第6节 电能 知识点题库

某会议室里安装了100只相同的LED节能灯,这些灯全部正常发光2h,且无其他用电器工作,电能表的示数由变为。已知每只灯的额定电压为220V,则通过每只灯泡的电流为  A;实验表明,一只这样的节能灯与一只60W的白炽灯正常发光是亮度相等。与使用60W的白炽灯相比,100只这样的节能灯正常发光2h可节能 kW•h.

如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,灯泡L标有“6V 3W”字样,当开关S、S1同时闭合时,灯泡L正常发光;当开关S闭合,S1断开时,电流表示数为0.2A(设灯丝电阻不受温度影响).求:

  1. (1) 电源电压

  2. (2) 电阻R的阻值

  3. (3) 当开关S闭合,S1断开时,灯泡L消耗的实际功率.

下列有关物理量的估算,符合实际的是(  )

A . 人正常心跳一次的时间约2s B . 挂壁式空调的额定功率约1.2kW C . 泰州地区冬季最低气温可达﹣25℃ D . 人的拇指宽度约为10cm
电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不热.请用“焦耳定律”的知识说明这一现象.

如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据此图,可以直接研究的问题是(  )

 

A . 测小灯泡正常发光的电阻 B . 测小灯泡的实际电功率 C . 测小灯泡消耗的电能  D . 测小灯泡产生的热量

如图是风光互补路灯系统,该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存 在蓄电池中,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池中;在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下:

风力发电
额定功率

风力发电
额定风速

风力发电机启动风速

路灯额定电压

路灯额定功率

太阳能电池板平均输出功率

260W

8m/s

3m/s

24V

60W

100W

  1. (1) 假设路灯每晚工作10h,求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。

  2. (2) 如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(s·m2)(1s辐射在1m2上的光能为800J),若太阳能电池板的面积为1.25m2 , 太阳能电池光电转换效率为多大?

  3. (3) 在平均风速为8m/s的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电,

    如果风力发电机一晚上工作时间为8h,则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW·h?

  4. (4) 已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h,试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW·h?

如图甲所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端,他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图乙所示,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,则小灯泡正常发光时的额定功率为W,为使小灯泡两端电压不超过3 V,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为Ω。

随着国家大万倡导共享经济,天量的共享单车和电动车出现在了马路上,下表是一辆共享电动车的铭牌上给出的技术参数。

车型

整车质量

最大载重

电动机输出功率

额定电压

额定电流

26寸电动车

30kg

120kg

160W

40V

5.0A

根据表中数据计算:

  1. (1) 该电动机正常工作10分钟,线圈产生的热量;
  2. (2) 该电动机线圈的电阻;
  3. (3) 该电动机正常工作的效率
垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼。据测算,1米3的沼气池一天产生沼气量0.2米3。1米3沼气可以供6口之家三餐的烹饪,可以使3吨的卡车运行3千米,点亮60W电灯工作6小时。

  1. (1) 垃圾进行无氧分解会产生沼气和一氧化碳,设垃圾中有机物的化学式为(CH2O)n,请写出这一化学方程式
  2. (2) 已知沼气由甲烷细菌在分解腐烂物时释放出来的,则甲烷细菌的新陈代谢类型是;1立方米沼气可以产生焦耳能量。
  3. (3) 据计算,每燃烧1吨垃圾,产生7.2×108焦的电能,这些电能相当于千克烟煤燃烧放出的热量(烟煤的热值约3× 107焦/千克,燃烧转化率为60%)
  4. (4) 我国积极发展绿色能源能,以减少污染性气体的排放对于①水力发电;②风力发电;③天然气发电;④太阳能发电;⑤垃圾焚烧发电等5种方式,你认为有利于减少温室气体排放的是(填序号)
在测定小灯泡电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电路图如图所示

  1. (1) 连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障可能是小灯泡。(填“开路”或“短路”)
  2. (2) 小科按图连接好电路,检查无误后闭合开关,同时记录第1组数据.移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,记录第2组数据.之后小科迅速把滑片移到滑动变阻器的另一端时,小灯泡闪亮后熄灭,此时电压表示数为3V。请问小科所用灯泡的额定功率为W;滑动变阻器的最大阻值为欧。(假设电源电压不变)

    实验序号

    电压表示数(V)

    电流表示数(A)

    灯泡亮度

    1

    1.4

    0.16

    2

    2.5

    0.26

    正常发光

如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是(    )

A . R1的阻值为20Ω B . R2的最大阻值为30Ω C . 电源电压为8V D . 该电路消耗的最大电功率为3.6W
如图所示,均匀圆环电阻R0=8欧,电压恒定为6伏,定值电阻R=1欧。导电滑臂OA的电阻不计,可以在圆环上无摩擦地滑动。圆环可以产生的最大电功率为瓦;电源可以产生的最小电功率为瓦。

利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,图中三个电阻的材料和质量相同,且R1=R3=5Ω,R2=10Ω,三个电子温度计分别与三个电阻相连(图中未画出),并能测量它们的温度。闭合开关后,每隔一定时间记录各电阻的温度,通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少。下列有关分析与推断错误的是(    )

