2024年1月20日发(作者:虢梅红)
一、选择题
1.一阻值为R的电阻丝接在电压为U的电路中,在t时间内放出的热量为Q,现把该电阻丝对折起来接到原来的电路中,放出同样多的热量,需要的时间是( )
A.t
4B.t
2C.t D.2t
2.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示。接通电路后发现灯泡L1要比L2亮一些,则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小
C.灯L1两端的电压大
B.L1的额定功率比L2的大
D.通过灯L1的电流大
3.如图所示的电路中,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、S1后,在相同的时间内,电流通过两个电阻所做的功之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:2 D.1:2
4.某一阻值为R的电阻,通过的电流为I时,在t时间内产生的热量是Q。则当另一阻值为2R的电阻,通过电流是2I时,在同样的t时间内产生的热量为( )
A.2Q B.4Q C.8Q D.16Q
5.如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的电功率越小
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
6.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
7.如图所示电路中,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的电阻为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关,为了保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是0.2A~0.6A
B.滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~10Ω
C.R1的电功率变化范围是0.4W~2.5W
D.电路总功率的变化范围是1.8W~3W
8.如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小明家上个月消耗的电能为1011kW•h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.小明家允许接入用电器的总功率不能超过8800W
9.电学实验中,利用电流表测量通过某定值电阻的电流从0.2 A增加到0.6 A,加在该定值电阻两端的电压变化了 2 V,则该电阻的电功率变化了( )
A.1.6 W B.4.0 W C.0.8 W D.3.2 W
10.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
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.随着生活水平的提高,家用电器越来越多,使用时若出现如图所示的情形,会导致连接插座的导线发热,稍不小心就会导致火灾,究其原因是( )
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.电路中的用电器用电时间太长
C.电路中的用电器过多
B.电路中的用电器的总功率过大
D.电路中的用电器的总电阻过大
二、填空题
13.将标有“3V 3W”和“6V 6W”的甲、乙两只小灯泡串联接在3V的电源两端,则______(选填“甲”或“乙”)灯较亮;若将两灯改为并联接在该电源两端,两灯消耗的实际功率之比P甲∶P乙=______。(不计温度对灯丝电阻的影响)。
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”,工作电压为3.7V,充满电后存储的电能15.华为P40Pro手机电池上标有“4000mA·是______J。如果用超级快充方式,1h即可充满,充电平均功率为______W。
16.电动机线圈电阻为R,正常工作时电压为U,通过的电流为I,则t时间内所做的机械功W机=_____(用所给字母表示)。如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸没在质量和初温相同的甲、乙两瓶煤油中,每瓶里各插一支温度计,闭合开关,经过一段时间,_____瓶中煤油温度升高的多。
17.如图所示是某家用电子式电能表的表盘。将铭牌上标有“220V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为______kWh,该热水器的实际电功率为______W。
18.如图所示是萍萍家里电热水器的工作原理图,利用电流______效应工作的,热水器有高、中、低三挡加热功率,只合上开关S2,则热水器处于______挡加热。一次,萍萍发现热水器高挡位不能工作,其他挡位能正常工作,造成故障的原因可能是______(选填“a”、“b”或“c”)处接触不良。
19.一台电动机的额定电压是220V,其线圈的电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,1分钟内电流产生的热量为______J,则电动机产生机械能的功率为______W。
20.我国国产某品牌手机电池的容量为4500mAh,电池电压为4V,该手机具有最高充电功率可达120W,平均充电功率也达到50 W的超级快充技术。假设使用该手机平均充电功率 50 W的超级快充功能,充电效率为90%,_______min
即可将手机电池从零充满。
三、解答题
21.某款电热饮水机具有加热和保温两档,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变),某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求:
(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能;
(2)R2的阻值。
22.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103J/(kg・℃),不计热量损失,求:
热到100℃。已知水的比热容c=4.2×(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)加热时间。
饮水设备
型号
额定电压
额定功率
K-3E
220V
3kW
货号
额定频率
容量
K-4EF
50Hz
50L
23.某实验小组利用电源、电流表、电压表,滑动变阻器R、开关及导线着干测量定值电阻Rx的阻值,所有元件均完好,按图连接电路(其中电压表未画出),进行实验,闭合开关后,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A,电压表示数相应的变化范围为 6.0 V-0V。
(1)当R接入电路为最大阻值时,着通电 10s时间,R消耗的电能。
(2)Rx的阻值。
24.小刚同学家中有一台电热水壶,铭牌如下表:根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻是多少?
