初中物理试卷 沪科版 九下 16.2 电流做功的快慢

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名称 初中物理试卷 沪科版 九下 16.2 电流做功的快慢
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文件大小 7.3MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-02-08 18:22:12

文档简介

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初中物理试卷 沪科版 九下 16.2
一、单选题
1.(2023九上·东城期末)如图所示的电路中,电源两端电压恒定,、为两个定值电阻,且。开关S闭合时,通过、的电流分别为、,、的功率为、,下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
2.(2023九上·槐荫期末)报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的文章,配有如图所示的一幅插图,图中正在使用一种叫电力检测仪的测量工具对待机状态下的电视机进行测量。根据插图中电力检测仪显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的以下哪个物理量(  )
A.电能 B.电功率 C.电阻 D.电流
3.(2023九上·北京市期末)已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全。下列判断正确的是(  )
A.能正常发光的是甲灯
B.电路总电压是12V
C.电路的电流是1.0A
D.若将两灯并联接入另一电路,两灯都正常发光,电路总功率是9W
4.(2023九上·河北期末)如图所示,电源电压不变,a、b为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与R相同均为R0。当S1和S2闭合、S3断开时,电流表A1的示数为I0;再闭合S3,电流表A1的示数为2I0。下列说法错误的是(  )
A.开关均闭合后,电路消耗的功率为2I20R0
B.开关均闭合后,a、b互换前后A2的示数之比为1∶2
C.将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2,P从中点移到阻值最大端,变阻器消耗的功率变化量为I20R0
D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接方式有四种
5.(2023九上·河北期末)如图所示电路中,电源电压恒定,R1、R2均为定值电阻。若只闭合开关S2,电路的总功率为P0,若只闭合开关S3,电路的总功率为P1,若只闭合开关S1,电路的总功率为P2。则下列判断,错误的是(  )
A.若R1>R2,则P1>P2
B.若R1=R2,则P1+P2=4P0
C.电路的总功率最大值为P1+P2
D.无论R1、R2大小关系如何,P1+P2一定大于P0
6.(2023九上·西城期末)标有“12V 12W”的灯泡 L1 和标有“12V 6W”的灯泡 L2,先后按串联和并联方式接在电压恒为 12V 的电源两端。如果不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是(  )
A.串联时灯 L1两端的电压等于灯L2两端的电压,且均为6V
B.并联时通过灯L2的电流I2大于通过灯L1的电流I1,且 I2=2I1
C.串联时灯L1的功率P1大于灯L2的功率P2,且P1=2P2
D.并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2 的功率P2,且
7.(2023九上·阳泉期末)小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,则这个用电器可能是(  )
A.台灯 B.电饭锅 C.电视机 D.计算器
8.(2023九上·江津期末)如图所示,两只灯泡L1和L2上分别标有“16V 16W”和“8V 4W”字样,假设两灯灯丝电阻不随温度变化。将L1和L2串联后接在电压可在之间调节的电源上,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压
B.当电源电压调节到16V时,灯泡L2正常发光
C.在调节电源电压的过程中,灯L1始终比灯L2暗
D.在调节电源电压的过程中,两灯的功率变化量不相同
9.(2023九上·西城期末)如图 所示的电路,电源两端电压不变,R1、R2为定值电阻。只闭合开关 S1时,电流表示数为 I,电压表示数为U,电路总电阻为 R,电路消耗的总功率为 P;再闭合开关 S2时,电流表示数为,电压表示数为,电路总电阻为,电路消耗的总功率为。下列判断正确的是(  )
A. B. C. D.
10.(2023九上·河北期末)如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V 12W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法错误的是(  )
A.a为电压表
B.电源电压为12V
C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D.将a与R0互换,开关均闭合,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W
11.(2023九上·淄博期末)将标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,不考虑灯丝电阻的变化,接通电路后,以下说法正确的是(  )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于3W
12.(2023九上·平遥期末)创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V,定值电阻R0的阻值为15Ω,电压表的量程为。下列分析正确的是(  )
A.电压表示数随粉尘浓度增大而减小
B.电流表的最大示数为0.3A
C.电路的最小总功率为0.8W
D.电路可测的最大粉尘度为14mg/m3
13.(2023九上·江津期末)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,下列说法不正确的是(  )
A.R1的阻值为10Ω
B.变阻器R2的最大阻值为20Ω
C.该过程中变阻器R2的电功率先增大后减小
D.电流表示数为0.2A时,R1、R2消耗功率之比P1∶P2=1∶2
14.(2023九上·朝阳期末)智能手机在现代生活中的作用越来越重要。有一天,张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩2%的电量了。由于无法及时充电,张老师就果断开启了“低电量模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后,下列说法中正确的是(  )
A.增大了手机的电功率 B.减小了手机的电功率
C.增加了手机消耗的电能 D.减少了手机消耗的电能
15.(2023九上·昌平期末)某实验小组用如图甲所示的电路进行实验,根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图像,如图乙所示。已知电源两端的电压保持5V不变,下列说法中正确的是(  )
A.电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.3A
B.电压表的示数为3V时,小灯泡的电阻为15Ω
C.当电流表的示数为0.2A时,小灯泡的电功率为0.6W
D.小灯泡两端的电压为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω
二、多选题
16.(2023九上·通州期末)现有额定电压均为3V的两盏小灯泡A和B,它们的U-I关系图像如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.若将两灯串联在电压为6V的电路中,则两灯均能安全工作
B.若将两灯串联在电压为4V的电路中,则两灯均能安全工作
C.若将两灯并联在电压为3V的电路中,电路消耗的总功率为1.5W
D.若将两灯串联,在保证两灯都能安全工作的前提下,电路总功率最大值为0.8W
17.(2023九上·通州期末)教室里安装了16盏相同规格的日光灯,下列说法正确的有(  )
A.教室里的日光灯都是并联的
B.通电的日光灯越多,电路两端的总电压就会越大
C.通电的日光灯越多,电路中的总电流就会越大
D.通电的日光灯越多,电路消耗的总功率就会越大
三、填空题
18.(2023九上·平遥期末)报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的文章,配有如图所示的一幅插图。请你写出插图边的文字说明存在的科学性错误:   。并请你给图配上正确的文字说明:   。
19.(2023九上·淄博期末)如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触1、2触点时,水龙头放出的是   (选填“冷水”、“温水”、“热水”);开关S接触2、3触点时,水龙头正常工作时的功率是   W;水开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2   (选填“串联”或“并联”)。
20.(2023九上·淄博期末)如图甲所示电路,闭合开关S和S1,两只电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表A的示数为   A,通过灯泡L2的电流为   A,灯泡L1与L2的电阻之比R1∶R2=   ,电功率P1∶P2=   。
21.(2023九上·西城期末)小刚在实验室利用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率。实验过 程中,调节滑动变阻器的阻值直至电压表的示数为   V,此时,电流表的示数如图所示,则小灯泡的额定功率为   W。
四、实验探究题
22.(2023九上·白云期末)如图所示的电路中,两个开关都闭合时,灯L发光,当仅把开关S2断开时,L亮度明显变亮,小明对“L亮度明显变亮”原因的猜想是:灯泡L的电阻变小;请你帮助小明在原电路基础上加装器材,只组成一个新的电路;通过实验,能验证猜想是否正确;
(1)在方框中画出加装器材后的实验电路图;
(2)实验步骤(测量的物理量用符号表示);
(3)验证猜想是否正确的分析过程。
23.(2023九上·昌平期末)某同学想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在   端;(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P位置,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表的示数为   A,小灯泡正常发光时的阻值为   Ω(结果保留整数),小灯泡的额定功率为   W。
五、计算题
24.(2023九上·通州期末)图是某用电器的工作电路图。当只闭合S时,的功率为10W;当S、都闭合时,发现电流表示数改变了0.4A,已知电源电压不变,的阻值为20Ω,求:
(1)电源电压U;
(2)当S、都闭合时,电路总功率。
25.(2023九上·江津期末)随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。求:
(1)若平均一辆汽车全年耗油1t,则一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放多少热量(q汽油=4.6×107J/kg)?
