1、1第十五章 电能与电功率(100 分，60 分钟)题 号 一 二 三 四 总 分得 分一、选择题(每题 3 分，共 36 分)1如图所示的机器工作时应用了电流热效应的是( )25 月初，小明家中的电能表示数为 ，电能表的部分参数及 6 月初的示数如图所示，下列说法正确的是( )A电能表是测量用电器消耗电功率的仪表B小明家 5 月初至 6 月初消耗的电能是 1 200 kWhC小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过 4.4 kWD若电能表转盘在 10 min 内转过 300 转，则用电器的总功率为 1 kW(第 2 题图) (第 3 题图)(第 6 题图 )3如图 所示为家用电饭锅，与它有关的
2、下列数据最符合实际的是( )A正常工作时的电流是 0.01 A B正常工作时的电压为 12 VC正常工作时的功率为 700 W D正常工作 1 小时消耗的电能约为 360 J4甲、乙两盏灯，甲灯标有“220 V 100 W”，乙灯标有“220 V 25 W”，下列说法正确的是( )A甲灯一定比乙灯亮B正常发光时，甲灯电阻大于乙灯电阻2C正常发光时，甲灯电功率一定是乙灯电功率的 4 倍D正常发光时，甲灯消耗的电能一定是乙灯消耗的电能的 4 倍5有一电饭煲的铭牌标有“220 V 1 000 W” ，则下列说法错误的是( )A该电饭煲的额定电压是 220 V B该电饭煲的额定功率是 1 000 WC
3、电饭煲正常工作 1 h，耗电 1 kWh D该电饭煲正常工作电流是 0.22 A6小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是( )A电能表的额定功率为 2 500 W B电能表的标定电流为 5 AC拍照片时，小明家已消耗的电能为 9 316 kWh D拍照片时，小明家已消耗的电能为 931.6 J7小芸利用电能表测量某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在 15 min 内，消耗的电能为 0.3 kWh，这个用电器可能是( )A电视机 B白炽灯 C电冰箱 D空调器82014 年诺贝尔物理学奖由蓝色发光二极管的发明者获得，这项发
4、明使制成白光 LED灯成为现实。LED 灯(即发光二极管)不具有的特点是( )A亮度高 B能耗低 C寿命长 D发热多9下表为某型号空调铭牌上的部分数据，关于这种型号的空调，下列说法错误的是( )额定电压 频率 额定制冷功率 额定制热功率220 V 50 Hz 1 100 W 1 320 WA.空调制冷时的额定电流为 5 AB空调制热时的额定电流为 6 AC若正常工作且连续制冷 0.5 h，空调消耗的电能为 0.55 kWhD若正常工作且连续制热 0.5 h，空调消耗的电能为 0.55 kWh10为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发
5、现在 1 min 内电能表转盘转动 15 圈。电能表的部分技术参数如下表，该电热杯的电功率是( )电压 电流规格 电流频率 每千瓦时的转数3220 V 10(20) A 50 Hz 3 000 revs/(kWh)A.300 W B30 W C150 W D200 W11如图所示的电路中，电源电压不变，R 1为定值电阻，闭合开关 S，当滑片 P 从中点向右移动时( )A 电流表 A1的示数变小 B电流表 A2的示数变小C电压表的示数变大 DR 2的电功率变大(第 11 题图)(第 12 题图)12一只小灯泡标有“3.8 V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压
6、恒为 6 V，电压表、电流表使用的量程分别为 03 V、00.6 A，滑动变阻器的规格为“10 1 A”，他根据实验数据作出电压表、电流表示数的 UI图像，如图乙所示。则以下判断正确的是( )A小灯泡的额定功率为 0.88 WB滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮C变阻器允许连入电路的最大阻值约为 8.82 D小灯泡正常发光时，变阻器在 2 s 内产生的电热为 3.04 J二、填空题(每空 1 分，共 11 分)13右表列出的是一只风扇电动机的一些数据。这只风扇正常工作时电流是_A，正常工作 0.5 h 消耗的电能是_J ，工作过程中，消耗的电能主要转化为_能。 电压 220 V频率 50
7、Hz功率 55 W414某学校共有 40 W 的日光灯 1 000 盏，平均每天用电 4 小时。如果都改用 20 W 的节能灯(发光亮度大致相同)，一个学期按 100 天计算，改装后可节约用电(第 15 题图)_kWh；若节约的能量由烟煤完全燃烧提供，则最少可节约烟煤_kg(烟煤的热值约为 3107 J/kg)。15图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关 S，小灯泡的实际功率为 1 W；再闭合开关 S1，电流表示数变化了_A，此时电路消耗的总功率为_W。16冬季，输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线，影响电能的输送。为了保证正常供电，通常要给输电
8、线除冰：在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，使电路_，输电线中的电流_，产生的_增加，使冰_(填物态变化名称)。三、实验与探究题(19 题 10 分，其余每题各 8 分，共 34 分)17某同学要测量一个额定电压为 2.5 V 的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示，使用的电源电压约为 6 V，滑动变阻器的规格是“5 2 A” 。(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应移至_(填“a”或“b”)端。(2)该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关 S，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为_V。为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是_。(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率
