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- 2022-07-17 发布
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优秀学习资料欢迎下载电功率1.如下列图的是探究焦耳定律的试验装置,已知R1<R2,闭合开关后,通过两端电阻丝的电流I1等于I2,电阻丝两端的电压U1小于U2;2.如图1所示的是一就公益广告,浓浓的孝心透着社会主义核心价值观;小明的爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图2〔甲部分〕所示,电热足浴器某次正常工作时掌握面板显示如图2〔乙部分〕所示,求:(1)此时足浴器的工作电流;〔运算结果保留一位小数〕(2)足浴器装入最大容量、初温为22℃的水,当水温达到掌握面板上显示的温度时水所吸取的热量;(3)上述加热过程耗时16min,该足浴器的热电效率;图1图2解:〔1〕由图乙可知,此时电热足浴器的电功率P=500W,P500W由P=UI得,此时足浴器的工作电流I=U=220V≈2.3A;优秀学习资料欢迎下载(2)足浴器装入最大容量时水的体积V=5L=5dm3=5×10-3m3,由ρ=m得,水的质量Vm=ρV=1.0×103优秀学习资料欢迎下载3吸kg/m3×5×10-3m3=5kg,就水所吸取的热量Q=cm〔t-t〕=4.2×10J/〔kg·℃〕×5kg×〔42℃-22℃〕05=4.2×10J;(2)加热时间t=16min=960s,W5由P=t得,电热足浴器消耗的电能W=Pt=500W×960s=4.8×10J,5优秀学习资料欢迎下载Q吸就该足浴器的热电效率η==4.2×10J5=87.5%;优秀学习资料欢迎下载W4.8×10J答:〔1〕此时足浴器的工作电流为2.3A;(2)当水温达到掌握面板上显示的温度时水所吸取的热量为4.2×105J;(3)上述加热过程耗时16min,该足浴器的热电效率为87.5%;3.某市中考试验操作考试时,试验员为同学们“探究小灯泡的额定电功率”预备了以下器材:额定电压为2.5V的小灯泡〔正常发光时电阻约为10Ω〕、规格为“10Ω1A”的滑动变阻器、新干电池4节、开关、电流表、电压表、导线如干;【设计试验与制订方案】\n优秀学习资料欢迎下载(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整;(2)在闭合开关前,应将滑片P移到最右〔选填“左”或“右”〕端;(3)在虚线方框内画出对应的电路图;(4)经检查,电路连接无误,各元件完好;闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,存在这种问题的缘由是电源电压过大,让小灯泡正常发光最简便的方法是削减一节干电池;(5)解决上述问题后,移动滑片P使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数图如乙所示,就小灯泡的额定功率是0.5W;[解析]〔1〕如下列图:〔3〕依据实物图,画出电路图如下图:4.试验:测量小灯泡的电功率【试验器材】额定电压为2.5V的小灯泡〔正常发光时的电阻约为6Ω〕、滑动变阻器〔“10Ω2A”〕、新的干电池两节、开关、导线如干等;【试验原理】P=UI【试验步骤】优秀学习资料欢迎下载(1)连接电路时,开关要断开;如图甲所示的实物图连接中,连接不妥之处为误;电流表量程挑选错\n优秀学习资料欢迎下载(1)闭合开关后,如显现下表所述的现象,请在表中空格处填写可能的缘由:优秀学习资料欢迎下载电灯的现象亮暗电流表电压表可能的缘由优秀学习资料欢迎下载1亮有示数无示数电压表断路2不亮无示数有示数小灯泡断路(2)排除故障后,当移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示;如要测量小灯泡的额定功率,此时应在此位置基础上将滑片P向左〔选填“左”或“右”〕移动,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,就小灯泡的额定功率是1W;4.如下列图,电源电压恒定,小灯泡上标有“2V1W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω;求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l/5位置时,小灯泡L恰好正常发光,电源电压是多少?(3)断开开关S2,闭合开关S、S1、S3,将滑片P移到a端时,电流表示数为2A,此时电压表示数是多少?定值电阻R1的阻值是多少?