人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第十八章第2节 电功率(1)

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名称 人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第十八章第2节 电功率(1)
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科目 物理
更新时间 2023-10-26 17:59:28

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人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第十八章第2节 电功率(1)
一、电功率与电功的区分
1.(2023·河北模拟)学习了电功率的知识后,几位同学关于电功和电功率的说法中正确的是(  )
A.电流做功的过程,实际上是把电能转化为其它形式能的过程
B.用电器的电功率越大,消耗电能越多
C.加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多
D.千瓦时是电能的单位,千瓦是电功率的单位
2.(2020九上·林口期末)关于电功、电能和电功率的下列说法中,正确的是(  )
A.千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.单位时间内电流做功越多,电功率就越大
D.用电器消耗的电能越多,它的电功率就越大
3.(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
4.(2023九上·锦江期末)关于电能,下列说法正确的是(  )
A.电能的国际单位是千瓦
B.电能可以转化成多种其他形式的能量
C.电饭煲消耗的电能一定比台灯多
D.用电器消耗电能越多电功率越大
5.(2022九上·海淀期末)下列关于电功率的说法正确的是(  )
A.电流通过用电器做功越多,电功率越大
B.用电器消耗电能越快,电功率越大
C.电流通过用电器做功时间越短,电功率越大
D.用电器将电能转化为其他形式的能越多,电功率越大
二、电能表相关的电功率的计算:W=Pt
6.(2021九上·铁锋期末)如图所示是小明家计量准确的电能表。将一个标有“220V 1210W”的电热器单独接入家庭电路中工作12min,电能表的转盘转了500转,在此工作过程中,下列说法错误的是(  )
A.该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能
B.该用电器的实际功率为1200W
C.该电路的实际电压为200V
D.若小明家所有用电器同时工作,则实际总功率不得超过2.2kW
7.(2020·唐河模拟)如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(  )
A.指示灯闪烁越快。电能表所在电路消耗的电能越多
B.若当地电价为0.6元/kW·h,小明家上月应交电费为546.6元
C.小明家干路中的电流不得超过20A
D.若只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次, 此时电饭锅的功率为600W
8.(2020·抚顺模拟)一般地说,用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表,但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌及电能表的参数如图所示,测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒。根据所给信息可知(  )
A.电路中同时使用的用电器总功率不能超过4400W
B.电热水壶的实际功率为1500W
C.电热水壶在121秒内实际消耗电能为1.5×105J
D.电热水壶的实际电压为200V
9.(2019九上·鞍山期末)小明将家中一个标有“220V1200W”的空调单独接在家庭电路中,正常工作10min后,电能表示数如图,下列说法中正确的是(  )
A.电能表能测出这段时间内空调消耗多少电能
B.这段时间内空调消耗了3127.5J的电能
C.小明还可以再接入一个功率是2000W的电热水器
D.这段时间内电能表转盘转过120转
10.(2023·民权模拟)小明利用电能表(如图)和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是:关掉家里的其他用电器,打开热水器,测得电能表的铝盘转过200转所用时间是200s,下列有关说法正确的是(  )
A.该电能表的示数为85335kW h
B.该热水器的实际功率为1000W
C.该电能表应在频率为50Hz的交流电路中使用
D.该电能表所在电路用电器的总功率不能超过2200W
11.(2023·顺城模拟)奇奇家11月用电100度,11月末的电能表示数如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.奇奇家同时使用的用电器的总功率不能超过4400W
B.11月初电能表的示数为2012.5kW·h
C.若使通过该电能表的电流达到标定电流,6min后电能表表盘转过264圈
D.若将某用电器单独接入电路工作20min,电能表表盘转了120圈,则该用电器的功率为600W
三、电功率公式的应用:P=UI
12.(2023·顺城模拟)现有“6V 3W”的灯泡L1和“3V 1.5W”的灯泡L2,将它们分别如图甲、乙方式接入电路中,电源1两端电压为3V,电源2两端电压为9V。不考虑灯丝电阻的变化,闭合开关,下列说法正确的是(  )
A.甲图中两灯均能正常发光
B.乙图中两灯均能正常发光
C.甲图中,灯L1和L2中的电流之比为1∶2
D.乙图中,灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
13.(2023·重庆市模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的功率;
(3)1min内电路消耗的总电能。
14.(2023·玄武模拟)图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表量程,电压表量程。只闭合开关S、,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与关系如图乙a所示;当断开闭合S、、时,电流表示数与的关系如图乙b所示,电路总功率的最大值为P,则(  )
A. B.I1=0.45A C. D.P=1.8W
15.(2023·福州模拟)如图所示电路,电源电压为4.5V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω,1.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。
(1)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某处时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。此时,R2接入电路的阻值是多少?
