苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热难点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电饭煲 D.电冰箱
2、如图所示的四种现象中,符合安全用电原则的是( )
A.用湿布擦拭正在工作的台灯
B.在电路中同时使用很多电器
C.洗衣机的金属外壳安装接地线
D.在电加热器上烘烤衣服
3、将两只不同规格的灯泡接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后,下列说法中正确的是( )
A.电流表测量干路电流 B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L1和L2的电流一定相等 D.只断开S2,L1发光L2不发光
4、关于家庭电路和安全用电,下列做法正确的是( )
A.更换灯泡时先断开开关 B.电灯开关安装在零线和电灯之间
C.用铜丝代替保险丝 D.使用试电笔时,手不接触笔尾的金属体
5、标有“6V 1.5W”字样的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系图像如图所示。若把这样的两只小灯泡串联接在8V的电源上,则此时每只小灯泡的电阻及功率为( )
A.24Ω,0.67W B.24Ω,0.8W C.20Ω,0.96W D.20Ω,0.8W
6、如图所示是家用电吹风的工作原理图,圆弧形触片可置于A、B、C三处,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风,下列说法正确的是( )
A.电风扇工作时将机械能转化为电能
B.电热丝选材时要选择导电性能好的铜丝
C.圆弧形触片置于A处时电风扇和电热丝串联
D.圆弧形触片置于B处时电吹风吹凉风
7、如图所示的电路中,电源两端电压为,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A.甲表为电压表,且示数为 B.乙表为电流表,且示数为
C.通电,该电路消耗的电能为 D.该电路的实际功率为两灯额定功率之和
8、灯上标有“”,灯上标有“”。先将和串联接到的电路中,通过两灯的电流分别为和,两灯的功率分别为和;若将和并联接到同一电路中,通过两灯的电流分别为和,两灯的功率分别为和。若不计灯丝电阻的变化,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9、如图电源电压恒定。闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动,则开关闭合后,下列关于电路的说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L变暗
C.电流表示数不变 D.电压表示数变大
10、图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.笔记本电脑 B.电视机
C.电暖气 D.电风扇
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、某同学家中的电能表如图所示,读数是______;现用它测量一只灯泡的实际功率,他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表指示灯闪烁30次用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是______。灯泡的实际功率是______W。
2、某一空气净化器工作过程如图1所示:空气进入净化器,空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电,经过负电格栅板时被吸附;此后经活性炭进一步净化。
(1)我们看到空气中尘土飞扬的现象______(填:“不属于”、“属于”)扩散现象,空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用______;
(2)该空气净化器(铭牌如表)正常工作的电流为______A;(保留两位小数)
(3)该空气净化器消耗1.1kW·h的电能,可以净化______m3空气;
(4)如图2是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持6V不变;R0为定值电阻,阻值为10Ω;R1为二氧化碳浓度传感器,其阻值随二氧化碳浓度变化如图3所示,当二氧化碳浓度为______时,电压表示数恰好为1V,此时R1的阻值是______Ω。
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量(CADR)
KJFB2000型 220V 50Hz 100W 200m3/h
3、如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R的阻值为10Ω,灯L的额定电压为3V,且灯L的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1,灯L正常发光,则灯L正常工作时的电阻为 _____Ω;再闭合开关S2,电流表示数为 _____A,1min内电流通过定值电阻R产生的热量为 _____J。
4、家庭电路中电流过大的原因是电路______或电路中的用电器的总功率过大;电工用______辨别火线与零线;在高大建筑物上一般用______来防雷。
5、评价一款空调有很多参数,其中一项叫做“能效比”。“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率为______W。家里的电能表如图所示,若单独让空调工作,测得内电能表转盘转了60转,则这段时间空调消耗的电能是______,实际电功率为______W。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图所示是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热丝R1的阻值为440Ω,电热器高温档的功率为990W。
(1)请写出低温挡时S1、S2两个开关的状态;
(1)低温档时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值。
2、如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12V 6W”,定值电阻R1=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”,电压表的量程选用0~3V,断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)求灯泡的电阻?
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,lmin内电路消耗的电能是多少?
(3)断开S1,闭合S和S2,在安全前提下,调节滑片P的过程中,电路消耗的最小功率是多少?
