1、第十五章 电功和电热 一、选择题(每题 4 分，共 40 分)1图 15Z1 中家用电器的额定功率最接近 10 W 的是( )图 15Z12从如图 15Z2 所示的电能表中可以获得的信息是( )A电能表的示数为 3672 kWhB电能表的转盘转过 2500 转消耗电功率 1 kWC用电器的总功率不得超过 2200 WD用电器的总功率不得超过 4400 W图 15Z23灾后重建，小宇同学家的永久性住房已经建好在全家搬进去之前，小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题，他先断开所有用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为 220 V 的灯泡，闭合总开关，发现灯泡正常发光由此判断(
2、 )A线路安装完全正确，因为灯泡正常发光B线路安装不正确，电路中有短路C线路安装不正确，电路中有断路D仅由此不能判断线路是否有问题4如图 15Z3 所示是电阻甲和乙的 UI 关系图像，下列说法正确的是 ( )图 15Z3A甲电阻阻值保持 10 不变B乙电阻阻值保持 20 不变C当甲、乙并联在电路中，电源电压为 2 V 时，电路总功率为 0.6 WD当甲、乙串联在电路中，电路电流为 0.2 A 时，甲的功率为 0.6 W5某物理兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计了如图 15Z4 甲、乙、丙所示的三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系正确的是( )图 15Z4AP 甲 P
3、 乙 P 丙 BP 甲 P 乙 P 丙CP 甲 P 乙 P 丙 DP 甲 P 乙 P 丙6将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中错误的是( )A三个电器产生的热量一样多 B电流通过三个电器做功一样多C三个电器消耗的电能一样多 D电烙铁产生的热量最多7如图 15Z5 所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝 R1、 R2(R1R 2)，分别按下图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路通电相同时间后，水槽中水温高低的关系正确的是( )图 15Z5AT 甲 T 丙 T 甲 T 丁CT 甲 T
4、乙 T 丙 T 丁 DT 甲 T 丙 T 乙 T 丁8某同学利用如图 15Z6 所示电路，测量额定电压为 2.5 V 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 2.5 V 时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率D由实验可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮图 15Z69如图 15Z7 所示，闭合开关 S 后，发现电灯 L 不亮，且保险丝没有熔断。用测电笔测试灯头的两端 C、D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试 B 处时氖管不发光若电路中只有一处故障，则( )图 15Z
5、7AAC 段某处断路 BBD 段某处断路C电灯 L 断路 D电灯 L 短路10小军设计了一个串联电路如图 15Z8 所示，闭合开关 S，两灯均能正常发光(灯丝电阻不变，电源电压不变 )不久，标有“6 V 4 W”字样的灯 L1 烧坏了，小军手边只有一个标有“6 V 2 W”字样的灯 L2，小军认为既然 L1 和 L2 的额定电压相同，必定可以用 L2 替换 L1.小军把灯泡换接后，闭合开关 S，可能出现的现象是( )图 15Z8A灯 L 亮度将增加 B灯 L 仍然正常发光C电路的总功率将变大 D灯 L2 可能烧坏二、填空题(每空 2 分，共 24 分)11与大功率电炉相连的导线和与普通白炽灯相
6、连的导线相比，前者导线中的电流更_(选填“大”或“小 ”)，在导线电阻和通电时间相同时， _(选填“前者”或“后者”)发热更多12小明家的电能表如图 15Z9 所示，该电能表此时的示数为_小明家有一个“220 V 1500 W”的电热水器，正常工作 10 min 产生的热量为_J若将其单独连接在家庭电路中，发现电能表上的转盘 121 s 内转了 125转，电热水器的实际电功率为_W，他家的实际电压_(选填“大于” “小于”或“等于”)220 V.图 15Z913如图 15Z10 所示，电源电压保持不变，R 15 ，闭合开关 S，开关 S0 拨至b 时，电压表示数是拨至 a 时的三分之一，则 R
7、2_ ；若电源电压为 3 V，当开关 S0 拨至 b 时， R1 在 1 min 内产生的热量是_J.图 15Z1014一个弧光灯的电阻是 5 ，正常发光时的功率为 500 W，若想将它接在 220 V 的电源上，仍使其正常发光，必须_联一个_的电阻15一台线圈电阻为 0.3 的电动机，接在 12 V 的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在 2 min 内电流产生的热量是 _J，转化成的机械能是_J.三、作图题(6 分)16请将图 15Z11 中的“光控开关” “声控开关” 、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关
