1、第二十讲 电能 电热 电功率一、填空题1(2015宜昌)有一款手机用的锂电池,上面标明电压为 3.7 V,容量为1000 mAh,给它充电时,是电能转化为化学能,充满电后,大约存储了13320J 的电能。2(2016齐齐哈尔)小明学习了电能表的知识后,回到家里观察电能表的示数是 ,过一段时间后,小明家电能表的示数如图所示,则小明家这段时间消耗的电能03003是 18.2kWh;若小明只让家中一个用电器工作,观察到 1 min 电能表的转盘转了 30 转,则该用电器的功率是 1200W。3(2016攀枝花)如图所示,小灯泡 L 上标有“10V 10W”字样,闭合开关 S 后,电流表的示数为 0.
2、5A,若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此时小灯泡的电功率是 2.5W,小灯泡在 1min 内消耗的电能是150J。4(2016鄂州)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关 S 接触点 1 时,该电饭煲处于加热( 选填“保温”或“加热”)状态,如图乙所示是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是电能,其大小为 0.15 kWh。5(2016镇江)如图 1 所示, R 是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R 0 为定值电阻,闭合开关 S,改变 R 上压力大小,两电表示数之间的关系图象如图 2 所示,则电源电压U6V,R 010;当 R0
3、 消耗的电功率为 0.4 W 时,R 消耗的电功率 P0.8W。二、选择题6(2016钦州)电能表可以直接测量( A )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用电器消耗的电功率7(2016三明)小明的奶奶有随手关灯的好习惯。当她关灯后,家中电路变大的物理量是( A )A总电阻 B总电压 C总功率 D总电流8(2016临沂)一个标有“220 V 440 W”的电热器,当通过它的电流为 1 A 时,它的实际功率( C )A等于额定功率 B大于额定功率C小于额定功率 D无法判断9(2016天门)下列用电器均标有 “220 V 100 W”的字样,在额定电压下工作相同的时间产生热
4、量最多的是( A )A电热水袋 B电视机 C电风扇 D白炽灯10(2016扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( C )A通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B导线的绝热皮隔热C导线的电阻远小于电阻丝的电阻D导线散热比电阻丝快11(2015淄博)甲、乙两只灯泡,其 IU 关系图象如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为 2 V 时,乙灯消耗的功率是( A )A1.2 W B0.8 W C2 W D3 W第 11 题图 第 12 题图12(2016孝感)如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电 t 秒后( 两容器都不向外放热),下列说法正
5、确的是( C )A两容器中电阻产生的热量相同B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍13(2016南充)已知一台直流电动机两端的电压为 6 V,通过电动机的电流为 2 A,线圈的电阻为 0.5 ,则在 1 min 内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( A )A720 J,120 J B720 J,720 J C720 J,600 J D600 J,120 J14(双选)(2016贵阳改编)将两盏分别标有 “6V 3W”和“6V 9W”字样的小灯泡 L1和 L2,串联
6、后接入电压为 8V 的电路中,设灯泡电阻不变。下列说法中正确的是( AD )AL 2 不能正常发光 B两灯额定电流相同CL 1 的实际功率比 L2 小 DL 1 的亮度比 L2 大15(双选)(2016兰州改编)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻 R1、R 2 的阻值分别为 10 和 20 ,只闭合开关 S1,将滑片 P 移到中点,电压表示数为 6 V,电阻 R1 的功率为P1,闭合开关 S1、S 2,将滑片移到最左端,电阻 R2 的功率为 P2,若 P1P 229,则下列说法正确的是( BC )A电源电压为 18 VB滑动变阻器的最大电阻为 40 C电路的最大功率为 12.15 WD电路
7、的最小功率为 2.7 W三、实验探究题16(2016衡阳)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R 1R 2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。(1)实验中通过气球膨胀的程度大小的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。(2)甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。(3)在装置甲、乙的两次实验中,通过比较相同时间里气球 B 与 D 的变化情况,可探究电流产生的热量与电流的关系。(4)甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与 C(填气球字母标号) 气球相通的电阻丝产生的热量最多
8、。四、综合应用题17(2016泉州)小强买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表。小强装了 1 L 的水,加热 6 min 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 220 V,电热水壶的电阻不变,水的初温为 20 ,c 水 4.210 3 J/(kg) , 水 1.010 3 kg/m3。求:(1)这壶水吸收的热量。(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 198 V 时,电热水壶的实际功率。(1)水的质量 m 水 V1.010 3 kg/m31103 m31 kg;水升高到 100 吸收的热量Q 吸 c 水 mt 4.2103 J/(kg)
9、1 kg(100 20 ) 3.3610 5 J (2)电热水壶 6 min 消耗的电能为 WPt 1100 W660 s3.9610 5 J,电热水壶的热效率为 100% 100%84.8% Q吸W 3.36105 J3.96105 J(3)由 P UI 得,电热水壶的电阻 R 44 ,当电压为 198 V 时,U2R U2P ( 220 V) 21100 W实际功率为 P 891 WU 2R ( 198 V) 244 18(2016十堰)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 L 上标有“6 V 3 W” 字样,电阻 R140 ,电压表的量程为 0 3 V,当开关S1 断开,S 2、S 3 闭
10、合时,灯泡 L 恰好正常发光。(不考虑温度对电阻的影响)(1)求灯泡 L 正常工作时的电阻和电源电压。(2)当闭合 S1,断开 S2、S 3,且把滑动变阻器 R2 的滑片滑到最右端时,电流表的示数为0.1 A,滑动变阻器的最大阻值为多大?(3)当断开 S1、S 2,闭合 S3 时,在保证电路安全的条件下,灯泡 L 消耗的最小功率为多少?并求出此种情况下电路 1 min 消耗的电能。(1)当开关 S1 断开,S 2、S 3 闭合时,R 1 断路,R 2 被短路,灯泡 L 恰好正常发光,电源电压UU 额 6 V;由 P 得灯泡 L 正常工作时的电阻 RL 12 U2R U额 2P额 ( 6 V) 23 W(2)当闭合 S1,断开 S2、S 3,R 1 和 R2 串联,把滑动变阻器 R2 的滑片滑到最右端时,滑动变阻器阻值最大,电路总电阻 R 60 ,滑动变阻器的最大阻值 R 滑 RR 160 UI 6 V0.1 A40 20 (3)当断开 S1、S 2,闭合 S3 时,灯泡和滑动变阻器串联,当电压表示数为 3 V 时,电路中的电流最小;I 最小 0.25 A,灯泡消耗的最小功率 PI 2RL(0.25 A)212 U 3 VRL 6 V 3 V12 0.75 W;电路消耗的电能 WUI 最小 t6 V0.25 A 60 s90 J