第十八章 电功率 综合复习题 2021-2022学年黑龙江省各地人教版物理九年级上学期期末试题选编(含答案)

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名称 第十八章 电功率 综合复习题 2021-2022学年黑龙江省各地人教版物理九年级上学期期末试题选编(含答案)
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科目 物理
更新时间 2022-11-27 01:29:58

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第十八章 电功率 综合复习题
一、单选题
1.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)下列生活实例中,不属于节约用电的是(  )
A.电视机不用时切断电源 B.离开教室随手关灯
C.关闭电脑时显示器处于待机状态 D.尽量减少开启冰箱门的次数和时间
2.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是(  )
A.灯L1比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
3.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们并联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.3A,则电源电压和元件A的电功率分别是(  )
A.3V 0.9W B.3.5V 0.9W
C.1.0V 1.0W D.1.0V 0.2 W
4.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)如图甲所示,电源的电压U=6V,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示:图Ⅰ描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化规律,图Ⅱ描述电压表示数随电流表示数的变化规律、图Ⅲ描述效率(滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比)随滑动变阻器电阻的变化规律,电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是(  )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω
B.滑动变阻器最大阻值6Ω
C.Ⅰ图上b点的坐标(2V 4.5W)
D.Ⅱ图上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.88W
5.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)下列电路图中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为,且,已知定值电阻的阻值为 。在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)标有“220V 40W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯都正常工作相同时间,产生热量最多是(  )
A.电风扇 B.电视机 C.电烙铁 D.节能灯
7.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,下列说法正确的是(  )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为40Ω
B.再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C.再闭合开关S2时,电路总功率为1.0W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为2.4J
二、多选题
8.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)某兴趣小组探究小台灯电路中各物理量的关系,如图所示。已知小灯泡的规格为“3V 0. 9W”,假设灯泡电阻不变,电源电压为3V。在探究过程中,闭合开关S,无论如何调节滑动变阻器,电流表示数都不会低于0.1A。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻为10Ω
B.当电流表示数为0.2A时,电压表示数为2V
C.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D.该电路消耗的最大功率与最小功率之比为3:1
9.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,电压表量程为03V,电流表量程为00.6A,滑动变阻器规格是“10Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”。若闭合开关,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是(  )
A.电压表的示数变化范围是1.52.5V
B.电流表的示数变化范围是0.30.6A
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是2.510Ω
D.该电路最大功率是2.25W
10.(2022·黑龙江七台河·九年级期末)图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.R1的电阻为5Ω B.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W D.电路消耗的最小功率为1W
三、填空题
11.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是________kW·h,当电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是____W。
12.(2022·黑龙江七台河·九年级期末)家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是 _____联在电路中的.小林家4月底电能表读数为2708.7kW·h,5月底电能表示数如图所示,那么5月份他家消耗了 _____kW·h的电能.
13.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)小雷家电能表上月底的示数为,本月底的示数如图所示,她家本月消耗电能为_____kW h,该电能表的转盘转过1500转时,消耗的电能为_____kW h。
14.(2022·黑龙江佳木斯·九年级期末)把标有“3.8V 1.52W”字样的小灯泡接在电压为5V的电路中,且正常发光,应给小灯泡_______联一个_______Ω的电阻.
15.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则定值电阻R1的阻值为__________Ω;电路消耗的最小功率为__________W。
16.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)甲、乙两灯的额定电压均为9 V,测得两灯电流与电压变化的关系图像如图所示,当把两灯并联在4 V电源上时,甲的电阻是________Ω,电路消耗的总功率为________W.
17.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与______关系的实验装置。通电一段时间后,U形管中液面高度差左侧将比右侧______(选填“大”或“小”)
18.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)某导体电阻为2Ω,通过的电流为0.4A的时候,如果给这个导体通电1min,那么它产生的热量是_____J;1kW·h的电能,可以供一只额定功率是500W的电饭锅,在额定电压下使用_____h。
四、实验题
19.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装人质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计.
(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应______(选填“相同”或“不同”)
(2)实验中,用_________(选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少;通过比较______(选填“A"或“B")来判断液体吸热能力的强弱;
A.通电时间 B.温度计示数的变化量
(3)下表是某次的实验数据液体a加热后的温度如图乙所示,将温度计示数填入相应表格中.
物质 物理量 质量(g) 加热前温度(℃) 加热时间(min) 加热后温度(℃)
液体a 150 20 10
液体b 150 20 10 35
分析可知,________(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强.
(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为 t,若不计热量损失,则a液体的比热容为______(用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值______(选填偏大”或“偏小”)
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与________的关系.
20.(2022·黑龙江佳木斯·九年级期末)如图是探究电流通过导体此时热的多少跟什么因素有关的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)盒内封闭一定量的空气的优点是______,在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察______来比较的;
(2)图甲可探究电流产生的热量与______的关系,图乙可探究电流产生的______的关系;
(3)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻,它的作用是______;
(4)物理研究方法有很多,本实验运用了两种方法:一是______法;二是转换法;
(5)通电一段时间,发现其中一个U形管液面高度几乎不变,则出现该现象的原因可能是______。
21.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)如图所示是小明测量小灯泡的电功率的实验电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在连接电路时,开关闭合前滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
(3)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象如图丙所示,发现图象是弯曲的,其主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)小灯泡两端的电压是1.25V时,它的实际功率______0.15W(选填“>”、“<”或“=”)
(5)当这个小灯泡与一个阻值是10Ω的定值电阻并联在某一电路中时,干路电流是0.4A,则此时小灯泡两端电压是______V。
22.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)在复习电学知识时,小明在实验室又做了“测量小灯泡电功率”和“探究电流与电压、电阻关系”的实验。实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
  