9、，请你写出一条改进措施：_。(第 17 题图) (第 18 题图)5(第 19 题图)18如图所示，甲、乙完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为 R 甲 、R 乙 的电阻丝，瓶中插入温度计 a、b。(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过温度计_情况，判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究在_ _和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与_大小的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的 阻值 R 甲_R 乙 时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计 a 比温度计 b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液
10、体比热容关系 c 甲 _c 乙 。19小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于 0.6 A，额定电压是 2.5 V 的灯 L1和额定电压是 3.8 V 的灯 L2，先后接在电源电压恒为 6 V 的电路中，按照如图甲所示的 电路进行探究。(1)小明在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打上“”，再画线把它改到正确的位置上。(2)电路连接正确后，小明继续进行实验：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使灯L1发光，测出灯 L1的相关物理量，并在实验表格中记录数据和现象。实验中，当滑片移到某一点时，电压表的示数如图乙所示，为_V。(3)用 L2替换 L1重复以上的
11、实验，但需要改变_表的量程。(4)在小明完成的实验报告中，其中的一个实验表格如下，小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是：小灯泡的实际功率越_，小灯泡越亮。序号 电压 U/V 电流 I/A 灯泡 L1的亮度 电功率 P/W电功率的平均值(W)1 2.20 0.28 比正常发光时暗 0.6262 2.50 0.30 正常发光 0.753 2.80 0.32 比正常发光时亮 0.900.76(5)在交流讨论中，小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的，但所设计的这个实验表格存在不妥之处，是_。(6)小明进一步思考，认为“把灯泡换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流
12、与电压的关系” 。他这种想法是_(填“正确”或“错误”)的。20小琴从资料上得知：“220 V 11 W”的日光灯与“220 V 60 W”的白炽灯亮度相同。亮度与什么因素有关呢？小琴家有三盏灯：“220 V 40 W”的日光灯 A、 “220 V 40 W”的白炽灯 B、 “220 V 60 W”的白炽灯 C，于是，她利用家里的照明电路进行了研究。(1)小琴猜想：灯的亮度可能与灯的种类有关，为此小琴选择了灯 A、B 进行验证，发现 A 灯比 B 灯亮得多，由此可得结论：_；请你再提出一个猜想：_。(2)在满足相同的照明亮度要求下，_灯更节能，原因是_。四、综合应用题(21 题 9 分，22
13、题 10 分，共 19 分)21如图所示电路中，电源电压保持不变，灯 L 标有“12 V 12 W”字样，R 212 ，当 S1、S 2都闭合时，电流表示数为 1.2 A，这时灯 L 正常发光(不计温度对电阻的影响)。求：(第 21 题图)(1)灯 L 电阻和电源电压为多少？(2)电阻 R1的阻值是多大？(3)当 S1、S 2都断开时，灯 L 实际消耗的功率是多少？722小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机。下表是这台豆浆机的主要技术参数。豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸。如图所示是豆浆机
14、正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“Pt”图像。型 号 SYL624额定电压 220 V频 率 50 Hz电动机功率 120 W加热功率 1 210 W容 量 1 000 mL(第 22 题图)请解答下列问题：(1)豆浆机正常加热时的电流是多少？(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？8第十五章达标检测卷一、1.A2C 点拨：电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故 A 错误；小明家 5 月初至6 月初消耗的电能是 W1 342.8 kWh1 222.8 kWh120 kWh，故 B 错误；用电器总功率的最大值 PUI2
