第6节电能知识点题库

有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh．给它充电时，是电能转化为能．充满电后，大约存储了　 J的电能

为了比赛的公平公正，小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图；起跑发令枪发令前，开关S₁、S₂、S₃都闭合，K与A端相连，绿灯亮：发令枪扳机和开关S₂相连动，扣动扳机，枪响同时开关S₂断开：当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧弹力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑．

已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计．

（1）起跑发令枪发令前，开关S₁、S₂、S₃都闭合，压力传感器R压板上无人（压力F=0N）时，左端电路消耗的电功率为多少？
（2）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？
（3）比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R₀至少为多大？

如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：

额定电压	220V
额定加热功率	2000W
容量	1.5L
频率	50Hz

（1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？
（2）装满水后，壶中水的质量是多少千克？（1L=1×10^﹣³m³）
（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？

某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（）

A . 闭合开关前，滑片P应滑到B端 B . 闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C . 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D . 实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮

一台线圈电阻为3Ω的电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是 J．

以下说法最符合事实的是（　　）

A . 对人体安全的电压为36V B . 教室里电脑正常工作时的电功率为100W C . 教室里一只日光灯正常工作时的电流约为1A D . 12月份重庆主城区的平均气温可达20℃

小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，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。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为kW·h，电冰箱的实际电功率为W。

某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯规格为“6V 3 W”，R₀为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。(衔铁与弹簧及墙的接触处均绝缘)

（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 (选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)接通。
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为以，消耗的实际功率为额定功率的1／25。求：
①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能；

②定值电阻R₀的阻值。 (指示灯的电阻不变)

如图甲是某小组同学“测量小灯泡的电功率”的实验电路图，已如小灯泡的额定电压为6V。现有如下器材：电流表、电压表、开关、电压为12V的电源各一个，规格分别为“100 $\text{[math]}$ 2A”、“50 $\text{[math]}$ 1.5A”的滑动变阻器各一个，以及导线若干。

（1）该小组同学选用了合适的滑动变阻器连接电路后闭合开关，滑片P移到某一位置时记录了第1组数据：继续移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时的电流为A；他们继续实验，共记录了4组数据，如表所示，其中移动滑片P到最右端时，小灯泡闪亮一下就熄灭。那么，小灯泡的额定功率为W。

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A	小灯泡发光情况
1	3	0.16	暗
2	6		正常发光
3	8	0.33	很亮
4	12	0	不发光

（2）你认为该小组选用的是规格为的滑动变阻器.
（3）电路的总功率随滑动变阻器的变化规律是
（4）依据所测量的数据，图丙所示的图象中，（选填“①”或“②”）能正确反映通过灯泡的电流与两端电压的关系。

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，厂家对电动自行车性能进行了测试，得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象如图所示。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A。电动自行车在7~12s受到的摩擦力为N，电流做了焦耳的功。

风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式E_k= $\text{[math]}$ mv²)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。

（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能P_m；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。
（2）已知风力发电机的输出电功率P与P_m成正比。某风力发电机的风速v₁=9m/s时能够输出电功率P₁=540kW。我国某地区风速不低于v₂=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。

最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答：

电池容量（kW·h）	22
车载充电器输入电压（V）	220
车载充电器输入电流（A）	16
电能转化为机械能的效率	70%

（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车的磁卡靠近电动汽车上的感应器，感应器类似于发电机产生电流将车解锁。刷磁卡所用的原理是。
（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？
（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？

学校的走廊、消防通道内都应安装应急灯(如图甲所示)。外接电源断电时，应急灯自动点亮，此时由蓄电池供电；外接电源正常供电时应急灯自动熄灭。应急灯的主要参数见表。

应急灯的主要参数

蓄电池规格	6V 2400mAh
灯泡规格	6V 3.6W
灯泡数量	2个

（1）图乙是某款应急灯的工作原理示意图，其中灯L₁和L₂的连接方式是联。当电路处于图乙所示的状态时，外接电路的状态为(选填“供电”或“断电”)。
（2）断电后，应急灯正常发光时，通过其中一个小灯泡的电流是多少安?
（3） “2400mAh”是指当工作电流为2400毫安，电池能持续供电1小时。国家规定：消防应急照明产品的应急照明时间不得少于90分钟，请通过计算说明该应急灯是否符合国家标准。
（4）在某次断电事故中，当两盏灯同时工作一段时间后，灯L₁突然熄灭，灯L₂的亮度却不变，请解释该现象。

