1、1第十八章电功率检测试卷 (时间:45 分钟 满分:100 分) 第卷(选择题,共 30 分)一、选择题(共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)1.请你想像一下,假如没有电,以下现象还能再发生的是( C )A.使用空调降温 B.使用冰箱冷冻食品C.点着蜡烛写作业 D.听广播解析:假如没有电,一切用电器都不能正常工作,所以选项 A、B、D 都不能再发生,而蜡烛不消耗电能,所以还可以实现照明.2.标有“220 V 40 W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间,产生热量最多的是( C )A.电风扇 B.电视机C.电烙铁 D.节能灯解析:由 W=Pt,四种用电器在 220 V
2、 的电路上,通电相同时间消耗的电能相同,而电风扇中的电动机将电能大部分转化为机械能,电视机将一部分电能转化为光能,电烙铁将电能全部转化为内能,节能灯把大部分电能转化为光能,故产生热量最多的是电烙铁.3.甲、乙两用电器电功率之比为 12,通电时间之比为 34,则消耗电能之比为( B )A.12 B.38 C.34 D.23解析:由 W=Pt 知, = = = .4.甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220 25”、“PZ220 100”,关于这两个灯泡的描述正确的是( C )A.甲灯的灯丝粗、电阻大B.乙灯的灯丝细、电阻小C.甲灯的灯丝细、电阻大D.乙灯的灯丝粗、电阻大解析:甲、乙两灯的额定电压都
3、是 220 V,额定功率分别为 25 W 和 100 W,根据 P=U2/R 可知,当额定电压相同时,电阻大的功率小,所以甲灯泡的电阻大,灯丝较细,乙灯泡的电阻小,灯丝较粗.本题答案为 C.5.将标有“220 V 100 W”的灯泡接在电压为 110 V 的电路中,灯泡的实际功率是(不考虑温度对电阻的影响)( C )A.100 W B.50 W C. 25 W D.20 W解析:根据 P=U2/R 可知,当灯泡电阻 R 一定时,PU 2,若电压 U 降为原来的 ,则 P 降为原来的 ,所以将标有“220 V 100 W”的灯泡接在电压为 110 V 的电路中,灯泡的实际功率是100 W=25
4、W,本题答案为 C.6.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到下列四个结论,你认为正确的是( B )2A.电能表的额定功率为 2 500 WB.电能表的标定电流为 5 AC.拍照片时,小明家已消耗的电能为 9 316 kWhD.拍照片时,小明家已消耗的电能为 931.6 J解析:电能表上的“2 500”表示每耗电 1 kWh,电能表转动 2 500 转;“5 A”表示额定电流为 5 A;电能表读数的最后一位是小数部分,所以拍照片时,小明家已消耗的电能为 931.6 kWh.7.如图所示电路,电源电压恒定不变,当开关 S 闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向右移动的过程中
5、( B )A.电流表示数变大,灯变暗B.电压表示数不变,灯变暗C.电流表示数变小,灯变亮D.电压表示数不变,灯变亮解析:滑动变阻器滑片 P 向右移动,接入电路中的电阻 R增大,且滑动变阻器与灯泡串联,所以电路中的电流减小,电压表测电源电压不变,对于小灯泡由 P=I2R 知,功率变小,则灯变暗,所以 B 选项正确.8.如图所示电路,电源电压不变,R 是定值电阻.将一个“6 V 2 W ”的小灯泡接在 a、b 两点间,小灯泡恰能正常发光;若换一个“6 V 3 W”的小灯泡接在 a、b 两点间,则这个小灯泡( A )A.比正常发光时暗些B.比正常发光时亮些C.恰能正常发光D.灯丝将会被烧坏解析:根据
6、公式 R= 可知,当电压相同时,电功率越大,电阻越小,故“6 V 2 W”的灯泡比“6 V 3 W”的灯泡电阻大;改接后,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,对于定值电阻 R 来说,两端的电压变大,根据串联电路具有分压作用,“6 V 3 W”的灯泡两端的电压将小于 6 V,所以该小灯泡的实际功率将小于 3 W,故比正常发光时暗一些.9.关于导体电流产生热量的这个现象中以下几种说法错误的是( B )3A.当导体两端的电压一定,通过的电流一定时,通电时间越长产生的热量就越多B.只要导体的电阻大,通电时间长,产生的热量就一定多C.电流通过导体产生热量的过程,就是电能转化成热能的过程D.
