【重难点解析试题】北师大版九年级物理 第13章 电功和电功率 (名师精选含答案)

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名称 【重难点解析试题】北师大版九年级物理 第13章 电功和电功率 (名师精选含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-08-29 14:10:59

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九年级物理第十三章电功和电功率难点解析
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,将甲,乙两灯电联在电路中闭合开关,发现甲灯发光,乙灯不发光。则乙灯不发光的原因可能是(  )
A.乙灯灯丝断了
B.乙灯的实际功率太小
C.乙灯的额定电压太低
D.通过乙灯的电流小于甲灯的电流
2、关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(  )
A.能在高压线附近放风筝
B.家用电能表上的示数显示了家庭用电的总功率
C.使用有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地
D.因漏电而发生触电事故时,保险丝会自动切断电路
3、在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关“的实验中,某同学采用了如图甲乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是(  )
①图甲该装置只能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝电阻值应该等于5
④图乙中左边透明容器中5 电阻丝中的电流比右边透明容器中5 电阻丝中的电流大2倍
A.只有①② B.只有②③ C.只有②③④ D.只有①②④
4、家庭电路中,造成人体发生触电事故的原因是(  )
A.人体带来了电 B.有电流通过人体
C.有电压加在人体上 D.通过,人体的电流超过安全值
5、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
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、将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联,接在3V的电源上,下列判断正确的是( 灯丝的电阻保持不变)(  )
A.L1的电阻大于L2的电阻 B.L1的亮度比L2的亮度更小
C.两只灯泡都正常发光 D.两只灯泡实际功率相等
8、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
9、如图甲所示,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器 R2=20Ω时,电路中的电流为0.2A
B.滑动变阻器R2=80Ω时,滑动变阻器的电压为8V
C.定值电阻R1=50Ω
D.电源电压为24V
10、小明用标有“12V60W”的灯甲和标有“24V30W”的灯乙做实验,关于这两个汽车灯的比较,下列说法中正确的是(  )
A.甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率
B.甲灯的实际功率一定小于乙灯的实际功率
C.甲灯和乙灯均正常工作,甲灯消耗的电能一定比乙灯多
D.甲灯和乙灯均正常工作,且消耗相同的电能,甲灯工作的时间比乙灯短
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、图所示,A、B两端间电压U=6V,且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω.a、b两端接不同的电阻R f时,R1的电功率不同,其最小值为   W;a、b两端不接电阻时,c、d两端的电压称为空载电压,若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%,R f的阻值范围应为   .
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、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、如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“U0、P0”字样,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为2U0,则滑动变阻器的最大阻值为   ;当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为   。(不计温度对灯丝电阻的影响)
5、如图所示是一款挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220V,电热丝的电阻R1=R2=88Ω,只闭合开关S1时,挂烫机处于   挡(选填“高温”或“低温”),电路消耗的功率P1=    W,同时闭合开关S1、S2时,电路消耗的功率为P2,则P1∶P2=   。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图甲所示是某款便携式电热饭盒,其工作原理:通过电加热片把水加热至沸腾,再借助水蒸气来加热食物。其工作参数如下表所示,该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节,其简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,已知R1=1210Ω,问:
额定电压/V 高温挡功率/W 蒸煮类别 食物分量 加水量/mL 通电时间/min
220 240 热饭菜 满盒 100 5
蒸煮米饭 150g 120 25
180g 140 30
(1)该电热饭盒低温档的功率是多少?
(2)在某次用高温档热满盒饭菜的过程中,电加热片将水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量是多少?水的比热容取4.2×103J/(kg ℃)。
(3)此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少?(保留一位小数的百分数)
2、如图甲所示是某品牌电饭煲,其正常工作电压220V,图乙是该电饭煲的原理图。它有加热和保温两挡,通过开关S进行调节,R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上,用加热档工作时,电路的总功率为1000W;用保温档工作时,电路的总功率为440W。
(1)请推导说明电饭煲在加热档时,开关S应处于“闭合”还是“断开”状态;
(2)计算电热丝R的阻值大小;
(3)当电饭煲处于加热档时,电路中的电流是多少?
