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第十五章《電功和電熱》提優(yōu)練習(xí)（1）
1.當天空中空氣的濕度很大、兩塊云之間的電壓很高時，原先不導(dǎo)電的空氣就會變成導(dǎo)體，強大的電流可在瞬間通過天空，形成閃電.某次閃電的放電電流約為1×104A，電壓約
1. 8×108 V，放電時間約0.01 s，則這次閃電釋放的電能約        J，合          kW?h.
2.甲、乙兩盞白熾燈并聯(lián)在電路中，兩燈都正常發(fā)光，且甲燈比乙燈亮，則(    ).
  A.甲燈兩端的電壓比乙燈的大
  B.甲燈的電阻比乙燈的大
  C.通過乙燈的電流比甲燈的大
  D.相同時間內(nèi)，甲燈消耗的電能比乙燈多
3.電流通過一用電器(如旋轉(zhuǎn)燈)，在1s內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能是150 J，光能是100 J，機械能是50 J，則電流做功為 (    ).
  A.  100 J           B.  150 J             C.  250 J           D.   300J
4.如圖所示是一個同學(xué)家里的電能表，電能表上所顯示
  的數(shù)值反映了他家5月初的用電情況，這時電能表的
  示數(shù)為        kW?h;從電能表上可以看出，表盤轉(zhuǎn)
1 500轉(zhuǎn)(表盤上有一紅點，紅點出現(xiàn)一次即轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn))
時，電流通過用電器所做的功是       kW?h=     J.
5.兩電阻R1=10Ω、R2=20 Ω, R1允許通過的最大電流為200 mA, R2允許通過的最大電流為300 mA，兩電阻并聯(lián)時，電路中總電流最大為         A;兩電阻串聯(lián)時，電路中最大電壓為
          V，此時若通電1 min，電流所做的功是          J.
6.電子式電能表表盤上標有“3 000 imp/ ( kW?h)”字樣，將某用電器單獨接在該表上工作20 min。電能表指示燈閃爍了300次.該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為        kW? h，該電能表在工作時本身         (填 “消耗”或“不消耗”)電能.
7.如圖所示，對于電能表面板上的一些參數(shù)的理解，下列說法中錯誤的是(    ).
 
  A.此時電能表的讀數(shù)為120. 7度
  B. “220 V”是指這個電能表應(yīng)該在220 V的電路中使用
  C. “10(20) A”是指這個電能表使用時正常工作電流為10 A或20 A
  D. “600 revs/(kW?h)”是指用電器每消耗1kW?h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)
8.如圖所示的電路，電源電壓為12 V.滑動變阻器R的最大阻值為20Ω.燈L的電阻為4Ω.滑動變阻器的滑片P在a點時通過燈絲的電流是滑片P在b點時通過燈絲電流的          倍;當滑片P從a點移到b點的過程中，電壓表的示數(shù)變化范圍是           V;P在a點時，10 min內(nèi)電流通過燈L做的功是           J.
 
9.下列單位中，不是電功單位的是(    ).
  A. kW?h                 B. J                C. J/s            D.  V?A?s
10.有兩個電阻R1 >R2，采用下列不同方式接在同一電源上，在相同時間內(nèi)電流做功最多的連接方式是(    ).
   A.只接R1                B.只接R2           C. R1和R2串聯(lián)    D. R1和R2并聯(lián)
11.甲、乙兩個電阻的U-I圖線如圖所示，若把兩個電阻串聯(lián)接在同一電路中，下列說法中正確的是(    ).
 
   A.甲的電阻值小于乙的電阻值
   B.通過甲、乙兩個電阻的電流之比是2:1
   C.甲、乙兩個電阻兩端電壓之比是2:1
   D.相同時間，甲、乙兩個電阻消耗的電能之比是1:4
12.一個電熱器電阻為R，當它兩端電壓為U，通電時間為t時，消耗電能為W;若要使它消耗電能為4W，下列方法正確的是(    ).
   A電阻R不變，電壓U不變，通電時間t變?yōu)樵瓉淼?倍
   B.電隊R減半，電壓U增大1倍，通電時間t不變
   C.電阻R不變，電壓U增大1倍，通電時間t不變
   D.電阻R減半，電壓U不變，通電時間t不變
13.如圖(a)所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑動變阻器的滑片P由a端移動到b端時，測得電阻R兩端的電壓U與通過R的電流I的變化關(guān)系如圖 ( b)所示.
求:(1)電源電壓;
(2)變阻器的最大阻值;
    (3)電壓表V1示數(shù)的變化范圍.

