第十八章 電功率單元檢測
(時間：60分鐘 滿分：100分)
一、(每題3分，共36分)
1．下列事例中主要目的是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )
A．給手機充電
B．用電飯鍋煮飯
C．用電風(fēng)扇吹風(fēng)
D．摩擦起電
2．小明仔細觀察家中的電視機、電風(fēng)扇、白熾燈和節(jié)能燈四種電器，發(fā)現(xiàn)它們上面都標有“220 V 40 W”的字樣，若它們都在額定電壓下工作相同的時間，則產(chǎn)生的 熱量最多的是( )
A．電視機 B．電風(fēng)扇
C．白熾燈 D．節(jié)能燈
3．將兩只額定電壓相同的小燈 泡L1、L2串聯(lián)在電路中，如圖所示。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈L1較亮，燈L2較暗，其原因是( )
A．燈L1額定功率較大
B．燈L2兩端電壓較大
C．燈L1的電阻較大
D．通過燈L1的電流較大
4．小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖，他仔細觀察照片后，得到下列結(jié)論，你認為正確的是( )
A．電能表的額定功率為2 500 W
B．電能表的標定電流為5 A
C．拍照片時，小明家已消耗的電能為9 316 kW•h
D．拍照片時，小明家已消耗的電能為931.6 J
5．如圖所示是氣體酒精濃度測試儀原理圖，用于現(xiàn)場測試司機是否酒后駕車。其中電源電壓保持不變，R為定值電阻，R′為二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，其阻值隨氣體酒精濃度的增大逐漸減小。若某次測試中電流表示數(shù)較大，則說明( )
A．氣體的酒精濃度較大，R′阻值較小
B．氣體的酒精濃度較大，R′阻值較大
C．氣體的酒精濃度較小，R′阻值較小
D．氣體的酒精濃度較小，R′阻值較大
6．如圖所示的四個電路中，電源電壓U相同，R1＜R2，相同時間內(nèi)整個電路產(chǎn)生的總熱量由大到小的順序是( )
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．丁、甲、乙、丙 D．丙、乙、甲、丁
7.如圖所示，是研究電流熱效應(yīng)的部分實驗電路，甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值。比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時間內(nèi)分別產(chǎn)生的熱量Q甲、Q乙的大小，下面關(guān)系中正確的是( )
A．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙
B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙
C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙
D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
8．將兩個定值電阻R1、R2 并聯(lián)在電壓為U的電源兩端，R1消耗的功率為P1，R2消耗的功率為3P1，當把它們串聯(lián)在電壓為4U的電源兩端時，下列說法正確的是( )
A．R1兩端的電壓為U
B．R2消耗的功率變大
C．通過R2的電流變小
D．兩個電阻消耗的總功率為12P1
9．(哈爾濱)某同學(xué)利用如圖所示電路，測量額定電壓為2.5 V小燈泡的額定功率，下列說法錯誤的是( )
A．閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到B端
B．閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，一定是小燈泡燈絲斷了
C．當電壓表示數(shù)為2.5 V時，測出通過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率
D．實驗還可得知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮
10．在研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻 的關(guān)系時，通過觀察兩個燒瓶中細玻璃管中液面升高的快慢來判斷哪一段電阻絲的功率大，下列研究方法中與這種方法相同的是( )