8、控制的三线插座图 15Z11四、实验探究题(共 22 分)17(12 分) 某小组同学研究小灯泡的电功率，小灯泡额定电压为 2.5 V，电源电压恒定不变，规格为“10 2 A”和“20 2 A”的滑动变阻器各一个图 15Z12(1)如图 15Z12 甲所示，选用“10 2 A”规格的滑动变阻器进行实验连接电路时，需将滑动变阻器的滑片 P 置于_( 选填“A”或 “B”)端，其目的是_(2)接着用开关迅速试触，小灯泡发光，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为_V为了使小灯泡正常发光，接下来的操作是：_.(3)实验中收集信息如下表：次数 电压表示数/V 电流表示数/A 电功率/W 灯泡亮度
9、1 2.5 0.30 较亮2 3 0.32 0.96 很亮3 2 0.26 0.52 稍亮分析表格中信息可得，小灯泡额定功率为_W；在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率_，小灯泡越亮18(10 分) 为了探究“电流产生的热量跟什么因素有关” ，小明设计了如图 15Z13甲、乙所示的两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R 1 R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变图 15Z13(1)实验中通过_来比较电流通过电阻丝产生热量的多少(2)甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与_ 的关系(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同
10、时间里_ 两气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，用所学知识判断，与_( 填字母)气球相通的电阻丝产生的热量最多五、计算题(8 分)19如图 15Z14 所示电路，电源电压保持不变，电阻 R15 ，R 215 .(1)若开关 S1、S 2 都断开时，电流表示数为 0.2 A，则电源电压是多少？(2)若开关 S1、S 2 都闭合时，电流表示数为 0.9 A，则通过电阻 R3 的电流是多少？此时电路消耗的总功率是多少瓦？图 15Z14详解详析1D2D3B 解析 因为灯泡仅仅接上火线就亮了，说明火线和零线之间已经连接上了，即为短路4C5B 6
11、A 解析 三个用电器的额定功率相同，正常工作相同的时间，消耗的电能相同，即电流做功相同由于电烙铁是纯电阻电路，可以将电能全部转化为内能，所以产生的热量最多，故 A 错误7D8B 解析 闭合开关前，滑动变阻器应滑到 B 端，即其电阻最大位置，故 A 正确；闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故 B 错误；当电压表示数为 2.5 V 时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故 C 正确；小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故 D 正确9B 解析 AC 段某处断路时，则测电笔接触 D 点时，氖管不发光，故 A 错误；BD段某处断路，则测
12、电笔接触 CD 点时，氖管发光，接触 B 点时不发光，故 B 正确；电灯 L断路，则测电笔接触 D 点时，氖管不发光，故 C 错误；电灯 L 短路，则电源短路，电路中电流过大，保险丝会熔断，与题意不符，故 D 错误10D 11大 前者12864.0 kWh 910 5 1239.7 小于解析 电能表读数时注意小数位和单位电热水器正常工作时的功率为 1500 W，产生的热量可利用电热与电功的关系求解：QW Pt1500 W600 s910 5 J.电热水器实际功率的测量原理是 P ，利用电能表的转数测算出电热水器的电功WtW kWh；125 r3000 r/（ kWh） 124P 1239.7
13、W1500 W，所以他家的实际电压小于 220 V.Wt 1243.6106 J121 s1310 1214串 17 解析 根据 P ，弧光灯的正常工作电压为 U 50 V；接U2R PR 500 W5 在 220 V 的电路中，应串联一个电阻分担 170 V 的电压，电路中的电流 I 10 UR 50 V5 A，所以串联电阻的阻值为 R 17 .UI 170 V10 A159 71116如图所示17(1)A 保护电路(2)2.8 断开开关，用“20 2 A”的滑动变阻器替换“ 10 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片 P 至阻值最大处；闭合开关，调节滑片 P，直至观察到电压表示数为 2.5 V(3)0.75 越大18(1)气球膨胀的程度(2)电阻(3)BD(或 AC)(4)C19(1)开关 S1、S 2 都断开时，R 1 和 R2 两个电阻串联，电源电压：UI (R1R 2)0.2 A(5 15 )4 V.(2)开关 S1、S 2 都闭合时，R 2 被短路，R 1 和 R3 两个电阻并联， I1 0.8 U1R1 4 V5 A，I 3 II 1 0.9 A0.8 A0.1 A电路消耗的总功率为 PUI4 V0.9 A 3.6 W.