14.如圖所示的電路中，電阻R1=10Ω，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，電流表A1的示數(shù)為0.6A，干路中電流表A的示數(shù)為0. 9 A，求:
   (1) R1兩端的電壓;
   (2)通過R2的電流;
   (3) R2的阻值;
   (4)通電20 s，電路消耗的電能.
 

15.你知道到底什么是3G通信嗎?所謂3G，其實它的全稱是3rd Generation，中文含義就是指第三代數(shù)字通信.第三代與前兩代的主要區(qū)別在于:傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式.以下為某3G手機LGKT878的主要參數(shù):
 
    該手機通話5 min，消耗的電能是           J.
16.如圖所示是用小型直流永磁式電動機提升鉤碼的實驗，把質(zhì)量為50 g的鉤碼在2s內(nèi)勻速提高0.8m的過程中，電動機兩端電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為0.12 A，此時電動機的機械效率約為           .(g取10 N/kg)
 
17.電阻R1和R2分別串聯(lián)或并聯(lián)在電路中，根據(jù)電路規(guī)律.試證明在相等時間內(nèi)電流經(jīng)過兩電阻所做的功W1和W2與電路總功W之間滿足關(guān)系式W = W1 +W2.

18.在研究電流做功大小的因素實驗時，某同學(xué)設(shè)計廠如下兩個實驗電路圖，請在虛線框內(nèi)畫出它們對應(yīng)的電路圖.
 
   (1)在本實驗中，他是通過觀察         來比較電流做功多少的.原因是         .
   (2)為了研究電功與電壓的關(guān)系.應(yīng)選擇         圖,他的設(shè)計思路是         ;
   (3)為了研究電功與電流的關(guān)系，應(yīng)選擇         圖,他的設(shè)計思路是         .
19.如圖所示的電路中，電源電壓為12 V,閉合開關(guān)S后.電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.6A和9 V.
   (1)通過R1的電流I1是           A.
   (2)小翔同學(xué)在求R1的電阻值時，解題過程如下:
     根據(jù)歐姆定律：R1=U/I=9V/0.6A=15Ω.
小翔的解題過程是否止確?請作出判斷:                         ,
理由是                                      .
(3)求通電1分鐘R2消耗的電能(注:要求寫出詳細的計算過程).
 
20.如圖所示電路，電源電壓不變，電燈L標有“6V  1.2W”字樣.當開關(guān)S1、 S2均閉合時。電燈L恰能正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0. 5 A.則:
 
   (1)電動機兩端電壓為         V，通過電動機的電流為         A.
   (2)通電1 min電路消耗電能          J.
21.燈泡L1、L2標有“6V  3.6W”字樣，燈泡L3、L4標有“6V  6W”字樣;把四個燈泡按如圖所示連入電路中都發(fā)光，那么最亮的燈泡是          ，最暗的燈泡是            .
 
22.某實驗小組的同學(xué)用伏安法測量小燈泡電功率，待測小燈泡額定電壓為3. 8 V，小燈泡的額定功率估計在1W左右.
(1)連接電流表時應(yīng)選用          的量程.
(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成左下圖實物電路的連接 (要求:連線不得交叉).
 
(3)檢查電路連接無誤，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是                  .
(4)故障排除后，移動滑動變阻器的滑片，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如右上圖所示，請讀出電流表的示數(shù)，并填入表格中.
(5)實驗中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對應(yīng)通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請將所缺內(nèi)容填寫完整.
 
   (6)小組同學(xué)們分析了實驗數(shù)據(jù)得出:小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的          決定的，且          ，燈泡發(fā)光越亮.
23.圖甲是伏安法測小燈泡電阻、電功率的實驗電路圖.小燈泡正常工作時，兩電表的示數(shù)如圖乙所示，則下列說法中不正確的是(    ).
 
   A.在連接電路時，應(yīng)將開關(guān)斷開，并將變阻器阻值調(diào)至最大值
   B.小燈泡的額定功率為0.72 W，此時的電阻為8Ω
   C.如果將滑片P向a端滑動，則電壓表的示數(shù)將變大
   D.如果將滑片P向b端滑動，則小燈泡的實際功率將大于額定功率
24.如圖所示，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡甲比燈泡乙亮.在該電路中，關(guān)于電流、電壓、電阻和消耗的電功率大小的判斷，正確的是(    ).
 
