【同步练习】苏科版初三物理下册 第15章《电功和电热》15.1 电能表与电功(同步练习)(含答案)

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名称 【同步练习】苏科版初三物理下册 第15章《电功和电热》15.1 电能表与电功(同步练习)(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-12-30 15:05:39

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第十五章 电功和电热
课时15.1 电能表与电功同步练习
一、单选题
1.如图所示的家用电器中,在工作时把电能转化为机械能的是( )

A.笔记本电脑 B.电风扇 C. 电视机 D.电烤箱
2.下列关于电功的认识,正确的是( )
A. 电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体电阻的大小
B. 电流做功的过程,实际上是把电能转化为内能的过程
C. 电功与做功时间长短无关
D. 有多少电能发生了转化就说电流做了多少功
3.关于电能表,下列说法中错误的是( )
A. 电能表是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表
B. 电能表上标的“”是指这个电能表应该在的电路中使用
C. “”是指这个电能表应该在电流为的电路中使用
D. “”是指这个电能表在的交流电路中使用
4.两根导线的电阻之比是:,通过的电流之比为:,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是( )
A. : B. : C. : D. :
5.一电热器电阻为,当它两端电压为,通电时间为时,消耗电能为,若要使它消耗的电能为,下列方法正确的是( )
A. 电阻不变,电压不变,通电时间变为原来的倍
B. 电阻减半,电压增大倍,通电时间不变
C. 电阻不变,电压增大倍,通电时间不变
D. 电阻减半,电压不变,通电时间不变
6.如图所示,对于电能表面板上的一些参数的理解,下列说法正确的是( )
A. 此表是测量电功率的仪器
B. 此时电能表的读数为
C. “”中的“”是指这个电能表中通过的电流是
D. “”是指电路中每消耗千瓦时电能,转盘转过转
7.小杭家中的电能表月日的示数如图甲所示,月日的示数如图中乙所示,他家月份共用电( )
A. B. C. D.
8.一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线,电阻线与电阻线的长度相等。如图所示,当把它们串联接入某一电路中时,两段电阻线的电阻、电流、电压及相同时间电流所做的电功的大小,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,灯、都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是:,则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A. : B. : C. : D. :
10.现有两个定值电阻和,按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
11.把电阻和串联在电源电压为的电路中时,其两端电压与通过它们的电流的变化关系图像如图所示.当通过的电流为时,在内电流通过、所做功之比是( )
A. B. C. D.
12.手机能够传输高质量视频图像,功能要比更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某手机的主要参数,该手机正常通话,消耗的电能是( )
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
手机 英寸
像素 锂电池 万像素
A. B. C. D.
13.如图所示分别是小杭家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中不正确的是( )
A. 小杭家家庭电路中的干路电流不得超过
B. 小杭家上个月消耗的电能为
C. 电能表上指示灯闪烁次,表示家庭电路消耗电能
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中用电器消耗的电能越多
14.如图所示,电源电压不变,闭合开关,电流表示数为,再闭合,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是( )
A. : B. : C. : D. :
15.如图所示是新型的灯,小红对灯很感兴趣。她拆开一个灯后发现,灯是由多个小灯珠串联后通过电源适配器接入照明电路的。她取下其中一只小灯珠接在干电池两端没有亮,对调干电池正负极后亮了,用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热。根据上述事实,以下推断正确的是( )
A. 单只小灯珠工作电压是 B. 小灯珠具有单向导电性
C. 小灯珠主要是将电能转化为内能 D. 灯带中的一只小灯珠断路后其它还亮
16.有两个电路元件、,把它们串联在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压关系如图乙所示.闭合开关,这时电流表的示数为,则在相同时间内、两元件消耗的电功之比为( )
