
ABC.灯泡的电阻
UL2(6V)2RL===12
PL3W电压表量程为0-15V,电压表示数最大为15V时电路电流最小,因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以灯泡两端的最小电压
UL′=U-U滑=18V-15V=3V
此时电路中的电流最小为
Imin=灯泡的额定电流
UL3V==0.25A
RL12
IL=UL6V==0.5A
RL12电流表量程是“0-0.6A”,变阻器的最大电流是1A,所以通过电路的最大电流是0.5A,此时变阻器连入电路的电阻最小,变阻器两端的最小电压,即电压表的最小示数
U滑最小=U-UL=18V-6V=12V
所以电压表示数变化范围是12V-15V,电流表示数变化范围是0.25A-0.5 A,电路的最大功率
P=UIL=18V×0.5A=9W
故ABC错误;
D.因为变阻器两端的最小电压是12V,通过电路的电流是0.5A,变阻器的最小阻值
U滑最小12VR滑最小===24
IL0.5A变阻器两端的最大电压是15V,通过电路的电流是0.25A,变阻器的最大阻值
R滑最大=U滑最大15V==60Ω
Imin0.25A所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω-60Ω,故D正确。
故选D。
7.D
解析:D
A.若将甲和乙串联,当电流为0.3A时,则通过甲、乙的电流均为0.3A,由图象知道,此时U甲=1.5V,U乙=0.5V,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V
故A错误;
B.将甲和乙并联,若电压为1V,则两灯泡两端的电压均为1V,由图象知道,此时I甲=0.2A,I乙=0.4A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A
故B错误;
C.当甲两端电压为0.5V时,由图象知道,此时I甲=0.1A,故C错误;
D.甲乙并联在2. 5V的电路中,由图象知道,此时I甲=I乙=0.5A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I甲+I乙=0.5A+0.5A=1.0A
由PUI知道,消耗的总功率
PUI2.5V1.0A2.5W
故D正确。
故选D。
8.D
解析:D
A.把不便于测量的热量转换成为便于测量的液面高度的变化,这种方法叫做转换法,故
A正确,不符合题意;
B C.实验中,两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相等,通电时间相等,右侧玻璃管中液面比左侧高,说明右侧电阻产生热量多,根据焦耳定律可知,右侧电阻丝的阻值比左侧大,故BC正确,不符合题意;
D.实验时,控制通过电阻丝的电流和通电时间相等,电阻丝阻值不同,是探究电流通过导体产生的热量多少与电阻的关系,故D错误,符合题意。
故选D。
9.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。
10.C
解析:C
从图中可以看到,这是一个并联电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大。
A.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,即变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知,流过变阻器的电流大小变小,而电流表测变阻器的电流,电流表的示数变小,A项不合题意;
B.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,变阻器两端的电压不变,根据电功率的推U2导式P可知,滑动变阻器的功率变小,B项不合题意;
RC.从图中可以看到,电压表并联在灯泡两端,测的是灯泡的电压,而灯泡的电压大小等于电源电压大小,电源电压不变,那么电压表的示数不变,选项C符合题意;
D.由上述可知,灯泡两端的电压不变,其电阻大小也不变,根据电功率的推导式U2可知,灯泡的电功率大小不变,即灯泡的亮度不变,D项不合题意。
PR故选C。
11.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
R故B错误,符合题意;
C.电动机的发热功率为
Q960J4Ω
I2t(2A)260sP热故C正确,不符合题意;
Q960J16W
t60sD.电动机卡住时变为纯电阻电路,电功率
U2(220V)2P12100W
R4Ω故D正确,不符合题意。
故选B。
12.A
解析:A
ABD.由图可知,R1、R2两电阻丝串联,所以通过它们的电流相等;R2的阻值比R1大,根2据QIRt可知,R2产生热量较多,右瓶的煤油吸收的热量较多,右瓶的温度计示数较高,故A正确,BD错误;
C.R1的阻值比R2小,根据串联电路分压关系可知,R1两端的电压比R2两端的电压小,故C错误。
故选A。
二、填空题
13.闭合021056
解析:闭合
0.2
1056
U2[1]当开关S1闭合,S2也闭合时,电阻R2被短接,电路中电阻最小,根据公式P得R电路的电功率最大,养生壶处于加热档。
[2]保温档正常工作时电路中的电流为
I保[3]保温时的总电阻为
P保U44W0.2A
220V2U2220VR1100Ω
P保44WR2的阻值为
R2R-R11100Ω-44Ω1056Ω
14.用电器消耗电能22010201200
解析:用电器消耗电能
220
10
20
1200
[1]电能表用来显示用电器所消耗的电能,是测量电能(或电功)的仪表。
[2]表中220V表示电能表适用的额定电压为220V。
[3][4]表中10(20)A表示电能表持续工作的最大电流是10A,允许在短时间内通过的最大电流是20A。
[5]3000R/(kW·h)表示每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转3000转,因为
1kW·h=3.6106J
所以电度表转盘转一圈消耗的电能是
3.6106J=1200J
W300015.0360
解析:03
60