3、常德的冬季不像北方有集中供暖,所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡,铭牌见下表(“中温”挡功率空出),其电路原理如图乙,S是自我保护开关,当电暖器倾倒时S自动断开,切断电源保证安全。当S、S1闭合,S2断开时电暖器为“低温”挡。(R1>R2)求:
XX牌电暖器  
额定电压 220V  
额定功率 低温挡 440W  
中温挡    
高温挡 1650W  
频率 50Hz  
(1)R1的阻值;
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流;
(3)若室内空气质量为50kg,用该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的 50%被室内空气吸收,那么可使室内气温升高多少?(空气的比热容为1.1×103J/(kg ℃))
4、测得某白炽灯在不同电压下的电功率如下表,求:
数据序号 灯两端电压U/V 灯的电功率P/W
1 220 40
2 110 12.1
(1)灯两端电压为220V时,灯的电阻;
(2)灯两端电压为110V时,通电100s灯消耗的电能。
5、如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5V 0.75W”的字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25Ω,R2=35Ω,当S1、S2都断开时,小灯泡正常发光。(忽略温度对电阻的影响)
(1)求电源电压;
(2)当S1闭合,S2断开时,求电流表示数的大小;
(3)当S1、S2都闭合时,求整个电路通电210s产生的热量。
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、小明做“测定小灯泡电功率”的实验时,连接的实物电路如图甲所示,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线替代导线,将实物电路连接完整;
(2)连接完电路的最后一根导线时,灯泡立即发光,而且很亮,则连接电路时存在的不规范或不妥当是:①   ;②   ;
(3)小华闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,且电压表有示数,电流表示数始终为零,造成这种故障的原因可能是   ;
(4)实验过程中,当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】A.乙灯灯丝断了,电路断路,电路中没有电流通过,两个灯泡都不发光,A不符合题意;
B.灯泡的亮度由实际功率决定,甲灯发光,乙灯不发光,说明乙的实际功率比甲的实际功率小得多,B符合题意;
CD.两个灯泡串联,通过两个灯泡的电流相等,甲灯发光,乙灯不发光,说明甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,由P=UI可知甲灯的实际电压大于乙灯的实际电压,两个灯泡的额定电压大小无法判断,CD不符合题意。
故答案为:B
【分析】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;两个灯泡串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比,电阻越大,电压也大,灯泡越亮。
2、【答案】C
【解析】【解答】A.靠近高压线有触电的危险,不能在高压线附近放风筝,A不符合题意;
B.电能表是显示家庭用电器消耗电能的情况,B不符合题意;
C.使用有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地,这样才可避免因金属外壳带电而造成人体触电,C符合题意;
D.因漏电而发生 发生触电事故时,漏电保护器会自动切断电路,而保险丝在电流过大时,才会自动切断电路,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
3、【答案】B
【解析】【解答】①图甲中,两电阻不同,串联接入电路,电流相同,该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,还能探究电流通过导体产生的热量与时间的关系,故①错误;
②电阻丝产生热量的多少不易测量,可用U形管中液面高度的变化反映,故②正确;
③图乙实验过程中两侧容器中电流不同,电阻应相同,右边透明容器中电阻丝电阻值应该等于5 ,故③正确;
④设右边透明容器上方10 电阻中电流为I,因为上方和下方电阻的电压相同,由欧姆定律可知下方5 电阻中电流为2I,则左边5 电阻中电流为3I,故④错误。
故答案为:B。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多;要探究每一个因素对导体产热的影响,需要用到控制变量法。
4、【答案】D
【解析】【解答】有电流通过人体时,不一定会人体有伤害,合适的电流可以治疗疾病;当电流超过人体的安全值,对人造成伤害,人就触电了,D符合题意。
故答案为:D
【分析】人体触电造成伤害时,电流过大,通电时间过长。
5、【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。
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】B
【解析】【解答】A.由两灯的铭牌可知,两灯的额定电流相同,灯泡L2的额定电压较大,由 知道,R1<R2,A不符合题意;
BD.由于串联电路中电流处处相等,由 知道,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,B符合题意、D不符合题意;
C.已知小灯泡L1的规格为“2.5V 0.3A”,则该灯泡的电阻
小灯泡L2的规格为“3.8V 0.3A”,则该灯泡的电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻为R=R1+R2=8.3Ω+12.7Ω=21Ω