(2)若这些热量全部由额定功率为1000W的电加热器来提供且无热量损失,则需要电加热器正常通电多长时间?
26.(2023九上·昌平期末)实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻R1、R2串联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图甲所示,a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为2Ω,电阻R2的额定电流为1.5A。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图乙所示的图像。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R2的额定电功率。
六、综合题
27.(2023九上·朝阳期末)图所示的是某型号电饭锅的内部电路原理图,电源电压恒为220V,R1、R2为阻值不变的发热电阻,“1”和“2”是开关S的两个触点,通过开关的控制,可实现加热档或保温档。已知该电饭锅的加热档功率为800W,保温档功率为200W。
(1)请画出该电饭锅在保温档时的等效电路图;
(2)求R1、R2的阻值。
七、未知
28.(2023九上·河北期末).如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”. 闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图所示.
(1) 求灯泡的额定功率和电源电压.
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其它部分电路连接不变.闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2:1.求R2可能的阻值
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知两电阻并联,电压相等。因为 ,由 可知 ,由 可知 。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻并联,电压相等;根据公式,可求出电流关系;根据公式,可求出功率关系。
2.【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】图中“电力检测仪”显示屏上标有W,W是功率的单位,“电力检测仪”显示屏上正确的文字说明应该是电视机待机功率是0.4W,所以此时测量的是显示器的功率,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】“电力检测仪”显示屏上标有W,W是功率的单位,测量的是显示器的功率。
3.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【解答】ABC.甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图像可知:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,两灯泡串联时,电路的最大电流I=0.5A,此时乙灯能正常发光,由图像可知,当电流为0.5A时所对应的电压分别为U甲=2V,U乙=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压为U电=U甲+U乙=2V+6V=8V,ABC 错误;
D.将两灯并联接入另一电路,两灯都正常发光,则电源电压等于额定电压6V,此时通过甲灯的电流为1A,通过乙灯的电流为0.5A,根据并联电流特点可得,干路电流为I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A,电路总功率为P=UI=6V×1.5A=9W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在电压、电流图像中,可以判断电压和电流的大小;在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电压和电流的乘积计算电功率。
4.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】当S1和S2闭合、S3断开时,R与b并联,电流表A1测干路的电流,其示数为I0;再闭合S3,a、b、R并联,电流表A1测干路电流,其示数为2I0,若a为电压表,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,电流表A1的示数应为I0不变,不可能为2I0,所以,a应为定值电阻,由并联电路的电流特点可知,通过a的电流和通过R的电流相等,则b应为电压表。
A.当S1和S2闭合、S3断开时,电路为R的简单电路,电流表A1测电路中的电流,如图所示:
由可得,电源的电压为,
开关均闭合后,如图所示:
干路电流表A1的示数为2I0,则此时电路消耗的功率为,A正确,不符合题意;
B.开关均闭合后,Ra与R并联,电流表A2测R支路的电流,其示数为I0;a、b互换后,Ra与R并联,如图所示:
此时电流表A2测两支路的电流之和,其示数为2I0,所以,a、b互换前后A2的示数之比为I0∶2I0=1∶2,B正确,不符合题意;
C.将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2时,R滑与R串联,等效电路图如图所示:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流为,当滑片在中点时,电路中的电流为,变阻器消耗的功率为,当滑片移到阻值最大端时,电路中的电流为,变阻器消耗的功率为,变阻器消耗的功率变化量为,C错误,符合题意;
D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等,当滑动变阻器替换a后,移动滑片时,通过R的电流不变,则电流表A2的示数不变;当滑动变阻器替换R后,移动滑片时,通过a处定值电阻的电流不变,则电流表A3的示数不变,综上可知,滑动变阻器应替换电压表b。
①当S1闭合、S2和S3断开时,电路为滑动变阻器的简单电路,三电流表均测电路中的电流,如图所示:
因串联电路中各处的电流相等,所以移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等;
②当S1和S2闭合、S3断开时,滑动变阻器与R并联,电流表A1、A2均测干路电流,电流表A3测变阻器支路的电流,如图所示:
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过R的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;
③当S1和S3闭合、S2断开时,a定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1、A3均测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流,如图所示:
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻a的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;
④当S1、S2、S3均闭合时,Ra、R、滑动变阻器并联,如图所示:
电流表A1测干路电流,电流表A2测R与变阻器支路的电流之和,电流表A3测Ra与变阻器支路的电流之和,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻Ra和R的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;综上可知,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据用电器的工作情况,判断电表的连接和电路的连接方式;根据电路中的总电流和电阻,可以计算电功率;根据电表的连接判断电表示数变化;分析电路的连接,判断用电器的电功率;结合电表的位置,分析电路的不同连接方式。
5.【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.若只闭合开关S2,R1与R2串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总功率,若只闭合开关S3,电路为R1的简单电路,电路的总功率,只闭合开关S1,电路为R2的简单电路,电路的总功率,若R1>R2,则,即P1B.若R1=R2,则,所以,B正确,不符合题意;
C.当闭合开关S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,此时电路的总电阻最小,总功率最大,由并联电路中各支路两端的电压相等可得,电路总功率的最大值,C正确,不符合题意;
D.无论R1、R2大小关系如何,都有,则P1>P0和P2>P0,即P1+P2一定大于P0,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据开关的状态判断电路的连接;当电压一定时,电阻越大,电功率越小;根据总电压和总电阻,可以计算电功率大小。
6.【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.由题意可知,灯泡 L1的电阻为,灯泡 L2的电阻为,当两灯串联时,由串联分压原理可得,灯泡 L1和灯泡 L2的两端电压之比为①,根据串联电路的电压规律可得②,联立①②式,解得U1=4V,U2=8V。A不符合题意;
B.由欧姆定律可得,并联时通过灯L1的电流为,通过灯L2的电流为,因此并联时通过灯L2的电流I2小于通过灯L1的电流I1,且 I1=2I2,B不符合题意;
C.串联时通过灯L2的电流I2等于通过灯L1的电流I1,则灯L1的功率P1和灯L2的功率P2的关系为,因此,串联时灯L1的功率P1小于灯L2的功率P2,且P2=2P1。C不符合题意;
