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1、精品文档 精品文档 第十五章电功和电热提优练习（1） 1.当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体， 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 10 8 V，放电时间约 0.01 s，则这次闪电释放的电能约J，合kW h. 2.甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，则( ). A. 甲灯两端的电压比乙灯的大 B.甲灯的电阻比乙灯的大 C.通过乙灯的电流比甲灯的大 D. 相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多 3.电流通过一用电器(如旋转灯 )，在 1s 内产生的内能是150 J，光能是 1
2、00 J，机械能是50 J， 则电流做功为( ). A. 100 J B. 150 J C. 250 J D. 300J 4.如图所示是一个同学家里的电能表，电能表上所显示 的数值反映了他家5 月初的用电情况，这时电能表的 示数为kW h;从电能表上可以看出，表盘转 1 500 转(表盘上有一红点，红点出现一次即转了一转) 时，电流通过用电器所做的功是kW h= J. 5.两电阻 R1=10 、 R2=20 , R1允许通过的最大电流为 200 mA, R2允许通过的最大电流为300 mA ，两电阻并联时， 电路中总电流最大为A; 两电阻串联时， 电路中最大电压为 V，此时若通电1 min，电
3、流所做的功是J. 6.电子式电能表表盘上标有“ 3 000 imp/ ( kW h) ”字样，将某用电器单独接在该表上工作20 min。电能表指示灯闪烁了300 次.该用电器在上述时间内消耗的电能为kW h， 该电能表在工作时本身(填 “ 消耗 ” 或 “ 不消耗 ”)电能 . 7.如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法中错误的是( ). A. 此时电能表的读数为120. 7 度 B. “ 220 V ”是指这个电能表应该在220 V 的电路中使用 C. “ 10(20) A”是指这个电能表使用时正常工作电流为10 A 或 20 A D. “ 600 revs/(kW h) ”是
4、指用电器每消耗1kW h 电能，电能表的转盘转过600 转 8.如图所示的电路，电源电压为12 V.滑动变阻器R 的最大阻值为20.灯 L 的电阻为4.滑 动变阻器的滑片P 在a 点时通过灯丝的电流是滑片P 在 b 点时通过灯丝电流的 倍 ;当滑片 P 从 a 点移到 b 点的过程中，电压表的示数变化范围是V;P 在 a 点 精品文档 精品文档 时， 10 min 内电流通过灯L 做的功是J. 9.下列单位中，不是电功单位的是( ). A. kW h B. J C. J/s D. V A s 10.有两个电阻R1R2，采用下列不同方式接在同一电源上，在相同时间内电流做功最多的 连接方式是 (
5、). A.只接 R1B.只接 R2C. R1和 R2串联 D. R1和 R2并联 11.甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示，若把两个电阻串联接在同一电路中，下列说法中 正确的是 ( ). A.甲的电阻值小于乙的电阻值 B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1 C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1 D.相同时间，甲、乙两个电阻消耗的电能之比是1:4 12.一个电热器电阻为R，当它两端电压为U，通电时间为t 时，消耗电能为W;若要使它消 耗电能为4W，下列方法正确的是( ). A 电阻 R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2 倍 B.电队 R 减半，电压U 增大 1 倍，通电时间t 不
6、变 C.电阻 R 不变，电压U 增大 1 倍，通电时间t 不变 D.电阻 R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 13.如图 (a)所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S 后，滑动变阻器的滑片P 由 a 端 移动到 b 端时，测得电阻R 两端的电压U 与通过 R 的电流 I 的变化关系如图( b)所示 . 求 :(1)电源电压 ; (2)变阻器的最大阻值; (3)电压表 V1示数的变化范围 . 精品文档 精品文档 14.如图所示的电路中，电阻R1=10 ，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表A1的示数 为 0.6A，干路中电流表A 的示数为 0. 9 A，求 : (1) R1两端的电压
7、; (2)通过 R2的电流 ; (3) R2的阻值 ; (4)通电 20 s，电路消耗的电能. 15.你知道到底什么是3G 通信吗 ?所谓 3G，其实它的全称是3rd Generation，中文含义就是 指第三代数字通信.第三代与前两代的主要区别在于:传输声音和数据的速度上的提升，它 能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式.以下为某3G 手机 LGKT878 的主要参数 : 该手机通话5 min，消耗的电能是J. 16.如图所示是用小型直流永磁式电动机提升钩码的实验，把质量为50 g 的钩码在2s内匀速 提高 0.8m 的过程中， 电动机两端电压表的示数为6V，电流表的示数为0.12 A，此
