2021-2022学年基础强化北师大版物理九年级全册第十三章 电功和电功率重点解析试卷(Word版含答案详解)

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名称 2021-2022学年基础强化北师大版物理九年级全册第十三章 电功和电功率重点解析试卷(Word版含答案详解)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-13 13:44:34

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北师大版物理九年级全册第十三章 电功和电功率重点解析
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、如图所示分别是小阳家8月1和9月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列判断正确的是(  )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.小阳家8月份消耗的电能为1011kW·h
C.电能表工作时的电流不应超过标定电流40A
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW·h
2、a、b、c三盏灯分别标有“110V,20W”、“220V,40W”、“36V,60W”的字样,三盏灯都正常发光,比较它们的亮度(  )
A.a灯最亮 B.b灯最亮
C.c灯最亮 D.三盏灯一样亮
3、如图所示,是电学中比较重要的电路图,利用此电路图可以完成多个电学实验。若电源电压保持不变,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.若探究电流与电阻关系,定值电阻R由5Ω换成10Ω,为完成实验,应将滑片右移
B.若要测量定值电阻R的值,可多次改变滑动变阻器的滑片位置,记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,可以减小误差
C.若将定值电阻 R换成小灯泡,可以探究电流与电压的关系
D.若将定值电阻R换成小灯泡,测量小灯泡的额定功率,可多次改变滑动变阻器的滑片位置,记录多组数据,算出功率并求其平均值,减小误差
4、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,当通过乙灯的电流为0.4A时,甲灯消耗的功率是(  )
A.1.2W B.0.8W C.1.8W D.3W
5、如图所示是电阻甲和乙的I—U图象,下列说法正确的是(  )
A.电阻甲的阻值不变,大小为0.1Ω
B.乙的电阻随着电压的增大而减小
C.若将甲、乙串联在9V的电源上,则乙的实际功率为2W
D.若将甲、乙并联,当干路电流为0.9A时,甲的实际功率为3.6W
6、如图所示的电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为8V
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.整个电路消耗的最大功率为0.5W
D.滑片P在滑动的过程中,滑动变阻器的最大功率为0.9W
7、如图所示装置中,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体,烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙,且R甲>R乙>R丙,瓶中温度计都相同。以下说法中一定正确的是(  )
A.若探究“电热多少与电阻大小的关系”应选用甲、乙两烧瓶进行对比
B.若探究“不同物质的吸热能力”,则物质吸热的多少可用温度计示数来表示
C.在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法,没用到转换法
D.若通电同时间, 温度计示数高低关系为t甲>t乙>t丙
8、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
9、以下物理量中,可以用“千瓦时”作为单位的是(  )
A.电量 B.电流 C.电功 D.电功率
10、利用图像可以直观形象地描述物理量之间的关系,如图所示图像不能正确描述物理量关系的是(  )
A.定值电阻消耗的电功率与电流关系
B.燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量关系
C.物体所受重力与质量关系
D.一定质量的水吸收的热量与升高的温度关系
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、在如图所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,电源电压不变.闭合开关S后,当滑片P在滑动变阻器R2的最右端时,电压表的示数为2V,将滑片P移至中点时,电流表示数变化了0.1A,则电源电压为   V,定值电阻R1的值为   Ω,定值电阻R1消耗的电功率变化了   W。
2、如图所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图象,两灯的额定电压均为 。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路消耗的总功率为   W。
3、如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“4V1W”字样,R为定值电阻,当闭合开关S1,断开开关S2,小灯泡正常发光;若再闭合开关S2,发现电流表示数变化了0.2A,则R的阻值为   Ω,电阻R消耗的功率是   W。
4、甲、乙两只灯泡,其I﹣U关系图象如图,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,乙灯消耗的功率是   W.
5、有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,则此时电路中的总功率为   W。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图所示是一款电蒸锅的简化电路图,它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为 。 、 均为加热电阻丝, 的电阻为 。求:
(1)电阻 的阻值是多少?
(2)电蒸锅低温挡的功率是多少?
