1、.課時訓練十九電功電功率焦耳定律限時:50分鐘|根底過關|一、選擇題1.2019成都 以下數據最符合實際的是A.手機充電器的工作電流約為20 AB.USB接口的輸出電壓約為5 VC.家用微波爐的額定功率約為10 WD.家用空調工作一晚消耗約100度電2.2019北京 有兩個額定電壓一樣的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為1800 W,乙的額定功率為1200 W。兩個電熱水壺都正常工作時,以下說法中正確的選項是A.甲電熱水壺兩端的電壓較高B.電流通過甲電熱水壺做功較快C.通過兩個電熱水壺的電流相等D.一樣時間內,兩個電熱水壺消耗的電能一樣多3.2019瀘州 小明家有額定電壓一樣的微波爐和電視機各一臺

2、,按照每度電0.55元的計費標準,將這兩個用電器正常工作1 h所用的電費繪制成了如圖K19-1所示的柱狀圖,對小明家的這兩個用電器,以下判斷正確的選項是圖K19-1A.微波爐正常工作時的電壓大于電視機正常工作時的電壓B.微波爐正常工作時的電流等于電視機正常工作時的電流C.微波爐正常工作時的電功率大于電視機正常工作時的電功率D.每月在微波爐上用的電費一定比在電視機上用的電費多4.2019南充 如圖K19-2所示的電路,電源電壓為3 V,R1=15 ,R2=5 ,當開關S閉合時,以下分析正確的選項是圖K19-2A.R1、R2兩端電壓之比為31B.通過R1、R2電流之比為31C.R1、R2消耗的電功

3、率之比為13D.R1的電功率為1.8 W5.2019內江 將規格為“2.5 V0.3 A的小燈泡L1和規格為“3.8 V0.3 A的小燈泡L2串聯,接在3 V的電源上,以下判斷正確的選項是A.L1的電阻大于L2的電阻B.L1的亮度比L2的亮度小C.兩只燈泡都正常發光D.兩只燈泡實際功率相等6.2019內江 圖K19-3是電阻甲和乙的U-I圖像,由圖像可知以下判斷正確的選項是圖K19-3A.甲乙都是定值電阻B.當乙兩端電壓為1 V時,其電阻值為10 C.將甲和乙串聯,假設通過甲的電流為0.4 A,電路的總功率為1.2 WD.將甲和乙并聯,假設甲兩端電壓為1 V,干路上的電流為0.4 A7.201

4、9淄博 如圖K19-4所示,電源電壓不變,只閉合開關S1,燈泡L發光,電壓表有示數;再閉合開關S2,電路中出現的情況是圖K19-4A.電壓表的示數變小B.電路的總電阻不變C.燈泡L的亮度不變D.電路的總功率變大8.2019廣安 如圖K19-5所示的電路,閉合開關S后,當滑片P從中點向右移時,以下說法中正確的選項是圖K19-5A.燈泡L變暗B.電壓表的示數變小C.電流表A1的示數變大D.電路消耗的總功率變小9.2019聊城改編 小明同學家的電能表上標有“3000 revs/kWh的字樣,他將家中的其他用電器都與電源斷開,僅讓電水壺在額定電壓下工作,觀察1 min內電能表的轉盤轉了45 revs,

5、那么以下說法錯誤的選項是A.電水壺是利用電流的熱效應來工作的B.燒水過程中消耗的電能為5.4105 JC.電水壺的額定功率為900 WD.當實際電壓只有額定電壓的90%時,電水壺的實際功率為729 W10.2019德州 圖K19-6是檢測酒精濃度的測試儀的原理圖,圖中電源電壓恒定為8 V,R1為定值電阻,酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當酒精濃度為0時,R2=60 ,此時電壓表示數為2 V。以下說法錯誤的選項是圖K19-6A.假設酒精氣體濃度變大,那么電壓表和電流表示數都變大B.定值電阻R1的阻值為20 C.酒精濃度為0時,電路消耗的總功率為0.6 WD.假設電流表示數到達

6、0.2 A時,表示酒駕,此時R2消耗的電功率為0.8 W二、填空題11.2019天津 下面是兩那么科技新聞:“天眼FAST第一次發現了一顆距地球4000光年的毫秒脈沖星;我國新能源汽車產業開展迅速,鋰電池單體能量密度已達230 Wh/kg。其中“光年是的單位,“Wh是單位。填物理量名稱12.2019德州 小剛早上8:00出門前查看了他家的電能表示數如圖K19-7甲所示,然后關閉家中其他用電器,只讓電冰箱工作。下午18:00回家后再次查看電能表,顯示的數字如圖乙所示。那么小剛家的電冰箱在這段時間內消耗的電能為kWh,電冰箱的實際電功率為W。圖K19-713.2019攀枝花 額定功率均為“220

