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第一节 电能 电功
一、单选题
1．下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　）
A．电流做功越多，电功率越大 B．电功率越大，电流做功越快
C．电功率越大，电流做功越多 D．电功和电功率的单位相同
2．图是小晋家上月初和上月末电能表示数。结合表盘上的信息可知，下列说法正确的是（　　）
A．小晋家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小晋家上个月消耗的电能为1011kW·h
C．指示灯闪烁1600次，家庭电路耗电36J
D．指示灯闪烁的次数越多，说明消耗电能越多
3．如图甲所示为碳纤维电热膜，常作为地暖必备材料广泛应用于建筑领域。某跨学科实践小组利用图乙所示电路对其进行探究，将两条长方形电热膜贴在绝缘材料上。已知电热膜，电源两端电压12V。下列说法正确的是（　　）
A．电热膜的电压为6V
B．电热膜的电流为
C．与消耗的电能之比为2：1
D．若电热膜磨损为图丙，且电流表示数为，则此时
4．图所示为家庭电路布线情况示意图，下列说法正确的是（　　）
A．线是零线，线是火线
B．用电器都是串联在电路中的
C．电能表测量电能的单位是，
D．正常情况下，火线与零线之间有220V电压，零线与地之间没有电压
5．小明家的电能表标有“220V 5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小明将一个20W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（　　）
A．日光灯断路 B．用电器的总功率过大
C．电冰箱断路 D．台灯插头处短路
6．如图1所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图2中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法中正确的是（　　）
A．曲线甲是灯泡的图像
B．小灯泡正常发光时的电阻为
C．滑片在a点时，滑动变阻器接入电路的电阻为
D．滑片在a点时，通电，滑动变阻器与小灯泡消耗电能之比为5∶1
7．R1=5Ω、R2=10Ω，将R1、R2串联后接在3V的电源上，通电1min。通过R1的电流为I1，R1消耗的电能为W1；通过R2的电流为I2，R2消耗的电能为W2。则I1：I2和W1：W2，下列选项正确的是（　　）
A．1：2 1：2
B．2：1 2：1
C．1：1 2：1
D．1：1 1：2
8．如图所示，是小新家安装的电能表。下列说法中正确的是（　　）
A．电能表应接在家庭电路总开关与保险盒之间
B．此时电能表的读数为
C．小新家总功率为的用电器可以同时使用
D．若电能表指示灯在内闪烁320次，则用电器的总功率为
9．图甲是家庭电路的一部分，图乙、图丙是两种测电笔握笔方法。下列相关说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电功率的仪器
B．空气开关应该安装在P处而不是Q处
C．使用测电笔时，图乙方法正确，图丙方法错误
D．用测电笔检测三孔插座的上孔时，氖管会发光
10．如图所示为甲、乙两个电暖器及对应铭牌。两个电暖器都正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．甲电暖器的实际电压比乙电暖器的实际电压高
B．通过两个电暖器的电流相等
C．甲电暖器消耗电能比乙电暖器消耗电能快
D．相同时间内，两个电暖器消耗的电能一样多
二、多选题
11．观察下列四种家用电器的铭牌，判断下列说法中正确的是（　　）
A．空调机消耗的电能不一定比电视机消耗的电能多
B．四种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流最大
C．四种家用电器正常工作时，电流通过电热水器做功最快
D．电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W
12．景区为了统计人流量，在大门前安装计数装置，简化电路图如图甲所示。其中，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），激光源照射R1，R0为定值保护电阻。其两端的电压随时间变化的图象如图乙所示，已知计数器电路的电源电压恒为3V，保护电阻R0的阻值为20Ω。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数为1V时，计数器会计数一次
B．有人通过商场大门时，光敏电阻R1的阻值为10Ω
C．有人通过商场大门和没有人通过商场大门电路的电流之比为1︰2
D．在0~3秒内光敏电阻消耗的电能为0.3J
13．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为8V
B．定值电阻R0的阻值为10Ω
C．整个电路消耗的最大功率为4.8W
D．滑片P在b端时，通电1min变阻器消耗的电能为30J
三、填空题
14．图甲是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保温两档，由开关S进行调节。已知R0与R为电热丝，现将电饭锅接在220V的电源上，使用高温档工作时，电饭锅功率为1000W；使用保温档工作时，电饭锅功率为440W。【c水=4.2×103J（kg·℃）】
根据相关知识，回答下列问题：
（1）饭煮熟后，开关S将　 　（选填“闭合”或“断开”）
（2）电热丝R的阻值为多少？　 　
（3）用此电饭锅高温档将质量为1kg，温度为25℃的水加热，使锅中水温升高60℃，需用时5min，求此加热过程中电饭锅的加热效率。　 　
（4）如图乙所示，电能表上有一参数模糊不清，小明把家中其它用电器断开仅使用电饭锅，调至高温档烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？　 　
15．如图所示，是小明家安装的电能表，该电能表的示数为　 　kW·h，家中用电器消耗1kW·h电能，该电能表指示灯闪烁　 　次，家庭电路中正确的安装次序是：进户线、电能表、　 　。
16．某次雷电的电流是2×104A，电压约为1×108V，放电时间约为0.001s，这次雷电释放的能量是　 　J，电功率约　 　W．
四、复合题
17．如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能．用电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W．加热时，按下温控开关S与 a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮．红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样，用电器工作时两灯均正常发光（虚线框内为用电器的加热和保温装置）．请根据以上信息解答下列问题：
（1）电阻R1的作用．
（2）当用电器处于加热状态时，加热装置1min消耗的电能．