(2)在保证电路安全的情况下,将电压表接在R1两端时,电路消耗的最大功率为P1,将电压表接在R2两端时,电路消耗的最小功率为P2,则P1:P2是多少?
16.(2023·荆州模拟)如图所示电路,R0=4Ω,当S闭合时,电压表的示数为6V;当S断开时,电压表的示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)当S断开时,小灯泡L的电功率;
(3)当S断开时,经过1分钟电路消耗的电能。
四、电功率的图像问题
17.(2023九上·商河开学考)图甲是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡与电阻连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为,电压表示数为。下列结果正确的是(  )
A.电源电压为 B.电阻的阻值为
C.电路消耗的总功率为 D.通过电阻的电流为
18.(2023·汝南模拟)如图是物理兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是(  )
A.甲电阻为定值电阻,其阻值大小为0.2Ω
B.若将两电阻并联后接在3V的电源上,干路电流是0.6A
C.若通过甲电阻的电流为0.4A,则此时甲电阻的功率是0.8W
D.若将两电阻串联后接在某电源上时,电路中的电流为0.5A,则电源电压为4.5V
19.(2023·深圳模拟)有两个电路元件甲和乙,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲是定值电阻,其电阻值保持10Ω不变
B.乙元件两端电压增大时,电阻值增大了
C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲的电功率比乙大
D.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,电路总功率为1.2W
20.(2023·贵阳模拟)如图所示是额定电压均为6 V的小灯泡L1和L2的图像,下列说法正确的是(  )
A.L2的额定电流是0.15 A
B.L1和L2正常发光时的阻值之比为
C.两灯并联时,电路消耗的最大功率为2.7W
D.两灯串联时,允许加在电路两端的最大电压为7V
21.(2023·滨海模拟)如图所示是A、B两电阻的U﹣I图象,若把A、B电阻并联在同一电路中,下列说法正确的是(  )
A.A、B的阻值之比是1∶2 B.A、B两端的电压之比是1∶2
C.通过A、B的电流之比是1∶2 D.A、B上的电功率之比是1∶2
22.(2023·西华模拟)小军同学做电学实验时,测出不同电阻R的I、U值,画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2,根据图像信息可判断(  )
A.当R1和R2串联时,两个电阻的阻值不可能相等
B.当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为1.2A
C.当通过R1的电流为0.2A时,在1min内电阻R1产生的热量为12J
D.当R1和R2并联在电压为4V电路中,电路中总功率为3.6W
23.(2023九上·密云期末)如图甲所示,两灯泡并联在电路中,L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V,通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,下列说法正确的是(  )
A.当电源电压为3V,正常发光的小灯泡是L2,其额定功率为0.75W
B.当电源电压为2V,正常发光的小灯泡是L2,其额定功率为0.6W
C.当电源电压为2V,正常发光的小灯泡是L1,其额定功率为0.4W
D.当电源电压为2V,小灯泡L1和L2的总功率为1W
五、综合训练
24.(2023·新都模拟)如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,从右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.电压表 V2的示数是用图线b来表示
B.该电路消耗的最大电功率为18W
C.小灯泡正常发光时的电阻为20Ω
D.当滑片在右端时,定值电阻R0与滑动变阻器R的功率之比为4∶7
25.(2023·和平模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是(  )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
D.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8W
26.(2023·潜江模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡和R1的I﹣U图象分别如图乙所示,滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是(  )
A.灯泡的额定功率是0.15W
B.只闭合S、S1时,电路的最小功率为1.35W
C.只闭合S、S2,R1的滑片在a点,调节R2,R1的最大功率是2.7W
D.只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R2允许接入电路的最大阻值是12Ω
27.(2023·福州模拟) 如图甲所示,是研究小灯泡电流与电压关系的电路图,其中小灯泡额定电压为、电源电压恒为4V。
(1)实验时,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示,该实验中选择的滑动变阻器可能是____ 填序号;
A.
