电功和电功率综合探究题.docx

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电功和电功率综合探究题

2005年中考试题分类——电功和电功率

八、综合题（共11小题）

1、（2005哈尔滨）某同学用同一品牌型号如图所示的电水壶做物理实验，测得的数据填在了下面表格内．

请你根据以上数据进行计算与分析：

（1）计算出XX—l型电水壶的工作电流和壶中水所吸收的热量．

（2）计算出XX一2型电水壶所消耗的电能和烧水的效率．

（3）如果你为家里购买该品牌电水壶，你在选择型号时应该考虑到哪些问题并说明理由．

2、（2005广东省）阅读下面的短文，并回答相关的问题

电能便于输送，还可以方便地转化成其它形式的能来满足人们多方面的需求，从发电站发出来的电能，要经过输电线送到用电的地方，如图21是电能输送的示意图.在输电线上，由于电流的扔效应，必然有一部分电能转化成热能而损失掉，导线越长，损失越多.目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失.

请回答下列问题：

（1）在图21中的横线上填写与输电过程相对应的名称.

（2）在保证输送功率不变的情况下，为什么采用高压送电？

（3）输电是输送能量的一种方式.如果从云南或者贵州利用高压输电线路输送功率为100万千瓦的电到广东，按热值为3×107J·kg－1的标准煤来折算，这相当于每天运输标准煤____________t（吨）.

3、（2005大连市）在“测小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压力25V，电源为两节干电池，器材均完好。

（1）一同学在连接电路时，将最后一根导线接好后，就看到灯泡发光，而目比正常发光时要亮，同时电压表指针偏转角度较小。

则他连接电路的过程中，不符合要求的是：

①_______________________________________________;

②_______________________________________________;

③_______________________________________________.

（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当________________时，可知小灯泡处于正常发光状态，此时电流表示数如图所示。

则小灯泡的额定功率为_____________W。

4、（2005桂林市）张华在家看完电视后，习惯把遥控器一摁，就算把电视关了。

有一次他发现电视机上还

有一个指示灯亮着（实际上此时电视机处于待机状态）。

于是他想：

这时电视机是否还在消耗电能呢？

一次父母要外出旅游，他征得父母同意，设计了如下方案进行探究：

让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有用电器的电源插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住了3天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数。

记录数据如右表。

问：

（l）张华外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是多少kw·h？

（2）张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W？

（3）桂林市人口共计约480万，估计有近60万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态15h，待机功率与张华家电视机相同，则每月（按30天计）共浪费的电能约为多少kw·h？

（4）要显著降低电视机这种不正常的电能消耗，你认为应该采取什么措施？

5、（2005南京市）今年3月1日起，我国对家用电冰箱、空调这两个产品率先实施能源效率标识制度，以后生产、销售和进口的空调、冰箱均应在显著位置粘贴“中国能效标识”的标签（如图20所示）。

能效标识将能效分为l、2、3、4、5五个等级，等级l表示产品最节能，等级5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。

（1）据有关部门科学预测。

在推行能效标识后未来的10年间，家用空调器和冰箱可累计节电548亿度（约合1.972×1017J）．这些电能相当于多少吨标准煤完全燃烧所释放的热量?