优秀学习资料欢迎下载U2LP解:〔1〕RL==L(2V)1W2=4Ω优秀学习资料欢迎下载(2)当断开开关S1,闭合开关S、S2、S3时,R1被短路,灯泡L与R2串联:R2=1/5×50Ω=10Ω优秀学习资料欢迎下载PLUI=IL==L1W2V=0.5A优秀学习资料欢迎下载U总=IR总=I〔R2+RL〕=0.5A×〔10Ω+4Ω〕=7V(2)当断开开关S2,闭合开关S、S1、S3,滑片P移到a端时,灯泡L与R1并联;由于小灯泡两端的实际电压为7V,远大于它的额定电压2V,故小灯泡将被烧断,电压表示数为7V;此时电路中只有电阻R1在工作;U7VR1=I=2A=3.5Ω5.在测定性试验中:(1)如下列图,在圆圈中填上电流表或电压表的符号;只闭合开关S3,可以测量小灯泡的功率;请设计测量小灯泡功率时的记录试验数据的表格;\n优秀学习资料欢迎下载测量小灯泡的功率的记录试验数据表格试验次数U/VI/A灯泡亮度P/W(1)如下列图,只闭合开关S2和S4,电源电压保持3V不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,就电路中答应的最大总功率是1.8W;4.〔不定项挑选〕如下列图的是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式,其发热功率不同;以下关于甲、乙、丙、丁四种连接方式的说法正确选项〔BCD〕A.甲的发热功率与丙的发热功率相等B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍5.如下列图,这是某地区的一种外表表盘,它是电能表,此时的表盘读数是61121K;6.如下列图,电路中电源电压可调,小灯泡L1标有“6V6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V12W”的字样;〔假设小灯泡电阻不变〕(1)闭合S2,断开S1、S3,调剂电源电压使电压表V2的示数为6V,求L2的实际功率;(2)闭合S1、S3,断开S2,调剂电源电压使电压表V1的示数为3V,求L1的电阻;(3)闭合S1、S2、S3,画出此时的等效电路图;调剂电源电压为18V,求此时L3的实际功率;\n优秀学习资料欢迎下载解:〔1〕闭合S2,断开S1、S3时,L2、L3两灯串联,U2实=U2额=6V,就P2实=P2额=12W;(2)闭合S1、S3,断开S2时,L1、L3两灯并联,据题意,小灯泡电阻不变;优秀学习资料欢迎下载2U1额PR1==1额(6V)6W2=6Ω优秀学习资料欢迎下载(2)S1、S2、S3均闭合时,L1、L3两灯并联,L2短路,等效电路如下列图:由于L3两端的电压远高于其额定电压,就L3被烧坏,所以实际功率为0W;5.江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案:每月耗电第一挡电量为150度及以内,维护现行价格不变,即每度电0.6元;其次挡电量为151至280度,每度电0.65元;第三挡电量为281度以上,每度电0.9元;小袁家上月初和上月底电能表的示数如下列图,就她家上月用电为215kW·h;如据此听证方案运算,她家上个月电费要比原先多付3.25元;电功率一、填空题1.标有“220V40W”的灯泡甲和“220V100W”的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发觉乙灯泡的灯丝较粗;如将这两个灯泡串联在220V的电源上,就甲灯泡更亮一些;〔选填“甲”或“乙”〕2.英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量试验,争论电流产生的热量,提出了焦耳定律,焦耳定律可用公式Q=I2Rt来表示;某家庭单独使用电饭锅,用时15min,电能表的示数由图甲示数变成图乙示数,就该电饭锅在这段时间内消耗电能约为0.4_kW·h;3.小明家新买了一个电热水器,刚接入电路,家里的空气开关就断开了;他猜想造成空气开关断开的\n优秀学习资料欢迎下载缘由是:①连入电路中的用电器总功率过大:②电热水器或插头处短路;于是他请电工师傅检修后,将空气开关复位,只让电热水器单独工作,家里标有“2000r/〔kW·电h〕能”表的转盘3min内转了100转,电热水器的功率为1_000W;小明的猜想②〔选填序号〕是正确的;〔已知电热水器接入电路前,小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W,空气开关答应通过的最大电流为40A〕二、挑选题4.电业局为每一户居民安装了一个外表,用该外表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而运算出该交多少电费;该外表的中文标准名称及国际通用读数单位是〔A〕A.