B.
C.
(2)在移动滑片时,当观察到    时,可以判断此时小灯泡正常发光,其功率为    W;
(3)在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师指出该曲线是错误的,判断依据是    。
28.(2023·双流模拟)如图甲所示,电源电压为9V,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V。在保证所有元件安全的情况下:(1)闭合开关S、S1,断开S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电流表示数I与电压表示数U关系的图像如图乙所示,此过程中小灯泡消耗的最大功率与最小功率分别用P大、P小表示;(2)断开S1,闭合开关S、S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像如图丙所示。下列结论正确的是(  )
A.P大:P小=4:1
B.R1接入电路的最大阻值为16Ω
C.图丙中横轴上Rx=4Ω
D.两种情况中电路总功率可能为4.8W
29.(2023·锦州)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端;两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示:下列说法中正确的是(  )
A.定值电阻R2的阻值是10Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是3W D.滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
30.(2023·重庆模拟)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯L正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.图乙中的曲线1为电流表示数与电压表V1的关系
B.电源电压为4V
C.小灯泡电功率的变化量为1W
D.灯泡正常工作时,整个电路通电1min消耗的电能为1.35J
答案解析部分
1.【答案】A,C,D
【知识点】电功及电功的实质;电功计算公式的应用;电功率
【解析】【解答】A.电流做功的过程,实际上是消耗电能转化为其他形式的能的过程,消耗多少电能就做多少电功,A符合题意;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理,电功率越大的用电器,表示电流做功快,但不一定多,B不符合题意;
C.由电流做功的公式W=UIt知道,加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多,C符合题意;
D.千瓦时是电功和电能的单位,千瓦和瓦是电功率的单位,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】电流做功的过程,实际上是消耗电能转化为其他形式的能的过程;电功率是表示电流做功快慢的物理;根据公式W=UIt,可判断电流做功多少;千瓦时是电功和电能的单位,千瓦和瓦是电功率的单位。
2.【答案】A,B,C
【知识点】电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】A.根据电学常识可知,千瓦时是电功的单位,即常说的“度”,千瓦是电功率的单位,A符合题意;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率大表示做功快,电功率小表示做功慢,B符合题意;
C.根据 可知,单位时间电流做功越多,电功率越大,C符合题意;
D.根据 可知,用电器消耗的电能越多,它的电功率不一定越大,因为时间不确定,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】千瓦时是电功的单位;千瓦是电功率的单位;电功率表示电流做功快慢;单位时间电流做功越多,电功率越大。
3.【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。
4.【答案】B
【知识点】电源及其能量转化;电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】A.电能的国际单位是焦耳,千瓦是电功率的单位,A不符合题意;
B.电能是一种能源,可以转化为多种形式的能量,比如说内能,机械能等等,B符合题意;
C.电饭煲的电功率大于台灯,但是消耗的电能不一定大于台灯,根据电能公式 可知,还要看通电时间,C不符合题意;
D.用电器消耗电能越多,电功率不一定越大,根据电能公式 可知,还要看通电时间,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电能的单位是焦耳,电能可以转化为多种形式的能量;用电器消耗电能的多少,和电功率有关和时间有关。
5.【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】A.电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关,用电器做功多则消耗的电能多,不知道做功时间,无法判断电功率的大小,A不符合题意;
B.电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,用电器的电功率越大,它消耗电能越快,B符合题意;
C.电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关,只说明做功时间不知道做功多少,无法判断电功率的大小,C不符合题意;
D.用电器工作时将电能转化为其他形式的能,转化为其他形式的能越多,说明做功越多,但不知道做功时间,无法判断电功率的大小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电功率表示电流做功的快慢,是电能和时间的比值。