A. B. C. D.
填空题
17.如图所示,是一辆新款电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。这个车钥匙其实就是一个______选填“电源”、“用电器”或“开关”。骑行电动车是将电能转化为______。
18.一只电热水壶装满水后接在的电源上,通过它的电流是。若通电将水烧开,则电流做功_______,消耗电能________。若将该电热水壶接在的电源上,则在相同时间内这壶水消耗的电能为_______。
19.小杭同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为,容量为,则它充电时相当于______ 选填“用电器”或“电源”,下同,手机待机时相当于______ ,充满电后存储的电能为______ ;经查,该手机的待机电流为,则该手机最长待机时间为______ 。
20.图所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表的示数为,由此可知两电阻的大小之比:为______。闭合、后,在相同的时间内,电流通过电阻、所做电功之比:为______。
21.如图所示甲图是电能表,该表是测量______的仪表,乙图是电能表测量月末和月末的两次读数,计算月该家共消耗______的电能。
22.如图电源电压恒定,闭合。当闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比::;当断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比:______,此时电流通过、做功之比:______。
23.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻和的阻值之比为________,在相同时间内,电流通过和所做的功之比为___________。
24.如图所示,电源电压为且保持不变,电阻,,当开关接触到接触点时,电压表示数为_______;当开关转接触点时,内电流所做的电功为_______。
25.如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从点向左移动到某点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则电源电压为______,当滑片在点时,通电,消耗的电能为______。
实验探究题
26. 在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
实验中我们通过比较__________来比较相同时间内电流做功的多少.
利用图甲可以研究电流做功多少与__________的关系.经过讨论,同学们认为图甲电路存在一个缺陷,其缺陷在于____________________.
在图乙的实验中,当灯的亮度大于灯的亮度时,实验中发现电压表的示数始终大于的示数,根据此现象可以得出的初步结论是_______________________________________________________________________________________.
某同学想利用图丙来研究电流做功与电压的关系,通过调节滑动变阻器的滑片的位置来改变灯两端电压,他设计的实验方案中存在什么问题?____________________________________________________________________________.
27. 在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关.小杭同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路.
小杭设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为________能来显示电流做功的多少.
实验电路中的两个小灯泡和的规格应________填“相同”或“不同”.
小杭在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是________________.
在图甲所示的电路中,两个小灯泡是________填“串联”或“并联”的,这样连接是为了探究电流做功的多少与________的关系.
完成上述探究后,小杭发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证这个猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内.
对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小杭是否必须通过实验验证?你的看法是________填“不必”或“必须”,你的理由是____________________________________________________.
计算题
28.如图所示的电路中,电源电压,,闭合开关后,电流表读数为,求:
在内消耗的电能。
的阻值。
29.如图所示,电源电压恒定,的阻值为,的阻值为。当闭合,、断开时,电流表的示数为。求
电源电压;
通电内电路消耗的总电能;
当、、都闭合时,电流表的示数变化了,则的阻值是多大?
答案与解析
一、单选题
26.如图所示的家用电器中,在工作时把电能转化为机械能的是( )

A.笔记本电脑 B.电风扇 C. 电视机 D.电烤箱
【答案】B
【解析】、笔记本电脑主要把电能转化为光能,故A错误;
B、电风扇工作时主要把电能转化为机械能,故B正确;
C、电视机主要把电能转化为光能与声能,故C错误;
D、电烤箱主要把电能转化为内能,故D错误;
故选:。
27.下列关于电功的认识,正确的是( )
A. 电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体电阻的大小
B. 电流做功的过程,实际上是把电能转化为内能的过程
C. 电功与做功时间长短无关
D. 有多少电能发生了转化就说电流做了多少功
【答案】D
【解析】由可知,电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压大小、通过导体的电流大小和通电时间的长短,故A、C错误;电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,故B错误,D正确.故选D.
28.关于电能表,下列说法中错误的是( )
A. 电能表是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表
B. 电能表上标的“”是指这个电能表应该在的电路中使用
C. “”是指这个电能表应该在电流为的电路中使用
D. “”是指这个电能表在的交流电路中使用
【答案】C
【解析】解:、电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,故A正确;
B、电能表上标的“”是指这个电能表应该在的电路中使用,故B正确;
C、表示电能表的标定电流为,电能表的额定最大电流为,故C错误;
D、“”是指这个电能表在的交流电路中使用,故D正确。
故选:。
29.两根导线的电阻之比是:,通过的电流之比为:,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】C
【解析】根据求出电流做功之比,电流通过两根导线所做的功之比:
故选C.
