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电功率、焦耳定律的理解及简单计算·满分特训
一、填空题
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1. 难度:简单

在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图3所示的电能表的转盘转了70r,热水器的实际功率为_____W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温_____.由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 _____(选填).[已知ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/kg·℃]

 

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2. 难度:简单

小明家的电能表月初的数字是,月末表盘的示数如图所示.若按0.51kW·h的标准收费,他家本月应缴纳电费___________元.若电能表的转盘在l0min内转过400转,则接在该电能表上的用电器总功率为_____________W

 

二、单选题
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3. 难度:中等

(2017•河南卷某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,千瓦时是下列哪个物理量的单位(  )

A.电能 B.电功率 C.电流 D.时间

 

三、填空题
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4. 难度:中等

(2016·河南卷)在如图所示的电路中,定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx,闭合开关,电压表的示数为Ux,则由已知量和测得量可以推出:Rx___Rx的电功率Px___

 

四、单选题
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5. 难度:中等

如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是(    )

A.用户使用的用电器两端电压为U

B.输电线上消耗的电功率为

C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高

D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大

 

五、填空题
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6. 难度:中等

在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2 A.当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为_____A,R2的电功率为_____W为了保障电路安全,_____两个开关不能同时闭合.

 

六、多选题
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7. 难度:中等

在如图甲所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻。滑动变阻器的滑片Pa端移到b端的过程中,电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(  )

A.电源电压为4.0V

B.定值电阻R0的阻值为10Ω

C.滑动变阻器的调节范围为020Ω

D.当滑片P位于b端时,电路的总功率最大

 

七、填空题
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8. 难度:中等

图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220V,具有加热”、“保温两种功能,对应功率分别为400W40W。当开关S1、S2均闭合,饮水机处于__________(选填保温加热)状态,R1的阻值为_______Ω;用饮水机给2kg的水加热,当水温升高50℃,水吸收的热量为_____J[c=4.2×103J/(kg•℃)]

 

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9. 难度:中等

如图所示是某款电热水龙头的电路原理图。R1R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触23触点时,水龙头放出的是______(选填”)。若R22R1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000W,则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为______J

 

八、单选题
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10. 难度:中等

如图所示,在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水,现将阻值为R1R2的电阻丝(R1<R2)分别按图中的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源.通电相同时间后,水温最高的是

A.

B.

C.

D.

 

九、填空题
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11. 难度:中等

如图所示是小李家的电能表,她家所使用的用电器总功率不能超过_____W.将一台额定功率为880W的电暖气单独接入电路中,正常工作30min,通过电暖气的电流是_____A,电能表的转盘转了_____转。

 

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12. 难度:中等

额定功率为2×103W的家用电热水器,正常工作24min消耗的电能为_____kWh,若这些电能的70%被水完全吸收,则能使体积为6L、温度为25℃的水在一个标准大气压下升高_____[c4.2×103J/kg•℃)]

 

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13. 难度:中等

有两只灯泡,L1灯标有“12V 6W”、L2灯标有“12V 12W”,通过L1L2的电流随两端电压的变化关系如图所示,若将L1L2并联接在12V电源两端,则L1L2中的电流大小之比是______1min内电路消耗的总电能为______J;若将L1L2串联接在某电路使L1灯恰好正常发光,则此时L2灯的电阻为______Ω

 

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14. 难度:中等

如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100ΩR2=20Ω,当开关S1S2闭合时,饮水机处于___________状态(填保温加热),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________

 

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15. 难度:中等

如左图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片Pa端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示.则电阻的阻值为______;当变阻器滑片P处于a端时,电阻消耗的电功率为_____W

  

 

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16. 难度:中等

如图所示为某款电火锅的电路原理图,通过挡位开关S可以实现高、中、低三挡的转换。已知电阻R260.5Ω,高温挡功率为2400W,挡位开关S放在______(选填“12”“23”或“34”)为低温挡,如果电火锅内装有4kg初温为20℃的水,若消耗的电能有80%被水吸收,高温挡下(1标准大气压)烧开这些水所需要的时间最少是______s[c4.2×103J/kg·℃]

 

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17. 难度:中等

网上展示了一个户外爱好者的取火“神器”。如图所示,将口香糖的锡箔纸(金属铝)剥下来,做成中间窄、两端宽的形状,将其两端搭在电池的正负极,过了一会儿,锡箔纸中间部分燃烧起来。这是因为锡箔纸是导体,使电源发生了________现象;锡箔纸在中间狭窄的地方开始燃烧的原因是:__________

 

十、单选题
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18. 难度:中等

如图所示,两只相同的烧杯中盛有质量相等的纯水,串联的电阻丝规格相同,但R1的长度大于R2的长度。通电一段时间后(   )

A.甲烧杯中水的温度上升得快 B.乙烧杯中水的温度上升得快

C.甲、乙两烧杯中水的温度上升得一样快 D.无法确定哪只烧杯中水的温度上升得快

 

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19. 难度:困难

甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是

A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光

B.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮

C.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光

D.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮

 