(2)若热水並内装有1.5L温度为20℃的水,在一个标准大气压下将水烧开,则水吸收的热量是多少?若没有能量损失,则需要加热多少分钟?
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?
额定功率(KW)
额定电压(V)
加热方式
类别
容量
2
220
电加热器
防触电保护一类
1.5L
25.如下图所示图甲是某款电热水龙头,即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路,R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
额定电压
额定功率
温水
额定功率
热水
220V
1100W
2200W
(1)当开关置于2时,水龙头放出的水是温水,此时电路中的电流是多大?
(2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?
(3)R1与R2的总电阻值多大?
26.小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,主要技术参数如表。请解答下列问题:
型号
SHZ2010﹣624
额定电压
220V
质量
0.5kg
热风时总额定功率
1100W
冷风时额定功率
100W
(1)当电吹风吹冷风时,正常工作 5min
消耗的电能是多少?
(2)当选择开关旋至 A、B
处时,
此时电路中的总电流是多大?
(3)某次在吹热风时,电路供电电压为 198V,则电吹风中电热丝的实际电功率是多大?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.A
解析:A
对折后电阻长度变原来一半,横截面积变原来两倍,所以电阻变成原来的4倍,根据U2Qt可知,Q、U不变,R变成原来的4倍,时间为原来的四分之一,故BCD不符合R题意,A符合题意。
故选A。
2.C
解析:C
ACD.两灯串联时电流相等,L1要亮一些说明实际功率P1>P2,由P=I2R可得R1>R2,由U=IR可知,U1>U2,故AD错误,C正确;
U2B.两灯的额定电压相等,则由P可知,P1额<P2额,故B错误。
R故选C。
3.A
解析:A
当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.2A,当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以闭合开关S1时通过R1的电流不变,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.3A,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以闭合S、S1后,R1与R2的电功之比
W1UI1tI10.2A2
W2UI2tI20.3A3故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.C
解析:C
由题意知,某电阻R在t时间内产生的热量为Q=I2Rt,而另一电阻2R,在t时间内产生的热量
Q1=(2I)2⋅2Rt=8I2Rt=8Q
故ABD不符合题意,C符合题意。
5.D
解析:D
A.由图可知,R与R0串联,显示仪并联在R0的两端,所以显示仪是电压表改装成的,故A错误;
BC.在测人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大,根据串联电路分压规律可知,当R的阻值减小时,则热敏电阻R两端的电压减小,则保护电阻R0的电压就会变大,所以热敏电阻R随着温度的升高阻值减小;此时电路中的总电阻变小,电流变大,根据PUI可知,电路中消耗的总功率变大,故BC错误;
D.根据串联电路分压规律可知,保护电阻R0更换为阻值更大的电阻时,测相同温度,显示仪示数变大,故D正确。
故选D。
6.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。
7.D
解析:D
ABC.由电路图可知,R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表的量程为0~0.6A,R2允许通过的最大电流为0.5A,所以电路中的最大电流I大=0.5A,此时R1两端的电压最大,电压表的示数最小,变阻器接入电路中的电阻最小,R1两端的最大电压
U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的最小示数
U2小=U-U1大=6V-5V=1V
滑动变阻器R2接入电路的最小阻值
R2小=R1的最大功率
P1max=U1大I大=5V×0.5A=2.5W
电压表的示数最大为U2=3V时,R1两端的最小电压
U1=U-U2=6V-3V=3V
电路中的最小电流
U2小1V==2Ω
I大0.5AU13VI小==0.3A
R110此时滑动变阻器接入电路中的电阻
U23V=R2==10Ω<20Ω
I小0.3A
R1的最小功率
P1min=U1I小=3V×0.3A=0.9W
电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A,滑动变阻器R2的阻值变化范围为2Ω~10Ω,R1的电功率变化范围是0.9W~2.5W,故ABC错误;
D.电路中电流的变化范围为0.3~0.5A,电源电压为6V,由P=UI可知电路总功率变化范围是1.8W~3W,故D正确。
故选D。
8.D
