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电功率知能梯级训练

发布时间:2014-02-24 19:09:32  

电功率知能梯级训练

(45分钟 100分)

一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)

1.(2011·连云港中考)以下四图所反映的做法中,符合用电安全的是

( )

A.开关和灯泡的连接 B.测电笔的使用

C.电视天线与电线接触 D.湿手接触开关

2.(2012·福州中考)如图所示,电源电压不变,开关S1闭合后,灯泡L发光,

电压表有示数;再闭合开关S2后,出现的情况是

( )

A.灯泡L的亮度不变 B.电压表的示数变小

C.电路的总电阻不变 D.电路的总功率变大

3.(2011·鄂尔多斯中考)今年四月,美国《科学》杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述.这表明,在新超导体研究领域,我国取得了令人瞩目的成就.假如人们已研制出常温下的超导体,则可以用它制作( )

A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝

C.电炉的电阻丝 D.远距离输电导线

- 1 -

4.(多选)(2012·济南中考)在日常生活中,节约用电是每个市民应尽的义务.使用用电器时的下列各种做法中,通过减小用电器实际功率达到省电目的的是

( )

A.用电灯照明时,选节能灯

B.用电风扇乘凉时,选低速挡

C.洗衣机洗薄衣服时,用快洗程序

D.看电视时,把亮度或者音量调小

5.(2012·陕西中考)小刚家有一个带有开关、指示

灯和多个插座的接线板,如图所示,每当接线板的

插头插入家庭电路中的插座,闭合接线板上的开关

时,总出现“跳闸”现象,关于“跳闸”原因和接

线板中的电路连接,下列说法中正确的是( )

A.“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了断路

B.“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了短路

C.接线板上的多个插座与指示灯串联

D.接线板上的开关与指示灯并联

6.(2011·潜江中考)饮水机、电饭煲等家用电器都具有保温和加热功能.同学们设计了模拟电路,如图所示.当S1,S2断开时,为保温状态;当S1、S2都闭合时为加热状态.其中不符合上述要求的是( )

- 2 -

7.(2011·无锡中考)小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为

4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“2.5 V 1.25 W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是

( )

A.电流表示数的变化范围是0~0.5 A

B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5 Ω~20 Ω

C.灯泡的最小功率是0.162 W

D.该电路的最大功率是2.7 W

二、填空题(本大题共5小题,毎空2分,共24分)

8.(2011·新疆中考)家庭电路中的电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是________联;家庭电路的火线和零线可以用试电笔来判别,如图甲、乙中的两种握法,正确的是

_________.

9.(2011·兰州中考)暑假期间某同学和家人外出旅游,他忘记将家中电视机的电源关闭,电视机处于屏幕保护状态.出门前他家电能表的示数如图所示,10天后他回到家中,电能表的示数为1 574.7.这段时间电视机消耗了_______kW·h

- 3 -

的电能,电视机处于屏幕保护状态时电功率约为________W.你从电能表的盘面上还能获得什么信息:_____________________________________________(写出一条即可

).

10.(2011·十堰中考)在家庭电路中,电线相互连接处,因为接触不良,容易造成________变大,根据焦耳定律可知,在通电时间和_________相同时,该处比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾.

11.(2012·铜仁中考)如图所示的电路中,电源电压不变,R1=R2=R3=6 Ω.某同学

误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,读得电流表示数为0.6 A,则电源电

压U=_______V;发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,则此时电压表的示数是________V,每只电阻消耗的电功率是_________W,电流每分钟在每只电阻上产生的热量是

________J.

12.(2011·东营中考)如图是某同学家的家庭电路示意图.某日所有灯泡在开关S闭合时均不发光.检查发现,保险丝完好.用测电笔笔尖分别接触每个插座的两个插孔(灯泡开关S保持闭合),发现氖管均发光.若该电路只有一处出现故障,

- 4 -

问该电路中哪部分电路发生了怎样的故障?

答:

_______________________________________________________________.

三、作图题(10分)

13.(2012·济南中考)如图所示为小强家某个房间的实物电路.请在虚线框内画出该房间家庭电路的电路图

.

四、实验探究题(本大题共2小题,共18分)

14.(8分)(2011·天门中考)在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间的关系”的实验中,实验装置如图所示,两烧瓶A、B中煤油质量相等,两只温度计的示数相同,电阻丝的阻值R1>R2.

- 5 -

(1)烧瓶中不装水而装煤油,是因为水的比热容较________(选填“大”或“小”).开关接在干路,是为了控制________相同.