D.并联时灯L2的两端电压为12V,正常发光,因此功率为P2′=6W;串联时灯L2的功率为,则并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2的功率P2,且有,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式,可求出电阻;根据及,可求出电压;根据公式,可求出电流;根据公式,可求出电功率。
7.【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】台灯的额定功率一般小于40W,电饭锅的额定功率在1000W左右,电视机的额定功率在200W左右,计算器的功率约为0.5mW,ACD不答题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】加热类用电器电功率较大。
8.【答案】B
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】AB.由公式,得灯L1和灯L2的电阻分别为,,两灯的电阻相等,由串联电路分压原理可知灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压;当电源电压调节到16V时,灯泡L2两端的电压为8V,正常发光,A不符合题意,B符合题意;
CD.由公式,在调节电源电压的过程中,因两灯的电阻相等,由串联分压原理知,两灯两端的电压相同,所以灯L1和灯L2的实际功率相同,两灯的功率变化量相同,且两灯的亮度相同,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据用电器的电功率和电压,可以计算电阻大小;当灯泡的电压为额定电压时,可以正常发光;根据用电器的电流和电阻,可以计算电功率,判断亮度。
9.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据题意,当只闭合开关 S1后,R1和R2电阻串联,电压表测量R2的电压,故,,,
当再闭合开关S2后,此时R2电阻被短路,电路中只有R1被接入电路,电压表示数为0,故,,,,
综上可知,,,,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式,,,可判断电压、电流、电阻及电功率的关系。
10.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.只闭合开关S1,滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路;开关都闭合,移动滑片P,电流表示数始终为1A,说明b为电流表,把滑动变阻器短路了,导致滑动变阻器失去调节作用,则a为电压表,A符合题意,不符合题意;
B.灯泡额定电流为,只闭合开关S1,滑片P置于左端,则电路中只接灯泡,而电流表示数为1A,则灯泡电压为电源电压,即12V,B符合题意,不符合题意;
C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5A,则灯泡温度不为额定电流时的温度,电阻也不为额定电流时的电阻,为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值,C不符合题意,符合题意;
D.将a与R0互换,开关均闭合,则电路为滑动变阻器和灯泡并联,互不影响,根据公式,可知,移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,功率最小。为,D符合题意,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电路中各用电器的工作,判断电表种类;利用用电器的电功率和电压的比值, 计算电流;根据用电器的工作判断电源电压;灯泡的电阻受温度影响,电阻会改变;根据电压和电阻,可以计算电功率的大小。
11.【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】ABC.根据,甲灯的电阻,乙灯的电阻,将标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源,根据串联电路电压的规律,两灯的实际电压之和为6V,故每个灯的实际电压都小于6V,两灯都不能正常工作;根据串联电路电流的规律,通过两灯的电流相等,根据,乙灯的实际功率大,所以乙灯比甲灯亮,ABC不符合题意;
D.根据串联电阻的规律和可得,两灯消耗的总功率,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据用电器的电压和电功率,可以计算电阻;根据总电压和总电阻,可以计算电功率。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图甲可知该电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,由图乙可知,随着粉尘浓度的增加,传感器R的电阻减小,所以当粉尘浓度增大时,电路中的总电阻变小,由欧姆定律得电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,A不符合题意;
BD.因为电压表的量程为,所以当定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时,由欧姆定律得此时电路中的电流最大,即,此时的总电阻最小,即传感器R的阻值最小,粉尘浓度最大,则此时的总电阻为,因为定值电阻R0的阻值为15Ω,所以此时传感器R的阻值为5Ω,由图乙知此时对应的粉尘度为14mg/m3,所以电路可测的最大粉尘度为14mg/m3,B不符合题意,D符合题意;
C.由,得电路的总功率为,要使电功率最小,需要传感器R的阻值最大,由图乙可知,传感器R的最大阻值为45Ω,所以电路的最小总功率为,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电阻和浓度关系判断电阻变化;根据电压和电阻的比值, 计算电流;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电压和电阻,可以计算电功率。
13.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3V,则电源的电压U=3V,此时电路中的电流I1=0.3A,由欧姆定律可得R1的阻值,当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数U1=1V,电路中的电流I最小=0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压U2=U-U1=3V-1V=2V,则变阻器R2的最大阻值,AB正确,不符合题意;
C.R2的电功率,所以,当R2=R1=10Ω,时,R2的电功率最大,所以,当滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中,R2的电功率先增大后减小,C正确,不符合题意;
D.由图乙可知,电流表示数为0.2A时,U1′=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压U2′=U-U1′=3V-2V=1V,串联电路各处电流相等,R1、R2消耗功率之比为,D错误,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;根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值, 计算电阻;根据电压和电阻,可以计算电功率。
14.【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】A B.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“低电量模式”,延长时间,根据 可知,电功率变小,A不符合题意;B符合题意;
C D.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“低电量模式”,减少了相同时间内,手机消耗的电能,由于时间未知,故手机消耗的电能的多少未知,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电功率表示电流做功的快慢。
15.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.如图甲所示,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流。由图乙可知,电压表的示数为3V时,电流表的示数为02A,A不符合题意;
B.电源总电压为5V,电压表的示数为3V时,故小灯泡两端的电压为2V,此时电路中电流为0.2A,故小灯泡的电阻为
B不符合题意;
C.当电流表的示数为0.2A时,电压表示数是电阻两端电压为3V,灯泡两端的电压为2V,故小灯泡的电功率为
C不符合题意;
D.小灯泡两端的电压为3V时,滑动变阻器两端电压为2V,此时电路中电流为0.25A,故滑动变阻器接入电路的阻值为
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积,计算电功率。
16.【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图示知,两盏小灯泡正常工作时的电阻分别为,,两灯串联在电压为6V的电路中,若两灯才能正常工作,电路中的总电阻R=RA+RB=15Ω+10Ω=25Ω,据串联电路的分压特点有UA:6V=15Ω:25Ω,UB:6V=10Ω:25Ω,解得UA=3.6V,UB=2.4V,所以B灯能安全工作,A灯不能安全工作。A不符合题意;
B.两灯串联在4V的电路中,据串联电路的分压特点有UA1:4V=15Ω:25Ω,UB1:4V=10Ω:25Ω,解得UA1=2.4V,UB1=1.6V,两灯均能安全工作,B符合题意;
C.两灯并联在电压为3V的电路中,两灯都能正常工作,两灯消耗的功率分别为PA=UIA额=3V×0.2A=0.6W,PB=UIB额=3V×0.3A=0.9W,电路消耗的总功率P总=PA+PB=0.6W+0.9W=1.5W,C符合题意;