6.【答案】A,B,D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A.电能表读数时,最后一位是小数,单位是kW·h,则图中电能表的读数是1123.4kW·h,表示家中已经消耗1123.4kW·h的电能,A错误,符合题意;
B.转盘转500转时,该用电器消耗的电能
该用电器的电功率
B错误,符合题意;
C.电热器的电阻
该电路的实际电压为
C正确,不符合题意;
D.“10(20)A”中20A是指这个电能表平时工作时允许通过的最大电流,该电能表允许接入的用电器总功率不能超过P最大=UI最大=220V×20A=4400W=4.4kW
D错误,符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据电能表窗口示数计算消耗的电能;根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能;利用电能和时间的比值, 计算电功率;利用电压和电功率,可以计算电阻;根据电功率和用电器的电阻,可以计算实际电压;根据电压和电流的乘积,计算电功率。
7.【答案】C,D
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】A.指示灯闪烁越快,表示电能表所在电路消耗的电能越快,A不符合题意;
B.小明家本月消耗的电能为
小明家上月应交电费为
B不符合题意;
C.由电能表的铭牌可知,干路电流不能超过20A,C符合题意;
D.电饭锅消耗的电能为
电饭锅的功率为
D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据电能表窗口示数差计算消耗的电能;利用电能表转盘转数计算消耗的电能,结合时间,计算电功率。
8.【答案】A,C,D
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】解:A、电能表上所标“10(20)A”中,说明电能表平时工作允许通过的最大电流I最大=20A,电能表工作电压U=220V,
则电路中同时使用的用电器的最大电功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,即电路中同时使用的用电器总功率不能超过4400W,A符合题意;
BC、3000r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的表盘转过3000转,
转盘转125转消耗的电能:W= kW h= ×3.6×106J=1.5×105J,
则电热水壶的实际功率:P实= = = ×104W≈1240W,B不符合题意,C符合题意;
D、由P= 得,电热水壶的电阻:R= = = Ω,
由P= 得,电热水壶的实际电压:U实= = =200V,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】根据电能表的电压和最大电流的乘积计算最大电功率,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,利用电功率和电阻可以计算电源电压。
9.【答案】A,C,D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:A、电能表是测量消耗电能的仪表,且空调单独接在家庭电路中,所以电能表能测出这段时间内空调消耗多少电能,A符合题意;
B、空调接在家庭电路中正常工作,则P=1200W,t=10min=600s,
则消耗的电能W=Pt=1200W×600s=720000J=0.2kW h,B不符合题意;
C、该电路再接入一台功率为2000W的电热水器时总功率为P总=2000W+1200W=3200W,
由电能表的参数可知,该电能表的工作电压为220V,允许通过的最大电流为20A,电能表允许接入用电器的最大总功率:P最大=UI=220V×20A=4400W;
因为P总<P最大,所以该电路能再接入一台功率为2000W的电热水器,C符合题意;
D、因600r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能,转盘转600圈,
所以,这段时间内电能表转盘的转数n=600r/kW h×0.2kW h=120转,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】电能表可以测量消耗的电能的多少,根据电能表上的电压和电流的乘积计算电能表的总功率,根据电能表消耗的电能可以计算电能表盘的转数。
10.【答案】B,C
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,该电能表的示数为8533.5kW·h,故A错误;
B.热水器消耗的电能:;
则热水器的电功率为:,故B正确;
C.根据铭牌上“220”可知,它只能在220V的电路中使用,故C正确;
D.根据铭牌可知,允许通过的最大电流为20A,则接入的总功率不能超过:P=UI=220V×20A=4400W,故D错误。
故选BC。
【分析】(1)单向电能表的最后一个数字为小数;
(2)根据计算出热水器消耗的电能,再根据计算它的功率;
(3)根据“220”的意义判断;
(4)根据P=UI计算即可。
11.【答案】A,D
【知识点】电功的测量;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由电能表可知允许通过的最大电流为20A,奇奇家同时使用的用电器的总功率不能超过P=UI=220V×20A=44000W,A符合题意;
B.11月初电能表的示数为2022.5kW·h﹣100kW·h=1922.5kW·h,B不符合题意;
C.若使通过该电能表的电流达到标定电流,6min消耗的电能为W=UIt=220V×10A×6×60s=7.92×105J=0.22kW·h,6min后电能表表盘转过的圈数为n=0.22kW·h×600r/(kW·h)=132r,C不符合题意;