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路,实物中少了两根导线.请用笔画线代替导线补上,将图乙中的实物电路连接完整;__________
(2)连接电路时开关应_____,滑动变阻器滑片P应放在最_____端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V 时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W;
(4)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丁所示的小灯泡的I﹣U 图象。由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻_____(选填“变大”、“不变”或“变小”),如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率_____0.38W(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)在做“探究电流与电阻关系”的实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,他把电路中的小灯泡取下,电路的其他元件连接方式不动,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究,如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压应该在_____范围内选择。
A.U≤3V B. 2.4V≤U≤3V C.U≥3V D.3V≤U≤6V
23.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,读出小灯泡电压,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向______(填“左”或“右”)滑动;
(2)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象,可知小灯泡的额定功率为______W;
(3)测量小灯泡的电功率______(填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是______。
(4)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小ΔR1,相应的小灯泡的阻值变化ΔR2,则ΔR1______ΔR2(填“>”、“=”或“<”);
(5)实验结束后,某同学设计了如图所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V,定值电阻R的阻值为10Ω。请帮助他完成以下实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为______V时,小灯泡正常发光;
②______,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为4V;再将滑动变阻器的滑片移至左端,此时电压表示数为7V;
③小灯泡的额定功率P额=______W。
五、计算题
24.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)中国的厨艺最讲究“火候”二字,图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W 中温440 高温880
(1)求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比;
(2)求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻;
(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示,S1为单刀开关,S2为单刀多掷开关,R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态;并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
25.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)如图甲所示是小明家新购买的店热水壶,他发现水壶有一铭牌如图乙所示.待店热水壶注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘1min转了50圈,能使壶中水的温度从25℃升高到35℃.请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息,忽略温度对电阻的影响.求:
型号 SYL-520
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1210W
容量 IL

