2022年最新沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率专题测试试题(含解析)

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名称 2022年最新沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率专题测试试题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2022-04-06 13:00:10

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文档简介

沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率专题测试
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、将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则(  )
A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
B.两只灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W
D.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
2、长短、粗细均相同的保险丝和铜丝,分别接到线路板上A、B间和C、D间,如图所示。移动滑动变阻器的滑片,发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是(  )
A.保险丝的电阻比铜丝的大
B.通过保险丝的电流比铜丝的大
C.相同时间电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D.为了用电安全,禁止用铜丝代替保险丝
3、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,下列判断正确的是(  )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大
C.电路中的总电阻变大 D.电路消耗的总功率变大
4、下列数据中最接近生活实际的是(  )
A.家用液晶电视机的额定功率约为2000W
B.手机的锂电池电压一般为36V左右
C.家用电热水壶烧水时的电阻约为1000Ω
D.家用电风扇正常工作时的电流约为0.2A
5、如图所示,对于电能表面板上的一些参数的理解,下列说法正确的是(  )
A.此表是测量电功率的仪器
B.此时电能表的读数为586.6J
C.10(20)A中的20A是指这个电能表中通过的电流是20A
D.720r/(kW·h)指电路每消耗1千瓦时电能,转盘转过720转
6、在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让某电水壶工作3min,其铭牌如图所示测得电能表指示灯闪烁120次,若只让另一个家用电器工作6min,电能表指示灯闪烁的次数为36次,此电器最可能是(  )
电热水壶铭牌 型号:MK-10DO3A 额定电压:220V 额定功率:1kW 装水容量:1L
A.电风扇 B.电视机
C.电热水器 D.洗衣机
7、如图甲所示电路,电源电压不变,电流表的量程为“0~3A”,小灯泡L的规格为“6V 3W”,忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2,当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中,滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示,且当滑片滑到b端时,滑动变阻器的阻值为Rb,电流表的示数为0.3A;只闭合开关S1,小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法不正确的是(  )
A. B.电源电压U=18V
C.R1的阻值为24Ω D.开关均闭合,R2的变化范围为8~24Ω
8、如图所示,电源电压恒为18V,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为30Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”,在确保各个元件安全的前提下移动滑片和闭合开关,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关S1,滑动变阻器的取值范围为0~25Ω
B.闭合开关S1,R1消耗的功率范围为2.025W~32.4W
C.闭合开关S2,电压表V2的示数变化范围为9V~12V
D.闭合开关S2,电路消耗的总功率范围为5.4W~36W
9、L1标有“6V 3W”字样,L2的电阻是4Ω,把L1和L2串联后接入电路中都刚好正常发光,那么L2的额定电压和额定功率分别:( )
A.2V 1W B.8V 2W C.3V 3W D.2V 4W
10、家庭电路中,电功率都是100W的电烙铁、电视机、电吹风,同时工作相同的时间,产生热量最多的是(  )
A.电烙铁 B.电视机 C.电吹风 D.不能确定
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题3分,共计15分)
1、如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,额定电压为6V的小灯泡恰好正常发光,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,则电源电压为______V;当滑动变阻器的滑片在最右端时,小灯泡L的实际功率为______W
