沪科版物理九年级上学期十六章单元检测卷
一、单选题
1.(2018九上·莆田期中)家庭中的用电器日益增多,下列各组用电器中利用电流热效应的是( )
A.电饭锅、电风扇、电磁炉 B.电热毯、电水壶、电烤炉
C.电熨斗、电冰箱、电风扇 D.电吹风、电饭锅、微波炉
2.(2018九上·莆田期中)由欧姆定律公式I 变形得R ,对此,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
3.(2015九上·哈密期中)关于厨房中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.划燃火柴,是利用热传递的方法使火柴头温度升高
B.电饭煲工作时将内能转化为电能
C.天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高
D.炒菜时能闻到菜香味,是因为分子间存在引力
4.(2018九上·莆田期中)把“220V,40W”和“220V,60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中,结果是( )
A.每只灯泡的额定电压都变小了
B.每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
C.每只灯泡的额定功率都变小了
D.每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
5.(2018九上·防城港期中)如图所示的电路,要使两个小灯泡L1、L2串联,应( )
A.断开开关S1、S2,闭合开关S3 B.断开开关S1,闭合开关S2、S3
C.断开开关S1、S3,闭合开关S2 D.断开开关S2,闭合开关S1、S3
6.(2018九上·保定期中)如图所示,电压表所测的是( )
A.电源电压 B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压 D.灯L1与L2两端的电压
7.(2018九上·黄冈期中)如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1,灯泡L1与滑动变阻器并联,电流表测干路电路
B.只闭合开关S2,灯泡L1与滑动变阻器并联后再与L2串联
C.闭合开关S1、S2,灯泡L1、L2并联后再与滑动变阻器串联
D.闭合开关S1、S2,灯泡L2被短路,电压表测灯泡L1两端的电压
8.(2018九上·黄冈期中)下列各电路中完全无误的( )
A. B.
C. D.
9.(沪科版物理九年级上学期14.1 电是什么 同步练习)电视机、电脑的荧光屏表面,使用一段时间后,会有很多灰尘,这主要是因为( )
A.灰尘的自然堆积
B.玻璃吸附灰尘的能力较强
C.电视机、电脑工作时荧光屏温度较高而吸附灰尘
D.电视机、电脑工作时,荧光屏表面带有静电而吸附灰尘
10.(人教版物理九年级第18章第4节焦耳定律同步练习)小洁在使用电饭锅时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是( )
A.电压太高 B.导线太粗 C.导线太细 D.导线太短
11.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是()
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W
12.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则下列说法不正确的是
A.R1和R2的阻值之比是2:1
B.R1的阻值是20Ω
C.电压表示数仍是6V
D.R2(互换后和互换前)消耗的功率之比为9:1
13.(2018九上·莆田期中)如图所示的电路中,电源的电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A的示数变大 B.电压表V的示数不变
C.R1消耗的电功率减小 D.电路消耗的总功率增大
14.(2018九上·莆田期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20 Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4 A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.3 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A.6 V 20 Ω B.12 V 20 Ω C.6 V 30 Ω D.12 V 30 Ω
15.如图所示是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则下列说法正确的是()
A.电阻R两端的电压是4V B.电路中的电流是1.2A
C.电动机的功率是16 D.电阻R的功率是1W
16.(2017九上·江都月考)现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U—I图象如图所示.将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大.下列结论正确的是( )
A.电源的电压为5V B.小灯泡的最大功率为0.3W
C.整个电路的最小功率是1.8 W D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
17.(粤沪版物理九年级上册第十五章第二节认识电功率同步测试)分别标有“6V2W”和“12V8W”的两个灯泡,串联后接在电路中,为使其中一个恰能正常发光,加在电路两端的电压应是( )
A.6V B.12V C.18 D.24V
18.图甲是小明设计的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化),下面说法中正确的是
A.滑片在A端时通过灯泡的电流是1A
B.电阻丝AB的阻值为6Ω
C.电路消耗的最小功率是3W
D.电压表的最大示数是6V
19.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是()
A.灯泡的额定功率为1 W
B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.灯泡的实际功率为0.64W
D.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
20.(2017九上·丰县月考)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W.下列说法正确的时( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.电源电压为8V
D.当滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.2W
二、填空题
21.(2017九上·和平期中)甲乙丙三个轻质通草小球静止在如图所示的位置,已知甲球带正电,则乙球带 电,丙球带 .
22.两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示,若将两电阻串联在电压为3V的电源两端,电路的总功率为 W,通电一段时间后,RA和RB产生的热量之比是 。
三、计算题
23.某品牌电热水壶,铭牌上标有“220 V,1000W”的字样。请通过计算回答:
(1)这种电热水壶正常工作时的电阻是多大?
(2)这种电热水壶正常工作6分钟可以烧开一壶水,它消耗的电能是多少?
24.(2017·深圳模拟)在如图所示电路中,定值电阻 R0的阻值为 20Ω,电动机线圈电阻为 2Ω,闭合开关,电流表 A1、A2的示数分别为 0.8A,0.3A,求:
(1)该电路电源电压
(2)1min 内电路消耗的电能
(3)1min 内电流通过电动机产生的热量
四、作图题
25.(2018·娄底模拟)请用笔画线代替导线在图中连接家庭电路。要求开关控制螺口灯泡,三孔插座直接接入电路。
五、实验探究题
26.(粤沪版物理九年级上册第十五章第四节探究焦耳定律同步练习)如图所示的电路中,电源电压U=3V,R1=2ΩM闭合开关后,电流表读数为0.5A,求:
(1)R1在1min内产生的热量;
(2)R2的阻值.