D.若将某用电器单独接入电路工作20min,电能表表盘转了120圈,则该用电器的功率为,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率;根据电能表窗口示数可以测量消耗的电能;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能,结合电能表转盘转数规格计算实际转数;根据电能表转化实际转数计算消耗的电能,利用电能和时间的比值, 计算电功率。
12.【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】灯L1、L2的电阻分别为,,灯L1、L2正常发光时通过的电流分别为,
A.甲电路中,L1、L2并联,电源1两端电压为3V,因灯泡L1的额定电压为6V,故不能正常发光,A不符合题意;
B.乙电路中,L1、L2串联,当电源电压U=9V时,电路中的电流,则此时L1、L2都能正常发光,B符合题意;
C.甲电路中,L1、L2并联,因并联电路中电压相等,则各支路两端的最大电压U最大=UL2=3V,此时通过L2的电流I2′=0.5A,通过L1的电流,则灯L1和L2中的电流之比,C符合题意;
D.乙电路中,L1、L2串联,因串联电路中电流处处相等,则允许最大的电流I最大=I1=0.5A,灯L1和L2两端的电压之比,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】根据用电器的电压和电功率,可以计算用电器的电流和电阻;用电器串联时,电流不能超过用电器的额定电流,用电器并联时,电压不能超过额定电压;根据电压和电阻的比值, 计算电流;利用电流和电阻的乘积计算电压。
13.【答案】(1)解: 由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路电流的特点,通过R1的电流I1=I-I2=0.9A-0.4A=0.5A
根据欧姆定律可得R1两端电压U1=I1R1=0.5A×20Ω=10V
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以电源的电压U=U2=U1=10V
答:电源电压为10V;
(2)解: 根据欧姆定律可得电阻R2的功率P=U2I2=10V×0.4A=4W
答:电阻R2的功率为4W;
(3)解: 1min内电路消耗的总电能W=UIt=10V×0.9A×1×60s=540J
答:1min内电路消耗的总电能为540J。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路电流规律 I1=I-I2 计算通过R1的电流,根据并联电路电压规律 U=U2=U1 计算电源电压。
(2)根据 P=U2I2 计算电阻R2的电功率。
(3)根据W=UIt计算1min内电路消耗的总电能。
14.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.只闭合开关S、S1,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P位于最右端,接入电阻为0,小灯泡恰好正常发光,电源电压即灯泡正常工作时电压6V,A不符合题意;
BC.根据灯泡规格,计算灯泡的电阻:;
由乙图a可知,滑动变阻器的电阻为R时,电流最小,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据电压表量程0~3V,可知电压表示数为3V,此时通过电路的电流:,滑动变阻器接入电路的电阻为;当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,由乙图可知,滑动变阻器接入电阻为R时,通过电路的电流最大,根据电流表的量程,通过电路的最大电流为0. 6A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,,R1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,R1的电阻为,C不符合题意;滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流;B符合题意;
D.当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电路总功P=UI,当电流表量程达到最大值0.6A时,电路总功率的最大,为P=UI=6V×0.6A=3.6W,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据灯泡连接在电源两端正常发光,根据灯泡的电压判断电源电压;利用,可以计算电阻;根据电路安全时电压表的示数,结合串联分压判断灯泡的分压,结合和电阻计算电流;根据滑动变阻器的分压和电流,计算电阻;根据并联电路电流规律,计算支路电流;利用,计算电阻;根据并联电路的最大电流,利用P=UI,计算最大电功率。
15.【答案】(1)解: 由图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,
移动滑动变阻器的滑片至某处时,由欧姆定律可得, ;
电路的总电阻: ,
根据串联电路的电阻规律可得R2接入电路的阻值:R=R总﹣R1=22.5Ω﹣10Ω=12.5Ω;
答:R2接入电路的阻值是12.5Ω;
(2)解:将电压表接在R1两端时,当滑动变阻器左滑时,电路中电阻变小,电流变大,电压表示数变大,
根据电压表量程为“0~3V”,电压表示数最大为3V,
此时电路中电流为: ,电路安全,
所以,电路中电流最大为I大=I′=0.3A,
则电路消耗的最大功率为:P1=UI大=4.5V×0.3A=1.35W;
将电压表接在R2两端时,由分压原理知,变阻器连入电路的阻值越大,电压表示数越大,电路中电流越小,
则电压表示数最大为3V时,根据串联电路的电压特点可知:
R1两端电压:U1小=U﹣U2大=4.5V﹣3V=1.5V,
则电路中最小电流为 ,
则电路消耗的最小功率为:P2=UI小=4.5V×0.15A=0.675W;
所以,P1:P2=1.35W:0.675W=2:1。