A．研究電流時用水流比作電流，方便研究
B．研究光的傳播時，用光線來描述光的傳播路徑
C．要觀察電路中是否有電流，電流看不見、摸不著，就在電路中接入小燈泡，如果燈泡亮說明電路中有電流
D．研究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，保持電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系
11．如圖所示的電路中，不計溫度對燈絲電阻的影響，電源電壓保持不變。當在a、b間接入“6 V 6 W”的燈泡時，閉合開關(guān)，燈L恰能正常發(fā)光；斷開開關(guān)，在a、b間換接入一個“6 V 4 W”的燈泡后，再閉合開關(guān)，下列說法錯誤的是( )
A．燈L將變亮
B．燈L將變暗
C．換接的燈可能燒壞
D．電路總功率要變小
12．有兩只定值電阻RA和RB，各自的電流與電壓關(guān)系如U?I圖象中的A、B。則( )
A．若將它們串聯(lián)接在電源兩端，RA的電流是RB的2倍
B．若將它們并聯(lián)接在電源兩端，RA的電壓是RB的2倍
C．若將它們串聯(lián)接在電源兩端，RA的電功率是RB的2倍
D．若將它們并聯(lián)接在電源兩端，RA的電功率是RB的2倍
二、題(每空2分，共26分)
13．一只“6 V 3 W”的電燈，當它正常工作時，通過燈絲的電流為______A，燈絲的電阻是______Ω。
14．把標有“8 V 4 W”和“12 V 8 W”的兩盞電燈L1和L2串聯(lián)后接在某電路中，為了保證兩燈長時間都不燒壞，電路兩端所加電壓的最大值是______V。若將這兩盞燈并聯(lián)使用，也保證兩燈長時間都不燒壞，在電路兩端所加最大電壓下，通過L2的電流是______A。
15．為了搞好城市管理，某市在部分交叉路口相繼安裝了交通紅綠燈和電子警察監(jiān)控系統(tǒng)。如圖所示為某一路口的紅綠燈設(shè)施。已知三只燈泡均標有“220 V 40 W”字樣，其中一只燈泡的電阻是______Ω，該設(shè)施正常工作一天(24 h)將消耗______kW•h。
16．現(xiàn)有“220 V 100 W”的電燈泡一只，若將它接在家庭電路中，通過該燈泡的電流為______A；若將它接在電壓為“110 V”的電路中，該燈泡的電阻為______Ω(不考慮溫度對電阻的影響)，實際功率為______W，消耗1 kW•h的電能可供它連續(xù)工作______h。
17．電阻R1上標有“1.5 A 6 Ω”字樣，其中“1.5 A”是允許通過R1的最大______，R2上標有“1 A 10 Ω”字樣，將R1和R2并聯(lián)在電路中，電路兩端最多允許加______V電壓，此時電路消耗的總功率是______W。
三、實驗探究題(每題8分，共16分)
18．小明利用如圖甲所示的實驗器材，“測定2.5 V小燈泡的功率”。
(1)以筆畫線代替導(dǎo)線，將實驗電路補畫完整，并使滑動變阻器連入電路中的阻值最大。
(2)小明正確連好電路后，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)為3 V。請指出故障的原因。
(3)排除故障后，小明移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端達到額定電壓時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是多少？
19．電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)。李明同學(xué)要通過實驗探究電功跟電壓的關(guān)系，他選用的器材如圖所示。其中甲、乙兩 容器完全相同，電阻絲R1的阻值大于電阻絲R2的阻值。
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他把實驗電路連接完整。
(2)他在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是______。
(3)在這個實驗中，李明是通過觀察比較__________來比較電流做功多少的。電流通過電阻絲__________做的功多(填R1或R2)。
(4)由這個實驗可以得到的結(jié)論是：__________________________________。
四、(每題11分，共22分)
20．小明利用標有“6 V 6 W”的燈泡L1和“6 V 3 W”的燈泡L2進行實驗。
(1)當L1正常發(fā)光時通過的電流多少A?
