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第十八章 电功率 检测卷
(考试时间：60分钟　总分：80分)
一、选择题(每题3分，共24分)
1．下列的几种家用电器正常工作时，电功率接近40 W的是( )
A．电热水器 B．电风扇
C．电饭锅 D．电熨斗
2．电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，下列选项是我们常见的家用电器，其中主要利用电流的热效应工作的是( )
A．电视机 B．电饭锅
C．电冰箱 D．电风扇
3．将规格都是“220 V　180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是( )
A．电冰箱消耗的电能最多 B．电热毯的电流做功最多
C．三者消耗的电能一样多 D．三者产生的热量一样多
4．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法正确的是( )
　　　　
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．两灯串联在220 V的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110 V的电路中，它的实际功率为50 W
5．手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度，如图所示是它的电路原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度的变大而减小。保持电源电压不变，闭合开关S，当光照强度变大时，下列说法正确的是( )
A．灯泡L变暗，电压表示数变大
B．灯泡L变亮，电流表示数变小
C．灯泡L变亮，电压表与电流表示数的比值变小
D．灯泡L变亮，电路的总功率变小
6．如图所示是利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中R1是定值电阻，R2是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片P恰好处于a端，则下列说法正确的是( )
A．可将电流表的表盘改装用来显示托盘上物体所受重力的大小
B．当托盘内物体的重力变大时，电路的总功率变小
C．若R1短路会导致测量结果偏小
D．适当增大电源电压，可使测量结果更精确
7．臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30 min后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪(电压表示数显示臭氧浓度)检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3 V，定值电阻R0＝10 Ω，臭氧检测传感器Rc的阻值与臭氧浓度μ的关系如图乙。消毒标准如下：μ≤1.5 ppm为不合格，1.5 ppm＜μ＜2.5 ppm为合格，μ≥2.5 ppm为超标。则下列说法正确的是( )
　　　　　
A．当臭氧浓度为2.25 ppm时，电压表的示数为1 V
B．某次检测时，电压表示数为2.4 V，该次消毒是合格的
C．若更换R0＝15 Ω后，则电压表上1 V刻度处对应臭氧浓度为0的刻度
D．若更换R0＝15 Ω后，则当臭氧浓度为0.75 ppm时，R0的电功率是1.5 W
8．如图甲所示，R1为定值电阻，闭合开关，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法错误的是( )
　　　
A．R1的阻值为10 Ω B．电源电压为6 V
C．电路电流的变化范围0.1～0.4 A D．该电路消耗的功率范围为0.6～3.6 W
二、填空题(每空1分，共16分)
9．英国物理学家 做了大量的实验，于1840年最终发现“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比”，人们为了纪念他的贡献，以他的名字作为 (填一个对应的物理量)的单位。
10．将某个家用电器单独接入电路正常工作6 min，如图的电能表指示灯闪烁了250次，则该家用电器消耗的电能是 _ ，该电器可能是 (选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”)。
11．某品牌电动玩具车的内部等效电路如图，电源电压为6 V，阻值为2 Ω的车灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1 A；2 min内电动机线圈产生的热量是 J，2 min内电动机转化的机械能为 J。
第11题图
12．“充电五分钟，通话两小时”是某手机的闪充功能宣传语。它的闪充充电器的充电电压为5 V，充电电流为4 A，则充电2 min最多可以充入的电能有 _ J；手指轻触感应区，识别指纹后开锁，则感应区相当于指纹识别电路中的 (填电路元件)。
13．电源电压为3 V，将分别标有“6 V　6 W”和“3 V　3 W”的甲、乙两只灯泡串联接在该电源两端， 灯实际功率大；若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲∶P乙＝ 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
14．为了锻炼手部力量，小明购买了握力计，它的工作原理如图。电源电压恒定不变，握力显示表由电压表改装而成，定值电阻R2的阻值为10 Ω，该电路中的电流变化范围为0.3～0.6 A。金属弹簧的上端连接滑片P，不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端。R2在电路中的作用是 ；当握力增大时，握力显示表的示数会 (选填“增大”“减小”或“不变”)；电源电压为 V；当受到的握力最大时，R2在2 s内产生的热量为 J。(金属弹簧及握柄的电阻忽略不计)
15．如图甲所示，电源电压U＝12 V，灯泡L的额定电压为9 V，其电流与电压的关系如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，则灯泡L正常发光时，1 s内电流对灯泡L做的功为 J，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是 W。