30.一电热器电阻为,当它两端电压为,通电时间为时,消耗电能为,若要使它消耗的电能为,下列方法正确的是( )
A. 电阻不变,电压不变,通电时间变为原来的倍
B. 电阻减半,电压增大倍,通电时间不变
C. 电阻不变,电压增大倍,通电时间不变
D. 电阻减半,电压不变,通电时间不变
【答案】C
【解析】、根据W=UIt得,当电压,电阻不变时,通电时间变为原来的倍,消耗的电能为,故A错误;
B、根据W=UIt得,电阻减半,电压增大倍,通电时间不变时,消耗的电能为故B错误;
C、根据W=UIt得,电阻不变,电压增大倍,通电时间不变,消耗的电能为,故C正确;
D、根据W=UIt得,电阻减半,电压不变,通电时间不变,消耗的电能为故D错误。
故选:。
31.如图所示,对于电能表面板上的一些参数的理解,下列说法正确的是( )
A. 此表是测量电功率的仪器
B. 此时电能表的读数为
C. “”中的“”是指这个电能表中通过的电流是
D. “”是指电路中每消耗千瓦时电能,转盘转过转
【答案】D
【解析】A、此表的单位是,是测量消耗电能的仪表,故A错;
B、此表的单位是,读数为,故B错;
C、电能表上表示平时工作允许通过的最大电流为,故C错;
D、“”表示用电器每消耗的电能,电能表的转盘转转,故D正确。
故选:。
32.小杭家中的电能表月日的示数如图甲所示,月日的示数如图中乙所示,他家月份共用电( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】月消耗电能的测量方法:月日电能表的示数减去月日电能表的示数,读数时注意:电能表最后一位是小数,单位。小杭家月份消耗的电能是:。
故选:。
33.一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线,电阻线与电阻线的长度相等。如图所示,当把它们串联接入某一电路中时,两段电阻线的电阻、电流、电压及相同时间电流所做的电功的大小,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】、在材料和长度一定时,导体横截面积越大,电阻越小。由图可知,电阻线的横截面积大,电阻小,即,故A错误;
B、串联电路中各处电流相等,当电阻线与串联在电路中时,通过它们的电流大小相等,即,故B错误;
C、根据欧姆定律可得,由此可知电阻线与两端的电压大小关系为,故C错误;
D、由公式可知,在相同时间内,电流通过电阻线与所做的电功大小关系为,故D正确。
故选:。
34.如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,灯、都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是:,则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】C
【解析】由电路图可知,开关闭合后,如果乙为电流表将会造成电源短路;如果甲为电流表将会造成短路、不能工作;
因灯、都能正常发光,所以甲、乙都为电压表,此时灯、串联,电压表甲测量两端电压,电压表乙测量电源电压;
已知甲、乙两个电表的示数之比是:,设甲表示数为,乙表示数为,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则的电压为:,
故灯、两端的电压之比为:;
根据,在通电时间和电流相等的条件下,两灯消耗的电能之比等于电压之比,结合以上分析可知,相同时间内两灯消耗的电能之比是:,只有C正确。
故选:。
35.现有两个定值电阻和,按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且,
所以,四个电路中的总电阻关系为:丁,
因电源的电压恒为,且工作时间相等,
所以,由可知,四个电路中电流做功大小关系为丙丁,故ABD错误,C正确。
故选C。
36.把电阻和串联在电源电压为的电路中时,其两端电压与通过它们的电流的变化关系图像如图所示.当通过的电流为时,在内电流通过、所做功之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】从表中可以看出通过电流时,、两端的电压分别为、,则、两端的电压之比为:,和串联电流相同,通电时间相等,由,可知通过、做功之比即为、两端的电压之比,即:
故选A。
37.手机能够传输高质量视频图像,功能要比更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某手机的主要参数,该手机正常通话,消耗的电能是( )
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
手机 英寸
像素 锂电池 万像素
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:通话时的电流:,通话时间:,电压:,
消耗的电能:。
故选:。
38.如图所示分别是小杭家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中不正确的是( )
A. 小杭家家庭电路中的干路电流不得超过
B. 小杭家上个月消耗的电能为
C. 电能表上指示灯闪烁次,表示家庭电路消耗电能
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中用电器消耗的电能越多
【答案】C
【解析】、电能表上所标是指电能表的工作电压,是指电能表平时工作允许通过的最大电流为,因此小杭家干路中的电流不得超过,故A正确;
B、小杭家上月消耗的电能为:,故B正确;
C、指示灯闪烁次消耗的电能:,故C错误;
D、表示电路中每消耗的电能,指示灯闪烁次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D正确。
故选:。
39.如图所示,电源电压不变,闭合开关,电流表示数为,再闭合,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】D
【解析】闭合开关,电路为的简单电路,电流表示数为,则的电流:,
再闭合,两电阻并联,电流表测总电流,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过的电流仍然为,
电流表示数变化了,则说明通过的电流为:,
由于并联电路各支路两端的电压相等,则,
所以,在相同时间内、消耗的电能之比为::。
故选:。
40.如图所示是新型的灯,小红对灯很感兴趣。她拆开一个灯后发现,灯是由多个小灯珠串联后通过电源适配器接入照明电路的。她取下其中一只小灯珠接在干电池两端没有亮,对调干电池正负极后亮了,用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热。根据上述事实,以下推断正确的是( )
A. 单只小灯珠工作电压是 B. 小灯珠具有单向导电性
C. 小灯珠主要是将电能转化为内能 D. 灯带中的一只小灯珠断路后其它还亮
