第九讲电功和电热.doc

第九讲 电功和电热
一、填空题
．小兰的奶奶觉得家里的电褥子太热了，小兰就把电褥子的电阻线截掉一小段，这样电褥子在使用时就 热了．(填“不”或“更”)．
．某家用电能表上标有“220V 10A 3000R／kWh”字样，当家中用电器全部工作时，电能表1min转了60转，由此可估算出该家所有用电器的总功率为 W；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加 W以下的用电器．
图13-1
．把标有“6V 3W”和“6V 6W”的两盏电灯串联后接入电路中，如果让其中一盏灯正常发光，另一盏灯的实际功率不超过额定功率，则该电路两端的电压应为 V，两灯消耗的实际总功率为 W．
．如图13-1所示，已知电源电压保持4.5V不变，电压表量程0～3V，滑动变阻器R的最大阻值20Ω，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样. 闭合开关后，当小灯泡正常发光时，它的阻值为 Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω. 若小灯泡的电阻不变，在此电路中小灯泡工作时的最小功率为 W.
．小明家中有40W日光灯5盏，25W白炽灯4盏，100W彩电、1200W空调、700W电饭锅、1000W电水壶各一只，他应选择额定电流等于或稍大于 A的熔丝接在进户线上．目前我市已实行新的分时电价政策，8∶00到21∶00电价为0.55元／度，其余时间电价为0.30元／度，若他家平均每天用电水壶烧水1h，小明将烧水时间由中午改在21∶00以后．这样，一个月（30天）他家能节约电费 元．
图13-2
．如图13-2所示，电源电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为30Ω，滑动变阻器R’的阻值变化范围为0～24Ω．电流表的量程为0．6A．当开关S闭合后，滑动变阻器接入电路的阻值允许调至的最小值为 Ω．滑动变阻器消耗的最小功率为 W．
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
440W
额定容积
2.0L
额定煮米量
0.7kg

．某台电饭锅说明书中所列主要数据如表：
（1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是________A．
（2）电饭锅正常工作15min消耗电能 kw·h，产生的热量是 ．
二、选择题
．有两盏正在使用的白炽灯泡甲和乙．若乙灯比甲灯亮，则 ( )
图13-3
A．乙灯的灯丝电阻一定比甲灯的大
B．乙灯两端的电压一定比甲灯两端的大
C．电流通过乙灯做的功一定比甲灯的多
D．相同时间内乙灯消耗的电能一定比通过甲灯的多
．在图13-3所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置，当灯泡L恰好正常发光时，电流表A的示数为0.5A，电压表V的示数为2V，则关于该电路，下述判断正确的是 （ ）
A．电源电压是2V
B．灯泡的额定功率是1W
C．若滑片再向右滑动，灯泡有可能被烧毁
D．若滑片再向右滑动，电流表示数将减小，电压表示数将增大
．如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时，通过定值电阻的电流相应变化了0.2A，则该定值电阻所消耗的电功率的变化量是 （ ）
A．0.4W B．2.8W C．3.2W D．3.6W
．如图13-4是伏安法测小灯泡电阻、功率的实验电路图．小灯泡正常工作时，两电表的示数如图所示，则下列说法中不正确的是 （ ）
图13-4

A． 在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器阻值调至最大值
B． 小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8Ω
C． 如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大
D． 如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率
．小明家新买一规格为“800”W的电热水壶，他经过几次使用后发现：晚饭后烧开一壶水总比早晨烧开一壶水所用的时间长，．你认为主要原因是 （ ）
A 晚间电热水壶两端电压低于早晨电热水壶两端电压
B 晚间大气压升高，水的涨点升高，需要的热量比早晨高
C 晚间环境温度比早晨温度偏低
图13-5
D 晚间烧水的热量散失比早晨多
．如图13-5所示，电源电压不变，定值电阻R的阻值为18Ω．有四只白炽灯泡L1、L2、L3、L4，它们的规格分别为“3V2W”、“6V2W”、“12V2W”、“24V2W”．当把它们分别接在电路中的M、N两端时，实际功率最大的是 （ ）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
图13-6
．电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图13-6所示．当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光．由此可以判断 （ ）
A．L1所在的支路短路 B．L2所在的支路断路
C．L3所在的支路短路 D．各支路均完好
三、实验与探究题
15．晚上，婷婷自己在家，她把空调、电视机都开着，厨房里的微波炉正在加热中午剩下的“比萨”饼，“对了！再用电热水壶烧点水喝吧．”婷婷刚一插上电水壶，家里的保险丝就断了，请回答以下问题：
（1）电热水壶是利用电流的 效应工作的，它工作时将电能转化成 能，婷婷家里保险丝断熔断的原因是 ；
（2）在黑暗中，婷婷想：为什么电热水壶可以将水烧开，而与它相连的导线却一点也不热？答：因为电热水壶和导线 联（选填“串”或“并”），通过它们的电流 （选填“相等”或“不相等”），电热水壶的电阻比导线 （选填“大”或“小”），根据公式 可知，当 一定时，电流产生的热量与导体的电阻成正比例，因此电热水壶可以将水烧开，而与它相连的导线却一点也不热；
（3）婷婷修好了保险丝，婷婷想知道电热水壶的有关问题，她找出了说明书，数据如下：
型 号
额定电压
额定功率
加热方式
壶体容积
外 形
LCJ-27
220V
600W
电发热
800mL
170×170×195cm3
请帮婷婷计算一下电热水壶正常工作时的电流和电阻，如果烧开一壶水大概要15min，那么烧开一壶水需要消耗 J电能？
16．小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2.5V ，电路原理图和实物图如图13-7所示．按实验要求，他测出了一组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如下表所示：
图13-7

