沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率课时练习
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、如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电饭锅
C.电冰箱 D.笔记本电脑
2、下列说法符合实际的是( )
A.家用电视机正常工作的功率为20kW
B.手机工作电流约20A
C.只要电压不高于220V,对人体就是安全的
D.教室里日光灯正常工作的电流大约为0.2A
3、在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置滑到最右端的过程中,R2的电功率不可能( )
A.始终变小 B.始终变大
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
4、下面的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.抽油烟机 B.笔记本电脑 C.洗衣机 D.电饭煲
5、下列物理量最接近实际的是( )
A.冰箱冷冻室的温度约为18°C B.人体的安全电压不高于36V
C.家用电风扇的功率约为500W D.家用空调额定电流约为0.1A
6、 “中药”是中华瑰宝。如图甲的一款全自动电煎药壶,它有“加热”和“保温”两个挡位,温控开关在温度过高时自动断开,煎药壶进入保温状态。简化电路如图乙。下列说法错误的是( )
A.开关S1和S2中,S2是温控开关 B.只闭合S1,煎药壶处于加热状态
C.同时闭合S1、S2,电路总功率最大 D.同时闭合S1、S2,电路总电阻最小
7、下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电风扇 C.电饭锅 D.电视机
8、关于电源和用电器,下列说法中正确的是( )
A.电源是利用电能的装置
B.电源是把其他形式能量转化为电能的装置
C.用电器是把电能转化为化学能的装置
D.充电电池只能做电源,不能做用电器
9、甲乙两个小灯泡串联,闭合开关,甲乙两灯两端的电压之比为1∶2,工作一段时间后甲乙两灯消耗的电能之比是( )
A.1:2 B.3:1 C.2:1 D.1:3
10、如图标出了电能表面板上的一些参数,下列相关说法正确的是( )
A.此表是测量电功率的仪器
B.此时电能表的读数为5866kW·h
C.“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A
D.“720 r / (kW·h)”指电路每消耗1 kW·h电能,转盘转过720转
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、一只标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为8V的电路中,为使其正常发光,应_______(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变),该电阻通电20s产生的热量是_______J。
2、实验是学生学好物理的重要手段,也是中学生必备的基本技能之一。请结合使用过的物理仪器解答以下问题:
(1)如图一所示,电压表的示数是_______V,电流表的示数是______A,电阻箱的阻值是______Ω。
(2)小林家6月底电能表示数如图二所示,5月底电能表示数为830.6kW h,那么6月份他家消耗了______kW h的电能。若该家庭单独让空调机工作,测得1min内电能表转盘转了50转,则空调消耗的电能为_______kW h。
(3)如图乙所示是实验员教师常备的电表,使用该表所测量的物理量是_______,图中示数是_______Ω。
3、如图所示,电源电压不变,当开关闭合、和断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总功率为,再将滑片滑至最左端,有一只电表的示数变为原来的,则的最大阻值是的___________倍;当开关和闭合、断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至距左端处时,的功率减小了0.15W;当所有开关闭合,滑片在最左端时,电路的总功率为,两只电流表示数相差0.2A,已知,则___________W。
4、如图所示电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为R1,R2和R3为定值电阻。当只闭合开关S1,且滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表的示数为U1,滑动变阻器消耗的电功率为P1。当只闭合开关S2时,电压表的示数为U2,电流表的示数为0.3A,R3消耗的电功率为0.9W。当开关S1、S2和S3都闭合,且滑动变阻器的滑片位于最右端时,滑动变阻器消耗的电功率为P2。已知,,则 =______。当开关S1、S2和S3都闭合,且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路消耗的总功率为______W。
5、如图所示,这是某电饭锅的内部简化电路图,其中R1、R2为电热丝,且R1∶R2=1∶9,通过调节开关可实现加热和保温两种工作状态。则开关S闭合时,电饭锅处于________状态。该电饭锅的加热功率与保温功率之比为________。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、小亮家新买了一台美的电饭锅,它有加热和保温两种功能,电饭锅的原理简图如图所示,电饭锅的铭牌内容如下表。求:
(1)电饭锅处于保温状态时,电路中的电流;
(2)电饭锅处于加热状态时,30min消耗的电能为多少kW·h?
(3)R2的阻值。
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 44W
最大容积 3L
2、在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 2 A”字样,电流表的量程选择“0~3 A”。只闭合开关S1,电流表的示数为0.8 A;再闭合S2,电流表的示数为1.2 A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2接入电路的阻值;
(3)该电路的最大电功率。
3、天气变冷,小亮妈妈给小亮买了块暖桌垫如图所示,小亮把手放在桌垫上感到特别暖和,通过观察和研究,他了解到该桌垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位,“高温”挡功率为72W,“低温”挡功率为36W。该桌垫的电路简图如图所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝。
(1)当桌垫处于“高温”挡加热时,通过桌垫的电流是多少安?