解析:D
A.由图可知,电能表允许通过的最大电流为40A,因此小明家家庭电路中的干路电流不得超过40A,故A错误;
B.小明家上个月消耗的电能为
W5647.8kWh-5546.7kWh=101.1kWh
故B错误;
C.电能表上指示灯闪烁320次,家庭电路消耗电能
W=故C错误;
320kWh=0.2kWh
1600D.小明家允许接入用电器的最大总功率为
PUI大220V40A=8800W
大故选D。
9.A
解析:A
电流为0.2 A时定值电阻R的电压为U1,则有
I1I2U1=0.2A
RU2U12V0.6A
RR联立两式,解得:R=5Ω,U1=1V。该电阻的电功率变化为
PP2P1U2I2U1I13V0.6A1V0.2A1.6W
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.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。
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.B
解析:B
A.电路中的用电器用电时间太长,如果用电器的总功率不大,或用电器没有全部工作,不会造成干路中的电流过大,不会造成图中的情形,故A不符合题意;
B.图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器,会使用电器的总功率过大,会导致干路中的电流过大,会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来,故B符合题意;
C.电路中用电器过多,只有用电器的功率较大且同时工作时,才会造成干路中的电流过大,故C不符合题意;
D.若电路中用电器的总电阻过大,由欧姆定律可知干路中的电流较小,不会造成图中的情形,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
13.乙2:1
解析:乙
2:1
U2[1]由R可得,两灯的电阻分别为
PU甲23VR甲3Ω
P3W甲2U乙26VR乙6Ω
P6W乙若两灯串联,因串联电路中电流处处相等,R甲R乙,由PI2R可得,P甲P乙,所以乙灯比甲灯更亮。
2U2[2]若并联接在该电源两端,并联电路中各支路两端电压相等,由P=
可得,两灯消耗R的功率之比等于电阻之比的倒数
PR6Ω2甲乙
PR甲3Ω1乙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
W300015.148
解析:14.8
[1]手机充满电后储存的电能为
WUIt3.7V4000mAh53280J
[2]充电平均功率为
PW53280J53280J14.8W
t1h3600s16.UIt﹣I2Rt乙
解析:UIt﹣I2Rt
乙
[1]电动机消耗的电能W=UIt;线圈上产生的热量Q=I2Rt;则t时间内所做的机械功
W机=W﹣Q=UIt﹣I2Rt
[2]从实物图中可以看出,甲乙两瓶中的电阻丝顺次连接,因此甲乙两瓶中的电阻连接方式是串联的,将两根不同的电阻丝串联起来接入电路时,可以保持通过它们的电流相等,这
样做的目的是为了控制电流相同;在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,故乙瓶中煤油温度升高的多。
17.11000
解析:1
1000
[1][2]由电能表参数可求实际消耗电能为
W则热水器实际功率为
160imp=0.1kWh
1600imp/kWhPW0.1kWh=1kW=1000W6
th6018.热中a
解析:热
中
a
[1]电热水器工作时,将电能转化为内能,利用电流热效应工作。
U2[2]由电路图和P知,当开关S1接a,开关S2闭合时两电阻并联,电阻最小,电热水R器处于高挡;当只闭合开关S2时,只有下面的电阻接入电路,此时电热水器处于中挡;当开关S1接b,开关S2断开时,两电阻串联,此时电阻最大,电热水器处于低挡。
[3]其他挡位能正常工作,只有高温挡不能正常工作,故可能是a处接触不良。
19.1075
解析:1075
[1]1分钟内电流产生的热量为
QI2Rt5A1Ω60s1500J
[2]电流做功的总功率
2PUI220V5A1100W
电流产生的热量的功率
P热I2R5A1Ω25W
电动机产生机械能的功率
2PPP热1100W25W1075W
机械20.24
解析:24
电池充满电后储存的电能
W=UIt=4V×4500×10-3A×3600s=6.48×104J
消耗的电能为
6.48104JW充==7.2×104J
90%W从零充满需要的时间
W充7.2104Jt==1440s=24min
P充50W三、解答题
21.(1)174240J;(2)110Ω
解:(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W=Pt=484W×6×60s=174240J
(2)当S0闭合时,饮水机处于加热状态,R2的功率
P2=P-P1=484W-44W=440W
由P=UI可得,通过R2的电流为
I2R2的阻值
P2440W=2A
U2220VR2U2220V=110Ω
I22A答:(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能为174240J;
(2)R2的阻值为110Ω。
22.(1)50kg;(2)1.68×107J;(3)5600s
解:(1)水的质量
mV1.0103kg/m30.05m350kg