7、如果导体的电阻为零,无论通过的电流多大,通电时间多长,导体都不会发热解析:由电流通过导体时产生的热量 Q=I2Rt 可知,电热与电流、电阻和通电时间都有关系,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多.故 B 选项说法错误.10.如图所示,将灯泡 L1、L 2按(甲)、(乙)两种方式接在电压均为 U 的两个电路中,L 1在(甲)、(乙)两个电路中的电功率分别为 4 W 和 9 W,设两灯丝的电阻不变.下列说法中错误的是( B )A.L1、L 2两灯丝电阻之比为 21B.(甲)图中灯 L1、L 2的功率之比为 12C.(甲)、(乙)两图中灯 L1两端的电压之比为 23D.(甲)、(乙)两图
8、中电路消耗的总功率之比为 29解析:L 1在(甲)图中时 P1= RL1=( )2RL1=4 W,L1在(乙)图中时 P1= =9 W,由= 得 = ,A 项正确;(甲)图中 P1P 2= =21,B 项错; = = ,C 项正确; = ,D 项正确.第卷(非选择题,共 70 分)二、填空题(每空 2 分,共 24 分)11.如图所示,是小琪同学家电能表,表盘示数是上月末电能表读数,若本月使用电费 55 元(0.4元/(kWh),则本月抄表时示数为 169.1 kWh.从电能表上看出,小琪家接入用电器的电功率最多允许达到 2 200 W. 解析:本月使用电能度数为 =137.5 kWh,本月抄
9、表数为 137.5 kWh+31.6 kWh=169.1 kWh.4(2)由电能表铭牌可知,正常工作时的电压 U=220 V,标定电流为 10 A,电能表允许接入用电器的最大功率为 P=UI=220 V10 A=2 200 W.12.一段导体两端的电压是 24 V 时,通过的电流是 0.5 A,则导体的电阻是 48 ,这段导体消耗的电功率是 12 W,通电 10 s 产生的热量是 120 J. 解析:由欧姆定律知导体的电阻:R= = =48 ;导体消耗的电功率:P=UI=24 V0.5 A=12 W;通电 10 s 产生的热量:Q=I 2Rt=(0.5 A)248 10 s=120 J.13.
10、现在有一种“手机自生能”技术,手机上装上特制电池,上下左右摇晃手机即可产生电能,每摇一分钟可通话两分钟,设手机上下摇动一次,相当于将 200 g 的重物举高 10 cm,每秒约摇一次.由此可知,每摇一次可以获得的电能为 0.2 J,该手机通话时的功率为 0.1 W(g取 10 N/kg). 解析:每摇一次获得的电能为 W=Gh=mgh=0.2 kg10 N/kg0.1 m=0.2 J,每摇一次的功率为 P= = =0.2 W,则手机的功率为 P 手机 = = =0.1 W.14.路灯给市民出行带来方便,我们发现同排路灯即使一盏灯烧了,其他仍然亮着,这是因为各盏路灯间的连接方式是 并联 (选填“
11、串联”或“并联”);在用电高峰期,路灯比较暗,这时路灯的实际功率 小于 额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”). 解析:各灯泡能够独立工作,互不影响,说明它们是并联关系;路灯的明暗程度由其实际功率决定,在用电高峰期,路灯比较暗,这时路灯的实际功率小于额定功率.15.2012 年 10 月 1 日起,我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯,并将在 2018 年淘汰白炽灯.节能灯比同光效的白炽灯节能 60%80%,且使用寿命长.一只标有“220 V 60 W”的白炽灯,正常发光时通过灯丝的电流大约为 0.27 A,1 kWh 的电能可供它正常发光 16.67 h;可供光效相同的“220
12、V 15 W”的节能灯正常发光 66.67 h. 解析:I 额 = = 0.27 A;t= = 16.67 h;t= = 66.67 h.三、实验探究题(16 题 10 分,17 题 3 分,共 13 分)16.如图(甲)所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路.其中电源电压为 6 V,小灯泡额定电压为 2.5 V、电阻约为 10 .滑动变阻器有 A 规格“10 2 A”、B 规格“50 1 A”可选.(1)本实验应该选择 规格的滑动变阻器.连接电路时,开关应 . (2)请用笔画线代替导线将图(甲)的实验电路连接完整.(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其
13、原因是 . (4)变阻器滑片 P 移到某一位置时,电压表示数如图(乙)所示,为 V.要测小灯泡的额定功率,应将滑片 P 向 (填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为 2.5 V. 5解析:(1)小灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压 UP=U-UL=6 V-2.5 V=3.5 V,灯泡中的电流约为 IL= = =0.25 A,滑动变阻器的阻值至少为 RP= =14 ,应选择 B 规格.(2)电压表选择 03 V 量程,且与小灯泡并联.(3)电流表和电压表均有示数,说明电路是通路,灯泡几乎不发光,说明电路中电阻过大,小灯泡的实际功率太小.(4)电压表示数为 1.8 V,要