27.(2015-2016学年智伯教育九年级上学期期末物理试卷)如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图,图乙是实物连接图.其中电源是两节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”.
(1)图乙已连接了部分电路,请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整.
(2)小明同学连接好电路后,闭合开关时发现灯光特别亮,这表明他在闭合开关前没有 ;
(3)调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率为 W.若要增大小灯泡的电功率,则滑片P应向 移动;
(4)在完成以上实验后,小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丁所示,通过图象发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明: ;
(5)有一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大.经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是 .
(6)另一同学小伟研究“2.5V 1W”的小灯泡灯丝电阻实验时,小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值,然后求出它们的平均值当作灯丝的电阻,你认为这种做法对吗?并说明理由.
答: .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A、电风扇,是消耗电能产生机械能,故是电能转化为机械能的装置,电磁炉虽然也是加热类电器,但没有直接利用电流的热效应,A不符合题意;
B、电热毯、电水壶、电烤炉中,它们所消耗的电能转变为了内能,故是利用电流的热效应工作的,B符合题意;
C、电冰箱和电风扇主要是消耗电能产生机械能,故不是利用电流的热效应,C不符合题意;
D、电吹风是将电能转化为机械能的装置,不是利用电流的热效应,微波炉虽然也是加热类电器,但没有直接利用电流的热效应,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电流的热效应:电流通过电阻要发热,这叫做电流的热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等,都是电流的热效应的例子.
2.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】公式 只说明导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值;
电阻是导体的属性,由导体的材料、粗细、长度决定,电阻的大小与它两端的电压和通过的电流无关,当电压发生变化时,电流也随之发生变化,但电阻不变。
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
3.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;电功及电功的实质;分子间相互作用力
【解析】【解答】解:A、划燃火柴,是克服摩擦做功,增大火柴的内能,使火柴头温度升高.不符合题意
B、电饭煲工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的装置,故不符合题意;
C、天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高的,故正确;
D、炒菜时能闻到菜香味,是因为温度越高,分子运动越快的缘故,故错误.
故选C.
【分析】(1)改变物体内能的方法:热传递和做功,对于做功改变内能的实质是能量的转化;对于热传递改变内能实质是能量的转移;(2)分析电饭锅在工作时消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能,进而判断能量的转化;(3)一切分子都是在永不停息的运动的,扩散现象就表明了分子运动论的正确性,且温度越高,分子运动越剧烈.
4.【答案】D
【知识点】额定电压;额定功率
【解析】【解答】由灯泡参数知,两灯泡的额定电压都是220V,把它们串联接在220V的电路中,由于额定的参数是生产时就确定的,所以它们的额定电压仍为220V不变,额定功率不变;由于串联电路的分压作用,灯泡的实际电压都小于额定电压,根据 知,实际功率小于额定功率;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】电器的额定电压与额定功率是不变的,与用电器的实际电压无关;再结合串联电路的分压作用及电功率的计算公式P=分析即可.
5.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】要使灯L1、L2串联,则灯泡L1、L2和电源应首尾相连,所以应闭合开关S2、断开S1、S3。
故答案为:C。
【分析】各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联;各电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联。
6.【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】电压表是测量电压的仪表,要与被测电路并联.由图知,两灯泡串联;
电压表的正负接线柱连接在L2两端,即电压表是并联在L2的两端的,测的是L2的电压。
所以ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C
【分析】电压表和谁并联就是测量的谁的电压.
7.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】只闭合S1 时,灯泡L1 与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流;A不符合题意;只闭合S2 时,灯泡L2 与滑动变阻器串联;B不符合题意;闭合S1 、S2 时,灯泡L1 、L2 并联后与滑动变阻器串联,C符合题意,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】结合串联电路和并联电路的特点判断电路的连接方式,电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联.
8.【答案】D
【知识点】电路的构成及电路图;电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】A.电流表A与灯泡并联,导致灯泡短路,A不符合题意;
B. 电压表V串联在电路中,B不符合题意;
C. 电压表A与灯泡并联,但正负接线柱接反了,C不符合题意;
D. 电流表A串联在电路中,且接线柱接法正确,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电压表是测量电源电压或用电器两端电压的仪表,电压表要并联在电路中;电流表是测量电路中电流的仪表,电流表要串联在电路中,并且电流都从正接线柱流入、从负接线柱流出.
9.【答案】D
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】解:电视机工作时,由于电子运动到了屏幕上,使屏幕带了电,而带电体有吸引轻小物体的性质,故把灰尘吸引到了屏幕上.
故选D.
【分析】带电体有吸引轻小物体的性质,据此结合选项进行分析判断.
10.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;焦耳定律的应用
【解析】【解答】因为电饭锅与电源线串联,所以流过它们的电流和通电时间相等,由 可知,电源线很热,说明电源线电阻产生的热量多,电源线电阻比较大.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,电饭锅电源线的材料、长度一定,电阻较大,是因为电源线横截面积太小,电源线太细造成的。故选C.
【分析】由 可知,电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关,电饭锅跟导线串联在一起,因此通电时间和电流大小相等时,插头处电源线发现很热,说明此处电阻大。导体的电阻又与导体的材料、长度和粗细等有关,在其他条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A、因为甲图象为正比例函数,因此图象中对应电压和电流值的比值不变,故甲为定值电阻;而乙图象中的电压和电流值的比值时刻在发生变化,故电阻乙不是定值电阻;
B、从图象中可以看出,当乙电阻两端电压为2V时,对应的电流为0.2A,因此此时乙的阻值:R=U/I=2/0.2=10Ω;
C、当通过甲、乙中的电流为0.2A时,从图形中可以看出,此时甲、乙两端的电压值分别为1V、2V,由于甲、乙为串联,因此电源电压为3V;
D、当甲、乙两端的电压为2V时,从图象中可以看出,此时通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.2A,由于甲、乙并联,因此电路总功率:P=UI=2V×(0.4A+0.2A)=1.2W.