[1]我国家庭电路的电压是220V,那么标有“220V 300W”的用电器单独接在该电能表上正常工作时,它的电功率是P300W0.3kW,正常工作的时间是t6min在此期间该用电器消耗的电能是
1h,10WPt0.3kWh。
在此期间该用电器消耗的电能为0.03 kW·1h0.03kWh
10[2]由题意可知,电子式电能表表盘上标有“2000imp/(kW·h)”字样,那么消耗1kW·h的电h时,电能表指示灯闪烁次数是
能,表盘闪烁2000次,那么消耗的电能为0.03 kW·n电能表指示灯闪烁次数是60次。
0.03kWh200060
1kWh16.甲乙
解析:甲
乙
[1]由题知,两灯泡的额定电压相等,甲比乙的额定功率大,由P=UI可知,甲灯的额定电流大,乙灯的额定电流小,由图象可知,当电压为6V时,①曲线的电流大,所以它是甲灯的I-U特性曲线。
[2]由题可知,两灯泡串联,所以电流相等,且两灯泡的电压为8V,由图象可知,当电流为0.5A时,乙灯泡的电压为6V,甲灯泡的电压为2V,符合总电压为8V,所以正常发光的是乙灯泡。
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
URUUM10V8V=2V
电路中电流
IUR2V0.4A
R5Ω2[2]通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量
QI2RMt0.4A2Ω1060s192J
[3]电流通过电动机做功
WUMIt8V0.4A1060s1920J
18.1500
解析:1500
[1]由图知,电能表的示数为2318.6kWh,小华家本月消耗的电能为
WW2W12318.6kWh2278.6kWh40kWh
[2]热水器消耗的电能为
W1该热水器的实际功率为
n320impkWh0.1kWh
N3200imp/(kW?h)PW10.1kWh1.5kW=1500W1
t4h6019.三44336×10502
105
0.2
解析:三
44
3.36×(1)[1]在使用养生壶时,为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故,应选用三孔插座。
[2]在加热状态下发热体的电阻
U2(220V)2R==44Ω
P110W(2)[3]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
(3)[4]由表盘参数可知,电路消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1200次,工作指示灯闪烁了420次,则养生壶消耗的电能
W=养生壶正常工作的时间
t=0.5h=1800s
保温功率P保温=100W,设保温时间为t1,则加热时间为
t2=1800s﹣t1
P加热(1800s﹣t1)+P保温t1=1.26×106J
1100W×(1800s﹣t1)+100W×t1=1.26×106J
解得
4207kW·h=×3.6×106J=1.26×106J
120020
t1=720s=0.2h
20.0212
解析:0.2
12
解:(1)[1]若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由图像可知,通过灯泡的电流IL=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻的电流为
IR=I-IL=1.5A-0.5A=1A
则该电阻的阻值
RU6V6Ω
IR1A(2)[2]若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时,因灯泡的电阻相等且通过的电流相等,所以,由U=IR可知,每只灯泡两端的电压相等,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,每只灯泡两端的电压U=1V,由图像可知,通过灯泡的电流为I′=0.2A。
(3)[3]若这6只灯泡同时工作10s,整个电路电流做的功为
W=UI′t=6V×0.2A×10s=12J
三、解答题
21.(1)0.5A;(2)88Ω
解:(1)开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时只有电动机工作,通过电动机的电流为
W0.113.6106JI10.5A
Ut220V3600s(2)电动机的功率为
P0W0.11kWh0.11kW110W
t1h当S2接3、4时吹热风,此时电动机、R1、R2并联,因并联电路各支路两端的电压相等,则R1消耗的功率
U2220VP440W
1R1110Ω已知此时空调扇的总功率为1100W,则消耗R2的功率为
P2=P-P0-P1=1100W-110W-440W=550W
R2的阻值为
2U2220VR288Ω
P2550W答:(1)此时通过电动机的电流是0.5A;
(2)吹热风时,R2的电阻是88Ω。
22.(1)0.11kW·h;(2)1kW;(3)见详解
解:(1)若这只电磁炉正常工作6min,消耗的电能是
2
W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW·h
(2)电磁炉6min实际消耗的电能
W1=实际功率
60kWh0.1kWh
600PW10.1kWh1kW6
th60(3)由电炉的铭牌可知P实<P额,原因可能是电炉两端的实际电压低于额定电压。
h;
答:(1)若这只电磁炉正常工作6min,消耗的电能是0.11kW·(2)它的实际功率是1kW;
(3)见详解。
23.(1)0.2A;(2)15Ω;(3)360J
解:(1)由PIU得
I额(2)因为小灯泡正常发光,所以
P额U额1.2W0.2A
6VULU额6V,ILI额0.2A
又因为小灯泡L与R串联,所以
IRIL0.2A,URUUL9V6V3V
由IU得
RRUR3V15
IR0.2A(3)工作时间
t10min600s
定值电阻 R
产生的热量
2QRIRRt0.2A15600S360J
2答:(1)小灯泡的额定电流是0.2A;
(2)定值电阻R的阻值是15;
(3)在10min内定值电阻R产生的热量是360J。
24.(1)6Ω;(2)2.1W;(3)4Ω;600J
解:(1)小灯泡正常发光时电阻