（已知标准煤的热值为2.9×107J/kg）

（2）目前，一台电功率为1160W的高效节能制冷空调A，售价大致为3000元，另一台制冷效果相同的一般节能制冷空调B电功率为1500W，售价大致为2000元。

若空调的使用寿命为12年，家用平均每年使用500h，1度电的价格按0.50元计算。

试求出使用12年．高效节能空调比一般节能空调所节约的电费。

（3）根据你所知道的信息对将要购买空调的消费者提出建议并简要说明理由。

6、（2005芜湖市）QQ是一款流行的互联网即时通迅（聊天）工具，深受网友们的喜爱。

从“QQ2004Iibetal”版本开始，QQ推出了“在线时长”新功能——用户通过积累在线时长可以获得更高等级和享受更多服务。

（1）用户登录QQ后，将鼠标移至QQ主面板自己的头像上，即可查看自己的已在线时长和距离下次升级所需要的时间。

如图7，是某网友某次刚登录QQ时，其QQ界面的电脑屏幕抓图（部分）。

若他使用的电脑平均功率是200W，则他升到下一等级大约还要消耗多少电能？

（2）据QQ官方宣布的数字，QQ注册用户现在已达2.4亿，按每个QQ用户平均每100小时升一级计算，则所有QQ注册用户升一级共约消耗多少电能？

（假定每个QQ用户使用一台电脑，每台电脑平均功率仍以200W计）

（3）自QQ中加入等级规则后，为更快升级而在线挂QQ的人数直线飙升——平均同时在线达1000万左右。

许多网友不论自己身在何处、是否使用电脑，也整日开机让QQ在线，以取得更多的在线时长，很多上班族也坦言自己下班从不关电脑。

请根据以上计算结果，从能源和社会发展的角度，谈谈你对此现象的看法。

7、（2005济南市）电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能；这一功能虽给人们带来了方便，但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。

例如，小明家的一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W。

假如他家每天平均看4h电视，看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。

试计算：

⑴小明家因这台电视机待机一年浪费的电能是多少千瓦时？

⑵如果这些电能全部用来烧水，可以将多少15℃的水加热到40℃？

如果小明同学洗一次澡需要50kg、40℃的水，这些水可供他洗多少次澡？

⑶请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。

8、（2005江西省）瑞瑞同学有一辆玩具电动车，在行驶的过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的。

如图所示是该玩具电动车的简化电路图。

目前该车某一处出现了故障：

通电后玩具电动车只能行驶，而上面的动物不能旋转。

对此，瑞瑞同学提出了猜想：

[猜想与假设]

（1）可能是旋转开关有故障；

（2）可能是旋转定时器有故障；

（3）可能是旋转电动机有故障。

瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置。

[进行实验]

（1）将玩具电动车装上四节新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；

（2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点和c点，观察电压表的示数。

[分析与论证]

（1）如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关___________（填“开路”、“短路”或“正常”）

（2）如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uab=Ubc=Ucd，说明__________和________正常，________有故障。

9、（2005河南省）一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了。

小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此：

（1）他从铭牌上查到电吹风机的额定功率为600W，又认真研究了电吹风机的电路（如图16），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把_______连入了电路，当选择开关放到“热”时，就把_______连入了电路。

（2）小明关掉家中的所有用电器，只打开电吹风机，观测出家中的电能表2min内转了20转。

结合电能表铭牌上的“3000r/kW·h”字样，他求出了吹风机吹冷风时的功率为________W

（3）在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值，修好了电吹风机。

他为自己能运用所学知识解决实际问题而感到高兴。

请你写出电热丝阻值的计算过程。

10、（2005无锡市）电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。

使用前，应先对车上的蓄电池充电。

电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。

现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内，电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A。

⑴电动自行车在电动骑行启动时，能量是如何转化的？

⑵若该车和人共重1000N，行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10－3㎡，那么车对地面的压强多大？

⑶若车和人在行驶过程中所受阻力为20N，则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少？

⑷该车电能转化为机械能的效率是多少？

11、（2005浙江金华市）刘强同学家中有7类用电器，其中节能灯5盏、电风扇2台，其余5类用电器各1台（只），每类用电器的额定功率如下表所示，用电器的额定电压均为220伏特。

