2021-2022学年北师大版物理九年级全册第十三章 电功和电功率同步训练试卷(Word版含答案)

文档属性

名称 2021-2022学年北师大版物理九年级全册第十三章 电功和电功率同步训练试卷(Word版含答案)
格式 zip
文件大小 478.8KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-05 00:16:50

图片预览

文档简介

北师大版物理九年级全册第十三章 电功和电功率同步训练
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、图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示,下列判断错误的是(  )
A.R1的电阻为5Ω B.滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C.电路消耗的最大总功率为1.8W D.电路消耗的最小总功率为1W
2、下列做法中,符合安全用电规范的是(  )
A.控制电灯的开关应接在零线上
B.家庭电路中可用细铜丝代替熔丝
C.家用电器金属外壳不要接地
D.使用测电笔时,手要接触笔尾的金属电极
3、下列说法正确的是(  )
A.甲图:辰辰家电表如图所示,他家同时使用的用电器总功率不可超过8800W
B.乙图:R1=R2=R3,通电后左侧U型管两边液面的高度差会比右侧U型侧小
C.丙图:把A、B金属块都向O点移动相同距离,杠杆失去平衡,B端向下倾斜
D.丁图:分别沿左右两个斜面把同一物体推上平台,若物体在两斜面上所受摩擦力相等,则左斜面更省力,机械效率也更高
4、如下图甲所示电路,电源电压为3.0V,灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的电流与加在其两端电压的关系如图乙所示。当开关闭合后,下列说法正确的是(  )
A.干路的电流为0.5A
B.灯泡 L1的电流为灯泡L2电流的2倍
C.灯泡 L2消耗的电功率为0.30W
D.电路消耗的总电功率为0.75W
5、如图所示,测量额定电压为2.5V小灯泡电功率,电源电压恒为4.5V。移动滑动变阻器的滑片,由接入电路中的最大阻值开始记录数据,得到小灯泡的 图像,由此可知(  )
A.灯泡的额定功率为6.25W B.电路消耗的最小功率为0.45W
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω D.正常工作时灯丝电阻为40Ω
6、下列关于生活用电的说法正确的是(  )
A.我国家庭电路的正常电压是380V
B.电能表必须安装在总开关之后
C.高大建筑物上的避雷针必须与大地相连
D.有人触电时,保险丝会立即熔断,对人身起到保护作用
7、如图甲所示,电源电压保持不变,R 是定值电阻。闭合开关S 后,滑片P 从b 端滑到a 端的过程中, 两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.电源电压为14V
B.滑动变阻器的最大阻值为 20W
C.电路消耗的最小功率为2W
D.滑片 P 在a 端时,2 min 内 R 消耗的电能是240J
8、如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是(  )
A.电能表用来计量家中所有用电器的总功率
B.空调正常工作时,吊灯一定发光
C.如果插座被短路,“漏电保护器”就会切断电流
D.空气开关“跳闸”,可能是电路发生短路引起的
9、下列关于家庭电路和安全用电说法不正确的是(  )
A.当人的两只手分别接触火线和零线而发生后触电事故,家里的漏电保护器一定会自动断电
B.通过火线的电流和通过零线的电流不同,漏电保护器会“跳闸”切断电路
C.使用试电笔判断火线、零线时,手要按住笔尾金属帽
D.使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
10、如图是深圳某同学家的家庭电路的部分电路图,下列说法中正确的是(  )
A.家庭电路中使用的是直流电,电压是220V
B.丁灯的安装及开关的连接是正确的
C.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D.用试电笔正E确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、某家用白炽灯上标有“20V40”字样,则1度电可供该灯正常工作   h,此灯正常工作时灯丝的电阻为   Ω。
2、图中电源电压为6V并保持不变,定值电阻R为10Ω,滑动变阻器 标有“20Ω、0.5A”字样,电流表量程为“0~0.6A”。电压表量程为“0~3V”。在保证电路元件安全情况下,闭合开关,移动滑片Р的过程中,定值电阻R的最大功率为   W。
3、小雷观察家中的单项电表示数如图所示,将其它用电器关闭后,只留下一台1500W的空调单独工作,20分钟后电能表示数应为   kW·h,小雷将家中用电器全部打开,使通过电能表的电流达到额定最大电流,6分钟后电能表表盘转过   转,如果小雷将所有用电器都关闭,闭合卧室LED灯开关,发现空气开关断开,原因是电路发生了   ,LED灯主要是用   材料制作的。
4、某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,电烤箱的电阻丝   (选填“能”或“不能”)采用超导材料。2021年5月14日,苏州、武汉两地遭遇龙卷风袭击,如图所示,由于龙卷风核心处气流流速大,压强   ,把地面的物体抛到空中,造成了多人遇难,数百人受伤。