UL2(6V)2RL===6Ω
PL6W(2)由图可知,当电流表的示数为0.7A时,电压值为3V,则小灯泡的实际功率
P实=U实I实=3V×0.7A=2.1W
(3)由图可知,小灯泡正常发光时,它两端的电压是6V,通过小灯泡的电流是1A,串联电路的总电压等于各部分电压之和,小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL=10V-6V=4V
滑动变阻器接入的阻值
RURUR4V===4
IRI1A这种状态下整个电路10s钟内消耗的电能:
W=UIt=10V×1A×60s=600J
答:(1)小灯泡正常发光时电阻为6Ω;
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为2.1W;
(3)要想使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻4Ω;这种状态下整个电路1分钟内消耗的电能是600J。
25.(1)20Ω;(2)3.6W;(3)4J
解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;电流表的示数为0.3A;根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
R1=U6V=20Ω
I10.3A(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,干路电流为I=0.9A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等,R2的电功率为
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W
R2的阻值
R2U6V=10
I20.6A(3)当S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
U6VI′==0.2A
R1R220+10R2的10s内产生内能为
W=I′2R2t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J
答:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)R2的电功率为3.6W;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为4J。
26.(1)5.04×107J
;(2)6
×107J;(3)84%
解:(1)水的质量为
m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×120×10-3m3=120kg
水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)× 120kg×(120℃-20℃)=5.04×107J
(2)消耗的电能为
W=Pt=20×103W×50
×60s= 6
×107J
(3)效率为
Q吸5.04107Jη= = =84%
7W610J答:(1)水箱中水吸收的热量是5.04×107J
;
(2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是6
×107J;
(3)该消毒柜的电加热效率是84%。
2024年1月20日发(作者:隗未)
一、选择题
1.图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象,将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中,闭合开关,此时电流表示数为0.4A,关于该电路下列计算中正确的是( )
A.电源电压为6V
C.电阻R消耗的电功率为0.8W
B.灯泡L的阻值为5Ω
D.灯泡L消耗的电功率为1.2W
2.小强家有额定电压相同的微波炉、洗衣机、电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,将这三台用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是( )
①在日常使用过程中,微波炉工作时消耗的电能最多
②正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功率
③正常工作时,电流通过三台用电器做功一样快
④正常工作时,电视机的电流最小
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确
3.左表是小东家电饭煲铭牌的部分信息,右表是小东家电能表的示数。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法正确的是( )
额定电压
频率
220V
50Hz
高挡
1800W
1200W
额定功率
中挡
低挡
500W
A.电饭煲正常工作时电热丝两端电压,低档比高档时小
B.电饭煲正常工作时电热丝阻值,中档比低挡时大
C.小东家电能表当前的示数为73256kWh
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作20min,电能表示数将变成7326.2kWh
4.小明家中的电能表表盘示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.小明家已经消耗的电能是2016.5J
C.电能表铝盘转了300转,则用电器消耗了0.1kW•h的电能
D.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过2200W
5.下列家用电器中,额定功率最接近1kW的是( )
A.电饼铛 B.笔记本电脑 C.手电筒 D.客厅LED照明灯
6.如图所示,电源电压恒为18V,电压表量程是“0-15V”,电流表量程是“0-0. 6A”,滑动变阻器R的规格是“100Ω 1A”,灯泡标有“6V 3W”字样。闭合开关S,若保证电路所有元件均安全的情况下,(不考虑灯丝电阻变化)。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变化范围是3V-15V
