课时训练19　电功　电功率　焦耳定律

1、.课时训练十九电功电功率焦耳定律限时:50分钟|根底过关|一、选择题1.2019成都 以下数据最符合实际的是A.手机充电器的工作电流约为20 AB.USB接口的输出电压约为5 VC.家用微波炉的额定功率约为10 WD.家用空调工作一晚消耗约100度电2.2019北京 有两个额定电压一样的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两个电热水壶都正常工作时,以下说法中正确的选项是A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.一样时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多3.2019泸州 小明家有额定电压一样的微波炉和电视机各一台

2、,按照每度电0.55元的计费标准,将这两个用电器正常工作1 h所用的电费绘制成了如图K19-1所示的柱状图,对小明家的这两个用电器,以下判断正确的选项是图K19-1A.微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流C.微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多4.2019南充 如图K19-2所示的电路,电源电压为3 V,R1=15 ,R2=5 ,当开关S闭合时,以下分析正确的选项是图K19-2A.R1、R2两端电压之比为31B.通过R1、R2电流之比为31C.R1、R2消耗的电功

3、率之比为13D.R1的电功率为1.8 W5.2019内江 将规格为“2.5 V0.3 A的小灯泡L1和规格为“3.8 V0.3 A的小灯泡L2串联,接在3 V的电源上,以下判断正确的选项是A.L1的电阻大于L2的电阻B.L1的亮度比L2的亮度小C.两只灯泡都正常发光D.两只灯泡实际功率相等6.2019内江 图K19-3是电阻甲和乙的U-I图像,由图像可知以下判断正确的选项是图K19-3A.甲乙都是定值电阻B.当乙两端电压为1 V时,其电阻值为10 C.将甲和乙串联,假设通过甲的电流为0.4 A,电路的总功率为1.2 WD.将甲和乙并联,假设甲两端电压为1 V,干路上的电流为0.4 A7.201

4、9淄博 如图K19-4所示,电源电压不变,只闭合开关S1,灯泡L发光,电压表有示数;再闭合开关S2,电路中出现的情况是图K19-4A.电压表的示数变小B.电路的总电阻不变C.灯泡L的亮度不变D.电路的总功率变大8.2019广安 如图K19-5所示的电路,闭合开关S后,当滑片P从中点向右移时,以下说法中正确的选项是图K19-5A.灯泡L变暗B.电压表的示数变小C.电流表A1的示数变大D.电路消耗的总功率变小9.2019聊城改编 小明同学家的电能表上标有“3000 revs/kWh的字样,他将家中的其他用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察1 min内电能表的转盘转了45 revs,

5、那么以下说法错误的选项是A.电水壶是利用电流的热效应来工作的B.烧水过程中消耗的电能为5.4105 JC.电水壶的额定功率为900 WD.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729 W10.2019德州 图K19-6是检测酒精浓度的测试仪的原理图,图中电源电压恒定为8 V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60 ,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的选项是图K19-6A.假设酒精气体浓度变大,那么电压表和电流表示数都变大B.定值电阻R1的阻值为20 C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 WD.假设电流表示数到达

6、0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W二、填空题11.2019天津 下面是两那么科技新闻:“天眼FAST第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星;我国新能源汽车产业开展迅速,锂电池单体能量密度已达230 Wh/kg。其中“光年是的单位,“Wh是单位。填物理量名称12.2019德州 小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图K19-7甲所示,然后关闭家中其他用电器,只让电冰箱工作。下午18:00回家后再次查看电能表,显示的数字如图乙所示。那么小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为kWh,电冰箱的实际电功率为W。图K19-713.2019攀枝花 额定功率均为“220

7、V500 W的电吹风和电熨斗,都在额定电压下工作2 min,产生的热量多,产生的热量为J。14.2019成都 如图K19-8所示的电热水壶上标有“220 V1800 W,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻。在额定电压下,烧开一壶水用时3 min 20 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J。图K19-815.2019云南 LED灯具有节能、环保的特点,一个“220 V2.5 W的LED灯与一个“220 V60 W的白炽灯亮度相当。假设一个“220 V8.5 W的LED灯每天正常工作4小时,30天消耗的电能是度,这些电能可供

8、“220 V60 W的白炽灯正常工作小时。16.2019岳阳 标有“6 V3 W的小灯泡,它的电流电压图像如图K19-9所示,那么它正常工作10 s消耗的电能是J;将它与一个10 的定值电阻串联在8 V的电路中,那么电路消耗的总功率为W。图K19-917.2019南充 如图K19-10甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的U-I图像如图乙所示。当电流为1 A时,灯泡L正常发光,那么灯泡L的额定功率为W,滑动变阻器接入电路的最大阻值为。图K19-10三、实验探究题18.2019云南 如图K19-11所示,在“测量小灯泡电功率的实验中,小灯泡的额定电压为3.8 V,电

