第6节电能知识点题库

下列将电能转化为机械能的是( )

A . 发电机 B . 电视 C . 电动机 D . 日光灯

如图，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已经在海外正式上市。该车车身质量约1300千克，长度4.6米，可乘坐4人，水上速度可达到72千米/时，陆上速度最高达130千米/时．“美洲豹”车轮可通过液压方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车切换成快艇，只需要短短15秒。

（1）“美洲豹”在陆地上以最高速度行驶0.5小时，通过的路程是多少千米？

（2）“美洲豹”停在平直公路上时，轮眙与地面的总接触面积大约为0.1米² ，此时对地面的压强约多少帕？

（3）“美洲豹”以最高速度在水上行驶时，受到的阻力约是车重的0.3倍，此时发动机的功率约多少瓦？

某导体两端的电压为6伏，5秒钟内通过该导体横截面的电荷量为3库，则通过该导体的电流为安，电流做功为焦．当通过该导体的电流为0.5安时，导体的电阻为欧．

如图所示是检测某一传感器的电路图，这种传感器上标有“6V、1.8W”的字样（该传感器可看作一个纯电阻电器），滑动变阻器上标有“10Ω、1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：

（1）这种传感器的电阻R₀是多少？
（2）如果在a、b之间所加的恒定电压为6V、试分析当滑动变阻器的阻值变化时，电阻值为R₀的传感器两端的电压变化范围．
（3）根据技术资料可知，如果测得该传感器的实际电阻与第（1）问中R₀的值（称为额定值）偏差大于1Ω，则该传感器就不能正常使用．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图a、b之间，闭合开关S，调节滑动变阻器R₁的阻值，改变电路中电流表和电压表的示数，检测数据记录如下表：
检测次数
电流表示数/A
电压表示数/V
第1次
0.18
1.68
第2次
0.22
0.90
通过计算分析，你认为这个传感器是否可以正常使用？此时在a、b之间所加电源的电压是多大？

甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得两灯电流与电压变化的关系图象如图所示，当把两灯并联在4V电源上时，甲的电阻是 Ω，电路消耗的总功率为．

标着甲“220V，40W”和乙“36V，40W”的两只电灯，则电灯乙的额定功率为；若两灯都能正常发光时，比较它们的亮度是．

如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U₁=6伏,指示灯L的额定电压U_L=2.5伏,定值电阻R₀=350欧;控制电路电源电压U₂=1.5伏,磁敏电阻R_x的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻R_x所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关S₁和S₂后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声.

（1）将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关S₁,指示灯L正常发光,求此时指示灯L消耗的电功率.(写出计算过程)
（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报
警.现移动滑动变阻器R_P的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的 $\text{[math]}$ ,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警.若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明.(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)

取暖器是常见的家用电器之一。某取暖器的面板上有两个旋转开关s：和s：，如图甲所示。其工作状态有两种——弱档和强档，分别如图乙和图丙所示。若要使取暖器工作时处于“弱档状态，需要将开关S₁和S₂分别旋至“弱”和“开”。开关S1有两个触点，通过开关的旋转可以分别实现不连通、连通电热丝R1和同时连通电热丝R₁、R₂来实现不同的工作状态，S1的结构及旋转时连接方式的简图如下：

（1）根据开关S₁和S₂对电路的控制，在方框内画出该取暖器的电路图(各元件符号如下)。
（2）该取暖器倾倒时不能工作，重新竖立于地板上时又能工作。其奥秘在取暖器的底部，如右图：取暖器的底部有一个伸出塑料外壳的塑料杆，当取暖器放置在水平地面时，塑料杆会被顶起，接通顶部的开关；而当取暖器倾倒时，塑料杆底部不受力，在弹簧的作用下使顶部的开关断开，此时取暖器便不再工作。该装置起到了“自动开关”的作用。若该开关记作S₃ ，则S₃应该如何接入你所画的电路中?( )。

A . 串联在干路中 B . 和R₁串联 C . 和R₂串联 D . 并联在电源两端
（3） “自动开关”S₃接入的目的是。
（4）已知电热丝R₁和R₂的阻值均为110欧，计算该取暖器接入220伏的照明电路正常工作并处于强档时的电功率。

某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻R₁的电流与其两端电压的关系，特设计了如图甲所示的电路，其中R₂为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将R₂置于可调温装置中(不影响电路的连接)，当R₂的温度从最低25℃调至最高80℃的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中R₁的完整I一U图象，如图丙所示。求：

（1）由图乙可知，R₂的阻值随温度的升高而(填“变大”“不变”或“变小”，下同)。在R₂的温度由最低25℃升高到80℃的过程中，电路中的电流变化是。
（2）定值电阻R₁的阻值为多少？
（3）当R₂的温度为30℃时，电阻R₂的电功率为多少？

如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S₁、S₂时，电阻R被，此时灯泡L的电功率为9W。S₁闭合、S₂断开时，灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化)，则此时电阻R消耗的电功率为 W。

把标有“220V、40W”和“220V、15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下，则下面分析正确的是（）

A . 40W的灯比较亮 B . 两盏灯的总功率大于15W，小于55W C . 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D . 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率