    A.I甲=I乙，U甲<U乙，R甲=R乙，P甲=P乙
    B. I甲>I乙，U甲<U乙，R甲>R乙，P甲>P乙
    C. I甲<I乙，U甲>U乙，R甲<R乙，P甲<P乙
    D. I甲=I乙，U甲>U乙，R甲>R乙，P甲>P乙
25.如圖所示電路,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，R1、 R2的U-I關(guān)系圖像如圖所示.則下列判斷正確的是(    ).
 
①線甲是電阻R1的“U-I”關(guān)系圖像
②電源電壓為12V
③電阻R1的最小電功率為2. 7 W
④滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω
A.只有①③正確                            B.只有①④正確
C.只有②④正確                            D.只有②③正確
26.小明學(xué)習(xí)了電功率的知識后,想利用家里的電能表(如圖)和手表，測出一些家用電器的有關(guān)數(shù)據(jù).
   (1)當家里只有一臺電冰箱在正常工作時，他測出電能表1 min轉(zhuǎn)了3圈，求電冰箱在這段時間消耗的電能是多少?
   (2)當電冰箱和電熱水壺同時工作時，他測出電能表1 min轉(zhuǎn)30圈，求此時電熱水壺的電功率是多少?
 
27.某科學(xué)研究小組同學(xué)用如圖所示的電路來研究滑動變阻器消耗的電功率大小與滑動變阻
器阻值大小之間的關(guān)系.已知定值電阻R0的阻值
   為20 Ω,滑動變阻器R1上標有“3 A  50Ω”字樣.
小科和小敏分別測得表1和表2中的數(shù)據(jù)(第一次
實驗數(shù)據(jù)都是在剛閉合開關(guān)時測得).
 
 
請你根據(jù)上述數(shù)據(jù)，回答下列問題.
(1)其中        同學(xué)的實驗操作不規(guī)范，不規(guī)范之處在于                       .
(2)電源電壓是多大?
(3)分析上述數(shù)據(jù)，小科認為:滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器陽值的增大而增大;小敏認為:滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器阻值的增大而減小;小思卻認為:她們的結(jié)論都只有在一定的條件下才成立……你認為小思所說的“一定的條件”分別指什么?
28.摩托車有左、右兩個轉(zhuǎn)向燈L左、L右，它們的規(guī)格均為 “6V  9W”，儀表盤上另有轉(zhuǎn)向指示燈L，規(guī)格為 “6 V  1W”，電源電壓為6V.當開關(guān)撥至左邊，L左正常發(fā)光，提醒行人摩托車將要往左轉(zhuǎn);而另一側(cè)的L右組成如圖所示的電路，L發(fā)光用來提示駕駛員L左亮了，但此時L右不發(fā)光.把開關(guān)撥至右邊時的道理和左邊時一樣.
   (1)分別求出轉(zhuǎn)向指示燈L和轉(zhuǎn)向燈L左、L右正常工作時的電阻;
   (2)求出圖中通過L右和L一的電流(不計溫度時燈絲電阻的影響);
   (3)圖中L右雖有電流通過，但不發(fā)光.試通過計算說明此時L右不發(fā)光的原因.
 
29.如圖所示的是一種太陽能路燈的電路示意圖，光控開關(guān)S白天與a點接觸，太陽能電池板給蓄電池充電;晚上與b點接觸，蓄電池給路燈供電，太陽能電池板在晴天時每夭可接收太陽能7.5 kW?h.能使“12 V   30 W”的一盞路燈正常工作5天(路燈平均每天工作10 h)，求:
   (1)路燈正常工作時的電阻;
(2)正常工作時每盞燈每天消耗的電能;
(3)太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率.

30.某同學(xué)要測量一個額定電壓為2. 5 V的小燈泡的額定功率，電路圖如圖甲所示.使用的電源電壓約為6 V,滑動變阻器的規(guī)格是“5 Ω  2 A”.
   (1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至          (填“a”或“b”)端.
   (2)該同學(xué)將滑片移至正確位置后，閉合開關(guān)，觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時小燈泡兩端的電壓為         V.為了保證小燈泡不被損壞，接下來應(yīng)該進行的操作是         .
   (3)為了能測出這個小燈泡的額定功率，請你寫出一條改進措施:             .
 
