资源简介

专题 3.6电能（电能和电功率的计算）
姓名__________ 班级_______ 学号______
一、选择题
1.电熨斗通电后温度很高，而连接电熨斗的导线温度升高却不明显，这是因为（ ）
A. 导线有绝缘层，能隔热
B. 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C. 导线散热快，所以温度低
D. 通过导线的电流与通过电熨斗的电流相同，而导线电阻小，产生的热量也很少
2.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲电热水壶的额定功率为1200W，乙电热水壶的额定功率为600W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（）
A. 甲电热水壶两端的电压较高
B. 通过两个电热水壶的电流相等
C. 电流通过甲电热水壶做功较快
D. 甲电热水壶消耗的电能是乙电热水壶消耗电能的2倍
3.电热靴的电路图如图所示，电源电压恒定，为三挡旋钮开关（金属片可分别拨至、、处），电阻丝、规格相同且阻值不变，为电阻丝的中点。这只电热靴的低温挡功率为 6W，则其中温挡功率和高温挡功率分别为（ ）
A. 8W，12W B. 8W，24W C. 12W，18W D. 12W，24W
4.如图所示，的阻值为 4Ω。闭合，电流表示数为 3A；接着再闭合时，电流表示数变化了 1A。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为12V
B. 的阻值为 3Ω
C. 和都闭合时，消耗的功率为 108W
D. 只闭合时，与消耗的功率之比为 3：1
5.某科学小组用、两个小灯泡及其他必要元件设计了图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变。闭合开关后，下列关于三个电路消耗的功率、、的大小关系判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
6.某科学兴趣小组设计的电子身高测量仪的电路图如图所示。其中，定值电阻，电源电压恒为 4.5V，的规格为“ 20Ω 0.5A”。闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A. 当接入电路中的电阻为 5Ω时，电压表示数为3V
B. 待测身高越高，电压表示数与电流表示数的比值越大
C. 待测身高越矮，整个电路消耗的电功率越小
D. 考虑电路安全，此电路消耗的最大电功率为2.25W
7.图甲、乙所示是“研究电热跟哪些因素有关”的实验装置图，两图中的电源电压是相同的，图乙中。通电相同时间后，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，左、右两电阻发热量之比为2：1
B. 图甲中，两电阻串联主要是为了使通电时间相同
C. 图乙中，、发热量之比为 4：1
D. 本实验利用了液体热胀冷缩的性质使液面升高
8.傍晚用电高峰时，用户家中的灯泡会变暗（设干路电流为，电路中总电阻为，干路导线两端电压为，灯泡两端电压为，灯泡消耗的功率为）。产生这种现象的原因是傍晚用电器增加，导致（ ）
A. 变大，不变；变小，变小，变小
B. 变小，变大，变小，变大，变大
C. 变小，变大，变大，变小，变小
D. 变大，变大，变小，变大，变大
9.有甲、乙两灯，甲灯上标有“2.5V 0.75W”的字样，乙灯上标有“2.5V 1.25W”的字样。若只将这两个灯泡接入同一电路中，两灯均未烧毁，则下列说法中正确的是（）
A. 乙灯一定比甲灯亮 B. 两灯消耗的总功率一定为2W
C. 两灯串联时，通过两灯的电流最大为0.5A D. 若两灯都能正常发光，则两灯一定是并联
10.如图甲所示，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，的额定电压为 3V，的额定电压为 2V，通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡没有损坏。下列说法中不正确的是（ ）
A. 正常发光的小灯泡是，其额定功率为 0.3W
B. 正常发光的小灯泡是，其额定功率为 0.45W
C. 当两端电压为 1.5V时，通过它的电流为0.15A
D. 此时滑动变阻器两端电压是1.5V
二、填空题
11.将甲（标有“6V 3W”）、乙（标有“6V 6W”）两灯串联在电路中，灯丝电阻恒定不变，要使其中一个灯正常发光，则电源电压为__________V，较暗的灯的实际功率为__________W。
12.某家用电子式电能表的表盘如图所示，该表盘上显示已用电__________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，则该用电器在上述时间内消耗的电能为__________kW·h，它的实际电功率是__________W。
13.某小灯泡上标有“7.* V 0.5 A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0伏和7.9伏之间，因为小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有如下实验仪器：一只电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有“20 Ω 1.5 A”字样的滑动变阻器R、一只阻值为10欧的定值电阻R0、开关和导线若干。某项目化小组的同学们反复讨论后，设计了如图甲所示的电路图，并开展以下实验。
①滑片P位于a端时，只闭合开关S和S1，此时电流表的示数如图乙所示，为________安，计算出电源电压。
②________________（请补充具体操作），此时小灯泡正常发光。
③当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表的示数为0.6安，则此时滑动变阻器接入电路的阻值R为________。
④可通过计算得出小灯泡的额定电功率为________瓦。
14.如图所示为电路元件甲和标有“2.5 V 1.25 W”字样的元件乙的电流与两端电压的关系图像。若把甲和乙并联后接在电压为2伏的电源两端，电路工作1分钟消耗的电能为_________焦；若把甲和乙串联在电源电压为3伏的电路中，乙的实际功率为_________瓦。
15.如图所示是检测酒精浓度的测试仪原理图，图中电源电压恒定为8 V，R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时，R2＝60 Ω，此时电压表示数为2 V。定值电阻R1的阻值为________Ω，当酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为________W；若电流表示数达到0.2 A时表示酒驾，此时R2消耗的电功率为________W（均写出计算过程）。
三、分析计算题
16.图甲是一款可调温果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。、均为加热电阻，当开关接 1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275 1100W[果汁比热容取 ]。求：