(3)若不计热量损失,用电蒸锅高温挡将 水从20℃加热到100℃,需要多长时间?( )
2、某款电热水壶的相关信息如表所示,现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水,放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求:
额定功率 1000W
自重 5N
与桌面接触面积 200cm2
(1)装入水后水壶对桌面的压强p;
(2)水吸收的热量Q;
(3)将水烧开所需时间t;(c=4.2×103J/(kg·℃),g=10N/kg)
3、小梦家的电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S自动控制)。图甲为该饮水机的电路原理图,图乙为该饮水机在工作过程中功率随时间变化的图像,已知该饮水器的额定电压为220V。求:[]
(1)该饮水机在加热状态下消耗的电能;
(2)该饮水机处在保温状态下时,通过电路中的电流;
(3)电阻R的阻值;
(4)该饮水机将质量为1kg、初温为25℃的水加热到95℃的过程中,水吸收的热量。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小王同学连接电路时,开关应处于   (选填 “闭合”或“断开”)状态。小王已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负极与滑动变阻器上的   (选填 “A”“B”“D”或“P”)点相连;
(2)小王连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是   (选填 “开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘制的 图像如图乙所示,根据图像可得小灯泡的额定功率是   W, 此时小灯泡的电阻是   Ω;
(4)小王还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图乙所示。造成这变化的 原因是小灯泡的   随温度变化而变化;
(5)滑动变阻器的滑片P移动一段距离,设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为 、 ,则     (选填“>”、“<”或“=”)。
2、某实验小组在用“伏安法”测量小灯泡电功率的实验中,待测小灯泡额定电压为3.8V,额定功率约1W。
(1)请你用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路连接,连线时导线不能交叉。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至    端(选填“C”或“D” )。
(3)正确连接电路后闭合开关,发现电流表指针不动,电压表有明显偏转,故障原因可能是 ______ (填字母)。
A.小灯泡断路 B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡短路
(4)排除故障后,闭合开关继续实验,移动滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应把滑变阻器的滑片向    (填“左”或“右”)端移动。
(5)继续调节滑动变阻器滑片使灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙,则小灯泡的额定功率为    W。此时灯丝的电阻为     。(结果保留一位小数)
(6)完成上述实验后,老师请同学们思考,如果电流表坏了,再增加一个开关和阻值为R0的定值电阻,还能测出小灯泡的额定功率吗?图中是同学们设计的四个电路,你认为可行的是 ______ 。(填字母序号)
A. B.
C. D.
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A.电能表是测量电能的仪表,A不符合题意;
B.小阳家8月份消耗的电能5647.8kW·h﹣5546.7kW·h=101.1kW·h,B不符合题意;
C.“10(40)A”表示电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最大电流为40A,C不符合题意;
D.指示灯闪烁320次消耗的电能W= kW·h=0.2kW·h,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】测量电流做功或消耗的电能,可以利用电能表来测量,需要注意的是电能表的最后一位是小数;通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电闪烁1600次,结合题目给出的闪烁次数求解消耗的电能。
2、【答案】C
【解析】【解答】由题可知,三盏灯都正常发光,它们的实际功率都是各自的额定功率。三盏灯中c灯的额定功率最大,所以c灯的实际功率也最大,灯泡亮度由实际功率决定。C灯最亮。
故答案为:C。
【分析】灯泡亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大,亮度越大。
3、【答案】B