A . 分析任意一个电阻的温度变化,可知电热与通电时间有关 B . 分析比较R1和R2的温度及变化,可知电热与电阻有关 C . 分析比较R1和R3的温度及变化,可知电热与电流有关 D . 分析比较R2和R3的温度及变化,可知电热与电流和电阻有关
如图是一个电池的示意图。老师告诉同学只要用不同的导体做电极,用水果代替实验中的稀硫酸也可以组成一个电池,产生电流的原理是一样的,同学们很感兴趣,在课外实验中,同学们进行了水果电池的制作,记录了以下的实验数据:

不同地极时单个两红柿水果电池的电流和电压

电极

碳棒—铜片

碳棒——铁片

碳棒——锌片

电流强度/毫安

1.43

4.26

4.63

电压/伏

0.6

1.2

1.3

(注:除电极材料不一样外,其他实验条件相同)请回答以下问题:

  1. (1) 图示实验经过一段时间后质量减少的电极是。溶液的密度将(填“变大”“不变”或“变小”)(溶液的体积可认为不变)。
  2. (2) 假如仅改用镁片和碳棒做电极,其他实验条件不变,根据上表的实验数据,你猜想产生的电压应比表中三种电池产生的电压(填“都大”“都小”“处在它们之间”或“无法判断”)。
  3. (3) 将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起米,将铭牌为“2.5伏  0.3安”的一个小灯泡串联接入该电路,开关闭合后,小灯泡并不正常发光,原因是
小金利用如图装置来研究电热跟哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为R>R , 以下说法正确的是(    )

A . 该实验用到的研究物理问题方法是:转换法、控制变量法 B . 如果用水来做实验,可以在更短的时间内达到明显的实验效果 C . 甲、乙中的电阻丝通电时间相同,所以甲、乙中的煤油吸收的热量相同 D . 通电后,乙瓶中的液面升高得快
某品牌酸奶机的部件如图甲所示,工作电路如图乙所示,其中R1与R2为电热丝。接入电路,启动工作即为闭合开关S1 , 进入加热状态,此时的功率为20W;当温度达到42℃时,温控开关S2自动断开,功率减小到4W,此后设备达到热平衡,温度保持42℃不变(不考虑温度对电阻的影响)。

小乐利用此酸奶机按如下方式制取酸奶:①将酸奶机的不锈钢内胆放在开水中煮5分钟;

②将新鲜纯牛奶倒入酸奶机,然后加入适量酸奶;

③盖上酸奶机的顶盖,让内部处于密封状态,打开电源开关。

  1. (1) 组成酸奶机部件的材料中,属于金属材料的是(选填“玻璃”“塑料”或“不锈钢”)。
  2. (2) 在制作酸奶过程中,步骤①和步骤③的目的分别是
  3. (3) 该酸奶机电热丝R2的阻值为Ω;若加热时的效率为75%,则将240g的混合牛奶(鲜奶和酸奶的混合物)从22℃加热到42℃大约需要s。[混合牛奶的比热容始终为2.5×103J/(kg•℃);不考虑加热过程中热量散失的影响]
如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。

额定电压

220V

容积

30L

加热功率

2000W

保温功率

800W

  1. (1) 开关S跳至触点位置时,热水器进入保温状态。
  2. (2) R2的阻值为多大?
  3. (3) 在上述加热状态下,热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能?
小宁利用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图像,如图乙所示。则(   )

A . 虚线表示R0的功率与电流的关系 B . I2>2I1 C . I=1.5I1时,R消耗的功率6 W D . R功率最大时,电路总功率为32 W
小科同学想利用如图甲所示电路,研究通过小灯泡(额定电压为 2.5 伏)的电流与它两端电压的关系。正确连接电路后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,并作出了图像乙。

  1. (1) 用笔画线代替导线,将电路连接完整(滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮)。
  2. (2) 当电流表示数如图丙所示,此时小灯泡的功率为
  3. (3) 实验结束后,小科继续对滑动变阻器的电流与它两端电压的关系进行了探究。滑动变阻器的 U﹣I 图像应为图丁中虚线(选填“①”、“②”或“③”),并说明理由
为防止汽车后挡风玻璃起雾影响视线,一些汽车后挡风玻璃常装有加热除雾电路。图甲是小温设计的加热除雾电路,它由控制电路和工作电路组成。控制电路中S接“手动”时,电磁铁A通电吸引衔铁,使触点D、E接触,工作电路中电热丝R2工作,对玻璃均匀加热,实现手动除雾。当S接“自动”时,当玻璃表面的雾多到一定程度时,衔铁恰好被吸引,触点D、E接通,电热丝R2工作实现除雾;当玻璃表面的雾少到一定程度时,触点D、E恰好脱开,工作电路断开,电热丝R2停止工作,此时控制电路中通过的电流为0.02A。已知电路中U=6V,U2=12V,R0=150欧,R2=0.8欧,R1为光敏电阻,电热丝R2所产生的热量能完全被玻璃吸收(R1产生的热量不计),玻璃质量为9kg,玻璃比热容c=0.8×103J/(kg·℃)。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。已知由比热容计算热量的公式为:Q=cm(t-t0)。

  1. (1) 请判断R1的阻值随光照强度的变化曲线为图乙中的哪一条:
  2. (2) 开关S接“手动”10分钟,玻璃温度升高了多少? (不考虑玻璃与空气的热传递)
  3. (3) 开关S接“自动”,触点D、E恰好接通与恰好脱开时,控制电路的总功率相差了0.06W,求触点D、E恰好接通时R1的值。
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