课时提升作业十三第十四章.docx
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课时提升作业十三第十四章
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课时提升作业(十三)
电 功 率
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2012·潜江中考)下列家用电器正常工作时,电功率最大的是( )
A.空调 B.电扇
C.电视机D.手电筒
2.(2013·咸宁中考)将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。
闭合开关后,发现灯L1较暗,灯L2较亮,则( )
A.灯L1的电阻比灯L2的电阻大
B.灯L1的额定功率比L2的额定功率小
C.电路中,灯L1两端电压比灯L2两端电压小
D.电路中,通过灯L1的电流比通过灯L2的电流大
3.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转速是否准确,于是他将标有“220V 3A”的用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作5min后,电能表的转盘正好转了110r,则该电能表每千瓦时的实际转数应是( )
A.2400r B.2000r
C.1500rD.1200r
4.(2012·眉山中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V 8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率( )
A.大于4W B.等于4W
C.小于4WD.无法确定
5.(2013·南京中考)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。
闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4~0.9W
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2~20Ω
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2~3W
6.(2012·威海中考)如图是某家用电热器内部电路结构示意图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2)。
电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最大的连接方式是( )
二、填空题(本大题共5小题,每空3分,共27分)
7.(2013·福州中考)小玲家上月末抄表时电能表的示数是
本月末抄表时的示数如图所示,若电价为0.5元/kW·h,她家本月应交电费
元。
从表盘上你还能获得的信息有
(写出一条即可)。
8.(2013·扬州中考)今年6月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。
小明家需要一台制冷量为3200W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率
为 W;若选“能效比”为4.0的空调,工作1h将比原空调节约电能
kW·h。
9.(2013·威海中考)如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置,铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻,铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计。
通电一定时间后,可以看到 瓶中(选填“A”或“B”)煤油温度升得高,这表明在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越 ,电流通过导体时产生的热量越多。
10.(2012·玉林中考)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图。
当温控开关断开时,饮水机处于 工作状态;电热饮水机在加热状态下的工作电流为
A。
热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的功率
440W
保温时的功率
44W
11.(2013·烟台中考)学习完电热和电功率的知识后,小明和小红将相关知识归纳总结在下表中,你认为正确的有 。
(只填序号)
小明
小红
观
点
①根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
②根据Q=
t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
③根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关
④根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
⑤用P=UI计算电动机所消耗的电功率
⑥用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率
⑦P=I2R只适用于串联电路;P=
只适用于并联电路
⑧P=I2R、P=
既适用于串联电路,又适用于并联电路
三、实验探究题(18分)
12.(2012·淄博中考)如图是小红同学在“测量小灯泡的电功率”实验中连接的实验电路,小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V。
(1)当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数 ,电压表示数 。
(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)同组的小刚同学发现接线中有一处错误,所以才出现上述现象,而且只需改动一根导线的连接,就会符合实验要求。
请你在需要改动的导线上打上“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线。
(3)电路连接正确后,他们正常进行实验并将实验数据记录在表中。
若第二次
测量时电流表的示数如图所示,则此时电流为 A,小灯泡的额定功率为
W。
实验次数
1
2
3
电压U/V
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.34
0.42
(4)假设电压表的0~15V量程已损坏,只有0~3V量程能正常使用。
若利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请在虚线框中画出你设计的电路图。
四、计算题(25分)
13.(2013·湛江中考)寒冷的冬天,小明给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”,铭牌如表所示,请回答下列问题:
产品名称
暖手宝
额定功率
440W
额定电压
220V
通电储热
5~8min
电源线长
约80cm
暖手宝直径
约200mm
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少?
(2)该“暖手宝”正常工作3min产生的热量是多少?
(3)小明奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压为220V),输电导线的总电阻为11Ω,当小明在奶奶家断开其他用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率是多少?