【答案】B
【解析】、单只小灯珠工作电压小于,故A不正确;
B、“对调电池正负极后亮了”是因为灯具有单向导电性,故B正确;
C、小灯珠几乎不发热,主要是将电能转化为光能,故C不正确;
D、灯带由多个小灯珠串联,由于串联电路中各用电器相互影响,一只灯断路后其他灯不亮,故D不正确。
故选:。
41.有两个电路元件、,把它们串联在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压关系如图乙所示.闭合开关,这时电流表的示数为,则在相同时间内、两元件消耗的电功之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据甲图可知,当开关S闭合后,元件A与元件B串联,电流表的示数为0.4A,即IA=IB=0.4A,
根据乙图可得当电流为IA=0.4A时,元件A与元件B电压分别为,由, 所以,在相同时间内、消耗的电能之比为::。
故选:。
填空题
42.如图所示,是一辆新款电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。这个车钥匙其实就是一个______选填“电源”、“用电器”或“开关”。骑行电动车是将电能转化为______。
【答案】开关 机械能
【解析】由题意可知,将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,相当于电路接通,因此,这个车钥匙其实就是一个开关,控制电路的通断;
电动车是靠电动机来工作的,因此,骑行电动车是将电能转化为机械能。
故答案为:开关;机械能。
43.一只电热水壶装满水后接在的电源上,通过它的电流是。若通电将水烧开,则电流做功_______,消耗电能________。若将该电热水壶接在的电源上,则在相同时间内这壶水消耗的电能为_______。
【答案】;;
【解析】由题意可得,电流做功为;消耗的电能等于电流所做的功为;电热水壶的电阻为,则将该电热水壶接在的电源上,在相同时间内这壶水消耗的电能为。
故答案为:;;
44.小杭同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为,容量为,则它充电时相当于______ 选填“用电器”或“电源”,下同,手机待机时相当于______ ,充满电后存储的电能为______ ;经查,该手机的待机电流为,则该手机最长待机时间为______ 。
【答案】用电器 电源
【解析】手机充电过程中,将电能转化为化学能储存,消耗量电能,所以充电时相当于用电器,手机待机时,将化学能转化为电能,此时相当于电源。
充电电流所做的功即储存的电能为:。
该手机最长待机时间为:。故答案为:用电器;电源;;。
45.图所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表的示数为,由此可知两电阻的大小之比:为______。闭合、后,在相同的时间内,电流通过电阻、所做电功之比:为______。
【答案】: :
【解析】解:由电路图可知,当只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表的示数为通过的电流,即:;当再闭合开关时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,闭合开关时,通过的电流不变,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过的电流:,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由可得::,
由可得,闭合、后,与的电功之比::。
故答案为::; :。
46.如图所示甲图是电能表,该表是测量______的仪表,乙图是电能表测量月末和月末的两次读数,计算月该家共消耗______的电能。
【答案】电功
【解析】电能表是测量用电器消耗电能多少或电功的仪表;
由电能表表盘知,电能表上月末的读数为,本月末的读数为,
则这个月家里消耗的电能:。
故答案为:电功; 。
47.如图电源电压恒定,闭合。当闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比::;当断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比:______,此时电流通过、做功之比:______。
【答案】: :
【解析】闭合。当闭合、甲乙两表为电压表时,电阻、串联,甲电压表测总电压,乙电压表测两端的电压;
则:::,所以可知,::;
由可知,电阻、的阻值之比:::::;
当断开、甲、乙两表为电流表时,、并联,甲电流表测量通过的电流即,乙电流表测量干路的电流即;
根据并联电路的电压通电以及欧姆定律可知,::::;
则甲、乙电流表的示数之比::::;
此时电流通过、做功之比::::。
故答案为::, :。
48.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻和的阻值之比为________,在相同时间内,电流通过和所做的功之比为___________。
【答案】:;:
【解析】由题中的图可知:测的是电源电压;测的是两端的电压.即的示数应大于的示数;
而两个电压表的指针偏转角度相同,所以选的量程应是,其分度值是,读数即电源电压为;
选的量程应是,其分度值是,读数即两端的电压为;
所以,电阻两端的电压为:;
因为电阻、串联,串联电路中各处的电流相等,所以由可得,、的阻值之比等于
其两端的电压之比,即;
在相同时间内,电流通过和所做的功之比为::::::。
故答案为::; :。
49.如图所示,电源电压为且保持不变,电阻,,当开关接触到接触点时,电压表示数为_______;当开关转接触点时,内电流所做的电功为_______。
【答案】;
【解析】由图可知,当开关接到接触点时,电阻和串联,,,
所以电回路中的总电阻为:,
而电源电压为,电路中的电流为;,
则电阻两端的电压为:;
当开关转换到接触点时,电路中只有电阻,
,电流所做的功为:。
故答案为:; 。
50.如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从点向左移动到某点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则电源电压为______,当滑片在点时,通电,消耗的电能为______。
【答案】
【解析】由电路图知,在点时,电路中电阻最大,电流最小,
由图象可以看出,滑片在点时电流,、,
所以电源电压:,
电阻的阻值:,
滑片在点时,电路中电阻最小,电流最大,此时通过电路的电流,
通电,消耗的电能:。
故答案为:;。
实验探究题
26. 在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
实验中我们通过比较__________来比较相同时间内电流做功的多少.