D.两灯串联在电路中,在保证安全工作的前提下,电路中的最大电流为0.2A,由图示知,A两端的电压为3V,B两端的电压为1V,电路的总电压U总=UA2+UB2=3V+1V=4V,电路总功率最大值P总大=U总I大=4V×0.2A=0.8W,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】根据公式,可求出电阻;根据串联分压,求出灯泡的实际电压,灯泡达到额定电压时会正常发光;根据公式P=UI,可求出总功率;根据公式P总大=U总I大,可求出最大功率。
17.【答案】A,C,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】A.教室里的日光灯互不影响,独立工作,是并联的,A符合题意;
B.由于日光灯是并联的,通电的日光灯越多,并联的日光灯的总电阻越小,根据串联分压规律可知,电路两端的总电压变小,输电线上分得的电压变大,B不符合题意;
C.因为教室里装有多盏日光灯是并联的,每多开一盏灯,相当于在并联电路中增加一条支路,支路越多,总电流会越大,C符合题意;
D.通电的日光灯越多,电路两端的总电压不变,总电流会越大,由P=UI可知电路消耗的总功率就会越大,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】教室里的日光灯互不影响,独立工作,是并联的;通电的日光灯越多,并联的日光灯的总电阻越小,电路两端的总电压变小,输电线上分得的电压变大,电流会越大,由P=UI可知电路消耗的总功率就会越大。
18.【答案】显示器待机耗电量为;显示器待机功率为0.4W
【知识点】电功率
【解析】【解答】图中显示屏上标有W,W是功率的单位,此时测量的是电功率,不是待机耗电量为;是电功的单位,因此正确的文字说明应该是显示器待机功率是0.4W。
【分析】电能的常用单位是千瓦时;电功率的单位是瓦。
19.【答案】冷水;1100W;并联
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】开关S接触1、2触点时,电路断开,不加热,故放出的是冷水。开关S接触2、3触点时,只有R2接入,则水龙头正常工作时的功率是,水开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2并列相连,电路中存在两条支路,故电热丝R1、R2并联。
【分析】电路中无电流时,电阻不能发热;根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;各电阻并列连接,是并联电路。
20.【答案】1.2;0.96;4∶1;1∶4
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】电路中两灯泡并联,电流表A1测L1的电流,A测干路的电流,根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,因两只电流表指针偏转角度相同,故电流表A选用大量程,分度值为0.1A,电流为1.2A。电流表A1选用小量程,分度值为0.02A,电流为I1=0.24A,根据并联电路电流的规律,通过灯泡L2的电流为I2=I- I1=1.2A-0.24A=0.96A,由并联电路各支路电压相等,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,灯泡L1与L2的电阻之比R1∶R2= I2∶I1=0.96A∶0.24A=4∶1,根据可知,在电压相等时,电功率与电阻成反比,故电功率P1∶P2= R2∶R1=1∶4
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表的位置选择量程,结合指针位置,测量电流;并联电路中,电流之比等于电阻的反比;电功率的比值等于电阻的反比。
21.【答案】2.5;0.75
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电功率的计算
【解析】【解答】当小灯泡两端电压等于额定电压时,小灯泡正常发光,利用伏安法测量小灯泡的电功率时,电压表并联在小灯泡两端,所以要让电压表的示数等于小灯泡的额定电压,即2.5V。由图可知,电流表的量程为0~0.6A,此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
【分析】利用伏安法测量小灯泡的电功率时,电压表并联在小灯泡两端,看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;根据公式P=UI,可求出小灯泡的额定功率。
22.【答案】(1)解:如图所示:
(2)①按方框电路连接实物图
②闭合S1、S2,读出灯泡L两端的电压U1和通过灯泡L的电流I1
③只断开S2,再读出灯泡L两端的电压U2和通过灯泡L的电流I2
(3)若
则小明的猜想正确,否则猜想错误
【知识点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】解:(1)根据猜想可知,需要用电压表测量L两端电压,用电流表测量通过L的电流,所以实验中需要添加电流表和电压表,电路如图所示
【分析】(1)探究电功率和电压、电流的关系时,需要利用电压表测量灯泡的电压,利用电流表测量灯泡的电流;
(2)改变电路中连接的支路,测量电压和电流的大小;
(3)根据电压和电流的比值, 计算电阻, 分析电阻的变化。
23.【答案】(1)左
(2)0.3;8;0.75
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)闭合开关前应该将滑动变阻器滑片滑至最大值,即滑至最左端。
(2)从电流表接线柱和表盘可知此时电流表的分度值为0.02A,故此时电流表的示数为0.3A,因为电压表示数为2.5V,故电阻为
小灯泡的额定功率为
【分析】(1)连接滑动变阻器时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据电压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率。
24.【答案】(1)解:只闭合开关S,电路为只有R1的简单电路,当S、都闭合时,两个电阻并联,由并联电路的特点可知电流表的改变量就是通过的电流值,电源电压
答:电源电压是8V;
(2)解:当S、都闭合时,R2的电功率
由并联电路的特点可知的功率不变,仍为10W,电路总功率
答:当S、都闭合时,电路总功率是13.2W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电源电压;
(2)根据公式P=I2Rt,可求出总功率。
25.【答案】(1)解:全年消耗的汽油的质量
一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放的热量
答:若平均一辆汽车全年耗油1t,则一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放4.6×1010J热量;
(2)解:由得,需要电加热器正常通电的时间
答:若这些热量全部由额定功率为1000W的电加热器来提供且无热量损失,则需要电加热器正常通电4.6×107s。
【知识点】燃料的热值;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据燃料的热值和质量的乘积,计算热量;
(2)利用消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
26.【答案】(1)解:由图像可知,当a、b两端电压U=9V时,通过电阻R1和R2的电流I=1.5A,由 可得,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2的阻值R2=R-R1=6Ω-2Ω=4Ω
答:电阻R2的阻值为4Ω;
(2)解:电阻R2的额定电功率P=I2R2=(1.5A)2×4Ω=9W
答:电阻R2的额定电功率为9W。
【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】(1)根据电压和电流的比值, 计算电阻;
(2)根据电流和电阻,可以计算电功率大小。
27.【答案】(1)解:由公式P=UI可知,保温档时功率小,则电路中的电流小,根据欧姆定律可知,此时电路中的电阻大,即开关S接位置2时,电阻R1和R2串联,电阻大,电饭锅处于保温档,保温档时的等效电路图如下图所示:
(2)解:当开关S在位置1处时,电饭锅处于加热挡,此时只接入R1,因此加热功率就是电阻R1正常工作时的功率,故电阻R1的电阻
电饭锅处于保温档时,电阻R1和R2串联,总功率为200W,则R1和R2的总电阻
电阻R2的阻值R2=R总-R1=242Ω-60.5Ω=181.5Ω
【知识点】电阻的串联;电功率的计算
【解析】【分析】根据电压和电功率,可以计算用电器电阻的大小;在串联电路中,总电阻等于各用电器电阻之和。
28.【答案】(1)解:由电路图知,闭合开关时,L与变阻器R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,P在距左端1/3处时(连入电路的阻值为,灯正常发光,电流表满偏,因为变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电流表使用的是0-0.6A量程,所以此时,
由可得,灯泡的额定功率:,
由欧姆定律可得,变阻器R1两端电压:,
所以电源电压;
(2)解:用定值电阻R2替代小灯泡,R2与变阻器R1串联,其它部分电路连接不变,
若电压表V2并联在R2两端,如图所示:
两个电压表指针偏转的角度相同,且V2示数大于表V1的示数,所以V2使用0-15V量程,V1使用0-3V量程,且U2=5U1,
所以,,
电压表偏转2大格,两种电表指针偏转角度之比为2:1,
若电流表偏转是电压表偏转的2倍,则电流表示数为0.4A,
所以,
若电压表偏转是电流表的2倍,则电流表示数为0.2A,
所以;
②若电压表V2并联在电源两端,如图所示:
则:U2=12V,则,
电压表的指针偏转了24小格,若电流表偏转是电压表偏转的2倍,即电流表偏转48小格,不可能;
若电压表偏转是电流表的2倍,即电流表偏转12格,则电流表示数为,
由串联电路特点和欧姆定律可得:.