将两灯泡串联接在3V的电源上,则通过电路的电流为
即两只灯泡都没有在额定电流下工作,所以都不能正常发光,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据串联电路的分压特点和灯泡的额定电压即可判断灯泡是否能正常工作,再根据欧姆定律、串联电路电流的特点以及P=I2R比较灯泡的实际功率。注意灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
8、【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。
9、【答案】D
【解析】【解答】A.当滑动变阻器 R2=20Ω时,滑动变阻器R2的功率为3.2W,则此时电流中的电流为
A不符合题意;
B.滑动变阻器R2=80Ω时,滑动变阻器R2的功率为3.2W,滑动变阻器的电压为
B不符合题意;
C D.设电源电压为U,定值电阻的阻值 R,当滑动变阻器 R2=20Ω时,电流为0.4A,则可以列等式为
当滑动变阻器 R2=80Ω时,滑动变阻器的电压为8V,则电路中的电流为
则可以列等式为
经整理可知
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时,滑动变阻器R2的电功率为3.2W,根据P=I2R可知电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出电源电压的表达式;当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时,滑动变阻器R2的电功率为3.2W,根据P=I2R可知电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端电压,再根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出电源电压的表达式,联立关系式可得电源电压和R1的阻值。
10、【答案】D
【解析】【解答】A.甲灯的额定功率为60W,乙灯的额定功率为30W,甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率,A不符合题意;
B.电灯实际功率取决于实际电压的高低,由于甲灯和乙灯实际工作的电压不清楚,所以它们的实际功率大小无法比较,B不符合题意;
C.根据公式W=Pt,两灯消耗的电能多少取决于功率和工作的时间,虽然甲灯和乙灯均正常工作时甲的功率大于乙的功率,但由于工作时间不确定,消耗的电能多少无法比较,C不符合题意;
D.根据公式
甲灯和乙灯均正常工作,且消耗相同的电能,由于P甲>P乙,那么t甲故答案为:D。
【分析】由灯泡的铭牌可知它们的额定功率,然后比较两者的大小;灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据W=Pt比较两者消耗的电能关系。
二、填空题
1、【答案】0.4;Rf ≥ 10Ω
【解析】【解答】(1)由电路图可知,R2与Rf并联,根据并联电路电阻规律可知,因为并联时,相当于导体变粗了,所以任意大小的电阻与R2并联时,其总电阻都是减小的,即R2与Rf并联的最大总电阻为20Ω.
根据串联电路分压特点可知,R并两端的电压最大,此时电阻R1两端的电压最小;
根据 可知,R1的电功率最小,根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻:
则电路中的电流: ,
由欧姆定律得,电阻R1两端的电压: ,则R1的最小电功率: ,
(2)a、b两端不接电阻时,即由第一问可知: , ,
则c、d两端的空载电压为: ,
由题意知,a、b两端接不同的电阻Rf时,c、d两端的最小电压: ,
则此时电阻R1两端的最大电压: ,
电路中的最大电流: ,
则有: ,
解得: ,
即为a、b两端接入的最小电阻为10Ω,所以Rf的阻值范围应为: .
【分析】根据并联电路电阻规律求出其总电阻表达式,利用极限求出R2与Rf并联的最大总电阻,利用串联电路分压特点、欧姆定律及电功率公式P=求出R1的最小电功率;a、b两端不接电阻时,根据串联电路特点求出电阻R2两端的电压即为c、d两端的空载电压,由题意求出c、d两端的最小电压,进而此时电阻R1两端的最大电压,利用欧姆定律和串联电路电流特点求出Rf的最小阻值,从而得其阻值范围。
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】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】;1∶4
【解析】【解答】因为灯正常发光,所以灯的电压为U0,电功率为P0,所以电路中的电流为 ,此时接入电路的滑动变阻器的电阻为
因为滑动变阻器滑片在中点,所以滑动变阻器的最大电阻为 灯L的电阻为
灯L与滑动变阻器的电功率之比为
【分析】根据电压和电功率计算电阻;在串联电路中,分压比等于电阻比,根据分压比,可以计算电阻大小;电功率比等于电阻之比。
5、【答案】低温;550;1∶2
【解析】【解答】由电路图可知,只闭合开关S1时电路为R1的简单电路,同时闭合开关S1、S2时R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,只闭合开关S1时,电路的总电阻最大,由 可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,挂烫机处于低温挡。电路消耗的功率P1= =550W同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电路消耗的功率P2=
P1∶P2=550W∶1100W=1∶2。
【分析】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;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。
三、计算题
1、【答案】(1)解:由题意可知,电热饭盒低温档时为R1独自工作,低温档的功率为