B.电流表示数变化范围是0.16A-1.5 A
C.电路中的最大功率是10.8W
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω-60Ω
7.如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.将甲和乙串联,若电流为0. 3A,则它们两端的电压为3V
B.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
C.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
D.甲乙并联在2. 5V的电路中,消耗的总功率2.5W
8.如图所示为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法错误的是( )
..
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧大
C.通过右侧电阻丝的电流与左侧电阻丝的电流相等
D.该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电流的关系
9.利用图中5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8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
10.如图所示,电源电压不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中( )
A.电流表的示数变大
C.电压表的示数不变
B.滑动变阻器的功率变大
D.小灯泡的亮度变暗
11.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
C.电动机的发热功率为16W
12100W
12.如图所示,将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量煤油的烧瓶中,再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口,煤油的初始温度相同,把两个电阻串联起来连在电路中。不考虑热量损失,闭合开关,通电一段时间。下列说法中正确的是( )
B.电动机线圈的电阻为110Ω
D.电动机被卡住不转动时,电功率为
A.右瓶的温度计示数较高
B.左瓶的煤油吸收的热量较多
C.R1两端的电压比R2两端的电压大
D.通过R1的电流比通过R2的电流大
二、填空题
13.养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两挡。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。已知养生壶的额定电压U=220V,R1=44Ω,保温挡的额定功率为44W。当开关S1闭合,S2______(选填“闭合”或“断开”)时,养生壶处于加热挡。在保温挡正常工作时,电路中的电流I=______A,R2=______Ω。
14.电能表是用来测量______的仪表。小明家的电能表上的一些技术参数如下表,由表可知:小明家的电能表的额定电压是______;持续工作的最大电流是______;允许在短时间内通过的最大电流是______;电能表的转盘转一圏,接其后面的用电器消耗的电能是______J。
单相电能表技术参数
电 压
电流规格
频 率
每千瓦时转数
220V
10(20)A
50Hz
3000R/kW·h
h)”字样(imp表示闪烁次数),将一个标15.某电子式电能表表盘上标有“2000imp/(kW·有“220V 300W”的用电器单独接在该电能表上正常工作6min,在此期间该用电器消耗的h,电能表指示灯闪烁了___________次。
电能为________kW·16.有甲“6V 6W”和乙“6V 3W”两只灯泡经实验测得它们I-U特性曲线如图所示,其中曲线①是______灯泡的I-U特性曲线。现将甲、乙两灯串联8V的电源上,此时正常发光的是灯泡______。
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.小华家上个月家里的电费缴费单基数是2278.6kWh,现在他家电子式电能表的表盘示数如图所示,则到目前为止,他家本月消耗的电能是____kWh;小华想利用这个电能表测量家里电热水器的电功率,于是他关闭了家中其它用电器,只让电热水器工作。在测量中他记录了该电能表的指示灯在4min内闪烁320次,则该热水器的实际功率是____W。
19.某养生电水壶额定电压为220V,加热功率为1100W,保温功率为100W。
(1)在使用该养生壶时应选用_____孔插座;其在加热状态下发热体的电阻为_____Ω。
(2)养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃,水吸收的热量为_____J。[c水103J/(kg·℃)]
=4.2×h”的电能表指示灯闪烁420(3)若家中仅使用养生壶正常工作0.5h,标有“1200imp/kW·次,则保温时间为_____h。
20.如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为______Ω。若有6只同样的这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为______A,若这6只灯泡同时工作10s,电流通过整个电路所做的功是______J。
三、解答题
21.如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S3接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W。已知:电源电压为220V。求:
(1)吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h,此时通过电动机的电流是多少?