(保留一位小数,不考虑温度对电阻的影响)
【拓展提升】
在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:
将煤油换成水来做实验;
设想二:
通过加热空气来做实验。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们判断的依据是 。
(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
①在两锥形瓶中装入 的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示 的大小。
然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间内A管中的液柱比B管中的上升迅速,这说明 。
②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为 ,
为使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示,接下来的操作是 。
③同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出影响电热的结论是 。
答案解析
1.【解析】选A。
本题考查功率的估算。
空调的额定功率较大,为1000~3000W;电风扇正常工作时的功率约为100W,电视机工作时的功率约为200W,手电筒正常工作时的功率约为1W。
2.【解析】选C。
本题考查串联电路的特点、额定功率与实际功率的相关因素。
由于两灯串联,通过的电流相等,D错;灯泡的亮暗由灯泡的实际电功率决定,L1较暗,则L1的实际电功率较小,由P=I2R可知,I相等时,R越小,P越小,所以L1的电阻小于L2的电阻,A错;由于两灯的额定电压相等,则由P额=
可知:
U相等时,R越小,P越大,则L1的额定功率较大,B错;由U=IR可知,I一定时,R越小,U越小,故灯L1两端的电压较小,C正确。
3.【解析】选B。
本题考查电能表的相关计算。
由题意,用电器正常工作5min消耗的电能:
W=UIt=220V×3A×5×60s=198000J=0.055kW·h;则该电能表每千瓦时的实际转数:
n=
=2000r/(kW·h)。
故选B。
4.【解析】选A。
本题考查实际功率的计算。
根据R=
计算出“8V 8W”的小灯泡电阻R1=8Ω,“8V 4W”的小灯泡电阻R2=16Ω。
由题意可知换接“8V 4W”的小灯泡后,串联电路中电流减小,定值电阻R两端电压减小,电源电压不变,所以“8V 4W”两端电压高于8V,其实际功率大于4W,故A选项正确。
5.【解析】选A。
本题综合考查运用欧姆定律和电功率的公式进行电学的计算。
电流表的量程为0~0.6A,R1中的电流不能超过0.5A,滑动变阻器中的电流不能超过1A,三者串联,所以电路中的电流最大不能超过0.5A,电压表的量程为0~3V,当电压表示数为3V时,电源电压为6V,所以滑动变阻器两端的电压为6V-3V=3V,这时电路中的电流为最大值Imax=
=
=0.3A,这时滑动变阻器的阻值R2=
=
=10Ω,即变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10~20Ω,C选项错误;当滑动变阻器为最大阻值时,电路中的电流为最小值Imin=
=
=0.2A,所以电流表示数允许变化范围为0.2~0.3A,B选项错误;R1消耗的最小功率P1min=(Imin)2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,最大功率P1max=(Imax)2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,即R1消耗的电功率允许的变化范围为0.4~0.9W,A选项正确;电路中消耗的最大总功率Pmax=UImax=6V×0.3A=1.8W,最小总功率Pmin=UImin=6V×0.2A=1.2W,即电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2~1.8W,D选项错误。
6.【解析】选D。
共有四种连接方式,四个挡位,分别是电路中只有R2工作;两电阻丝串联;电路中只有R1工作;两电阻丝并联。
两电阻丝串联时,功率最小;两电阻丝并联时功率最大。
7.【解析】本题考查电能表的相关知识、电费计算和筛选信息。
本月末电能表示数减去上月末电能表示数即为本月所用电能,其中最后一位为十分位,本月所用电能为3589.8kW·h-3258.3kW·h=331.5kW·h,本月应交电费331.5kW·h×0.5元/kW·h=165.75元。
答案:
165.75 电能表正常工作电压为220V(或平时允许通过电能表的最大电流为10A);电路每消耗1kW·h的电能,电能表的表盘转2500转(答案合理均给分)
8.【解析】本题考查电能、电功率的相关计算。
根据题干所述:
能效比=