2、家用电熨斗的铭牌上标有“220V880W”的字样,其中电功率“880W”表示的物理意义是______。
3、在一次探险活动中,探险队需要生火,在没有打火机等取火工具的情况下,探险队长将口香糖的锡箔纸剪成了类似图所示的形状,然后将M、N分别接在从手电筒中取出的干电池正负两极上。根据你的判断,温度最高最适合点火的位置是______,理由是______。
4、小明家电能表表盘上标有“3000r/kW·h”的字样,将某电热器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表转盘转动了300转,则该用电器在这段时间内消耗的电能是______kW·h,该电热器的额定功率是______W,电阻是______Ω。
5、如图所示电路,电源电压不变,当开关S1和S2都闭合时,两灯均正常发光(灯丝电阻不变),电压表示数为6V,电流表示数为0.3A.若将两表互换位置,并将开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.2A,此时灯泡L1和L2的实际功率之比为_______; 交换电表前,通过各开关的断开与闭合电路消耗的最大功率为_______W。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、南开中学物理科技小组设计了一个如图甲所示的电子身高测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表改装成身高显示仪,电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长,每1cm的阻值大小为0.1Ω,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~3A”,身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V,电流表示数为1A。求:
(1)该测量仪可测量的身高最小值h0;
(2)电源电压U和定值电阻R0的大小;
(3)科技小组成员在调试身高测量仪的过程中发现,被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变,但两电表示数的乘积却可能不变;若身高不同的小南和小开站上该测量仪后,均能使两电表示数乘积为9,求小南和小开的身高差。
2、如图甲所示,是小一同学设计的一款称重仪,电源电压为4.5V保持不变,,电压表量程为0~3V,滑片P只能在长为30cm的粗细均匀的电阻丝上自由滑动,不计摩擦;阻值不计的金属弹簧伸长量与挂钩受到的拉力大小的关系如图乙所示,当挂钩上未挂物体时滑片P在的最上端;小一在挂钩处挂上一个置于水平地面上的重力为20N的物块M,闭合开关S,经过测算把电压表盘改装为重力显示表盘。求:
(1)当挂钩上未挂物体时,求电路中的电流;
(2)当电压表示数为1.5V时,求电阻的功率;
(3)当M被吊离地面时,电压表的示数为3V,在电路安全情况下要使称重仪达到最大称量,若只能更换,求的最小阻值。
3、如图所示电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“8V 4W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.7A.求:
(1)此时通过灯泡L的电流;
(2)定值电阻R的阻值。
4、如图(1)所示,电源电压恒为9V,S闭合时,小灯泡L正常发光;若在电路中再串联一个电阻R2,且R2=3R1,如图(2),S闭合时,小灯泡L的功率为额定功率的四分之一,R1、R2的总功率为3W。不考虑温度对小灯泡的电阻影响。求:
(1)小灯泡的额定电压;
(2)小灯泡的额定电功率。
5、将电阻R1接在电压为16V的电源两端,R1的阻值为10Ω。
(1)求通过电阻R1的电流I1。
(2)求通电10秒钟,电流通过电阻R1所做的功W1。
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱(0999.9Ω)、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图所示电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使______,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R;
②仍闭合开关S1,将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额;
③在步骤②的基础上,将R1阻值调为0,R2的滑片______(填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为I;
④则小灯泡额定功率的表达式为:P=______(用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将______和______互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
2、如图所示,是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的______不相等;
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是______;
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化,______(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越______(选填“大”或“小”),导体中产生的热量越多。