利用图甲可以研究电流做功多少与__________的关系.经过讨论,同学们认为图甲电路存在一个缺陷,其缺陷在于____________________.
在图乙的实验中,当灯的亮度大于灯的亮度时,实验中发现电压表的示数始终大于的示数,根据此现象可以得出的初步结论是_______________________________________________________________________________________.
某同学想利用图丙来研究电流做功与电压的关系,通过调节滑动变阻器的滑片的位置来改变灯两端电压,他设计的实验方案中存在什么问题?____________________________________________________________________________.
【答案】灯泡的亮度 电流大小 干路缺少滑动变阻器,无法多次测量
在电流和通电时间相同时,导体两端电压越高,电流做功越多
灯泡两端电压改变时,通过灯泡的电流也发生了变化,没有利用控制变量的物理方法
【解析】电流做功的过程就是把电能转化为其他形式能的过程,相同时间内消耗的电能越多,转化为其他形式的能越多,本题中利用灯泡把电能转化为内能和光能,相同时间内电流做的功越多,转化为内能越多,灯越亮.甲中两灯泡并联,其两端电压相等,灯泡的规格不同,则流过它们的电流不同,是研究电功与电流大小的关系.图乙中两灯泡串联,它们的电流大小相等,但电压不相等,所以研究的是电功与电压的关系,实验中灯泡两端电压越高,灯越亮,说明相同时间内电流做的功越多.电功的大小与电压、电流和通过时间有关,在实验中要利用控制变量的方法.图丙中当滑动变阻器接入电路的阻值发生改变时,灯两端的电压会发生改变,但流过灯泡的电流也发生了变化,没有利用控制变量的方法.
27. 在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关.小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路.
小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为________能来显示电流做功的多少.
实验电路中的两个小灯泡和的规格应________填“相同”或“不同”.
小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是________________.
在图甲所示的电路中,两个小灯泡是________填“串联”或“并联”的,这样连接是为了探究电流做功的多少与________的关系.
完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证这个猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内.
对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?你的看法是________填“不必”或“必须”,你的理由是____________________________________________________.
【答案】内 不同 改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律 串联;电压 如答图所示 不必;对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯泡消耗的电能越多
计算题
28.如图所示的电路中,电源电压,,闭合开关后,电流表读数为,求:
在内消耗的电能。
的阻值。
【答案】解:在内消耗的电能。 总电阻,电阻。
29.如图所示,电源电压恒定,的阻值为,的阻值为。当闭合,、断开时,电流表的示数为。求
电源电压;
通电内电路消耗的总电能;
当、、都闭合时,电流表的示数变化了,则的阻值是多大?
【答案】解:当闭合,、断开时,和串联接入电路中;
根据可知,电源电压为:;
通电内电路消耗的电能为:;
当、、都闭合时,被短路,此时和并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于,当闭合,、断开时,和串联接入电路中,此时的总电阻要大于,所以,和并联的总电阻小于 和串联的总电阻,由欧姆定律可知,当、、都闭合时,干路中的电流变大,
故并联后干路中的电流为:;
根据欧姆定律得,通过的电流为:;
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过的电流为:
;则的电阻为:。