电能表-kW·hB.电压表-VC.电流表-AD.电表-度5.家用空调正常工作时的电功率最接近〔A〕A.1000WB.100WC.10WD.1W6.小萌在更换灯泡时发觉灯泡上标有“220V40W”的字样;以下说法中正确选项〔D〕A.该灯泡只能在220V电压下工作B.该灯泡的实际功率是40W不变C.该灯泡每秒消耗的电能是40WD.该灯泡正常发光时的功率是40W7.小红在做“探究串联电路电压的规律”试验时,连好了如下列图的电路,闭合开关S后发觉L1正常发光,L2只能柔弱发光,以下对于这一现象产生缘由的分析中,合理的是〔D〕A.灯泡L2发生了断路B.灯泡L2发生了短路C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小8.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确选项〔B〕9.如下列图的是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的试验电路,以下说法正确选项〔C〕A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同\n优秀学习资料欢迎下载B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高5.已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω.就在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为〔A〕A.720J,120JB.720J,720JC.720J,600JD.600J,120J[解析]电动机产生的热量Q=I2Rt=〔2A〕2×0.5Ω×60s=120J;电动机消耗的电能为W=UIt=6V×2A×60s=720J;故A项正确,B、C、D项错误;11.电炉通电一段时间后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却几乎不发热,这主要是由于〔D〕A.通过导线的电流大于通过电炉丝的电流B.导线的电阻远大于电炉丝的电阻C.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流D.导线的电阻远小于电炉丝的电阻优秀学习资料欢迎下载[解析]电炉丝与导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,由于Q=I阻越大,相同时间内产生的热量越多;三、简答题与运算题12.综合问答一家庭中的物理:2Rt,R电炉丝>R导线,即电优秀学习资料欢迎下载小雨用电热水器将水加热;他洗完头发开窗通风时被风一吹感到凉;他看到妈妈腌的鸡蛋悬浮在盐水中;请用〔开头4个字〕⋯⋯〔结尾4个字〕将你所选的内容写出来,并用所学的学问进行说明;答:①电热水器⋯⋯将水加热:电能转化为内能;②洗完头发⋯⋯吹感到凉:开窗通风时风一吹,加快了人体表面的空气流速,从而加快了人身上水分的蒸发,水蒸发要吸热,所以人会感觉很凉;③看到妈妈⋯⋯在盐水中:由于鸡蛋的密度小于盐水的密度,所以,腌的鸡蛋悬浮在盐水中;13.如图是电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为挡位自动掌握开关,R0和R均为电热丝,R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如表所示〔低温焖饭挡额定功率模糊不清〕;求:优秀学习资料欢迎下载(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能;(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率;(3)电热丝R的阻值;某型号电饭锅额定电压220V额定功率高温烧煮840W低温焖饭电源频率50Hz优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载解:〔1〕电饭锅高温烧煮的功率P高=840W,烧煮时间t=0.5h=1800s,由P=消耗的电能W=P高t=840W×1800s=1.512×106J;W得,电饭锅高温烧煮t\n优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载(2)当开关S闭合、S1断开时,仅有R0接入电路,电路电阻较大,依据P=U2R可知,电压肯定时,电路U2优秀学习资料欢迎下载电阻越大,电功率越小,此时电饭锅处于低温焖饭状态;电饭锅低温焖饭时的额