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、将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端,R1 消耗的功率为 P1,R2 消耗的功率为 3P1.将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时,下列说法中正确的是( )
A.R1 与 R2 的电阻之比为 3:1
B.并联时通过 R1 与 R2 的电流之比为 1:1
C.并联时 R2 消耗的功率为 P1
D.并联时两电阻消耗的总功率为 P1
2、如图所示电路中,电源电压为6V,闭合开关S,两灯泡的电阻不变,两个小灯泡消耗的总功率等于( )
A.9W B.4.5W C.2W D.2.25W
3、下图是做电学实验时所用电路的一部分,根据图中两表的示数,一定可以测出灯泡( )
A.正常发光时的电阻 B.实际电功率
C.消耗的电能 D.产生的热量
4、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
5、额定电压均为6V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示下列说法正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3
6、 “珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列有关安全的说法,错误的是( )
A.如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救
B.雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中
C.使用验电笔时,手必须接触笔尾金属部分
D.在没有三孔插座的情况下,可以把三脚插头(如图)上最长的插头去掉,插入二孔插座中使用用电器
7、如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I﹣U图像
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,甲乙消耗的电功率之比为1∶2
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路的总功率为2W
8、两个额定电压均为 的小灯泡的 图象如图所示,如果将它们分别串联和并联在电路当中。在确保两小灯泡都安全的前提下保证至少一个灯泡正常工作,则串联和并联时两个小灯泡的总功率分别是( )
A. B. C. D.
9、在日常家庭用电中如果使用不当会给人们带来危害。下列说法中可给人们带来危害的是( )
A.更换灯泡或维修电路时要先断开电源
B.开关要接在零线上
C.三孔插座接地线要保证良好接地
D.家用电器的金属外壳接地
10、如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A.本次探究实验中没用到控制变量法。
B.通电后,甲图中A,B电阻产生的热量之比是1:2
C.为了探究电热与电阻的关系,应该选择乙实验
D.通电时间相同时,甲装置中左边U形管的高度差更大
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、(1)如图所示电阻箱的示数为 Ω;
(2)如图所示电能表的示数为 kW h。
2、油电混合动力汽车作为新能源汽车的一种,越来越受到人们的青睐。其主要动力来源于汽车蓄电池,当电力不足时,可以使用汽油,并且在行驶时可以利用发动机给蓄电池充电。节能,环保、方便。
(1)使用蓄电池放电时,能量转化是 ;
(2)混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的电压是300V,容量是100Ah,则蓄电池充满电时,储存的能量为 J;
(3)汽车的外形设计成流线型,如图所示。当汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
3、为了合理利用资源,减少能耗量,国家积极推广使用节能电器,根据我国的使用实际, 这些家用节能电器的额定电压为 V,若以额定功率为25W的节能灯代替额定功率为60W的普通照明灯,假设每天开灯4小时,采用上述措施每盏灯每月(以30天计)能节电 度。
4、一盏标有“6V3W”字样的小灯泡,接入电压为18V的电路中,若要使灯泡正常发光,则需要串联一个阻值为 Ω的电阻,该电阻通电10s产生的热量为 J。
5、如图甲, 为定值电阻, 为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A).图乙反映了开关由断开到闭合,再移动滑片P的过程中,a b两端电压U和通过的电流I之间的关系;图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系,则 的阻值为 Ω;当 的功率为120W时,电路消耗的总功率为 W.
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图甲所示是学校使用的一台电开水器,该电开水器有加热档和保温档。开水烧开后,电开水器会通过电磁继电器切换到保温状态,由感温电阻控制。图乙是其内部简化的工作原理图,, 是阻值恒定的加热电阻,其部分技术参数如表所示。[水的比热容为]
额定电压/V 220
最大容量/L 15
额定保温功率/W 1210
额定加热功率/W 5000
供水量/Lh-1 40
(1)水烧开后,若无人接水,电开水器处于额定保温状态时可保持水温不变,则电开水器每分钟散失的热量是多少?