3、在“探究电流产生的热量与电流大小的关系”的实验中,实验电路如图1所示,其中R1>R2。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1加热的煤油,在实验一中温度升高Δt1,在实验二中温度升高Δt1′,则Δt1′______2Δt1(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系(选填“成”或“不成”)。实验中,用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤,也可以得出相同的结论;
(2)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体,并接入两根阻值______的电阻丝(选填“相同”或“不同”),就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为______(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
AD.由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为
因串联电路中各处的电流相等,且I1>I2,所以,两只灯泡串联后接在电源两端时,它们不可能同时正常发光,且灯泡发光时电路中允许通过的最大电流为0.5A,故AD不符合题意;
B.由可得,两灯泡的电阻分别为
即R1>R2,则两只灯泡发光时,由
P=UI=I2R
可知,灯泡L1的实际功率较大,其发光较亮,故B不符合题意;
C.灯泡L1正常发光时,电路中的电流
I=I1=0.5A
灯泡L2的实际功率
P2实=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W
故C符合题意。
故选C。
2、B
【详解】
A.保险丝是使用的导电性能较差的铅锑合金材料,长短、粗细均相同的保险丝和铜丝,保险丝的电阻大,故A正确,不符合题意;
B.保险丝和铜丝是串联在电路中,根据串联电路电流处处相等可知,通过保险丝的电流和铜丝的电流一样大,故B错误,符合题意;
C.根据焦耳定律可知,通过保险丝和铜丝的电流相等,保险丝的电阻比铜丝大,则相同时间电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多,故C正确,不符合题意;
D.因为铜丝与保险丝相比,在其他条件一定时,铜丝的电阻较小,在相同时间内发热较少,并且铜的熔点高,不容易熔断,所以为了用电安全,禁止用铜丝代替保险丝,故D正确,不符合题意。
故选B。
3、D
【详解】
ABC.由图可知,电阻R2和变阻器R1串联,电压表测变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,变阻器连入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表示数变大,由串联分压可知,变阻器的电阻变小,则电压表的示数变小,故ABC错误;
D.电路中的电流变大,电源电压不变,由P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
4、D
【详解】
A.液晶电视机的正常工作的电流为1A左右,所以额定功率约为
故A不符合题意;
B.手机锂电池的工作电压约为3.7V,故B不符合题意;
C.家用电水壶额定功率会在1000W左右,正常工作时电阻
故C不符合题意;
D.家用电风扇的功率较小,正常工作时的功率为44W左右,所以电流约为
故D符合题意。
故选D。
5、D
【详解】
A.此表的单位是kW·h,此表是测量消耗电能(电功)的仪器,故A错误;
B.此表的单位是kW·h,读数为586.6kW·h,故B错误;
C.电能表上20A表示平时工作允许通过的最大电流为20A,故C错误;
D.“720r/(kW·h)” 表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过720转,故D正确。
故选D。
6、B
【详解】
电能表指示灯每闪烁一次消耗的电能相同。已知热水壶的额定功率为1000W。由公式W=Pt可得

解得
P=150W
电风扇、电视机、电热水壶、洗衣机中,功率最接近150W的是电视机。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7、D
【详解】
A.只闭合S2,L与R2串联,通过二者的电流相等。根据图像,R2的功率占总功率的80%,则L的功率占总功率的20%,L与R2的功率比
根据,电流相同时,功率比等于阻值比,则
故A正确,不符合题意;
B.灯泡的电阻
滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻
只闭合S2,滑片在b点时电路的总电阻
电源电压
故B正确,不符合题意;
C.只闭合S1时L与R1串联,此时L可以正常发光,说明L两端的电压为6V,则R1两端的电压为12V,根据串联电路分压规律,元件两端的电压比等于电阻比,所以
所以
故C正确,不符合题意;
D.开关全部闭合时,L被短路,R1,R2并联,电流表测量总电流,此时R1的电流
为了保证安全,总电流不能超过3A,则R2的最大电流
此时R2的阻值最小
所以R2的变化范围为,故D错误,符合题意。
故选D。
8、B
【详解】
A.由电路图可知,闭合开关S1后,R1与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,由串联电路电阻等比例分压可知,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,其两端的电压越大,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,由滑动变阻器的规格可知,此时其接入的电阻为Rmax=30Ω,故此时电路中的最大阻值为
R总=R1+Rmax=10Ω+30Ω=40Ω
故由欧姆定律可得,此时电路中的最小电流为
此时滑动变阻器两端电压为
