【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(含解析)

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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(含解析)
格式 docx
文件大小 1.2MB
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、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、在某一温度下,连接在电路中的两段导体甲和乙,电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知(  )
A.甲的电阻是0.2Ω
B.乙是定值电阻,其阻值为5Ω
C.将甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则通过甲的电流是0.2A
D.通过乙的电流是0.2A时,它消耗的功率为0.4W
3、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
4、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
5、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
6、下列是小松同学收集的一些物理数据,不正确的是(  )
A.一节干电池电压是1.5V B.我国家庭电路的电压是220V
C.实验用小灯泡的电流大约为2A D.家中电视机的电功率约为200W
7、将两只电压表按图所示电路连接,“探究电功率与电压的关系”,下列说法错误的是(  )
A.小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断
B.选用的两只小灯泡规格必须相同
C.将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同
D.将其中一只电压表移接到电源两端也可以完成实验
8、如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。开关闭合后,则(  )
A.左侧容器中导体产生的热量较多
B.图中两导体串联,能探究电热与电流关系
C.若图中两导体改为并联,右侧导体产生的热量较多
D.一段时间后,右侧U形管两端液柱高度差较左侧大
9、如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6 V 0.6 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,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4 V,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(  )
A.4∶3 B.3∶4 C.3∶2 D.2∶3
10、在某温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知(  )
A.元件A的电阻大于元件B的电阻
B.通过导体的电流相同时,导体A的电功率较大
C.将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,干路总电流为0.6A
D.将A和B串联后接到另一电源上,当通过元件A的电流为0.3A时,电路的总功率为0.45W
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、某款纯电动汽车,在它充电的5h内,其充电电压为220V,充电功率为7kW。此过程中消耗的电能W=   。经检测,发现蓄电池内储存的能量小于W。导致此结果的原因可能是   。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表所示,从安全角度考虑,应至少选择横截面积为   mm2的导线作为该电动车充电接入导线。
2、小明家庭中安装了如图所示的电能表,从图中信息可知,电能表的示数是   kW·h,小明将一电水壶工作 2min,电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为   kW·h,电水壶的功率为   W,如果这些电能的 42%转化为内能,可将质量为   kg、温度为 20℃的水温度升高到50℃。(已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
3、如图是探究电流产生热量与电阻关系的电路,R1=5Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表示数为1A.通过电阻R1的电流是     A,通过电阻R2的电流在10s内产生的热量是     J.
4、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。
5、如图所示的电路中,电阻R1的阻值为4Ω,当开关闭合后,电压表V1的示数为2V,V2的示数为1V,电阻R2在1min内产生的热量是   J。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、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。
2、如图所示,电源电压12V,且保持不变,R1=24Ω,小灯泡L上标有“6V3W”字样,灯丝电阻保持不变。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,电流表示数为1A,求R2的最大值。
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率。
3、如图1为菜市场里常见的电子秤的简化原理图。它主要由以下几个部分构成:托盘和水平压力杠杆OAB,标有“10V 5W”字样的指示灯L(灯的电阻保持不变),压力传感器R(电阻值会随所受压力大小变化的可变电阻)为一压敏电阻,显示质量大小的仪表(实质是电流表改装而成)。已知电源电压为10V,保持不变,OA=5cm, AB=15cm。压力传感器R的阻值与所受压力的关系如图2所示。若不计托板和杠杆组件的质量,不计摩擦。求:
(1)指示灯L的电阻;
(2)当压力传感器R的电阻为30Ω时指示灯L的实际功率;
(3)当电流表的示数为0.1A时,电子秤托盘上物体的质量。
4、如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“3V 1.5W”字样,当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.8A。求:
(1)电源的电压U;
(2)滑动变阻器的最大阻值R1;
(3)当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.1A,求此时R2的电功率。
5、接在家庭电路上的一盏灯在20min内消耗的电能是2.4×104J,求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流。
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、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】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】D
【解析】【解答】A.根据电压和电流计算电阻为,A不符合题意;
B.乙物体的电阻随电压改变而改变,B不符合题意;
C.根据图像,当电压为2V时,甲的电流为0.4A,C不符合题意;
D.当乙的电流为0.2A时,电压为2V,电功率为P=UI=2V×0.2A=0.4W,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】利用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。
3、【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。
4、【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。
5、【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。
6、【答案】C
【解析】【解答】A.一节新干电池电压是1.5V,A正确,不符合题意;
B.我国家庭电路的电压是220V,B正确,不符合题意;
C.实验用小灯泡的电流约为0.2A,C错误,符合题意;
D.家中电视机的电功率约为200W,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
7、【答案】B
【解析】【解答】A.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断,A正确,不符合题意;
B.探究电功率与电压的关系时,应控制电流相等,而两灯的电压不同,由欧姆定律可知两灯的电阻应不同,即两只小灯泡的规格不同,B错误,符合题意;
C.由串联电路电流的规律可知,将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同,C正确,不符合题意;
D.探究电功率与电压的关系时,应控制电流相等,比较两灯的电压大小,若将其中一只电压表移接到电源两端,根据串联电压的规律可得出另一个灯的电压,所以也可以完成实验,D正确,不符合题意。
故答案为:B
【分析】探究电功率和电压关系时,选择不同规格的灯泡串联,保持电流相等,通过电压表测量电压探究电功率和电压关系。
8、【答案】D
【解析】【解答】AD.容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流与通电时间相同,右侧容器中电阻较大,产生的热量较多,右侧U形管两端液柱高度差较左侧大,D符合题意,A不符合题意;
B.在装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流与通电时间相同,左边容器中的电阻与右边容器中的电阻不同,实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,B不符合题意;
C.若图中两导体改为并联,两个电阻两端的电压和通电时间相同,由Q= 可知,右侧容器中电阻较大,产生的热量较少,C不符合题意。
故答案为:D
【分析】在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
9、【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知,灯泡的额定电压为6V,额定功率为0.6W,则灯泡正常发光时的电流I=P额/U额=0.6W/6V=0.1A;
灯泡的电阻RL=U额/I额=6V/0.1A=60Ω;
灯泡正常发光时,变阻器的阻值R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω,
所以变阻器的最大阻值为80Ω;
P=UI=I2R,
当滑动变阻器的阻值最大时,二者电功率之比:PL:P滑=I2RL:I2R滑′=RL:R滑′=60Ω:80Ω=3:4;
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。
10、【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系成线性关系,可知二者均为定值电阻,电阻值分别为
可知元件A的电阻小于元件B的电阻,A不符合题意;
B.通过导体的电流相同时,根据 可知导体A的电功率较小,B不符合题意;
C.将A和B并联后接在电压为2V的电源两端后两端电压相同,干路总电流为
C符合题意;
D.将A和B串联后接到另一电源上,通过的电流相同,当通过元件A的电流为0.3A时,电路的总功率为
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合题目给出的两个用电器的伏安特性曲线,定值电阻的图像为直线,说明电阻为定值,利用欧姆定律求解电阻;两个用电器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;两个用电器并联,电压相同,分得的电流与电阻成反比,结合图像、欧姆定律和电流电压规律求解用电器两端的电流和电压,再结合选项分析求解即可。
二、填空题