(2)若电开水器处装有如图丙所示的电能表,某次仅电开水器接入电路中,当开启保温档连续工作10 min,发现该电能表的转盘恰好转过200 转,电开水器处的实际电压为多少?
(3)某次将水箱装满20 ℃的水并在电开水器正常工作,将水加热到100 ℃沸腾时(中途不接水),共耗时21 min。则该过程中电开水器的加热效率是多少?
2、在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个档位,工作电路简化为图乙所示,其中 为档位开关, 、 为定值电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时,红灯亮;处于文火档时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,猛火档的额定功率为2420W, 。
(1)判断A灯是红灯还是绿灯;
(2)求电中药壶文火档的额定功率;
(3)暑假的一天晚上,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,先用猛火档加热6min至沸腾后,再用文火档慢熬30min,共消耗电能0.3KW·h,由此计算电中药壶的实际电压。
3、如图甲所示为一种有保温功能的电饭锅,其内部电路如图乙所示,图丙为其相关参数(电阻 R1 、R2均有加热功能),试求∶
(1)加热时电路中电流大小;
(2)R2的阻值
(3)某次做饭加热和保温各10min总共消耗的电能。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,电源电压恒为 ,待测小灯泡L的额定电压为 ,滑动变阻器R的规格为“ ”。
(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路,请用笔画出导线,在图甲中完成电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,导线不交叉。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于 端(选填“A”或“B”)。
(3)连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表示数变化明显,电压表无示数。仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生 (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,按图甲所示的电路继续进行实验。闭合开关,移动滑片P,使小灯泡L发光测出小灯泡L的相关物理量,记录和计算结果如表,则小灯泡的额定功率为 W。由表中信息可知:灯泡实际功率越 ,灯泡越亮。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1 1.5 2 2.5 3
电流 0.14 0.18 0.22 0.26 0.30
实际功率 0.14 0.27 0.44 0.90
灯泡亮度 逐渐变亮
(5)另一小组用相同器材实验时,发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻 ,设计了如图乙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①按图乙连接电路,检查无误后,闭合开关S、 ,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V;
②S处于闭合状态,滑片不动,断开 、闭合 ,读出电压表示数为 ;
③小灯泡的额定功率: (用 、 、 表示)。
2、在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图所示的实验器材,其中 。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图甲中的电路图将对应实物图乙连接完整;
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制 ;电阻丝放出热量的多少,通过 来进行判断;
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝 加热的煤油温度升高了Δt1,用电阻丝 加热的煤油温度升高了Δt2,那么Δt1 Δt2(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
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 (或 )加热的煤油,温度升高量 (或 ) 2Δt1(或2Δt2)(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流 (选填“是”或“不是”)正比例关系;
(5)如果用图乙装置比较不同物质吸热情况时,除了换用不同种类的等质量液体以外还要 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】A.串联电流相等,由 可知,两电阻功率之比等于电阻之比,即: ;
A不符合题意;
B.并联电压相等,电阻与电流成反比,即: ;
B不符合题意;
C.在串联中时,R1 消耗的功率: ;
所以有: ;
并联时R2消耗的功率: ;
C符合题意;
D.并联时总功率: ;
D不符合题意。
故答案为:C
【分析】两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,结合欧姆定律求解电流电压,进而求解功率即可。