7、V500 W的電吹風和電熨斗,都在額定電壓下工作2 min,產生的熱量多,產生的熱量為J。14.2019成都 如圖K19-8所示的電熱水壺上標有“220 V1800 W,小明發現燒水過程中電熱水壺的發熱體部分很快變熱,但連接的電線卻不怎么熱,是因為導線的電阻比發熱體的電阻。在額定電壓下,燒開一壺水用時3 min 20 s,這段時間內電熱水壺發熱體產生的熱量為J。圖K19-815.2019云南 LED燈具有節能、環保的特點,一個“220 V2.5 W的LED燈與一個“220 V60 W的白熾燈亮度相當。假設一個“220 V8.5 W的LED燈每天正常工作4小時,30天消耗的電能是度,這些電能可供

8、“220 V60 W的白熾燈正常工作小時。16.2019岳陽 標有“6 V3 W的小燈泡,它的電流電壓圖像如圖K19-9所示,那么它正常工作10 s消耗的電能是J;將它與一個10 的定值電阻串聯在8 V的電路中,那么電路消耗的總功率為W。圖K19-917.2019南充 如圖K19-10甲所示,電源電壓一定,滑動變阻器的滑片從最右端滑到最左端時,燈泡L的U-I圖像如圖乙所示。當電流為1 A時,燈泡L正常發光,那么燈泡L的額定功率為W,滑動變阻器接入電路的最大阻值為。圖K19-10三、實驗探究題18.2019云南 如圖K19-11所示,在“測量小燈泡電功率的實驗中,小燈泡的額定電壓為3.8 V,電

9、阻約為12 ,電源電壓為6 V。圖K19-111用筆畫線代替導線,將圖甲中的電路補充完好。2閉合開關前,滑動變阻器滑片應置于選填“A或“B端;閉合開關,燈泡不亮,電壓表和電流表都有示數,但示數較小,接下來的操作是。3電壓表的示數為3.8 V時電流表的示數如圖乙所示,那么小燈泡的額定功率為W,在繼續調節滑動變阻器進展測量的過程中,小燈泡突然熄滅,電流表示數變為0,電壓表示數接近6 V,你認為故障可能是。4完成測量后,同學們又找來幾個不同阻值的定值電阻交換小燈泡,探究電流與電阻的關系。當電阻為10 時,電流表的示數為0.2 A;換用20 電阻后,閉合開關,應將滑動變阻器的滑片向選填“A或“B端挪動

10、,使電壓表的示數為,讀出電流表的示數。屢次換用阻值不同的電阻,進展正確操作可得出結論。19.2019河北 用如圖K19-12甲所示的裝置探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系。一樣燒瓶內裝滿了煤油。圖K19-121燒瓶中裝入的煤油是選填“導體或“絕緣體。2請根據實物圖甲,在圖乙所示的虛線框內畫出對應的電路圖。3為到達實驗目的,選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應,通過R1的電流通過R2的電流。4通電一段時間后,乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大。說明。5小紅用如圖丙所示的裝置,進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系。經屢次實驗測量,搜集實驗數據,繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流

11、I的關系圖像。根據焦耳定律可知,圖丁中能正確反映h-I關系的是。拓展 6用Q=I2Rt可以計算電流通過任何用電器產生的熱量,能用Q=UIt計算電流通過任何用電器產生的熱量嗎?答復:。請用實例說明原因:。四、綜合題20.2019云南 如圖K19-13所示,R0、Rx為定值電阻,其中R0=10 。開關S斷開時,電流表的示數為0.6 A;開關S閉合時,電流表的示數為0.8 A,假設電源電壓不變,求:1電源電壓。2電阻Rx的阻值。3開關S閉合時,通電1 min,電阻Rx產生的熱量。圖K19-1321.2019鹽城 在綜合理論活動中,小明設計了一種電熱飲水機電路,如圖K19-14甲所示,R1和R2均為電