答:该电热饭盒低温档的功率是40W;
(2)解:热满盒饭菜的过程中,水的体积为V=100mL=100cm3
水的质量为
水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为
答:用高温档电加热片将水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量是3.36×104J;
(3)解:加热过程中消耗的电能为
此次热饭菜的过程中加热水的效率为
答:此次热饭菜的过程中加热水的效率是46.7%
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;(2)利用密度和体积的乘积计算质量;根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量;(3)利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能;根据吸热和消耗的电能的比值计算热效率。
2、【答案】(1)解:由公式P=UI= 知,电压一定时,P与R成反比,由电路图知,R0与R串联,开关S与R并联,当开关S闭合时,电阻R被短路,电路中的电阻最小,电路的电功率最大,所以电饭煲在高温挡时,开关S应闭合。
答:由电路图知,R0与R串联,开关S与R并联,当开关S闭合时,电阻R被短路,电路中的电阻最小,电路的电功率最大,所以电饭煲在高温挡时,开关S应闭合;
(2)解:由公式P=UI= 得电热丝R0的阻值是R0= = =48.4Ω
电路的总电阻为R总= = =110Ω
电热丝R的阻值为R=R总﹣R0=110Ω﹣48.4Ω=61.6Ω
答:电热丝R的阻值大小为61.6Ω
(3)解:由公式P=UI得当电饭煲处于加热档时,电路中的电流是I加热= = ≈4.5A
答:当电饭煲处于加热档时,电路中的电流是4.5A。
【解析】【分析】(1)(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)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可;
3、【答案】(1)当S、S1闭合,S2断开时,R1单独接入电路,此时电路中电阻最大,功率最小,电暖器为“低温”挡,R1的阻值:R1= =110Ω;
答: R1的电阻是11Ω;
(2)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路;单独闭合S2为“中温”挡,S1、S2同时闭合,R1、R2并联,总电阻最小,根据P= 可知电暖气处于高温,P中温=P高温-P低温=1650W-440W=1210W; “中温档”正常工作时的电流:I2= =5.5A;
答:电暖器“中温”挡正常工作时的电流是5.5A;
(3)电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出的热量:W=P高温t=1650W×10×60s=9.9×105J;
空气吸收的热量:Q吸=ηW=50%×9.9×105J=4.95×105J,
房间空气升高的温度:Δt= =9℃。
答:可使此房间的空气温度升高9℃。
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算电阻大小;(2)根据档位,利用电功率和电压计算电流;(3)根据电功率和时间的乘积计算热量;根据热效率计算吸收的热量;结合比热容和质量计算温度差。
4、【答案】(1)解:灯两端电压为220V时,根据公式 ,得到
答:灯两端电压为220V时,灯的电阻为1210Ω;
(2)解:通电100s灯消耗的电能为W=P1t=12.1W×100s=1210J
答:灯两端电压为110V时,通电100s灯消耗的电能为1210J。
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算电阻;(2)利用电功率和时间的乘积计算电能。
5、【答案】(1)解:当S1、S2都断开时,小灯泡L与R2串联,小灯泡正常发光,根据小灯泡L标有“2.5V 0.75W”,电路中的电流:
由 可得R2两端的电压
电源的电压等于小灯泡两端电压与R2两端电压之和,
(2)解:当S1闭合,S2断开时,小灯泡L短路,R1断开,只有R2接入电路,由 可得电流表示数:
(3)解:当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,整个电路通电210s产生的热量:
【解析】【分析】(1)根据电功率和电压计算电流大小;利用电流和电阻的乘积计算电压;(2)利用电压和电阻的比值计算电流;(3)根据电压和电阻,结合时间计算电流产生的热量。
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)没断开开关;滑动变阻器的滑片没置于阻值最大位置
(3)小灯泡断路
(4)0.75
【解析】【解答】(1)在此实验中,滑动变阻器与灯泡串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,所以实物电路连接如下:
(2)连接好最后一根导线,灯泡立即发光是因为:连接电路时,没断开开关,且变阻器的滑片没放在阻值最大的位置,致使导线一接完,电路马上接通,且电路的电阻很小,电路中的电流很大,所以灯泡发出很亮的光。
(3)实验电路为串联电路,闭合开关后,灯泡不亮,且电流表无示数,说明电路中出现了断路,而电压表有示数,说明电压表与电源是接通的,所以电路中的故障是灯泡出现了断路。
(4)如图乙所示是灯泡正常发光时电流表的示数,且电流表所接量程为0~0.6A,对应分度值为0.02A,则电路中的电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联;
(2)连接电路时开关断开;滑片在阻值最大处;
(3)在串联电路中,电压表有示数,电流表无示数,电压表测量的位置断路;
(4)根据灯泡的电压和电流的乘积,计算电功率。
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