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专项四　电流做功与电功率
(时间40 min,总分50分)
一、选择题(每小题3分,共18分)
1.下列关于电能、电功和电功率的说法中正确的是( )
A.家用电器每消耗1度电,电能表的转盘就会转一圈
B.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功
C.额定功率相同的用电器正常工作相同的时间,产生的热量相等
D.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程
2.(2024包头)许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是( )
A.除雾状态,电路中只有R1工作
B.除霜状态,电路中只有R2工作
C.除雾状态,电路的总电流最大
D.除霜状态,电路的总功率最大
3.把两个灯泡连入电路中,闭合开关后,发现两灯亮度不同,用电压表测得灯泡两端电压相等,则两灯的连接方式为( )
A.串联 B.并联
C.串联或并联 D.无法确定
4.一个标有“220 V　100 W”的电熨斗,下列有关它的说法正确的是( )
A.电熨斗的工作电压一定是220 V
B.电熨斗正常工作1 h,消耗的电能是100 kW·h
C.电熨斗正常工作时的电阻是484 Ω
D.该电熨斗在110 V电压下工作的实际功率是50 W
5.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的IU关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的IU关系图像
B.当电源电压为4 V时,电流表示数为0.5 A
C.当电源电压为4 V时,小灯泡L的实际功率为1.6 W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10 V的电源两端,电路的总功率为2 W
6.(多选题)如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为8 V
B.R1的最小电功率为1.6 W
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω
D.当滑片P位于中点时,R1与R2的电功率之比为2∶3
二、填空题(每空2分,共10分)
7.电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表,小明家电能表本月底示数如图所示。小明观察到当他家里只有一台空调连续工作1 min时,电能表的指示灯闪了 60次,则在这段时间内该空调的功率为 W。
8.如图所示,电源电压恒为18 V,R0=60 Ω,滑动变阻器的规格为“150 Ω　2 A”,电流表的量程为“0～0.6 A”,小灯泡上标有
“6 V　3 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合,S1、S2断开时,小灯泡正常发光,则通电 1 min电流通过滑动变阻器产生的热量为 J。当S、S1闭合,S2断开时,为了保证电路中各元件的安全,滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 Ω。当S闭合,S1和S2自行组合的情况下,整个电路工作时能达到的最小功率是 W。
9.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要参数:额定电压220 V、热风额定功率1 000 W、冷风额定功率 120 W。当电吹风吹热风时,正常工作 5 min 电热丝产生的热量是 J。
三、作图题(共2分)
10.如图甲所示是酒精浓度检测仪的简化电路。电源电压为30 V保持不变,定值电阻R0=6 Ω,R为感知酒精浓度的可变电阻,其阻值随酒精浓度P的变化关系图像如图乙所示,通过电压表的示数即可判断酒精浓度。请根据以上信息在图丙中用平滑的曲线画出电压表示数U随浓度P变化关系的图像。
四、简答题(共3分)
11.如图所示为家用电炉的空炉盘,现有长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝(S甲>S乙)。选择哪根电阻丝绕制在炉盘上能实现电炉的额定功率较大,为什么
五、实验题(每空2分,共10分)
12.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为 2.5 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”。
(1)如图甲所示,为确保电路安全,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数明显,出现该状况的原因可能是 (选填“A”或“B”)。
A.灯座内部出现了短路
B.小灯泡的灯丝断了
(3)解决上述问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向 (选填“左”或“右”)滑动。
(4)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率为 W。
(5)本实验中多次测量小灯泡的电功率可以探究: 。
六、综合能力题(共7分)
13.如图所示,电源电压恒定,灯泡L上标有“6 V　3.6 W”,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。将滑动变阻器R的滑片P移到最左端a点时,闭合开关S,L正常发光。(忽略温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)灯泡的电阻。
(2)电源电压U。
(3)闭合开关S,当滑动变阻器移到中点时,灯泡的实际功率。专项四　电流做功与电功率
(时间40 min,总分50分)
一、选择题(每小题3分,共18分)
1.下列关于电能、电功和电功率的说法中正确的是(B)
A.家用电器每消耗1度电,电能表的转盘就会转一圈
B.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功
C.额定功率相同的用电器正常工作相同的时间,产生的热量相等
D.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程
2.(2024包头)许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是(D)