答:在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率和最小功率之比为2:1。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电阻;结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(2)根据电压表量程判断最大电压,利用,计算电流;根据P=UI计算最大电功率;同理计算最小电流和最小电功率。
16.【答案】(1)解:当S闭合时,R0被短路,电路为L的简单电路,电压表测电源的电压,由电压表的示数可知,电源的电压为6V。
答:电源电压为6V;
(2)解:当S断开时,L与R0串联,电压表测L两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U UL=6V 4V=2V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I===0.5A
则小灯泡L的电功率PL=ULI=4V×0.5A=2W
小灯泡L的电功率为2W。
答:当S断开时,小灯泡L的电功率为2W;
(3)解:当S断开时,经过1分钟电路消耗的电能W=UIt=6V×0.5A×60s=180J
电路消耗的电能为180J。
答:当S断开时,经过1分钟电路消耗的电能为180J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)开关S闭合时,R0被短路,只有L的简单电路,电压表测电源的电压,可知,电源的电压为6V;
【分析】(1)电压表连接在电源两端时,测量电源电压,电压表示数为电源电压大小;
(2)根据串联电路分压规律,计算分压,利用,计算电流;根据P=UI,计算电功率;
(3)根据W=UIt,计算电路消耗的电能。
17.【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.闭合开关S,电阻和灯泡串联,灯泡的电功率为1.8W,结合图甲和P=UI,灯泡的电压为6V时,电流为0.3A,电压表测量电阻的电压,示数为3V,根据串联电路电压规律,电源电压为U=6V+3V=9V,A符合题意;
BD.根据串联电路电流相等,通过R的电流为0.3A,计算电阻的阻值为,B符合题意;D不符合题意;
C.电路的电功率为P=UI=9V×0.3A=2.7W,C符合题意。
故答案为:ABC.
【分析】根据P=UI,计算电功率大小;根据串联电路各用电器的电压之和等于电源电压;利用,计算电阻大小。
18.【答案】C,D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A、甲为定值电阻,其电阻大小为,故A错误。
B、若将两电阻并联后接在3V的电源上,甲的电流为0.6A,乙的电流为0.6A,干路电流为1.2A,故B错误。
C、根据功率公式求出甲的功率为P=I2R=(0.4A)2×5Ω=0.8W,故C正确。
D、电流为0.5A时,乙的电阻为,电源电压为U=IR=0.5A×9Ω=4.5V,故D正确。
答案为:CD
【分析】(1)选取一个坐标点即可算出电阻大小。
(2)并联电路中总电流等于各支路电流之和。
(3)根据功率公式可以求出功率大小。
(4)串联电路中总电阻的各电阻之和。
19.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、电阻的U-I图像是过原点的倾斜直线时,该电阻为定值电阻,即甲是定值电阻;
根据欧姆定律结合图像数据可知,甲的阻值,故A错误;
B、根据图像数据,当乙元件两端的电压为1V时,通过乙的电流为0.1A,根据欧姆定律可知此时乙的阻值,当乙元件两端的电压为5V时,通过乙的电流为0.25A,根据欧姆定律可知此时乙的阻值,故乙的电阻随电压的增大而增大,故B正确;
C、并联电路电压相等,甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲、乙两端的电压都为2V,根据图像数据通过甲的电流小于通过乙的电流,根据P=UI可知甲的电功率比乙小,故C错误;
D、甲、乙串联,根据串联电路电流相等,从图中可知,当电路中的电流为0.2A时,甲、乙两端的电压分别为4V和2V,根据P=UI可知甲的功率为P甲=U甲I=4V×0.2A=0.8W,乙的功率为P乙=U乙I=2V×0.2A=0.4W,电路总功率为P=P甲+P乙=0.8W+0.4W=1.2W,故D正确。
故选:BD。
【分析】定值电阻的电流与电压成正比;根据公式,可求出电阻;根据公式P=UI,可求出电功率。
20.【答案】A,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A. 由图像可知,当L2两端电压为6V时,L2的电流为0.15A,此时L2正常发光,所以L2的额定电流是0.15 A,A符合题意;
B. 由图像可知,当L1两端电压为6V时,L1的电流为0.3A,根据欧姆定律可得,当L2两端电压为6V时,L2的电流为0.15A,根据欧姆定律可得,所以,L1和L2正常发光时的阻值之比为,B不符合题意;
C. 两灯并联时,电源电压为6V时,电路消耗的功率最大,此时的功率为,C符合题意;
D. 由图像可知,两灯串联时,为了保护灯泡L2,电路所能通过的最大电流为0.15A,此时L1的电压为1V,L2的电压为6V,电源电压,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据并联电压规律确定电压,根据图象读出通过甲、乙的电流,根据并联电流规律计算电路的总电流;再根据欧姆定律求出电阻之比;当把两灯串联在8V电源上时,根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点确定甲、乙两灯两端的实际电压,利用P = UI得出实际功率,利用实际电压与额定电压是否相等判断乙灯能否正常发光。
21.【答案】C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当导体两端电压都是U=6V时,通过电阻A的电流IA=1A,通过电阻B的电流IB=2A,由知A的电阻