12、熱絲,S2是自動控制開關,可實現“低擋“高擋之間的轉換,飲水機工作時功率隨時間變化的關系圖像如圖乙所示。求:130 min內電路消耗的總電能。2飲水機工作時,通過電阻R1的電流。3電阻R2的阻值。圖K19-14|才能培優|22.2019達州 如圖K19-15所示的電路,當開關S1、S2都閉合時,R1的電功率為25 W,當把S2斷開時,R1的電功率為4 W,那么此時R2的電功率為W。圖K19-1523.2019威海 如圖K19-16所示,R1的阻值為5 ,滑動變阻器R2的最大阻值為40 ,電源電壓保持4.5 V不變,電流表量程為“00.6 A,電壓表量程為“03 V。為保證電路平安,R2接入電路

13、中的最小阻值為 ,R1消耗的最小功率為W。圖K19-1624.2019重慶B卷 某品牌電熱水器有慢加熱、快加熱和保溫三個工作狀態,銘牌上的部分參數如下表所示,其中快加熱功率參數模糊不清,它可以把水加熱到的最高溫度為75 。簡化電路如圖K19-17所示,R1、R2均為加熱電阻溫度對電阻的影響忽略不計,電熱水器中已裝滿質量為40 kg、溫度為25 的水。水的比熱容c=4.2103 J/kg1求用該電熱水器把水加熱到最高溫度時水需要吸收的熱量。2開關S1閉合,S2接b,此時電熱水器處于慢加熱工作狀態,求R1的阻值。3假設加熱電阻產生的熱量有84%被水吸收,用該電熱水器把原有的水加熱到最高溫度用快加熱

14、比用慢加熱節約多少秒? 結果保存整數額定電壓220 V保溫功率605 W慢加熱功率1210 W快加熱功率XXX圖K19-17參考答案1.B2.B解析 兩個電熱水壺的額定電壓一樣,都正常工作時,實際電壓都等于額定電壓,故A錯誤。甲的額定功率大于乙在額定功率,正常工作時甲的實際功率較大,電流做功快,故B正確。根據公式I=PU知,電壓一樣,實際功率不同,那么電流不同,故C錯誤。根據公式W=Pt知,實際功率不同,時間一樣,那么消耗的電能不同,故D錯誤。3.C4.C解析 由電路圖可知,R1與R2并聯,因并聯電路中各支路兩端電壓相等,所以R1、R2兩端電壓之比為11,故A錯誤。由I=UR可知,通過R1、R

15、2的電流之比I1I2=U1R1U2R2=R2R1=5 15 =13,故B錯誤。由P=UI可知,R1、R2消耗的電功率之比P1P2=U1I1U2I2=I1I2=13,故C正確。R1消耗的電功率為P1=U12R1=(3V)215=0.6 W,故D錯誤。5.B6.C解析 電阻甲的U-I圖像是直線,說明它是定值電阻,電阻乙的U-I圖像是曲線,說明它是非定值電阻,故A錯誤。從圖中可知,當乙兩端電壓為1 V時,通過的電流為0.4 A,此時它的電阻R=UI=1V0.4A=2.5 ,故B錯誤。將甲、乙串聯,假設通過甲的電流為0.4 A,那么通過乙的電流也為0.4 A,從圖像中可分別讀出對應的電壓分別為2 V、

16、1 V,那么總電壓為3 V,電路的總功率P=U總I串=3 V0.4 A=1.2 W,故C正確。假設將甲、乙并聯,那么其兩端電壓相等,甲兩端電壓為1 V時,乙兩端電壓也為1 V,從圖像中讀出對應的電流分別為0.2 A、0.4 A,那么干路電流I總=I甲+I乙=0.2 A+0.4 A=0.6 A,故D錯誤。7.D8.D9.B解析 電水壺是利用電流的熱效應將電能轉化為水的內能來工作的。轉盤轉動45 revs消耗的電能W=45revs3000revs/(kWh) =5.4104 J。電水壺的額定功率P額=Wt=5.4104 J60 s=900 W。由公式P=U2R可知在電阻不變的情況下,實際電壓是額定

17、電壓的90%時,實際功率是額定功率的81%,即P實=81%P額=81%900 W=729 W。應選B。10.C解析 假設酒精氣體濃度增大,那么R2的阻值減小,電路的總電阻減小,由I=UR得,電流表示數增大,電壓表的示數U=IR1,R1不變,I增大,那么電壓表的示數增大,故A正確,不符合題意。當R2=60 時,電壓表的示數為2 V,那么R2兩端分得的電壓為U2=U-U1=8 V-2 V=6 V,由串聯電路分壓規律可得,R1R2=U1U2,那么R1=U1U2R2=2V6V60 =20 ,故B正確,不符合題意。當酒精濃度為0時,電路中的電流為I=U1R1=2V20=0.1 A,那么電路消耗的總功率P