3、如图,电源电压恒定,小灯泡L标有“3V 1.5W”字样,定值电阻R2的阻值为10Ω,R1为滑动变阻器,当开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为1.1A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)开关S1、S2都闭合时,R1消耗的电功率;
(3)S1、S2都断开,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时,R2的电功率。
4、小明为准确测量家用电热水器电热丝的电阻值,小明先观察到电能表表盘上标着“3000imp/kW h”,然后在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min,发现电能表指示灯闪烁了242次,求:
(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少?
(2)该电热水器电热丝的实际电阻值是多少?
5、家庭用的电热水壶通常具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能,其简化电路如图所示,S1是安装在壶底的温控开关(实际是包含温度传感器的电路,下同)。通常是闭合的,通过调整参数,可设置开关的断电温度,即当环境温度达到某一值时便自动断开;S2是壶壁上的温控开关,按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水壶便处于保温状态;S3是电动出水开关,人工按下时才闭合,电磁泵将水抽出。已知R3=200Ω,电热水壶保温功率为44W,加热功率为1000W。
(1)闭合S3时,电磁泵两端电压为12V,求电磁泵的电功率;
(2)电热水壶处于加热状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?
(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后2s,开关S1便自动断开,以保护设备,避免火灾,则应将S1的断电温度设置为多少?假定水烧干瞬间,发热盘的温度为102℃,且不计热损失,已知发热盘的质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg·℃)。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
AB.电风扇和洗衣机是将电能转化为机械能,不属于利用电流的热效应工作,故AB不符合题意;
C.电饭煲是将电能直接转化为热量的,属于利用电流的热效应工作,故C符合题意;
D.电冰箱主要是利用压缩机做功而降低冰箱内部温度,实质上是电能转化为机械能的应用,没有利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选C。
2、C
【解析】
【详解】
A.用湿布擦拭正在工作的台灯,可能会因湿布导电引发触电事故,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.同时使用很多电器,功率过大,电压一定,电流过大,必须考虑插线板的承受能力,否则根据,容易损坏线路甚至造成火灾,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.有金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止外壳漏电,发生触电事故,符合安全用电原则,故C符合题意;
D.在电加热器上烘烤衣服,因为衣服属于易燃物体,存在安全隐患,不符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选C。
3、D
【解析】
【详解】
A.由图知,闭合开关S1、S2后,灯泡L1、L2并列接在电路中,即两灯并联;电流表和L1在一条支路上,则电流表测量通过L1的电流;开关S2和L2在另一条支路上,开关S2只控制灯L2;开关S1在干路上,则开关S1控制整个电路,故A错误;
B.灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,两个灯泡两端的电压相同,由可知,实际功率不相同,L1与L2的亮度不相同,故B错误;
C.灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,两个灯泡两端的电压相同,由可知通过L1和L2的电流不相等,故C错误;
D.只断开S2,L2支路断路,电路为只有L1的简单电路,L1发光,L2不发光,故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
【详解】
A.更换灯泡时,为保护电路同时保证安全用电,要断开开关,切断电路,故A正确;
B.在家庭电路中,为保证用电安全,开关要安装在火线和电灯之间,这样在开关断开后,电灯和火线脱离,避免人触电。如果安装在零线和电灯之间,即使开关断开,电灯不亮,电灯仍然和火线相连,容易使人触电,故B错误;
C.保险丝的作用是在电路中电流过大时,自动熔断,保护电路,其材料特点是电阻率大、熔点低。而铜丝电阻率小、且熔点高,不能代替保险丝,故C错误;
D.试电笔使用时,手要接触笔尾的金属体,这样可以在电源线、试电笔,人体之间形成通路,如若物体带电,试电笔氖管发光。如果不接触笔尾金属体,不管物体带不带电,试电笔氖管都不发光,不能检验物体是否带电。故D错误。