8、时电动 机的机械效率约为.(g 取 10 N/kg) 17.电阻 R1和 R2分别串联或并联在电路中，根据电路规律 .试证明在相等时间内电流经过两 电阻所做的功W1和 W2与电路总功W 之间满足关系式W = W 1 +W2. 18.在研究电流做功大小的因素实验时，某同学设计厂如下两个实验电路图，请在虚线框内 精品文档 精品文档 画出它们对应的电路图. (1)在本实验中，他是通过观察来比较电流做功多少的.原因是. (2)为了研究电功与电压的关系.应选择图,他的设计思路是; (3)为了研究电功与电流的关系，应选择图,他的设计思路是. 19.如图所示的电路中，电源电压为12 V,闭合开关S 后.电流
9、表、电压表的示数分别为0.6A 和 9 V. (1)通过 R1的电流 I1是 A. (2)小翔同学在求R1的电阻值时，解题过程如下 : 根据欧姆定律：R1=U/I=9V/0.6A=15. 小翔的解题过程是否止确?请作出判断 : , 理由是. (3)求通电 1 分钟 R2消耗的电能 (注:要求写出详细的计算过程 ). 20.如图所示电路，电源电压不变，电灯L 标有 “ 6V 1.2W” 字样 .当开关 S1、 S2均闭合时。 电灯 L 恰能正常发光，电流表示数为0. 5 A.则: 精品文档 精品文档 (1)电动机两端电压为V，通过电动机的电流为A. (2)通电 1 min 电路消耗电能J. 21
10、.灯泡 L1、L2标有 “6V 3.6W ”字样， 灯泡 L3、L4标有 “6V 6W ”字样 ;把四个灯泡按如图所 示连入电路中都发光，那么最亮的灯泡是，最暗的灯泡是. 22.某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3. 8 V，小灯泡的 额定功率估计在1W 左右 . (1)连接电流表时应选用的量程 . (2)请用笔画线代替导线，完成左下图实物电路的连接(要求 :连线不得交叉). (3)检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动， 产生这一现象的原因可能是. (4)故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如右上图所
11、示，请读出电流表的示数，并填入表格中. (5)实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中 仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整. (6)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的决定的， 且，灯泡发光越亮. 23.图甲是伏安法测小灯泡电阻、电功率的实验电路图.小灯泡正常工作时，两电表的示数如 图乙所示，则下列说法中不正确的是( ). 精品文档 精品文档 A.在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器阻值调至最大值 B.小灯泡的额定功率为0.72 W，此时的电阻为8 C.如果将滑片P 向 a 端滑动，则电压表的示数将变大 D.如果将滑片P 向 b 端滑
12、动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率 24.如图所示，闭合开关，发现灯泡甲比灯泡乙亮.在该电路中，关于电流、电压、电阻和消 耗的电功率大小的判断，正确的是( ). A.I 甲=I乙，U甲I乙，U甲R乙， P甲P乙 C. I 甲U乙， R甲U乙， R甲R乙，P甲P乙 25.如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从 a 端滑到 b 端的 过程中， R1、 R2的 U-I 关系图像如图所示.则下列判断正确的是( ). 线甲是电阻R1的“U-I ” 关系图像 电源电压为12V 电阻 R1的最小电功率为2. 7 W 滑动变阻器R2的最大阻值为30 A.只有正确B.只有正确 精品
13、文档 精品文档 C.只有正确D.只有正确 26.小明学习了电功率的知识后,想利用家里的电能表(如图 )和手表，测出一些家用电器的有 关数据 . (1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1 min 转了 3 圈，求电冰箱在这 段时间消耗的电能是多少? (2)当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1 min 转 30 圈，求此时电热水壶的电 功率是多少 ? 27.某科学研究小组同学用如图所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率大小与滑动变阻 器阻值大小之间的关系.已知定值电阻R0的阻值 为 20 ,滑动变阻器R1上标有 “3 A 50” 字样 . 小科和小敏分别测得表1 和表 2 中
14、的数据 (第一次 实验数据都是在刚闭合开关时测得). 请你根据上述数据，回答下列问题. (1)其中同学的实验操作不规范，不规范之处在于. (2)电源电压是多大? (3)分析上述数据，小科认为:滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阳值的增大而增大; 小敏认为 :滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大而减小;小思却认为 :她们 的结论都只有在一定的条件下才成立 你认为小思所说的“ 一定的条件” 分别指什 么? 28.摩托车有左、右两个转向灯L 左、L右，它们的规格均为 “ 6V 9W ”，仪表盘上另有转向 指示灯 L，规格为“6 V 1W ”，电源电压为6V.当开关拨至左边，L左正常发光，提醒
