第6节电能知识点题库

下面是文奇和包博等同学进行的电学实验：

（1）文奇为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图甲所示的电路．
①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接；
②文奇看到了临组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表；
③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向端调节，使电压表示数为　V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器
④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成比．
2
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
（2）包博将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．
①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是；
②排除故障，继续实验．如图乙所示是某次实验电流表的示数为　 A．最后根据实验数据画出I﹣U图象（如图丙）．根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为　
③通过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是．
（3）完成上述实验后，包博又重新设计了电路（如图丁），测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I₁ ．请完成实验步骤（已知电源电压为U）．
①只闭合开关S₁ ，移动滑动变阻器R₂的滑片，使电流表示数为　
②只闭合开关S₂ ，保持滑动变阻器R₂的滑片位置不变，使电流表示数为I₁；再将滑动变阻器R₂的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I₂；
③则小灯泡的额定功率表达式为P_额=

某家用电热水壶的额定电压为220V，额定功率为2000W．当该电热水壶在额定电压下工作时，用200s将1L的水从20℃加热到100℃．水吸收的热量为　　J，该电热水壶的效率为　．（ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

同学在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时，他的电路已经连成如下图甲所示．

（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电压表正确连入电路，连线不能交叉．在连接好电路后，要先将滑动变阻器滑片P移至端（选填“A”或“B”）后，开关才能闭合画出图形．
（2）如果用干电池作电源，他至少要用节．
（3）
图乙是根据实验数据绘制成的I﹣U图象．当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡电阻为 Ω，灯泡发光较暗，要使灯正常发光，应将滑片P向端（选填“A”或“B”）移动，灯泡的额定功率为 W．

小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。

（1）
请用笔画线代替导线，把电路连接完整。
（2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此在这个实验中是通过显示电流产生热量的多少。
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有（写出一个即可得分）。
（4）根据所学知识可知，在相同时间内瓶内的电阻丝放出的热量较多（填“甲”或“乙”）。

如图为某些型号玩具电动机的工作电路图，电动机名牌上标有“6V 6W，线圈电阻2Ω”字样，当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流，为了保护电动机，启动电流不得超过2A，则启动时，变阻箱R的阻值至少为Ω；当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态，此时R消耗的电功率为。

在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω。

（1）应该选用的滑动变阻器是(选填“R₁”或“R₂”)；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（3）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 (填序号)；

A . 更换小灯泡 B . 检查电路是否断路 C . 向左移动滑动变阻器滑片 D . 向右移动滑动变阻器滑片
（4）如图是根据实验数据绘成的U-I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。
（5）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是。

阅读下面的材料，解答问题某市环保局研究表明：“PM2.5 来源中，机动车的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”。“减少污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。下面是慈溪市有关部门针对“节能减排”采取的部分措施。

（1）第一项措施：“免费公共自行车”成为菏泽市区一道亮丽的风景线。如图所示，公共自行车的结构和普通自行车相同，只是零件都是特制的（车轮胎是实心的），在其它自行车上无法使用。
在公共自行车的设计中，很多地方用到物理知识或原理，请写出自行车的某个部件并说明对应的物理知识（或原理）
（2）第二项措施：引进太阳能路灯，分布在部分绿地和大街两旁。如图所示的路灯用新型环保（无汞）LED节能灯，又称冷光灯，将电能直接转化为光能，从能的转化角度分析 LED灯较白炽灯节能的原理：

②根据“路灯系统说明”计算：电池充满电后可以工作12小时，这期间消耗多少电能？
（3）第三项措施：将汽车由燃烧汽油、柴油等改为使用电力，是从源头减少“霾”的重要措施。某款以磷酸铁锂电池为动力的电动汽车，其电池部分技术参数如表所示。

电池类型

电池标准容量/安·时

充电电压/伏

充电时间/时

磷酸铁锂

200

380

3.8

给这款电动汽车充电，则充电机的正常输出功率为多少？若电动车以 54 千米/时的正常速度匀速行驶时的输出功率是 36 千瓦，计算此时的阻力。

小红家新购买了一台标有“220V 1000W”字样的电热器，他想借助家中的电能表测一测该电热器的实际功率，他关闭了其它用电器，让电热器单独工作了2min，电能表转盘转过了80圈，电能表的铭牌如图所示，电热器在2min内消耗的电能是J，实际功率是W。

