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第二十講　電能　電熱　電功率 一、填空題 1．(2015宜昌)有一款手機用的鋰電池，上面標(biāo)明電壓為3.7 V，容量為1000 mAh，給它充電時，是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，充滿電后，大約存儲了13320J的電能。 2．(2016齊齊哈爾)小明學(xué)習(xí)了電能表的知識后，回到家里觀察電能表的示數(shù)是Ｋ，過一段時間后，小明家電能表的示數(shù)如圖所示，則小明家這段時間消耗的電能是18.2kWh；若小明只讓家中一個用電器工作，觀察到1 min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，則該用電器的功率是1200W。 3．(2016攀枝花)如圖所示，小燈泡L上標(biāo)有“10V　10W”字樣，閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.5A，若不考慮小燈泡電阻隨溫度的變化，則此時小燈泡的電功率是2.5W，小燈泡在1min內(nèi)消耗的電能是150J。 4．(2016鄂州)某型號電飯煲有加熱和保溫功能，如圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，當(dāng)開關(guān)S接觸點1時，該電飯煲處于加熱(選填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)，如圖乙所示是該電飯煲工作時電功率與時間的關(guān)系圖象，則圖中陰影部分面積表示的物理量是電能，其大小為0.15 kWh。 5．(2016鎮(zhèn)江)如圖1所示，R是壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而改變，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，改變R上壓力大小，兩電表示數(shù)之間的關(guān)系圖象如圖2所示，則電源電壓U＝6V，R0＝10Ω；當(dāng)R0消耗的電功率為0.4 W時，R消耗的電功率P＝0.8W。 二、選擇題 6．(2016欽州)電能表可以直接測量（ A ） A．電流通過用電器所做的功 B．電路兩端的電壓 C．電路中的電流 D．用電器消耗的電功率 7．(2016三明)小明的奶奶有隨手關(guān)燈的好習(xí)慣。當(dāng)她關(guān)燈后，家中電路變大的物理量是（ A ） A．總電阻 B．總電壓 C．總功率 D．總電流 8．(2016臨沂)一個標(biāo)有“220 V　440 W”的電熱器，當(dāng)通過它的電流為1 A時，它的實際功率（ C ） A．等于額定功率 B．大于額定功率 C．小于額定功率 D．無法判斷 9．(2016天門)下列用電器均標(biāo)有“220 V　100 W”的字樣，在額定電壓下工作相同的時間產(chǎn)生熱量最多的是（ A ） A．電熱水袋 B．電視機 C．電風(fēng)扇 D．白熾燈 10．(2016揚州)電爐中的電阻絲通電一段時間后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是（ C ） A．通過導(dǎo)線的電流小于通過電阻絲的電流 B．導(dǎo)線的絕熱皮隔熱 C．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻 D．導(dǎo)線散熱比電阻絲快 11．(2015淄博)甲、乙兩只燈泡，其I－U關(guān)系圖象如圖所示，現(xiàn)將甲、乙兩燈串聯(lián)在電路中，當(dāng)甲燈兩端的電壓為2 V時，乙燈消耗的功率是（ A ） A．1.2 W B．0.8 W C．2 W D．3 W 第11題圖 第12題圖 12．(2016孝感)如圖所示，兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，通電t秒后(兩容器都不向外放熱)，下列說法正確的是（ C ） A．兩容器中電阻產(chǎn)生的熱量相同 B．右邊容器中空氣的溫度是左邊容器中空氣溫度的兩倍 C．右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的兩倍 D．右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的四倍 13．(2016南充)已知一臺直流電動機兩端的電壓為6 V，通過電動機的電流為2 A，線圈的電阻為0.5 Ω，則在1 min內(nèi)電動機消耗的電能及產(chǎn)生的熱量分別為（ A ） A．720 J，120 J B．720 J，720 J C．720 J，600 J D．600 J，120 J 14．