(1)电热水壶正常工作的电阻;
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)此时电路的实际电压.
26.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)在综合实践活动中,小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示,和均为电热丝,是自动控制开关,可实现低档、高档之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示,求:
(1)低档位工作时,通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)前内电路产生的热量。
27.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)在使用共享单车时需要使用手机扫码解锁,若强行开锁会引发报警装置报警。如图甲所示是报警装置的控制电路的原理图,电源电压为4V,R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受压力F的大小的关系如图乙所示,在的范围内,R﹣F图像可看作直线,当F=0N时,控制电路中的电流为0.25A;当控制电路中的电流大于或等于0.4A时,报警装置会报警。求:
(1)定值电阻R0的阻值是多少;
(2)当F=16N时,定值电阻的电功率是多少;
(3)压敏电阻的电功率最大是多少(计算结果保留两位小数)?
28.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)甲、乙两个导体并联在电路中,如图所示.若甲导体的电阻为12Ω,电源的电压是6V,且电路中的总电流为0.9A.求:
(1)通过导体甲的电流;
(2)导体乙的电阻.
(3)导体甲的电功率
(4)通电5分钟电路消耗的总电能是多少?
六、简答题
29.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾.这是为什么?
30.(2022·黑龙江鸡西·九年级期末)如图所示,是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板,现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细,请根据物理知识解释使用这种插线板存在的安全隐患。
31.(2022·黑龙江佳木斯·九年级期末)灯丝断了再搭接起来继续使用,发现与原来相比,灯泡更亮了,为什么?
七、综合题
32.(2022·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)阅读短文,回答问题:
智能手机
随着智能手机的日益普及,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下,人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压:3.7V容量:4000mA h”字样。该手机搭配了超级快充功能,采取的方式是保持充电器的电压不变,将电流从原来的1A变为5A,极大的提高了充电功率。电池充满电后,持续使用一段时间,屏幕显示剩余电量不足20%时,系统就会发出“是否开启省电模式”的提示,此时最好给手机充电续航。若无法充电,则开启“省电模式”后,手机显示还可以持续使用2h,电量将耗尽。
手机无线充电是目前比较新的一门技术,无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电,从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示,交流电流过送电线圈(无线充电板)产生磁场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。
(1)文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的______倍。为了防止手机温度过高,手机的散热部件应选用导热快、比热容______(选填“大”或“小”)的材料。
(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生______,无线充电工作原理与______(选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似。
(3)文中锂电池最好在电能还剩______J时给它及时充电,此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为______W。
33.(2022·黑龙江大庆·九年级期末)某研究性学习小组设计了一种测定风板的装置,其原理如图甲所示。迎风板与一个压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻随风力的变化而变化,已知电源电压恒为9 V,定值电阻R=2 Ω,电压表量程为0~3 V,压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。
(1)电压表示数随风力的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)求无风时定值电阻R消耗的电功率;______
(3)求该装置所能测量的最大风力。______
34.(2022·黑龙江绥化·九年级期末)如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅,该电火锅部分参数如下表所示,该锅可实现火锅、烧烤同时进行,也可以分开控制,其部分简化电路图如下图乙所示,开关控制对中央区域汤锅进行加热的电路,为电加热丝,在加热板外侧,为调温电阻,与温控开关并联;可控制左右两侧烧烤盘的电路:
额定电压 额定功率
220V 烧烤盘 汤锅
左盘 右盘 加热 保温
800W 400W 1100W
(1)分析电路可知,当开关S1闭合,温控开关闭合时,汤锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态;
(2)汤锅加热状态正常工作时,电阻为多少____? ;
(3) 1标准大气压下,汤锅在加热状态时,将汤锅中2kg的水由20℃加热至沸腾,用时14min,求该电热丝加热状态时的效率是多少_____? []
参考答案:
1.C
【解析】A.电视机待机时也消耗电能,不用时切断电源,属于节约用电,故A不符合题意;
B.离开教室随手关灯,可减少消耗电能,属于节约用电,故B不符合题意;
C.关闭电脑时显示器处于待机状态,显示器依然消耗电能,不属于节约用电,故C符合题意;
D.开启冰箱门,会与外界发生热传递,尽量减少开启冰箱门的次数和时间,属于节约用电,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【解析】ABC.由图可知,两个灯泡串联,两个灯泡完全相同,两个灯泡的电阻相同,串联电路中各处的电流相等,所以通过A点的电流等于通过B点的电流,由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同,两个灯泡亮度相同,故ABC错误;
D.由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等,所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压,故D正确。
故选D。
3.D
【解析】由图乙所示图像可知,两元件并联,元件电压相等,由图甲所示图像可知,电压为1V时,则电源电压为1V,此时通过元件A、B的电流分别为0.2A、0.1A,则电流表示数为
元件A的功率为
故选D。
4.D
【解析】由图甲可知,滑动变阻器与定值电阻R0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。
A.当滑片P位于A端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,由图II可知,电路中的最大电流I大=3A,由可得,定值电阻的阻值
故A错误;
B.因串联电路中电流处处相等,且串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,所以,由
P=UI=I2R
可得,滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,效率最大,由图III可知,最大效率为80%,则
解得
R滑大=8Ω
故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中电流
此时滑动变阻器消耗的电功率
()2R=