所以电功率P=
即P=
=1000W,而更高效的空调的功率为P1=
=800W,两台空调功率差为P-P1,消耗的电能差为W=(P-P1)t=0.2kW×1h=0.2kW·h。
答案:
1000 0.2
9.【解析】本题考查电热的影响因素实验。
两电阻串联,电流和通电时间相同,电阻大的产生热量多,因此温度升得高,因为镍铬合金丝电阻大,因此产生热量多。
答案:
B 大
10.【解析】本题考查电路的分析及计算。
S0断开后R1被断路,只有R2工作,电路电阻变大,功率变小,所以饮水机处于保温状态;S0闭合时,R1、R2并联,饮水机处于加热状态,电热饮水机在加热状态下的工作电流:
I加热=
=
=2A。
答案:
保温 2
11.【解析】本题考查电热和电功率的公式的理解。
根据焦耳定律公式:
Q=I2Rt可知:
①中缺少定量条件,电流I一定时,故①描述错误,同理,④描述正确;根据公式变形Q=
t可知:
②中缺少定量条件,电压U一定时,故②描述错误;公式变形式:
Q=UIt,仅适用于纯电阻电路,电流产生热量与电阻有关,故③错误;电功率公式P=UI适用于所有电路,故⑤正确;电功率公式变形P=I2R、P=
仅适用于纯电阻电路,而电动机不是纯电阻电路,故不能用其公式来计算电动机消耗的功率,⑥错误;在纯电阻电路中,电功率公式变形P=I2R、P=
串联、并联电路都适用,故⑦错误,⑧正确。
答案:
④⑤⑧
12.【解析】本题考查伏安法测量小灯泡电功率的电路设计及数据处理方法。
(1)由小红连接的电路可以看出:
滑动变阻器使用左边的电阻,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压。
当滑片向左滑动时,滑动变阻器电阻变小,电流变大,所以电流表示数变大,电压表示数不变;
(2)在测量小灯泡电功率的实验中,电压表应并联到小灯泡两端;(3)由电流表示数可知,当小灯泡正常发光时,小灯泡中电流I=0.38A,所以小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.38A=1.444W;(4)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为U'=6V-3.8V=2.2V<3V,所以若电压表的0~15V量程损坏了,在测小灯泡的额定功率时应将电压表并联到滑动变阻器两端。
答案:
(1)变大 不变
(2)正确的实验电路图如图所示
(3)0.38 1.444 (4)设计电路图如图所示
13.【解析】本题考查欧姆定律、焦耳定律、电功率的综合计算。
(1)从题表中可以读出P额=440W,
U额=220V,所以I额=
=
=2A,
R=
=
=110Ω。
(2)由焦耳定律得
Q=
Rt=(2A)2×110Ω×3×60s=79200J。
(3)R总=11Ω+110Ω=121Ω,
I实=
=
=
A,
P实=(I实)2R=(
A)2×110Ω=363.6W
答案:
(1)2A 110Ω
(2)79200J (3)363.6W
【拓展提升】
【解析】本题考查焦耳定律的实验。
(1)因为水的比热容大,吸收相同的热量后,温度升高得小;放出相同的热量后,温度降低得小;即温度计变化示数更不明显,故不能用水做实验,设想一错误。
(2)①为了便于比较,两锥形瓶中的红墨水的质量应该是相等的。
本实验采用了转换法,用玻璃管中液柱的高度变化来显示温度变化的大小。
把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间内A管中的液柱比B管中的上升迅速,说明A瓶中气体的导热能力比B瓶中液体的导热能力更好一些。
②在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中。
要使管内的液柱与瓶内液面相平,就要让瓶中的气压减小,可以用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分。
③图C中的两个电阻丝串联,电流相等,且同时通断电,加热相等时间后,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,甲管中的液面上升得比乙管中液面上升得高,表明电阻丝放出热量的多少和电阻丝电阻值的大小有关,电阻越大放出的热量越多。
可以得出的结论是电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
答案:
(1)水的比热容大,温度变化不明显
(2)①等质量 温度变化 气体传热本领比液体好 ②瓶内气压大于外部气压 抽气 ③电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多
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- 课时提升作业十三 第十四章 课时 提升 作业 十三 第十四
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