故选D.
12.【答案】D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】
【分析】如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,两个电阻是并联的,电流表的示数是0.3A是测量通过电阻R1电流,电压表示数是6V,此时电阻R1的阻值是6v/0.3A=20Ω。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,两个电阻是串联的,电流表示数是0.2A,总电阻是,电阻R2的阻值是30Ω-20Ω=10Ω。R1和R2的阻值之比是2:1。
R2(互换后和互换前)消耗的功率之比为:
A.R1和R2的阻值之比是2:1,正确,不合题意;
B.R1的阻值是20Ω,正确,不合题意;
C.电压表示数仍是6V,正确,不合题意;
D.R2(互换后和互换前)消耗的功率之比为9:1 ,错误,符合题意;
故选D。
【点评】注意电表互换时电路连接状态,利用欧姆定律和电功率的知识综合解决问题。
13.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A、从图可知,定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联,当滑片P向右移动时,其连入电路中电阻的变大,则根据串联电路电阻的特点可知,此时电路中的总电阻的变大,而电源电压不变,由公式 可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小.A不符合题意;
B、因为定值电阻R1的阻值不变,而电路中的电流变小,所以由公式 可知定值电阻两端的电压变小,根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大.B不符合题意;
C、因为电路中的电流变小,而定值电阻R1的阻值不变,所以由公式 可知电阻R1消耗的电功率变小.C符合题意;
D、因为电源电压不变,而电路中的电流变小,所以由公式 可知电路中的总功率变小.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,先判断出当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路中电阻的变化,再根据串联电路电阻的特点,判断出电路中总电阻的变化,再利用公式I=判断出电路中电流的变化,即电流表示数的变化;用公式U=IR判断出定值电阻两端电压的变化,再根据串联电路电压的特点,判断出电压表示数的变化.利用公式P=UI判断出电路中总功率的变化;利用公式P=I2R判断出电阻R1消耗的电功率的变化.
14.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】当滑片在c点时, ;当滑片在a点时, ,解得R1=20Ω,U=12V。
故答案为:B
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出两种情况下电源的电压,根据电源的电压不变得出等式求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出电源的电压.
15.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】由电路图可知,电阻R与电动机M串联,电压表V1测电阻与电动机串联总电压,电压表V2测电阻两端电压;
根据电路结构确定电阻R电压、由欧姆定律求出电路电流、由电功率公式P=UI求出电动机与电阻电功率.
【解答】A、电阻R两端电压UR=UV2=2V,故A错误;
B、电路中的电流I=IR=,故B错误;
C、电动机的电压UM=UV1-UV2=6V-2V=4V,
电动机的功率PM=UMI=4V×0.5A=2W,故C错误;
D、电阻功率PR=URI=2V×0.5A=1W,故D正确;
故选D.
【点评】本题难度不大,是一道基础题,分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.
16.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测串联电路中的电流,如图所示:
AD、当电压表的示数为5V时,电路中的电流为0.3A,由图象得出此时灯泡两端的电压UL=1V,因串联电路中电压特点总电压等于各分电压之和,电源的电压:U=U滑+UL=5V+1V=6V,A不符合题意;由
可得,滑动变阻器的最大阻值:
,D不符合题意;
BC、整个电路的最小功率为:Pmin=UI=6V×0.3A=1.8W,C符合题意;当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,由图象可知通过灯泡的电流I′=0.5A,则小灯泡的最大功率:PLmax=UI′=6V×0.5A=3W,B不符合题意.
故答案为:C
【分析】(1)将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,则电压表并联在滑动变阻器两端.
(2)根据题意得,当电压表的示数为5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图象读出电路中的电流为0.3A时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压。此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据P=UI求出整个电路的最小功率;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中只有灯泡一个用电器,灯泡两端的电压等于电源电压,由图象读出通过的电流,根据P=UI求出灯泡的最大功率.
17.【答案】B
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】因为两灯串联,所以流过两灯的电流一定相等.根据灯泡的铭牌可以计算出它们的额定电流I额===0.33A,同样可以求出另一灯的额定电流为: ,为了使两灯均不损坏,通过灯的电流不能超过其额定电流,所以电路中的最大电流为0.33A,两灯的电阻分别为 ,同样可以算出另一灯的电阻为 =18Ω,当一灯恰能正常发光时,电路两端的电压为: .
【分析】由两灯的铭牌信息可求两灯的额定电流及电阻,由题知,其中一个灯泡恰能正常发光,要照顾额定电流小的灯,可知电路中的电流值,再由欧姆定律可求电路两端的电压.
18.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率
【解析】【分析】A由乙图可知,当P在A端时电阻最大,电路中电流最小,通过灯泡的电流应为0.5A。所以A错误
B 由图甲乙可知P在A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流最小为0.5A,此时AB两端电压为1.5V,所以,所以B错误
C 当电路中电阻最大时,电流最小为0.5A,此时功率最小P=UI=6V×0.5A=3W.所以C正确
D 当P在A端时电压表示数最大,为1.5V,所以D错误
【点评】本题综合性强,应用知识广,属于电学难题。
19.【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,确定电压表的量程并读出电压表的示数,根据I=求出额定电流,根据欧姆定律求出其电阻;
(2)根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,先假设灯泡的电阻不变,根据P=求出此时灯泡的实际功率,再根据灯泡的电阻与温度有关,判断此时灯泡实际功率的大小;
(3)根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比.