用电器种类

电冰箱

电视机

电饭锅

节能电灯

空调

电风扇

洗衣机

额定功率（瓦）

120

100

800

20

1200

60

200

今年“五一”长假期间刘强全家外出旅游，出发前把空调、电视机、电饭锅、电灯、电风扇、洗衣机与电源断开，只有电冰箱接上电源并正常工作。

出发时电能表的读数为356.6千瓦时，旅游回家时电能表的读数为359.0千瓦时。

家庭电路的电压为220伏特。

电能表标有“220V 10（40）A”字样。

求：

⑴刘强全家外出旅游的这段时间内，电冰箱压缩机的工作时间为多少小时？

⑵若刘强家所有用电器都接上电源，且均能正常工作，通过计算确定熔断器上应安装额定电流为多少安培的保险丝？

可供选择的保险丝有额定电流分别为7.5A、10A、11.5A、12.5A等4种规格。

⑶电饭锅正常工作时的电阻值为多少欧姆？

九、探究题（共12小题）

1、（2005泰州市）在图18所示的实验电路中，R1、R2是两个电阻圈，R1的阻值大于R2的阻值，电阻圈上各夹一根火柴.接通电路，一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃，这说明电流通过电阻时会产生热，将     能转化为     能.若继续进行以下实验：

（1）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较大.接通电路，经历时间t1，R1上的火柴先被点燃.这说明，在电流和通电时间相同的情况下，__________越大，产生的      越多.

（2）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，

使变阻器接入电路的阻值较小.接通电路，经历时间t2，R1

上的火柴先被点燃，比较发现t2小于t1.由此推理，在电阻

和通电时间相同的情况下，_________越大，产生的      越多.

2、（2005年北京市）小静同学用电池组（两端电压为3v）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测定标有“2.5V”小灯泡的额定功率。

（1）如图15所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变大，导线M应与滑动变阻器的接线柱      连接。

（填“A”、“B”或“D”）

（2）小静把滑动变阻器正确连人电路后，闭合开关s，发现灯L不发光，电流表无示数．但电压表有示数．电压表的示数如图16所示，为        v。

请你判断电路中出现的故障可能是                           。

（3）小静排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图17所示，灯L的额定功率为         W。

3、（2005年北京市）寒假里，小军为爷爷买了一条电热毯，电热毯的铭牌上标有“220v50w”。

小军设计了一个实验，用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，他设计的实验电路图如图20所示．其中R为电热毯的电阻，R’为标有“10Ω2A”的滑动变阻器，电源两端的电压为12v。

小军闭合开关后发现：

无沦怎样移动滑动变阻器的滑片，电表的示数变化都很小。

经过检查，电表及各元件完好，电路连接无误。

则电表示数变化很小的原因是：

  ______________________

4、（2005镇江市）在一次科技小组的活动中，同学们按照如图所示的电路在AB之间接入一根细铜丝，闭合开关S后，调节滑动变阻器，使电流表的读数保持3A不变，过了一会儿，细铜丝熔断.在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝，再调节滑动变阻器到某一固定值，经较长时间粗铜丝没有熔断，在此过程中，电流表的读数保持3A不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题：

造成细

铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么？

（设电源电压保持不变）

（1）你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么？

（请简述理由）

答：

（2）若粗铜丝电阻为0.01Ω，求：

在5s内粗铜丝共产生的热量.

 （3）如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器，你应该选用      （较粗/较细）的铜导线作用连接线比较安全.

5、（2005镇江市）小明学过安全用电知识后，想自制一只台灯，他选购了一只标号是“36V36W”的灯泡，回到家后在着手安装时，突然想起家中的插座提供的电压是220V，于是他在包装盒内寻找说明书，但没有找到，却发现了一只配件.

（1）小明想知道配件的作用及有关它的性能参数（如额定功率、额定电流、电阻等），于是设计了如图所示的电路图和记录数据的表格，请你根据电路图帮助他把实物图连接完整.

（2）小明在正确连接完电路后，将测得的实验数据记录在下列表格中，根据实验数据能够知道配件的性能参数是                       （只要求写出一个参数及其数值）.

 （3）小明用“36V36W”的灯泡和配件制成了一只台灯，请你在虚线框内画出这只台灯的电路图，并说明配件在电路中所起的主要作用是什么

答：

                                .

（4）你认为小明自制的台灯合理吗？

（请简述理由）

答：

                                                                                                                                                     .