2、【答案】C
【解析】【解答】由图可知,两灯泡的额定电压为U1=U2=6V
额定功率分别为P1=6W,P2=3W
由 可得,两灯泡的电阻分别为 ,
两个小灯泡串联后接到6V的电源时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两个小灯泡消耗的总功率 。
故答案为:C。
【分析】根据电压和电功率可以计算用电器的电阻;利用总电压和总电阻,可以计算总电功率的大小。
3、【答案】B
【解析】【解答】A.电压表测小灯泡两端实际电压,电流表测流过小灯泡的实际电流。但小灯泡的电阻受温度影响,正常工作时的电阻不能由该电路测出,A不符合题意;
B.小灯泡的实际功率 ,由该电路可以测出小灯泡的实际功率,B符合题意;
C.小灯泡消耗的电能 ,要测出小灯泡消耗的电能,必须要测量小灯泡的通电的时间,该电路不能测出小灯泡消耗的电能,C不符合题意;
D.要测小灯泡产生的热量,需要测量通电时间,该电路不能测出小灯泡产生的热量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电压表可以测量电压,电流表测量电流,利用电压和电流的乘积可以计算实际电功率,利用电压和电流的比值可以计算电阻。
4、【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。
5、【答案】D
【解析】【解答】A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大。A不符合题意;
B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图象可知:I甲额=0.6A,I乙额=0.3A,则 ,B不符合题意;
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根据 可知电阻之比是: ,C不符合题意;
D.把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V,所以实际功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,D符合题意。
故答案为:D
【分析】对于I-U曲线,图像的横坐标为电压,纵坐标为电流,图像斜率的倒数为电阻的阻值,结合选项求解即可。
6、【答案】D
【解析】【解答】如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救.A正确,不符合题意;雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中,B正确,不符合题意.使用验电笔时,手必须接触笔尾金属部分,C正确,不符合题意;大功率及有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,接好地线,以防外壳带电危及人身安全,D错误,符合题意;
故答案为:D.
【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。
7、【答案】D
【解析】【解答】AB.由图象可知乙图像为过原点的直线,说明电流与电压成正比,所以乙为定值电阻的图像,当U=4V时,I=0.4A,由欧姆定律可得,电阻R的阻值为
AB不符合题意;
C.将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V,由图象可知对应的电流为
所以甲消耗的电功率为
乙消耗的电功率为
则甲乙消耗的电功率之比为
C不符合题意;
D.串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压为
符合题目条件,则电路的总功率为
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图可知乙为定值电阻的图像,通过电阻的电流和两端的电压成正比,任意读出一组电压和电流,根据欧姆定律求出R的阻值;两灯泡并联时两端的电压相等,且都等于电源电压,根据图象读出对应的电流,利用P=UI求得甲乙消耗的电功率之比;串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压,利用P=UI求出电路的总功率。
8、【答案】A
【解析】【解答】两灯泡的额定电压均为 ,由图象可知,两灯泡的额定电流分别为 、 。因串联电路中各处的电流相等,且在确保两小灯泡都安全的前提下保证至少一个灯泡正常工作,所以电路中的电流 ,由图象可知,两灯泡两端的电压分别为 、 ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两个小灯泡的总功率为
因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯泡的额定电压均为 ,所以两灯泡并联时可以同时正常发光,此时电源的电压 ,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两个小灯泡的总功率
故答案为:A。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率。
9、【答案】B
【解析】【解答】A.为防止触电,更换灯泡或维修电路时要先断开电源,A不符合题意;
B.开关接在零线上,断开开关,用电器和火线连接,容易发生触电事故,B符合题意;
C.三孔插座的接地线要保证良好接地,以防外壳带电,危及人身安全,C不符合题意;