(2)如圖甲所示：OA和OB分別為通過燈泡L1和L2中的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的曲線。
①現(xiàn)將兩燈連入圖乙所示電路，要使其中一個燈泡正常發(fā)光，電路中電流表的示數(shù)為多少安？
②電源的電壓是多少伏？
③電路消耗的總功率為多少瓦？
21．如圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖，R1、R2為電熱絲，其中R2＝242 Ω。工作時，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服。
(1)電熱絲是利用電流的________效應(yīng)工作的。分析電路圖，閉合S1，當S2________時，電熨斗處于高溫擋。
(2)電熨斗處于低溫擋時，正常工作功率為1 100 W，求：通過電路的電流是多大？R1的電阻是多大？通電3 in產(chǎn)生的熱量是多少？
(3)若將該款電熨斗進行改造，使其正常工作時 高溫擋功率為1 000 W，要求只改變其中一個電熱絲的阻值，請你通過分析和計算，求出該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少？
參考答案
1答案：B 點撥：A選項中，給手機充電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；B選項中，用電飯鍋煮飯，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；C選項中，用電風(fēng)扇吹風(fēng)，電能轉(zhuǎn)化為機械能；D選項中，摩擦起電，實質(zhì)上是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。
2答案：C 點撥：在消耗相同電能的情況下，白熾燈產(chǎn)生的熱量最多。
3答案：C 點撥：因兩燈串聯(lián)，根據(jù)公式P＝I2R可知， 較亮的燈電阻大。
4答案：B
5答案：A 點撥：由電流表示數(shù)較大說明電路電阻較小，由題意可知是氣體的酒精濃度較大。
6答案：C 點撥：因電壓不變，電路電阻不同，所以比較電熱常用的公式是Q＝U2t/R，由公式可知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越少，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多。
7答案：C 點撥：根據(jù)題意可知，甲、乙串聯(lián)，電流相等 ，即R甲＜R乙，I甲＝I乙，根據(jù)U＝IR可知，U甲＜U乙；電流通過電阻絲發(fā)熱，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以Q＝W＝UIt，可見Q甲＜Q乙。
8答案：D 點撥：當電阻R1、R2并聯(lián)時，R1、R2兩端電壓相同(均為U) ，消耗的功率P2＝3P1，根據(jù)電功率公式P＝ 可知P1＝ ，R1＝3R2，I2＝ ；當電阻R1、R2串聯(lián)在電壓為4U的電源上時，電流I′＝I1′＝I2′＝ ，故C選項錯誤；根據(jù)歐姆定律變形式U＝IR知U1＝3U2，又U1＋U2＝4U，所以U1＝3U，U2＝U，P2′＝P2，故A、B選項錯誤；兩個電阻消耗的總功率
P總＝ ＝12P1，故D選項正確。
9答案：B 點撥：閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，可能是滑動變阻器電阻太大，使電路中電流太小，當然也可能是小燈泡燈絲斷了，故B選項說法錯誤，其他選項說法均正確。
10答案：C 點撥：A選項應(yīng)用了類比法，B選項應(yīng)用了建立模型法，C選項應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，D選項應(yīng)用了控制變量法。新 課 標 第 一 網(wǎng)
11答案：A 點撥：接入的燈泡與L串聯(lián)，當接入“6 V 6 W”的燈泡(其電阻為6 Ω)時，L恰
能正常發(fā)光，若再接入“6 V 4 W”的燈泡(電阻為9 Ω)，則L分得的電壓低于其額定電壓，實際功率變小，所以燈將會變暗。
12答案：C 點撥：由圖可得A的電阻是B的兩倍，在串聯(lián)電路中，電功率 與電阻成正比，所以C正確。
13答案：0.5 12
