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第十八章 电功率　 学情评估
一、选择题(每题3分，共30分)
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1.下列家用电器正常工作时，功率接近1 800 W的是(　　)
A．洗衣机 B．电视机 C．电磁炉 D．台灯
2．下列属于防止电流热效应产生危害的实例是(　　)
A．家里使用电热水壶烧水 B．利用电视机后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭 D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
3．a、b、c三盏灯分别标有“110 V　20 W”“220 V　40 W”“36 V　35 W”字样，若三盏灯都正常发光，则它们的亮度情况是(　　)
A．a灯最亮 B．b灯最亮 C．c灯最亮 D．三盏灯一样亮
4．手机已成为人们生活中主要的通信工具，其中手机电池能否支持快充是消费者决定是否购买的重要因素，市面上很多手机已配备了“快充”功能。下列说法正确的是(　　)
A．“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大
B．“快充”是指手机充电时的充电器输出电流较大
C．“快充”是指手机充电时的充电器输出电压较大
D．“快充”是指手机电池存储的电能较多
5．如图所示，这是小明家上月初和上月末的电能表示数。结合表盘上的信息可知，下列选项正确的是(　　)
A．电能表是测量电功率的仪表 B．上月小明家消耗的电能为101.1 J
C．脉冲指示灯闪得越快，电路消耗电能越多 D．指示灯闪烁800次，消耗的电能为0.5 kW·h
INCLUDEPICTURE"25J-1.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-1.tif" \* MERGEFORMATINET (第5题)　　INCLUDEPICTURE"25J-2.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-2.tif" \* MERGEFORMATINET (第6题)
6．在学校的项目化学习活动中，某实践小组将电学知识学以致用，设计并制作了一个能调节LED灯亮度的多功能台灯(如图甲所示)。如图乙所示的是他们使用旋转电位器来调节台灯亮度的原理图。下列分析正确的是(　　)
A．台灯左边的LED灯珠和右边的LED灯板可以独立工作，则二者为串联
B．若将A、B两接线柱接入电路，顺时针转动滑片，LED灯的实际功率增大
C．若将B、C两接线柱接入电路，顺时针转动滑片，LED灯变亮
D．此台灯的电池正负极若装反，不会影响LED灯的发光情况
7．如图为某烟雾报警器的电路简图，电源电压保持不变，烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。闭合开关S后，当烟雾浓度增大时，则(　　)
A．灯泡变暗 B．电路的总功率变大
C．电压表示数变大 D．电路的总电阻不变
INCLUDEPICTURE"26S8J-1.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\26S8J-1.tif" \* MERGEFORMATINET (第7题)　INCLUDEPICTURE"25J-4.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-4.tif" \* MERGEFORMATINET (第8题)
　　　INCLUDEPICTURE"25J-5.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-5.tif" \* MERGEFORMATINET
(第9题)
8．如图所示的为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且R1>R2，电热器功率最大时开关状态为(　　)
A．S1闭合，S2接a B．S1闭合，S2接b
C．S1断开，S2接a D．S1断开，S2接b
9．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4 A，则电源电压和电路消耗的总功率分别是(　　)
A．4.5 V　1.8 W B．2.5 V　1.0 W
C．4.5 V　1.0 W D．2.0 V　0.8 W
10．如图所示是一台电子秤的原理图，托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根粗细均匀的电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，且经过R0的电流为0.3 A；称量最大值时，滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50 Ω，电源两端电压恒为3 V。(弹簧电阻忽略不计)下列说法中正确的是(　　)
A．R0的阻值为15 Ω
B．称量的质量变大时，“质量表”的示数变小
C．称量最大质量时，电阻R消耗的电功率为12.5 W
D．当R接入阻值为30 Ω时，电路100 s消耗的总电能为22.5 J
INCLUDEPICTURE"26S8J-2.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\26S8J-2.tif" \* MERGEFORMATINET (第10题)
　INCLUDEPICTURE"JZ终改+2.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\JZ终改+2.tif" \* MERGEFORMATINET (第11题)
二、实验探究题(11题4分，12题6分，13题9分，14题3分，15题5分，共27分)
11．某小组同学分别利用如图1甲、乙所示的电路探究电功率跟电流、电压的关系。
(1)按图1乙将图2的实物电路连接完整。
(2)选择图1甲进行实验，是为了探究电功率与________的关系。
(3)按照图1甲连好电路，闭合开关，发现两只小灯泡都不亮，且电压表V1无示数，电压表V2有示数，若故障只有一处，且发生在灯泡上，则该电路发生的故障是_____________________________________________________。
(4)接下来该小组同学根据图1乙连接电路探究另一个问题，闭合开关，灯泡L1比L2亮，若两灯泡灯丝材料、长度都相同，则________的灯丝更细。