【知识点】串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的乘积计算电功率;根据电流和电阻的乘积计算电压;根据串联电路电压规律,计算总电压;
(2)根据电压表、电流表的指针偏转角度,结合实际数据判断实际数值;利用电压和对应电流的比值, 计算电阻大小;分析合理的电阻大小。
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初中物理试卷 沪科版 九下 16.2
一、单选题
1.(2023九上·东城期末)如图所示的电路中,电源两端电压恒定,、为两个定值电阻,且。开关S闭合时,通过、的电流分别为、,、的功率为、,下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知两电阻并联,电压相等。因为 ,由 可知 ,由 可知 。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻并联,电压相等;根据公式,可求出电流关系;根据公式,可求出功率关系。
2.(2023九上·槐荫期末)报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的文章,配有如图所示的一幅插图,图中正在使用一种叫电力检测仪的测量工具对待机状态下的电视机进行测量。根据插图中电力检测仪显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的以下哪个物理量(  )
A.电能 B.电功率 C.电阻 D.电流
【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】图中“电力检测仪”显示屏上标有W,W是功率的单位,“电力检测仪”显示屏上正确的文字说明应该是电视机待机功率是0.4W,所以此时测量的是显示器的功率,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】“电力检测仪”显示屏上标有W,W是功率的单位,测量的是显示器的功率。
3.(2023九上·北京市期末)已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全。下列判断正确的是(  )
A.能正常发光的是甲灯
B.电路总电压是12V
C.电路的电流是1.0A
D.若将两灯并联接入另一电路,两灯都正常发光,电路总功率是9W
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【解答】ABC.甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图像可知:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,两灯泡串联时,电路的最大电流I=0.5A,此时乙灯能正常发光,由图像可知,当电流为0.5A时所对应的电压分别为U甲=2V,U乙=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压为U电=U甲+U乙=2V+6V=8V,ABC 错误;
D.将两灯并联接入另一电路,两灯都正常发光,则电源电压等于额定电压6V,此时通过甲灯的电流为1A,通过乙灯的电流为0.5A,根据并联电流特点可得,干路电流为I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A,电路总功率为P=UI=6V×1.5A=9W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在电压、电流图像中,可以判断电压和电流的大小;在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电压和电流的乘积计算电功率。
4.(2023九上·河北期末)如图所示,电源电压不变,a、b为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与R相同均为R0。当S1和S2闭合、S3断开时,电流表A1的示数为I0;再闭合S3,电流表A1的示数为2I0。下列说法错误的是(  )
A.开关均闭合后,电路消耗的功率为2I20R0
B.开关均闭合后,a、b互换前后A2的示数之比为1∶2
C.将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2,P从中点移到阻值最大端,变阻器消耗的功率变化量为I20R0
D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接方式有四种
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】当S1和S2闭合、S3断开时,R与b并联,电流表A1测干路的电流,其示数为I0;再闭合S3,a、b、R并联,电流表A1测干路电流,其示数为2I0,若a为电压表,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,电流表A1的示数应为I0不变,不可能为2I0,所以,a应为定值电阻,由并联电路的电流特点可知,通过a的电流和通过R的电流相等,则b应为电压表。
A.当S1和S2闭合、S3断开时,电路为R的简单电路,电流表A1测电路中的电流,如图所示:
由可得,电源的电压为,
开关均闭合后,如图所示:
干路电流表A1的示数为2I0,则此时电路消耗的功率为,A正确,不符合题意;
B.开关均闭合后,Ra与R并联,电流表A2测R支路的电流,其示数为I0;a、b互换后,Ra与R并联,如图所示:
此时电流表A2测两支路的电流之和,其示数为2I0,所以,a、b互换前后A2的示数之比为I0∶2I0=1∶2,B正确,不符合题意;
C.将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2时,R滑与R串联,等效电路图如图所示:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流为,当滑片在中点时,电路中的电流为,变阻器消耗的功率为,当滑片移到阻值最大端时,电路中的电流为,变阻器消耗的功率为,变阻器消耗的功率变化量为,C错误,符合题意;
D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等,当滑动变阻器替换a后,移动滑片时,通过R的电流不变,则电流表A2的示数不变;当滑动变阻器替换R后,移动滑片时,通过a处定值电阻的电流不变,则电流表A3的示数不变,综上可知,滑动变阻器应替换电压表b。
①当S1闭合、S2和S3断开时,电路为滑动变阻器的简单电路,三电流表均测电路中的电流,如图所示:
因串联电路中各处的电流相等,所以移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等;
②当S1和S2闭合、S3断开时,滑动变阻器与R并联,电流表A1、A2均测干路电流,电流表A3测变阻器支路的电流,如图所示:
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过R的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;
③当S1和S3闭合、S2断开时,a定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1、A3均测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流,如图所示:
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻a的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;
④当S1、S2、S3均闭合时,Ra、R、滑动变阻器并联,如图所示:
电流表A1测干路电流,电流表A2测R与变阻器支路的电流之和,电流表A3测Ra与变阻器支路的电流之和,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻Ra和R的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;综上可知,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据用电器的工作情况,判断电表的连接和电路的连接方式;根据电路中的总电流和电阻,可以计算电功率;根据电表的连接判断电表示数变化;分析电路的连接,判断用电器的电功率;结合电表的位置,分析电路的不同连接方式。
5.(2023九上·河北期末)如图所示电路中,电源电压恒定,R1、R2均为定值电阻。若只闭合开关S2,电路的总功率为P0,若只闭合开关S3,电路的总功率为P1,若只闭合开关S1,电路的总功率为P2。则下列判断,错误的是(  )
A.若R1>R2,则P1>P2
B.若R1=R2,则P1+P2=4P0
C.电路的总功率最大值为P1+P2
D.无论R1、R2大小关系如何,P1+P2一定大于P0
【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.若只闭合开关S2,R1与R2串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总功率,若只闭合开关S3,电路为R1的简单电路,电路的总功率,只闭合开关S1,电路为R2的简单电路,电路的总功率,若R1>R2,则,即P1B.若R1=R2,则,所以,B正确,不符合题意;
C.当闭合开关S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,此时电路的总电阻最小,总功率最大,由并联电路中各支路两端的电压相等可得,电路总功率的最大值,C正确,不符合题意;
D.无论R1、R2大小关系如何,都有,则P1>P0和P2>P0,即P1+P2一定大于P0,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据开关的状态判断电路的连接;当电压一定时,电阻越大,电功率越小;根据总电压和总电阻,可以计算电功率大小。
6.(2023九上·西城期末)标有“12V 12W”的灯泡 L1 和标有“12V 6W”的灯泡 L2,先后按串联和并联方式接在电压恒为 12V 的电源两端。如果不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是(  )
A.串联时灯 L1两端的电压等于灯L2两端的电压,且均为6V