故选D。
5、D
【解析】
【详解】
两只灯泡串联且规格相同,通过它们的电流和它们的电阻都相同,所以这两只灯泡两端分得的电压相同。两只灯泡串联接在8V的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为4V。由图像可知,电流为0.2A。因此小灯泡的电阻为
小灯泡的实际电功率为
故选D。
6、D
【解析】
【详解】
A.电风扇工作时将电能主要转化为机械能,故A错误;
B.根据焦耳定律可知,电流产生的热量与导体的电阻、通电时间、电流的大小有关;选择电热丝时,电热丝要有一定的电阻值,而铜丝的导电性较好,同种情况下的电阻很小,容易造成电路短路,故B错误;
C.圆弧形触片置于A处时,电流的路径有两条,电风扇和电热丝并联,故C错误;
D.圆弧形触片置于B处时,只有电动机接入电路,电吹风吹凉风,故D正确。
故选D。
7、C
【解析】
【详解】
根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”,可计算两个灯泡的电阻为
AB.若乙为电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙为电压表,测量的是灯泡L2两端的电压;若甲为电压表,则灯泡L2不会发光,故甲为电流表,测量的是灯泡L2的电流,故AB错误;
CD.在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断,两个灯泡并联接入电路,且两灯两端的电压为U=3V;由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V,则灯泡L1实际功率为
P1′=P1=3W
灯泡L2两端电压为U=3V,其实际功率为
P2′=
则电路的总功率为
P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W
通电时间t=1min,消耗电能为
W=Pt=4.5W×60s=270J
故C正确,D错误。
故选C。
8、B
【解析】
【详解】
灯上标有“”,灯的电阻为
灯上标有“” 灯的电阻为
A.先将和串联接到的电路中,由于串联,电流处处相等,故,根据 可知,电阻大的,功率大,故,故A错误;
D.若将和并联接到同一电路中,根据可知,电阻越大,电流越小,故,电压相同,电功率的大小是,故D错误;
B.先将和串联接到的电路中,其电流为
当两灯并联时,通过的电流为
则
根据可知,电阻的大小相同,故
故B正确;
C.两灯并联时,通过的电流为
两灯串联时,其电流为
故
由于电阻相同,故
故D错误。
故选B。
9、B
【解析】
【详解】
CD.由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测量灯泡两端的电压;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,电压表示数变小,故CD错误;
AB.电路电流减小,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故A错误,B正确。
故选B。
10、C
【解析】
【详解】
A.笔记本电脑工作时,电能并不是主要转化为内能,而是转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B.电视机工作时,电能并不是主要转化为内能,而是转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电暖气工作时,电能转化为内能,使周围环境温度升高,利用电流热效应工作,故C符合题意;
D.电风扇工作时,电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 1286.8 0.01 60
【解析】
【详解】
[1]由图可知,电能表显示的数字为12868,最后一位是小数,单位为,读数为1286.8。
[2]“”表示电路每消耗1的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,指示灯闪烁30次灯泡消耗的电能为
[3]灯泡的实际功率为
2、 不属于 异种电荷相互吸引 0.45 2200 0.031% 50
【解析】
【详解】
(1)[1][2]空气中尘土飞扬属于机械运动,不是扩散现象;由净化原理图可知,正电钨丝使灰尘带正电,因为异种电荷相吸引,所以负电格栅板能吸附灰尘。
(2)[3]根据表中数据,由P=UI可得,空气净化器正常工作时的电流
(3)[4]空气净化器消耗1.1kW·h电能所用的时间
这段时间内可净化空气的体积
V=200m3/h×11h=2200m3
(4)[4][5][6]如图2,R0、R1串联,电压表测量R0两端的电压,已知电源电压U=6V,当U0=1V时,则R1两端的电压
U1=U﹣U0=6V﹣1V=5V
由串联电路的分压关系可知
R1∶R0=U1∶U0
即
R1∶10Ω=5V∶1V=5∶1
解得R1=50Ω,由图3可知此时二氧化碳的浓度为0.031%。
3、 15 0.5 54
【解析】
【详解】
[1]只闭合开关S1,灯L接入电路中,灯L正常发光,则灯泡两端的电压等于电源电压,所以电源电压为U=3V;根据图乙可知,灯L正常发光时,电流为0.2A,则灯泡的电阻为