【解析】【解答】由图得,电阻R与滑动变阻器RP串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路的电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小。
A.探究电流与电阻关系,要控制电阻的电压不变,定值电阻R由5Ω换成10Ω,定值电阻分到的电压变大,因此为完成实验,应将滑片左移,使滑动变阻器接入电路中的电阻变大,使滑动变阻器的电压变大,直到定制电阻的电压为原来的电压值,A不符合题意;
B.若要测量定值电阻R的值,可多次改变滑动变阻器的滑片位置,记录多组定值电阻的电压和电流,根据欧姆定律算出多个电阻值求其平均值,减小误差,B符合题意;
C.若将定值电阻R换成小灯泡,由于小灯泡的电阻随温度的改变而改变,因此不可以探究电流与电压的关系,C不符合题意;
D.若将定值电阻R换成小灯泡,测量小灯泡的额定功率,多次改变滑动变阻器的滑片位置,得到的是不同的电压和电流,灯在不同电压下的功率不同,故算出不同电压下的功率是错误的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,逐项分析判断即可。
4、【答案】C
【解析】【解答】根据图像,当乙灯的电流为0.4A时,电压为3V,由于灯泡并联,所以甲灯的电压为3V,此时甲的电流为0.6A,甲灯的电功率为P=UI=3V×0.6A=1.8W,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】在并联电路中各支路电压相等,利用电压和电流的乘积计算电功率。
5、【答案】C
【解析】【解答】A.如图所示,甲的电压与电流的图像是一条直线,故电压与电流之比是一个定值,说明甲是定值电阻,该定值电阻的阻值为
A不符合题意;
B.由图像可知,当电压为1V时,电流为0.2A,故电阻的大小为
当电压为4V时,电流为0.5A,此时电阻的大小为
B不符合题意;
C.若将甲、乙串联在9V的电源上,即电流相等,电压之和为9V,如图,此时的电流为0.5A,此时甲电阻的电压为4V,乙电阻的电压为5V,故乙的实际电功率为
C符合题意;
D.若将甲、乙并联,则电压相等,当干路电流为0.9A时,根据图像可知,此时甲乙两电阻两端的电压为4V,甲的电流为0.4A,乙的电流为0.5A,此时甲的实际功率为
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在电压-电流图像中,利用电压和电流的比值计算电阻,并分析电阻变化;根据串联电路电流相等和电压规律,分析电压大小,利用电压和电流的乘积计算电功率;。
6、【答案】D
【解析】【解答】AB.由图可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。滑片在a端时,只有R0的简单电路,电路的总电阻最小,由 可知通过电路的电流最大,由图可知最大电流是0.6A,电源电压U=I大R0=0.6A×R0①
由图可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电压表的示数是5V,通过电路的最小电流是0.1A,由串联电路电压的规律和欧姆定律得到0.1A= ②
由①②得到R0=10Ω,U=6V
AB不符合题意;
C.整个电路消耗的最大功率为P最大=UI大=6V×0.6A=3.6W
C不符合题意;
D.滑动变阻器的功率为
当R=R0=10Ω
时,变阻器的功率最大,最大功率为P最大= =0.9W
D符合题意。
故答案为:D。
【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。
7、【答案】A
【解析】【解答】A.甲乙两瓶中电阻线串联,通电时电流相等,通电时间相等,电阻不等。故可以探究电热多少与电阻大小的关系。A选项正确,符合题意;
B.在探究不同物质吸热能力的实验中,通过温度计示数的变化来间接地显示物质吸热能力大小。B选项错误,不符合题意;
C.在研究电热时,电流产生热量的多少是通过吸热物体温度的变化显示出来的,用到了转换法。C选项错误,不符合题意;
D.电热的计算公式为 ,结合R甲>R乙>R丙
可以知道
甲乙两瓶中,水的质量和初温相等,电热多,水吸收热量就多,温度升得高,所以,甲瓶中温度计示数高于乙瓶温度计示数;丙瓶中电热最少,煤油的质量和水的质量相等,但煤油的比热容小于水的比热容,根据
可知,因为不知道电热的具体数量关系,故无法比较煤油与水的温度变化关系。D选项无法比较,不一定正确,不符合题意
故答案为:A。
【分析】探究电流产生热量和电流的关系,要利用相同的电阻;探究电流产生热量和电阻的关系,要保持电流相等,利用了控制变量法;通过温度的变化反应产生热量的多少,利用了转化法。
8、【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。
9、【答案】C
【解析】【解答】“千瓦时”是电功的单位。
A.电量的单位是库仑,A项不符合题意;
B.电流的单位是安培,B项不符合题意;
C.电功的单位是焦耳或者千瓦时,C项符合题意;
D.电功率的单位是瓦特,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】国际单位制中电功的基本单位是焦耳,简称焦,用符号J来表示,其中千瓦时也是功的单位。