【解答】(1)由铭牌可知,灯泡的额定功率为1W,
额定电压为3V,所以电压表的量程为0~3V,故此时电压表的示数为2.1V;
灯泡的额定电流I额===A,
灯泡的电阻RL=
(2)此时灯泡两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V,
若灯泡的电阻不变时,此时灯泡的实际功率P实===0.64W,
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大,且此时灯泡分得的电压小于额定电压,
所以此时灯泡的电阻会变小,实际功率应大于0.64W;
(3)因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比,
所以,===.
故选C.
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用,关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数,难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化.
20.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】由图可知,电路是串联电路。当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W,由P=UI可知,此时的电压为3V;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W,由P=UI可知,此时的电流为0.4A,此时灯泡电阻为8Ω。综合可知,电流变大,电压表示数也变大,故滑片向左滑动,开始时滑片在最右端。又因为电源电压不变,U=UR+IR滑=3V+0.3R=5V+0.4,解得R=20Ω,U=8V,P滑=1.8W。
故答案为:B。
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,利用好题干条件判断出滑片的位置和利用电源的电压不变得出等式是关键.由电路图可知,电路是串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.比较滑片P在某一端点和滑片P移动至中点时电路中的电流即可判断滑片位于某一端点时接入电路中的电阻最大,根据P=UI求出R两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P移动至中点时,根据P=UI求出R两端的电压,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式得出R的阻值,进一步求出答案。
21.【答案】正;负电或不带电
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【解答】解:甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,甲带正电,则乙一定也带正电;丙、乙相互吸引,说明并带负电或乙不带电.
故答案为:正;负电或不带电.
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体.
22.【答案】0.6;1∶2
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图象知,U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,根据,电阻,,两电阻串联时,电路总电阻R=RA+RB=5Ω+10Ω=15Ω,电路总功率.A、B两电阻串联流过它们的电流I相等,通电一段时间产生的热量之比.故答案为:0.6;1∶2.
【分析】电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用
23.【答案】解:(1)R=U2/P R=(220V)2/1000W=48.4Ω(2)W=Pt W=1kW×6/60·h=0.1kW·h=3.6×105J
【知识点】电功的计算;电功率
【解析】【分析】关键是公式的灵活运用,解题时要注意单位的换算.
24.【答案】(1)解:U2=I2R0=0.3A×20Ω=6VU= U2=6V
答:该电路电源电压6V;
(2)解:W总=UIt=6V×0.8A×60s=288J
答:1min 内电路消耗的电能288J;
(3)解:I1=I-I2=0.8A-0.3A=0.5A
Q= I12Rt=(0.5A)2×2Ω×60s=30J。
答:1min 内电流通过电动机产生的热量30J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)欧姆定律的应用;
(2)、(3)此电路不是纯电阻电路,求电流做功的多少要用W=UIt,求电流通过电动机产生的热量要用Q=I2Rt。
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线.如图所示:
【分析】
(1)家庭电路连接时,开关要接在火线上,螺口灯泡的顶端的金属点接火线;
(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线.
26.【答案】(1)R1在t=1min=60s内产生的热量:
Q=I2R1t=(0.5A)2×2Ω×60s=30J;
(2)由I= 可知,电阻:
R=R1+R2= 6Ω,
电阻R2的阻值:R2=R﹣R1=6Ω﹣2Ω=4Ω;
【知识点】电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)应用焦耳定律可以求出R1在1min内产生的热量;(2)由串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值.
27.【答案】(1)解:
(2)将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置
(3)0.75;左
(4)灯丝电阻随温度的变化而变化
(5)电压表与滑动变阻器并联
(6)不对,测量中不同状态下灯丝电阻是不同的
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解:(1)电压表与用电器并联,电流正进负出,电源由两节新干电池串联使用,电压表选0﹣3V量程即可,补充连接图如下图所示; ;(2)闭合开关时发现灯光特别亮,原因是滑片P没有置于滑动变阻器的阻值最大处;(3)电压表的示数为U=2.5V(额定电压)时,读出电流表的示数I=0.3A,灯的额定功率: P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;为使电功率增大,需增大灯两端的电压,就要减少滑动变阻器两端的电压,减少连入电阻,要向左端移动滑片.(4)当灯两端的电压增大时,实际功率增大,亮度增加,温度升高,改变了灯丝的电阻.(5)在移动滑片时,灯泡逐渐变亮(灯两端的电压增大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.(6)灯丝受温度影响较大,三种不同电压下,灯丝温度不同,灯丝的电阻不同.故答案为:(1)补充连接图如右图所示;(2)将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置;(3)0.75,左;(4)灯丝电阻随温度的变化而变化;(5)电压表与滑动变阻器并联;(6)不对,测量中不同状态下灯丝电阻是不同的.
【分析】(1)电源由两节新干电池串联使用,电压表选0﹣3V量程,将电压表并联接入电路;(2)为了保护电路,连入滑动变阻器,在闭合开关前,滑片P置于使连入电阻最大的位置;(3)根据电流表所选的量程(0﹣0.6A),读出电流表的示数,利用P=UI计算灯的额定功率;为使电功率增大,需增大灯两端的电压,就要减少滑动变阻器两端的电压,减少连入电阻,要向左端移动滑片.(4)通过观察小灯泡的电流随电压变化的曲线,看出灯丝的电阻是变化的,原因是当灯两端的电压增大时,实际功率增大,亮度增加,温度升高,改变了灯丝的电阻.(5)在调节滑动变阻器时,灯泡逐渐变亮(电路中电流变大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.(6)灯丝在不同电压下,温度不同,电阻大小不同,求平均值没有意义.