6、（2005海淀区）有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。

图30是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像，小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0～100℃的水温表，图31是这个水温表的原理图，图中的电压表量程为0～3V；定值电阻R0的阻值为lOOΩ。

当水温达到100℃时，要求电压表的示数达到最大值。

（1）根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?

（2）小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘，如果每1O℃画一条刻度线，这个刻度盘的刻度是否均匀?

   （3）通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?

7、（2005海淀区）星期天，小明和妈妈一起去买电热水器，在眼花缭乱的商品中，售货员极力推荐的一种电热水器引起了小明的注意。

这种电热水器叫即热式电热水器，又叫快热式电热水器。

售货员熟练地说出了以下5条优点：

①不需预热；⑦节能省电；⑦不易结水垢；④体积小巧；⑤水温恒定。

果真如此吗?

   小明和妈妈把这种新型的热水器和传统热水器进行了对比，他们发现传统的热水器有一个较大的水箱，当水箱内的水达到合适的温度才可以使用。

而这种电热水器没有水箱。

第4条优点是显然的。

其他4条优点可信吗?

（1）请你从上面其余4条优点中，任选1条说明是否可信以及理由。

（2）小明家的电能表表盘如图35所示，若小明家购买最大额定功率为8kW的即热式电热水器，通过计算回答小明家是否需要更换电能表?

（3）妈妈打算选择最大额定功率为3kW的即热式电热水器用作淋浴。

已知—般淋浴所需热水的流量为4—6L／min，水的比热容为4．2×lO3J／（kg．℃），若冬天淋浴需要将水温升高30℃，通过计算说明妈妈选择的这个热水器是否合适?

8、（2005海淀区）电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。

将电热炉接入家庭电路中。

（1）当电热炉只有发热电阻R1工作时，通过它的电流是多大?

（2）若要求电热炉发热功率最大，R1、R22应怎样连接?

求出这个最大功率值。

（3）图34是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，……9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。

如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通。

试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉的功率最大?

9、阳湖中学九（六）班雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）之间将开展物理应用知识抢答竞赛，班内科技兴趣小组为此制作了一个新型抢答器，电路原理如图所示，图中A1、A2是电磁铁，B1、B2是衔铁，C1、C2是弹簧，P、Q是动触点，E、F、M、N是静触点。

（1）若雄鹰队（1队）抢先于猛虎队（2队）闭合开关S2，请分析电路的工作过程并判断灯L1、L2的亮暗情况。

（2）若雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）同时闭合各自的开关S1和S2，请分析电路的工作过程并判断灯L1、L2的亮暗情况。

10、（2005广西柳州市）由于白炽灯除了发光还产生热量，所以逐渐被称之为“冷光源”的各种节能灯代替。

白炽灯的功率越大，亮度越大，产生的热量是否也越多呢?