[2]再闭合开关S2,R与灯泡并联,则通过R的电流为
根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流即电流表示数为
I=IR+IL=0.3A+0.2A=0.5A
[3]1min内电流通过定值电阻R产生的热量为
Q=W=UIRt=3V×0.3A×60s=54J
4、 短路 试电笔 避雷针
【解析】
【详解】
[1]家庭电路中发生电流过大的原因:一是电路发生短路现象;二是电路中用电器的总功率过大。
[2]试电笔或测电笔可以辨别火线和零线。
[3]在高大建筑物上一般都安装有避雷针,是用来防雷击的。
5、 1000W 1200W
【解析】
【详解】
[1] 由题,“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比,则有
解得制冷时消耗的电功率为1000W。
[2] 内转盘转了60转,空调消耗的电能
[3] 实际电功率
三、计算题
1、(1)S1闭合、S2断开;(2)0.5A;(3)55Ω
【解析】
【详解】
解:(1)当电路中只接入一个电热丝时,电路中的电流比较小,根据公式P=UI可知,此时为低温挡,因此开关S1闭合、S2断开时,电路只接入R1时,电热器处于低温挡;
(2)电热器处于低温挡时,电路中因只接入R1,电源电压为220V,故通过电路电流为
(3)当把开关S1和S2都闭合时,电路处于高温挡,此时R1和R2并联接入电路,由题意可知高温挡的总功率为990W,则根据公式P=UI可知,电路中的总电流为
根据并联电路中电流的特点可知,通过电热丝R2的电流为
I2=I′-I1=4.5A-0.5A=4A
根据可得电热丝R2的阻值
答:(1)开关S1闭合、S2断开时,电热器处于低温挡;
(2))低温档时通过电路的电流是0.5A;
(3)电热丝R2的阻值为55Ω。
2、(1)24Ω;(2)432J;(3)0.9W
【解析】
【详解】
解:(1)由公式P=UI推导得,所以小灯泡得电阻为
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,此时小灯泡L和定值电阻R1并联,此时灯泡刚好正常发光,说明电源电压为12V,则小灯泡和定值电阻R1的电流分别为
则电路中的总电流为
I=IL+I1=0.5A+0.1A=0.6A
因此,lmin内电路消耗的电能是
W=UIt=12V×0.6A×1×60s=432J
(3)断开S1,闭合S和S2,此时R1和R2串联,根据公式P=UI可知,当电路中的电流最小时,电路消耗的功率最小,所以滑动变阻器要向左移,阻值增大,为了不烧坏电压表,当电压表示数达到3V时,滑动变阻器接入电阻达到最大,电流达到最小值,此时R1两端的电压为
U1=U-U2=12V-3V=9V
此时电路中的电流为
所以电路中的最小功率为
Pmin=UImin=12V×0.075A=0.9W
答:(1)灯泡的电阻为24Ω;
(2)lmin内电路消耗的电能是432J;
(3)电路消耗的最小功率是0.9W。
3、(1)6Ω;(2)1.8W;(3)0.4W
【解析】
【详解】
解:(1)小灯泡正常发光时的电阻为
(2)当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,灯L与R1并联,L恰好正常发光,电流表测干路电流且示数为1.1A,由并联电路电压的规律可知电源电压
U=U1=UL=3V
灯L正常发光时的电流
通过R1的电流为
I1=I-IL=1.1A-0.5A=0.6A
R1消耗的电功率为
P1=U1I1=3V×0.6A=1.8W
(3)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍,串联电路中各处的电流相等,则R1与R2电功率之比
变阻器R1的阻值
电路中的电流
R2的电功率
P2=I′2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为6Ω;
(2)开关S1、S2都闭合时,R1消耗的电功率为1.8W;
(3)S1、S2都断开,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时,R2的电功率为0.4W。
4、(1)968W;(2)50Ω
【解析】
【详解】
解:(1)3000imp/kW h表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3000次,电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能
该电热水器的实际电功率
(2)由可得,该电热水器电热丝的实际电阻值
答:(1)小明测得该电热水器的实际电功率是968W;
(2)该电热水器电热丝的实际电阻值是50Ω。
5、(1)12.48W;(2)48.4Ω;(3)110℃
【解析】
【详解】
解:由图和题意可知,闭合开关S1和S2,电阻R1和R2并联,此时电路中的总电阻较小,据知,此时电热水壶处于加热状态;只闭合开关S1时,只有电阻R2工作,此时电路中的电阻较大,电热水壶处于保温状态;只闭合开关S1和S3时电动机和电阻R3串联再和R2并联,电磁泵将水抽出,电动机工作。
(1)闭合S1、S3时,电动机和电阻R3串联再和R2并联,已知此时电磁泵两端电压为12V,则由串联电路电压的规律可得,电阻R3两端的电压
U3=U-U泵=220V-12V=208V
这一支路的电流为
则电磁泵的电功率
P泵=U泵I=12V×1.04A=12.48W