(2)水温由20℃升高到100℃,水需要吸收热量
Qcmt4.2103J/(kg℃)50kg(100℃20℃)1.68107J
(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
W1.68107Jt5600s
P3000W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。
23.(1)14.4J;(2)6.25Ω
解:(1)根据题意知道,电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A,电压表示数相应的变化范围为6.0V~0V,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器接入的阻值最大时,电流表示数最小,电压表示数最大,则此时的电流为0.24A,电压表示数为6.0V,所以,通电10s时间,R消耗的电能为
W=UIt=6V×0.24A×10s=14.4J
(2)当电流表示数为0.24A,电压表示数为6.0V时,由IU知道,滑动变阻器的最大阻值R
为
RU6V25
I0.24A此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
U=I(Rx+R)=0.24A×(Rx+25Ω)------①
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,此时电流表示数为1.2A,由欧姆定律知道,电源电压
U=I最大Rx=1.2A×Rx ------②
由以上两式联立可解得
U=7.5V,Rx=6.25Ω
答:(1)当R接入电路为最大阻值时,着通电 10s时间,R消耗的电能14.4J;
(2) Rx的阻值是6.25Ω。
24.(1)24.2Ω;(2)5.04×105J,4.2min;(3)1620W
解:(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻
(220V)2R===24.2Ω
P额2000W(2)水的质量
m=
2024年1月20日发(作者:虢梅红)
一、选择题
1.一阻值为R的电阻丝接在电压为U的电路中,在t时间内放出的热量为Q,现把该电阻丝对折起来接到原来的电路中,放出同样多的热量,需要的时间是( )
A.t
4B.t
2C.t D.2t
2.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示。接通电路后发现灯泡L1要比L2亮一些,则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小
C.灯L1两端的电压大
B.L1的额定功率比L2的大
D.通过灯L1的电流大
3.如图所示的电路中,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、S1后,在相同的时间内,电流通过两个电阻所做的功之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:2 D.1:2
4.某一阻值为R的电阻,通过的电流为I时,在t时间内产生的热量是Q。则当另一阻值为2R的电阻,通过电流是2I时,在同样的t时间内产生的热量为( )
A.2Q B.4Q C.8Q D.16Q
5.如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的电功率越小
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
6.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
7.如图所示电路中,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的电阻为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关,为了保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是0.2A~0.6A
B.滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~10Ω
C.R1的电功率变化范围是0.4W~2.5W
D.电路总功率的变化范围是1.8W~3W
8.如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小明家上个月消耗的电能为1011kW•h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.小明家允许接入用电器的总功率不能超过8800W
9.电学实验中,利用电流表测量通过某定值电阻的电流从0.2 A增加到0.6 A,加在该定值电阻两端的电压变化了 2 V,则该电阻的电功率变化了( )
A.1.6 W B.4.0 W C.0.8 W D.3.2 W
10.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
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.随着生活水平的提高,家用电器越来越多,使用时若出现如图所示的情形,会导致连接插座的导线发热,稍不小心就会导致火灾,究其原因是( )
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.电路中的用电器用电时间太长