(2)电热丝R2的阻值是多少欧?
(3)该桌垫在高温挡工作10min产生的热量是多少焦?
4、如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=20Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样,只闭合开关S1,电流表的示数为0.9A;同时闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数变为1.5A。求:
(1)电源电压为多少?
(2)定值电阻R2的阻值?
(3)只闭合开关S3,在电路安全情况下,当电路总功率最大时,滑动变阻器R3在20s内消耗的电能?
5、如图是一种自动测量汽车油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的滑动变阻器,油量表是由量程为“0~0.6A”的电流表改装而成。电源电压恒为12V,R0=10Ω。当油箱中有55L汽油时,油量表的指针满偏(即指针指在电流表最大刻度处);当滑片P刚好在R的中点时,此时电路中电流为0.1A,油量表的示数为5L。求:
(1)油箱装满汽油时R0消耗的电功率;
(2)滑动变阻器R的最大阻值;
(3)油箱中汽油的体积V和滑动变阻器连入电路电阻R的关系式为V=60L﹣0.5L/Ω·R。则当电路中电流为0.4A时,油箱里还有多少L的汽油。
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(_________)
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(选填标号)
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合 C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向________(选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为________W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点________(选填“A”或“B”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=_________。
2、小明用如图甲所示的电路探究电流产生的热量与电阻的关系。
(1)两个烧杯中应装质量相等、初温相同的________(选填“同种液体”或“不同液体”);
(2)小明将两个烧瓶里的电阻丝改为并联探究电热与电流的关系,他的操作是_______(选填“正确”或“错误”)的;
(3)如果用该装置来探究水和煤油的吸热能力,除了在A、B两个烧瓶分别装质量相等的水和煤油,还要调整两瓶里电阻丝的阻值_______(选填“相等”或“不相等”);闭合开关后,__________瓶中的温度计示数升高的快;
(4)如果用图乙所示装置探究电热跟什么因素有关,该装置左右两个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连。该装置通过观察U形管中_______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;通电一段时间,_______(选填“左”或“右”)瓶内的电阻丝产生的热量多,这说明电流产生的热量多少与_______有关。
3、用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A,额定电压小于3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。______
(2)连接电路时,开关应处于______(填“断开”或“闭合”)状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______(填“a”或“b”) 端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(填序号)。
A.更换小灯泡;B.检查电路是否断路;C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)问题解决后,当滑片处于某位置时电流表示数如图乙所示,示数为______A。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(填“左”或“右”)端移动,使电流表示数为0.2A。
(5)移动滑片P,记录多组数据,绘制成I﹣U图像。根据图丙所给信息,计算出小灯泡的额定功率是______W;
(6)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡亮度越大。但某同学发现:标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是______(填序号)。
A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功不同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A.电风扇工作时主要把电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.电饭锅工作时电能全部转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B符合题意;
C.电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.笔记本电脑工作时主要将电能转化为声能、光能等,故D不符合题意。
故选B。
2、D
【详解】
A.家用电视机正常工作的功率约为100W,故A不符合题意;
B.手机正常工作时的工作电流约为150mA,故B不符合题意;
C.人体的安全电压是不高于36V,故C不符合题意;