R=R0=2Ω
时,变阻器消耗的电功率最大,由图I可知,变阻器消耗的最大功率为4.5W,此时电路中的电流
电压表的示数
UR=IR=1.5A×2Ω=3V
则I图上b点的坐标(3V,4.5W),故C错误;
D.由图II可知,a点表示电路中的电流最小,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流
此时电压表的示数
U滑=I小R滑大=0.6A×8Ω=4.8V
则II图上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积
P=U滑I小=4.8V×0.6A=2.88W
故D正确。
故选D。
5.B
【解析】A.闭合断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;闭合断开,电压表测定值电阻两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故A不合题意;
B.开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压;开关处于2的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压,则小灯泡的电流为
小灯泡的额定功率表达式为
故B符合题意;
C.开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流,故C不符合题意;
D.闭合断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;断开闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流,故D不符合题意。
故选B。
6.C
【解析】因为U=220V,所以四种用电器的实际功率
P=P额=40W
又因为W=Pt ,所以四种用电器消耗的电能相同;因为电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,电烙铁将电能全部转化为内能,电视机将一部分电能转化为光能,节能灯把大部分电能转化为光能.所以产生热量最多的是电烙铁。故选C。
7.B
【解析】A.只闭合S1时,电路为小灯泡L的简单电路,L的实际功率为1W,根据P=UI可知,在甲图L的图线上找符合U、I乘积为1W的坐标,则有
UL=2V,IL=0.5A
小灯泡L的电阻
故A错误;
B.由A选项得电源电压
U=UL=2V
再闭合S2后,此时R、L并联接入电路,电流表测干路中的电流,L两端的电压为2V,通过L的电流不变,R两端的电压为2V,在甲图中找出R此时对应电流为0.2A,则电流表示数增大0.2A,故B正确;
C.电源电压为2V,R的电流为IR=0.2A,L的电流为IL=0.5A,电路中总电流为
I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A
则电路总功率
P=UI=2V×0.7A=1.4W
故C错误;
D.再闭合S2时,电阻R的电压为2V,电流为0.2A,通电1min产生热量
Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J
故D错误。
故选B。
8.AD
【解析】A.由可得小灯泡的电阻为
故A正确;
B.由图知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测整个电路的电流,电压表测变阻器两端的电压,当电流表示数为0.2A时,小灯泡两端的电压为
由串联电路电压的特点可得,电压表的示数为
故B错误;
C.当电路的电流为0.1A时,小灯泡两端的电压为
根据串联电路分压的特点可得
则变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,此时电路消耗的功率最大,即为小灯泡的额定功率,即
当变阻器接入电路的阻值最大时,此时电路消耗的功率最小,即
最大功率与最小功率之比为
故D正确。
故选AD。
9.AD
【解析】AB.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。根据P=UI可得,灯的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,故电路中的最大电流为
Imax=IL=0.5A①
由欧姆定律可得,灯泡的电阻
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律,电路中的最小电流