C.电路中的用电器过多
B.电路中的用电器的总功率过大
D.电路中的用电器的总电阻过大
二、填空题
13.将标有“3V 3W”和“6V 6W”的甲、乙两只小灯泡串联接在3V的电源两端,则______(选填“甲”或“乙”)灯较亮;若将两灯改为并联接在该电源两端,两灯消耗的实际功率之比P甲∶P乙=______。(不计温度对灯丝电阻的影响)。
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”,工作电压为3.7V,充满电后存储的电能15.华为P40Pro手机电池上标有“4000mA·是______J。如果用超级快充方式,1h即可充满,充电平均功率为______W。
16.电动机线圈电阻为R,正常工作时电压为U,通过的电流为I,则t时间内所做的机械功W机=_____(用所给字母表示)。如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸没在质量和初温相同的甲、乙两瓶煤油中,每瓶里各插一支温度计,闭合开关,经过一段时间,_____瓶中煤油温度升高的多。
17.如图所示是某家用电子式电能表的表盘。将铭牌上标有“220V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为______kWh,该热水器的实际电功率为______W。
18.如图所示是萍萍家里电热水器的工作原理图,利用电流______效应工作的,热水器有高、中、低三挡加热功率,只合上开关S2,则热水器处于______挡加热。一次,萍萍发现热水器高挡位不能工作,其他挡位能正常工作,造成故障的原因可能是______(选填“a”、“b”或“c”)处接触不良。
19.一台电动机的额定电压是220V,其线圈的电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,1分钟内电流产生的热量为______J,则电动机产生机械能的功率为______W。
20.我国国产某品牌手机电池的容量为4500mAh,电池电压为4V,该手机具有最高充电功率可达120W,平均充电功率也达到50 W的超级快充技术。假设使用该手机平均充电功率 50 W的超级快充功能,充电效率为90%,_______min
即可将手机电池从零充满。
三、解答题
21.某款电热饮水机具有加热和保温两档,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变),某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求:
(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能;
(2)R2的阻值。
22.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103J/(kg・℃),不计热量损失,求:
热到100℃。已知水的比热容c=4.2×(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)加热时间。
饮水设备
型号
额定电压
额定功率
K-3E
220V
3kW
货号
额定频率
容量
K-4EF
50Hz
50L
23.某实验小组利用电源、电流表、电压表,滑动变阻器R、开关及导线着干测量定值电阻Rx的阻值,所有元件均完好,按图连接电路(其中电压表未画出),进行实验,闭合开关后,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A,电压表示数相应的变化范围为 6.0 V-0V。
(1)当R接入电路为最大阻值时,着通电 10s时间,R消耗的电能。
(2)Rx的阻值。
24.小刚同学家中有一台电热水壶,铭牌如下表:根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻是多少?
(2)若热水並内装有1.5L温度为20℃的水,在一个标准大气压下将水烧开,则水吸收的热量是多少?若没有能量损失,则需要加热多少分钟?
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?
额定功率(KW)
额定电压(V)
加热方式
类别
容量
2
220
电加热器
防触电保护一类
1.5L
25.如下图所示图甲是某款电热水龙头,即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路,R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
额定电压
额定功率
温水
额定功率
热水
220V
1100W
2200W
(1)当开关置于2时,水龙头放出的水是温水,此时电路中的电流是多大?
(2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?
(3)R1与R2的总电阻值多大?
26.小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,主要技术参数如表。请解答下列问题:
型号
SHZ2010﹣624
额定电压
220V
质量
0.5kg
热风时总额定功率
1100W
冷风时额定功率
100W
(1)当电吹风吹冷风时,正常工作 5min
消耗的电能是多少?
(2)当选择开关旋至 A、B
处时,
此时电路中的总电流是多大?