B.并联时通过灯L2的电流I2大于通过灯L1的电流I1,且 I2=2I1
C.串联时灯L1的功率P1大于灯L2的功率P2,且P1=2P2
D.并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2 的功率P2,且
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.由题意可知,灯泡 L1的电阻为,灯泡 L2的电阻为,当两灯串联时,由串联分压原理可得,灯泡 L1和灯泡 L2的两端电压之比为①,根据串联电路的电压规律可得②,联立①②式,解得U1=4V,U2=8V。A不符合题意;
B.由欧姆定律可得,并联时通过灯L1的电流为,通过灯L2的电流为,因此并联时通过灯L2的电流I2小于通过灯L1的电流I1,且 I1=2I2,B不符合题意;
C.串联时通过灯L2的电流I2等于通过灯L1的电流I1,则灯L1的功率P1和灯L2的功率P2的关系为,因此,串联时灯L1的功率P1小于灯L2的功率P2,且P2=2P1。C不符合题意;
D.并联时灯L2的两端电压为12V,正常发光,因此功率为P2′=6W;串联时灯L2的功率为,则并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2的功率P2,且有,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式,可求出电阻;根据及,可求出电压;根据公式,可求出电流;根据公式,可求出电功率。
7.(2023九上·阳泉期末)小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,则这个用电器可能是(  )
A.台灯 B.电饭锅 C.电视机 D.计算器
【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】台灯的额定功率一般小于40W,电饭锅的额定功率在1000W左右,电视机的额定功率在200W左右,计算器的功率约为0.5mW,ACD不答题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】加热类用电器电功率较大。
8.(2023九上·江津期末)如图所示,两只灯泡L1和L2上分别标有“16V 16W”和“8V 4W”字样,假设两灯灯丝电阻不随温度变化。将L1和L2串联后接在电压可在之间调节的电源上,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压
B.当电源电压调节到16V时,灯泡L2正常发光
C.在调节电源电压的过程中,灯L1始终比灯L2暗
D.在调节电源电压的过程中,两灯的功率变化量不相同
【答案】B
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】AB.由公式,得灯L1和灯L2的电阻分别为,,两灯的电阻相等,由串联电路分压原理可知灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压;当电源电压调节到16V时,灯泡L2两端的电压为8V,正常发光,A不符合题意,B符合题意;
CD.由公式,在调节电源电压的过程中,因两灯的电阻相等,由串联分压原理知,两灯两端的电压相同,所以灯L1和灯L2的实际功率相同,两灯的功率变化量相同,且两灯的亮度相同,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据用电器的电功率和电压,可以计算电阻大小;当灯泡的电压为额定电压时,可以正常发光;根据用电器的电流和电阻,可以计算电功率,判断亮度。
9.(2023九上·西城期末)如图 所示的电路,电源两端电压不变,R1、R2为定值电阻。只闭合开关 S1时,电流表示数为 I,电压表示数为U,电路总电阻为 R,电路消耗的总功率为 P;再闭合开关 S2时,电流表示数为,电压表示数为,电路总电阻为,电路消耗的总功率为。下列判断正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据题意,当只闭合开关 S1后,R1和R2电阻串联,电压表测量R2的电压,故,,,
当再闭合开关S2后,此时R2电阻被短路,电路中只有R1被接入电路,电压表示数为0,故,,,,
综上可知,,,,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式,,,可判断电压、电流、电阻及电功率的关系。
10.(2023九上·河北期末)如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V 12W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法错误的是(  )
A.a为电压表
B.电源电压为12V
C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D.将a与R0互换,开关均闭合,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.只闭合开关S1,滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路;开关都闭合,移动滑片P,电流表示数始终为1A,说明b为电流表,把滑动变阻器短路了,导致滑动变阻器失去调节作用,则a为电压表,A符合题意,不符合题意;
B.灯泡额定电流为,只闭合开关S1,滑片P置于左端,则电路中只接灯泡,而电流表示数为1A,则灯泡电压为电源电压,即12V,B符合题意,不符合题意;
C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5A,则灯泡温度不为额定电流时的温度,电阻也不为额定电流时的电阻,为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值,C不符合题意,符合题意;
D.将a与R0互换,开关均闭合,则电路为滑动变阻器和灯泡并联,互不影响,根据公式,可知,移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,功率最小。为,D符合题意,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电路中各用电器的工作,判断电表种类;利用用电器的电功率和电压的比值, 计算电流;根据用电器的工作判断电源电压;灯泡的电阻受温度影响,电阻会改变;根据电压和电阻,可以计算电功率的大小。
11.(2023九上·淄博期末)将标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,不考虑灯丝电阻的变化,接通电路后,以下说法正确的是(  )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于3W
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】ABC.根据,甲灯的电阻,乙灯的电阻,将标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源,根据串联电路电压的规律,两灯的实际电压之和为6V,故每个灯的实际电压都小于6V,两灯都不能正常工作;根据串联电路电流的规律,通过两灯的电流相等,根据,乙灯的实际功率大,所以乙灯比甲灯亮,ABC不符合题意;
D.根据串联电阻的规律和可得,两灯消耗的总功率,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据用电器的电压和电功率,可以计算电阻;根据总电压和总电阻,可以计算电功率。
12.(2023九上·平遥期末)创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V,定值电阻R0的阻值为15Ω,电压表的量程为。下列分析正确的是(  )
A.电压表示数随粉尘浓度增大而减小
B.电流表的最大示数为0.3A
C.电路的最小总功率为0.8W
D.电路可测的最大粉尘度为14mg/m3
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图甲可知该电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,由图乙可知,随着粉尘浓度的增加,传感器R的电阻减小,所以当粉尘浓度增大时,电路中的总电阻变小,由欧姆定律得电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,A不符合题意;
BD.因为电压表的量程为,所以当定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时,由欧姆定律得此时电路中的电流最大,即,此时的总电阻最小,即传感器R的阻值最小,粉尘浓度最大,则此时的总电阻为,因为定值电阻R0的阻值为15Ω,所以此时传感器R的阻值为5Ω,由图乙知此时对应的粉尘度为14mg/m3,所以电路可测的最大粉尘度为14mg/m3,B不符合题意,D符合题意;
C.由,得电路的总功率为,要使电功率最小,需要传感器R的阻值最大,由图乙可知,传感器R的最大阻值为45Ω,所以电路的最小总功率为,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电阻和浓度关系判断电阻变化;根据电压和电阻的比值, 计算电流;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电压和电阻,可以计算电功率。
13.(2023九上·江津期末)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,下列说法不正确的是(  )
A.R1的阻值为10Ω
B.变阻器R2的最大阻值为20Ω
C.该过程中变阻器R2的电功率先增大后减小
D.电流表示数为0.2A时,R1、R2消耗功率之比P1∶P2=1∶2
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3V,则电源的电压U=3V,此时电路中的电流I1=0.3A,由欧姆定律可得R1的阻值,当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数U1=1V,电路中的电流I最小=0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压U2=U-U1=3V-1V=2V,则变阻器R2的最大阻值,AB正确,不符合题意;
