初中物理15.3 怎样使用电器正常工作习题
展开一.夯实基础
1.下面几个灯泡,都在其额定电压下工作,其中亮度最大的是( )
A.“220V 25W”B.“110V 40W”C.“36V 60W”D.“24V 100W”
【答案】D
【解析】灯泡的亮度由它的实际功率确定,灯泡的实际功率越大,灯的亮度也就越大;本题中的四只灯泡都在其额定电压下工作,那么四只灯泡的实际功率分别与它的额定功率相等;而“24V 100W”的灯的额定功率最大,所以此时它的实际功率最大,亮度也就最大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.如图所示,电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W,则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A.13.5W 6ΩB.6W 12ΩC.6W 27ΩD.13.5W 12Ω
【答案】D
【解析】(1)P在中点时(连入电阻为R),灯泡正常发光,说明此时灯泡两端的电压为9V,变阻器两端的电压为9V,即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍
RL=R′=R
(2)当P移动到最右端时(电阻全连入为R)
即
解得:R=12Ω
RL=R′==6Ω.
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.某同学有一个灯泡,将它与8Ω的电阻串联,当将它们接在24V的电源上时,灯泡恰好能正常发光,该同学测得通过电阻的电流为1.5A.下面的说法中正确的是( )
A.这个灯泡的额定电功率为36 W,额定电压为24 V
B.这个灯泡的额定电功率为18 W,额定电压为12 V
C.这个灯泡的额定电功率为20 W,额定电压为12 V
D.这个灯泡的额定电功率为12 W,额定电压为12 V
【答案】B
【解析】电阻两端的电压
=1.5A×8Ω=12V
灯泡两端的电压
U灯=U﹣UR=24V﹣12V=12V
这个灯泡的额定电功率
=12V×1.5A=18W
故ACD错误,B正确。
故选B。
4.下面最接近空调器的额定功率的是( )
A.1500WB.200WC.50WD.10W
【答案】A
【解析】在我们日常生活中,空调器的额定功率一般为1500W以上,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.甲、乙两个白炽灯泡,分别标有“220V 40W”和“24V 40W”字样,当它们在各自的电路中正常发光时( )
A.甲灯较亮B.乙灯较亮
C.两灯一样亮D.无法比较两灯的亮暗程度
【答案】C
【解析】由铭牌可知,两灯的额定功率相同;当它们在各自的电路中正常发光时,其实际功率等于额定功率,由于额定功率相同,则两灯一样亮,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.将“PZ220﹣60”的灯泡接入电路中正常发光时,它消耗的电功率( )
A一定大于60瓦B.一定等于60瓦
C.一定小于60瓦D.三种情况都有可能
【答案】B
【解析】“PZ220﹣60”:“220”的含义指灯泡的额定电压是220V,“60”的含义是指灯泡的额定功率为60W.
因为灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,所以灯泡正常发光时,灯泡的电功率为60W,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.通过灯泡L1与L2的电流随其电压变化的关系曲线如图所示,当灯L1、L2并联接在6V的电源上时,电阻更大的灯泡是 ;当灯L1、L2串联接在另一电路中,测得灯L1两端电压为2V,则灯L2的实际功率为 W。
【答案】L2;3
【解析】读图可知,两灯两端的电压分别为6V时,此时L2所对应的电流为0.5A;L1所对应的电流为1.0A;
则由欧姆定律公式变形R=可知,电阻更大的灯泡是L2;由可得
==6Ω
==12Ω
当灯L1、L2串联,根据图象,当灯L1两端电压为2V时,L2为6V,则灯L2的实际功率
=3W
8.某用电器铭牌上标有“220V,100W”的字样,用电器的额定功率是 W,正常工作时的电阻为 Ω;当该用电器两端电压为110V时,实际功率是 W.
【答案】100;484;25
【解析】由铭牌“220V 100W”知用电器的额定电压U=220V,额定功率P=100W;由可得,灯泡的电阻
==484Ω
接到110V的电路上,灯泡的实际功率为
==25W
9.如图,白炽灯是日常生活中最重要的光源,小明对图甲的白炽灯和灯口进行了仔细观察后,结合所学的有关知识,明白了许多道理:
(1)在家庭电路它与其它用电器之间是 联;
(2)白炽灯用久了会发暗,其原因之一是钨丝先升华后 (填物态变化名称)在灯
泡内壁上,影响了玻璃的透光性;原因之二是灯丝变细,电阻变大,在电压不变时,实际功率 (选填“变大”或“变小”或“不变”).
(3)小明曾经看到妈妈在使用电磁炉时导线“冒烟”,差点酿成火灾,图乙是当时的场景,小明分析产生的原因:导线“冒烟”是由于 ,使导线产生的热量过多,以致绝缘皮烧坏;此电路上还存在着一个安全隐患是: .