由①②可知,电流表的示数变化范围0.3A0.5A。由②知,电路中的最小电流Imin=0.3A,则电压表的最小示数
ULmin=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V
因灯泡两端电压不允许超过额定电压,所以电压表的最大示数为2.5V。故A正确、B错误;
C.当变阻器接入电路的阻值为允许的最小值时,电路中的电流最大为0.5A,由欧姆定律可得,电路中的最小总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑min=Rmin-RL=9Ω-5Ω=4Ω
故C错误;
D.该电路的最大功率
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
故D正确。
故选AD。
10.AC
【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路电阻等比例分压可知,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,R2两端电压越大,即电压表示数越大,电源电压不变,滑动变阻器接入电路中的阻值大,电路中的总电阻越大,由欧姆定律可得,电路中的电流越小,即电流表的示数越小。
A.由图乙可知,当电压表示数为0时,电流表示数为0.6A,此时滑动变阻器未接入电路,只有R1接入电路,由欧姆定律可得,R1的阻值为
故A正确;
B.由图乙可知,当电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为
故B错误;
C.由P=UI可知,电路中的电流越大,电路消耗的功率越大,由图乙可知,电路中的最大电流为I=0.6A,故可得电路消耗的最大功率为
P=UI=3V×0.6A=1.8W
故C正确;
D.由图乙可知,电路中的最小电流为I′=0.2A,故由P=UI可得,电路消耗的最小功率为
P′=UI′=3V×0.2A=0.6W
故D错误。
故选AC。
11. 231.6 1000
【解析】[1]电能表最后一位是小数点后一位,电能表读数为231.6kW·h。
[2] 电能表的转盘转过了500转,消耗电能为
这个电饭煲的额定功率是
12. 并 110
【解析】[1][2]电灯、电视机、电风扇等家用电器并联,既能保证用电器正常工作,又互不影响。5月底电能表的示数为2818.7kW·h消耗的电能
W=2818.7kW·h-2708.7kW·h=110kW·h
13. 80 0.5
【解析】[1]月底电能表示数W2=961.6kW h,
小明家本月用电:
W=W2﹣W1=961.6kW h﹣881.6kW h=80kW h;
[2]电能表转盘转动1500r,电路消耗的电能为:
W'=1500r×kW h=0.5kW h。
14. 串 3
【解析】由题知,电源电压高于灯泡的额定电压,要使“3.8V 1.52W”字样的小灯泡接在电压为5V的电源上正常工作,根据串联电路分压的特点知,需要给它串联一个电阻,以分去一部分电压;
根据得灯的正常工作电流为:
串联电路中各处的电流相等,则

因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,得电阻两端的电压为:
根据得串联电阻的阻值为:

【点睛】重点是欧姆定律的应用,关键是利用好串联电路的电压和电流特点,是电路的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握.
15. 10 1.3
【解析】[1]滑动变阻器的滑片在最右端,根据串联分压原理,电压表示数12V,电源电压为
U=12V+0.1A×R1
电压表示数3V时电源电压为
U=3V+1A×R1
联立解得U=13V,R1=10Ω。
[2]因为电源电压不变,电流最小总功率最小,所以滑动变阻器的滑片在最右端时,电路消耗的最小功率为
P=UI=13V×0.1A=1.3W
16. 8 3.2
【分析】两灯并联在4V电源上时,根据并联电路特点,可知灯泡电压,从图象中找到对应的电压和电流值,计算甲的电阻;由图象得到两灯此时的电流,得到总电流,由P=UI计算总功率。
【解析】[1][2]两灯并联在4V电源上时
U=U甲=U乙
由图象此时
I甲=0.5A,I乙=0.3A
根据可得甲的电阻
两灯并联时干路电流
I=I甲+I乙=0.5A+0.3A=0.8A
电路消耗的总功率
P=UI=4V×0.8A=3.2W
【点睛】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的内容,掌握电功率表达式的应用,能从图象中得出电压对应的电流是关键。
17. 电流大小 大
【解析】[1]由图可知,作为研究对象的两盒中的电阻丝阻值相同,通电时间相同,通过两电阻丝的电流不同,所以, 如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的实验装置。
[2]由图可知,右侧盒中的电阻丝在支路中,通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大,而它们的电阻值、通电时间相同,根据焦耳定律可知,通电一段时间后,左侧电阻丝产生的热量多,U形管中液面高度差左侧将比右侧大。
18. 19.2 2
【解析】[1]根据公式Q=I2Rt可知电流产生的热量为
Q=I2Rt=(0.4A)2×2Ω×60s=19.2J
[2]在额定电压下电能为W=1kW·h,可以供一只额定功率是500W的电饭锅工作时长为
19. 相同 A B 48℃ b 偏大 电阻
【解析】(1)由于甲中两电阻丝串联,所以通过的电流相同,通电时间相同,为控制液体吸收相同的热量,由Q=I2 Rt知道,实验中应选用的两根阻值相同的电阻丝;
(2)实验中,用通电时间(即A)可以间接反映液体吸收热量的多少;比较吸热能力时,可以通过比较温度计示数的变化量(即B)来判断液体吸热能力的强弱;
(3)由图乙知道,温度计分度值为1°C,示数为48°C;分析表格中数据知道,加热相同时间,b升温小,故b液体的吸热能力较强;
(4)根据题意知道,设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,若不计热量损失,由Q=I2 Rt知道, a液体的比热容是:;由于实际上放出的热量不能完全被液体吸收,所以,用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大;
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,通过的电流相同,通电时间相同,即可以用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系.
20. 空气受热容易膨胀,便于实验观察 两个U形管中液面的高度 电阻 热量与电流 使电阻c、d中的电流不相等 控制变量 空气盒气密性不好
【解析】(1)[1][2]在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的,因此盒内封闭一定量的空气的优点空气受热容易膨胀,便于实验观察;在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U型管内左右两侧液面高度大小来比较的。
(2)[3]由图甲可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,研究的是:当通过的电流和通电时间相同时,电流产生的热量与导体电阻大小的关系。
[4]由图乙可知,两个相同的电阻串联在电路中,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量与电流关系。
(3)[5]因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小,当乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻后,右侧5Ω的电阻分压较小,由此可知,右侧电阻的电流减小,因此乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变右侧电阻的电流,使电阻c、d中的电流不相等。
(4)[6]本实验运用控制变量法,探究电流产生热量与电流和电阻的关系。
(5)[7]由Q=I2Rt可知,两根电阻丝在相同时间内产生的热量不同,则U形玻璃管中应该出现液面高度差;而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变,说明与此相连的空气盒气密性不好。
21. b 0.75 增大 > 1.5
【解析】(1)[1]为了保护电路,由图甲知,开关闭合前滑动变阻器滑片P应滑到阻值最大的b端。
(2)[2]当电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光,图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值是0.02A,此时的电流I=0.3A,所以小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(3)[3]由图丙发现图线是弯曲的,这说明电流与电压不成正比,即灯丝的电阻是变化的,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)[4]由图丙可知,小灯泡两端的电压是1.25V时,通过灯泡的电流大于0.2A,它的实际功率大于
P实=U实I实=1.25V×0.2A=0.25W>0.15W
(5)[5]这个小灯泡与一个阻值是10Ω的定值电阻并联在某一电路中,则电阻和灯泡两端的电压是相同的,由图可知,当电压为1.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,此时通过电阻的电流为
I'=
则干路中的电流为
0.25A+0.15A=0.4A
符合题意。
22.
断开 左 1.52 变大 大于 B
【解析】(1)[1]由图甲所示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,电流表串联在电路中,根据灯泡的额定电压为3.8V可知电压表的量程选0 15V,则实物电路图如图所示:
(2)[2][3]为保护电路,在连接电路时,应断开开关;在闭合开关之前,滑动变阻器应处于最大阻值,即在最左端。
(3)[4]当电压表的示数为3.8V,灯泡正好正常工作,由乙图可知:电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,所以通过灯泡的电流I=0.4A,则灯泡的额定功率
P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W
