《电功率》同步测试.docx
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《电功率》同步测试
《电功率》同步测试
一、选择题
1.关于电功与电功率,下述说法正确的是( )
A.电功率的大小决定于电流做功的多少
B.电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的多少
C.电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢
D.电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能
答案:
D
解析:
电功与电功率是意义不同的两个概念。
电功率表示电流做功的快慢,表示用电器消耗电能的本领。
电流做功的多少与电流做功的快慢,其差异在于与时间的联系上。
“快慢”与时间有关,而“多少”与时间无关。
所以它们不可能表示同一个物理意义,选项B与C肯定不正确。
2.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为0.04kW·h,那么这一个用电器是( )
A.电冰箱
B.普通白炽灯
C.彩色电视机
D.挂壁式空调机
答案:
B
解析:
本题中根据电能来判断用电器的种类,很难直接估测。
我们可以利用用电器的功率来判断,一般同一种类的用电器功率差不多。
本题可以利用
算出功率为0.04kW,即40W,与普通白炽灯的电功率相近。
3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图1所示,下列说法中正确的是( )
图1
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的额定功率仍为60W
C.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较小
D.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
答案:
C
解析:
灯泡上标识的是灯泡的额定电压和额定功率,额定功率是灯泡在额定电压时所消耗的功率,如果实际电压不等于额定电压,则消耗的功率也不等于额定功率。
根据W=Pt可知,消耗的电能与功率和时间都有关,不能仅根据电功率大小来判断做功多少。
一般情况下,已知用电器的额定电压和额定功率可以根据
求出电阻,纯电阻的用电器在工作时,一般认为电阻是不变的。
4.把两只灯泡并联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比L2亮,则下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大
B.通过L2的电流大
C.L1两端的电压大
D.L2两端的电压大
答案:
A
解析:
在电学中首先要分析电路的连接方式,不同电路的电流、电压和电阻的关系是不同的。
并联电路各支路两端电压都等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和。
灯泡的亮暗与灯的实际功率有关,灯泡L1比L2亮,说明灯泡L1的实际功率比L2大。
并联时灯两端的电压相等,根据P=UI可得,流过L1的电流比L1大。
5.两只灯泡串联在电路中,其中一只亮
,另一只不亮,这原因可能是( )
A.不亮的灯泡灯丝断了或接触不良
B.两灯相比,不亮的灯泡其电阻太小
C.两灯相比,不亮的灯泡其电阻太大
D.两灯相比,通过不亮灯泡的电流较小
答案:
B
解析:
串联电路中电流只有一条路径,只要某一用电器断路,其余用电器均不能工作,由题意可知,电路中不可能断路,A选项错误。
串联电路中电流处处相等,流过两灯的电流相等,所以D选项错误。
灯泡的亮暗取决其实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,根据功率的计算公式变形
可知,电流相等时,电阻越大,实际功率越大,电阻越小,实际功率越小,所以不亮的灯实际功率小是由于其电阻太小。
6.有两个灯泡,L1标有“6V 3W”的字样,L2没有标记,测得L2电阻为6Ω,把它们串联在电路中,两灯均正常发光,那么该电路两端电压和L2的电功率分别是( )
A.12V,
3W B.12V,1.5W C.9V,3W D.9V,1.5W
答案:
D
解析:
灯泡正常发光是指其两端电压等于额定电压,流过的电流等于其额定电流,两灯串联,所以灯L1、L2的额定电流相等。
灯L1的额定电流
灯L2的额定电压为U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V
电源电压为U=U1+U2=6V+3V=9V
灯L2的额定功率为P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W
7.(2013年湖南郴州)某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡,设计如
图2甲、乙、丙三种电路,电源电压相同且恒定不变,电路消耗的总功率大小关系是
图2
A.P甲>P乙>P丙 B.P甲
P丙
答案:
B
解析:
同一用电器在不同的电路中的电功率也不完全相同,它与用电器两端的实际电压有关。