1 / 1沪科版物理九年级上学期十六章单元检测卷
一、单选题
1.(2018九上·莆田期中)家庭中的用电器日益增多,下列各组用电器中利用电流热效应的是( )
A.电饭锅、电风扇、电磁炉 B.电热毯、电水壶、电烤炉
C.电熨斗、电冰箱、电风扇 D.电吹风、电饭锅、微波炉
【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A、电风扇,是消耗电能产生机械能,故是电能转化为机械能的装置,电磁炉虽然也是加热类电器,但没有直接利用电流的热效应,A不符合题意;
B、电热毯、电水壶、电烤炉中,它们所消耗的电能转变为了内能,故是利用电流的热效应工作的,B符合题意;
C、电冰箱和电风扇主要是消耗电能产生机械能,故不是利用电流的热效应,C不符合题意;
D、电吹风是将电能转化为机械能的装置,不是利用电流的热效应,微波炉虽然也是加热类电器,但没有直接利用电流的热效应,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电流的热效应:电流通过电阻要发热,这叫做电流的热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等,都是电流的热效应的例子.
2.(2018九上·莆田期中)由欧姆定律公式I 变形得R ,对此,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】公式 只说明导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值;
电阻是导体的属性,由导体的材料、粗细、长度决定,电阻的大小与它两端的电压和通过的电流无关,当电压发生变化时,电流也随之发生变化,但电阻不变。
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
3.(2015九上·哈密期中)关于厨房中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.划燃火柴,是利用热传递的方法使火柴头温度升高
B.电饭煲工作时将内能转化为电能
C.天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高
D.炒菜时能闻到菜香味,是因为分子间存在引力
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;电功及电功的实质;分子间相互作用力
【解析】【解答】解:A、划燃火柴,是克服摩擦做功,增大火柴的内能,使火柴头温度升高.不符合题意
B、电饭煲工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的装置,故不符合题意;
C、天然气炉上的铁锅热得烫手,是利用热传递的方法使锅温度升高的,故正确;
D、炒菜时能闻到菜香味,是因为温度越高,分子运动越快的缘故,故错误.
故选C.
【分析】(1)改变物体内能的方法:热传递和做功,对于做功改变内能的实质是能量的转化;对于热传递改变内能实质是能量的转移;(2)分析电饭锅在工作时消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能,进而判断能量的转化;(3)一切分子都是在永不停息的运动的,扩散现象就表明了分子运动论的正确性,且温度越高,分子运动越剧烈.
4.(2018九上·莆田期中)把“220V,40W”和“220V,60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中,结果是( )
A.每只灯泡的额定电压都变小了
B.每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
C.每只灯泡的额定功率都变小了
D.每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
【答案】D
【知识点】额定电压;额定功率
【解析】【解答】由灯泡参数知,两灯泡的额定电压都是220V,把它们串联接在220V的电路中,由于额定的参数是生产时就确定的,所以它们的额定电压仍为220V不变,额定功率不变;由于串联电路的分压作用,灯泡的实际电压都小于额定电压,根据 知,实际功率小于额定功率;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】电器的额定电压与额定功率是不变的,与用电器的实际电压无关;再结合串联电路的分压作用及电功率的计算公式P=分析即可.
5.(2018九上·防城港期中)如图所示的电路,要使两个小灯泡L1、L2串联,应( )
A.断开开关S1、S2,闭合开关S3 B.断开开关S1,闭合开关S2、S3
C.断开开关S1、S3,闭合开关S2 D.断开开关S2,闭合开关S1、S3
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】要使灯L1、L2串联,则灯泡L1、L2和电源应首尾相连,所以应闭合开关S2、断开S1、S3。
故答案为:C。
【分析】各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联;各电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联。
6.(2018九上·保定期中)如图所示,电压表所测的是( )
A.电源电压 B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压 D.灯L1与L2两端的电压
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】电压表是测量电压的仪表,要与被测电路并联.由图知,两灯泡串联;
电压表的正负接线柱连接在L2两端,即电压表是并联在L2的两端的,测的是L2的电压。
所以ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C
【分析】电压表和谁并联就是测量的谁的电压.
7.(2018九上·黄冈期中)如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1,灯泡L1与滑动变阻器并联,电流表测干路电路
B.只闭合开关S2,灯泡L1与滑动变阻器并联后再与L2串联
C.闭合开关S1、S2,灯泡L1、L2并联后再与滑动变阻器串联
D.闭合开关S1、S2,灯泡L2被短路,电压表测灯泡L1两端的电压
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】只闭合S1 时,灯泡L1 与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流;A不符合题意;只闭合S2 时,灯泡L2 与滑动变阻器串联;B不符合题意;闭合S1 、S2 时,灯泡L1 、L2 并联后与滑动变阻器串联,C符合题意,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】结合串联电路和并联电路的特点判断电路的连接方式,电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联.
8.(2018九上·黄冈期中)下列各电路中完全无误的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电路的构成及电路图;电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】A.电流表A与灯泡并联,导致灯泡短路,A不符合题意;
B. 电压表V串联在电路中,B不符合题意;
C. 电压表A与灯泡并联,但正负接线柱接反了,C不符合题意;
D. 电流表A串联在电路中,且接线柱接法正确,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电压表是测量电源电压或用电器两端电压的仪表,电压表要并联在电路中;电流表是测量电路中电流的仪表,电流表要串联在电路中,并且电流都从正接线柱流入、从负接线柱流出.