(4)[5][6]由图象可知:UI的比值随电压的增大而增大,根据可知对应的电阻是逐渐增大;如果小灯泡两端的电压为1.9V,即
由于灯泡的电阻随电压的增大而增大,则通过灯泡的实际电流
则实际功率
P实=U实I实>1.9V×0.2A=0.38W
(5)[7]“探究电流与电阻关系”的实验时,应控制不同电阻的电压保持不变,根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究,保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验:因电流表的量程为0 0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,当接入最小的电阻5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压
U最大=R最小I最大=5Ω×0.6A=3V
因变阻器的最大阻值为30Ω,当变阻器电阻全部连入电路中时,若接入最大的电阻R最大=20Ω,此时电路中的最小电流
定值电阻的最小电压
U小=I小R定大=0.12A×20Ω=2.4V
所以定值电阻两端的电压应该在 2.4V U 3V范围内,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23. 左 0.625 不需要 小灯泡在不同电压下,实际功率不同 > 6 保持滑片位置不动 0.9
【解析】(1)[1]图乙中电压表选用0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(2)[2]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率是
P额1=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
(3)[3][4]测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是灯泡在不同电压下的功率不同。
(4)[5]在实际测量过程中,调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,根据欧姆定律可知电路中总电阻变小,由于灯泡两端电压增大,电流增大,则灯泡的功率变大,由于灯泡电阻受温度的影响,则灯泡的电阻会变大,根据R=R滑+R灯可知:只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR1大于灯泡的阻值增加量ΔR2才会让总电阻变小。
(5)①[6]开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片右边的电阻与灯泡串联,电压表测变阻器的电压,要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压
UL=U额1=3V
根据串联电路电压的规律可得变阻器两端的电压
U滑=U-UL=9V-3V=6V
所以,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为6V,则灯泡正常发光。
②[7]保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,电压表测量变阻器滑片右边电阻两端的电压,此时电压表示数为U右=4V;由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定值电阻R两端的电压,所以需要测出滑动变阻器两端的电压,故再将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压,即U′=7V。
③[8]在②中,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,根据串联电路电压的规律可得,R的电压为
UR=U-U′=9V-7V=2V
由分压原理可得
变阻器滑片右边电阻的阻值
故在①中,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率
P额=ULIL=3V×0.3A=0.9W
24.(1)1:2;(2)110Ω;(3)高温挡,S1闭合,S2连接触点2;中温挡,S1闭合,S2连接触点1;低温挡,S1断开,S2连接触点3; 220W
【解析】(1)由P=UI可得,蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比
====
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。
(2)由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻
R中===110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
(3)由P=UI=可知,电压一定,电路中电阻越大,电功率越小。当S1闭合,S2连接触点2时,R1和R2并联,并联总电阻最小,为高温挡;当S1断开,S2连接触点3时,电阻R1和R2串联,串联总电阻最大,处于低温挡;当S1闭合,S2连接触点1时,电路中只有R1,为中温挡。
高温挡的额定功率为880W,则R1和R2并联的总电阻
R并===55Ω
中温挡时,电路中只有R1,中温档时电路的总电阻为110Ω,即R1=110Ω,则
+=+=55Ω
解得
R2=110Ω
低温挡时,电阻R1和R2串联,R1和R2串联的总电阻
R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为
P低===220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答:(1)该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1:2;
(2)该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω;
(3)高温挡,S1闭合,S2连接触点2;中温挡,S1闭合,S2连接触点1;低温挡,S1断开,S2连接触点3;该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
25.(1)40Ω;(2)4.2×104J;(3)200V.
【分析】(1)知道电热水壶的额定功率、额定电压,利用求电热水壶正常工作的电阻;
(2)知道水的体积,利用求水的质量,再利用Q吸=cm(t﹣t0)求水从25℃升高到35℃吸收的热量;
(3)3000r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求转盘转50r消耗的电能,再利用求电热水壶的实际功率,再利用求电热水壶两端的实际电压(忽略温度对电阻的影响).
【解析】(1)由得电热水壶正常工作的电阻:;
(2)水的体积V=1L=1×10﹣3m3,
由得水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水从25℃升高到35℃吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(35℃﹣25℃)=4.2×104J;
(3)3000r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000r,
则转盘转50r时,电水壶消耗的电能:
W=kW h=kW h,
电热水壶的实际功率:

由可得电热水壶两端的实际电压:

【点睛】本题为电功和热量的综合计算题,考查了密度公式、吸热公式、电功率公式的应用,涉及到电能表参数的理解,要求灵活应用相关公式.
26.(1);(2);(3)
【解析】解:(1)由图甲可知,当开关S1闭合,S2断开时,只有R1工作,为低温档,由图乙可知,此时电功率为44W,R1的电流为
(2)当开关S1、S2闭合,R1、R2工作,为高温档,由图乙可知,电阻R2的电功率为
R2的阻值为
(3)由图乙,前内电路处于高温档,产生的热量为
答:(1)低档位工作时,通过电阻R1的电流是0.2A;
(2)电阻R2的阻值是100Ω;
(3)前100s内电路消耗的电能是。
27.(1)6Ω;(2)1.5W;(3)0.67W
【解析】解:(1)由图乙可知,当F=0N时,压敏电阻的阻值R1=10Ω,
此时电路中的总电阻为
则定值电阻R0的阻值为
(2)由图乙可知,压敏电阻的阻值R与压力F之间的关系为,带入两组数据
解得

压敏电阻的阻值R与压力F之间的关系为
则当F=16N时,压敏电阻的阻值
此时电路中的电流为
所以当F=16N时,定值电阻的电功率为
(3)因为压力的范围,所以压敏电阻的阻值范围: ,
压敏电阻的电功率
当R=R0=6Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,该阻值在压敏电阻的阻值范围内,所以压敏电阻的电功率最大值
答:(1)定值电阻R0的阻值是6Ω;
(2)当F=16N时,定值电阻的电功率是1.5W;
(3)压敏电阻的电功率最大是0.67W。
28.(1)0.5A (2)15Ω (3)3W (4)1620J
【解析】(1)因为并联电路各支路电压等于总电压,因此通过导体甲的电流为

(2)由并联分流可得导体乙电流为
导体乙的电阻为

(3) 导体甲的电功率为

(4)通电5分钟电路消耗的总电能是

答:(1)通过导体甲的电流为0.5A;
(2)导体乙的电阻为15Ω;
(3)导体甲的电功率为3W;
(4)通电5分钟电路消耗的总电能是1620J.
29.见解析
【解析】在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,虽然该处的电阻增大,相对整个电路而言,增大的部分较小,可以认为电路中的电流不变.根据焦耳定律可知,在电流、通电时间均相等的情况下,连接处产生的热量较多,加速导线老化,甚至引起火灾.
30.见解析
【解析】当导体的材料、长度一定时,横截面积越小,电阻越大,劣质插线板的电源线芯线比合格产品细,则相同长度的插线板电源线芯线,劣质插线板的电源线芯线的电阻大;根据公式 可知,当电路中的电流和通电时间相同时,劣质插线板的电源线芯线的电阻大,产生热量多,所以易发生火灾。
【点睛】容易题,失分原因:①没结合题干中的情景回答,只回答了纯知识点,答案跟题干分离;②没有回答到采分点上,例如:根据“焦耳定律可知”或者“根据公式可知”,要有理有据、条理清晰。
31.见解析
【解析】因为灯丝断了,搭在一起后,长度变短,电阻变小,电压不变,由可知,灯泡的实际功变大,所以灯泡变亮。
32. 5 大 感应电流 发电机 10656 1.48
【解析】(1)[1][2]根据题意可知,快充时,电流由1A变为原来的5A,所以电流变为原来的5倍,由P=UI可知,该款手机的快充功能将充电功率变为原来的5倍;因为比热容大的物质,升高相同的温度,吸热较多,因此为了防止手机温度过高,手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。
(2)[3][4]智能手机放在无线充电板上时,受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电,这是利用电磁感应原理工作的;发电机是利用电磁感应原理工作的,因此无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
(3)[5][6]剩余的能量
W=20%UQ=20%×3.7V×4000×10-3A×3600s=10656J
手机在“省电模式”下使用时的平均功率
33. 增大 0.5 W 720 N
【解析】(1)[1]由图甲知,压敏电阻与定值电阻R串联在电路中,电压表测R两端的电压。由图乙知,压敏电阻的阻值随风力的增大而减小,则此过程中,据串联电阻的分压特点知,压敏电阻分去的电压变小,而电源电压恒定,那么定值电阻两端的电压,即电压表的示数增大。
(2)[2]由图乙知,无风时,压敏电阻的阻值为16Ω,据欧姆定律知,此时电路中的电流
I==0.5 A
定值电阻消耗的电功率
PR=I2R=(0.5A)2×2Ω=0.5 W
(3)[3]当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数
UR=3 V
最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时压敏电阻两端的电压
Ux=U-UR=9 V-3 V=6 V
电路中的电流
I′==1.5 A
压敏电阻的阻值
由图像可知,该装置所能测量的最大风力为720 N。
34. 加热
【解析】(1)[1]由图乙知,当开关S1闭合,温控开关闭合时,此时电阻被短路,电路中只有接入电路,此时电路中的电阻最小,由知,此时电路中的电功率最大,故汤锅处于加热状态。
(2)[2]由可得,电阻
(3)[3]水吸收的热量为
电热丝14min产生的热量为
电热丝加热状态时的效率