在本题的三个电路中电源电压恒定,根据P=UI,电路消耗的总功率与电路中的电流有关,电流越大,电路消耗的总功率越大。
这三个电路中甲是两灯串联,总电阻等于两灯电阻之和;丙图中两灯并联,总电阻小于其中任何一灯泡的电阻。
所以这三个电路的总电阻R甲>R乙>R丙,根据欧姆定律,电路中的电流I甲
8.分别标有“6V 2W”和“12V 8W”的两个灯泡,串联后接在电路中,为使其中一个恰能正常发光,加在电路两端的电压应是( )
A.6V B.12V C.18V
D.24V
答案:
B
解析:
因为两灯串联,所以流过两灯的电流一定相等。
根据灯泡的铭牌可以计算出它们的额定电流。
,同样可以求出另一灯的额定电流为I2额=0.67A
为了使两灯均不损坏,通过灯的电流不能超过其额定电流,所以电路中的最大电流为0.33A
两灯的电阻分别为
,同样可以算出另一灯的电阻为R2=18Ω
当一灯恰能正常发光时,电路两端的电压为:
U=IR总=0.33A×(18Ω+18Ω)=12V
9.把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下,则下面分析正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于55W
B.两盏灯的总功率大于15W
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
答案:
D
解析:
当把甲、乙两灯串联接在220V的电源两端,两灯都不能正常工作。
用电器不正常工作时,通常认为电阻是不变的,实际功率计算中要利用实际电压、实际电流来求解。
根据
,在额定情况下可以求出两灯电阻,R甲=1210Ω,乙灯的电阻为R乙=3227Ω。
A、B选项中:
总功率
两灯串联电流相等,根据功率计算公式P=UI=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,所以甲的实际功率小于乙的实际功率。
10.(2013山东淄博)如图3所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑片P向右滑动时( )
图3
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变亮
C.灯泡的实际功率减小
D.灯泡的实际功率增大
答案:
C
解析:
利用滑动变阻器可以改变电路中的电流和电压,使用电器的实际功率发生变化。
本题中灯泡和滑动变阻器串联,电压表测的是灯泡两端电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,灯泡两端电压减小,灯泡的实际功率P实=U实I实也变小。
11.两个电阻上都标有“3V”字样,其电阻分别为R1和R2,它们的电流随电压变化关系如图4所示。
有( )
图4
A.电阻R1的额定功率为0.36W
B.电阻R2的阻值为0.72?
C.若把电阻R1和R2并联在电源电压为2V的电路中工作,则电阻R2的实际功率是0.12W
D.若把电阻R1和R2串联在电源电压为3V的电路中工作,则两电阻均能正常工作
答案:
A
解析:
根据电阻的电流随电压变化关系图,可以读出不同电压时,电阻中的电流。
电阻R1的额定电压为3V,读出此时电阻R1中的电流为0.12A,额定功率为P额1=U额1I额1=3V×0.12A=0.36W。
当电阻R2两端电压为3V时,读出此时电阻中的电流为0.24A,电阻R2的电阻为
。
电阻并联时,它们两端电压相等,当电压为2V时,电阻R2两端电压为2V,此时电流为0.16A,R2实际功率为P实=U实I实=2V×0.16A=0.32W。
把两电阻串联时,导体中的电流相等,它们两端电压之和等于电源电压,所以每个电阻两端电压都小于电源电压,电阻两端电压都小于额定电压,均不能正常工作。
12.如图5所示电路,电源电压不变。
闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J。
则下列结果不正确的是( )
图5
A.电源电压为12V
B.R1的阻值为6Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D.R1先后两次消耗的电功率之比为16:
9
答案:
B
解析:
这是一个串联电路,当滑片P从中点移到b端时,R的阻值增大,根据串联分电压的知识,串联电阻变大,其两端电压也增大,所以当P在b端时电阻R两端的电压为6V,电流在电阻上做功就等于放出热量。
根据
可知,
。
当P位于R中点时,电路中的电流为
;当P位于b端时,
。
电源电压恒定,当P位于R中点时,
当P位于R的b端时,
根据上面两式可以求出电源电压为12V,电阻R1的阻值为9Ω。
根据P=I2R可知,电阻R1两次消耗的功率之比等于电流的平方比,所以
二、填空题
13.下课后王老师去关闭微机房的总电闸时,发现图6所示的电能表转盘在缓慢地转动,他利用手表估测了一下,2min转盘转动了5r,那么2min内消耗了______J电能;经检查发现,原来机房内还有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态,则一台电脑显示器的待机功率约为_____W。
图6
答案:
7.2×103J 3
解析:
这是一道涉及电能表计算的问题,要利用电能表铭牌上的读数来计算消耗的电能,再结合测量时间可以计算出用电器消耗的功率。
2500r/(kW?
h)是指每用电1kW?