5、甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如图所示,现将甲、乙两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,乙的电阻是   Ω,此时电路中甲消耗的电功率是   W。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图所示的电路,电源电压恒定,R1=30 。当闭合开关S,断开开关S1时,电流表的示数是0.3A。当再闭合开关S1时,发现电流表的示数变化了0.2A。求∶
(1)电源电压;
(2)开关S、S1都闭合时,电路的总功率。
2、在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电流表规格如图(b)所示。将电阻R1连入MN之间,闭合开关S,电流表A示数为2安。
①求电阻R1的阻值。
②求通电5秒,电流通过R1做的功W1。
③将电阻R1与电阻R2以某种连接方式重新连入MN之间,闭合开关S,发现电流表示数变化了0.8安。
请计算出电阻R2的阻值。
3、如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题:
(1)扇形开关S同时接触2、3两个触点时,流出的水为   (选填:冷水、温水或热水)。
(2)R1的阻值是多少?
(3)出热水时的总功率是多少kW?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小明为了探究小灯泡的功率与电压的关系,找来一个标有“2.5V”字样的小灯泡,连接了如图甲所示的电路图:
(1)小明同学连接的电路中,开关闭合后,电压表示数为   ,于是他发现电路连接存在明显错误,请你在图中将改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在图甲中画出正确的接法   ;
(2)改正错误后,闭合开关,小明将变阻器的滑片P向右移动,小灯泡会   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),记录多种情况下的电压表、电流表示数和小灯泡的亮暗,根据你的实验经验:电压表示数   ,电流表示数   ,灯泡越亮,功率越大;
(3)小明根据实验数据画出如图乙所示I—U图像,发现小灯泡的电流与电压   (选填“成”或“不成”)正比,其原因是   ;
(4)小明在测小灯泡额定电功率时发现电流表出现了故障,无法使用,于是他们又找来了一个已知阻值的定值电阻R0和一个单刀双掷开关S2,设计了如图丙所示实验电路,实验步骤如下所示:
①闭合开关S1,将S2拨到   (选填“1”或“2”)上,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②只将S2拨到另一个位置上,记录电压表的示数U;
③小灯泡的额定功率的表达式:P=2.5V×   (用已知量和测量量表示)。
2、如图所示,是莉莉同学“测量小灯泡电功率”的电路图,图乙是实物连接图,其中电源电压是4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)本实验的原理是   。
(2)图乙已连接部分电路,请用画笔代替导线按照电路图将电路连接完整,使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(3)莉莉同学连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是______________。
A.电流表断路| B.小灯泡短路|
C.小灯泡断路| D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片P到图示位置时,电压表的示数如图丙所示,其示数为   V;若他想测量小灯泡的额定功率应将图乙中的滑片P向   (选填“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丁所示的图像。根据图像信息,可算出小灯泡的额定功率是   W。通过图像还可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象说明:   。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A.由图1可知,R1、R2串联,电压表V测R2两端的电压,闭合开关S后,滑片P从b端移到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图2,则当滑片P在a端时,电压表示数为0,电流Ia=0.6A,所以 ,A正确,不符合题意;
B.当滑片P在b端时,电压表示数为UP=2V,电流IP=0.2A,所以 ,B正确,不符合题意;
C.电源电压一定,电流越大,电路消耗的总功率越大,所以电路的最大总功率Pmax=UI=3V×0.6A=1.8W,C正确,不符合题意;
D.当电路中电阻最大时,电路消耗的总功率最小Pmin=UImin=3V×0.2A=0.6W,D错误,符合题意。
故答案为:D
【分析】电压表测量滑动变阻器的电压,利用最大示数和电流的比值计算滑动变阻器的最大电阻,根据电路中的最大电流和电阻的乘积计算总电压;利用电源电压和最大电流计算最大电功率,利用电源电压和最小电流计算最小电功率。
2、【答案】D
【解析】【解答】控制电灯的开关应该接在灯泡和火线之间,火线需要先进开关,再入灯泡顶端的金属点,A不符合安全用电原则;铜丝的熔点太高,不能在家庭电路中代替熔丝,B不符合安全用电原则;为了防用电器外壳带电,会危及人身安全,带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,C不符合安全用电原则;使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,D符合安全用电原则,
故答案为:D.