9、阻约为12 ,电源电压为6 V。图K19-111用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完好。2闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于选填“A或“B端;闭合开关,灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但示数较小,接下来的操作是。3电压表的示数为3.8 V时电流表的示数如图乙所示,那么小灯泡的额定功率为W,在继续调节滑动变阻器进展测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,电压表示数接近6 V,你认为故障可能是。4完成测量后,同学们又找来几个不同阻值的定值电阻交换小灯泡,探究电流与电阻的关系。当电阻为10 时,电流表的示数为0.2 A;换用20 电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向选填“A或“B端挪动

10、,使电压表的示数为,读出电流表的示数。屡次换用阻值不同的电阻,进展正确操作可得出结论。19.2019河北 用如图K19-12甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系。一样烧瓶内装满了煤油。图K19-121烧瓶中装入的煤油是选填“导体或“绝缘体。2请根据实物图甲,在图乙所示的虚线框内画出对应的电路图。3为到达实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应,通过R1的电流通过R2的电流。4通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。说明。5小红用如图丙所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系。经屡次实验测量,搜集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流

11、I的关系图像。根据焦耳定律可知,图丁中能正确反映h-I关系的是。拓展 6用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗?答复:。请用实例说明原因:。四、综合题20.2019云南 如图K19-13所示,R0、Rx为定值电阻,其中R0=10 。开关S断开时,电流表的示数为0.6 A;开关S闭合时,电流表的示数为0.8 A,假设电源电压不变,求:1电源电压。2电阻Rx的阻值。3开关S闭合时,通电1 min,电阻Rx产生的热量。图K19-1321.2019盐城 在综合理论活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图K19-14甲所示,R1和R2均为电

12、热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡“高挡之间的转换,饮水机工作时功率随时间变化的关系图像如图乙所示。求:130 min内电路消耗的总电能。2饮水机工作时,通过电阻R1的电流。3电阻R2的阻值。图K19-14|才能培优|22.2019达州 如图K19-15所示的电路,当开关S1、S2都闭合时,R1的电功率为25 W,当把S2断开时,R1的电功率为4 W,那么此时R2的电功率为W。图K19-1523.2019威海 如图K19-16所示,R1的阻值为5 ,滑动变阻器R2的最大阻值为40 ,电源电压保持4.5 V不变,电流表量程为“00.6 A,电压表量程为“03 V。为保证电路平安,R2接入电路

13、中的最小阻值为 ,R1消耗的最小功率为W。图K19-1624.2019重庆B卷 某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态,铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它可以把水加热到的最高温度为75 。简化电路如图K19-17所示,R1、R2均为加热电阻温度对电阻的影响忽略不计,电热水器中已装满质量为40 kg、温度为25 的水。水的比热容c=4.2103 J/kg1求用该电热水器把水加热到最高温度时水需要吸收的热量。2开关S1闭合,S2接b,此时电热水器处于慢加热工作状态,求R1的阻值。3假设加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度用快加热

14、比用慢加热节约多少秒? 结果保存整数额定电压220 V保温功率605 W慢加热功率1210 W快加热功率XXX图K19-17参考答案1.B2.B解析 两个电热水壶的额定电压一样,都正常工作时,实际电压都等于额定电压,故A错误。甲的额定功率大于乙在额定功率,正常工作时甲的实际功率较大,电流做功快,故B正确。根据公式I=PU知,电压一样,实际功率不同,那么电流不同,故C错误。根据公式W=Pt知,实际功率不同,时间一样,那么消耗的电能不同,故D错误。3.C4.C解析 由电路图可知,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端电压相等,所以R1、R2两端电压之比为11,故A错误。由I=UR可知,通过R1、R

15、2的电流之比I1I2=U1R1U2R2=R2R1=5 15 =13,故B错误。由P=UI可知,R1、R2消耗的电功率之比P1P2=U1I1U2I2=I1I2=13,故C正确。R1消耗的电功率为P1=U12R1=(3V)215=0.6 W,故D错误。5.B6.C解析 电阻甲的U-I图像是直线,说明它是定值电阻,电阻乙的U-I图像是曲线,说明它是非定值电阻,故A错误。从图中可知,当乙两端电压为1 V时,通过的电流为0.4 A,此时它的电阻R=UI=1V0.4A=2.5 ,故B错误。将甲、乙串联,假设通过甲的电流为0.4 A,那么通过乙的电流也为0.4 A,从图像中可分别读出对应的电压分别为2 V、

16、1 V,那么总电压为3 V,电路的总功率P=U总I串=3 V0.4 A=1.2 W,故C正确。假设将甲、乙并联,那么其两端电压相等,甲两端电压为1 V时,乙两端电压也为1 V,从图像中读出对应的电流分别为0.2 A、0.4 A,那么干路电流I总=I甲+I乙=0.2 A+0.4 A=0.6 A,故D错误。7.D8.D9.B解析 电水壶是利用电流的热效应将电能转化为水的内能来工作的。转盘转动45 revs消耗的电能W=45revs3000revs/(kWh) =5.4104 J。电水壶的额定功率P额=Wt=5.4104 J60 s=900 W。由公式P=U2R可知在电阻不变的情况下,实际电压是额定

