1、课时训练(二十四)电能、电功率、电热的理解与计算(限时:40分钟)一、选择题1.2023娄底下列估算数据最接近事实的是()A. 一部华为5G手机的质量约为2 kgB.人体的电阻约为36 C.家用液晶电视机额定功率约为100 WD.教室门的高度约为180 mm2.2023衡阳小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图K24-1所示,则下列说法正确的是()图K24-1A. 他家在这段时间内消耗的电能为903 kWhB.电能表是测量电功率的仪表C.若只让一个标有“220 V1000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的转盘转了600转D.这个电能表的额定功率为2200 W3.20
2、23乐山如图K24-2所示为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1R2。下列说法正确的是()图K24-2A. 该实验装置用于探究电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流C.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢D.闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动4.2023广西北部湾经济区用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。图K24-3是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变,将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时(
3、)图K24-3A. 电流表示数增大B.电压表示数减小C.电路总电阻减小 D.电路总功率增大5.2023自贡某房间原来只接有一只标有“PZ220-40”的灯泡,小明又用一只完全相同的灯泡与之串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将()A. 变亮B.变暗C.不变D.无法确定6.2023凉山州如图K24-4所示电路,电源电压恒定,L1(4 V1 W)、L2(2 V1 W)串联,灯丝电阻保持不变,电压表和电流表连接完好。当闭合开关S时,其中一只灯泡能正常发光,则此时电压表和电流表的示数分别为()图K24-4A. 1 V0.5 AB.2 V0.25 AC.4 V0.5 AD.1 V0.25
4、A7.2023烟台标有“6 V1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图K24-5所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,则此时每只灯泡的电阻及实际功率均为()图K24-5A. 24 0.67 W B.20 0.8 WC.24 0.96 W D.20 0.67 W8.2023苏州额定电压均为6 V的甲、乙两灯,其I-U图线如图K24-6所示。下列说法正确的是()图K24-6A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小B.甲、乙两灯的额定功率之比为41C.甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为32D.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功
5、率之比为139.2023宿迁如图K24-7所示,电源电压6 V保持不变,定值电阻R1标有“10 0.5 A”字样,滑动变阻器R2标有“20 1 A”字样,电流表量程为00.6 A,电压表量程为03 V。闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是()图K24-7A. 电路中电流不超过0.6 AB.R1两端电压不超过3 VC.滑动变阻器连入电路的阻值在1020 范围内变化D.电路的总功率在1.83 W范围内变化10.2023南京如图K24-8所示电路,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0的阻值为10 ,滑动变阻器的最大阻值为30 ,电阻箱Rx最大阻值为999.9 ,电流表量程为00.6 A,电压表量
6、程为03 V。闭合开关S,下列说法正确的是()图K24-8A. S1、S2均向左闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为20 B.S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7 WC.S1向左、S2向右闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为60 D.S1向右、S2向左闭合,只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍11.2023聊城改编有一只标有“6 V3 W”字样的灯泡A和一只定值电阻B,A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图K24-9甲所示。下列说法中错误的是()图K24-9A. 定值电阻B的阻值为6 B.将A、B串联接在9 V电源两端,灯泡A正常发光C.将A、B并联接在6 V电源两
7、端,10 s内电路消耗的电能是30 JD.将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端,如图乙所示,当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的功率为0.9 W二、填空题12.2023无锡小明让家中某用电器单独工作0.5 h。观察到家中电能表的示数由变为,则该用电器消耗的电能为kWh,实际功率为kW。13.2023襄阳华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7 V,容量为3000 mAh,则它充满电后存储的电能为_J;该手机的待机电流为15 mA,则该手机最长待机时间为h。14.2023毕节电热水壶上标有“220 V800 W”字样,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线