D.将家用电器的金属外壳与大地连接起来,防止用电器漏电时,人接触发生触电事故,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;更换灯泡或维修电路时要先断开电源。
三孔插座接地线要保证良好接地;使用测电笔时,手要接触笔尾的金属体,不能接触笔尖的金属体。
10、【答案】B
【解析】【解答】A.甲探究电流产生热量与电阻关系中,控制了电流和通电时间相同;乙探究电流产生热量与电流关系中,控制了电阻和通电时间相同,实验中用到了控制变量法,A不符合题意;
B.由图甲知道,两电阻串联,左侧电流I左等于右侧电阻丝电流, 由Q=I2Rt知道,甲图中A、B电阻产生的热量之比是1:2,B符合题意;
C.乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以,研究电流产生的热量与电流的关系,C不符合题意;
D.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt知道,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,甲装置中右边U形管的高度差更大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】焦耳定律中,电流和时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;电阻和时间相同时,电流越大, 产生的热量越多。
二、填空题
1、【答案】(1)1998
(2)2022.6
【解析】【解答】(1)由图中可知,电阻箱的示数为R=1000Ω×1+100Ω×9+10Ω×9+8Ω×1=1998Ω
(2)电能表的最后一位数为小数,故由图中可知电能表的示数为2022.6kW h。
【分析】电阻箱各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值;电能表黑色数字为整度数,红色的为小数点后面的度数。
2、【答案】(1)化学能转化为电能
(2)1.08×108
(3)减小
【解析】【解答】(1)蓄电池放电时,是化学能转化为电能。
(2)该蓄电池组储存的电能为W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×108J
(3)汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下受到产生向上的升力,汽车对路面的压力减小,小于汽车的重力。
【分析】(1)蓄电池放电时,将化学能转化为电能;
(2)根据电压、电流和时间的乘积,计算电能的多少;
(3)流体在流速大的地方压强小。
3、【答案】220;4.2
【解析】【解答】我国的家庭电路电压是220V,各种用电器的额定电压也是220V。
若以额定功率为25W的节能灯代替额定功率为60W的普通照明灯,则
节约电能是
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
4、【答案】24;60
【解析】【解答】灯泡正常发光时的电流
因串联电路中各处的电流相等,通过串联电阻的电流是0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻两端的电压UR=U-UL=18V-6V=12V
电阻的阻值
该电阻通电10s产生的热量Q=I2Rt=(0.5A)2×24Ω×10s=60J
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据欧姆定律求出串联电阻的阻值。
利用Q=I2Rt可以用计算出电阻通电10s产生的热量。
5、【答案】5;200
【解析】【解答】电阻R1与滑动变阻器R2串联,ab两端电压是滑动变阻器R2两端电压.
当开关断开时,电路中的电流为0A,此时电压表测电源的电压,由图乙可知ab两端的电压,即电源的电压U=50V;
由图丙可知,当R2的功率为120W时,电路中的电流I=4A,由图乙可知,Uab=30V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,R1两端的电压:U1=U-Uab=50V-30V=20V,R1的阻值: ,电路消耗的总功率:P=UI=50V×4A=200W.
【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。
三、计算题
1、【答案】(1)解:每分钟水散失的热量等于消耗的电能
答:电开水器每分钟散失的热量是7.26×104 J;
(2)解:电开水器处于保温档,工作10min消耗的电能为
保温档时的实验功率为
保温时,和串联,则
则保温时的实际电压为
答:电开水器处的实际电压为200 V;
(3)解:水的质量为
水吸收的热量为
加热时消耗的电能为
电开水器的加热效率为
答:该过程中电开水器的加热效率是80%。
【解析】【分析】(1)根据电功率和时间的乘积,计算消耗的电能;
(2)根据电能表转盘转数计算消耗的电能;根据电功和时间的比值,计算电功率;利用电压和电功率可以计算电阻;根据实际电功率和电阻,可以计算实际电压;
(3)根据物体的密度和体积的乘积,计算质量,利用物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;根据电功率和时间的乘积,计算消耗的电能;根据物体吸热的能量和消耗电能的比值, 计算电热效率。