9.(沪科版物理九年级上学期14.1 电是什么 同步练习)电视机、电脑的荧光屏表面,使用一段时间后,会有很多灰尘,这主要是因为( )
A.灰尘的自然堆积
B.玻璃吸附灰尘的能力较强
C.电视机、电脑工作时荧光屏温度较高而吸附灰尘
D.电视机、电脑工作时,荧光屏表面带有静电而吸附灰尘
【答案】D
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】解:电视机工作时,由于电子运动到了屏幕上,使屏幕带了电,而带电体有吸引轻小物体的性质,故把灰尘吸引到了屏幕上.
故选D.
【分析】带电体有吸引轻小物体的性质,据此结合选项进行分析判断.
10.(人教版物理九年级第18章第4节焦耳定律同步练习)小洁在使用电饭锅时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是( )
A.电压太高 B.导线太粗 C.导线太细 D.导线太短
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;焦耳定律的应用
【解析】【解答】因为电饭锅与电源线串联,所以流过它们的电流和通电时间相等,由 可知,电源线很热,说明电源线电阻产生的热量多,电源线电阻比较大.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,电饭锅电源线的材料、长度一定,电阻较大,是因为电源线横截面积太小,电源线太细造成的。故选C.
【分析】由 可知,电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关,电饭锅跟导线串联在一起,因此通电时间和电流大小相等时,插头处电源线发现很热,说明此处电阻大。导体的电阻又与导体的材料、长度和粗细等有关,在其他条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
11.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是()
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A、因为甲图象为正比例函数,因此图象中对应电压和电流值的比值不变,故甲为定值电阻;而乙图象中的电压和电流值的比值时刻在发生变化,故电阻乙不是定值电阻;
B、从图象中可以看出,当乙电阻两端电压为2V时,对应的电流为0.2A,因此此时乙的阻值:R=U/I=2/0.2=10Ω;
C、当通过甲、乙中的电流为0.2A时,从图形中可以看出,此时甲、乙两端的电压值分别为1V、2V,由于甲、乙为串联,因此电源电压为3V;
D、当甲、乙两端的电压为2V时,从图象中可以看出,此时通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.2A,由于甲、乙并联,因此电路总功率:P=UI=2V×(0.4A+0.2A)=1.2W.
故选D.
12.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则下列说法不正确的是
A.R1和R2的阻值之比是2:1
B.R1的阻值是20Ω
C.电压表示数仍是6V
D.R2(互换后和互换前)消耗的功率之比为9:1
【答案】D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】
【分析】如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,两个电阻是并联的,电流表的示数是0.3A是测量通过电阻R1电流,电压表示数是6V,此时电阻R1的阻值是6v/0.3A=20Ω。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,两个电阻是串联的,电流表示数是0.2A,总电阻是,电阻R2的阻值是30Ω-20Ω=10Ω。R1和R2的阻值之比是2:1。
R2(互换后和互换前)消耗的功率之比为:
A.R1和R2的阻值之比是2:1,正确,不合题意;
B.R1的阻值是20Ω,正确,不合题意;
C.电压表示数仍是6V,正确,不合题意;
D.R2(互换后和互换前)消耗的功率之比为9:1 ,错误,符合题意;
故选D。
【点评】注意电表互换时电路连接状态,利用欧姆定律和电功率的知识综合解决问题。
13.(2018九上·莆田期中)如图所示的电路中,电源的电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A的示数变大 B.电压表V的示数不变
C.R1消耗的电功率减小 D.电路消耗的总功率增大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A、从图可知,定值电阻R1和滑动变阻器串联R2串联,当滑片P向右移动时,其连入电路中电阻的变大,则根据串联电路电阻的特点可知,此时电路中的总电阻的变大,而电源电压不变,由公式 可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小.A不符合题意;
B、因为定值电阻R1的阻值不变,而电路中的电流变小,所以由公式 可知定值电阻两端的电压变小,根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大.B不符合题意;
C、因为电路中的电流变小,而定值电阻R1的阻值不变,所以由公式 可知电阻R1消耗的电功率变小.C符合题意;
D、因为电源电压不变,而电路中的电流变小,所以由公式 可知电路中的总功率变小.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,先判断出当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路中电阻的变化,再根据串联电路电阻的特点,判断出电路中总电阻的变化,再利用公式I=判断出电路中电流的变化,即电流表示数的变化;用公式U=IR判断出定值电阻两端电压的变化,再根据串联电路电压的特点,判断出电压表示数的变化.利用公式P=UI判断出电路中总功率的变化;利用公式P=I2R判断出电阻R1消耗的电功率的变化.
14.(2018九上·莆田期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20 Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4 A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.3 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A.6 V 20 Ω B.12 V 20 Ω C.6 V 30 Ω D.12 V 30 Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】当滑片在c点时, ;当滑片在a点时, ,解得R1=20Ω,U=12V。
故答案为:B
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出两种情况下电源的电压,根据电源的电压不变得出等式求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出电源的电压.
15.如图所示是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则下列说法正确的是()
A.电阻R两端的电压是4V B.电路中的电流是1.2A
C.电动机的功率是16 D.电阻R的功率是1W
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】由电路图可知,电阻R与电动机M串联,电压表V1测电阻与电动机串联总电压,电压表V2测电阻两端电压;
根据电路结构确定电阻R电压、由欧姆定律求出电路电流、由电功率公式P=UI求出电动机与电阻电功率.
【解答】A、电阻R两端电压UR=UV2=2V,故A错误;
B、电路中的电流I=IR=,故B错误;
C、电动机的电压UM=UV1-UV2=6V-2V=4V,
电动机的功率PM=UMI=4V×0.5A=2W,故C错误;
D、电阻功率PR=URI=2V×0.5A=1W,故D正确;
故选D.