C.R2的电功率,所以,当R2=R1=10Ω,时,R2的电功率最大,所以,当滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中,R2的电功率先增大后减小,C正确,不符合题意;
D.由图乙可知,电流表示数为0.2A时,U1′=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压U2′=U-U1′=3V-2V=1V,串联电路各处电流相等,R1、R2消耗功率之比为,D错误,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;根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值, 计算电阻;根据电压和电阻,可以计算电功率。
14.(2023九上·朝阳期末)智能手机在现代生活中的作用越来越重要。有一天,张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩2%的电量了。由于无法及时充电,张老师就果断开启了“低电量模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后,下列说法中正确的是(  )
A.增大了手机的电功率 B.减小了手机的电功率
C.增加了手机消耗的电能 D.减少了手机消耗的电能
【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】A B.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“低电量模式”,延长时间,根据 可知,电功率变小,A不符合题意;B符合题意;
C D.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“低电量模式”,减少了相同时间内,手机消耗的电能,由于时间未知,故手机消耗的电能的多少未知,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电功率表示电流做功的快慢。
15.(2023九上·昌平期末)某实验小组用如图甲所示的电路进行实验,根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图像,如图乙所示。已知电源两端的电压保持5V不变,下列说法中正确的是(  )
A.电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.3A
B.电压表的示数为3V时,小灯泡的电阻为15Ω
C.当电流表的示数为0.2A时,小灯泡的电功率为0.6W
D.小灯泡两端的电压为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.如图甲所示,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流。由图乙可知,电压表的示数为3V时,电流表的示数为02A,A不符合题意;
B.电源总电压为5V,电压表的示数为3V时,故小灯泡两端的电压为2V,此时电路中电流为0.2A,故小灯泡的电阻为
B不符合题意;
C.当电流表的示数为0.2A时,电压表示数是电阻两端电压为3V,灯泡两端的电压为2V,故小灯泡的电功率为
C不符合题意;
D.小灯泡两端的电压为3V时,滑动变阻器两端电压为2V,此时电路中电流为0.25A,故滑动变阻器接入电路的阻值为
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积,计算电功率。
二、多选题
16.(2023九上·通州期末)现有额定电压均为3V的两盏小灯泡A和B,它们的U-I关系图像如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.若将两灯串联在电压为6V的电路中,则两灯均能安全工作
B.若将两灯串联在电压为4V的电路中,则两灯均能安全工作
C.若将两灯并联在电压为3V的电路中,电路消耗的总功率为1.5W
D.若将两灯串联,在保证两灯都能安全工作的前提下,电路总功率最大值为0.8W
【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图示知,两盏小灯泡正常工作时的电阻分别为,,两灯串联在电压为6V的电路中,若两灯才能正常工作,电路中的总电阻R=RA+RB=15Ω+10Ω=25Ω,据串联电路的分压特点有UA:6V=15Ω:25Ω,UB:6V=10Ω:25Ω,解得UA=3.6V,UB=2.4V,所以B灯能安全工作,A灯不能安全工作。A不符合题意;
B.两灯串联在4V的电路中,据串联电路的分压特点有UA1:4V=15Ω:25Ω,UB1:4V=10Ω:25Ω,解得UA1=2.4V,UB1=1.6V,两灯均能安全工作,B符合题意;
C.两灯并联在电压为3V的电路中,两灯都能正常工作,两灯消耗的功率分别为PA=UIA额=3V×0.2A=0.6W,PB=UIB额=3V×0.3A=0.9W,电路消耗的总功率P总=PA+PB=0.6W+0.9W=1.5W,C符合题意;
D.两灯串联在电路中,在保证安全工作的前提下,电路中的最大电流为0.2A,由图示知,A两端的电压为3V,B两端的电压为1V,电路的总电压U总=UA2+UB2=3V+1V=4V,电路总功率最大值P总大=U总I大=4V×0.2A=0.8W,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】根据公式,可求出电阻;根据串联分压,求出灯泡的实际电压,灯泡达到额定电压时会正常发光;根据公式P=UI,可求出总功率;根据公式P总大=U总I大,可求出最大功率。
17.(2023九上·通州期末)教室里安装了16盏相同规格的日光灯,下列说法正确的有(  )
A.教室里的日光灯都是并联的
B.通电的日光灯越多,电路两端的总电压就会越大
C.通电的日光灯越多,电路中的总电流就会越大
D.通电的日光灯越多,电路消耗的总功率就会越大
【答案】A,C,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】A.教室里的日光灯互不影响,独立工作,是并联的,A符合题意;
B.由于日光灯是并联的,通电的日光灯越多,并联的日光灯的总电阻越小,根据串联分压规律可知,电路两端的总电压变小,输电线上分得的电压变大,B不符合题意;
C.因为教室里装有多盏日光灯是并联的,每多开一盏灯,相当于在并联电路中增加一条支路,支路越多,总电流会越大,C符合题意;
D.通电的日光灯越多,电路两端的总电压不变,总电流会越大,由P=UI可知电路消耗的总功率就会越大,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】教室里的日光灯互不影响,独立工作,是并联的;通电的日光灯越多,并联的日光灯的总电阻越小,电路两端的总电压变小,输电线上分得的电压变大,电流会越大,由P=UI可知电路消耗的总功率就会越大。
三、填空题
18.(2023九上·平遥期末)报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的文章,配有如图所示的一幅插图。请你写出插图边的文字说明存在的科学性错误:   。并请你给图配上正确的文字说明:   。
【答案】显示器待机耗电量为;显示器待机功率为0.4W
【知识点】电功率
【解析】【解答】图中显示屏上标有W,W是功率的单位,此时测量的是电功率,不是待机耗电量为;是电功的单位,因此正确的文字说明应该是显示器待机功率是0.4W。
【分析】电能的常用单位是千瓦时;电功率的单位是瓦。
19.(2023九上·淄博期末)如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触1、2触点时,水龙头放出的是   (选填“冷水”、“温水”、“热水”);开关S接触2、3触点时,水龙头正常工作时的功率是   W;水开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2   (选填“串联”或“并联”)。
【答案】冷水;1100W;并联
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】开关S接触1、2触点时,电路断开,不加热,故放出的是冷水。开关S接触2、3触点时,只有R2接入,则水龙头正常工作时的功率是,水开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2并列相连,电路中存在两条支路,故电热丝R1、R2并联。
【分析】电路中无电流时,电阻不能发热;根据电压和电阻,可以计算电功率的大小;各电阻并列连接,是并联电路。
20.(2023九上·淄博期末)如图甲所示电路,闭合开关S和S1,两只电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表A的示数为   A,通过灯泡L2的电流为   A,灯泡L1与L2的电阻之比R1∶R2=   ,电功率P1∶P2=   。
【答案】1.2;0.96;4∶1;1∶4
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】电路中两灯泡并联,电流表A1测L1的电流,A测干路的电流,根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,因两只电流表指针偏转角度相同,故电流表A选用大量程,分度值为0.1A,电流为1.2A。电流表A1选用小量程,分度值为0.02A,电流为I1=0.24A,根据并联电路电流的规律,通过灯泡L2的电流为I2=I- I1=1.2A-0.24A=0.96A,由并联电路各支路电压相等,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,灯泡L1与L2的电阻之比R1∶R2= I2∶I1=0.96A∶0.24A=4∶1,根据可知,在电压相等时,电功率与电阻成反比,故电功率P1∶P2= R2∶R1=1∶4
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表的位置选择量程,结合指针位置,测量电流;并联电路中,电流之比等于电阻的反比;电功率的比值等于电阻的反比。
21.(2023九上·西城期末)小刚在实验室利用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率。实验过 程中,调节滑动变阻器的阻值直至电压表的示数为   V,此时,电流表的示数如图所示,则小灯泡的额定功率为   W。