17、电压的90%时,实际功率是额定功率的81%,即P实=81%P额=81%900 W=729 W。应选B。10.C解析 假设酒精气体浓度增大,那么R2的阻值减小,电路的总电阻减小,由I=UR得,电流表示数增大,电压表的示数U=IR1,R1不变,I增大,那么电压表的示数增大,故A正确,不符合题意。当R2=60 时,电压表的示数为2 V,那么R2两端分得的电压为U2=U-U1=8 V-2 V=6 V,由串联电路分压规律可得,R1R2=U1U2,那么R1=U1U2R2=2V6V60 =20 ,故B正确,不符合题意。当酒精浓度为0时,电路中的电流为I=U1R1=2V20=0.1 A,那么电路消耗的总功率P

18、=UI=8 V0.1 A=0.8 W,故C错误,符合题意。当电路中的电流为0.2 A时,电路消耗的总功率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正确,不符合题意。11.间隔 能量解析 光年是光在一年的时间里通过的间隔 ,即光年是间隔 单位。W是功率的单位瓦,h是时间的单位小时,Wh是能量单位。12.0.550解析 早上8:00电能表的示数是10123.6 kWh,下午18:00电能表的示数是10124.1 kWh,在这10 h内小刚家消耗的电能W=10124.

19、1 kWh-10123.6 kWh=0.5 kWh。电冰箱的实际功率P=Wt=0.5kWh10h=0.05 kW=50 W。13.电熨斗610414.小3.610515.11.02217解析 由P=Wt可得,该LED灯30天消耗的电能W=Pt=8.510-3 kW304 h=1.02 kWh=1.02度;这些电能可供“220 V60 W的白炽灯正常工作的时间t=WP=1.02kWh0.06kW=17 h。16.303.217.811解析 由图乙可知,当灯泡的额定电流I灯额=1 A时,灯泡的额定电压为U灯额=U电源=8 V,那么小灯泡的额定功率为P灯额=U灯额I灯额=8 V1 A=8 W。由图乙

20、可知,当滑动变阻器全部接入电路中时,通过电路的电流为I=0.5 A,此时灯泡两端的电压U灯=2.5 V,那么滑动变阻器两端的电压为U变=U电源-U灯=8 V-2.5 V=5.5 V,滑动变阻器接入电路的最大阻值为R变=U变I=5.5V0.5A=11 。18.1如下图2B将滑片P向A端适当挪动31.216小灯泡断路4B2 V解析 2闭合开关前,滑片P应置于接入电路的阻值最大的B端;闭合开关,灯泡不亮,电压表和电流表都有示数但较小,是因为小灯泡两端的电压和通过它的电流太小,应将滑片P由B向A适当滑动,减小滑动变阻器接入电路的阻值。3由题意可知,小灯泡正常发光时的电流I=3.8V120.3 A,那么

21、电流表使用小量程,由图乙可知,示数为0.32 A,此时小灯泡正常发光,那么其额定功率为P=ULIL=3.8 V0.32 A=1.216 W。4探究电流与电阻的关系时,应采用控制变量法,保持电阻两端的电压不变;当电阻为10 时,电流为0.2 A,那么电压表示数为U=IR=0.2 A10 =2 V;换用20 的电阻后,为保持电压表示数为2 V不变,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,将滑片P向B端挪动。19.1绝缘体2如下图 3相等小于4在电阻和通电时间一样的条件下,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多5A6不能因为用Q=UIt计算出来的是电路产生的总功,而总功除了用电器产生的热量,另外一部分可能转

22、化为其他能量,例如电风扇电路产生的总功一部分转化为电热,一部分转化为机械能20.解:1当开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压U=I0R0=0.6 A10 =6 V。2当开关S闭合时,R0、Rx并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流仍然为0.6 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过Rx的电流Ix=I-I0=0.8 A-0.6 A=0.2 A,电阻Rx的阻值Rx=UIx=6V0.2A=30 。3开关S闭合时,通电1 min,电阻Rx产生的热量Qx=Wx=UIxt=6 V0.2 A160 s=72 J。21.解:1由图乙可知,前10 min是高挡,功率为660 W;后20 min是低挡,功率为220 W,那么30 min内电路消耗的电能W=W1+W2=P1t1+P2t2=660 W600 s+220 W1200 s=6.6105 J。2当S1闭合,S2断开时、处于低挡,只有R1接入电路,那么通过R1的电流I1=P2U=220 W220 V=1 A。3S1、S2都闭合时,处于高挡,那么R2的功率为P=P1-P2=660 W-220 W=440 W,R2的阻值为R2=U2P=(22