31.在“探究燈泡的電功率跟哪些因索有關(guān)”時，同學(xué)們提出了如下猜想:
   甲:電功率跟電壓有關(guān)，電壓越高, 電功率越大.
   乙:電功率跟電流有關(guān)，電流越大, 電功率越大.
   請你任選其中一個猜想，設(shè)計實驗，進行驗證.
   (1)你驗證的猜想是           (填“甲”或“乙”).
   (2)實驗需要的器材，除電源、導(dǎo)線、開關(guān)外，還需要:                   .
(3)在下面的方框中畫出你的實驗電路圖.

(4)在該實驗中,你需要收集的數(shù)據(jù)是                          .
(5)你是通過觀察比較               來比較兩燈泡功率的大小的.
(6)探究出電功率跟電壓和電流的關(guān)系后，愛動腦筋的小明猜想:“電功率跟電阻之間也可能有一定的關(guān)系.”于是，他向老師借了一些定值電阻和其他相關(guān)器材進行實驗，其實驗數(shù)據(jù)如表一、表二所示.
 
根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)可以得出電功率跟電阻阻值之間的關(guān)系是                .
根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)可以得出電功率跟電阻阻值之間的關(guān)系是                .
32.小明家住農(nóng)村，他家的廁所離房子有一段距離，家人上廁所前都要帶上手電筒，很不方便，若燈整夜開著又很浪費電.他想利用所學(xué)的知識對廁所的照明電路進行適當改裝，將“220 V  40 W”的燈泡、阻值為990Ω的電阻和開關(guān)S、 S1連成如圖所示的電路.天黑后，S處于閉合狀態(tài)，當無人入廁時，開關(guān)S1斷開，此時燈較暗，但能起到指示作用;當有人入廁時，閉合開關(guān)S1，燈泡正常發(fā)光，起到照明作用.
   (1)當S、S1都閉合時，電阻R處于         (填“短路” “斷路”或“通路”)狀態(tài);
   (2)當燈起指示作用時，通過電阻R的電流是多少?
   (3)通過計算說明無人入廁時和有人入廁時，電路消耗的功率哪個大?
 
33.在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓恒定為6 V,小燈泡L的額定電壓為2. 5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大阻值分別為10 Ω、50 Ω，實驗電路如圖甲所示.
   (1)應(yīng)該選用的滑動變阻器是           .
   (2)電路正確連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù).為使燈泡變亮，接下來應(yīng)進行的操作是什么?(寫出具體的操作)
   (3)如圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪成的U-I圖像.根據(jù)圖像提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是多少?
(4)某同學(xué)繼續(xù)移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數(shù)為零，而電壓表有示數(shù)，那么出現(xiàn)的故障是什么?此時電壓表的示數(shù)是多少?
 
34.一個保溫杯內(nèi)裝有質(zhì)量為0.5kg，初溫為20 ℃的水，把額定電壓為220 V的“熱得快”放入這些水中，結(jié)果只需2 min 48 s，就能使水溫上升到100℃.問:電熱器功率是多少?[保溫杯吸收的熱量不計，假設(shè)無熱量散失，c水=4. 2 X 103J/(kg?℃)]

35.普通電熨斗工作時可以看成一根電熱絲，通電加熱即可使用.強強同學(xué)把電熨斗串聯(lián)一只“220 V  40 W”的燈泡，用來調(diào)節(jié)電熨斗的溫度，方便熨燙不同衣物，如圖所示.電熨斗的額定電壓和額定功率分別為220 V、100 W.
   (1)用物理知識分析開關(guān)S的通斷對電熨斗溫度的影響;
   (2)計算在開關(guān)通斷兩種狀態(tài)下電熨斗所消耗的電功率.

36.如圖是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻關(guān)系”的實驗裝置，銅絲的電阻小于鎳鉻合金絲的電阻，銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一支溫度計.通電一定時間后，可以看到         (填"A”或“B”)煤油溫度升得高，這表明在相同時間內(nèi)，電流相同的情況下，電阻越         ，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多.