　　　　
三、实验探究题(第16题10分，第17题8分，共18分)
16．用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω　1.5 A)、额定电压为2.5 V的小灯泡各一个，导线若干。
(1) 开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处，并将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 (选填“通路”或“断路”)。若电路中只有一处故障，则可能是 。
(3)排除故障后重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5 V，电流表示数为0.12 A；移动滑片P，当电压表示数为2.5 V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器消耗的功率为 W。
(4)用图丙所示电路来测量另一只额定电压为4 V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4 V。
②在保持 的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为20 Ω。该小灯泡的额定功率为 W。
17．为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图甲、乙所示两组实验装置。
　　　
(1)实验中通过观察两侧U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；乙装置中的电阻R3的作用主要是 。
(2)图甲所示装置通电一段时间后， (选填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多。可以得到结论：通电导体产生热量的多少与 大小有关。生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其中图 (选填“甲”或“乙”)装置能够解释这一现象。
(3)探究电流产生的热量与电流大小的关系时，应选择图 装置，通电一段时间， (选填“左”或“右”)容器内的电阻丝产生的热量多。为了使实验现象更明显，可以进行的操作是 。
(4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生断路前相比较，左侧U形管中液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、计算论述题(第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分)
18．如图所示，电源电压为6 V恒定不变，R1、R2为定值电阻，R2＝30 Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3 A。求：
(1)R1的电阻；
(2)通电10 s，电流对R2做的电功。
19．小张利用近期所学的物理知识自制了一个早餐煎蛋锅。如图为该早餐煎蛋锅的简化电路图，内有阻值不变的R0＝440 Ω、R两根电热丝。1、2为金属触点，S为单刀双掷开关，开关置于1时为“1挡”，置于2时为“2挡”：
(1)当S接“2挡”时，求电路正常工作的电流大小；
(2)当S接“1挡”时，电路中的电流为0.1 A，求R的阻值；
(3)小张想亲自制作流心煎蛋奖励自己，需要用低温挡，正常工作10 min，求R0消耗的电能为多大。
20．如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“■ Ω　1 A”字样(铭牌模糊不清)，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L标有“6 V　3.6 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，电流表的测量范围为0～3 A。闭合开关S，断开S1、S2，当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，小灯泡恰好正常发光，向右移动滑片P至滑动变阻器的中点，小灯泡的功率变为0.9 W。求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)滑动变阻器R的最大阻值；
(3)开关S闭合，任意断开或闭合S1、S2，移动滑片P的过程中，求出电路处于安全工作状态下消耗的电功率范围。第十八章 电功率 检测卷
(考试时间：60分钟　总分：80分)
一、选择题(每题3分，共24分)
1．下列的几种家用电器正常工作时，电功率接近40 W的是(　B　)
A．电热水器 B．电风扇
C．电饭锅 D．电熨斗
2．电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，下列选项是我们常见的家用电器，其中主要利用电流的热效应工作的是(　B　)
A．电视机 B．电饭锅
C．电冰箱 D．电风扇
3．将规格都是“220 V　180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是(　C　)
A．电冰箱消耗的电能最多 B．电热毯的电流做功最多
C．三者消耗的电能一样多 D．三者产生的热量一样多
4．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法正确的是(　C　)
　　　　
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．两灯串联在220 V的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110 V的电路中，它的实际功率为50 W
5．手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度，如图所示是它的电路原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度的变大而减小。保持电源电压不变，闭合开关S，当光照强度变大时，下列说法正确的是(　C　)