2、【答案】(1)解:由 可知,在电压一定时,电路中的电阻越小,电功率越大。由电路图可知, 接N时,电路中只有R1连入电路中,电阻小,电功率越大,处于猛火档,A灯亮,由题意可知,A灯是红灯, 接M时,R1、R2串联,电阻大,电功率小,处于文火档。
答:A灯是红灯;
(2)解:R1的电阻
电中药壶文火档时电路中的电阻
电中药壶文火档的额定功率
答:电中药壶文火档的额定功率是242W
(3)解:由题意可知,电中药壶消耗的电能
解得
答:电中药壶的实际电压是200V。
【解析】【分析】(1)根据用电器的工作和电功率的大小,判断用电器;
(2)利用电压和电功率计算电阻;根据串联电路电阻的规律计算总电阻;结合电压和总电阻计算电功率大小;
(3)利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能,结合已知的电阻、时间、电能计算实际电压。
3、【答案】(1)解:由图丙知道,额定加热功率P加热=880W,由P=UI知道,加热时电路中的电流
答:加热时电路中的电流大小为4A;
(2)解:电源电压一定,由 和图乙知道,S闭合时,只有R1连入电阻,电路中电阻小,为加热状态;S断开两电阻串联,电路中电阻大,为保温状态,由欧姆定律知道R1的阻值
由串联电路特点和 知道,保温时电路中电阻
即
解得R2=2365Ω
答:R2的阻值为2365Ω;
(3)解:由W=Pt知道,做饭加热和保温各10min总共消耗的电能W=P加热t+P保温t=(P加热+P保温)t=(880W+20W)×10×60s=5.4×105J
答:某次做饭加热和保温各10min总共消耗的电能为5.4×105J。
【解析】【分析】(1)利用电功率和电压的比值计算用电器的电流;(2)根据电压和电流的比值计算电阻;利用电压和电功率计算总电阻;(3)利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能。
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)B
(3)短路
(4)0.65;大
(5)2;
【解析】【解答】(1)待测小灯泡L的额定电压为 ,电压表选择0-3V的量程,电压表和灯泡并联,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,使滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连,如下图所示:
;(2)在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即B端。(3)闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表示数变化明显,说明电路是通路,电压表无示数,可能是灯泡短路。(4)由表中数据可知,灯泡的额定电压是2.5V,通过灯泡的电流是0.26A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
由表中数据可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。(5)①闭合开关S、 ,电压表测量R0和变阻器的总电压,电源电压是4.5V,灯泡的额定电压是2.5V,由串联电路电压的规律可知电压表的示数为4.5V-2.5V=2V
所以调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V。③S处于闭合状态,滑片不动,断开 、闭合 ,读出电压表示数为 ;电压表测量R0两端的电压,通过电路的电流I=I0=
灯泡的额定功率P额=U额I=
【分析】(1)测量电功率时,电压表和灯泡并联,滑动变阻器一上一下串联在电路中;(2)开关闭合前,滑片在电阻最大处;(3)当电流表有示数,电压表无示数时,电压表测量的位置短路;(4)利用电压和电流的乘积计算电功率;(5)根据串联电路电压规律,利用总电压和电阻分压,可以灯泡电阻,再测量定值电阻的分压,利用电压和电阻的比值计算电流,根据灯泡的电压和电流的乘积计算电功率。
2、【答案】(1)
(2)电流相同;温度计示数变化
(3)大于
(4)大于;不是
(5)换相同的电阻丝加热
【解析】【解答】(1)根据图甲,将两电阻丝串联,变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)两个电阻丝串联,电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等。
根据转换法,电阻丝放出热量的多少,是通过温度计的示数变化来进行判断的。
(3)闭合开关,因电流和通电时间相同,因为R1>R2
R1产生的热量较多,所以Δt1>Δt2
(4)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;由 可知,用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高量Δt 1′(或Δt 2′)大于2Δt 1(或2Δt 2),该实验说明电流产生的热量与电流不成正比例关系。
(5)比较不同物质吸热情况时,需要用不同种类的等质量液体和相同的加热器,即换相同的电阻丝加热。
【分析】(1)电阻不同,可以探究电流产生热量和电阻关系,电阻要串联在电路中,滑动变阻器连接时,一上一下;
(2)电阻串联时,可以保持电流相等;根据温度计示数变化,可以反应电流产生热量的多少;
(3)在电流和时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(4)当电流增大2倍时,电流产生的热量更多;
(5)探究不同物质的吸热能力时,需要利用相同的加热器进行加热。