12．“寻梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用小灯泡额定电压为2.5 V，电源电压为4.5 V。
INCLUDEPICTURE"25J-7.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-7.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(要求：滑片向左移灯泡变暗)。
(2)连接好电路闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移动到____________处；闭合开关后发现电压表的示数达到2.7 V，其原因可能是____________________________。
(3)解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V。小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
13．如图甲、乙所示的是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
INCLUDEPICTURE"9RJ-5.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\9RJ-5.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)实验中通过观察____________________来比较导体所产生热量的多少；这运用了____________(填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想。
(2)图甲可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，________(填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多。图乙可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，________(填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多。
(3)某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，设计了如图丙所示的装置，装入烧瓶的煤油质量相等，利用图丙装置可探究电流通过导体时产生的热量与________的关系，烧瓶中用煤油而不用水是因为________________。
(4)请对比甲、丙装置，评价一下甲装置的优点：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
14．如图甲所示的是项目学习小组设计的自制“电热切割机”。当电路中电压一定时，他们想通过改进电热条的长度、粗细来提高切割机的切割能力。小组同学利用器材进行了实验，并记录了如下表所示的数据。
INCLUDEPICTURE"25J-8.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-8.tif" \* MERGEFORMATINET
实验次数 电热条的长度/cm 电热条的粗细/mm2 20 s切断泡沫的张数
1 15 0.5 10
2 15 1.0 12
3 15 1.5 15
4 20 0.5 8
5 30 0.5 5
(1)分析第1、2、3组数据，你得到的初步结论是___________________________________________________________；
分析1、4组数据，你能得到的初步结论是_______________________________________________________。
(2)如图乙所示，电热条a和b粗细相同，c和d粗细相同。根据数据分析，图乙中电热条______(填“a”“b”“c”或“d”)切割能力最强。
15．小点调查家用电器的耗电情况时发现：家用电器的实际功率与铭牌所标定的额定功率之间往往存在一定的偏差。请直接利用家庭电路帮小点设计实验测量出电饭煲的实际功率。
(1)测量仪器：___________________________________________________。
(2)实验步骤：______________________________________________
__________________________________________________。
(3)计算公式：P＝________________。(用直接测得的物理量符号表示)
三、综合应用题(每空1分，18题4分，19题6分，20题8分，共23分)
16．小晋说：“超导材料能够用在我们生活的各个方面呢！”小雯却说：“不一定哦，有些地方就不适合用超导材料。”你认为小雯的说法________(填“有”或“无”)道理，理由：_____________________________________________
_________________________________________________________。
17．阅读材料，回答问题。
废弃盐矿变身“充电宝”
2024年4月9日，世界首套300兆瓦级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程首次并网一次成功，创造了单机功率、储能规模、转换效率等多项世界纪录。应城压气储能电站利用废弃盐矿作为储气库，打造了一个超级“充电宝”，单机功率可达3×105 kW，储能容量最大可达1.5×106 kW·h，其中约70%的能量可以有效利用。
应城压气储能电站是典型的盐穴型压气储能。压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气，将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来，驱动膨胀机带动发电机发电。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴，不仅密闭性好，稳定性还高，是储存高压空气的理想场所，兼具了使用寿命长、成本低、占地少、安全环保等诸多优势。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式，利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站，将显著降低原材料、用地等方面的成本。
