1、1 第十三章 电功和电功率 1小雯把标有“220 V 150 W”的电冰箱、电风扇、电热毯都接入220 V的电路中,在相同的时间内( ) A.电冰箱产生的热量多 B.电热毯产生的热量多 C.电风扇产生的热量多 D.产生的热量一样多 2下面关于电功率的说法中正确的是( ) A.电功率是表示电流做功多少的物理量 B.用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率越大 C.串联的几只灯泡工作时,电阻大的灯泡的电功率小 D.灯泡两端的电压不等于其额定电压时,消耗的电功率可以等于其额定功率 3用电器是将电能转化为其他形式能的器件,下列用电器中,将电能转化为机械能的是( ) A.电熨斗 B.电灯 C.洗衣机
2、D.电视机 4.电能表可以直接测量( ) A.电流通过用电器所做的功 B.电路两端的电压 C.电路中的电流 D.用电器消耗的电能的快慢 5.下列用电器在工作过程中,电能几乎全部转化为内能的是( ) A.电脑 B.电风扇 C.洗衣机 D.电熨斗 6.电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费,该 仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是( ) A.电能表kWh B.电压表V C.电流表A D.电表度 7.把“220 V 800 W”的电炉丝改装后接在110 V的电源两端,欲使改装后的实际功率仍为800 W,下列改装方案中,行 之有效的做法是(
3、) A.截取原电炉丝长度的二分之一接入电路 B.将两根相同规格的电炉丝串联接入电路 C.将两根相同规格的电炉丝并联接入电路 D.将原电炉丝对折后,接入电路 8.如图所示,电源电压为6 V,定值电阻R=20 ,在S闭合的情况下,下列说法正确的是( ) A.在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数 B.不能在a、b两点间接入一个电流表 C.在a、b两点间接入一个“3 V 0.5 A”的小灯泡,小灯泡能正常发光 D.在a、b两点间接入一个10 的电阻,电路消耗的电功率为2 W 9.小王家的空气开关发生了跳闸,则一定是电路中( ) A.发生了短路 B.用电器总功率过大 C.电压大于220
4、 V D.总电流过大 10.在家庭电路中若发生以下三种情况:灯座里的两个线头相碰,开关里的两线头相碰,两孔插座中的两线头 相碰。其中会引起电路中熔丝熔断的是( ) A. B. C. D.2 11.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片P在a端时,电流表的示数为2.4 A,电压表的示 数为12 V;滑片P移动到中点时,R 1 消耗的功率为P 1 ;滑片P移到b点时,R 1 消耗的功率为P 1 ,P 1 P 1 =259,滑片 P在中点和在b端时,R 2 消耗的功率之比为( ) A.12 B.53 C.259 D.2518 12.如图所示,闭合开关,发现灯泡甲比灯泡乙亮,在该电
5、路中,关于电流、电压、电阻的判断正确的是( ) A.I 甲 =I 乙B.U 甲 P 乙 ,根据串联电路中电功率的计算公式P=I 2 R,可知灯泡甲的电阻比灯泡乙的电阻大(R 甲 R 乙 ); 因为串联电路中I 甲 =I 乙 ,且R 甲 R 乙 ,由U=IR可知U 甲 U 乙 。故选A。 13答案:A 解析:由串联电路电压规律可知,并联部分分得的电压越来越大,即灯泡两端电压越来越大,由欧姆定律可知灯泡中 的电流越来越大,由P=UI可知,灯泡消耗的电功率不断增大,故选A。 14答案:A 解析:电压表测量R 2 两端电压,P在B端时,由乙图可知 U=14 V,I=0.2 A 设电源电压为U 0 ,则
6、 = =0.2 A 当I=0.4 A时,U=10 V9 则有 =0.4 A 联立可得R 2 =70 ,U 0 =18 V,R 1 =20 当I=0.4 A时,U=10 V,得R 2 = = =25 当P在A端时,电路总功率最大,P m = = =16.2 W 故只有A项正确。 15答案:B 解析:由于滑动变阻器滑片的作用是调节灯两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表示数 的变化,当电压表达到额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度,故选B。 16答案:A 解析:家用空调正常工作时的电功率最接近1 000 W,故选A。 17答案:D 解析:1度电可供25 W的灯泡正常发光
7、的时间t= = =40 h,故选D。 18答案:B 解析:当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率;闭合开关后,小灯泡不发光的 原因有很多,如小灯泡短路,灯座接触不良等,故不一定是小灯泡灯丝断了;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到B 端,即其电阻最大位置;小灯泡的亮度与小灯泡的实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越亮。故选B。 19答案:C 解析:由于每个灯泡均相同,每个灯泡正常发光时的电流均为I= = =0.1 A,若将它们并联,则电路中的总电流 I 甲 =0.1 An=0.1n A;若将它们串联,串联电路电流处处相等,则电路中的电流为I 乙 =0.1 A;所以