(2)电热水壶处于加热状态且不抽水时,电阻R1和R2并联,根据可得,电路中的总电阻
(3)由可得,水烧2s后,电热水壶加热消耗的电能为
W=Pt=1000W×2s=2000J
瓶里的水烧干后,S2没有自动断开(仍然是加热状态),不计热损失,电流产生的热量全部被发热盘吸收,即
W=Q放=Q吸
设应将S1的断电温度设置为t℃,发热盘吸收的热量
Q吸=cm t=0.5×103J/(kg ℃)×0.5kg×(t℃-102℃)=2000J
解得
t=110℃
答:(1)电磁泵的电功率为12.48W;
(2)电热水壶处于加热状态且不抽水时,电路中的电阻是48.4Ω;
(3)应将S1的断电温度设置为110℃。苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热专项攻克
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、下列物理量中,以科学家的名字焦耳作为单位的物理量是( )
A.电压 B.电功 C.电阻 D.电功率
2、如图所示,闭合开关后,小灯泡比小灯泡暗,小明测得通过的电流远小于的电流。则与比较,以下判断正确的是( )
A.的电阻大 B.的两端电压大
C.的实际功率大 D.工作相同时间,消耗的电能多
3、图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为5V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C.当电流表示数为0.1A时,定值电阻R1消耗的电功率为0.5W
D.当电流表示数为0.6A时,电路消耗的总电功率为3.6W
4、在如图所示的家用电器中,消耗电能主要是用来产生热量的是( )
A.电熨斗 B.台式电风扇
C.电视机 D.笔记本电脑
5、如图是武汉临江大道使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A.光电池板是将光能转化为化学能
B.照明灯是将内能转化为电能
C.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
6、下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电视机 C.抽油烟机 D.电冰箱
7、下列仪表中,专门用来测量电流做功的是( )
A.电压表 B.电能表 C.电流表 D.万用电表
8、关于家庭电路和安全用电,下列做法正确的是( )
A.更换灯泡时先断开开关 B.电灯开关安装在零线和电灯之间
C.用铜丝代替保险丝 D.使用试电笔时,手不接触笔尾的金属体
9、在国际单位制中,电功率的单位是( )
A.欧姆 B.安培 C.焦耳 D.瓦特
10、下列说法中,最接近实际情况的是( )
A.家用电饭锅的正常工作电流大约是20mA B.家用白炽灯功率约为40W
C.人的正常体温约为39 D.物理实验用的导线的电阻约为1k
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图,电能表的示数为______kW h,有一用电器单独工作24min电能表转盘转过1000r,则此段时间内用了_____度电,该用电器的电功率为______W。
2、图所示电能表的示数为______kW·h。
3、如图甲,R1=10Ω,闭合开关S电流表A、A1偏转情况如图乙所示。则通过R2的电流I2为______A;电源电压为______V;R2的功率为______W。
4、如图所示电路,电阻R1标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程为0~15V,在a、b间接入电压可调的直流电源。闭合开关S后,为保证电路元件均不损坏,这个电路的最大功率是___________W,此时R1的电功率是___________W。
5、装有两节新干电池的手电筒,它的电压是______V;对人体来说只有______的电压是安全的。家庭电路中,使用试电笔时,不能使氖管发光的电线是______线。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、题图所示为模拟调光电路,电源电压恒为3V,灯泡标有“15V0.3A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“10Ω1A”字样。
(1)求灯泡正常发光时的电功率;
(2)求滑动变阻器接入电路的阻值最大时流过灯泡的电流。
2、在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压?
(2)电阻R2的阻值?
(3)电路消耗的总功率多少?
3、如图所示电路中,小灯泡L标有“”字样,,当、都闭合时,电流表示数为,这时小灯泡正常发光,求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)当、都断开时,小灯泡消耗的电功率。
4、人类正面临能源危机,为了找到更节能的光源,科学家做了大量的实验,实验发现下表中的IED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同。请通过计算回答下列问题:
(1)LED灯正常发光时的电流是多大?
(2)LED灯正常发光时的电阻是多大?
(3)正常工作10h,使用LED灯比白炽灯要节约多少电能?