(2)吹热风时,R2的电阻是多少?
22.小明想测量家用电器的实际功率,他关闭家里其它用电器,
只将一台标有“220V
1100W”的电磁炉接入家庭电路中烧水,电能表上标有600r/(kW·h)的字样,他用表记录了6min内电能表上的转盘转过60r,请问:
(1)若这只电磁炉正常工作6min,消耗的电能是多少?
(2)它的实际功率是多大?
(3)通过以上的计算,你有什么发现?请分析可能的原因。
23.如图所示的电路中,电源电压为9V,小灯泡L标有“6V1.2W”字样,R为定值电阻,闭合开关S后,小灯泡L恰好正常发光,通过计算回答:
(1)小灯泡的额定电流是多少?
(2)定值电阻R的阻值是多少?
(3)在10min内定值电阻R产生的热量是多少?
24.如图甲电路所示,电源电压为10V且保持不变,小灯泡标有“6V6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时电阻为多少欧?
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多少瓦?
(3)要想使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻多大?这种状态下整个电路1分钟内消耗的电能是多少焦?
25.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,电
流表的示数为0.3A,S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A,求:
(1)电阻R1的阻值为多少?
(2)R2的电功率为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为多少?
26.为预防新型冠状病毒交叉感染,某医院将医疗器械置于消毒柜内,通过对水加热,达到设定压强和工作温度,产生高压饱和蒸汽,从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表,某次消毒,将满箱温度是20℃的水加热到工作温度,需正常工作50min。[c水=4.2×103J/(kgC),ρ水=1.0×103kg/m3]
求:
(1)消毒一次,水箱中的水吸收的热量是多少?
(2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是多少?
(3)该消毒柜的电加热效率是多少?
电源
额定功率
水箱容积
工作温度
额定压强
AC 220V 50Hz
20kW
120L
120℃
0.21MPa
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.C
解析:C
A.由电路图可知,定值电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流。由图甲可知,当电流表的示数I=0.4A时,定值电阻两端的电压UR=2V,灯泡两端的电压UL=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=UR+UL=2V+1V=3V
故A错误;
B.由IU可得,灯泡L的阻值
RRUL1V2.5Ω
I0.4A故B错误;
C.电阻R消耗的电功率
PR=URI=2V×0.4A=0.8W
故C正确;
D.灯泡L消耗的电功率
PL=ULI=1V×0.4A=0.4W
故D错误。
故选C。
2.B
解析:B
①由W=Pt可知,用电器消耗的电能与用电器的电功率和工作时间有关,日常工作时微波炉消耗的电能不一定多;故①错误;
②由柱状图可知,洗衣机正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以洗衣机消耗电能多;根据P=率,故②正确;
③由柱状图可知,这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是:微波炉、洗衣机、电视机;而单价是一定的,所以它们消耗电能的关系为:W微波炉>W洗衣机>W电视机;三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,所以微波炉做功最快,故③错误;
④这三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,由P=UI得,通过这三个用电器的电流:I微波炉>I洗衣机>I电视机,故④正确;
综上分析可知,B正确,ACD错误。
故选B。
W可知,正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功t3.D
解析:D
A.电饭煲正常工作时电压始终为220V不变,故A错误;
B.由表格数据可知,电饭煲中挡时的功率为1200W,低挡时的功率为500W,且电饭煲U2正常工作时的电压不变,根据P可知,电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡R正常工作时小,故B错误;
C.电能表当前的示数为7325.6kWh,故C错误;
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作20min,消耗电能
WPt11.8kW电能表示数将变成
20h0.6kWh
607325.6kWh+0.6kWh7326.2kWh
故D正确。
故选D。
4.C
解析:C
A.电能表是测量用电器电能消耗多少的仪表,故A错误;
B.小明家已经消耗的电能是2016.5kW•h,故B错误;