【答案】(1)并;(2)凝华;变小;(3)用电器的总功率过大;用电器的外壳没接地,易造成触电
【解析】(1)家庭电路中灯泡与其它用电器都可以单独工作,因此为并联连接;
(2)白炽灯用久了会发暗,其原因之一是钨丝先升华后凝华在灯泡内壁上,影响了玻璃的透光性;原因之二是灯丝变细,电阻变大,在电压不变时,由可知灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗;
(3)根据图示可知,同一插座上用电器的总功率过大,根据可知,家庭电流中电压为220V,当总功率过大时,干路电流会过大.根据焦耳定律,当电流过大时,使导线产生的热量过多,以致绝缘皮烧坏;
根据图示可知,洗衣机、电冰箱、电饭锅都是金属外壳用电器,必须使用电器的外壳接地,否则易造成触电,而图中插座使用了两孔插头,没有接地。
10.
(1)图甲中电阻箱显示的电阻值是 Ω.
(2)如图乙是实验室中常见的一种仪表的示意图,请你写出从图中得到的2条信息:
① ;② .
②刻度盘上有两排刻度,表明电压表的量程有两个:有0~3V和0~15V;分度值分别是0.1V和0.5V;
(3)小华同学做“用滑动变阻器改变电流”实验(电源电压为3V,如图丙),他发现所用的滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样,则“20Ω”指的是 ,“2A”指的是 .闭合开关S,他将滑动变阻滑片由最右端向左移动到图示位置过程中,小灯泡的亮度 (填“变暗”“变亮”或“不变”).突然,他发现小灯泡不发光了,仔细一看是小灯泡灯丝烧断了(其它连接完好,开关S仍闭合),此时用电压表测得a、b两接线柱间电压值应是 V(填“0”或“3”).
【答案】(1)9132;(2)①该仪表为电压表;②刻度盘上有两排刻度,表明电压表的量程有两个:有0~3V和0~15V;分度值分别是0.1V和0.5V;(3)最大阻值为20Ω;允许通过的最大电流为2A;变亮;3
【解析】(1)由图示电阻箱可知,电阻箱的阻值是
R=9×1000Ω+1×100Ω+3×10Ω+2×1Ω=9132Ω
(2)因为仪表上表示有电流的单位V,所以该仪表为电压表;刻度盘上有两排刻度,表明电压表的量程有两个:有0~3V和0~15V;分度值分别是0.1V和0.5V;因为接入电路的接线柱为“﹣”、“15”,所以电压表所选量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表的示数是13V;
(3)滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样,则“20Ω”指的是最大阻值为20Ω,“2A”指的是允许通过的最大电流为2A;
因为是串联电路,当滑动变阻器的滑片向左移动过程中,滑动变阻器接入的阻值变小,在电源电压不变时,电路中的电流变大,则由P=UI可知小灯泡的实际功率变大,所以灯的亮度变亮;
若小灯泡灯丝烧断了(其它连接完好,开关S仍闭合),此时用电压表测得a、b两接线柱的电压,则由于电压表串联在电路中了,所以电压表的示数接近电源电压应为3V。
二.提升训练
1.两额定功率都是20W的白炽灯和LED灯,都正常工作时,下列说法正确的是( )
A.LED灯的实际功率大B.白炽灯的实际功率大
C.相同时间内白炽灯更耗电D.相同时间内它们耗电相同
【答案】D
【解析】AB.两灯泡的额定功率都相同,所以两盏灯分别在额定电压下工作时,它们的亮度相同,因此实际功率一样大,故AB错误;
CD.功率相同、正常工作时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同;故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则( )
A.两灯的实际功率之和等于12W
B.两灯的实际功率之和大于12W
C.灯泡L1比灯泡L2亮
D.灯泡L2比灯泡L1亮
【答案】 D
【解析】AB.因为L1和L2并联,则两灯的实际电压为
U1=U2=U=6V
又此时U1<U1额,而灯丝电阻不变,由公式可知,P1<P1额,因此P1<6W,U2=U2额,由公式可知,P2=P2额,因此P2=6W
P=P1+P2<12W
故AB不符合题意;
CD.根据可得,因为U1额>U2额在额定功率相等时,可知R1>R2,因此在实际电压相等时,L1的实际电功率小于L2的实际功率,故L2较亮,
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6v的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A. 因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B. 因为灯L2电阻较大,实际功率较大,所以灯L2较亮
C. 因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
D. 因为灯L1实际功率较大,所以灯L1较亮
【答案】B
【解析】根据可知:由题两灯额定电压相同,P1>P2,所以R1<R2,串联电路中电流处处相等,根据P=I2R,可知P1实<P2实,因为灯泡的亮度取决于实际功率的大小,因为L2实际功率较大,所以L2较亮,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中,闭合开关S后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。下列说法正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流大于灯泡L2的电流
B.灯泡L2的额定功率小于灯泡L1的额定功率
C.灯泡L2发生了短路
D.灯泡L2的阻值小于灯泡L1的阻值
【答案】D
【解析】A.串联电路处处电流相等,一次能源通过灯泡L1、L2的电流相等,故A错误;
B.灯泡的明暗由实际功率决定,与额定功率无关,故B错误.