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20. 难度:中等

如图甲所示,把标有“6V 3W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9V的电源上,通过L的电流IL两端电压U的关系如图乙所示,当灯泡的功率为1.6W时,下列说法正确的是(  )

A.电流表的示数为0.5A

B.灯泡L的电阻为12Ω

C.1min内电路产生的热量为270J

D.滑动变阻器接入电路中的电阻为12.5Ω

 

十一、综合题
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21. 难度:中等

图甲是小明购买的电热水壶,其铭牌如下表所示:

型号

HX201306

额定电压

220V

频率

50Hz

额定功率

1800W

容积

1.2L

 

(1)如图乙所示为电热水壶所连导线端头的三脚插头,其中脚______(选填“A”“B”或“C”)与电热水壶的金属外壳相连。

(2)小明关闭了家中其他所有的用电器,并向壶中加满水,电水壶工作了270s将水烧至沸腾(1标准大气压下),已知水的初温为25℃,求:

①电水壶正常工作时的电阻?____(小数点后保留一位)

②水吸收的热量?____[水的密度为ρ1×103kg/m3,水的比热容为c4.2×103J/kg·℃]

③小明家的电能表标有3000r/kW·h),上面的加热过程中电能表的转盘转动360圈,该加热过程中电水壶正常工作了吗,请计算说明____

 

十二、计算题
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22. 难度:中等

洞庭湖区域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节.为解决早稻收获后稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机.它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿敏电阻,其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要.R010Ω的定值发热电阻.

1)若鼓风机的额定电压为220V,额定功率为440W,鼓风机正常工作的电流为多大?

2)相对湿度在40%~80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示.当相对湿度为70%时,试求发热电阻R0的电功率为多大?

 

十三、填空题
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23. 难度:中等

如图甲所示,为定值电阻,调节电阻箱时电流表示数随之变化。图乙所示阻值与电流表示数的倒数的图像。则定值电阻_____,电源电压_____V,该电路的最大功率为_____W

 

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24. 难度:中等

在如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻的阻值为R0,未知电阻为Rx。当只闭合开关S1时,电流表示数为I1,再闭合开关S2,电流表示数为I2,则Rx________Rx消耗的电功率Px________(用已知量和测量量表示)

 

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25. 难度:中等

图为电热水器的简化电路,它有加热和保温功能,R1R2是两根电热丝,S为温控开关,12为开关的两个触点,当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时,S在两个触点间自动切换,使水温维持在设定的范围,已知热水器的加热功率为400W,保温功率为100W(忽略温度对电阻的影响),则电路中R2_____Ω。在使用过程中,若热水器连续工作10min消耗电能1.2×105J,此过程中热水器的保温工作时间是_____s

 

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26. 难度:中等

某品牌家用智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,R1R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R122ΩP为功能转换旋钮,可实现“加热”“热洗”和“关”等状态的转换,其参数如下表所示。闭合开关S,旋钮P旋至1时,洗衣机处于______状态。某次正常洗涤时洗衣机内注入10L的水,加热10min,水温由20℃上升到50℃,此过程中的加热效率是______;换成“热洗”后继续洗涤15min,消耗的电能是______J[ρ1×103kg/m3c4.2×103J/kg·℃]

**牌智能滚筒洗衣机

额定电压

220V

加热功率

2400W

设定温度范围

30℃90℃

电动机功率

240W

防电墙电阻

1×106Ω

 

 

 

十四、多选题
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27. 难度:中等

如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数.当电加热器正常工作时,下列说法正确的是(   

    

A.只闭合开关S,加热器的功率为990W

B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大

C.加热器在保温状态下工作5min,产生的热量

D.电阻R1R2的阻值之比为18

 

十五、计算题
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28. 难度:困难

加湿器是一种增加房间温度的家用电器,已被广泛应用在各种领域。超声波加湿器主要采用超声波高频震荡,将水雾化为1μm~5μm的超微粒子(水雾),从而实际均匀加湿,去除冬季暖气的燥热。图甲所示是某型号超声波加湿器,下表为其部分技术参数。

额定电压

额定加湿量

水箱容量

额定输入功率

加湿效率

循环风量

 

 

 

 

 

其中:额定加湿量是指加湿器正常工作雾化水的体积;循环风量是指加湿器正常工作通过风扇的空气体积;加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。

1)加湿器正常工作时,每小时通过风扇的空气质量为多少?(空气密度

2)请计算加湿器正常工作时的电流,以及加满水后最多能加湿多长时间;

3)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作,标有“”的电能表指示灯闪烁了720次,请计算此过程中加湿器消耗的电能,以及实际加湿量至少为多少?

4)如图乙所示,电源电压为,定值电阻的阻值为湿敏电阻,其阻值随湿度变化的关系图线如图丙所求,电流表的量程为,电压表的量程为,请计算:该电路能够测量的温度范围是多少?将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值,制成一个简易湿度计,该温度计的刻度值分布是否均匀?

 

十六、单选题
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29. 难度:中等

具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换.图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大.下列说法正确的是

A.开关旋至“1”档,开启化霜功能

B.开启防雾功能,电路总电阻为

C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W

D.从防雾到除露,电路总电流变化1A

 

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