C.电能表铝盘转了300转,则用电器消耗的电能为
W故C正确;
300r=0.1kWh
3000r/kWhD.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过
P=UI大=220V20A=4400W
大故D错误。
故选C。
5.A
解析:A
A.电饼铛的功率约为1000W,故A符合题意;
B.笔记本电脑的额定功率约为70W,故B不符合题意;
C.手电筒的额定功率约为0.5W,故C不符合题意;
D.客厅LED照明灯的额定功率约为20W,故D不符合题意。
故选A。
6.D
解析:D
由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压。
ABC.灯泡的电阻
UL2(6V)2RL===12
PL3W电压表量程为0-15V,电压表示数最大为15V时电路电流最小,因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以灯泡两端的最小电压
UL′=U-U滑=18V-15V=3V
此时电路中的电流最小为
Imin=灯泡的额定电流
UL3V==0.25A
RL12
IL=UL6V==0.5A
RL12电流表量程是“0-0.6A”,变阻器的最大电流是1A,所以通过电路的最大电流是0.5A,此时变阻器连入电路的电阻最小,变阻器两端的最小电压,即电压表的最小示数
U滑最小=U-UL=18V-6V=12V
所以电压表示数变化范围是12V-15V,电流表示数变化范围是0.25A-0.5 A,电路的最大功率
P=UIL=18V×0.5A=9W
故ABC错误;
D.因为变阻器两端的最小电压是12V,通过电路的电流是0.5A,变阻器的最小阻值
U滑最小12VR滑最小===24
IL0.5A变阻器两端的最大电压是15V,通过电路的电流是0.25A,变阻器的最大阻值
R滑最大=U滑最大15V==60Ω
Imin0.25A所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω-60Ω,故D正确。
故选D。
7.D
解析:D
A.若将甲和乙串联,当电流为0.3A时,则通过甲、乙的电流均为0.3A,由图象知道,此时U甲=1.5V,U乙=0.5V,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V
故A错误;
B.将甲和乙并联,若电压为1V,则两灯泡两端的电压均为1V,由图象知道,此时I甲=0.2A,I乙=0.4A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A
故B错误;
C.当甲两端电压为0.5V时,由图象知道,此时I甲=0.1A,故C错误;
D.甲乙并联在2. 5V的电路中,由图象知道,此时I甲=I乙=0.5A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I甲+I乙=0.5A+0.5A=1.0A
由PUI知道,消耗的总功率
PUI2.5V1.0A2.5W
故D正确。
故选D。
8.D
解析:D
A.把不便于测量的热量转换成为便于测量的液面高度的变化,这种方法叫做转换法,故
A正确,不符合题意;
B C.实验中,两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相等,通电时间相等,右侧玻璃管中液面比左侧高,说明右侧电阻产生热量多,根据焦耳定律可知,右侧电阻丝的阻值比左侧大,故BC正确,不符合题意;
D.实验时,控制通过电阻丝的电流和通电时间相等,电阻丝阻值不同,是探究电流通过导体产生的热量多少与电阻的关系,故D错误,符合题意。
故选D。
9.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。
10.C
解析:C
从图中可以看到,这是一个并联电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大。
A.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,即变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知,流过变阻器的电流大小变小,而电流表测变阻器的电流,电流表的示数变小,A项不合题意;
B.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,变阻器两端的电压不变,根据电功率的推U2导式P可知,滑动变阻器的功率变小,B项不合题意;
RC.从图中可以看到,电压表并联在灯泡两端,测的是灯泡的电压,而灯泡的电压大小等于电源电压大小,电源电压不变,那么电压表的示数不变,选项C符合题意;
D.由上述可知,灯泡两端的电压不变,其电阻大小也不变,根据电功率的推导式U2可知,灯泡的电功率大小不变,即灯泡的亮度不变,D项不合题意。
PR故选C。
11.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
R故B错误,符合题意;
C.电动机的发热功率为
Q960J4Ω
I2t(2A)260sP热故C正确,不符合题意;
Q960J16W
t60sD.电动机卡住时变为纯电阻电路,电功率
U2(220V)2P12100W
R4Ω故D正确,不符合题意。
故选B。
12.A
解析:A
ABD.由图可知,R1、R2两电阻丝串联,所以通过它们的电流相等;R2的阻值比R1大,根2据QIRt可知,R2产生热量较多,右瓶的煤油吸收的热量较多,右瓶的温度计示数较高,故A正确,BD错误;