(3)某次在吹热风时,电路供电电压为 198V,则电吹风中电热丝的实际电功率是多大?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.A
解析:A
对折后电阻长度变原来一半,横截面积变原来两倍,所以电阻变成原来的4倍,根据U2Qt可知,Q、U不变,R变成原来的4倍,时间为原来的四分之一,故BCD不符合R题意,A符合题意。
故选A。
2.C
解析:C
ACD.两灯串联时电流相等,L1要亮一些说明实际功率P1>P2,由P=I2R可得R1>R2,由U=IR可知,U1>U2,故AD错误,C正确;
U2B.两灯的额定电压相等,则由P可知,P1额<P2额,故B错误。
R故选C。
3.A
解析:A
当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.2A,当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以闭合开关S1时通过R1的电流不变,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.3A,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以闭合S、S1后,R1与R2的电功之比
W1UI1tI10.2A2
W2UI2tI20.3A3故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.C
解析:C
由题意知,某电阻R在t时间内产生的热量为Q=I2Rt,而另一电阻2R,在t时间内产生的热量
Q1=(2I)2⋅2Rt=8I2Rt=8Q
故ABD不符合题意,C符合题意。
5.D
解析:D
A.由图可知,R与R0串联,显示仪并联在R0的两端,所以显示仪是电压表改装成的,故A错误;
BC.在测人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大,根据串联电路分压规律可知,当R的阻值减小时,则热敏电阻R两端的电压减小,则保护电阻R0的电压就会变大,所以热敏电阻R随着温度的升高阻值减小;此时电路中的总电阻变小,电流变大,根据PUI可知,电路中消耗的总功率变大,故BC错误;
D.根据串联电路分压规律可知,保护电阻R0更换为阻值更大的电阻时,测相同温度,显示仪示数变大,故D正确。
故选D。
6.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。
7.D
解析:D
ABC.由电路图可知,R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表的量程为0~0.6A,R2允许通过的最大电流为0.5A,所以电路中的最大电流I大=0.5A,此时R1两端的电压最大,电压表的示数最小,变阻器接入电路中的电阻最小,R1两端的最大电压
U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的最小示数
U2小=U-U1大=6V-5V=1V
滑动变阻器R2接入电路的最小阻值
R2小=R1的最大功率
P1max=U1大I大=5V×0.5A=2.5W
电压表的示数最大为U2=3V时,R1两端的最小电压
U1=U-U2=6V-3V=3V
电路中的最小电流
U2小1V==2Ω
I大0.5AU13VI小==0.3A
R110此时滑动变阻器接入电路中的电阻
U23V=R2==10Ω<20Ω
I小0.3A
R1的最小功率
P1min=U1I小=3V×0.3A=0.9W
电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A,滑动变阻器R2的阻值变化范围为2Ω~10Ω,R1的电功率变化范围是0.9W~2.5W,故ABC错误;
D.电路中电流的变化范围为0.3~0.5A,电源电压为6V,由P=UI可知电路总功率变化范围是1.8W~3W,故D正确。
故选D。
8.D
解析:D
A.由图可知,电能表允许通过的最大电流为40A,因此小明家家庭电路中的干路电流不得超过40A,故A错误;
B.小明家上个月消耗的电能为
W5647.8kWh-5546.7kWh=101.1kWh
故B错误;
C.电能表上指示灯闪烁320次,家庭电路消耗电能
W=故C错误;
320kWh=0.2kWh
1600D.小明家允许接入用电器的最大总功率为
PUI大220V40A=8800W
大故选D。
9.A
解析:A
电流为0.2 A时定值电阻R的电压为U1,则有
I1I2U1=0.2A
RU2U12V0.6A
RR联立两式,解得:R=5Ω,U1=1V。该电阻的电功率变化为
PP2P1U2I2U1I13V0.6A1V0.2A1.6W
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.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。
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.B
解析:B
A.电路中的用电器用电时间太长,如果用电器的总功率不大,或用电器没有全部工作,不会造成干路中的电流过大,不会造成图中的情形,故A不符合题意;
B.图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器,会使用电器的总功率过大,会导致干路中的电流过大,会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来,故B符合题意;
C.电路中用电器过多,只有用电器的功率较大且同时工作时,才会造成干路中的电流过大,故C不符合题意;