【分析】开关应该接在灯泡和火线之间。
大功率或带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。
使用测电笔辨别火线时,有一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的;使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故。
3、【答案】A
【解析】【解答】A.根据甲图可知,通过电能表的最大电流为40A,那么用电器的总功率最大:P=UI=220V×40A=8800W,故A正确;
B.根据乙图可知,R1在干路上,R2在支路上,则电流I1>I2。根据公式Q=I2Rt可知,产生的热量Q1>Q2,则左侧液面的高度差更大,故B错误;
C.根据图丙可知,A端的力臂大于B端的力臂,则GAD.根据丁图可知,右侧斜面更长,则更省力。提升同一物体到相同高度,根据W有=Gh可知,它们做的有用功相等。根据W额=fs可知,左侧的额外功小于右侧的额外功,根据可在,左侧斜面的机械效率更高,故D错误。
故选A。
【分析】 (1)电能表上的电流为额定电流,括号内的电流为最大电流,根据P=UI计算用电器的总功率;
(2)根据公式Q=I2Rt比较产生热量的多少,产生热量多的,液面的高度差越大;
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析;
(4)斜面越长越省力;根据W额=fs比较额外功的大小,从而比较机械效率的大小。
4、【答案】C
【解析】【解答】A.当开关闭合后,灯泡L1的电压U1=3V,由图读出其电流I1=0.25A,灯泡L2、L3串联,电压U2=U3=1.5V,由图读出其电流I2=I3=0.20A,所以干路的电流为0.45A,A不符合题意;
B.由A知,灯泡L1的电流为0.25A,灯泡L2电流为0.20A,灯泡L1的电流不是灯泡L2电流的2倍,B不符合题意;
C.L2消耗的功率:P2=U2 I2=0.20A×1.5V=0.3W,
C符合题意;
D.电路消耗的总电功率为:P=UI=3V×0.45A =1.35W,
D不符合题意。
故答案为:C
【分析】根据电压和电流的乘积可以计算电功率的大小。
5、【答案】B
【解析】【解答】由图知,小灯泡与变阻器串联,电流表测整个电路的电流,电压表测小灯泡两端的电压;当滑片位于最大值端时,小灯泡分得的电压为0.5V,电路中的电流为0.1A;当小灯泡正常工作时,电压为2.5V,电路中的电流为0.4A
A.小灯泡的额定功率为 ,A不符合题意;
B.当滑片位于最大值端时,电路消耗的功率最小 ,B符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值为 ,C不符合题意;
D.正常工作时灯丝电阻为 ,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析电路结构,小灯泡和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,小灯泡分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围,利用功率公式P=UI求解功率即可。
6、【答案】C
【解析】【解答】A.我国家庭电路的电压是220V,不是380V,A不符合题意;
B.家庭电路中,输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保护设备、用电器和导线等,B不符合题意;
C.高大建筑物顶端带有针状的金属物用很粗的金属线跟大地相连,发生雷电时,可以把闪电的强大电流传导到大地中去,可以避免建筑物遭受雷击,C符合题意;
D.有人触电时,不会引起电路中的电流过大,保险丝不会熔断,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】家庭电路中,开关要连在火线上,保险丝和空气开关要连在火线上,三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线,用电器的金属外壳要接地线,可以防止表面带电而引发触电事故。
7、【答案】C