14、达到额定电压,应增大电路电流,故应减小滑动变阻器的阻值,滑片向 A 端移动.答案:(1)B 断开(2)如图所示(3)滑动变阻器连入电路中的电阻太大,小灯泡的实际功率很小(4)1.8 A17.在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图(甲)所示的实验装置.两个透明的容器中密闭了等量的空气,U 形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化.(1)若通电时间相同,发现 B 玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的 电阻 越大,产生的热量越多. (2)小刚采用了如图(乙)所示的实验装置,通电相同时间,发现 A 玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间
15、相同的情况下,通过导体的 电流 越大,产生的热量越多. (3)该实验中用到的研究物理问题的方法是 控制变量 法和转换法. 解析:(1)题图(甲)中两个电阻串联,故电流和通电时间相同,右边容器中电阻丝电阻大,B 管液面上升较高,吸收的热量多,表明导体的电阻越大,产生的热量越多;(2)题图(乙)中右边容器中两个电热丝并联后与左边容器中的电热丝串联,则左边容器中电热丝的电流大,而 A 管液面上升高,吸收热量多,表明通过导体的电流越大,产生的热量越多;(3)该实验过程控制某些物理量不变,只让其中的一个物理量发生变化,探究所研究的物理量与可变量的关系,这是利用了控制变量法,将产生的热量的多少转换成液面升
16、降的高低,这是利用了转换法.四、简答题(每小题 4 分,共 8 分)618.晚上,小红来到书房,准备做作业,闭合开关,白炽灯瞬间发光后立即熄灭.爸爸放下手中正在清洗的苹果,马上过来踩着木凳上去看了一下说:“灯丝烧断了”然后拿着灯口轻轻摇了几下,白炽灯又重新发光了(1)请帮小红分析开关闭合瞬间灯丝易被烧断的原因.(2)请对小红爸爸的某一做法进行简单评价并解释.解析:(1)因灯丝电阻随温度的升高而增大,开灯瞬间,灯丝温度低,电阻小,由 I= 知,此时流经灯泡的电流大,此时灯泡的实际功率大,在相同时间内产生的热量多,所以灯丝在开灯瞬间易烧断.(2)小红爸爸将断了的灯丝搭接上的方法不妥,应更换新的灯泡
17、,这是因为将断了的灯丝搭接后,灯丝的长度比原来的短了,其电阻变小了,由 P= 可知,灯泡的实际功率将比正常时大,灯泡很快会被再次烧毁.踩木凳做法较好.因木凳是绝缘体,可防止触电事故的发生.(答案合理即可)答案:(1)开灯瞬间,灯丝温度低,电阻小.根据焦耳定律 Q=I2Rt= t 可知电压一定时,电阻越小,相同时间内产生的热量越多,灯丝温度越高,所以开灯瞬间容易烧坏.(2)见解析19.在 2008 年的雪凝灾害中,某省很多电力设施因结上重重的冰凌而被损坏.2011 年初该省部分地区再次遭受雪凝灾害,但电力部门采用了“直流融冰”新技术,即在原输电导线中输入 3 000 A 左右的直流大电流对输电线
18、路进行融冰,从而避免了输电线路因结冰而杆倒线断.请你分析这种新技术采用大电流融冰的基本物理原理.答案:“直流融冰”技术主要是电流很大,根据电流的热效应和 Q=I2Rt 原理,电流在导线上产生大量的热,而使冰凌熔化.五、计算题(20 题 10 分,21 题 15 分,共 25 分)20.工厂车间的机床上装有“36 V 40 W”的照明灯.求:(1)照明灯正常工作时的电流(保留 1 位小数);(2)照明灯正常工作 1 min 消耗的电能.解析:(1)由 P=UI 可得照明灯正常工作时的电流 I=P/U1.1A.(2)照明灯正常工作 1 min 消耗的电能W=Pt=4060 J=2 400 J.答案
19、:(1)1.1 A (2)2 400 J21.如图是家用电热壶的铭牌,假设电热壶电阻丝电阻不变,水的比热容 c 水 =4.2103 J/(kg),水的密度是 1.0103 kg/m3.求(1)电热壶电阻丝的电阻.(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把 1 L 水从 20 加热到 100 所需要的时间.(3)当电压为 198 V 时,电热壶的实际功率.产品型号 额定电压 220 V额定功率 1 000 W频率 50 Hz容量 1.0 L7解析:(1)根据电热壶的铭牌可知,P 额 =1 000 W U 额 =220 V.由 P= 可得,电热壶电阻丝的电阻 R= = =48.4 .(2)水吸收的热量Q 吸 =cm(t-t0)=c 水 V(t-t0)=4.2103 J/(kg)1.010 3 kg/m3110-3m3(100 -20 )=3.3610 5 J.电热壶电阻丝放出的热量 Q 放 =W=P 额 t,不计热损失,则 Q 放 =Q 吸 ,所以 t= = = =336 s.(3)当 U 实 =198 V 时,P 实 = = =810 W.答案:(1)48.4 (2)336 s (3)810 W