目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气，这个过程叫做“补燃”，不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。应城压气储能电站利用“非补燃”技术，将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用，没有任何燃烧、排放，集全绿色、高效率、低成本于一体，将成为世界压气储能电站的标杆。
在碳达峰碳中和背景下，新能源装机及发电量占比将大幅提升。压气储能作为一项新型的物理储能技术，将向着产业规模化、技术精益化、机制体系化的方向发展。
(1) 应城压气储能电站利用________技术，具有全绿色、高效率、低成本等优势。
(2) 若应城压气储能电站储能容量达到最大，按每个家庭平均每天用5度电计算，以它现有的转换效率供电，可满足________个家庭一天所使用的电能。
A．2.1×105 B．3×105
C．4.2×104 D．6×104
(3) 请你写出该超级“充电宝”在储能的过程中所涉及的能量转化过程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
18．问答题。
小明和爸爸在家里闻到了一股烧焦的气味，经检查发现是正在烧水的电水壶插座处产生的，拔下插头后发现插座的一个插孔烧焦了，如图所示。爸爸分析是插头和插座接触不良引起的，请你回答下列问题：
(1)他们闻到了一股烧焦的气味属于哪种现象？
(2)插头和插座接触不良为什么能把插座烧坏？
INCLUDEPICTURE"9RJ-10.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\9RJ-10.tif" \* MERGEFORMATINET
19．如图所示，电源电压保持6 V不变，灯泡上标有“6 V 3.6 W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
INCLUDEPICTURE"9RJ-13.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\9RJ-13.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)灯丝电阻。
(2)闭合开关，灯泡最暗时，滑动变阻器消耗的功率。
20．图甲是某品牌早餐“神器”——多功能四孔早餐机，它使煎蛋、烤饼等早餐的制作更加简便快捷。它有高温和低温两挡功能(S1为总开关，S2为温控开关)，其内部有两个阻值相等的加热电阻丝R。下表是早餐机铭牌上的部分参数，求解下列问题。[面饼的比热容为4.0×103 J/]
额定电压/V 220
高温挡功率/W 1 100
低温挡功率/W 550
(1)请你在图乙虚线框内画出早餐机的电路图，并结合所画的电路图说明开关是何种状态时早餐机处于高温状态。
(2)低温挡工作时，通过电路的电流为多少？
(3)某次小明用高温挡耗时10 min将1 kg初温为20 ℃的面饼加热到130 ℃。小明烤饼的过程中，早餐机的加热效率是多少？(结果保留至0.1%)
INCLUDEPICTURE"25J-10.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25J-10.tif" \* MERGEFORMATINET
答案
一、1.C　2.B　3.B　4.A　5.D　6.B　7.B　8.A
9．A　10.D
二、11.解：(1)如图所示。
INCLUDEPICTURE"JZD终改-1.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\JZD终改-1.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)电压　
(3)灯泡L2断路　
(4)灯泡L2
12．解：(1)如图所示。
INCLUDEPICTURE"25JD-1.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25JD-1.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)阻值最大；滑动变阻器的最大阻值太小
(3)0.75
13．(1)U形管中液面高度差；转换法
(2)电阻；右；电流；左　
(3)电阻；煤油的比热容小
(4)使用甲装置加热的是空气，空气受热容易膨胀，现象更明显，且加热空气比加热煤油更安全
14．(1)长度相同时，越粗的电热条，切割能力越强；粗细相同时，越短的电热条，切割能力越强　
(2)b
15．(1)电能表、手表、电饭煲
(2)关闭家中所有用电器，记下此时电能表的示数W1，只让电饭煲开始工作，同时开始计时，时间为t1；过段时间停止计时，时间为t2，记下此时电能表的示数为W2
(3)
三、16.有；因为超导材料的电阻为零，通电后不发热，利用电流的热效应来工作的电器都不能用超导材料制作
17．(1)“非补燃”　
(2)A
(3)电能驱动电动机的过程中，电能转化为机械能；压缩空气的过程中，机械能转化为内能
18．解：(1)属于扩散现象。
(2)接触不良处的接触面积小，当材料和长度一定时，横截面积变小，电阻变大，由Q＝I2Rt可知，电流和通电时间一定时，电阻变大，产生的热量变多，温度升高，所以插头和插座接触不良容易把插座烧坏。
19．解：(1)根据P＝得灯丝电阻为
R1＝＝＝10 Ω。
(2)当滑动变阻器的电阻最大时电路中的总电阻最大，由I＝知电路中的电流最小，灯泡最暗，此时电路中的电流为I＝＝＝0.2 A，滑动变阻器消耗的功率为P＝I2R＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W。
20．解：(1)如图所示。
INCLUDEPICTURE"25JD-3.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\26春课件\\九物山西55%\\25JD-3.tif" \* MERGEFORMATINET
当开关S1、S2都闭合时，早餐机处于高温状态。
(2)由P＝UI得低温挡工作时，通过电路的电流
I＝＝＝2.5 A。
(3)烤饼过程中面饼吸收的热量
Q＝cmΔt＝4.0×103 J/(kg·℃)×1 kg×(130 ℃－20 ℃)＝4.4×105 J，
早餐机加热10 min消耗的电能
W＝P高t＝1 100 W×10×60 s＝6.6×105 J，
早餐机加热过程中的加热效率
η＝×100%＝×100%≈66.7%。

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