10、【答案】A
【解析】【解答】由图得,图像是一条过原点的直线,纵坐标与横坐标表示的物理量成正比。
A.由 得,定值电阻消耗的电功率与电流的平方成正比,因此该图像不能表示定值电阻消耗的电功率与电流关系,A符合题意;
B.热值为燃料本身的一种特性,同一燃料的热值一般不变。由 得,燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量成正比,B不符合题意;
C.物体所受重力与质量成正比,C不符合题意;
D.水的比热容不变,由 得,一定质量的水吸收的热量与升高的温度成正比,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析图象确定横纵坐标表示的物理量,确定图象反应的物理量间的关系,然后根据图象反应的物理量间的关系作出判断。
二、填空题
1、【答案】6;10;0.5
【解析】【解答】当滑片位于最右端时,滑动变阻器阻值为20Ω,电路中电流为 ,则电源电压为
当滑片位于中点时,电流增大了0.1A,滑动变阻器电阻10Ω,则电压电压为
因为电源电压不变,所以
解得R1=10Ω。
所以电源电压为
滑片位于最右端电流为
滑片位于中点电流为
定值电阻R1消耗的电功率变化为
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压,结合电源电压不变,计算电源电压和定值电阻;根据电流和电阻,可以计算电功率。
2、【答案】4
【解析】【解答】由图知,当两灯都在额定电压下工作时,两灯的额定电流为 ,
当两灯串联时,为了保护电路和使其中一个灯泡正常发光,电路中的最大电流为0.5A,由图知,此时两灯两端的电压分别为 ,
根据串联电路电压的规律得
由 可得电路消耗的总功率为
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率,在串联电路中,结合各用电器电压和计算总电压。
3、【答案】20;0.8
【解析】【解答】当闭合开关S1断开开关S2时,电路为灯泡的简单电路,因为灯泡正常发光,所以电源的电压U=UL=4V
并联电路中各支路独立工作、互不影响,再闭合开关S2时,通过灯泡的电流不变,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数变化的量为通过R的电流,即IR=0.2A,由于并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得R= = =20Ω电阻R消耗的功率PR=UIR=4V×0.2A=0.8W
电阻R消耗的功率是0.8W。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻,利用电压和电流的乘积计算电功率。
4、【答案】1.2
【解析】【解答】将甲、乙两灯串联在电路中,而且甲灯两端的电压为2V时,由图像可知通过甲灯泡的电流为0.4A,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时通过乙灯泡的电流 ,由图像可知,I乙=0.4A时,乙灯泡两端的电压U乙=3V,则乙灯消耗的功率: .
故答案为:1.2.
【分析】根据串联电路电流相等,结合电压和电流的乘积计算电功率。
5、【答案】0.9
【解析】【解答】由图甲得,当电流为0.2A时,电路元件A、B的电压分别为2V、2.5V。由图乙得,元件AB串联,电流表测量电路电流,当电流表的示数为0.2A时,电路的总电压为
此时电路中的总功率为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压,根据欧姆定律求出两元件的电阻,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,利用P=UI求得电路中的总功率。
三、计算题
1、【答案】(1)解:由 知道,电阻 的阻值是
答:电阻 的阻值是 。
(2)解:由图知道,电蒸锅低温挡时,两电阻串联,此时电路的总电阻
由 知道,电蒸锅低温挡的功率
答:电蒸锅低温档的功率是 。
(3)解: 水从20℃加热到100℃吸收的热量
由于不计热量损失,即 ,故需要的时间
答:需要时间 。
【解析】【分析】(1)利用电压和电功率,可以计算电阻大小;(2)利用电压和总电阻,可以计算总功率;(3)根据比热容、质量和温度差可以计算吸收的热量,根据热量和电功率的比值计算工作时间。
2、【答案】(1)解:壶内装入质量为1kg的水,重力是:G水=mg=1kg×10N/kg=10N,
装入水后水壶对桌面的压力是:F=10N+5N=15N;
装入水后水壶对桌面的压强是: =750Pa;
(2)解:水壶装了质量为1kg,初温为20℃的水,标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量是:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J∕(kg ℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
(3)解:不计热损失,W=Q吸,由 知道,电热水壶工作时间是: =336s