8、却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻。在额定电压下,电热水壶烧水210 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将kg的水从20 升高至100 。c水=4.2103 J/(kg)15.2023淮安如图K24-10所示,电源电压恒定不变,R为定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器置于1位置时,电压表的示数为4 V,电流表的示数为0.2 A;当滑片由1移至2位置(图中虚线位置)时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.3 A,则滑片置于1位置时滑动变阻器接入电路的阻值为,滑片由1移至2位置的过程中,定值电阻R的电功率变化量为W。图K24-1016.2023南京如
9、图K24-11所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2=20 ,灯泡L标有“6 V3 W”字样。图K24-11(1)当S、S1、S2都闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为 A,电路消耗的总功率为 W。(2)当S闭合,S1、S2断开时,电压表示数为2 V,则R1的阻值为,通电1 min R1产生的热量为J。三、解答题17.2023衡阳如图K24-12所示电路中,已知电源电压U=12 V保持不变,电阻R3=8 ,闭合开关S,电压表的示数为8 V。求:(1)电流表的示数。(2)R1与R2阻值之和。(3)根据已知条件,你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值。图K24-1218.2023广东如图
10、K24-13所示,电源的电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为60 ,只闭合开关S0时,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1时,电流表的示数为0.6 A。(1)求电源的电压。(2)求电阻R1的阻值。(3)开关S0、S1均闭合后,求通电10 s电路消耗的总电能。图K24-1319.2023盐城在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图K24-14甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡”“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间变化的关系图像如图乙所示。求:(1)30 min内电路消耗的总电能。(2)饮水机工作时,通过电阻R1的电流。(3)电阻R2的阻值
11、。图K24-14【2023学年参考答案】1.C2.C解析他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5 kWh-8543.2 kWh=90.3 kWh,故A错误;电能表是测量消耗电能的仪表,故B错误;3600 r/(kWh)表示电路中每消耗1 kWh的电能,电能表的转盘转过3600 r,只让一个标有“220 V1000 W”的电热水器正常工作10 min,其消耗的电能为W=Pt=1 kW16 h=16 kWh,则电能表的转盘转过的圈数N=16 kWh3600 r/(kWh)=600 r,故C正确;电能表属于测量仪表,不消耗电能,没有额定功率,故D错误。3.C4.B5.B6.D解析由P=UI可得,两
12、灯泡的额定电流分别为I1=P1U1=1 W4 V=0.25 A,I2=P2U2=1 W2 V=0.5 A,两灯泡串联,能正常发光的是额定电流小的灯泡L1,则此时L1两端电压为4 V;电流表测量电路中的电流,则电流表的示数I=I1=0.25 A;电压表测量灯泡L2两端电压,则L2两端电压U2=IR2=IU2I2=0.25 A2 V0.5 A=1 V。故选D。7.B解析三只相同的灯泡串联接在12 V的电源两端,则每只灯泡分得的电压为4 V,由图像可知,当灯泡两端电压为4 V时,通过它的电流为0.2 A,则此时灯泡的电阻为R=UI=4V0.2A=20 ;实际功率P=UI=4 V0.2 A=0.8 W
13、。8.D解析I-U图像中图线的斜率恰好表示电阻的倒数,斜率越大说明电阻越小,由图可知随电压的增大,斜率逐渐变小,则电阻逐渐变大,故A错误;当电压都是6 V时,甲、乙两灯均正常工作,此时I甲=0.6 A,I乙=0.3 A,由P=UI得甲、乙两灯的额定功率分别为P甲=3.6 W,P乙=1.8 W,甲、乙两灯的额定功率之比为P甲P乙=21,故B错误;甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,由图可知通过甲灯泡的电流为0.3 A,通过乙灯泡的电流为0.2 A,由R=UI可得此时两灯电阻之比为R甲R乙=I乙I甲=0.2 A0.3 A=23,故C错误;甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,根据图中
14、信息可知此时电路电流为0.3 A,甲、乙两灯两端的电压分别为U甲=2 V,U乙=6 V,由P=UI可知,实际功率之比为P甲实P乙实=U甲IU乙I=U甲U乙=2 V6 V=13,故D正确。9.D10.D解析闭合开关S,S1、S2均向左闭合时,R0、Rx和滑动变阻器串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数Ux=3 V、电路电流最小时,滑动变阻器允许接入电路的电阻最大,此时R0和滑动变阻器两端的电压之和U0滑=U-Ux=4.5 V-3 V=1.5 V,此时电路中的最小电流I1=U0滑R0+R滑大=1.5V10+30=0.0375 A,Rx允许接入电路的最大阻值Rx大=UxI1=3V0.0375A=80 ,故A错误。闭合开关S,S1、S2均向右闭合时,R0、Rx和滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数最大为U0=3 V时,电路中的电流I2=U0R0=3V10=0.3 A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为00.6 A,所以,电路中的最大电流为0.3 A,则电路允许消耗的最大功率P大=UI2=4.5 V0.3 A=1.35 W,故B错误。闭合开关S,S1向左、S2向右闭合时,R0、Rx和滑动变阻器串联,电压表测R0和Rx两端的电压,电流表测电路中的电流