h,电能表的转盘转过2500圈。
如果转盘转过5圈,则用电器消耗的电能为
用电器的功率为
14.一个白炽灯泡铭牌上标有“220V 100W”字样,则这盏灯的灯丝电阻为 Ω。
如果灯丝断了之后,重新将灯丝搭上,设灯丝电阻变为440Ω,通电后,则灯丝中实际电流为 A;实际功率为 W,通电1min后,灯丝实际消耗的电能为___________J(假设灯丝电阻不随温度改变)。
答案:
484Ω 0.5A 110W 6600J
解析:
本题重点是要区分额定功率和实际功率。
额定功率是用电器正常工作时消耗的功率,它是用电器的一个参数,是不会发生变化的,一般的用电器都在铭牌上有所标识。
而实际功率是在实际电压下所消耗的功率。
根据用电器的铭牌可以求出用电器的电阻。
根据
得到
由欧姆定律可以知道
W=P实t=110W×60s=6600J
15.有两盏白炽灯,甲灯标有“220V 40W”,乙灯标有“220V 60W”的字样,灯丝若用同样长度的钨丝制成,灯丝电阻值较大的是______灯,丝较粗的是_____灯的灯丝,把两盏灯串联在220V的电路中则
______灯较亮。
答案:
甲 乙 甲
解析:
灯的电阻根据灯的额定电压和额定功率,利用
来计算,R甲=1210Ω,R乙=807Ω。
由此可知甲灯的电阻较大。
在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,所以较粗的电阻较小,额定功率较大,较粗的是乙灯。
两灯串联电流相等,根据功率计算公式P=UI=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,所以甲的实际功率大于乙的实际功率,甲较亮。
三、实验探究题
16.某同学做“测
量小灯泡电功率”的实验时,连接了如图7中的甲电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。
图7
(1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接 (填“0~3V”或“0~15V”) 的量程。
(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在 端(填“左”或“右”)。
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是 A,则小灯泡的额定电功率是__________W。
(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变 (填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与灯泡 有关系。
答案:
(1)0~3V
(2)左 (3)2.5V 0.2A 0.5W (4)暗 两端电
压
解析:
测量小灯泡电功率的实验中利用了P=UI的测量原理,利用电压表测出灯泡两端电压,电流表测灯泡的电流。
连接电路时,滑动变阻器的滑片P要移到阻值最大端,可以保护电路,实验过程中可以通过调节滑片P的位置来改变灯泡两端电压。
灯泡的额定电压为2.5V,小于3V,电压表选择0~3V的量程即可。
当灯泡两端的实际电压等于额定电压时,灯泡的实际功率等于额定功率,调节滑动变阻器使灯泡两端电压等于2.5V,此时灯的功率就等于额定功率。
当灯泡两端电压发生改变时,灯泡的实际功率会发生改变,灯泡的亮度也会发生变化。
17.(2013年齐齐哈尔)在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图8甲中的实物电路连接完整。
要求:
当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉。
(2)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图8乙所示)为_________V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图8甲中滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(3)小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图8丙所示的I-U关系图像,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,还可以得出:
小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个操作不当之处是:
① ;
②
。
图8
答案:
(1)答案如图所示
(2)2.2V B (3)0.5W 增大 (4)①连接电路时开关没有断开 ②闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置。
解析:
在利用电压表、电流表测灯泡电功率的实验中,电流表要与灯泡串联,灯泡的定额电压为2.5V,电阻约为10Ω,灯泡正常工作时的电流约为0.25A,小于电流表的0.6A,所以电流表要用0~0.6A的量程。
所以灯泡的左接线柱与电流表的0.6接线柱相连。
滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,所以滑动变阻器应接B接线柱。
当灯泡两端电压为2.2V时,小于额定电压,要使灯泡两端电压增大到2.5V,可以增大电路中的电流,减小滑动变阻器的电阻。
当灯泡两端电压等于2.5V时,灯泡正常发光,灯泡的电功率就等于额定功率,根据图丙可以读出灯泡在2.5V时的电流为0.2A,灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
连接电路时要求开关要断开,滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端,这样可以保护电路,小叶在实验中连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开。
灯泡发出明亮耀眼的光,说明灯泡的实际功率非常大,灯泡两端电压很大,电流也很大,电路中的电阻小,说明连接电路时滑动变阻器没有调到阻值最大端,起不到保护电路的作用。
四、解答题
18.(2013年湖南郴州)如图9所示为电吹风的电路原理图。
电动机M上标有“220V 100W”字样,电热丝的电阻R=88Ω。
求:
(1)闭合S1,断开S2,正常工作当送风8min,消耗的电能;
(2)闭合S1,S2,正常工作当送热风时,电路消耗的总功率。
图9
答案:
(1)4.8×104J
(2)650W
解析:
电吹风只有两档,吹冷风和吹热风,当闭合S1,断开S2时只有电动机转动,吹的是冷风,只有电动机在消耗电能
当闭合S1,S2时,电动机和电热丝都工作,它们是并联的,吹的是热风。
此时电路的总功率等于它们的功率之和。
电阻R消耗的功率:
电路消耗的总功率为:
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