类型 LED灯 白炽灯
发光原理 二极管发光 钨丝高温发光
额定电压 24伏 220伏
响应时间 10﹣9秒 10﹣3秒
额定功率 12瓦 100瓦
5、如图所示是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热丝R1的阻值为440Ω,电热器高温档的功率为990W。
(1)请写出低温挡时S1、S2两个开关的状态;
(1)低温档时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A.电压的单位是伏特,故A不符合题意;
B.电功的单位是焦耳,故B符合题意;
C.电阻的单位是欧姆,故C不符合题意;
D.电功率的单位是瓦特,故D不符合题意。
故选B。
2、A
【解析】
【详解】
AB.根据题意,两灯并联,根据并联电路电压的规律,两灯电压相等且等于电源电压,由通过的电流远小于的电流,由欧姆定律可知,的电阻大于的电阻,故A正确,B错误;
CD.根据题意,两灯并联,根据并联电路电压的规律,两灯电压相等且等于电源电压,由通过的电流远小于的电流,由电功率的公式可知,的实际功率小于的实际功率,根据可知,工作相同时间,消耗的电能少,故CD错误。
故选A。
3、D
【解析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流,从乙图可以看出通过R2的电流I与其两端电压电压U的关系。
A.由图乙可知,滑片P从最左端移动到最右端定值电阻
当滑片在最右端时
所以
电源电压
故A错误;
B.由图乙可知,当滑动变阻器两端电压为5V时,电路电流I=0.1A。此时滑片置于最右端,所以滑动变阻器最大阻值
故B错误;
C.当电流表示数为0.1A,电阻R消耗电功率为
P1==(0.1A)210Ω=0.1W
故C错误;
D.当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器阻值是0Ω,电路消耗总功率
故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
【详解】
A.电熨斗通电后主要是发热,把电能主要转化为内能,是电流的热效应,故A符合题意;
B.台式电风扇通电后主要是转动,把电能主要转化为机械能,故B不符合题意;
C.电视机通电后主要是发光和产生声音,把电能主要转化为光能、声能,故C不符合题意;
D.笔记本电脑通电后主要是把电能转化为光能和声能,故D不符合题意。
故选A。
5、C
【解析】
【详解】
A.光电池板是将光能转化为电能,而不是化学能,故A不符合题意;
B.照明灯工作时,将电能转化为光能,故B不符合题意;
C.风力吹动小风扇转动发电,将机械能转化为电能,故C符合题意;
D.蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将电能转化为化学能,故D不符合题意。
故选C。
6、A
【解析】
【详解】
A.电饭锅主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A符合题意;
B.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C.抽油烟机是利用电动机来工作的,将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D.电冰箱利用电动机带动压缩机来工作,将电能主要转化为机械能,故D不符合题意。
故选A。
7、B
【解析】
【详解】
A.电压表是测量电路两端电压的仪表,不能直接测量电功,故A不符合题意;
B.电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器,故B符合题意;
C.电流表可以直接测量电路中电流的大小,不能直接测量电功,故C不符合题意;
D.万用电表可以测量电压、电流、电阻的大小,但不能测量电功的大小,故D不符合题意。
故选B。
8、A
【解析】
【详解】
A.更换灯泡时,为保护电路同时保证安全用电,要断开开关,切断电路,故A正确;
B.在家庭电路中,为保证用电安全,开关要安装在火线和电灯之间,这样在开关断开后,电灯和火线脱离,避免人触电。如果安装在零线和电灯之间,即使开关断开,电灯不亮,电灯仍然和火线相连,容易使人触电,故B错误;
C.保险丝的作用是在电路中电流过大时,自动熔断,保护电路,其材料特点是电阻率大、熔点低。而铜丝电阻率小、且熔点高,不能代替保险丝,故C错误;
D.试电笔使用时,手要接触笔尾的金属体,这样可以在电源线、试电笔,人体之间形成通路,如若物体带电,试电笔氖管发光。如果不接触笔尾金属体,不管物体带不带电,试电笔氖管都不发光,不能检验物体是否带电。故D错误。
故选D。
9、D
【解析】
【详解】
电阻的国际单位为欧姆Ω,电流的国际单位为安培A,功的国际单位是焦耳J,电功率的国际单位为瓦特W,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10、B
【解析】
【详解】
A.家用电饭锅的正常工作的功率约为2000W,电流大约是
故A不符合题意;
B.家用白炽灯泡的功率较小,约为40W,故B符合题意;
C.人的正常体温约为,故C不符合题意;
