1,下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是( )
图1
A.电风扇 B.电水壶 C.电视机 D.微波炉
2.计算电流通过电风扇产生的热量,下列公式选用正确的是( )
A.UIt B.U2t/R
C.I2Rt D.前面三个都可以
3.如图所示是一个电能表,对其中的重要参数,下列说法错误的是( )
图3
A.“220V”是说这个电能表应在220伏的电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表的标定电流为10A
C.示数“0367.2”是说此时电流做功367.2J
D.电能表的计量单位是千瓦时
4.图甲是小灯泡的I-U图象.将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中(如图乙),闭合开关,移动滑片P,当小灯泡的功率为0.75W时( )
图4
A.电流表的示数为0.2A
B.滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω
C.电路消耗的总功率为1.35W
D.10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J
5.两只小灯泡上分别标有甲“6V 3W”、乙“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中,下列判断错误的是( )
A.若把它们串联在10V电路中,两只灯泡恰好都能正常发光
B.若把它们串联在10V电路中,两只灯泡都不能正常发光
C.若把它们并联在6V电路中,只有甲灯泡能正常发光
D.若把它们并联在4V电路中,只有乙灯泡能正常发光
6.如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置.两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差比左侧的大.下列说法正确的是( )
图6
A.左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B.该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C.该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系
D.U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体热胀冷缩
7.夏天的雷电具有很大的能量.如果某次闪电的能量为4×107J,则这次闪电释放的能量可供100W的灯泡持续工作________s;若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为________W.
9.车床照明灯的额定电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是24Ω,则该照明灯正常工作时,消耗的电功率是________W,工作30min,电流通过灯丝产生的热量是________J.
10.某家庭电能表如图所示.若该家庭单独让空调工作,测得1min内电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能为________kW·h,空调的电功率是________W.
图10
11.某品牌炖锅有高温、低温两挡,它的内部简化电路如图所示,当开关S1和S2都闭合时,电炖锅处于________(填“高”或“低”)温挡;用电炖锅炖汤是利用了电流的________(填“热效应”或“磁效应”).
图11
12.小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系,烧瓶内装有200g煤油,他先闭合开关,调节滑片使电流表示数为0.5A,记录到5分钟内温度计示数升高了5℃,则煤油吸收的热量为________J,接着他调节滑片P使电流表示数发生改变,观察并记录温度计示数的变化,对比前后数据,可得出初步结论.利用该装置还可以探究电流产生的热量与________的关系.[c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]
图12
13.有一个小灯泡标有5.0V字样,现要测定它的额定功率.已知小灯泡正常发光时的电阻值约为10Ω,电源电压为6V.
图13
(1)请你用笔画线代替导线,连接完成图中电路.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该在________(填“a”或“b”)端.
(3)某次连接好电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,以下3种故障中可能的是________.
A.灯丝断了
B.开关接线处断路
C.小灯泡的灯座短路
为了避免出现上述故障时损坏电流表,选择的滑动变阻器的最大阻值不应小于________Ω.
(4)排除故障后,移动变阻器滑片,使________表示数为________时,记录另一个电表的示数,就可以计算出小灯泡的额定功率.
14.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1消耗的电功率.
图14
15.某种规格的白炽灯泡的铭牌上印着“220V 40W”字样,其灯丝电流随电压变化图象如图所示.
(1)这种白炽灯正常工作时,灯丝的电阻是多少?
(2)取两只该规格的白炽灯串联起来,接到220V的电源上,两灯总的实际电功率是多少?两灯工作2h共消耗多少度电?
(3)取一只该规格的白炽灯接到12V学生电源上,电路连接及灯泡均完好,闭合开关后白炽灯并不发光,请你判断此时白炽灯是否消耗电能?如果消耗,说明能量转化的情况;如果不消耗,说明理由.
图15
16.某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示,现将其接入220V电路中给锅内25℃的水加热5min,锅内的水温度升高到88℃,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)电磁炉在5min内消耗的电能;
(2)假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收,那么锅内水的质量是多少?
图16
答案;1.B 2.C 3.C 4.C 5.B 6.C 7.4×105 4×108 9.54 9.72×104 10.0.02 1200 11.高 热效应 12.2100 通电时间
13.(1)
图13
(2)a (3)C 10 (4)电压 5V
14.(1)由I=可得电源电压:U=I2R2=0.8A×10 Ω=8V
(2)通过R1的电流:I1=I-I2=2A-0.8A=1.2A
电阻R1消耗的电功率:P1=UI1=8V×1.2 A=9.6W
15.(1)由P=可得,白炽灯正常工作时灯丝的电阻:RL=1210 Ω
(2)取两只该规格的白炽灯串联起来接到220V的电源上时,它们分得的电压相等,
即U′L=110V
由图象可知,电路中的电流I=0.14A,
则两灯总的实际电功率:P=UI=220V×0.14 A=30.8W=0.0308 kW
由P=可得,两灯工作2h共消耗的电能:W=Pt=0.0308 kW×2 h=0.0616 kW·h
(3)白炽灯接到12V学生电源上时,电路是通路,根据W=UIt可知,白炽灯消耗电能,消耗的电能转化为内能.
16.(1)已知P=2100 W,t=5min=300s
由P=可得,电磁炉在5min内消耗的电能:W=Pt=2100 W×300 s=6.3×105J
(2)由η=可得,水吸收的热量:Q吸=W×84%=6.3×105J×84%=5.292×105J
由Q吸=cmΔt可得,锅内水的质量:
m=2kg
家庭电路知识点及注意事项
1.家庭电路的组成部分:进户线(火线、零线)、电能表、总开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
家庭电路
2.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3.家庭电路的各部分的作用:
⑴进户线:①给用户提供电压的线路,分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压,火线和地线之间也有220V的电压,正常情况下,零线和地线之间电压为0V。
②测电笔:用途:用来辨别火线和零线。使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光。
⑵电能表:①用途:测量用户消耗的电能(电功)的仪表。
②安装:安装在家庭电路的干路上,原因:这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌:所标的电压220V是额定电压;所标的电流5A(10A)是标定电流(允许通过的最大电流);Pmax=UImax=220V×5A=1100W是电能表能接的用电器的最大功率,如果同时使用的家用电器的总功率超过这个数值,电能表的计数会不准确甚至烧坏。
⑶总开关(闸刀、空气开关):
①作用:控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。
②安装:家庭电路的干路上,空气开关的静触点在上且接电源线。
⑷保险盒:①材料:保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。
②保险原理:当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用。
③电路符号:略
④连接:与所保护的电路串联,且一般只接在火线上。
⑤选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑥规格:越粗额定电流越大。
注意:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。
⑸插座:①作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。
②安装:并联在家庭电路中,具体接线情况:(左零右火中接地 )。
把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。
⑹用电器(电灯)、开关:
①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的,小功率的灯泡灯丝细而长,大功率的灯泡灯丝粗而短,里面抽成真空后,还要充入氮气、氩气等惰性气体,且气压为0.1Pa,目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并阻止灯丝升华。灯泡长期使用会变暗,原因是:灯丝升华变细电阻变大,实际功率变小;升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
②灯泡的种类:螺丝口、卡口。
螺丝口灯泡的螺丝口接零线;灯泡顶部的金属柱接火线:原因:防止维修触电
③开关和用电器串联,控制用电器,如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制,但不会烧干路上的保险丝。
④根据安全用电原则连接电路,每个开关都可以单独控制灯。
4.家庭电路电流过大的原因原因:发生短路、用电器总功率过大。
5.家庭电路保险丝烧断的原因:发生短路、用电器总功率过大、选择了额定电流过小的保险丝。
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电能表
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