B的电阻
所以
A不符合题意;
B.根据并联电路各支路两端的电压相等可知,A、B两端的电压之比是1∶1,B不符合题意;
C.把A、B电阻并联在同一电路中,A、B两端的电压相等,根据可知,通过两电阻的电流之比
C符合题意;
D.根据P=UI可得,A、B消耗的电功率之比
D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据电压和电流的比值, 计算电阻;在并联电路中,电流之比等于电阻的反比;根据电压和电流的乘积计算电功率。
22.【答案】B,D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】A.R1和R2串联时,串联电路电流处处相等,由图知两图线的交点处的电流和电压值都相等,根据公式可知此时两个电阻的阻值相等,A不符合题意;
B.由图像可知,当R1两端的电压为8V时,通过的电流为0.8A,由可得,此时电阻R1的阻值为
由于R1的I-U图线为一条倾斜的直线,所以可知R1为定值电阻,则当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为
B符合题意;
C.由图知,当通过R1的电流为0.2A时,其两端的电压为2V,在1min内电阻R1产生的热量为Q1=W1=U1I1t=2V×0.2A×60s=24J
C不符合题意;
D.当R1和R2并联在电压为4V电路中时,由并联电路的电压特点可知,它们两端的电压均为4V,由图像可知,此时通过两电阻的电流分别为,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电路中总电流为
电路中总功率为P=UI=4V×0.9A=3.6W
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】当电压和电流相同时,电阻相等;根据电压和电流的比值,计算电阻,结合实际电压和电阻的比值,计算电流;根据电压、电流和时间的乘积,计算电流产生的热量;根据并联电路电流规律,计算欧洲电流,利用电压和电流的乘积计算电功率。
23.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.当电源电压为3V,由并联电路电压特点可知,L2两端的实际电压为3V,而L2的额定电压为2V,故L2不能正常发光,将被烧坏,不满足题目中闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏的条件,A不符合题意;
BCD.当电源电压为2V,由并联电路电压特点可知,L1、L2两端的实际电压为2V,由L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V可知,此时正常发光的小灯泡是L2,由图乙可知,当L1、L2两端的实际电压为2V,通过它们的电流分别为0.2A、0.3A。则L2的额定功率为P额=U额I额=2V×0.3A=0.6W
L1的实际功率为P实=U实I实=2V×0.2A=0.4W
小灯泡L1和L2的总功率为P=P额+P实=0.6W+0.4W=1W
BD符合题意,C不符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据公式P=UI,可求出功率。
24.【答案】A,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,闭合开关S时,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0两端的电压之和,电流表测电路中的电流;
A.因灯丝的电阻随温度的升高而增大,电压表V2测L与R0两端的电压之和,所以电压表V2的示数与电流的关系不是线性的变化,故V2的示数与电流的关系是用图线b来表示,A符合题意;
BC.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,L和R0串联,此时电路中的电流最大,电源电压一定,根据可知电路的总功率最大,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R0两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流,电压表V1的示数,电压表V2的示数为18V,即电源的电压,电路的最大总功率为,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压为,因此时小灯泡恰好正常发光,所以灯泡正常发光时的电阻为,BC不符合题意;
D.当滑片位于最右端时,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,根据串联电路的电阻规律可知此时接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,
由图像可知,电路中的最小电流,电压表V1的示数,电压表V2的示数,此时滑动变阻器两端的电压为,此时定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电压表测量的范围和变化趋势,判断图像;利用电压和电流的乘积计算电功率;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据串联电路总电压等于各用电器分压之和,计算分压。
25.【答案】A,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A. 由图象可知,电路中的最小电流,两端的电压,两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压,A符合题意;
B.由可得,定值电阻的阻值,B不符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值,即滑动变阻器的阻值变化范围为,C符合题意;