（3）该用电器在保温状态时，保温装置的发热功率和电阻R2的阻值．
18．如图所示电路，电源电压U=9V，R2 = 20Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：
（1）R2两端电压；
（2）R1的阻值；
（3）工作10s电路中的电流所做的功。
19．如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，图乙是其简化电路图，R1、R2均为电热丝，其中R1的阻值为40Ω，电源电压为220V。只闭合S 时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作。若挂烫机中加入2kg、初温为20℃的水，在高温挡正常工作5min可将水加热到55℃。［水的比热容取]求：
（1）高温挡时电路的电流；
（2）水吸收的热量；
（3）电路消耗的总电能。
20．劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图-1所示。
（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？
（2）已知保温箱内空气的质量为11 kg，图-1所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃）]
（3）现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2的虚线框内将电路连接完整。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电功及电功的实质；电功率
2．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；电功及电功的实质；电功计算公式的应用
3．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功计算公式的应用
4．【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算；电能表参数的理解；家庭电路的连接；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
5．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；家庭电路的故障分析；家庭电路电流过大的原因
6．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功计算公式的应用
7．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；电功及电功的实质
8．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算；家庭电路的组成
9．【答案】B
【知识点】电能表参数的理解；家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用
10．【答案】C
【知识点】电功的计算；电功率；电功率的计算；实际功率
11．【答案】A,C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
12．【答案】A,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算
13．【答案】B,D
【知识点】电路的动态分析；电功的计算；电功率的计算
14．【答案】断开；61.6Ω；84%；3000r/(kW·h)
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功的计算；电功率的计算
15．【答案】2168.2；3000；总开关、保险装置、用电器
【知识点】电能表参数的理解；家庭电路的组成
16．【答案】2×109；2×1012
【知识点】电功的计算；电功率的计算
17．【答案】（1）解：由题和电路图可知，加热时，按下温控开关S与a、b接触，红灯与R1串联，再与发热电阻R并联；
因为电源电压大于红灯的额定电压，因此R1起分压作用，使红灯正常发光
（2）解：由题知，加热时，发热电阻R的额定功率为605W，
由P= 可得，加热装置1min消耗的电能：
W=P加热t=605W×60s=3.63×104J
（3）解：由电路图和题意可知，温控开关S自动跳接到c，用电器处于保温状态，此时绿灯、R2、R串联，R2和R为保温装置；
绿色指示灯正常发光，由P=UI可得，I绿灯= = =0.25A，
串联电路电流处处相等，所以I=I绿灯=0.25A，
根据串联电路的电压规律可得，保温装置两端的电压：U保温=U﹣U绿灯=220V﹣12V=208V，
保温装置的发热功率：P保温=U保温I=208V×0.25A=52W，
保温装置的总电阻：R保温= = =832Ω，
发热电阻R的阻值：R= = =80Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，电阻R2的阻值：R2=R保温﹣R=832Ω﹣80Ω=752Ω
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
18．【答案】（1）解：由图可知，闭合开关S，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流；
根据欧姆定律可知，R2两端电压：U2=IR2=0.3A×20Ω=6V；
答：两端电压为6V。
（2）解：根据串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1=U-U2=9V-6V=3V，
根据欧姆定律可知，R1的阻值：。
答： R1的阻值为10Ω。
（3）解： 根据电能的公式可知工作10s电路中的电流所做的功。
答：电流所做的共=功为27J。
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
19．【答案】（1）解：根据乙图可知，当开关、都闭合时，此时短路，电路中只有，为高温档，
则此时通过电路的电流为。
（2）解：根据题意可知， 2kg初温为20℃的水加热到55℃时吸收的热量为。
（3）解：综上所述，通过电路的电流为5.5A，则5min内电路消耗的总电能为。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；欧姆定律及其应用；电功的计算
20．【答案】（1）解：电路中，计算电流是
（2）解：图-1所示电路工作300s产生的热量为
不计热损失，则空气吸收的热量与电路产生的热量相等，保温箱内空气升高的温度为
（3）解：高温挡的电功率为1100W，高温挡电路电阻为
低温挡的电功率为220W，低温挡电路电阻为
两个电阻并联接入电路，高温挡支路接电热丝R2，低温挡支路接电热丝R1，连接如下图所示：
【知识点】比热容的定义及其计算公式；串、并联电路的设计；电功计算公式的应用；电功率的计算；多状态电路——多挡位问题
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