D.教室里的日光灯的功率约为40W,由P=UI可得正常工作时的电流约为
故D符合题意。
故选D。
3、C
【详解】
由电路图知,两个电阻串联在电路中,因串联电路处处电流相等,且电路的总电阻等于各分电阻之和,则电路电流
当滑动变阻器的滑片P置于某一位置时,变阻器接入电路的阻值为Rx,则变阻器的功率
这是一个关于的二次函数,据二次函数的性质知:
当R1≤Rx当R1≤Rx当R1故选C。
4、D
【详解】
电流的热效应是指用电器把电能主要转化为内能。
AC.抽油烟机和洗衣机属于电动类家用电器,此类用电器的原理是磁场对通电线圈产生力的作用,使通电线圈转动,主要把电能转化为机械能,故AC不符合题意;
B.笔记本电脑属于信息类用电器,工作时电能转化为光能、机械能、内能等,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.电饭煲属于电热类用电器,主要把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故D符合题意。
故选D。
5、B
【详解】
A.冰箱冷冻室的温度约为负18°C,故A不符合题意;
B.经验表明,人体的安全电压不高于36V,故B符合题意;
C.家用电风扇的功率约为50W,故C不符合题意;
D.家用空调额定电流约为5A,故D不符合题意。
故选B。
6、B
【详解】
A.如图乙电路图为并联电路,S1在干路上,S2在支路上,若S1是温控开关,该电路就不存在保温状态。所以S2是温控开关,故A正确,不符合题意;
B.只闭合S1时,电路中只有R1,相比S2也闭合时,电流减小,由P=UI得,此时电功率较小,因此煎药壶处于保温状态,故B错误,符合题意;
C.同时闭合S1、S2,电阻R1、R2同时工作,此时干路电流最大,由P=UI得,此时电功率最大,故C正确,不符合题意;
D.同时闭合S1、S2,干路电流最大,由欧姆定律推导式可知,此时电路总电阻最小,故D正确,不符合题意。
故选B。
7、C
【详解】
A.洗衣机工作时将电能主要转化为机械能,没有利用电流的热效应工作,故A不符合题意;
B.电风扇工作时将电能主要转化为机械能,没有利用电流的热效应工作,故B不符合题意;
C.电饭锅主要是利用电流的热效应将饭煮熟的,故C符合题意;
D.电视机工作时,电能主要转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选C。
8、B
【详解】
AB.电源是把其他形式的能量转化为电能的装置,故A错误,B正确;
C.用电器是把电能转化为其他形式能量的装置,例如电风扇把电能转化为机械能,电热水壶把电能转化为内能等等,故C错误;
D.充电电池在充电时消耗电能,是用电器,在放电时把其他形式的能量转化为电能,是电源,故D错误。
故选B。
9、A
【详解】
甲乙两个小灯泡串联,所以通过甲乙灯泡的电流相等,由可知在相同时间内消耗的电能之比等于灯泡两端电压之比,即1:2。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10、D
【详解】
A.电能表是测量电功的仪器,故A错误;
B.电能表最后一位数字为小数,读数为586.6kW·h,故B错误;
C.“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表的额定最大电流,电能表工作时的电流不应超过20A,故C错误;
D.“720 r / (kW·h)”指电路每消耗1 kW·h电能,转盘转过720转,故D正确。
故选D。
二、填空题
1、串 20
【详解】
[1][2]由题知,电源电压大于灯泡的额定电压,所以,为使该灯泡正常发光,应串联一个电阻分压,由串联电路的电压特点可得,灯泡正常发光时串联电阻R两端电压
UR=U-UL=8V-6V=2V
因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流
串联电阻的阻值
该电阻通电20s所产生的热量
Q=I2Rt=(0.5A)2×4Ω×20s=20J
2、2.9 0.26 3608 101 0.02 电阻 6
【详解】
(1)[1]电压表的使用量程是0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压表的示数是2.9V。
[2]电流表的使用量程是0~06A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电压表的示数是0.26A。
[3]电阻箱接入电路的阻值
(2)[4]电能表的读数时,最后一位是小数,单位为,则他家6月份消耗的电能为
[5]电能表转盘转动50转消耗的电能
(3)[6]根据表头所标的物理量Ω可知,使用该表所测量的物理量是电阻。
[7]之间有5个小格,每个小格为1Ω,示数是6Ω。
3、3 1.8
【详解】
[1]当开关S2闭合、S1和S3断开,电路连接如图所示
电阻R2和电阻R3串联,电流表A1测量电路中的电流,电压表V1测量R2两端的电压,滑片在最右端时,电压表V2测量R2和R3两端的总电压,即电源电压;滑片在最左端时,电压表V2测量R2两端的电压;滑片在最左端和在最右端,R3接入电路的阻值不变,设电源电压为U,则滑片在最右端时,电压表V2的示数为U;滑片在最左端时,电压表V2的示数与电压表V1的示数相等,滑动变阻器接入电路的阻值不变,故电路中的电流不变,根据U=IR可知,R2两端的电压不变,即电压表V1的示数也不变,所以滑片在最左端时电压表V2的示数为原来的,即R2两端的电压为U,所以滑片P在最右端时R3两端的电压
根据串联电路分压规律可得
------①
则R3的最大阻值是R2的3倍。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以图中电路的总功率
[2]当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的等效电路图如图所示:
R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2通过的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,则电路的总功率
由P1∶P2=3∶16 可得:16P1=3P2,即
解得:R1=3R2-------②
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且图中两只电流表示数相差0.2A,则通过R1的电流IR1=0.2A,即
即:------③
当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片位于最右端时,等效电路图如图所示:
图中R1与R3串联,当滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中的电流
当滑动变阻器的滑片在距左端处时,电路中的电流
因两种状态下R3的功率减小了0.15W,由P=I2R可得
解得:R3=60Ω,代入①②③可得
R1=60Ω,R2=20Ω,U=12V
则
4、 4.5
【详解】
[1]当只闭合开关S1,R1与R3串联,且滑动变阻器的滑片位于中点时,则滑动变阻器接入的阻值为,电压表测量滑动变阻器的电压,电压表的示数为U1,滑动变阻器消耗的电功率为
①
根据串联电路电压规律可以列等式
②
当只闭合开关S2时,R2与R3串联,电压表测量R2的电压,电压表的示数为U2,电流表的示数为0.3A,R3消耗的电功率为0.9W,则电阻R3的阻值为
③
根据串联电路电压规律可以列等式
④
当开关S1、S2和S3都闭合,此时电阻R3被短路,只有R1与R2并联,且滑动变阻器的滑片位于最右端时,则滑动变阻器全部接入,滑动变阻器消耗的电功率为
根据可知
⑤
经整理可知
⑥
将⑥代入②中,可得电阻R 3分担的电压为
在R1与R3的串联电路中,电压之比为
将③带入此式中,可得
可知
经整理可知
R2与R3串联,两电阻平分电源电压,根据串联分压,即电压之比即为电阻之比,那么两电阻的阻值相同,都为10Ω,故
[2]当开关S1、S2和S3都闭合,且滑动变阻器的滑片位于最右端时,只有R1与R2并联,通过电阻R1的电流为
通过电阻R2的电流为
电路消耗的总功率为
5、加热
【详解】
[1]当S闭合时电阻R2被短路,电路中电阻较小,电源两端的电压不变,根据可知, 此时电饭锅功率较大,处于加热状态。
[2]电饭锅处于加热状态时,电路中只有R1,电饭锅的功率
开关S断开,电饭锅处于保温状态,此时两电阻串联,因为
可得
电路中的电阻
保温时的功率
该电饭锅的加热功率与保温功率之比
三、计算题
1、(1)0.2A;(2)0.55kW·h;(3)1056Ω
【详解】
解:(1)当开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电路的电阻最小,由可知,电路的总电功率最大,处于加热状态,当开关S断开时,两电阻串联,电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温状态,此时电路中的电流为
(2)当电饭锅处于加热状态时,30min消耗的电能为
(3)加热时,电路为R1的简单电路,R1的阻值
保温时,两电阻串联,电路的总电阻
R2的阻值
R2=R总-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω
答:(1)电饭锅处于保温状态时,电路中的电流为0.2A;
(2)电饭锅处于加热状态时,30min消耗的电能为0.55kW·h;
(3)R2的阻值为1056Ω。
2、(1)8V;(2)20Ω;(3)22.4 W
【详解】
解:(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路, 由欧姆定律可得电源电压
U=I1R1=0.8A×10Ω=8V
(2)闭合开关S1后,再闭合S2时,R1与R2并联,电流表测干路的电流,由并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过R1的电流保持不变,根据并联电路电流的规律,则通过R2的电流
I2=I总-I1=1.2 A―0.8 A =0.4 A
由欧姆定律,电阻R2接入电路的阻值
(3)滑动变阻器R2标有“50 Ω 2 A”字样,可知滑动变阻器允许通过的最大电流I0=2 A,若电流表的示数I=3 A,则通过R2的电流
I2′=I﹣I1=3A﹣0.8 A=2.2 A > 2 A
故电路的最大电流
Imax=I1+I0=0.8 A + 2 A=2.8 A
则此时电路的功率最大
Pmax=UImax=8 V×2.8 A=22.4 W
答:(1)电源电压为8V;
(2)电阻R2接入电路的阻值为20Ω;
(3)该电路的最大电功率为22.4 W。
3、(1)3A;(2);(3)
【详解】
解:(1)当桌垫处于高温挡加热时,通过桌垫的电流为
(2)由电路图可知,仅电阻R1接入电路时为高温挡,R1的阻值为
电阻R1和R2串联接入电路时为低温挡,则电路总阻值为
所以电热丝R2的阻值为
(3)该桌垫在高温挡工作10min产生的热量为
答:(1)当桌垫处于“高温”挡加热时,通过桌垫的电流是3A;
(2)电热丝R2的阻值是8Ω;
(3)该桌垫在高温挡工作10min产生的热量是。
4、(1)18V;(2)30Ω;(3)80J
【详解】
解:(1)由电路图可知,当只闭合开关S1,电路中仅有R1,则电源电压为
(2)由电路图可知,同时闭合S1、S2、S3时,电路中有R1、R2并联接入电路,通过R1的电流依然为0.9A,此时电流表测干路电流,由并联电路的电流规律可知,流过电阻R2的电流为
I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A
故由欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
(3)由电路图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联接入电路,因为滑动变阻器允许最大电流为0.5A,电源电压不变,所以由P=UI可知,当最大电流为0.5A时,总功率最大,此时滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器R3在20s内消耗的电能为