【解析】【解答】A.滑片P 从b 端滑到a 端的过程中,滑动变阻器的电阻变小,电流中电流变大,即电流表示数变大,定值电阻R两端电压变大,当滑片滑到a端时,滑动变阻器电阻为零,定值电阻R的电压最大,等于电源电压,由图乙可知,定值电阻R的电压最大为10V,即电源电压为10V,A不符合题意;
B.当滑片滑到a端时,滑动变阻器电阻最大,定值电阻R的电压最小,由图乙可知为4V,则滑动变阻器的电压为
由图乙可知,此时电路中电流为0.2A,则滑动变阻器的最大电阻 ,B不符合题意;
C.由图可知电路的最小电流为0.2A,所以电路消耗的最小功率 ,C符合题意;
D.滑片P在a端时,定值电阻的电压和电流都是最大,由W=UIt可得,2 min 内 R 消耗的电能
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个电阻为串联、并联关系;结合串联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解各个用电器两端的电压和流过它们的电流,进而求解功率即可。
8、【答案】D
【解析】【解答】A.电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的,A不符合题意;
B.空调和吊灯属于并联,他们并不影响互相的工作,B不符合题意;
C.漏电保护器与插座是串联的,插座处发生漏电或有人触电时才会切断电源;如果插座被短路,空气开关就会切断电流,C不符合题意;
D.电路发生短路,电路中的电流非常大,这时空气开关就会“跳闸”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的;家庭电路中各用电器并联;空气开关就会“跳闸”,可能是短路或总功率过大。
9、【答案】A
【解析】【解答】AB.当有漏电现象时,例如当家中的冰箱外壳带电,且恰好有人接触外壳时,会有一部分电流经过人体流入大地,使家庭电路中火线和零线的电流不相等,漏电保护器工作,切断电源,从而达到保护的功能;而当人站在干燥的木凳上,两只手分别接触火线和零线而发生触电事故,此时人体相当于用电器(与其他用电器并联),此时流过火线和零线的电流相等,则家里的漏电保护器不会自动断电,A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光的导线是火线;氖管不发光的是零线,C正确,不符合题意;
D.三孔插痤中的上孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是安全用电原则,例如,维修电路时应将电路断开;有人触电时,不能用手接触,应先将电源断开;测电笔测量电路中是否有电时,手指必须得与测电笔后的金属帽相接触,与地面构成回路才可以;结合四个选项中的行为分析即可。
10、【答案】B
【解析】【解答】A.家庭电路中使用的是交流电,电压为220V,A不符合题意;
B.根据图像,丁灯的开关连接在火线一侧,并和灯泡的顶部连接,符合安全用电要求,B符合题意;
C.甲图中,两孔插座要左零右火,连接错误了,C不符合题意;
D.测电笔连接M点时,M点在火线上,氖管发光,N点在零线上,氖管不发光,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】两孔插座要左零右火;灯的开关连接在火线一侧,并和灯泡的顶部连接;火线可使测电笔的氖管发光。
二、填空题
1、【答案】25;10
【解析】【解答】根据电能和电功率的比值计算工作时间为,灯丝电阻为。
故答案为:25;10。
【分析】根据电能和电功率的比值可以计算时间,利用电压和电功率可以计算电阻大小。
2、【答案】0.9
【解析】【解答】由 可知,电路中的电流最大时定值电阻R的功率最大;由电路图可知,开关闭合后两电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,根据串联分压,当电压表满量程时电路中的电流为
此时变阻器接入电阻为
定值电阻R的最大功率为
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
3、【答案】4354.1;2640;短路;半导体