D.物理实验用的导线的电阻很小,可以忽略不计,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 1931.6 0.4 1000
【解析】
【详解】
[1]电能表上示数的最后一位为小数点后一位,由图可知电能表的示数为1931.6kW h。
[2]电能表转盘转过1000r用电器消耗的电能
[3]用电器的功率
2、2457.4
【解析】
【详解】
电能表表盘上的五位数字其中最后一位是小数点后第一位,因此读数为2457.4kW·h。
3、 1.2 3 3.6
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的偏角相同,所以,电流表A的量程为0~3A,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则通过R1支路的电流I1=0.3A,所以,通过R2的电流为
I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A
[2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律得,电源的电压为
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
[3]由[1][2]中分析可知,R2的功率为
P2=UI2=3V×1.2A=3.6W
4、 6.48 2.16
【解析】
【详解】
[1][2]闭合开关S后,R1、R2并联,电流表A1、测量干路电流,A2测量R2中电流,电压表测量各支路两端电压(或电源电压)。根据欧姆定律得,两电阻两端允许的最大电压分别为
故为了保证电路元件均不损坏,电源电压(或R1、R2两端电压)U最大为3.6V。根据得, R1的电功率是
电路的最大功率是
5、 3 不高于36 V 零
【解析】
【详解】
[1]一节干电池电压为1.5V,故两节新干电池的手电筒,它的电压是3V。
[2]人体触电的程度与电流的大小和持续时间的长短有关。对人体来说,只有不高于36V的电压是安全的。
[3]火线与大地间的电压为220V,零线与大地间的电压为零。所以,使用试电笔时,不能使氖管发光的电线是零线。
三、计算题
1、(1)4.5W;(2)0.05A
【解析】
【详解】
解:(1)由题意可知,灯泡的额定电压为U=15V,额定电流为I=0.3A,故由P=UI可知,灯泡正常发光时的电功率为
P=UI=15V×0.3A=4.5W
(2)由灯泡的额定电压与额定电流可得,灯泡的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为R=10Ω,因灯泡与滑动变阻器串联,故可知电路中的总电阻为
R总=RL+R=50Ω+10Ω=60Ω
因电源电压为U源=3V,故由欧姆定律可得此时流过灯泡的电流为
答:(1)灯泡正常发光时的电功率为4.5W;
(2)流过灯泡的电流为0.05A。
2、(1)3V;(2)15Ω;(3)1.5W
【解析】
【详解】
解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,电源的电压
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流
由得,R2的阻值
(3)电路消耗的总功率为
答:(1)电源电压为3V;
(2)电阻R2的阻值为15Ω;
(3)电路消耗的总功率为1.5W。
3、(1);(2);(3)
【解析】
【详解】
解:(1)当、都闭合时,与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以电源电压
(2)由可得,灯泡正常发光时通过灯泡的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过的电流
由欧姆定律可得,电阻的阻值
(3)由可得,灯泡的电阻
当、都断开时,与串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和及欧姆定律可得,电路中的电流
小灯泡消耗的电功率
答:(1)电源电压为;
(2)电阻的阻值是;
(3)当、都断开时,小灯泡消耗的电功率为。
4、(1);(2);(3)
【解析】
【详解】
解:(1)LED灯正常发光时的电流是
(2)LED灯正常发光时的电阻是
(3)正常工作10h,使用LED灯比白炽灯要节约
答:(1)LED灯正常发光时的电流是;
(2)LED灯正常发光时的电阻是;
(3)正常工作10h,使用LED灯比白炽灯要节约。
5、(1)S1闭合、S2断开;(2)0.5A;(3)55Ω
【解析】
【详解】
解:(1)当电路中只接入一个电热丝时,电路中的电流比较小,根据公式P=UI可知,此时为低温挡,因此开关S1闭合、S2断开时,电路只接入R1时,电热器处于低温挡;
(2)电热器处于低温挡时,电路中因只接入R1,电源电压为220V,故通过电路电流为
(3)当把开关S1和S2都闭合时,电路处于高温挡,此时R1和R2并联接入电路,由题意可知高温挡的总功率为990W,则根据公式P=UI可知,电路中的总电流为
根据并联电路中电流的特点可知,通过电热丝R2的电流为
I2=I′-I1=4.5A-0.5A=4A
根据可得电热丝R2的阻值
答:(1)开关S1闭合、S2断开时,电热器处于低温挡;
(2))低温档时通过电路的电流是0.5A;
(3)电热丝R2的阻值为55Ω。