为此，小明设计了一个实验方案：

使25W白炽灯正常发光，把温度计放在灯泡附近任一位置，观察温度计示数的变化；换上100W白炽灯重复上述步骤。

若100W白炽灯使温度计的温度升得高，则产生的热量多。

同学们对小明的方案进行了讨论，认为：

（1）在灯泡附近的范围内，灯泡产生的热量越多，空气温度    ，利用温度计测温度变化的方案是可行的；

（2）方案还应注意两个问题：

一是                      ，二是                      。

11、（2005广西柳州市）小明家电热毯的电阻线断了，他把电阻线接上后继续使用一段时间，发现接头处烧焦了。

（1）小明猜测接头处的电阻    （选填“变大”或“变小”），相同时间热量增多，是接头处烧焦的原因。

（2）剪下包含有接头处的电阻线一段（足够长），请你设计一个实验来验征小明的猜测。

要求：

①画出所用的电路图。

②写出实验步骤。

12、（2005年嘉兴市）微波炉是一种效率很高的家用电器。

可是有一天，小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话：

售货员说，微波炉很省电，加热食品又快；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开保险丝就熔断。

小宇听了很迷惑，到底谁说得对呢？

他用家里的微波炉进行了实验（铭牌见表）。

将一瓶550毫升的矿泉水倒入杯子中，用温度计测得初温为20℃，放入微波炉中以最大功率加热2分钟，取出后测得水温为62℃。

请你帮小宇计算出以下两个量：

⑴微波炉以最大功率加热时电路中的电流。

（结果保留两位小数）

⑵微波炉以最大功率加热2分钟消耗的电能。

小宇又用“220V，800W”的电热水壶，使等量的水升高同样的温度用了4分钟。

可见，售货员说“省电”的意思是              ；而微波炉一开保险丝就熔断的原因是                       。

防触电保护类别Ⅰ类

额定容积20L

规格型号

NN-S313WF

额定电压220V

电源频率50Hz

最大功率1000V

质量12kg

答案

八、综合题（共11小题）

1、

2、

（1）升压变压器   高压输电线     （每空1分，共2分）

（2）由焦耳定律Q=I2Rt可知：

减小I，可以减小电能的损失，又由P=UI可知，当P一定时，要减小I，必需增大U.           （2分）

（3）2.88×103

3、

（1）①连接电路时，开关是闭合的。

②滑动变阻器连入电路的电阻不是最大。

③电压表接大量程。

（2）电压表的示数为2.5V,1.3.

4、解：

（1）（2分）根据电能表读数的变化，这段时间电视机消耗的电能为：

W=0.7kW            （2分）

（2）（4分）待机时间：

t1=70h     （1分）

待机功率：

 （3分）

（3）（2分）共消耗的电能：

W=n·Pt2   （1分）

                           = 6×105×10W×15h×30=2.7×106kWh （1分）        

（4）（2分）关机时要断开电视机的电源开关。

5、

（1）m=

=6.8×109kg=6.8×106t（2分）

（2）W省=WB-WA=PBt—PAt=（PB-PA）t（1分）=（1.5kW—1.16kW）×l2×500h=2040kW·h（1分）

12年共节约电费：

2040kW·h×0.5元／kW·h=1020元（1分）

   （3）建议购买高效节能型空凋。

因为高效节能型空调能节约能源、提高效率、保护环境。

（1分）

6、

7、

8、

（1）开路

（2）旋转开关 旋转定时器 旋转电动机

9、

10、

11、⑴20h           ⑵12.5A        ⑶60.5欧姆

九、探究题（共12小题）

1、电  内（或“热”） 

（1）电阻  热量   

（2）电流  热量

2、

3、

4、

（1）细铜丝的电阻较大，（1分）根据焦耳定律，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，所以细铜丝熔断.（1分）

（2）5s内粗铜丝产生的热量Q=I2R1t  ………（1分）

                           =32×0.01×5J

                           =0.45J ………（1分）

（3）细铜丝的电阻值R2=U/I  

                     =3/3Ω

                     =1Ω ……………… （1分）

（4）较粗.（1分）

5、

（1）导线连接正确得（1分）

（2）电阻R为184Ω（1分）（或额定功率为184W、额定电流为1A等）

（3）电路图正确（1分）分压作用（或分得电压的作用）（1分）

（4）考虑到安全用电，小明的选择是合理的；考虑到能量的充分利用，小明的选择就不合理.（2分）（只答出一个方面的也可得2分）

6、

7、

8、

9、

（1）   雄鹰队（1队）抢先闭合开关S1，有电流流过电磁铁A1的线圈产生磁场，从而对衔铁B1产生引力，动触点P和静触点F接触，灯L1所在工作电路接通。

灯L1发光。

动触点P和静触点E断开，开关S2所在控制电路被切断，即S2失去控制功能。

动触点Q和静触点N保持断开状态，灯L2所在工作电路保持断路。

灯L2不会发光。

（2）   雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）同时闭合各自的开关S1和S2，有电流流过电磁铁A1的线圈产生磁场，从而对衔铁B1产生