【解析】【解答】一台1500W的空调单独工作20分钟消耗的电能为0.5 kW·h,电能表原来的示数为4353.6 kW·h,所以20分钟后电能表示数应为4354.1 kW·h。
使通过电能表的电流达到额定最大电流即I=40A, 此时电路的总功率为P=UI=220V×40A=8800W=8.8kW
6分钟后家庭电路消耗的电能为W=Pt=8.8kW×0.1h=0.88 kW·h
电能表表盘的转数为n=3000×0.88=2640(转)
如果小雷将所有用电器都关闭,闭合卧室LED灯开关,此时家用电器的总功率不可能过大,所以发现空气开关断开,原因是电路发生了短路。
LED灯主要是用半导体材料制作的。
【分析】根据电能表窗口示数差计算消耗的电能;利用电压和电流的乘积计算电功率;根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能; LED灯主要是用半导体材料制作的。
4、【答案】不能;小
【解析】【解答】电烤箱需要电阻丝产生热量来工作,由焦耳定律可知,超导材料电阻为0,不产生热量,不能用作电阻丝的材料。
流体压强与流速有关,流速越大,压强越小。
【分析】超导材料的电阻为零,若有电流通过时,不会发热而损耗电能。
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
5、【答案】7.5;1.8
【解析】【解答】如图可知,甲乙两灯泡随两端电压增大,通过的电流也增大;将甲、乙两灯并联在电路中时,干路电流等于两支路电流之和,则当干路的电流为1A时,甲乙通过的电流分别为0.6A、0.4A,两端电压为3V,其电阻为
此时电路中甲消耗的电功率是
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据电压和电流的乘积计算电功率。
三、计算题
1、【答案】(1)解:闭合开关S,断开开关 S1时,只有电阻R1连入电路中,电阻R1两端电压即为电源电压。
电源电压
答:电源电压9V;
(2)解:当两开关都闭合时,两电阻并联。电阻R1两端电压不变,所以电流不变,故电流表变化的示数是通过电阻 电流即 ,电路中总电流 ;
电路消耗的总功率
答:当两开关都闭合时,电路消耗的总功率4.5W。
【解析】【分析】(1)利用电流和电阻的乘积计算电压;(2)根据并联电路电流规律计算干路电流,利用电压和电流的乘积计算电功率。
2、【答案】解:将电阻R1连入MN之间,由电路图可知,电路中只有R1,电流表测电路中的电流。
①根据欧姆定律可得:R1= = =6Ω,
②R1做的功W1=UI1t=12V×2A×5s=120J;
③若R1、R2串联连接,根据串联电路电流的特点可知:此时电路中的电流I=I1﹣△I=2A﹣0.8A=1.2A,
根据欧姆定律可得:R总= = =10Ω,
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得:R2=R总﹣R1=10Ω﹣6Ω=4Ω;
若R1、R2并联连接,由于并联电路中各支路互不影响,所以通过R2的电流为0.8A,
根据欧姆定律可得:R2= = =15Ω。
答:①电阻R1的阻值为6Ω。
②通电5秒,电流通过R1做的功为120J。
③若R1与R2串联,则电阻R2的阻值为6Ω;若R1与R2并联,则电阻R2的阻值为15Ω
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值计算电阻;(2)利用电压、电流和时间的乘积计算电流做功的多少;(3)电流变大则电阻并联,电流减小,则电阻串联,利用总电压和电流的比值计算总电阻,结合串联电路电阻规律、并联电路电流规律,利用电压和电流计算电阻。
3、【答案】(1)热水
(2)解:由(1)可知温水档时只有R1接入电路,且温水功率为2.2kW,即2200W,故可得
答:R1的阻值是多少22Ω;
(3)解:S旋到热水档时,电阻R1、R2并联接入电路,R1的功率不变为2200W,R2的功率为
出热水时的总功率为P热水=P1+P2=P温水+P2=2200W+880W=3080W=3.08kW
答:出热水时的总功率是3.08kW。
【解析】【解答】(1)当开关同时接触1、2两个触点时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最大,根据 可知,此时功率最小,可见此时放出的是温水;当开关同时接触2、3两个触点时,电阻R1、R2并联接入电路,电路总电阻最变小,根据 可知,此时功率最大,所以此时放出的是热水。