8、I 甲 =nI 乙 。电路 中的总功率P 甲 =UI 甲 =U0.1n A,P 乙 =UI 乙 =U0.1 A,故P 甲 =nP 乙 。故选C。 20答案:B 解析:连接电路时,开关应断开,变阻器连入电路的阻值应最大;电流表的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,故电流 为0.3 A,电压表量程为03 V,分度值为0.1 V,小灯泡正常工作时,灯泡电压为2.4 V,根据功率公式可知,灯的额 定功率P=UI=2.4 V0.3 A=0.72 W,此时灯泡电阻R= = =8 ;滑片P向a端滑动,变阻器连入电路的电阻变 小,变阻器分得的电压减小,则电压表的示数将变大;滑片P向b端滑动,变阻器连入电
9、路的电阻变大,电路中的电流 变小,根据P=I 2 R可知,灯的功率减小,实际功率小于额定功率。故选B。 21答案:C 解析:小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的;将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同;应选用两只 不同规格的小灯泡,比较两只小灯泡的亮暗,并比较两电流表的示数大小,总结规律;由于并联电路中干路电流等于 两支路电流之和,故将其中一只电流表移到干路上也可以完成实验。故选C。 22答案:C 解析:电阻丝跟导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故A错误;因为Q=I 2 Rt,R 电阻丝 R 导线 ,所以相同时 间内产生的热量:Q 电阻线 Q 导线 ,即相同时间内导线产生的热量
10、小于电阻丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故 C正确,B、D错。 23答案:C 解析:计算器工作时主要把电能转化为光能与声能;电风扇工作时主要把电能转化为机械能;电暖气工作时将电能 转化为内能;电视机工作时主要把电能转化为光能与声能。故选C。 24答案:B10 解析:根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量Q=I 2 Rt,所以选B项。A项是计算用电器消耗电能的公式,对于非纯 电阻电路,产生的热量小于消耗的电能,所以A项错。C项是根据欧姆定律对电能公式的变形,同样不能用于计算非 纯电阻电路产生的电热。 25答案:C 解析:图中灯泡和插座是并联的关系,A项错。电灯的开关接在了零线上,虽然开关
11、已断开,但并没有将灯与火线切 断,所以试电笔接触M点时氖管仍然会发光,B项错。电灯开关没有接在火线上,所以接法错误;三孔插座的接法错误,左 孔应接零线,中间孔应接地线,所以C项说法正确。两孔插座的左孔接的是零线,试电笔插入左孔,氖管不会发光,所 以D项错。 26答案:B 解析:总开关的作用是便于在检修电路和更换电路元件时切断电路;总开关应安装在保险装置的前面;控制用电器 的开关要连接在火线和用电器之间,断开开关时,用电器与火线断开,更安全;控制用电器的开关短接时,用电器并没 有短路,不会引起空气开关跳闸。故选B。 27答案:B 解析:从安全的角度分析,保险丝必须装在火线上;使用电冰箱时金属外壳
12、一定要接地,防止漏电时发生触电事故; 铜丝的熔点高,用铜丝代替保险丝,在电流异常升高到一定的高度时,不能自身熔断,切断电流,起不到保险作用;发 现有人触电时,应先切断电源,再进行施救。故选B。 28答案:D 解析:前三个选项中的做法,都可能使人体直接接触火线,造成触电事故,故都是不安全的;洗衣机的外壳接地后,一 旦发生漏电,能及时传向大地,防止触电事故的发生,该做法符合安全用电的要求。 29答案:A 解析:当只闭合S 1时,L 0 和L 1 发光都偏暗,说明两灯两端的电压均小于220 V,两灯串联,灯泡L 1 所在支路正常,A 项正确;当只闭合S 2 时,L 0 正常发光,说明L 0 两端的电
13、压为220 V,L 2 被短路,灯泡L 2 所在支路短路,B项错误;当只 闭合S 3 时,L 0 不发光,说明灯泡L 3 所在支路是断开的,C项错误;综上所述,装好保险丝,合上所有开关后,电路会发生 短路,保险丝熔断,灯泡都不能工作,D项错误。故选A。 30答案:B 解析:断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,B、D之间发生短路,灯泡不亮,由于电流过大导致熔丝 熔断,但灯泡是完好的,故A、C正确;熔丝熔断时熔丝和导线串联,故电流相等,故B错误;由安全用电的知识可知, 绝对不能用铜丝代替熔丝,故D正确。故选B。 31答案:C 解析:若电路的A、B两点间导线断路,试电笔分别插入两孔和三