15、行 人摩托车将要往左转;而另一侧的L右组成如图所示的电路，L 发光用来提示驾驶员L左 亮了，但此时L右不发光 .把开关拨至右边时的道理和左边时一样. 精品文档 精品文档 (1)分别求出转向指示灯L 和转向灯L 左、L右正常工作时的电阻 ; (2)求出图中通过L 右和 L 一的电流 (不计温度时灯丝电阻的影响 ); (3)图中 L 右虽有电流通过，但不发光 .试通过计算说明此时L 右不发光的原因 . 29.如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关S 白天与 a 点接触，太阳能电池 板给蓄电池充电;晚上与 b 点接触，蓄电池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每夭可接 收太阳能7.5 kW h
16、.能使 “12 V 30 W ”的一盏路灯正常工作5 天(路灯平均每天工作10 h)，求 : (1)路灯正常工作时的电阻; (2)正常工作时每盏灯每天消耗的电能; (3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率. 30.某同学要测量一个额定电压为2. 5 V 的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示.使用的电 源电压约为6 V,滑动变阻器的规格是“5 2 A”. (1)闭合开关前 ,滑动变阻器的滑片P 应移至(填“ a”或“ b”)端. (2)该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小 灯泡两端的电压为V.为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作 是. (3)为了能测
17、出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施: . 31.在“ 探究灯泡的电功率跟哪些因索有关” 时，同学们提出了如下猜想: 甲:电功率跟电压有关，电压越高, 电功率越大 . 乙:电功率跟电流有关，电流越大, 电功率越大 . 请你任选其中一个猜想，设计实验，进行验证. (1)你验证的猜想是(填“ 甲” 或 “ 乙” ). 精品文档 精品文档 (2)实验需要的器材，除电源、导线、开关外，还需要: . (3)在下面的方框中画出你的实验电路图. (4)在该实验中 ,你需要收集的数据是. (5)你是通过观察比较来比较两灯泡功率的大小的. (6)探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想: “
18、电功率跟电阻之间也可 能有一定的关系. ” 于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实 验数据如表一、表二所示. 根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是. 根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是. 32.小明家住农村，他家的厕所离房子有一段距离，家人上厕所前都要带上手电筒，很不方 便，若灯整夜开着又很浪费电.他想利用所学的知识对厕所的照明电路进行适当改装，将 “ 220 V 40 W” 的灯泡、 阻值为 990的电阻和开关S、 S1连成如图所示的电路 .天黑后， S 处于闭合状态，当无人入厕时，开关S1断开，此时灯较暗，但能起到指示作用 ;当有人 入
19、厕时，闭合开关S1，灯泡正常发光，起到照明作用. (1)当 S、 S1都闭合时，电阻 R 处于(填“ 短路 ” “断路 ” 或“ 通路 ”)状态 ; (2)当灯起指示作用时，通过电阻R 的电流是多少 ? (3)通过计算说明无人入厕时和有人入厕时，电路消耗的功率哪个大? 精品文档 精品文档 33.在“ 测量小灯泡的电功率” 实验中，电源电压恒定为6 V,小灯泡 L 的额定电压为2. 5V，电 阻大约为10 左右，可供选用的滑动变阻器R1和 R2的最大阻值分别为10 、50 ，实 验电路如图甲所示. (1)应该选用的滑动变阻器是. (2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数.为
20、使灯泡变亮，接下 来应进行的操作是什么?(写出具体的操作) (3)如图乙是根据实验数据绘成的U-I 图像 .根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定 功率是多少 ? (4)某同学继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为零，而电压表有示数，那 么出现的故障是什么?此时电压表的示数是多少? 34.一个保温杯内装有质量为0.5kg，初温为20 的水，把额定电压为220 V 的“ 热得快 ” 放 入这些水中， 结果只需2 min 48 s，就能使水温上升到100 .问:电热器功率是多少?保温 杯吸收的热量不计，假设无热量散失，c水=4. 2 X 10 3J/(kg ) 35.普通电熨斗工作时可以