A.除雾状态,电路中只有R1工作
B.除霜状态,电路中只有R2工作
C.除雾状态,电路的总电流最大
D.除霜状态,电路的总功率最大
3.把两个灯泡连入电路中,闭合开关后,发现两灯亮度不同,用电压表测得灯泡两端电压相等,则两灯的连接方式为(B)
A.串联 B.并联
C.串联或并联 D.无法确定
4.一个标有“220 V　100 W”的电熨斗,下列有关它的说法正确的是(C)
A.电熨斗的工作电压一定是220 V
B.电熨斗正常工作1 h,消耗的电能是100 kW·h
C.电熨斗正常工作时的电阻是484 Ω
D.该电熨斗在110 V电压下工作的实际功率是50 W
5.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的IU关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是(D)
A.图乙中曲线A表示电阻R的IU关系图像
B.当电源电压为4 V时,电流表示数为0.5 A
C.当电源电压为4 V时,小灯泡L的实际功率为1.6 W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10 V的电源两端,电路的总功率为2 W
6.(多选题)如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是(ACD)
A.电源电压为8 V
B.R1的最小电功率为1.6 W
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω
D.当滑片P位于中点时,R1与R2的电功率之比为2∶3
二、填空题(每空2分,共10分)
7.电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表,小明家电能表本月底示数如图所示。小明观察到当他家里只有一台空调连续工作1 min时,电能表的指示灯闪了 60次,则在这段时间内该空调的功率为　1 200　W。
8.如图所示,电源电压恒为18 V,R0=60 Ω,滑动变阻器的规格为“150 Ω　2 A”,电流表的量程为“0～0.6 A”,小灯泡上标有
“6 V　3 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合,S1、S2断开时,小灯泡正常发光,则通电 1 min电流通过滑动变阻器产生的热量为　360　J。当S、S1闭合,S2断开时,为了保证电路中各元件的安全,滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为　30　Ω。当S闭合,S1和S2自行组合的情况下,整个电路工作时能达到的最小功率是　2　W。
9.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要参数:额定电压220 V、热风额定功率1 000 W、冷风额定功率 120 W。当电吹风吹热风时,正常工作 5 min 电热丝产生的热量是　2.64×105　J。
三、作图题(共2分)
10.如图甲所示是酒精浓度检测仪的简化电路。电源电压为30 V保持不变,定值电阻R0=6 Ω,R为感知酒精浓度的可变电阻,其阻值随酒精浓度P的变化关系图像如图乙所示,通过电压表的示数即可判断酒精浓度。请根据以上信息在图丙中用平滑的曲线画出电压表示数U随浓度P变化关系的图像。
四、简答题(共3分)
11.如图所示为家用电炉的空炉盘,现有长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝(S甲>S乙)。选择哪根电阻丝绕制在炉盘上能实现电炉的额定功率较大,为什么
答案:甲电阻丝。电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝(S甲>
S乙),则甲的电阻要小于乙的电阻;电阻丝绕制在炉盘上若要实现电炉的额定功率较大,由于电源电压不变,根据P=可知,电阻丝的电阻越小,功率越大,所以应选择甲电阻丝。
五、实验题(每空2分,共10分)
12.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为 2.5 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”。
(1)如图甲所示,为确保电路安全,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片P应滑到　B　(选填“A”或“B”)端。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数明显,出现该状况的原因可能是　B　(选填“A”或“B”)。
A.灯座内部出现了短路
B.小灯泡的灯丝断了
(3)解决上述问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向　左　(选填“左”或“右”)滑动。
(4)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率为　0.625　W。
(5)本实验中多次测量小灯泡的电功率可以探究:　灯泡亮度与实际功率的关系　。
六、综合能力题(共7分)
13.如图所示,电源电压恒定,灯泡L上标有“6 V　3.6 W”,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。将滑动变阻器R的滑片P移到最左端a点时,闭合开关S,L正常发光。(忽略温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)灯泡的电阻。
(2)电源电压U。
(3)闭合开关S,当滑动变阻器移到中点时,灯泡的实际功率。
解析:(1)灯泡的电阻
RL===10 Ω。
(2)将滑动变阻器R的滑片P移至最左端a点时,只有灯泡接入电路,此时灯泡正常发光,电源电压U=UL=6 V。
(3)闭合开关S,当滑动变阻器的滑片移到中点时,滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器接入电路的阻值为
R=Rab=×20 Ω=10 Ω,
电路的总电阻
R总=R+RL=10 Ω+10 Ω=20 Ω,
通过灯泡的实际电流
I实=I总===0.3 A,
灯泡的实际功率
P实=RL=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W。
答案:(1)10 Ω　(2)6 V　(3)0.9 W

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