定功率P低=R0=(220V)21210Ω=40W;优秀学习资料欢迎下载(3)当开关S、S1都闭合时,电热丝R、R0并联接入电路,电路电阻较小,依据P=U2R可知,电压肯定时,优秀学习资料欢迎下载电路电阻越小,电功率越大,此时电饭锅处于高温烧煮状态;就电热丝R消耗的电功率P=P高-P低=840W-40W=800W,优秀学习资料欢迎下载由P=U得,电热丝R的阻值R=U=22RP(220V)2=60.5Ω;800W优秀学习资料欢迎下载答:〔1〕电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能为1.512×106J;(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W;(3)电热丝R的阻值为60.5Ω;14.把分别标有“220V40W”和“36V40W”的两只白炽灯L1和L2,串联接在电压恒为220V的照明电路中,且两灯电阻不变,求:(1)两只灯泡的电阻;(2)两只灯泡实际功率之比;优秀学习资料欢迎下载解:〔1〕由P=U2U可得:R=2(220V)21==1210Ω;R=2(36V)2U2==32.4Ω;优秀学习资料欢迎下载R1P140W2P2240W优秀学习资料欢迎下载〔2〕由于串联电路中到处电流相等,因此由P=I025∶81;R可得,P1实∶P2实=R1∶R2=1210Ω∶32.4Ω=3优秀学习资料欢迎下载答:〔1〕两只灯泡的电阻分别为1210Ω和32.4Ω;〔2〕两只灯泡实际功率之比为3025∶81;315.小强买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表,小强装了1L的水,加热6min后把水烧开,水壶自动断电;已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20℃,优秀学习资料欢迎下载3c水=4.2×10J/〔kg℃·〕,ρ水=1.0×10kg/m3;求:优秀学习资料欢迎下载(1)这壶水吸取的热量;(2)电热水壶的热效率;(3)在用电高峰期,电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率;自动电热水壶型号WL100F电源220V50Hz额定功率1100W容量1L优秀学习资料欢迎下载解:〔1〕m由ρ=V得,水的质量5m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;优秀学习资料欢迎下载水上升到100℃吸取的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/〔kg℃·〕×1kg×〔100℃-20℃〕=3.36×10J;优秀学习资料欢迎下载t(2)由P=W得,电热水壶在6min消耗的电能为W=Pt=1100W×6×60s=3.96×105J;优秀学习资料欢迎下载Q吸电热水壶的热效率为η=3.36×10J≈84.8%;优秀学习资料欢迎下载5W=3.96×105JU2U2(220V)2优秀学习资料欢迎下载(3)由P=UI=R得,电热水壶的电阻R=P=1100W=44Ω\n优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载当电压为198V时,实际功率为P′=U′2R=(198V)2=891W;44Ω优秀学习资料欢迎下载答:〔1〕这壶水吸取的热量为3.36×105J;(2)电热水壶的热效率84.8%;(3)电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率为891W;四、试验与探究题14.用如图甲所示的电路测量“小灯泡的电功率”,所用器材有:电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡L〔电阻约为10Ω〕,以及符合试验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线;(1)用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物电路连接完整;〔导线不能交叉〕(2)移动变阻器的滑片P至某点时,如图丙所示,电压表的示数为2.0V,电流表的示数为0.24A,小灯泡的电功率为0.48W;该试验中滑动变阻器除了爱护电路外,仍有调剂灯的两端电压作用;(3)在测量小灯泡的额定功率时,移动滑片P,同时眼睛应凝视电压表的示数,并观看小灯泡的亮度,记录另一只电表的示数;[解析]〔1〕依据I=U可得,灯泡中的电流I=U=2.5V=0.25A<0.6A,所以电流表的量程挑选0~0.6ARR10Ω的量程;故将电流