A．灯泡L变暗，电压表示数变大
B．灯泡L变亮，电流表示数变小
C．灯泡L变亮，电压表与电流表示数的比值变小
D．灯泡L变亮，电路的总功率变小
6．如图所示是利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中R1是定值电阻，R2是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片P恰好处于a端，则下列说法正确的是(　D　)
A．可将电流表的表盘改装用来显示托盘上物体所受重力的大小
B．当托盘内物体的重力变大时，电路的总功率变小
C．若R1短路会导致测量结果偏小
D．适当增大电源电压，可使测量结果更精确
7．臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30 min后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪(电压表示数显示臭氧浓度)检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3 V，定值电阻R0＝10 Ω，臭氧检测传感器Rc的阻值与臭氧浓度μ的关系如图乙。消毒标准如下：μ≤1.5 ppm为不合格，1.5 ppm＜μ＜2.5 ppm为合格，μ≥2.5 ppm为超标。则下列说法正确的是(　C　)
　　　　　
A．当臭氧浓度为2.25 ppm时，电压表的示数为1 V
B．某次检测时，电压表示数为2.4 V，该次消毒是合格的
C．若更换R0＝15 Ω后，则电压表上1 V刻度处对应臭氧浓度为0的刻度
D．若更换R0＝15 Ω后，则当臭氧浓度为0.75 ppm时，R0的电功率是1.5 W
8．如图甲所示，R1为定值电阻，闭合开关，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法错误的是(　C　)
　　　
A．R1的阻值为10 Ω B．电源电压为6 V
C．电路电流的变化范围0.1～0.4 A D．该电路消耗的功率范围为0.6～3.6 W
二、填空题(每空1分，共16分)
9．英国物理学家 焦耳 做了大量的实验，于1840年最终发现“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比”，人们为了纪念他的贡献，以他的名字作为 热量 (填一个对应的物理量)的单位。
10．将某个家用电器单独接入电路正常工作6 min，如图的电能表指示灯闪烁了250次，则该家用电器消耗的电能是 3.6×105_J ，该电器可能是 电热水壶 (选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”)。
11．某品牌电动玩具车的内部等效电路如图，电源电压为6 V，阻值为2 Ω的车灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1 A；2 min内电动机线圈产生的热量是 60 J，2 min内电动机转化的机械能为 420 J。
第11题图
12．“充电五分钟，通话两小时”是某手机的闪充功能宣传语。它的闪充充电器的充电电压为5 V，充电电流为4 A，则充电2 min最多可以充入的电能有 2_400 J；手指轻触感应区，识别指纹后开锁，则感应区相当于指纹识别电路中的 开关 (填电路元件)。
13．电源电压为3 V，将分别标有“6 V　6 W”和“3 V　3 W”的甲、乙两只灯泡串联接在该电源两端， 甲 灯实际功率大；若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲∶P乙＝ 1∶2 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
14．为了锻炼手部力量，小明购买了握力计，它的工作原理如图。电源电压恒定不变，握力显示表由电压表改装而成，定值电阻R2的阻值为10 Ω，该电路中的电流变化范围为0.3～0.6 A。金属弹簧的上端连接滑片P，不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端。R2在电路中的作用是 保护电路 ；当握力增大时，握力显示表的示数会 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)；电源电压为 6 V；当受到的握力最大时，R2在2 s内产生的热量为 1.8 J。(金属弹簧及握柄的电阻忽略不计)
15．如图甲所示，电源电压U＝12 V，灯泡L的额定电压为9 V，其电流与电压的关系如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，则灯泡L正常发光时，1 s内电流对灯泡L做的功为 13.5 J，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是 2 W。
　　　　
三、实验探究题(第16题10分，第17题8分，共18分)
16．用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω　1.5 A)、额定电压为2.5 V的小灯泡各一个，导线若干。
(1) 闭合 开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处，并将滑动变阻器的滑片P移至 B (选填“A”或“B”)端。
(2)接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 通路 (选填“通路”或“断路”)。若电路中只有一处故障，则可能是 小灯泡断路 。
(3)排除故障后重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5 V，电流表示数为0.12 A；移动滑片P，当电压表示数为2.5 V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 0.3 A，则小灯泡的额定功率为 0.75 W，此时滑动变阻器消耗的功率为 0.12 W。
(4)用图丙所示电路来测量另一只额定电压为4 V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4 V。