俗话说：开门七件事，柴米油盐酱醋茶。

（1）柴米油盐，柴为第一，当然现在普遍使用的不再是木柴，而是液化气、天然气或电能。我国第一座核电站—浙江秦山核电站于1991年建成发电。第一个试验型反应堆核电站的发电功率为3×10⁷瓦，若将其产生的电能输往上海地区，若输电线的总电阻约为3.6欧，要求输电效率为97%，则采用高压输电的电压应为千伏。
（2）为了提高水稻产量，某农民发现自己地里的水稻茎杆细弱，易倒伏，则他最应该补施肥。
（3）下列物质中：①食用油，②酱油，③食盐水溶液，容易导电的是（填序号）。
（4）某品牌牛奶，常压下的沸点是107℃，但这样的高温会破坏牛奶的部分营养成分，所以，人们制造了一种“低压锅”。用这种锅煮牛奶，可以使该品牌牛奶不到107℃就沸腾，这种“低压锅”的原理是。
（5）茶叶中含有的茶多酚有益人体健康，茶多酚是一种白色晶体，易溶于水，实验室从茶叶中提取茶多酚的步骤如下：

据以上信息可知，操作②的名称及操作②中玻璃棒的作用是。

2019年12月以来，新冠肺炎疫情影响了世界，现被世界卫生组织定义为“全球大流行”。引起新冠肺炎的是新型冠状病毒（2019-nCoV），它是一种RNA病毒。人感染该病毒的主要症状为发热、乏力，呼吸道症状以干咳为主，并逐渐出现呼吸困难，严重者表现为急性呼吸窘迫综合征，一些患者病情严重，会死亡。其中重症心肺衰竭患者，需要使用一种仪器设备——体外膜肺氧合（ECMO）进行体外呼吸循环救治。

（1） 2019-nCoV可通过呼吸道入侵人体，其中呼吸道纤毛属于人体的第道防线；对新冠肺炎疑似病人隔离，是预防传染病3个措施中的。
（2）体外膜肺氧合（ECMO）设备结构简图如图所示，主要功能是辅助人体器官（填器官名称）进行气体交换。该设备正常情况使用交流电源“220V，1.3A”供电，如突然停电，则使用内置电池“24V，7Ah”供电，平均工作电流2.8A，该电池蓄满电可在停电期间维持体外膜肺氧合设备正常工作小时。
（3）战“疫”一线，也涌现了不少“黑”科技，如曾用于神舟十一号飞行任务的航天服防雾剂近日解决了医护人员护目镜结雾的难题。防雾剂的作用本质上是阻止了水蒸气的（填物态变化名称）过程。

如图所示为某品牌豆浆机铭牌标注的参数和简化电路。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到一定温度时，加热器停止工作，电动机开始工作打磨，加热打磨交替进行，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。用初温20℃，质量为1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压220V恒定不变。求：

豆浆机铭牌
最大容积	2L
额定电压	220V
加热器功率	880W
电动机功率	120W

（1）本次制作豆浆用时共计10min，电动机工作4分钟，求本次制作豆浆共消耗多少电能。
（2）若加热器产生的热量70%被水吸收，本次制作产出的豆浆温度为多少度?（豆子吸收热量不计)[C_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

在远距离输电中，为了减小电流通过输电线造成的发热损失，在输电功率一定的情况下，一种有效的措施是减小输电电流。若某段输电导线的电阻为10欧，将通过它的电流由20安减小到10安，则这段输电导线1分钟内因发热而损失的电能将比原来减少多少千瓦时？

现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L₁ 和 L₂ ，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（）

A . 两灯都变亮，且L₁首先正常发光 B . 因为L₂的额定功率大，所以L₂比L₁更亮 C . 两灯灯丝电阻不同 D . 两灯都变亮，且L₂可能先烧毁

为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧、10欧、15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值(塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比)。兴趣小组设计如下两种方案：

方案一：如图甲，先接入R₁ ，闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R₂和R₃ ，记录温度方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值

（1）请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由。
（2）选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如下表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是。

（3）为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有。(写出一点)

电阻	塑料盒中温度值（℃）
电阻	0	1分钟	2分钟	3分钟	4分钟
5欧	26	26.5	27.1	27.7	28.4
10欧	26	27.1	28.2	29.6	30.8
15欧	26	27.5	29.3	31.5	33.2

测量小灯泡的电功率时，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）在如图甲所示的电路中，闭合开关移动滑片，小灯泡不亮。检查发现电压表串联在电路中。请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路。
（2）电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是W，本实验多次测量的目的是(填下面的序号)。
①为了减小误差②比较不同电压下小灯泡的实际功率

第6节 电能 知识点题库

第6节电能知识点题库