點撥：當小燈泡正常工作時，小燈泡兩端的電壓為6 V，功率為3 W，由P＝UI可知I＝ ＝ ＝0.5 A，由P＝UI＝ 可知R＝ ＝12 Ω。
14答案：17 0.44
點撥：兩燈的電阻R1＝16 Ω，R2＝18 Ω，允許通過的最小電流I＝0.5 A，所以最大電壓U＝IR＝0.5 A×34 Ω＝17 V。并聯(lián)時，電路電壓最大是8 V，所以通過L2的電流I2＝U/R2＝8 V/18 Ω＝0.44 A。
15答案：1 210 2.88
點撥：R＝ ＝1 210 Ω，W＝3Pt＝0.04 kW×24 h×3＝2.88 kW•h。
16答案：0.45 484 25 40
點撥：I＝ ≈0.45 A，電阻R＝ ＝484 Ω，P實＝ ＝25 W，t＝ ＝40 h。
17答案：電流 9 21.6
點撥：電阻上標的1.5 A和1 A表示允許通過的最大電流，若電流超過此值，電阻將被燒壞；兩電阻允許加的最大電壓分別為U1＝I1R1＝1.5 A×6 Ω＝9 V，U2＝I2R 2＝1 A×10 Ω＝10 V。兩電阻并聯(lián)時，電壓相等，故電壓不超過9 V時，兩電阻都不會被燒壞，所以將R1和R2并聯(lián)時，電路兩端最多允許加9 V的電壓；此時 兩電阻的功率分別為
P1＝ ＝13.5 W，
P2＝ ＝8.1 W，所以此時該電路中消耗的總功率為
P＝P1＋P2＝13.5 W＋8.1 W＝21.6 W。
18答案：(1)如圖
(2)小燈泡斷路 (3)0.6 W
點撥：(1)連接電路時，由于電源電壓為3 V，所以電壓表的量程要選擇0～3 V，從圖乙可知電流表的量程要選用0～0.6 A，要注意電流從“＋”接線柱進，從“－”接線柱出，滑動變阻器要“一上一下”選擇接線柱，下面的接線柱要選擇遠離滑片的那個接線柱；(2)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中出現(xiàn)斷路，而電壓表示數(shù)為3 V，說明與電壓表并聯(lián)的電路斷路，即小燈泡斷路；(3)小燈泡的額定電壓是2.5 V，從圖乙可知此時的電流為0.24 A，所以小燈泡的額定功率是P＝UI＝2.5 V×0.24 A＝0.6 W。
19答案：(1)如圖所示 (2)使R1、R2兩端的電壓不同 (3)溫度計示數(shù)的變化 R1 (4)在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多
點撥：要探究電流做的功與電壓的關(guān)系，應(yīng)保證電流和通電時間相同，所以采用串聯(lián)的方法。在電流相同時，由于兩電阻絲的電阻不同，所以它們兩端的電壓不同。實驗中通過溫度計的示數(shù)變化來反映電流產(chǎn)生的熱量多少，是轉(zhuǎn)換的方法。
20答案：解：(1)I1＝P1/U1＝6 V/6 W＝1 A 。
(2)①由圖象可知L1和L2正常工作電流分別為I1＝1 A和I2＝0.5 A，由于兩燈串聯(lián)，所以電路中正常工作的電燈應(yīng)為L2
電流表示數(shù)為I＝0.5 A。
②由圖象可知電路中電流為0.5 A時，U1′＝2 V；U2＝6 V
電源電壓U＝8 V。
③電路總的電功率P＝UI＝8 V×0.5 A＝4 W。
21答案：(1)熱 閉合
(2)低溫擋工作時，電路中的電流：
I1＝ ＝5 A
R1的電阻：
R1＝ ＝44 Ω
通電3 in產(chǎn)生的熱量：
Q＝I2Rt＝(5 A)2×44 Ω×3×60 s＝1.98×105 J
或Q＝W＝Pt＝1 100 W×3×60 s＝1.98×105 J
(3)電熨斗正常工作時，R2的功率：
P2＝ ＝200 W
要使高溫擋功率為1 000 W，改變R1為R1′，則R1′的功率：
P1′＝P－P2＝1 000 W－200 W＝800 W
R1′的電阻：
R1′＝ ＝60.5 Ω
點撥：(1)電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的，當S1、S2都閉合時，R1、R2并聯(lián)的總電阻小于R1，根據(jù)電功率公式P＝ 知，電壓不變的情況下，這時的電功率大，所以為高溫擋。(2)低溫擋工作時，電路中只有R1，所以電流、電阻、熱量可以分別通過電功率公式I1＝P1U、歐姆定律公式R1＝ 、焦耳定律公式Q＝I2Rt求出。(3)電熨斗正常工作時，R2的功率利用電功率公式P2＝ 求出；要使高溫擋功率為1 000 W，可改變R1為R1′＝ ，P1′可以通過總功率與R2功率之差求得。
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