小轿车的后挡风玻璃上有很多用来除霜的“细线”(如图甲所示)，当外界气温降低时，它就自动闭合，这时玻璃上的细线就会发热。小龙想知道玻璃上的“细线”的除霜能力与哪些因素有关，于是他从维修师傅那里要来了两块厚薄不同带“细线”的玻璃带到实验室，并设计了如图丙所示的电路进行实验。

（1）小龙首先把两块玻璃的A、B接线柱分别接在电路的M， N处，调节滑动变阻器滑片，通过观察电流表和电压表的读数，小龙得出厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用是相同的，则两次的电流表和电表在读数上可能有什么关系。

（2）分别取质量相同的碎冰放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节MN两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，相关数据如右表所示，则比较1、2、3次实验，可以得到结论：。

次数	玻璃	冰块质量/g	电压/N	熔化时间/min
1	薄	100	6	3
2	薄	100	9	2
3	薄	100	12	1.5
4	厚	100	6	6
5	厚	100	9	4.5
6	厚	100	12	3

（3）小龙在完成实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线"。小龙把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有不数，则断掉一根后，该玻璃中的“细线”的整体除霜能力将如何变化，请说明理由：。

如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数；

（1）若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为极；
（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；
（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？

一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V的直流稳压电源上，闭合开关后电动机并没有转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A，由此可以求出：电动机线圈电阻是，电动机的机械效率是。

桌面发热暖桌垫能为冬季伏案工作学习的人暖手而得到广泛使用。某品牌的一款暖桌垫有低温、高温两档调温，低温档和高温档的额定电功率分别是24瓦和56瓦，且只有采用高温档时才能保待恒温50℃。小明模拟该暖桌垫的工作原理设计简易电路，如图甲所示，工作电路中电源U₂电压为24伏且保持不变、电热丝R₁和R₂的额定电压为24伏，开关可打在"12"、"23"、"34"这三个档中的一个档上；温控电路中电源电压U₁为3伏，R₀为定值电阻，电磁铁、衔铁、开关、导线等电阻忽略不计。

（1）该品牌的暖桌垫采用变压器，将工作电路的电压由220V将为24V。将工作电路的额定电压设计为24V的目的是
（2）某次该暖桌垫在高温档上连续工作1 分钟，则这次使用过程中R₁消耗电能多少焦？（写出计算过程）
（3）将电源电压U₁从3V降低为1.5V，可减少定值电阻R₀的耗能，同时通过增加线圈匝数增加磁性也能达到同样的保温效果。已知电源电压U₁为3V时，定值电阻R₀的电功率P₀随热敏电阻Rt的变化如图乙所示，其中点A为热敏电阻R_t温度达到50℃的电功率值。请画图当电源电压U₁为1.5V时定值电阻R₀的电功率P₀随热敏电阻R_t变化的图像且标出当热敏电阻R_t温度达到50℃时的电功率值点A.

小明家的电热水器及其简化电路如图所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，

电热水器部分参数如表所示：

额定电压	220V
频率	50Hz
保温功率	220W
加热功率	2200W
水箱容量	50L(50kg)

（1）当S₁和S₂均闭合时，电热水器处于状态。(选填“加热”或“保温”)
（2）电热丝R₁的阻值是多少?
（3）加热时流过电热丝R2的电流是多少？
（4）假设将一满箱水加热，温度升高22℃，用时40min，则电热水器的效率是多少?已知，水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，Q=cm(t₁-t₀)。电热水器的效率等于水吸收的热量与热水器清耗的电能的比值（用百分比表示）。

利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2V，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）按照图甲正确连接好电路，小明刚要闭合开关，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出。
（3）调整后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时小灯泡两端的电压为；接下来调节滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动，直至小灯泡正常发光。此时电流变的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率。

研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图中电源电压恒为4V，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5
电流(A)	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30
电压(V)	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
功率(W)

（1）闭合开关，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，电压表示数约为4V，则电路中出现的故障可能是。
（2）排除故障进行第1次实验后，接下来要获得第2次实验的数据，该如何操作：。
（3）小组同学结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像(如图乙所示)。请分析判断，滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是。

“探究小灯泡电功率”的实验电路如图甲，实验中选择额定电压为3V的小灯泡，电源电压恒为6V。实验中得到的U-I图像如图乙。下列说法错误的是（）

A . 滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变亮 B . 小灯泡的额定功率为0.75W C . 乙图中阴影部分面积表示小灯泡两端电压为1.5V时的电功率 D . 小灯泡正常工作时，滑动变阻器的接入电阻为10欧

为了测定小灯泡的电功率，小明利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如表：

实验序号	电压/伏	电流/安	电功率/瓦
1	2.0	0.18
2	2.5	0.20
3	3.0	0.22

（1）请根据实物图画出电路图
（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是。

A . 更换小灯泡 B . 将电源正负极对调 C . 检查电路是否断路，看开关是否接触不良 D . 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）请分析表中数据，得出小灯泡正常发光时的电功率为。
（4）在实验后，小明绘制了P-I图像(如图乙)，以下说法正确的是（填序号）
①曲线a表示总功率 ②曲线b表示小灯泡电功率 ③曲线b表示滑动变阻器电功率

检测次数	电流表示数/A	电压表示数/V
第1次	0.18	1.68
第2次	0.22	0.90

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