21、看成一根电热丝，通电加热即可使用.强强同学把电熨斗串联一只 “ 220 V 40 W ”的灯泡，用来调节电熨斗的温度，方便熨烫不同衣物，如图所示.电熨斗 的额定电压和额定功率分别为220 V、100 W. (1)用物理知识分析开关S 的通断对电熨斗温度的影响; (2)计算在开关通断两种状态下电熨斗所消耗的电功率. 36.如图是 “ 探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关 系” 的实验装置， 铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻， 铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的 煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计.通电一定时 间后，可以看到(填“A” 或“B”)煤油温度升 得高， 这表明在相同时间内，电
22、流相同的情况下，电 阻越，电流通过导体时产生的热量越多. 精品文档 精品文档 参考答案 1. 1.8X10 10 5000 2. D 3. D 4. 31. 6 0. 5 1. 8 X 10 6 5. 0. 3 6 72 6. 0.1 消耗 7. C 8. 6 010 21600 9. C 10. D 11. C 12. C 13. (1)12 V (2)16 (3)08 V 14. 由电路分析可知，两电阻并联，电流表A1与 R1串联， 故 A1测量 R1中的电流，电流表 A 测量干路电流. (1)根据欧姆定律可得，R1两端的电压 :U1 = I1R1=0. 6 AX 10 =6 V. (2)
23、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 : I2= I- I1=0. 9 A-0. 6 A=0. 3 A (3)因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以U= U1 = U2=6 V, 则: R2= U2/ I2=6V/0.3A=20 (4)通电 20电路消耗的电能:W=UIt =6 V X 0. 9 AX 20 s=108 J. 15. 444 16. 27. 8 % 17. 在串联电路中I = I 1 = I 2，设电阻两端的电压分别为 U1和 U2，则 U1 = I1R1，U2= I2R2. W1=U1I1t， W2=U2I2t. 电路总功 W 为 W=UIt = (
24、U1 +U2) It = W1+W2. 18. 如图所示 (1)灯泡的亮暗程度在相等时间内做功越多，消耗电能越多，电灯获得内能越多，越亮 (2)(b) 保持电流和通电时间不变，研究电流与电压关系 精品文档 精品文档 (3)(a) 保持电压和通电时间不变，研究电功与电流的关系 19. (1)0.6 (2)错误R1的电压取值错误 (3)W= UIt =9 VX0. 6 Ax60 s=324J. 20. (1)6 0.3 (2)180 21. L1L2 22. (1)00. 6 A (2)如图所示 (3)小灯泡开路 (灯丝断了 ) (4)0.31 (5)1.178(或 1. 18 ) (6)实际功率
25、实际功率越大 23. D 24. D 25. C 26. (1)W1=3/1500 kW h=7 200 J. (2)W2=30/1500 kW h=7 200 0J. P= W2/t=7 200 0J/60s=1200W. 27. (1)小科接线时，没有把滑片移到接入电路电阻阻值最大处 (2)U=U0+U 变=I0R0+U变=0.6AX30 +0=12 V. (3)当 R 变R0时，滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大而增大;当 R变R0 时，滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大而减小. 28. (1)由电功率公式可得转向指示灯L 电阻 R 为 22 1 1 U(6V) R=
26、36 P1W . 转向灯 L左和 L右的电阻为 2 = 2 2 左右 2 U(6V) R =R=4 P9W . (2)通过 L 右和 L 的电流 I 为0.15 + L右 U6V I=A R +R436 . (3)转向灯的实际功率P 右为 2 =0.09 2 右右 PI R =(0.15A)4W. 因为 L右的实际功率远远小于额定功率，所以灯L右虽有电流通过，但不发光. 29. (1) 2 = 2 U(12V) R=4.8 P30W . (2)W=Pt=0. 03 kWX 10 h=0. 3 kWh. (3) 5 = 7.5 h h 1 W0.3kW =20% WkW . 30. (1)b (
27、2)2.9 断开开关 精品文档 精品文档 (3)更换最大阻值更大的滑动变阻器 31. (1)甲 (2)两个规格不同的小灯泡，电压表 (3)电路图如下图 (4)两灯泡两端的电压U1、U2 (5)两灯泡的亮度 (6)电压一定时，电功率跟电阻成反比电流一定时，电功率跟电阻成正比 32. (1)短路 (2)当灯起指示作用时，R 与 L 串联 . 2 = 2 L L L U(220V) R=1210 P40W . R 总=R+RL=990 +1 210 =2 200 . 0.1 2200 总 U220V I=A R (3)无人入厕时，R 与 L 串联，电路中消耗的总功率为 P1 =UI =0. 1 AX 220 V=22 W. 有人入厕时，L 正常发光，电路中消耗的总功率为P2=PL=40 W. 所以有人入厕时，电路中消耗的功率大. 33 (1)R2 (或 50 ) (2)向左移动滑动变阻器滑片 (3)0. 5 W (4)灯泡烧坏6V 精品文档 精品文档 34. 1 000 W 35. (1)开关闭合时为“ 高温 ” 状态，断开时为“ 低温 ” 状态 (2)100 W 8. 16 W