C.R1的阻值比R2小,根据串联电路分压关系可知,R1两端的电压比R2两端的电压小,故C错误。
故选A。
二、填空题
13.闭合021056
解析:闭合
0.2
1056
U2[1]当开关S1闭合,S2也闭合时,电阻R2被短接,电路中电阻最小,根据公式P得R电路的电功率最大,养生壶处于加热档。
[2]保温档正常工作时电路中的电流为
I保[3]保温时的总电阻为
P保U44W0.2A
220V2U2220VR1100Ω
P保44WR2的阻值为
R2R-R11100Ω-44Ω1056Ω
14.用电器消耗电能22010201200
解析:用电器消耗电能
220
10
20
1200
[1]电能表用来显示用电器所消耗的电能,是测量电能(或电功)的仪表。
[2]表中220V表示电能表适用的额定电压为220V。
[3][4]表中10(20)A表示电能表持续工作的最大电流是10A,允许在短时间内通过的最大电流是20A。
[5]3000R/(kW·h)表示每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转3000转,因为
1kW·h=3.6106J
所以电度表转盘转一圈消耗的电能是
3.6106J=1200J
W300015.0360
解析:03
60
[1]我国家庭电路的电压是220V,那么标有“220V 300W”的用电器单独接在该电能表上正常工作时,它的电功率是P300W0.3kW,正常工作的时间是t6min在此期间该用电器消耗的电能是
1h,10WPt0.3kWh。
在此期间该用电器消耗的电能为0.03 kW·1h0.03kWh
10[2]由题意可知,电子式电能表表盘上标有“2000imp/(kW·h)”字样,那么消耗1kW·h的电h时,电能表指示灯闪烁次数是
能,表盘闪烁2000次,那么消耗的电能为0.03 kW·n电能表指示灯闪烁次数是60次。
0.03kWh200060
1kWh16.甲乙
解析:甲
乙
[1]由题知,两灯泡的额定电压相等,甲比乙的额定功率大,由P=UI可知,甲灯的额定电流大,乙灯的额定电流小,由图象可知,当电压为6V时,①曲线的电流大,所以它是甲灯的I-U特性曲线。
[2]由题可知,两灯泡串联,所以电流相等,且两灯泡的电压为8V,由图象可知,当电流为0.5A时,乙灯泡的电压为6V,甲灯泡的电压为2V,符合总电压为8V,所以正常发光的是乙灯泡。
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
URUUM10V8V=2V
电路中电流
IUR2V0.4A
R5Ω2[2]通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量
QI2RMt0.4A2Ω1060s192J
[3]电流通过电动机做功
WUMIt8V0.4A1060s1920J
18.1500
解析:1500
[1]由图知,电能表的示数为2318.6kWh,小华家本月消耗的电能为
WW2W12318.6kWh2278.6kWh40kWh
[2]热水器消耗的电能为
W1该热水器的实际功率为
n320impkWh0.1kWh
N3200imp/(kW?h)PW10.1kWh1.5kW=1500W1
t4h6019.三44336×10502
105
0.2
解析:三
44
3.36×(1)[1]在使用养生壶时,为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故,应选用三孔插座。
[2]在加热状态下发热体的电阻
U2(220V)2R==44Ω
P110W(2)[3]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
(3)[4]由表盘参数可知,电路消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1200次,工作指示灯闪烁了420次,则养生壶消耗的电能
W=养生壶正常工作的时间
t=0.5h=1800s
保温功率P保温=100W,设保温时间为t1,则加热时间为
t2=1800s﹣t1
P加热(1800s﹣t1)+P保温t1=1.26×106J
1100W×(1800s﹣t1)+100W×t1=1.26×106J
解得
4207kW·h=×3.6×106J=1.26×106J
120020
t1=720s=0.2h
20.0212
解析:0.2
12
解:(1)[1]若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由图像可知,通过灯泡的电流IL=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻的电流为
IR=I-IL=1.5A-0.5A=1A
则该电阻的阻值
RU6V6Ω
IR1A(2)[2]若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时,因灯泡的电阻相等且通过的电流相等,所以,由U=IR可知,每只灯泡两端的电压相等,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,每只灯泡两端的电压U=1V,由图像可知,通过灯泡的电流为I′=0.2A。
(3)[3]若这6只灯泡同时工作10s,整个电路电流做的功为
W=UI′t=6V×0.2A×10s=12J
三、解答题
21.(1)0.5A;(2)88Ω