（1）加热鼎以最大功率工作时电路中的电流。
（2）滑动变阻器的最大阻值。
（3）不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁升高的温度。
17.某型号电饭锅工作原理的简化电路图如图所示。电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭。为挡位自动控制开关，和为电热丝，的阻值为 880Ω，高温烧煮挡的功率为660W。
（1）当只闭合开关时，电饭锅处于__________（填“高温烧煮”或“低温焖饭”）状态。
（2）求高温烧煮时干路中的电流。
（3）求电热丝的阻值。
（4）求低温焖饭0.5h消耗的电能。
18.国家大力倡导共享经济，杭州出现了大量的共享电动自行车。一辆共享电动自行车的铭牌如图所示，请根据以下数据回答下列问题。
车型：26电动自行车 整车质量：30kg 最大载重：120kg 额定输出功率：120W 额定电压：40V 额定电流：4.0A
（1）求此电动自行车电机的电阻。
（2）求此电动自行车电机正常工作时的效率。
（3）在额定电压下，若该电动自行车的电机被突然卡死10s时间，求电机产生的热量。
19.电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当在其两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。若已知该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则：
（1）该电动机每分钟消耗的电能和产生的热量各是多少？
（2）若该电动机正常工作时电能转化为机械能的效率为，电动机两端的电压为，通过的电流为，试推导电动机线圈的电阻的表达式。
20.一款带有水温调节功能的家庭水族箱的鱼缸水温调节器参数如表所示，其工作原理如图所示，为阻值可调的电热丝，开关为单刀双掷开关。当开关闭合、接时，电路处于加热状态；当开关闭合、接时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）
××牌鱼缸水温调节器
额定电压 220V
额定加热功率 88W
电源频率 50Hz
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻的电流是多少？
（2）当电路处于加热状态时，通电10min消耗的电能是多少？
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率，则电热丝连入电路的阻值应为多少？
21.项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】加热原理
（1）现用电热片、接入图甲电路模拟电热水器的电路。已知电热片、的阻值为 2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图甲确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在、上面，闭合开关 S，发现上的油墨纸片红色先褪去，则的阻值为__________ Ω。
（2）根据上述实验结果，计算图甲电路的加热功率。
【项目二】热交换器设计
项目化小组的同学想到，将电热水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进入电热水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计了图乙所示的方案。
（3）该方案用波纹管比用直管冷却效果更佳的原因是_________________________________
______________________________________________________________________________。
【项目三】节能效果
（4）校园直饮水机就是采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从20℃变成80°C的热水，再通电加热至100°C。要得到10kg的100℃开水，相较于将20℃的自来水直接烧开，可节约多少电能？[不计热量损失， ]
第8页，共8页答案
1. D 2. C 3. A 4. D 5. A 6. B 7. C
8. C 9. D 10. A
11. 9 1.5
12. 5546.7 0.02 400
13. ①0.4 ②只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5安 ③10欧 ④3.5
14. 72 0.4
15. 20 0.8 0.8 当酒精浓度为0时，R2＝60 Ω，此时电压表示数为2 V，根据串联电路电压的规律，R2两端的电压为8 V-2 V＝6 V，电压表示数为R2电压的，根据分压原理，定值电阻。根据电路的串联，此时总阻R＝R1+R2＝20 Ω+60 Ω＝80 Ω，电路消耗的总功率。电流表示数达到 0.2 A时，，R2消耗的电功率P′＝UI＝I2R＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W。
16. 解：（1）由于果汁加热鼎的最大功率是，加热鼎以最大功率工作时，电路中的电流：。
（2）根据功率公式可知，由于电压一定，当电阻最大时，功率最小，当电阻最小时，功率最大，所以当滑动变阻器的阻值最大时，加热鼎的功率最小；当滑动变阻器的阻值最小时，加热鼎的功率最大。
当滑动变阻器接入电路中的阻值为 0时，加热鼎的功率最大，电路中只有，电流最大为，的阻值：；
当滑动变阻器的阻值最大时，加热鼎的功率最小，此时、串联，电路中的总电阻：，
所以滑动变阻器的最大阻值：。
（3）加热鼎用最大功率对果汁加热，消耗的电能：
，
由于不计热量损失，果汁吸收的热量：，
果汁升高的温度：。
17. （1）低温焖饭
解：（2）高温烧煮挡的功率为，根据可得，高温烧煮时干路中的电流：。
（3）当开关和都闭合时，电饭锅处于高温烧煮状态，
由欧姆定律可得，电路中的总电阻：，
根据并联电路电阻的规律：，即，解得。
（4）当只闭合开关时，电路为的简单电路，电饭锅处于低温焖饭状态，
低温焖饭状态的功率：，
由得，电饭锅低温焖饭消耗的电能：。
18. 解：（1）电动自行车的电机正常工作时消耗的电功率（总功率）：
，
其中额定输出功率是转化为机械能的功率，另外还有一部分转化为内能的功率即为发热功率，
所以，即，
解得此电动自行车电机的电阻：。
（2）该电动自行车电机正常工作时的效率：
。
（3）在额定电压下，若该电动自行车电机被突然卡死时间，电机产生的热量：
。
19. 解：（1）电动机每分钟消耗的电能：，
电动机线圈产生的热量：。
（2）已知电动机正常工作时电能转化为机械能的效率为，所以发热效率为，
电动机电功率：，
因为，所以电动机发热功率：，
又因为，所以电动机线圈的电阻：。
20. （1） （2） （3）
21. （1）18 （2） （3）波纹管可以大大增加冷水、热水的接触面积，延长冷水、热水的接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的（ 4）
第2页，共3页

展开更多......

收起↑