(2)闭合开关后,发现B中温度计的示数上升较快.则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量________(选填“多”或“少”).由此得出结论:当导体两端的电压和通电时间相同时,导体电阻越大,导体产生的热量越________(选填“多”或“少”).

(3)电烘箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的.由上述实验可知:低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要________(选填“长”或“短”)一些.

15.(10分)(2012·苏州中考)按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8 V”字样的待测小电灯、电压恒为6 V的电源、标有 “20 Ω 1 A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6 A、0~3 A)、电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、开关及导线若干

.

- 6 -

(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成________.(填选项前的字母)

A.电流表烧坏 B.电压表烧坏

C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮

(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是______ ______________________________.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是_____________ ___________________________________________________________________.

(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.

①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为_______W,还可得出关于灯丝电阻的结论是_________________________________________________________; ②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为_______Ω.

③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6 V 电源的两端,两灯消耗的总功率为________W.

- 7 -

(4)若电压表的0~15 V 量程已损坏,只能使用0~3 V 量程,其他器材不变,如何测出小电灯的额定功率?

①在虚线框中画出测量电路图

.

②若小电灯两端最大可加4.5 V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为________Ω~________Ω.

五、计算题(13分)

16.(2011·湛江中考)一只电烙铁的规格为“220 V 110 W”,请回答下列问题:

(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?

(2)该电烙铁的电阻为多少?

(3)在额定电压下通电10 min产生多少热量?

答案解析

1.【解析】选B.本题考查安全用电常识.开关应接在火线上,灯泡的螺旋套应接在零线上,故A错;电视天线与电线接触,会发生触电事故,故C错;一般的水都是有杂质的,有杂质的水是导体,湿手会减小人体电阻,接触带电的开关时容易造成触电事故,故D错.

- 8 -

2.【解析】选D.本题考查动态电路的问题.当S2闭合后,灯泡L被短路,灯泡不

亮,故A错;此时电压表的示数等于电源电压,示数增大,故B错;电路的总电阻由电阻R和灯泡L的电阻之和变为只有电阻R,故总电阻减小,故C错;根据欧姆定律知,电阻减小,则电路中电流变大,由公式P=UI知,电功率变大,故D正确.

3.【解析】选D.本题考查电阻是发生电流热效应的条件.家用保险丝、白炽灯泡的灯丝和电炉的电阻丝都是利用电流热效应原理来工作的,电阻是发生电流热效应的条件之一.故它们需要有一定的电阻才能正常工作.只有输电线路上的导线电阻为零的时候才会对电能的损失最小,所以应选D.

4.【解析】选A、B、D.本题考查节约用电的方法.照明时选用节能灯、用电风扇时选低速挡、看电视时降低亮度或调小音量,这些做法都能起到节约用电的目的,洗衣服时用快洗程序与节约用电无关,故选A、B、D.

5.【解析】选B.本题考查电路故障的判定.“跳闸”是由于电路发生了短路、电流过大而引起的,接线板上的多个插座应与指示灯并联,接线板上的开关应接在干路上与指示灯串联,故选B.

6.【解析】选D.本题考查通过识别电路分析发热功率的大小.由题意用电器两端U2电压一定,由P?可知:选项A、B、C 开关S2闭合时,R总变小,发热功率PR总

变大,此时为加热状态,符合要求;选项D当S1、S2都闭合时电源被短路,故不

符合要求,所以应选D.

7.【解析】选C.本题综合考查电功率的相关计算.灯泡两端的电压最大为2.5 V,根据它的额定功率可以计算出最大电流为I?P1.25 W??0.5 A,灯泡电阻为U2.5 V

- 9 -

U2?2.5 V?R???5?,当电流达到最大时,总电阻为9 Ω,则滑动变阻器的最P1.25 W2

小阻值为4 Ω,最大阻值为20 Ω,电流的最小值为I?U总4.5 V??0.18 A,R总20??5?

因此A、B都不对.灯泡的最小功率是P=I2R=(0.18 A)2×5 Ω=0.162 W,该电路的最大功率就是在电流最大时的功率P最大=UI=4.5 V×0.5 A=2.25 W,因此D错

误,故选C.

8.【解析】本题考查家庭电路的连接方式及试电笔的使用.家庭电路中的用电器是并联的,控制用电器的开关与用电器是串联的.在使用试电笔测量火线和零线时,手要与试电笔的金属笔卡接触.