答:(1)电源电压为18V;
(2)定值电阻R2的阻值为30Ω;
(3)滑动变阻器R3在20s内消耗的电能为80J。
5、(1)3.6W;(2);(3)50L
【详解】
解:(1)当油箱中有55L汽油时,油量表的指针满偏(即指针指在电流表最大刻度处),则说明此时电流表的示数为0.6A,油箱装满汽油时R0消耗的电功率
(2)当滑片P刚好在R的中点时,此时电路中电流为0.1A,此时的总电阻为
则此时滑动变阻器的阻值为
则滑动变阻器的最大值为
(3)当电路中电流为0.4A时,此时总电阻为
则此时滑动变阻器的阻值为
根据油箱中汽油的体积V和滑动变阻器连入电路电阻R的关系式,可知,油箱里还有汽油为
答:(1)油箱装满汽油时R0消耗的电功率为;
(2)滑动变阻器的最大值为;
(3)当电路中电流为0.4A时,油箱里还有50L的汽油。
四、实验探究
1、 C A 1.25 A
【详解】
(1)[1]灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)[2]连接好电路后闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡没有发光,可能是通过灯泡的电流过小,电路的电阻过大所致,故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察灯泡的发光情况,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。
[4]若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.5A=1.25W
(4)①[5]要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。故连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1。
③[6]在②中,电压表测灯与R0的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压
U0=U2-U1
由欧姆定律可得通过灯泡的电流
小灯泡的额定功率表达式为
2、同种液体 错误 相等 B 液面高度差 左 电流大小
【详解】
(1)[1]根据控制变量法知,为了比较产生的热量的多少,在两个相同的烧瓶中装有质量相等、初温相同的同种液体,通过比较同种液体的温度变化量来比较电阻产生热量的多少。
(2)[2]探究电热与电流的关系时,应该控制电阻和通电时间相同,而两个烧瓶中电阻丝的阻值是不相等的,故小明的操作不正确。
(3)[3]探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验,甲乙两个烧瓶中除了装质量相等的不同液体外,还要使A、B两烧瓶中电阻丝的阻值相等,即相同时间电阻丝产生的热量相同,比较水和煤油升高的温度。
[4]闭合开关后,相同时间、相同质量的水和煤油吸收相等的热量,煤油的温度变化大,即B瓶中的温度计示数升高的快。
(5)[5]图乙所示装置通过U形管中液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少,液面高度差的变化越大,液体温度变化越大。
[6][7]如图的装置中,右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联;根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等;两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点可知;通过左侧容器中电阻丝的电流是右侧容器中电阻丝电流的2倍,通电一段时间后,由于电阻相同、通电时间相同,左侧U形管中液面高度差的变化大,即左瓶内的电阻丝产生的热量多,这说明电流产生的热量的多少与电流的大小有关。
3、 断开 b C 0.08 左 0.5 C
【详解】
(1)[1]因小灯泡的额定电压小于3V,故电压表选择小量程,连接如下图所示
(2)[2]连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[3]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即将滑片置于b端。
(3)[4]闭合开关后,小灯泡不亮,但电流表有示数,则说明此时电路处于通路状态,而小灯泡不亮的原因可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大,使得小灯泡的实际功率过小,故接下来应先移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故选C。
(4)[5]因电流表选择小量程,故电流表的分度值为0.02A,故由图乙可知,此时流过小灯泡的电流为0.08A。
[6]因小灯泡的额定电流为0.2A,故应增大电路中的电流,则应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片P向左端移动。
(5)[7]由图丙可知,流过小灯泡的电流为0.2A时,此时小灯泡两端电压为2.5V,故由P=UI可得,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(6)[8]A.由题干可知,两灯的额定功率不同,故两灯正常发光时的实际功率不同,故A不符合题意;
B.因白炽灯的额定功率大于LED灯的额定功率,故可知相同时间内电流通过白炽灯做的功应大于电流通过LED灯做的功,而两灯的亮度几乎相同,故可知B不符合题意;
C.LED灯能将大部分电能转化为光能,而白炽灯发光时要将大部分电能转化为内能,仅有小部分电能转化为光能,故虽然白炽灯的功率大于LED灯的功率,但两灯亮度几乎相当,故C符合题意。
故选C。