C.若灯泡L2发生了短路,灯L1较亮,灯L2不亮,故C错误;
D.灯L1较亮,灯L2较暗,说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率,由P=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,说明灯L1的电阻大于灯L2的电阻,故D正确。
故选D。
5.小林做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是( )
A.电灯的实际电压变大B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小D.电灯的额定功率变小
【答案】C
【解析】A.根据,若电灯实际电压变大,实际功率也会变大,灯会变亮,故A不符合题意;
BD.用电器的额定电压是指其正常工作时的电压,额定功率是在额定电压下工作时的功率.用电器的额定电压和额定功率只有一个,不会改变,故BD不符合题意;
C.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,若实际功率变小;会导致电灯将会变暗,故C符合题意。
故选C。
6.某新型手电筒,由蓄电池,开关和三粒相同的LED灯珠连接而成,工作时每粒灯珠都正常发光且电压都为U,关于手电筒的各部分原件下列说法正确的是( )
A.给蓄电池充电时是将电能转化为化学能
B.LED灯珠是有超导材料制成
C.三粒LED灯珠一定是并联的
D.凸透镜对LED灯珠发出的光起到发散作用
【答案】A
【解析】 A.给蓄电池充电时是将电能转化为化学能,故A正确;
B.LED灯珠是用半导体材料制成的,故B错误;
C.三粒LED灯珠不一定是串联的,也可能是并联,故C错误;
D.凸透镜对LED灯珠发出的光起到会聚作用,故D错误。
故选A。
7.两只水果点亮了一只发光二极管(如图),金属片A是水果电池的 (填“正极”或“负极”),两水果之间 (填“串联”或“并联”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间 (填“有”或“没有”)电压.
【答案】负极;串联;有
【解析】图中二极管发光,说明二极管的连接是正确的,因此水果电池组的A极是负极;图中电流只有一条路径,因此两水果之间串联的;
现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,是因为它的正负极接反了,说明二极管具有单向导电性;
此时水果电池的正负极之间仍然有电压。
8.白炽灯用久了会发暗,其原因之一是钨丝先升华后又 在灯泡内壁上,影响了玻璃的透光性;原因之二是灯丝变细,电阻变 ,在电压不变时,实际功率变 。
【答案】凝华;大;小
【解析】白炽灯使用时,灯泡内温度升高,少部分钨丝会升华由固体变为气态,当熄灯时,灯泡内温度下降,升华后的气态的钨会放出热量凝华为固态的钨附着在灯泡内壁上,影响了玻璃的透光性;又因钨丝升华变细,横截面积变小,导致灯丝电阻变大,根据公式可知,电阻越大,实际功率越小。
9.靠近发电厂的居民小区,用户电压经常偏高,最高时比正常高22V。
(1)某户居民家庭将“220V 100W”的灯泡接入这样的电路里,灯泡的实际功率最大可达多少?
(2)在电压最高时,要使“220V 100W”的灯泡正常发光,需要串联一个多大的电阻?这时电阻消耗的电功率多大?
【答案】(1)212W;(2)需要串联一个48.4Ω的电阻,这时电阻消耗的电功率为10W
【解析】(1)灯丝电阻为
==484Ω
==211W
(2)灯泡正常工作的电流
==A
==48.4Ω
=22V×A=10W
答:(1)灯泡的实际功率最大可达212W;
(2)需要串联一个48.4Ω的电阻,这时电阻消耗的电功率为10W。
10.某款能瞬间加热饮水的直饮机,可提供冷、温、热三种水,适用于学校、车站等公共场所.直饮机有5道过滤装置除去水中杂质,可直接饮用的冷水,热水随用随开,它的铭牌如下表所示:
(1)若将直饮机接入220V的电路中,加热器的实际功率是多少?(忽略温度对电阻的影响)
(2)直饮机在额定电压下工作时,若热水的流量是5L/min,不及热量流失,流过加热器的水温会升高多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)若想提高直饮机的加热速度,把加热器的功率提高到14kW,在原电路基础上,应怎样改装电路?通过计算说明。
【答案】(1)若将直饮机接入220V的电路中,加热器的实际功率是4022W;(2)不及热量流失,流过加热器的水温会升高34.3℃;(3)在原电路基础上,应并联一个72.2Ω的电阻
【解析】(1)直饮机的额定电压U1=380V;额定功率
P1=12kW=12000W
则由功率公式可得:直饮机的电阻
则当电压为220V时,直饮机的实际功率
P=≈4022W
(2)直饮机产生的热量为
W=Pt=1.2×104×60s=7.2×105J
由ρ=可得
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3kg=5kg
W=Q=cm△t,可得
△t=≈34.3℃
(3)把加热器的功率提高到14kW,应并联一个电阻
R并==72.2Ω
答:(1)若将直饮机接入220V的电路中,加热器的实际功率是4022W;
(2)不及热量流失,流过加热器的水温会升高34.3℃;
(3)在原电路基础上,应并联一个72.2Ω的电阻。额定电压380V
加热器额定功率12kW
净重100kg
热水流量4.2﹣﹣5L/min
最大容积100L
开水温度97﹣﹣98℃
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