參考答案
1.  1.8X1010  5000
2.  D
3.  D
4.  31. 6  0. 5  1. 8 X 106
5.  0. 3  6  72
6.  0.1消耗
7.  C
8.  6  0~10  21600
9.  C
10.  D
11.  C
12.  C
13.  (1)12 V  (2)16Ω  (3)0~8 V
14.  由電路分析可知，兩電阻并聯(lián)，電流表A1與R1串聯(lián)，故A1測量R1中的電流，電流表A測量干路電流.
    (1)根據(jù)歐姆定律可得，R1兩端的電壓:U1 = I1R1 =0. 6 AX 10Ω=6 V.
    (2)因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流:
       I2= I- I1=0. 9 A-0. 6 A=0. 3 A
    (3)因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以U= U1 = U2=6 V,
    則: R2= U2/ I2=6V/0.3A=20Ω
    (4)通電20Ω電路消耗的電能:W=UIt =6 V X 0. 9 AX 20 s=108 J.
15.  444
16.  27. 8 %
17.  在串聯(lián)電路中I = I 1 = I 2，設(shè)電阻兩端的電壓分別為U1和U2，則
            U1 = I1R1，U2= I2R2.
            W1=U1I1t， W2=U2I2t.
    電路總功W為
            W=UIt = (U1 +U2) It = W1+W2.
18.  如圖所示
 
(1)燈泡的亮暗程度在相等時間內(nèi)做功越多，消耗電能越多，電燈獲得內(nèi)能越多，越亮
(2)(b)  保持電流和通電時間不變，研究電流與電壓關(guān)系
(3)(a)  保持電壓和通電時間不變，研究電功與電流的關(guān)系
19.  (1)0.6  (2)錯誤  R1的電壓取值錯誤
(3)W= UIt =9 VX0. 6 Ax60 s=324J.
20.  (1)6  0.3  (2)180
21.  L1   L2
22.  (1)0~0. 6 A
(2)如圖所示
    (3)小燈泡開路(燈絲斷了)
    (4)0.31  (5)1.178(或1. 18 )
    (6)實際功率實際功率越大
23.  D 
24.  D
25.  C
26.  (1)W1=3/1500 kW?h=7 200 J.
(2)W2=30/1500 kW?h=7 200 0J.
P= W2/t=7 200 0J/60s=1200W.
27.  (1)小科   接線時，沒有把滑片移到接入電路電阻阻值最大處
    (2)U=U0+U變=I0R0+U變=0.6AX30Ω+0=12 V.
    (3)當R變≤R0時，滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器阻值的增大而增大;當R變≥R0時，滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器阻值的增大而減小.
28.  (1)由電功率公式可得轉(zhuǎn)向指示燈L電阻R為 .
轉(zhuǎn)向燈L左和L右的電阻為 .
 (2)通過L右和L的電流I為 .
 (3)轉(zhuǎn)向燈的實際功率P右為 .
因為L右的實際功率遠遠小于額定功率，所以燈L右雖有電流通過，但不發(fā)光.
29.  (1) .
 (2)W=Pt=0. 03 kWX 10 h=0. 3 kW?h.
(3) .
30.  (1)b  (2)2.9  斷開開關(guān)
    (3)更換最大 阻值更大的滑動變阻器
31.  (1)甲
(2)兩個規(guī)格不同的小燈泡，電壓表
(3)電路圖如下圖
 
    (4)兩燈泡兩端的電壓U1、U2
    (5)兩燈泡的亮度
    (6)電壓一定時，電功率跟電阻成反比    電流一定時，電功率跟電阻成正比
32.  (1)短路
    (2)當燈起指示作用時，R與L串聯(lián).
 .
      R總=R+RL=990 Ω+1 210Ω=2 200Ω.
 
(3)無人入廁時，R與L串聯(lián)，電路中消耗的總功率為
P1 =UI =0. 1 AX 220 V=22 W.
有人入廁時，L正常發(fā)光，電路中消耗的總功率為P2=PL=40 W.
所以有人入廁時，電路中消耗的功率大.
33．(1)R2 (或50Ω) 
(2)向左移動滑動變阻器滑片
(3)0. 5 W  
(4)燈泡燒壞   6V
34.  1 000 W
35.  (1)開關(guān)閉合時為“高溫”狀態(tài)，斷開時為 “低溫”狀態(tài)
(2)100 W  8. 16 W