14、孔插座的左右两孔时,氖管都不发光;若电路的 C、D两点间导线断路,两孔插座的左孔通过DF、电热壶与火线相连,左孔会使氖管发光;若电路的D、F两点间导线 断路,两孔插座正常接入电路中,左孔不能使氖管发光,三孔插座的左孔通过电热壶与火线相连,三孔插座的两孔均 会使氖管发光;若电热壶所在电路的E、F两点间断路,当三孔插座与E之间发生断路时(火线断开),左右两孔都不 能使氖管发光。故选C。 32答案:C 解析:电能表测量整个家庭电路消耗电能的多少,一定要安装在最前面;开关控制整个电路,为了检修电路比较方便,要 安装在电能表的后面;电路中电流过大会熔断保险丝,为了更换保险丝比较方便,保险盒安装在总开关的
15、后面,故选 C。 33答案:B 解析:L 1 、L 2 串联在电路中,由现象“闭合开关S,L 1 发光,L 2 不发光”和“串联电路一处断则全断”的特点可知, 发生这一现象的原因不可能是L 2 发生断路,故本题应选B。 34答案:A 解析:电热水袋工作时主要将电能转化为内能,产生的热量最多,故选A。 35答案:C 解析:右边两个电阻丝并联然后与左边电阻丝串联,通过三根电阻丝的电流不相同;先闭合开关S 1 ,电路左边电阻丝 和右下电阻丝串联,再闭合开关S 2 ,右边两个电阻丝并联然后与左边电阻丝串联,此时电路中总电阻减小,电流表示11 数变大;先闭合开关S 1 ,电路左边电阻丝和右下电阻丝串联,
16、由于两电阻丝阻值相等,两电阻丝等值分压,再闭合开关 S 2 ,右边两个电阻丝并联然后与左边电阻丝串联,此时右下电阻丝分压变小,电流变小;闭合开关S 1 、S 2 一段时间后, 因通过 右容器中电阻丝的电流较小,由Q=I 2 Rt可得,电流通过左边电阻丝产生的热量多,则左边U形管内的液面高度差比右 边U形管内的液面高度差大。故选C。 36答案:B 解析:若是插座处原来有短路,则在没有插入手机充电器之前,家里所有用电器不会正常工作,A错误;若是插头插入 这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路,则家里所有的用电器全部停止工作,若不及时断电会发生火灾,B正 确;若是充电器的插头与插座接触不良形成了
17、断路,则充电器不工作,不会影响其他用电器,C错误;手机充电器的功 率很小,使用后不会导致干路电流过大,空气开关跳闸,D错误。故选B。 37答案:C 解析:湿抹布上有水,可导电,用其擦正在发光的灯泡可能会使人触电,A错;有人触电直接用手去拉,救人者也会触 电,B错;开关应该接在火线上才安全,D错。故正确选项为C。 38答案:D 解析:设用电器的额定功率为P,在时间t内正常工作消耗的电能W=Pt,A电能表转盘的转数n 1 =800 r/(kWh)Pt,B 电能表转盘的转数n 2 =1 200 r/(kWh)Pt,C电能表转盘的转数n 3 =3 000 r/(kWh)Pt,D电能表转盘的转数 n 4
18、 =5 000 r/(kWh)Pt,可见,在单位时间内转盘转数最多的是D选项的电能表。故选D。 39答案:A 解析:电磁炉的额定电流I= = 9.1 A,保险丝的额定电流10 A略大于电磁炉的额定电流;电磁炉正常工作 时的电阻R= = =24.2 ;电磁炉只有两端电压为额定电压时,即正常工作时,其消耗的电功率才为额定功 率2 000 W;由P= 可得,电磁炉正常工作0.5 h消耗的电能W=Pt=2 000 W0.53 600 s=3.610 6J。故选A。 40答案:D 解析:由P=UI可知,制冷和制热的功率不同,所以空调正常工作时的电流不相等,制热电流比制冷电流大,A、B错误。 若正常工作且
19、连续制冷0.5 h,空调消耗的电能为W 1 =P 冷 t=1.1 kW0.5 h=0.55 kWh;若正常工作且连续制热0.5 h,空调消耗的电能为W 2 =P 热 t=1.32 kW0.5 h=0.66 kWh,故C错误,D正确。 41答案:B 解析:灯L和电阻R并联 灯L的阻值R L = = =12 闭合开关S后,通过灯L的电流I 1 = = =0.25 A 通过R的电流I 2 =I-I 1 =0.75 A-0.25 A=0.5 A R的阻值R= = =6 42答案:C 解析:电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,根据当月月末的示数减去月初的示数得出消耗的电能,然后可计 算出应该交的电费;空气开关兼并开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当开 关使用,随时切断电流;家庭电路中,三脚插头最长的脚应接地线,即与三线插座正中间的插孔相连;漏电保护器只有 在电路发生漏电或有人发生单线触电时才会切断电源。故选C。 43答案:C 解析:使用试电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能在接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不 发光;进行家电维修时,必须先切断电源,再进行维修;水是导体,将湿衣服直接晾在输电线上容易发生触电事故;因 为高压输电线上是高压,在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电,因此放风筝时,应远离高压输电线。故选C。11