电压/V
2.00
2.50
2.80
电流/A
0.27
0.30
0.32
亮度变化
暗→亮

（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整．则小灯泡额定功率是 W．
图13-8
（2）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正常，示数均不为零．移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针不随着发生变化，则可能的原因是 ．
（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图13-8所示，此时电流表的示数为 A ，电压表的示数为 V．
（4）在实验（3）中，你认为该同学的实验操作不妥之处是 ，改进的办法是 ．还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而 ．
（5）小明完成实验整理好器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能： A．可能是灯丝断了 B．可能是变阻器断路 C．可能是小灯泡短路 D．可能是电流表断路
根据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表．
猜想
电流表的读数将
电压表的读数将
如果A成立

如果C成立

（6）小刚解决疑问后，忽然发现电压表0～3V档量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率．他仔细观察电路，发现电源电压为6V，请你帮小刚设计一个电路，把电路图画在虚线框内．按照新设计的电路图，在测定小灯泡的额定功率时，应调节滑动变阻器，使电压表读数为 V．
图13-9
四、计算与应用题
17．在某一温度下，两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图13-9所示．
（1）由图可知，元件 中的 电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律．
（2）将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端，求元件A的电功率及通过A和B的总电流．

图13-10
18．摩托车有左、右两个转向灯L左、L右，它们的规格均为“6V 9W”，仪表上另有转向指示灯L，规格为“6V 1W”，电源电压为6V．当开关拨至左边时，L左正常发光，提醒行人摩托车将要往左转，而另一侧的L右与L组成如图13-10所示的电路，L发光用来提示司机L左亮了，但此时L右不发光，把开关拨至右边时的道理和左边一样．求：
（1）分别求出转向指示灯L和转向灯L左、L右正常工作时的电阻；
（2）求出图13-10中通过L右和L的电流（不计温度对灯丝电阻的影响）
（3）图13-10中，L右虽有电流通过，但不发光，试通过计算说明此时L右不发光的原因．

保温桶容积L
150
采光面积
2.5
水温(℃)
夏天
45—90
冬天
40—60
电热管
220V 2000W

19．右表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．

参考答案
专题训练十三 电功和电热
一、填空题
1．更 2．1200 1000 3．9 4.5 4．5 4 0.5 5．15 7.5 6．15 1.5
7．2 0.11 3．96×105J
二、选择题
8．D 9．B 10．D 11．D 12．A 13．B 14．C
三、实验与探究题
15．（1）热 内 电路中总功率过大 （2）串 相等 大 Q=I2Rt 电流、通电时间 （3）5.4×105
16．（1）图略 0.75 （2）滑动变阻器连接错误，没有变阻作用
（3）0.2 1.2 （4）电流表量程选错了 把电流表换用0～0.6A的量程
（5）
猜想
电流表的读数将
电压表的读数将
如果A成立
为0
接近电源电压
如果C成立
较大
为0
（6）略
四、计算与应用题
17．（1）A （2）0.8W 0.7A
18．（1）转向指示灯电阻：
正常工作时的电阻：
（2）通过和L的电流：
（3）的实际功率：
∵的实际功率远远小于额定功率 故虽有电流通过，但不发光。
19． (1)8．82×107J （2）6．125h （3）节能；无污染