2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念。

（1）该机白天飞行时，利用高效太阳能电池板将电磁能(太阳能)转化成能；夜间飞行时，利用其超轻薄锂离子电池储备的能转化成电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。
（2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米。用时17.5小时，则它的飞行速度为多少千米／小时?
（3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料。取面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少?
（4）该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷。是此次环球航行中最具挑战性的一段航程，飞行时间长达120小时。飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供，则此段航行中至少需要吸收多少太阳能?(太阳能电池板的转化效率约为30％)

甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）

A . 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B . 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C . 两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮 D . 将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦

如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则小灯泡的额定功率是W；滑动变阻器的最大阻值Ω。

图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态

（1）小风扇喷出的水雾在空气中发生了（填物态变化的名称），从周围吸热，起到降温作用。
（2）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理。
（3）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（4）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。

将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是( )

A . 这两个电阻的阻值一定相等 B . 通过这两个电阻的电流一定相等 C . 若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等 D . 若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等

图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重．忽略动滑轮受到的浮力，ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g=10N/kg)，物体A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为80%。请解答下列问题：

（1）求动滑轮的重力为多少？
（2）当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？ (不计电动机内部摩擦)

小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值。不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的（）

A . 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω B . 电流表示数的变化范围是0~1A C . 灯泡的最小功率是1.25W D . 该电路的最大功率是2.25W

随着数码产品的逐渐普及，充电宝也成了人们日常生活中必需品，如图是一款“神奇的充电宝”，使用说明上的部分参数如图所示，请回答下列问题：

项目	指标参数
容量	4000mAh
输入	DC5V/1A
输出	6-8W
发热温度	48-50℃
充电时间	4.5小时

（1）这款“神奇的充电宝”的神奇之处在于：它不仅可以用于给移动设备充电，还可以作为暖手宝使用，产品介绍中写有：独创的吹气功能设计，只需轻吹一下，便可释放5分钟的热量。那么，吹气孔中的电路结构相当于是电路中的。吹一次气，最多可提供多少热量？
（2）已知电池容量“4000mAh”是指工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。问：该充电宝一次充满电，仅作为暖手宝使用，最多可持续正常工作多长时间？（不计额外散失）

小雨发现某家用电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个档位，其内部电路图及铭牌如图所示。已知电暖器R₁、R₂、R₃为加热电阻，R₁＝R₃-30Ω。求：

XX牌电暖器
额定电压		220V
额定功率	高温档
	中温档	1210W
	低温档	440W
频率		50Hz

（1） R₂的阻值是多少？
（2）该电暖器在高温档工作时的功率是多少？
（3）小雨想了解某日后半夜时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该电暖器在中温档工作时，家里标有“2000r/kW•h”的电能表转盘在0.4h内转了800r，则他家此时的实际电压是多少？

如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端，R₁两端的电压随滑动变阻器R₂连入电路电阻变化的图象如图乙。下列说法中正确的是（）

A . R₁两端电压逐渐减小 B . 电源电压为7伏 C . 当R₂=25Ω时，R₂的电功率最大 D . 电路中的最大电功率为3.6瓦

小科家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息见图甲。

（1）求电热足浴器发热电阻的阻值。
（2）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将5kg的水从25℃加热到45℃，求此次加热过程中的热量损失(c_水=4.2×10³J(kg．℃))。
（3）小科家安装的电能表如图乙所示。某次小科断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，若此时足浴器两端电压降至200V，求15min后电能表的示数。

科学兴趣小组的同学按如图装置进行实验，他们在探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关（）

A . 电阻大小 B . 电流大小 C . 液面高低 D . 通电时间

电池类型	电池标准容量/安·时	充电电压/伏	充电时间/时
磷酸铁锂	200	380	3.8

2
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.4	0.2	0.1

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