18、=UI=8 V0.1 A=0.8 W,故C錯誤,符合題意。當電路中的電流為0.2 A時,電路消耗的總功率P=UI=8 V0.2 A=1.6 W,R1消耗的功率P1=I2R1=0.2 A220 =0.8 W,那么R2消耗的功率P2=P-P1=1.6 W-0.8 W=0.8 W,故D正確,不符合題意。11.間隔 能量解析 光年是光在一年的時間里通過的間隔 ,即光年是間隔 單位。W是功率的單位瓦,h是時間的單位小時,Wh是能量單位。12.0.550解析 早上8:00電能表的示數是10123.6 kWh,下午18:00電能表的示數是10124.1 kWh,在這10 h內小剛家消耗的電能W=10124.

19、1 kWh-10123.6 kWh=0.5 kWh。電冰箱的實際功率P=Wt=0.5kWh10h=0.05 kW=50 W。13.電熨斗610414.小3.610515.11.02217解析 由P=Wt可得,該LED燈30天消耗的電能W=Pt=8.510-3 kW304 h=1.02 kWh=1.02度;這些電能可供“220 V60 W的白熾燈正常工作的時間t=WP=1.02kWh0.06kW=17 h。16.303.217.811解析 由圖乙可知,當燈泡的額定電流I燈額=1 A時,燈泡的額定電壓為U燈額=U電源=8 V,那么小燈泡的額定功率為P燈額=U燈額I燈額=8 V1 A=8 W。由圖乙

20、可知,當滑動變阻器全部接入電路中時,通過電路的電流為I=0.5 A,此時燈泡兩端的電壓U燈=2.5 V,那么滑動變阻器兩端的電壓為U變=U電源-U燈=8 V-2.5 V=5.5 V,滑動變阻器接入電路的最大阻值為R變=U變I=5.5V0.5A=11 。18.1如下圖2B將滑片P向A端適當挪動31.216小燈泡斷路4B2 V解析 2閉合開關前,滑片P應置于接入電路的阻值最大的B端;閉合開關,燈泡不亮,電壓表和電流表都有示數但較小,是因為小燈泡兩端的電壓和通過它的電流太小,應將滑片P由B向A適當滑動,減小滑動變阻器接入電路的阻值。3由題意可知,小燈泡正常發光時的電流I=3.8V120.3 A,那么

21、電流表使用小量程,由圖乙可知,示數為0.32 A,此時小燈泡正常發光,那么其額定功率為P=ULIL=3.8 V0.32 A=1.216 W。4探究電流與電阻的關系時,應采用控制變量法,保持電阻兩端的電壓不變;當電阻為10 時,電流為0.2 A,那么電壓表示數為U=IR=0.2 A10 =2 V;換用20 的電阻后,為保持電壓表示數為2 V不變,應增大滑動變阻器接入電路的阻值,將滑片P向B端挪動。19.1絕緣體2如下圖 3相等小于4在電阻和通電時間一樣的條件下,通過導體的電流越大,導體產生的熱量越多5A6不能因為用Q=UIt計算出來的是電路產生的總功,而總功除了用電器產生的熱量,另外一部分可能轉

22、化為其他能量,例如電風扇電路產生的總功一部分轉化為電熱,一部分轉化為機械能20.解:1當開關S斷開時,電路為R0的簡單電路,電流表測電路中的電流,電源電壓U=I0R0=0.6 A10 =6 V。2當開關S閉合時,R0、Rx并聯,電流表測干路電流,因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,通過R0的電流仍然為0.6 A,因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過Rx的電流Ix=I-I0=0.8 A-0.6 A=0.2 A,電阻Rx的阻值Rx=UIx=6V0.2A=30 。3開關S閉合時,通電1 min,電阻Rx產生的熱量Qx=Wx=UIxt=6 V0.2 A160 s=72 J。21.解:1由圖乙可知,前10 min是高擋,功率為660 W;后20 min是低擋,功率為220 W,那么30 min內電路消耗的電能W=W1+W2=P1t1+P2t2=660 W600 s+220 W1200 s=6.6105 J。2當S1閉合,S2斷開時、處于低擋,只有R1接入電路,那么通過R1的電流I1=P2U=220 W220 V=1 A。3S1、S2都閉合時,處于高擋,那么R2的功率為P=P1-P2=660 W-220 W=440 W,R2的阻值為R2=U2P=(22