小于电压表的最大测量值,故可知滑动变阻器接入电路中的最大值为30Ω,当滑动变阻器接入电路中的阻值越小时,电路中的电流越大,当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时,此时电路为R1的简单电路,由欧姆定律可得,此时电路中的最大电流为
小于电流表能测量的最大值及滑动变阻器能允许通过的最大电流,故可知滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0,即滑动变阻器的取值范围为0~30Ω,故A错误;
B.闭合开关S1时,由P=I2R可知,电路中的电流越大,R1消耗的功率越大,因此时电路中的最小电流为I1=0.45A,最大电流为I2=1.8A,故由P=I2R可知,R1消耗的最小功率为
P1=I12R1=(0.45A)2×10Ω=2.025W
R1消耗的最大功率为
P2=I22R1=(1.8A)2×10Ω=32.4W
即R1消耗的功率范围为2.025W~32.4W,故B正确;
C.由电路图可知,闭合开关S2,R2与滑动变阻器串联接入电路,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流,同理可知,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,此时R2两端电压最小,此时电路中的总电阻为
R′总=Rmax+R2=30Ω+30Ω=60Ω
由欧姆定律可得,此时电路中的最小电流为
则此时R2两端的最小电压为
U2min=I小R2=0.3A×30Ω=9V
因电压表V2的量程为0~15V,故可知R2两端电压最大为U2max=15V,则此时滑动变阻器两端电压为
UR=U-U2max=18V-15V=3V
此时电路中的最大电流为
故可知电压表V2的示数范围为9V~15V,故C错误;
D.闭合开关S2时,由P=UI可知,电路中的电流越大,电路消耗的总功率越大,因电路的最小电流为I小=0.3A,最大电流为I大=0.5A,故由P=UI可得,电路消耗的最小功率为
P小=UI小=18V×0.3A=5.4W
电路消耗的最大功率为
P大=UI大=18V×0.5A=9W
即电路消耗的总功率范围为5.4W~9W,故D错误。
故选B。
9、A
【详解】
根据题意,由串联电路电流的规律及可得L1正常工作时的电流为
由欧姆定律可得L2正常工作时的电压为
所以L2的额定功率为
所以那么L2的额定电压和额定功率分别“2V 1W”。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10、A
【详解】
因为家庭电路中U=220V,所以三种用电器的实际功率:P=P额=100W;又因为W=Pt,工作相同的时间,所以三种用电器消耗的电能相同;电吹风将电能转化为机械能和内能,电视机将一部分电能转化为光能,电烙铁将电能全部转化为内能,所以产生热量最多的是电烙铁。故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
二、填空题
1、12 1
【详解】
由电路图可知,灯泡L、定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
[1]当滑片位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电压表示数V1为0,电路的电阻最小,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流
I大=1.0A
已知额定电压为6V的小灯泡恰好正常发光,则灯泡两端电压
UL=U额=6V
由图乙可知,电压表V2的示数为6V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压为
U=UL+U0=6V+6V=12V
[2]当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流
I小=0.5A
电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为3V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡两端的实际电压为
UL实=U﹣U0′﹣UR=12V﹣3V﹣7V=2V
则灯泡的实际功率为
PL实=UL实I小=2V×0.5A=1W
2、电压为220V时,电熨斗的额定功率是800W
【详解】
用电器正常工作时的电压叫额定电压,在额定电压下工作时的功率叫额定功率,电熨斗的铭牌上“220V880W”,意思是电熨斗的额定电压时220V,880W是指电熨斗两端的电压为220V时,电熨斗的额定功率是800W。
3、c 见解析
【详解】
[1]锡箔纸剪成中间狭窄的形状,中间部分横截面积小、电阻大。温度最高最适合点火的位置是c。
[2]锡箔纸是导体,用锡箔纸接在电池的两极形成了电源短路,此时电路中迅速产生大量热量,根据焦耳定律Q=I2Rt知,在电流和时间相同时,锡箔纸中间狭窄的地方,即c处电阻较大,产生的热量多,使温度先达到锡箔纸的着火点而使之燃烧。
4、0.1 200 242
【详解】
[1]该用电器在这段时间内消耗的电能是
[2]该电热器的额定功率是
[3]家庭电路的电压是220V,根据欧姆定律和电功率公式,可求得
5、2:1 5.4
【详解】
开关S1和S2都闭合时,灯泡L1和L2并联,A测L1的电流,V测并联电路的电压及电源电压,故电源电压U=6V;只闭合S1,将两电表位置互换后,L1、L2串联。
[1]L1的电阻
串联时的总电阻
L2的电阻
串联时两灯的实际功率之比
[2]两电表位置互换之前,开关S1和S2都闭合时两灯并联,电路的功率最大,最大值为
三、计算题
1、(1)80cm;(2)15V,;(3)50cm
【详解】
解:(1)由图可知,定值电阻R0与电阻丝R串联,电流表测电路电流,电压表测电阻丝R两端电压。根据题意由欧姆定律可得身高为170cm时R的阻值为
根据题意可知R接入电路的长度为
该测量仪可测量的身高最小值
(2)由乙图可知,当电压为5V时R接入的长度为