15、20 V20 A4 400 W4.4 kW，故 C 正确；电能表的转盘转 300转消耗的电能 W kWh0.25 kWh，则用电器的总功率3001 200PW/t 1.5 kW，故 D 错误。0.25 kWh16 h3C4C 点拨：电压改变，灯的实际功率也随着改变，额定功率大的实际功率不一定大，A 错误；额定电压相同的两灯均正常发光，额定功率大的，电阻反而小，B 错误；消耗电能的多少由电功率和通电时间共同决定，D 错误。5D 点拨：电饭煲正常工作电流：IP/U1 000 W/220 V4.5 A。6B 点拨：观察电能表要弄清每个参数所代表的意义，同时还要知道，一般电能表是以“kWh”为单位的。
16、7D 点拨：该用电器的功率为：PW/t0.3 kWh/0.25 h1.2 kW，故该用电器可能是空调器。8D 点拨：LED 灯发热少，是一种高效、环保的光源，其特点是亮度高、能耗低、寿命长。9D 点拨：空调正常工作且连续制热 0.5 h，空调消耗的电能为 0.66 kWh。10A 点拨：转盘转动 15 圈消耗电能：W 15 kWh0.005 13 000kWh1.810 4 J，t1 min60 s，用电器的功率：P 300 W。Wt 1.8104 J60 s11B 点拨：滑片从中点向右移动时，R 1中电流不变，即 A1示数不变。而 R2中电流变小，故 A2示数变小。由于 R2两端电压不变(电
17、压表示数不变)，流过 R2的电流变小，所以 R2的电功率变小，只有 B 选项正确。12C 点拨：由电路可知，灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压 UL3.8 V 时滑动变阻器两端的电压：U RUU L6 V3.8 V2.2 V，由图像可知，电路中的电流 I0.4 A，小灯泡的额定功率：PLU LI3.8 V0.4 A1.52 W，故 A 错误；92 s 内变阻器产生的电热：QRW RU RIt2.2 V0.4 A2 s1.76 J，故 D 错误；滑片向左移时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小
18、，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，故 B 错误；当电压表的示数最大即 UR3 V 时 ，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图像可知，电路中的电流 I0.34 A，则滑动变阻器接入电路中的最大电阻：R 大 8.82 ，故 C 正确。故选 C。URI 3 V0.34 A二、13.0.25；99 000；机械点拨：正常工作 0.5 h 消耗的电能：WPt55 W1 800 s99 000 J。148 000； 960 点拨：一个学期节约用电 Wn(P 1P 2)t11 000(40103 kW20
19、10 3 kW)4 h1008 000 kWh2.8810 10 J，节约烟煤的质量 m Qq Wq960 kg。2.881010 J3107 J/kg150.2；1.4 点拨：只闭合开关 S，灯泡的功率为 1 W，从图像可以看出灯泡的电压为 2 V，流过灯泡的电流为 0.5 A；由图像进一步可以看出，当 R 的电压为 2 V 时(R 与灯泡并联)，其电 流为 0.2 A，所以再闭合开关 S1，电流表示数变化了 0.2 A。此 时，总功率：PUI 总 2 V0.7 A1.4 W。16短路；增大；内能；熔化三、17.(1)b (2)2.9；断开开关 (3)更换最大阻值更大的滑动变阻器 点拨：(2
20、)电压表的示数是 2.9 V，小灯泡的额定电压是 2.5 V，为了保证小灯泡不被损坏，应断开开关，查找原因。(3)开关闭合时，滑动变阻器接入最大阻值，此时灯泡两端电压仍大于额定电压，因此需要换用最大阻值更大的滑动变阻器重新实验。18(1)示数的变化；电流；电阻 (2)； 点拨：(1)图中两电阻串联，电流和通电时间相同，可探究电热和电阻的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值 R 甲 R 乙 时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量 Q 相同，若温度计 a 比温度计 b 温度升高得快，由公式 cQ/(mt)知甲的比热容小于乙的比热容。19解：(1)如图所示。 (2)
21、2 (3)电压 (4)大(5)电功率不应求平均值 (6)正确10(第 19 题图)20(1)灯的亮度与灯的种类有关；灯的亮度可能与灯的实际功率有关 (2)日光；日光灯实际功率小，工作相同时间消耗的电能少四、21.解：(1)灯 L 的电阻为：R 12 ；电源电压等于灯的额定U02P0 （ 12 V） 212 W电压，即：UU 012 V；(2)S 1、S 2都闭合时，灯 L 与 R1并联，干路电流为 I1.2 A；灯L 中电流为：I 0 1 A；R 1支路电流为：I 1I I 01.2 A1 A0.2 A；R 1的P0U0 12 W12 V阻值为：R 1 60 ；(3)S 1、S 2都断开时，灯
22、 L 与 R2串联，此时电路中电流为：UI1 12 V0.2 AI2 0.5 A，灯 L 的实际功率： P 实 I 22R(0.5 A)212 3 UR R2 12 V12 12 W。22解：(1)由 PUI 可得，豆浆机正常加热时的电流：I1 5.5 A；P1U 1 210 W220 V(2)豆浆机正常加热时 电热管的电阻：R1 40 ；UI1 220 V5.5 A(3)由题图可知：加热时间 t19 min540 s，电动机工作时间 t22 min120 s，加热消耗的电能：W 1P 1t11 210 W540 s653 400 J，电动机工作消耗的电能：W2P 2t2120 W120 s14 400 J，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：WW 1W 2653 400 J14 400 J667 800 J。