解:(1)开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时只有电动机工作,通过电动机的电流为
W0.113.6106JI10.5A
Ut220V3600s(2)电动机的功率为
P0W0.11kWh0.11kW110W
t1h当S2接3、4时吹热风,此时电动机、R1、R2并联,因并联电路各支路两端的电压相等,则R1消耗的功率
U2220VP440W
1R1110Ω已知此时空调扇的总功率为1100W,则消耗R2的功率为
P2=P-P0-P1=1100W-110W-440W=550W
R2的阻值为
2U2220VR288Ω
P2550W答:(1)此时通过电动机的电流是0.5A;
(2)吹热风时,R2的电阻是88Ω。
22.(1)0.11kW·h;(2)1kW;(3)见详解
解:(1)若这只电磁炉正常工作6min,消耗的电能是
2
W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW·h
(2)电磁炉6min实际消耗的电能
W1=实际功率
60kWh0.1kWh
600PW10.1kWh1kW6
th60(3)由电炉的铭牌可知P实<P额,原因可能是电炉两端的实际电压低于额定电压。
h;
答:(1)若这只电磁炉正常工作6min,消耗的电能是0.11kW·(2)它的实际功率是1kW;
(3)见详解。
23.(1)0.2A;(2)15Ω;(3)360J
解:(1)由PIU得
I额(2)因为小灯泡正常发光,所以
P额U额1.2W0.2A
6VULU额6V,ILI额0.2A
又因为小灯泡L与R串联,所以
IRIL0.2A,URUUL9V6V3V
由IU得
RRUR3V15
IR0.2A(3)工作时间
t10min600s
定值电阻 R
产生的热量
2QRIRRt0.2A15600S360J
2答:(1)小灯泡的额定电流是0.2A;
(2)定值电阻R的阻值是15;
(3)在10min内定值电阻R产生的热量是360J。
24.(1)6Ω;(2)2.1W;(3)4Ω;600J
解:(1)小灯泡正常发光时电阻
UL2(6V)2RL===6Ω
PL6W(2)由图可知,当电流表的示数为0.7A时,电压值为3V,则小灯泡的实际功率
P实=U实I实=3V×0.7A=2.1W
(3)由图可知,小灯泡正常发光时,它两端的电压是6V,通过小灯泡的电流是1A,串联电路的总电压等于各部分电压之和,小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL=10V-6V=4V
滑动变阻器接入的阻值
RURUR4V===4
IRI1A这种状态下整个电路10s钟内消耗的电能:
W=UIt=10V×1A×60s=600J
答:(1)小灯泡正常发光时电阻为6Ω;
(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为2.1W;
(3)要想使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻4Ω;这种状态下整个电路1分钟内消耗的电能是600J。
25.(1)20Ω;(2)3.6W;(3)4J
解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;电流表的示数为0.3A;根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
R1=U6V=20Ω
I10.3A(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,干路电流为I=0.9A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等,R2的电功率为
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W
R2的阻值
R2U6V=10
I20.6A(3)当S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
U6VI′==0.2A
R1R220+10R2的10s内产生内能为
W=I′2R2t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J
答:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)R2的电功率为3.6W;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为4J。
26.(1)5.04×107J
;(2)6
×107J;(3)84%
解:(1)水的质量为
m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×120×10-3m3=120kg
水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)× 120kg×(120℃-20℃)=5.04×107J
(2)消耗的电能为
W=Pt=20×103W×50
×60s= 6
×107J
(3)效率为
Q吸5.04107Jη= = =84%
7W610J答:(1)水箱中水吸收的热量是5.04×107J
;
(2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是6
×107J;
(3)该消毒柜的电加热效率是84%。