D.若电路中用电器的总电阻过大,由欧姆定律可知干路中的电流较小,不会造成图中的情形,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
13.乙2:1
解析:乙
2:1
U2[1]由R可得,两灯的电阻分别为
PU甲23VR甲3Ω
P3W甲2U乙26VR乙6Ω
P6W乙若两灯串联,因串联电路中电流处处相等,R甲R乙,由PI2R可得,P甲P乙,所以乙灯比甲灯更亮。
2U2[2]若并联接在该电源两端,并联电路中各支路两端电压相等,由P=
可得,两灯消耗R的功率之比等于电阻之比的倒数
PR6Ω2甲乙
PR甲3Ω1乙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
W300015.148
解析:14.8
[1]手机充满电后储存的电能为
WUIt3.7V4000mAh53280J
[2]充电平均功率为
PW53280J53280J14.8W
t1h3600s16.UIt﹣I2Rt乙
解析:UIt﹣I2Rt
乙
[1]电动机消耗的电能W=UIt;线圈上产生的热量Q=I2Rt;则t时间内所做的机械功
W机=W﹣Q=UIt﹣I2Rt
[2]从实物图中可以看出,甲乙两瓶中的电阻丝顺次连接,因此甲乙两瓶中的电阻连接方式是串联的,将两根不同的电阻丝串联起来接入电路时,可以保持通过它们的电流相等,这
样做的目的是为了控制电流相同;在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,故乙瓶中煤油温度升高的多。
17.11000
解析:1
1000
[1][2]由电能表参数可求实际消耗电能为
W则热水器实际功率为
160imp=0.1kWh
1600imp/kWhPW0.1kWh=1kW=1000W6
th6018.热中a
解析:热
中
a
[1]电热水器工作时,将电能转化为内能,利用电流热效应工作。
U2[2]由电路图和P知,当开关S1接a,开关S2闭合时两电阻并联,电阻最小,电热水R器处于高挡;当只闭合开关S2时,只有下面的电阻接入电路,此时电热水器处于中挡;当开关S1接b,开关S2断开时,两电阻串联,此时电阻最大,电热水器处于低挡。
[3]其他挡位能正常工作,只有高温挡不能正常工作,故可能是a处接触不良。
19.1075
解析:1075
[1]1分钟内电流产生的热量为
QI2Rt5A1Ω60s1500J
[2]电流做功的总功率
2PUI220V5A1100W
电流产生的热量的功率
P热I2R5A1Ω25W
电动机产生机械能的功率
2PPP热1100W25W1075W
机械20.24
解析:24
电池充满电后储存的电能
W=UIt=4V×4500×10-3A×3600s=6.48×104J
消耗的电能为
6.48104JW充==7.2×104J
90%W从零充满需要的时间
W充7.2104Jt==1440s=24min
P充50W三、解答题
21.(1)174240J;(2)110Ω
解:(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W=Pt=484W×6×60s=174240J
(2)当S0闭合时,饮水机处于加热状态,R2的功率
P2=P-P1=484W-44W=440W
由P=UI可得,通过R2的电流为
I2R2的阻值
P2440W=2A
U2220VR2U2220V=110Ω
I22A答:(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能为174240J;
(2)R2的阻值为110Ω。
22.(1)50kg;(2)1.68×107J;(3)5600s
解:(1)水的质量
mV1.0103kg/m30.05m350kg
(2)水温由20℃升高到100℃,水需要吸收热量
Qcmt4.2103J/(kg℃)50kg(100℃20℃)1.68107J
(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
W1.68107Jt5600s
P3000W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。
23.(1)14.4J;(2)6.25Ω
解:(1)根据题意知道,电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A,电压表示数相应的变化范围为6.0V~0V,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器接入的阻值最大时,电流表示数最小,电压表示数最大,则此时的电流为0.24A,电压表示数为6.0V,所以,通电10s时间,R消耗的电能为
W=UIt=6V×0.24A×10s=14.4J
(2)当电流表示数为0.24A,电压表示数为6.0V时,由IU知道,滑动变阻器的最大阻值R
为
RU6V25
I0.24A此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
U=I(Rx+R)=0.24A×(Rx+25Ω)------①
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,此时电流表示数为1.2A,由欧姆定律知道,电源电压
U=I最大Rx=1.2A×Rx ------②
由以上两式联立可解得
U=7.5V,Rx=6.25Ω
答:(1)当R接入电路为最大阻值时,着通电 10s时间,R消耗的电能14.4J;
(2) Rx的阻值是6.25Ω。
24.(1)24.2Ω;(2)5.04×105J,4.2min;(3)1620W
解:(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻
(220V)2R===24.2Ω
P额2000W(2)水的质量
m=