R此时的阻值为
此时电路中的电流为
根据串联电路的分压规律有


联立①②解得

(3)小南和小开测量身高时,两电表示数乘积均为9,即R的两次功率值均为9W,由欧姆定律及得
解得

故小南和小开的身高差为
答:(1)该测量仪可测量的身高最小值h0为80cm;
(2)电源电压U为15V,定值电阻R0的阻值是;
(3)小南和小开的身高差是50cm。
2、(1)0.15A;(2)0.15W;(3)45Ω
【详解】
解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2滑片上部分两端的电压,电源电压保持不变,当挂钩上未挂物体时,滑片P在R2的最上端,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路中只有R1工作,此时电路中的电流为
(2)当电压表示数为1.5V时,滑动变阻器两端的电压U2=1.5V,由串联电路电压规律可知,电阻R1两端的电压
U1=U-U2=4.5V-1.5V=3V
R1通过的电流
由串联电路中的电流处处相等得,R2通过的电流
IR2=IR1=0.1A
则电阻R2的功率
PR2=U2IR2=1.5V×0.1A=0.15W
(3)当M被吊离地面时,对金属弹簧的拉力为20N,由图乙可知弹簧伸长20cm,此时电压表的示数为3V,则R1两端的电压为1.5V,R2两端的电压是R1两端的电压的两倍,由串联分压,分得的电压与电阻成正比可知,R2的电阻
R2=2R1=2×30Ω=60Ω
由R2接入电路中的电阻与长度成正比可知,当R2全部接入电路中时的电阻为
当R2全部接入电路中,且电压表示数为3V时,称重仪达到最大称量。由串联分压,分得的电压与电阻成正比可知,此时R1接入电路中的最小阻值为
答:(1)当挂钩上未挂物体时,求电路中的电流为0.15A;
(2)当电压表示数为1.5V时,电阻R2的功率为0.15W;
(3)R1的最小阻值为45Ω。
3、0.5A 40Ω
【详解】
解:(1)当开关S闭合时,灯泡L正常发光,此时通过灯泡L的电流
(2)灯泡L和电阻R并联,则通过电阻R的电流为
定值电阻R的阻值为
答:(1)通过灯泡L的电流0.5A;
(2)定值电阻R的阻值是40Ω。
【点睛】
4、(1)6V;(2)6W
【详解】
解:
(1)S闭合,R1、L串联,且灯L正常发光,如图(1)所示。(图中UE表示灯泡的额定电压)。根据串联电路电流特点,有
………①
S闭合,R1、R2、L串联,且灯L功率为正常发光四分之一,如图(2)所示。此时灯丝电阻不变由,根据得
R1、R2总电阻为
根据串联电路电流特点,有
…………②
解①②有
(2)如图(2),S闭合,R1、R2、L串联,灯泡端压为
R1、R2两端总电压为
根据串联电路功率分配关系
小灯泡的额定电功率为
答(1)小灯泡的额定电压为6V。
(2)小灯泡的额定电功率为6W。
5、(1)1.6A;(2)256J
【详解】
解:(1)根据欧姆定律可得
(2)根据公式可得
答(1)通过电阻R1的电流为1.6A。
(2)通电10秒钟,电流通过电阻R1所做的功为256J。
四、实验探究
1、电流表示数为I额 保持不动 R1 R2
【详解】
①[1]闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使电流表示数为I额,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R,电源电压
U=I额RL+I额R
仍闭合开关S1,将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额,灯泡正常工作的电阻
RL=R2
③[2]在步骤②的基础上,将R1阻值调为0,R2的滑片位置保持不变,此时R2的阻值与灯泡正常工作时的阻值相同,读出电流表示数为I,电源电压
U=IR2
④[3]由上面的式子可求得
因此灯泡额定功率为
⑤[4][5]将电阻箱R1、滑动变阻器R2交换位置,可测灯泡额定功率。闭合S1,将S2接1,调R2将电流表示数调为I额;将S2接2,只调R1,使电流表示数调为I额,根据等效替代,R1可读数,此时的阻值R1为灯泡正常发光时的阻值,额定功率为
2、电流 转换法 甲 大
【详解】
(1)[1]乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联,起分电流的作用。甲容器内部的电阻在干路中,通过它的电流大于通过乙容器内部电阻的电流,所以乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等,因为左右容器内两导体的阻值相等,必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。
(2)[2]实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。
(3)[3][4]由图知,A管的液面高度差比B管的液面高度差大,说明甲容器中气体膨胀程度较大,温度上升得较高,因此甲容器中电阻产生的热量较多;两个电阻的阻值相同,通电时间相同,但电流不同,通过甲的电阻的电流大;由此可得:在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,电流产生的热量越多。
3、大于 不成 相同
【详解】
(1)[1][2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,电阻丝产生的热量是原来的4倍;所以用电阻丝R1加热的煤油,温度升高Δt1′大于2Δt1,该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
(2)[3]在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体,并接入两根阻值相等的电阻丝,可以探究两种不同液体的吸热性质。
[4]电阻丝产生的热量Q=I2Rt,不计热量损失,液体吸收的热量
Q吸=Q=cmΔt