【点评】本题难度不大,是一道基础题,分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.
16.(2017九上·江都月考)现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U—I图象如图所示.将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大.下列结论正确的是( )
A.电源的电压为5V B.小灯泡的最大功率为0.3W
C.整个电路的最小功率是1.8 W D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测串联电路中的电流,如图所示:
AD、当电压表的示数为5V时,电路中的电流为0.3A,由图象得出此时灯泡两端的电压UL=1V,因串联电路中电压特点总电压等于各分电压之和,电源的电压:U=U滑+UL=5V+1V=6V,A不符合题意;由
可得,滑动变阻器的最大阻值:
,D不符合题意;
BC、整个电路的最小功率为:Pmin=UI=6V×0.3A=1.8W,C符合题意;当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,由图象可知通过灯泡的电流I′=0.5A,则小灯泡的最大功率:PLmax=UI′=6V×0.5A=3W,B不符合题意.
故答案为:C
【分析】(1)将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,则电压表并联在滑动变阻器两端.
(2)根据题意得,当电压表的示数为5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图象读出电路中的电流为0.3A时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压。此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据P=UI求出整个电路的最小功率;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中只有灯泡一个用电器,灯泡两端的电压等于电源电压,由图象读出通过的电流,根据P=UI求出灯泡的最大功率.
17.(粤沪版物理九年级上册第十五章第二节认识电功率同步测试)分别标有“6V2W”和“12V8W”的两个灯泡,串联后接在电路中,为使其中一个恰能正常发光,加在电路两端的电压应是( )
A.6V B.12V C.18 D.24V
【答案】B
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】因为两灯串联,所以流过两灯的电流一定相等.根据灯泡的铭牌可以计算出它们的额定电流I额===0.33A,同样可以求出另一灯的额定电流为: ,为了使两灯均不损坏,通过灯的电流不能超过其额定电流,所以电路中的最大电流为0.33A,两灯的电阻分别为 ,同样可以算出另一灯的电阻为 =18Ω,当一灯恰能正常发光时,电路两端的电压为: .
【分析】由两灯的铭牌信息可求两灯的额定电流及电阻,由题知,其中一个灯泡恰能正常发光,要照顾额定电流小的灯,可知电路中的电流值,再由欧姆定律可求电路两端的电压.
18.图甲是小明设计的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化),下面说法中正确的是
A.滑片在A端时通过灯泡的电流是1A
B.电阻丝AB的阻值为6Ω
C.电路消耗的最小功率是3W
D.电压表的最大示数是6V
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率
【解析】【分析】A由乙图可知,当P在A端时电阻最大,电路中电流最小,通过灯泡的电流应为0.5A。所以A错误
B 由图甲乙可知P在A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流最小为0.5A,此时AB两端电压为1.5V,所以,所以B错误
C 当电路中电阻最大时,电流最小为0.5A,此时功率最小P=UI=6V×0.5A=3W.所以C正确
D 当P在A端时电压表示数最大,为1.5V,所以D错误
【点评】本题综合性强,应用知识广,属于电学难题。
19.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是()
A.灯泡的额定功率为1 W
B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.灯泡的实际功率为0.64W
D.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,确定电压表的量程并读出电压表的示数,根据I=求出额定电流,根据欧姆定律求出其电阻;
(2)根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,先假设灯泡的电阻不变,根据P=求出此时灯泡的实际功率,再根据灯泡的电阻与温度有关,判断此时灯泡实际功率的大小;
(3)根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比.
【解答】(1)由铭牌可知,灯泡的额定功率为1W,
额定电压为3V,所以电压表的量程为0~3V,故此时电压表的示数为2.1V;
灯泡的额定电流I额===A,
灯泡的电阻RL=
(2)此时灯泡两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V,
若灯泡的电阻不变时,此时灯泡的实际功率P实===0.64W,
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大,且此时灯泡分得的电压小于额定电压,
所以此时灯泡的电阻会变小,实际功率应大于0.64W;
(3)因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比,
所以,===.
故选C.
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用,关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数,难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化.
20.(2017九上·丰县月考)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W.下列说法正确的时( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.电源电压为8V
D.当滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.2W
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】由图可知,电路是串联电路。当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W,由P=UI可知,此时的电压为3V;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W,由P=UI可知,此时的电流为0.4A,此时灯泡电阻为8Ω。综合可知,电流变大,电压表示数也变大,故滑片向左滑动,开始时滑片在最右端。又因为电源电压不变,U=UR+IR滑=3V+0.3R=5V+0.4,解得R=20Ω,U=8V,P滑=1.8W。
故答案为:B。
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,利用好题干条件判断出滑片的位置和利用电源的电压不变得出等式是关键.由电路图可知,电路是串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.比较滑片P在某一端点和滑片P移动至中点时电路中的电流即可判断滑片位于某一端点时接入电路中的电阻最大,根据P=UI求出R两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P移动至中点时,根据P=UI求出R两端的电压,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式得出R的阻值,进一步求出答案。
二、填空题
21.(2017九上·和平期中)甲乙丙三个轻质通草小球静止在如图所示的位置,已知甲球带正电,则乙球带 电,丙球带 .
【答案】正;负电或不带电
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【解答】解:甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,甲带正电,则乙一定也带正电;丙、乙相互吸引,说明并带负电或乙不带电.
故答案为:正;负电或不带电.
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体.
22.两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示,若将两电阻串联在电压为3V的电源两端,电路的总功率为 W,通电一段时间后,RA和RB产生的热量之比是 。
【答案】0.6;1∶2
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图象知,U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,根据,电阻,,两电阻串联时,电路总电阻R=RA+RB=5Ω+10Ω=15Ω,电路总功率.A、B两电阻串联流过它们的电流I相等,通电一段时间产生的热量之比.故答案为:0.6;1∶2.