(雙選)(2016貴陽改編)將兩盞分別標(biāo)有“6V　3W”和“6V　9W”字樣的小燈泡L1和L2，串聯(lián)后接入電壓為8V的電路中，設(shè)燈泡電阻不變。下列說法中正確的是（ AD ） A．L2不能正常發(fā)光 B．兩燈額定電流相同 C．L1的實際功率比L2小 D．L1的亮度比L2大 15．(雙選)(2016蘭州改編)如圖所示的電路，電源電壓保持不變，電阻R1、R2的阻值分別為10 Ω和20 Ω，只閉合開關(guān)S1，將滑片P移到中點，電壓表示數(shù)為6 V，電阻R1的功率為P1，閉合開關(guān)S1、S2，將滑片移到最左端，電阻R2的功率為P2，若P1∶P2＝2∶9，則下列說法正確的是（ BC ） A．電源電壓為18 V B．滑動變阻器的最大電阻為40 Ω C．電路的最大功率為12.15 W D．電路的最小功率為2.7 W 三、實驗探究題 16．(2016衡陽)為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，王軍設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他將兩根阻值不同的電阻絲(R1＜R2)分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。 (1)實驗中通過氣球膨脹的程度大小的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。 (2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。 (3)在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。 (4)甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與C(填氣球字母標(biāo)號)氣球相通的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多。 四、綜合應(yīng)用題 17．(2016泉州)小強買了一個自動電熱水壺，其銘牌如下表。小強裝了1 L的水，加熱6 min后把水燒開，水壺自動斷電。已知大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，家庭電路電壓為220 V，電熱水壺的電阻不變，水的初溫為20 ℃，c水＝4.2103 J/(kg℃)，ρ水＝1.0103 kg/m3。求： (1)這壺水吸收的熱量。 (2)電熱水壺的熱效率。 (3)在用電高峰期，電路中的實際電壓降為198 V時，電熱水壺的實際功率。 (1)水的質(zhì)量m＝ρ水V＝1.0103 kg/m3110－3 m3＝1 kg；水升高到100 ℃吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2103 J/(kg℃)1 kg(100 ℃－20 ℃)＝3.36105 J　 (2)電熱水壺6 min消耗的電能為W＝Pt＝1100 W660 s＝3.96105 J，電熱水壺的熱效率為η＝100%＝100%≈84.8%　 (3)由P＝UI＝得，電熱水壺的電阻R＝＝＝44 Ω，當(dāng)電壓為198 V時，實際功率為P′＝＝＝891 W 18．(2016十堰)如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L上標(biāo)有“6 V　3 W”字樣，電阻R1＝40 Ω，電壓表的量程為0～3 V，當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2、S3閉合時，燈泡L恰好正常發(fā)光。(不考慮溫度對電阻的影響) (1)求燈泡L正常工作時的電阻和電源電壓。 (2)當(dāng)閉合S1，斷開S2、S3，且把滑動變阻器R2的滑片滑到最右端時，電流表的示數(shù)為0.1 A，滑動變阻器的最大阻值為多大？ (3)當(dāng)斷開S1、S2，閉合S3時，在保證電路安全的條件下，燈泡L消耗的最小功率為多少？并求出此種情況下電路1 min消耗的電能。 (1)當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2、S3閉合時，R1斷路，R2被短路，燈泡L恰好正常發(fā)光，電源電壓U＝U額＝6 V；由P＝得燈泡L正常工作時的電阻RL＝＝＝12 Ω　 (2)當(dāng)閉合S1，斷開S2、S3，R1和R2串聯(lián)，把滑動變阻器R2的滑片滑到最右端時，滑動變阻器阻值最大，電路總電阻R＝＝＝60 Ω，滑動變阻器的最大阻值R滑＝R－R1＝60 Ω－40 Ω＝20 Ω　 (3)當(dāng)斷開S1、S2，閉合S3時，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為3 V時，電路中的電流最小；I最?。剑剑?.25 A，燈泡消耗的最小功率P＝I2RL＝(0.25 A)212 Ω＝0.75 W；電路消耗的電能W＝UI最小t＝6 V0.25 A60 s＝90 J