②在保持 滑动变阻器R2滑片位置不变 的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为 4 V，此时R1接入电路的阻值为20 Ω。该小灯泡的额定功率为 0.8 W。
17．为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图甲、乙所示两组实验装置。
　　　
(1)实验中通过观察两侧U形管中 液面高度差 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；乙装置中的电阻R3的作用主要是 使通过R1和R2的电流不同 。
(2)图甲所示装置通电一段时间后， 右 (选填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多。可以得到结论：通电导体产生热量的多少与 电阻 大小有关。生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其中图 甲 (选填“甲”或“乙”)装置能够解释这一现象。
(3)探究电流产生的热量与电流大小的关系时，应选择图 乙 装置，通电一段时间， 左 (选填“左”或“右”)容器内的电阻丝产生的热量多。为了使实验现象更明显，可以进行的操作是 将容器外电阻换成阻值更小的电阻 。
(4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生断路前相比较，左侧U形管中液面的高度差将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、计算论述题(第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分)
18．如图所示，电源电压为6 V恒定不变，R1、R2为定值电阻，R2＝30 Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3 A。求：
(1)R1的电阻；
(2)通电10 s，电流对R2做的电功。
(1)由题图可知，当开关S闭合时，R1、R2并联，电流表测量通过R1的电流；
根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压U1＝U2＝U＝6 V，
由欧姆定律可知，R1的阻值R1＝＝＝20 Ω；
(2)通过R2的电流I2＝＝＝0.2 A，
通电10 s，电流对R2做的电功
W2＝U2I2t＝6 V×0.2 A×10 s＝12 J。
19．小张利用近期所学的物理知识自制了一个早餐煎蛋锅。如图为该早餐煎蛋锅的简化电路图，内有阻值不变的R0＝440 Ω、R两根电热丝。1、2为金属触点，S为单刀双掷开关，开关置于1时为“1挡”，置于2时为“2挡”：
(1)当S接“2挡”时，求电路正常工作的电流大小；
(2)当S接“1挡”时，电路中的电流为0.1 A，求R的阻值；
(3)小张想亲自制作流心煎蛋奖励自己，需要用低温挡，正常工作10 min，求R0消耗的电能为多大。
(1)由题图可知，当S接“2挡”时，只有R0工作，
电路正常工作的电流I＝＝＝0.5 A；
(2)当S接“1挡”时，R0、R串联，
由欧姆定律可知，电路的总电阻R总＝＝＝2 200 Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值
R＝R总－R0＝2 200 Ω－440 Ω＝1 760 Ω；
(3)低温挡正常工作10 min，R0消耗的电能
W＝I′2R0t＝(0.1 A)2×440 Ω×600 s＝2 640 J。
20．如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“■ Ω　1 A”字样(铭牌模糊不清)，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L标有“6 V　3.6 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，电流表的测量范围为0～3 A。闭合开关S，断开S1、S2，当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，小灯泡恰好正常发光，向右移动滑片P至滑动变阻器的中点，小灯泡的功率变为0.9 W。求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)滑动变阻器R的最大阻值；
(3)开关S闭合，任意断开或闭合S1、S2，移动滑片P的过程中，求出电路处于安全工作状态下消耗的电功率范围。
(1)根据P＝得小灯泡的电阻
RL＝＝＝10 Ω；
(2)闭合开关S，断开S1、S2，当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电路中只有小灯泡，且小灯泡正常发光，
则电源电压U＝UL＝6 V；
向右移动滑片P至滑动变阻器的中点，滑动变阻器连入电路的电阻为R，
根据P＝I2R可得通过灯泡的电流I＝＝＝0.3 A，
根据I＝可得总电阻R总＝＝＝20 Ω，
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得：
R＝R总－RL＝20 Ω－10 Ω＝10 Ω，
则滑动变阻器R的最大阻值R＝2×10 Ω＝20 Ω；
(3)要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S1和S2时，且通过滑动变阻器的电流为1 A时，干路电流最大，因并联电路中各支路两端电压相等，
所以此时通过R0的电流I0＝＝＝0.6 A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流Imax＝1 A＋0.6 A＝1.6 A，
电路消耗的最大功率Pmax＝UImax＝6 V×1.6 A＝9.6 W；
当S闭合，S1、S2都断开，R与L串联，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流I min＝＝＝0.2 A，
电路消耗的最小功率P min＝UI min＝6 V×0.2 A＝1.2 W；
电路处于安全工作状态下消耗的电功率范围为1.2～9.6 W。

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