【分析】电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用
三、计算题
23.某品牌电热水壶,铭牌上标有“220 V,1000W”的字样。请通过计算回答:
(1)这种电热水壶正常工作时的电阻是多大?
(2)这种电热水壶正常工作6分钟可以烧开一壶水,它消耗的电能是多少?
【答案】解:(1)R=U2/P R=(220V)2/1000W=48.4Ω(2)W=Pt W=1kW×6/60·h=0.1kW·h=3.6×105J
【知识点】电功的计算;电功率
【解析】【分析】关键是公式的灵活运用,解题时要注意单位的换算.
24.(2017·深圳模拟)在如图所示电路中,定值电阻 R0的阻值为 20Ω,电动机线圈电阻为 2Ω,闭合开关,电流表 A1、A2的示数分别为 0.8A,0.3A,求:
(1)该电路电源电压
(2)1min 内电路消耗的电能
(3)1min 内电流通过电动机产生的热量
【答案】(1)解:U2=I2R0=0.3A×20Ω=6VU= U2=6V
答:该电路电源电压6V;
(2)解:W总=UIt=6V×0.8A×60s=288J
答:1min 内电路消耗的电能288J;
(3)解:I1=I-I2=0.8A-0.3A=0.5A
Q= I12Rt=(0.5A)2×2Ω×60s=30J。
答:1min 内电流通过电动机产生的热量30J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)欧姆定律的应用;
(2)、(3)此电路不是纯电阻电路,求电流做功的多少要用W=UIt,求电流通过电动机产生的热量要用Q=I2Rt。
四、作图题
25.(2018·娄底模拟)请用笔画线代替导线在图中连接家庭电路。要求开关控制螺口灯泡,三孔插座直接接入电路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线.如图所示:
【分析】
(1)家庭电路连接时,开关要接在火线上,螺口灯泡的顶端的金属点接火线;
(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线.
五、实验探究题
26.(粤沪版物理九年级上册第十五章第四节探究焦耳定律同步练习)如图所示的电路中,电源电压U=3V,R1=2ΩM闭合开关后,电流表读数为0.5A,求:
(1)R1在1min内产生的热量;
(2)R2的阻值.
【答案】(1)R1在t=1min=60s内产生的热量:
Q=I2R1t=(0.5A)2×2Ω×60s=30J;
(2)由I= 可知,电阻:
R=R1+R2= 6Ω,
电阻R2的阻值:R2=R﹣R1=6Ω﹣2Ω=4Ω;
【知识点】电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)应用焦耳定律可以求出R1在1min内产生的热量;(2)由串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值.
27.(2015-2016学年智伯教育九年级上学期期末物理试卷)如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图,图乙是实物连接图.其中电源是两节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”.
(1)图乙已连接了部分电路,请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整.
(2)小明同学连接好电路后,闭合开关时发现灯光特别亮,这表明他在闭合开关前没有 ;
(3)调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率为 W.若要增大小灯泡的电功率,则滑片P应向 移动;
(4)在完成以上实验后,小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丁所示,通过图象发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明: ;
(5)有一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大.经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是 .
(6)另一同学小伟研究“2.5V 1W”的小灯泡灯丝电阻实验时,小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值,然后求出它们的平均值当作灯丝的电阻,你认为这种做法对吗?并说明理由.
答: .
【答案】(1)解:
(2)将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置
(3)0.75;左
(4)灯丝电阻随温度的变化而变化
(5)电压表与滑动变阻器并联
(6)不对,测量中不同状态下灯丝电阻是不同的
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解:(1)电压表与用电器并联,电流正进负出,电源由两节新干电池串联使用,电压表选0﹣3V量程即可,补充连接图如下图所示; ;(2)闭合开关时发现灯光特别亮,原因是滑片P没有置于滑动变阻器的阻值最大处;(3)电压表的示数为U=2.5V(额定电压)时,读出电流表的示数I=0.3A,灯的额定功率: P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;为使电功率增大,需增大灯两端的电压,就要减少滑动变阻器两端的电压,减少连入电阻,要向左端移动滑片.(4)当灯两端的电压增大时,实际功率增大,亮度增加,温度升高,改变了灯丝的电阻.(5)在移动滑片时,灯泡逐渐变亮(灯两端的电压增大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.(6)灯丝受温度影响较大,三种不同电压下,灯丝温度不同,灯丝的电阻不同.故答案为:(1)补充连接图如右图所示;(2)将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置;(3)0.75,左;(4)灯丝电阻随温度的变化而变化;(5)电压表与滑动变阻器并联;(6)不对,测量中不同状态下灯丝电阻是不同的.
【分析】(1)电源由两节新干电池串联使用,电压表选0﹣3V量程,将电压表并联接入电路;(2)为了保护电路,连入滑动变阻器,在闭合开关前,滑片P置于使连入电阻最大的位置;(3)根据电流表所选的量程(0﹣0.6A),读出电流表的示数,利用P=UI计算灯的额定功率;为使电功率增大,需增大灯两端的电压,就要减少滑动变阻器两端的电压,减少连入电阻,要向左端移动滑片.(4)通过观察小灯泡的电流随电压变化的曲线,看出灯丝的电阻是变化的,原因是当灯两端的电压增大时,实际功率增大,亮度增加,温度升高,改变了灯丝的电阻.(5)在调节滑动变阻器时,灯泡逐渐变亮(电路中电流变大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.(6)灯丝在不同电压下,温度不同,电阻大小不同,求平均值没有意义.
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