表0.6A的接线柱与灯泡左接线柱相连,如下列图:(2)由丙可知,电压表量程0~3V,分度值是0.1V,电压表示数2.0V,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.24A,灯泡功率P=UI=2.0V×0.24A=0.48W;此题滑动变阻器的作用是使电压表的示数为额定电压2.5V,因此具有调剂灯两端电压的作用;(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,眼睛应凝视电压表的示数,使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止,此时灯泡的实际功率才等于灯泡额定功率;因此眼睛应凝视电压表的示数;15.某同学做“测定小灯泡的电功率”试验,电源电压3V且保持不变,滑动变阻器标有“3A5Ω的”字样,所用小灯泡是额定电压为“2.5V”和“2.2V中”的一个;\n优秀学习资料欢迎下载(1)电路图如图甲所示,图中尚有两根导线未连接,请用笔画线代替导线补上;(2)在连接电路中,开关应处于断开〔选填“闭合”或“断开”状〕态;(3)闭合开关前,滑动变阻器上的滑片,应移到左〔选填“左”或“右”端〕;(4)闭合开关后,移到滑动变阻器的滑片,发觉滑片在中点邻近位置时,小灯泡正常发光,此时电流表优秀学习资料欢迎下载示数如图乙,小灯泡的额定电流为0.3A,就该试验中所用小灯泡的额定功率为0.66W;连续移优秀学习资料欢迎下载到滑动变阻器的滑片,发觉小灯泡发出刺眼的亮光,就此时小灯泡的功率大于〔选填“大于”“等于”或“小于”额〕定功率;[解析]〔1〕灯泡额定电压为2.5V或2.2V,电压表挑选0~3V量程,与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;将开关左端接线柱与电流表负接线柱相连,将灯泡右端接线柱与电压表“3”接线柱相连,如图:14.在“测定小灯泡的电功率”的试验中〔小灯泡有“3.8V字”样〕,电源电压恒定;(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮;(2)在检查连接时,变阻器滑片P应移到A〔选填“A”或“B”端〕,目的是为了爱护电路;(3)试验时,要使小灯泡正常发光,应移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为3.8时,电流表示数如图乙所示,通过灯泡的电流为0.3A,灯泡的额定功率为1.14W;\n优秀学习资料欢迎下载(1)做完试验后,小明看到试验台上有一个定值电阻R,上边的数字模糊不清,想测出它的阻值,可是发觉电压表损坏,经过小组争论设计了如图丙和丁两个电路图,小明认为利用前面的数据和这两个电路图,都能测出R的阻值;你认为能测出R阻值的电路图是丙;[解析]〔1〕测小灯泡功率的试验中,滑动变阻器应串联入电路中,题中要求“滑动变阻器的滑片P向右端移动时小灯泡变亮”,所以此时变阻器连入阻值变小,应将接线柱B接入电路中;电压表与灯泡并联测其电压,灯泡额定电压3.8V,所以电压表使用0~15V量程,如下列图:(2)为了爱护电路,滑片应置于最大阻值处,所以变阻器的滑片P应移到A端;(3)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光;由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;(4)图丙,只闭合开关S1时,电流表测灯泡的电流,移动滑片使电流表示数等于灯泡正常发光的电流0.3A,此时R两端电压等于灯泡的额定电压3.8V;然后只闭合开关S2,电流表测出总电流,依据并联电路的电流特点得到R的电流,再由欧姆定律运算R的电阻,所以丙图可行;丁图中,无论开关处于何种状态,都难以确定灯泡是否正常发光,这样就不能得到R的电压和电流,故丁图不行行;14.采纳如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管中的液面发生变化,通过观看U形管的液面变化情形比较出瓶内电阻丝的发热多少;(1)如下列图的是探究电流产生的热量跟电流的关系,通电一段时间后,左瓶〔选填“左瓶”或“右瓶”内〕的电阻丝产生的热量多;(2)让试验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少;此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系,一段时间后电阻丝产生的热量左瓶〔选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”多〕;