(1)扇形开关S同时接触2、3两个触点时,流出的水为温水;
【分析】(1)通过功率公式可知,电压一定时,电路中的电阻越大,电路的功率就越低,电阻越小,电路的功率就越高;
(2)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;
(3)结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
四、实验探究
1、【答案】(1)0;
(2)变亮;越大;越大
(3)不成;灯泡的电阻随温度的升高而增大
(4)1;
【解析】【解答】(1)由图像可知电压表短路,因此开关闭合后,电压表示数为0。由电路图可知,灯泡和电压表被短路了,改接电路如图所示:
;(2)由图像可知变阻器的滑片P向右移动,接入电路电阻变小,则根据分压原理,灯泡分得的电压增大,电路中电流变大,灯泡实际功率变大,则灯泡变亮。灯泡的亮度由实际功率决定,由 可知电压表示数越大,电流表示数越大,灯泡越亮,功率越大。(3)灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此小灯泡的电流与电压不成正比。(4)①闭合开关S1,将S2拨到1上,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V,此时定值电阻与灯泡串联,电压表测灯泡两端电压,所以灯泡正常发光。②只将S2拨到2上,记下电压表的示数U,电压表测量小灯泡和R0两端总电压U,则R0两端电压为U-2.5V,根据串联特点和欧姆定律可得电路中电流
③小灯泡的额定功率的表达式
【分析】(1)根据电路图,电压表短路时,示数为零,将电流表和灯泡串联;(2)串联电路中滑动变阻器的电阻减小,电流变大,灯泡的分压变大;(3)由于灯泡的电阻受温度影响会变化,电流和电压不成正比;(4)利用电压表测量电功率时,首先使电压表测量灯泡电压,再测量灯泡和电阻的总电压,利用电压和电阻的比值计算电流,根据电压和电流的乘积计算电功率。
2、【答案】(1)P=UI
(2)
(3)C
(4)2.2;C
(5)0.5;灯丝的电阻与温度变化有关
【解析】【解答】(1)本实验采用的是伏安法测量小灯泡电功率,实验原理是电功率的计算公式:P=UI。(2)要求滑片向右滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,应使滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,故变阻器要接A点,让它与电流表的“-”接线柱接好就可以了,如图所示:
;(3)由于电路的故障是电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮,故可判断是小灯泡处发生了断路,电流通过电压表与变阻器,而电压表的电阻很大,故它分得的电压也很大,所以电压表有示数,且接近电源电压,电流表的电流很小,指针及乎不动,故可以认为是没有示数,ABD不符合题意,C符合题意。故答案为:C。(4)通过读图乙、丙可知,电压表选择的是小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.2V。通过读图丙的示数,得2.2V,由于灯泡的额定电压为2.5V,故灯泡并没有正常发光,应该调节滑片,使灯泡的电压增大,所以应让变阻器的电阻减小才行,故滑片P应向C端移动。(5)通过图丁可以找出电压为2.5V时的电流是0.2A,故小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W通过图看出电压和电流的变化不是一条直线,而是一条曲线,即灯丝的电阻与温度的变化有关,随着电压的增大,灯丝的温度升高,其电阻对应变大。
【分析】(1)测量电功率的原理是P=UI;(2)滑动变阻器连接时,滑片靠近下面的接线柱时,电阻减小;(3)当串联电路中电压表有示数,电流表无示数,电压表测量的位置断路;(4)根据电压表选择的量程和指针位置测量电压;(5)利用电压和电流的乘积计算电功率;灯丝的电阻与温度的变化有关。