1、【答案】35kW·h;充电过程中部分元件发热导致能量损耗;4
【解析】【解答】充电5h内充电功率为7kW,则消耗的电能为 由于充电过程中部分元件发热导致能量损耗,故发现蓄电池内储存的能量小于35kW
故从安全角度考虑,应至少选择横截面积为4mm2的导线作为该电动车充电接入导线,横截面积越大则允许通过的电流越大。
【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;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,结合表格求解导线的横截面积。
2、【答案】2818.7;0.05;1500;0.6
【解析】【解答】电能表显示为28187,最后一位是小数位,故电能表的示数是2818.7 kW·h。
电能表上3000r/kW·h,代表每消耗1 kW·h电能,电能表上的转盘转3000转。电水壶消耗电能
电水壶消耗电能为0.05 kW·h。
电水壶功率
电水壶功率为1500W。
水吸收的热量
水的质量
水的质量为0.6kg。
【分析】根据电能表窗口示数,可以测量消耗电能的大小;根据电能表转盘转数计算消耗的电能;利用电能和时间的比值,计算电功率;结合电热效率可以计算电流产生的热量,结合物体的比热容和温度差,可以计算物体的质量大小。
3、【答案】1;100
【解析】【解答】图中R1与R2串联,电流相等,电流表示数为1A,则通过电阻R1的电流也是1A。
通过电阻R2的电流在10s内产生的热量是Q=I2R2t=(1A)2×10Ω×10s=100J
【分析】串联电路中,电流处处相等;利用导体的电流、电阻和时间,计算电流产生的热量。
4、【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。
5、【答案】30
【解析】【解答】如图R1、R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电路中的电流
电阻R2在1min内产生的热量Q=W=U2It=1v 0.5A 60s=30J
【分析】利用电压和电阻的比值计算电流;根据电压、电流和时间的乘积计算产生的热量。
三、计算题
1、【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。
2、【答案】(1)解:由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流IL= =0.5A
由I= 可得,灯泡正常工作时的电阻RL= =12Ω
答:小灯泡正常工作时的电流为0.5A,电阻为12Ω;
(2)解:闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联,电流表测干路电流,此时电路中的总电阻I= =12Ω
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以 + ,即 +
解得R2=24Ω
答:R2的最大值为24Ω;
(3)解:闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以,安全使用的情况下,电路中的最大电流I大=0.5A,则电路的最大功率P大=UI大=12V×0.5A=6W
答:闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率为6W。
【解析】【分析】(1)根据电功率和电压的比值计算电流;利用电压和电流的比值计算电阻;(2)根据电压和电阻的比值计算电流,根据并联电路电阻规律计算总电阻;(3)根据电压和电流的乘积计算电功率的大小。
3、【答案】(1)解:指示灯的电阻为
答:指示灯L的电阻20Ω。
(2)解:当压力传感器R的电阻为30Ω时
此时L的实际功率为
答:当压力传感器R的电阻为30Ω时指示灯L的实际功率0.8W。
(3)解:当电流表示数为0.1A时,串联后的总电阻为
此时压力传感器的电阻为
对照图可知,当 时,此时R2受到的压力为40N,在杠杆OAB中,动力臂 ,阻力臂 ,由杠杆平衡条件 可得
答:当电流表的示数为0.1A时,电子秤托盘上物体的质量16kg
【解析】【分析】(1)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;
(2)分析电路结构,压敏电阻和灯泡是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解电流,利用功率公式P=I2R求解功率即可;
(3)结合压敏电阻的阻值对比图像求解压力,结合杠杆的平衡条件求解物体的重力;结合物体的重力和g,相除求解物体的质量。
4、【答案】(1)解:当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时,电路为L和R1的并联电路,小灯泡正常发光,可知电源电压为3V。
答:电源的电压是3V;
(2)解:灯泡正常发光的电流是
通过滑动变阻器的电流是
滑动变阻器的最大阻值
答:滑动变阻器的最大阻值是10Ω
(3)解:当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,电路为R1和R2的串联电路,此时R1两端的电压
R2两端的电压
此时R2的电功率
答:当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,R2的电功率是0.2W。
【解析】【分析】(1)闭合两个开关,电路中只有灯泡,故灯泡两端的电压为电源电压;
(2)小灯泡与滑动变阻器是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电流规律和欧姆定律求解电阻即可;
(3)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,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即可。
5、【答案】解:这盏灯的电功率
通过灯丝的电流
答:这盏灯的电功率20W,通过灯丝的电流0.91A。
【解析】【分析】根据P=计算这盏灯的电功率,根据P=UI计算通过灯丝的电流。
四、实验探究
1、【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。
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