【解析】【分析】(1)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;
(2)结合水的质量和温度变化量,利用比热容公式求求解水吸收的热量;
(3)水吸收的热量即为消耗的电能,除以功率即为工作时间。
3、【答案】(1)解:根据图乙可知,该饮水机在加热状态下的功率P加热=1100W
该饮水机在加热状态下消耗的电能W=P加热t=1100W×50 s=5.5×104J
答:该饮水机在加热状态下消耗的电能为5.5×104J
(2)解:根据图乙可知,该饮水机在保温状态下的功率P保温=220W
通过电路中的电流为I===1A
答:该饮水机处在保温状态下时,通过电路中的电流为1A
(3)解:根据图甲可知,当闭合开关S时,电阻R0被短路,此时为R的简单电路,饮水机处于加热状态。电阻R的阻值R===44Ω
答:电阻R的阻值为44Ω
(4)解:水吸收的热量为Q吸=c水m t=4.2×103 J/(kg °C)×1 kg×(95°C-25°C)=2.94×105 J
答:该饮水机将质量为1kg、初温为25℃的水加热到95℃的过程中水吸收的热量为2.94×105 J。
【解析】【分析】(1)根据电功率和时间的乘积,计算消耗的电能;
(2)根据电功率和电压的比值, 计算电流;
(3)根据电压和电功率可以计算用电器的电阻;
(4)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积们可以计算热量多少。
四、实验探究
1、【答案】(1)断开;A
(2)小灯泡
(3)0.5;12.5
(4)电阻
(5)=
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负极与滑动变阻器上的A点相连。(2)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,电流表指针几乎不偏转,说明电路形成了断路;发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,说明电压表串联接入了电路,小灯泡断路了,故此现象的原因可能是是小灯泡。(3)由图乙知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为
此时小灯泡的电阻为 (4)电流较小,小灯泡灯丝产生的热量少,灯丝的温度低,灯丝的电阻变化小;当电流较大时,小灯泡灯丝产生的热量多,灯丝的温度高,灯丝的电阻变化大,故造成这变化的原因是小灯泡的电阻随温度变化而变化(5)因小灯泡与变阻器串联,根据串联电路电压的特点知,当滑片移动一段距离后,变阻器接入电路的电阻增大或减小,此时变阻器分得的电压增大或减小,小灯泡分得的电压相应的减小或增大;小灯泡两端电压增加或减小量等于变阻器两端电压的减小或增加量,故 =
【分析】(1)连接电路时,开关应断开;闭合开关前,滑片在阻值最大处;(2)当电流表无示数,电压表有示数时,电压表测量的位置断路;(3)利用电压和电流的乘积计算电功率的大小;利用电压和电流的比值计算电阻;(4)灯泡电阻和温度有关,随温度升高而增大;(5)在串联电路中,各用电器电压总和等于电源电压;两个电阻时,电压变化量相等。
2、【答案】(1)
(2)D
(3)A
(4)左
(5)1.14;12.7
(6)B
【解析】【解答】(1)待测小灯泡额定电压为3.8V,额定功率约1W,根据P=UI,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与灯串联,电压表与灯并联。
(2)为了电路安全,防止电流过大,滑动变阻器的阻值调到最大,所以调到D点。
(3)电流表指针几乎不动,电路断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此故障为灯泡断路,故答案为:A。
(4)电压表大量程,分度值0.5V,读数为3V小于额定电压,需要增大灯泡分压,减少变阻器分压,即减小变阻器电阻,滑片左移。
(5)电流表示数为0.3A,额定功率为
电阻为
(6)没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压等于3.8V,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率,图B中只闭合S2,调节滑动变阻器使电压表的示数等于3.8V,断开S2,闭合S1,保持滑片不动,电压表测R0和L的总电压,由串联电路电压特点可求出定值电阻两端的电压,由欧姆定律可求出电路中的电流,根据 P=UI计算出灯泡的额定电功率,故答案为:B。
【分析】(1)根据P=UI求出灯的额定电流,确定电流表的量程,电流表与灯串联,电压表与灯并联。
(2)为了保护电路,防止电流过大,滑动变阻器的阻值调到最大。
(3)若电流表 指针不动 ,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的部分断路了。
(4)利用串联分压的原理确定变阻器的调节。
(5)根据电流表的量程、分度值读数;根据P=UI求出灯泡的额定功率。
(6)没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压等于3.8V,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。