答案:并 甲

9.【解析】本题考查电能表的读数、电能、电功率的计算.这10天消耗电能 W=1 574.7 kW·h-1 572.3 kW·h=2.4 kW·h,

P?W2.4 kW?h??10 W. t24 h?10

答案:2.4 10 额定电压为220 V(能正确写出其他参数的含义均可)

10.【解析】本题考查安全用电常识,电线相互接触处接触不良,会造成接触处电阻变大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在通电时间和电流相同时,电阻大的地方产生的热量多,所以会加速导线老化,甚至引起火灾.

答案:电阻 电流

11.【解析】电流表与R1并联,把R1短路,所以电路中只有R2、R3串联,所以

U=I(R2+R3)=0.6 A×(6 Ω+6 Ω)=7.2 V;电流表换成电压表后,三个电阻串联,

U2?2.4 V?7.2 V?因为电阻相同,所以电压表示数是 ?2.4 V;每个电阻的功率P?R6?32

=0.96 W,一分钟产热Q=Pt=0.96 W×60 s=57.6 J.

- 10 -

答案:7.2 2.4 0.96 57.6

12.【解析】本题考查家庭电路故障的判断.开关闭合所有灯泡均不发光,而保险丝完好,表明电路中没有短路,而是在干路发生断路,测电笔在测量时都发光,表明火线干路没有发生断路,所以只有零线干路发生断路.

答案:电路EF部分发生断路

13.【解析】本题考查家庭电路的作图.根据家庭电路的基本连接方式和安全用电的要求,本题中所提供的插座与灯泡并联,控制灯泡的开关与灯泡串联且与火线相接.

答案:如图所示

14.【解析】本题考查了电热、水的比热容较大、控制变量法的应用及其电流做功的相关知识.(1)选煤油是因为水的比热容较大,在吸收相同热量时,煤油升温比水显著;开关接干路是为了控制电阻丝A、B通电时间相同,即加热时间相同;(2)B温度上升得快,说明放出的热量多,由题图,两电阻丝并联电压相同,通电时间相同,导体电阻越大,产生的热越少.(3)低温挡,需产生较少的热量,由(2)的结论可知,应选电阻较大的电阻丝,即较长的.

答案:(1)大 电阻丝A、B通电时间相同

(2)多 少 (3)长

15.【解析】(1)电流表和电压表位置交换后,因为电压表变成了串联在电路中,又因为电压表的内阻很大,几乎相当于开路,会造成电路中电流非常小,从而小电灯不亮.

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(2)灯不亮说明电路中没有电流,电压表有较大示数说明电压表和电源的连线都是连通的,因此可以判断电压表此时相当于直接测量电源电压,而造成电流不通的原因则为小电灯开路.

(3)①需要先算出各次实验的功率和电阻,其中电压为额定电压时对应的功率为正常工作时的实际功率,另外根据R?U可以看出随着电压的增加电阻是逐渐增I

大的;②当小电灯正常工作时,小电灯上的电压为3.8 V,此时滑动变阻器上的电压为2.2 V,因此R?U2.2 V??7.3?;③若两个同样的小电灯直接串联在6 VI0.3 A

的电源上,则每个小电灯上分得的电压为3 V,此时电流为0.25 A,总功率P=UI= 6 V×0.25 A=1.5 W.

(4)若电压表只能测量0~3 V的电压,就不能直接测量小电灯的电压,可以通过测量滑动变阻器上的电压来间接测量小电灯的电压,当滑动变阻器上的电压为2.2 V时小电灯上分得的电压即为额定电压;当小电灯的电压为4.5 V时,滑动变阻器上的电压为1.5 V,此时电流为0.32 A,滑动变阻器的阻值为R′=

1.5 V=4.7 Ω.电压表的量程为0~3 V,即小电灯的电压为3 V时,电流为 0.32 A

3 V0.25 A,所以滑动变阻器的阻值为=12 Ω.故滑动变阻器接入电路的阻值0.25 A

范围应为4.7 Ω~12 Ω.

答案:(1)D (2)小电灯断路 开关闭合前没有将滑片放在阻值最大值处

(3)①1.14 灯丝电阻随温度的升高而增大 ②7.3 ③1.5 (4)①如图所示

- 12 -

②4.7 12

16.【解析】本题考查有关电功率、热量的计算.

(1)由电烙铁的规格可知,其额定电压为220 V,额定功率为110 W,其正常工作时的电流即额定电压下的电流:I==

(2)电烙铁的电阻:

U2?220 V?R???440?; P110 W2PU110 W=0.5 A; 220 V

(3)在额定电压下通电10 min产生的热量:

Q=W=Pt=110 W×10×60 s=6.6×104 J.

答案:(1)0.5 A (2)440 Ω (3)6.6×104 J

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