【答案】2.5;0.75
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电功率的计算
【解析】【解答】当小灯泡两端电压等于额定电压时,小灯泡正常发光,利用伏安法测量小灯泡的电功率时,电压表并联在小灯泡两端,所以要让电压表的示数等于小灯泡的额定电压,即2.5V。由图可知,电流表的量程为0~0.6A,此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
【分析】利用伏安法测量小灯泡的电功率时,电压表并联在小灯泡两端,看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;根据公式P=UI,可求出小灯泡的额定功率。
四、实验探究题
22.(2023九上·白云期末)如图所示的电路中,两个开关都闭合时,灯L发光,当仅把开关S2断开时,L亮度明显变亮,小明对“L亮度明显变亮”原因的猜想是:灯泡L的电阻变小;请你帮助小明在原电路基础上加装器材,只组成一个新的电路;通过实验,能验证猜想是否正确;
(1)在方框中画出加装器材后的实验电路图;
(2)实验步骤(测量的物理量用符号表示);
(3)验证猜想是否正确的分析过程。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)①按方框电路连接实物图
②闭合S1、S2,读出灯泡L两端的电压U1和通过灯泡L的电流I1
③只断开S2,再读出灯泡L两端的电压U2和通过灯泡L的电流I2
(3)若
则小明的猜想正确,否则猜想错误
【知识点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】解:(1)根据猜想可知,需要用电压表测量L两端电压,用电流表测量通过L的电流,所以实验中需要添加电流表和电压表,电路如图所示
【分析】(1)探究电功率和电压、电流的关系时,需要利用电压表测量灯泡的电压,利用电流表测量灯泡的电流;
(2)改变电路中连接的支路,测量电压和电流的大小;
(3)根据电压和电流的比值, 计算电阻, 分析电阻的变化。
23.(2023九上·昌平期末)某同学想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在   端;(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P位置,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表的示数为   A,小灯泡正常发光时的阻值为   Ω(结果保留整数),小灯泡的额定功率为   W。
【答案】(1)左
(2)0.3;8;0.75
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)闭合开关前应该将滑动变阻器滑片滑至最大值,即滑至最左端。
(2)从电流表接线柱和表盘可知此时电流表的分度值为0.02A,故此时电流表的示数为0.3A,因为电压表示数为2.5V,故电阻为
小灯泡的额定功率为
【分析】(1)连接滑动变阻器时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据电压和电流的比值, 计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率。
五、计算题
24.(2023九上·通州期末)图是某用电器的工作电路图。当只闭合S时,的功率为10W;当S、都闭合时,发现电流表示数改变了0.4A,已知电源电压不变,的阻值为20Ω,求:
(1)电源电压U;
(2)当S、都闭合时,电路总功率。
【答案】(1)解:只闭合开关S,电路为只有R1的简单电路,当S、都闭合时,两个电阻并联,由并联电路的特点可知电流表的改变量就是通过的电流值,电源电压
答:电源电压是8V;
(2)解:当S、都闭合时,R2的电功率
由并联电路的特点可知的功率不变,仍为10W,电路总功率
答:当S、都闭合时,电路总功率是13.2W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电源电压;
(2)根据公式P=I2Rt,可求出总功率。
25.(2023九上·江津期末)随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。求:
(1)若平均一辆汽车全年耗油1t,则一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放多少热量(q汽油=4.6×107J/kg)?
(2)若这些热量全部由额定功率为1000W的电加热器来提供且无热量损失,则需要电加热器正常通电多长时间?
【答案】(1)解:全年消耗的汽油的质量
一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放的热量
答:若平均一辆汽车全年耗油1t,则一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放4.6×1010J热量;
(2)解:由得,需要电加热器正常通电的时间
答:若这些热量全部由额定功率为1000W的电加热器来提供且无热量损失,则需要电加热器正常通电4.6×107s。
【知识点】燃料的热值;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据燃料的热值和质量的乘积,计算热量;
(2)利用消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
26.(2023九上·昌平期末)实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻R1、R2串联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图甲所示,a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为2Ω,电阻R2的额定电流为1.5A。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图乙所示的图像。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R2的额定电功率。
【答案】(1)解:由图像可知,当a、b两端电压U=9V时,通过电阻R1和R2的电流I=1.5A,由 可得,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2的阻值R2=R-R1=6Ω-2Ω=4Ω
答:电阻R2的阻值为4Ω;
(2)解:电阻R2的额定电功率P=I2R2=(1.5A)2×4Ω=9W
答:电阻R2的额定电功率为9W。
【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】(1)根据电压和电流的比值, 计算电阻;
(2)根据电流和电阻,可以计算电功率大小。
六、综合题
27.(2023九上·朝阳期末)图所示的是某型号电饭锅的内部电路原理图,电源电压恒为220V,R1、R2为阻值不变的发热电阻,“1”和“2”是开关S的两个触点,通过开关的控制,可实现加热档或保温档。已知该电饭锅的加热档功率为800W,保温档功率为200W。
(1)请画出该电饭锅在保温档时的等效电路图;
(2)求R1、R2的阻值。
【答案】(1)解:由公式P=UI可知,保温档时功率小,则电路中的电流小,根据欧姆定律可知,此时电路中的电阻大,即开关S接位置2时,电阻R1和R2串联,电阻大,电饭锅处于保温档,保温档时的等效电路图如下图所示:
(2)解:当开关S在位置1处时,电饭锅处于加热挡,此时只接入R1,因此加热功率就是电阻R1正常工作时的功率,故电阻R1的电阻
电饭锅处于保温档时,电阻R1和R2串联,总功率为200W,则R1和R2的总电阻
电阻R2的阻值R2=R总-R1=242Ω-60.5Ω=181.5Ω
【知识点】电阻的串联;电功率的计算
【解析】【分析】根据电压和电功率,可以计算用电器电阻的大小;在串联电路中,总电阻等于各用电器电阻之和。
七、未知
28.(2023九上·河北期末).如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”. 闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图所示.
(1) 求灯泡的额定功率和电源电压.
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其它部分电路连接不变.闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2:1.求R2可能的阻值
【答案】(1)解:由电路图知,闭合开关时,L与变阻器R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,P在距左端1/3处时(连入电路的阻值为,灯正常发光,电流表满偏,因为变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电流表使用的是0-0.6A量程,所以此时,
由可得,灯泡的额定功率:,
由欧姆定律可得,变阻器R1两端电压:,
所以电源电压;
(2)解:用定值电阻R2替代小灯泡,R2与变阻器R1串联,其它部分电路连接不变,
若电压表V2并联在R2两端,如图所示:
两个电压表指针偏转的角度相同,且V2示数大于表V1的示数,所以V2使用0-15V量程,V1使用0-3V量程,且U2=5U1,
所以,,
电压表偏转2大格,两种电表指针偏转角度之比为2:1,
若电流表偏转是电压表偏转的2倍,则电流表示数为0.4A,
所以,
若电压表偏转是电流表的2倍,则电流表示数为0.2A,
所以;
②若电压表V2并联在电源两端,如图所示:
则:U2=12V,则,
电压表的指针偏转了24小格,若电流表偏转是电压表偏转的2倍,即电流表偏转48小格,不可能;
若电压表偏转是电流表的2倍,即电流表偏转12格,则电流表示数为,
由串联电路特点和欧姆定律可得:.
【知识点】串联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的乘积计算电功率;根据电流和电阻的乘积计算电压;根据串联电路电压规律,计算总电压;
(2)根据电压表、电流表的指针偏转角度,结合实际数据判断实际数值;利用电压和对应电流的比值, 计算电阻大小;分析合理的电阻大小。
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