D.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据电压变化的范围进行判断即定值电阻两端电压不会等于零,据此判断两个电阻的“ U-I”关系图象,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R的阻值和滑动变阻器的最大阻值; 变阻器滑片在中点时,根据电阻的串联和P=UI求出电路消耗的总功率。
26.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.只闭合S、S1,灯泡、滑动变阻器R1串联,电压表测灯泡两端电压,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,由此可知:图乙中,左边的曲线为灯泡的I﹣U图像,则右边的曲线为R1的I﹣U图像;滑片在a点时R1的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,由于灯泡恰好正常发光,则根据I﹣U图像可知:小灯泡正常工作时的电压为1.5V,通过灯泡的电流为0.5A,此时R1两端的电压为3V,则灯泡的额定功率P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W
电源电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V
由图可知,电路中的最小电流为0.3A,电路的最小功率为P最小=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W
A不符合题意,B符合题意;
C.由可得R1的滑片在a点时的电阻为
由图可知,只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由于串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I最大′=0.6A,由P=UI可得R1的最大功率是P1最大=(I最大′)2R1=(0.6A)2×6Ω=2.16W
C不符合题意;
D.由于电压表采用0~3V量程,根据串联电路分压原理可知当电压表的示数U2最大=3V时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压U1′=U﹣U2最大=4.5V﹣3V=1.5V
电路中的最小电流
则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】只闭合S、 S1,灯泡、R串联,在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程
中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,根据图像即可读出滑片在a点时小灯泡正工作时灯泡、R1的电压和电流,根据P= UI求出灯泡的额定功率和电路的最大功率;由,可得R1的滑片在a点时R的电阻,由图可知,只闭合S、S2, R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路电流特点结合电流表的量程可知电路中的最大电流,由P = UI可得R1的最大功率;由于电压表采用0~ 3V量程,根据串联电路分压原理可知当电压表的示数U2= 3V时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大,根据串联电路电压规律可知此时R1两端的电压,根据欧姆定律计算电路中的最小电流,进一步计算滑动变阻器R2接入电路的最大阻值。
27.【答案】(1)B
(2)电压表示数为;0.75
(3)小灯泡与滑动变阻器串联,故变阻器与灯的电压之和为4V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4V
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;电功率的计算
【解析】【解答】(1)灯泡的电流-电压图像为a,灯泡的最大电流为0.3A,R3的电流最大为0.25A,C不符合题意;灯泡最小分压为0.5V,此时的电流为0.1A,滑动变阻器的电阻为,大于R1的最大电阻,A不符合题意;B符合题意;
(2)当灯泡分压为2.5V时,达到额定电压,灯泡正常发光,电功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)小灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压规律,变阻器与灯的电压之和为4V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4V,则b图错误。
【分析】(1)根据灯泡的最大电流,选择滑动变阻器的电流规格;根据灯泡的最小分压和电流,结合串联电路分压规律,计算滑动变阻器的电阻,选择滑动变阻器;
(2)根据P=UI,计算灯泡电功率的大小;
(3)串联电路各用电器分压之和等于电源电压。
28.【答案】B,C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】
A. 闭合开关S、S1,断开S2时,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器R1两端电压,当滑动变阻器R1接入电阻最小时,此时流过小灯泡电流最大为0.5A,小灯泡两端电压为9V,此时小灯泡消耗功率最大,此时小灯泡消耗的功率为;当滑动变阻器R1接入电阻最大时,此时流过小灯泡电流最小为0.25A,小灯泡两端电压为9V-4V=5V,此时小灯泡消耗功率最小,此时小灯泡消耗的功率为,所以,故A错误;
B.由图乙可知,当滑动变阻器R1两端电压为4V时,滑动变阻器R1接入电阻最大,此时流过滑动变阻器电流为0.25A,则R1接入电路的最大阻值为 ,故B正确;
C.断开S1,闭合开关S、S2时,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器R2两端电压,当滑动变阻器接入RX阻值时,此时电路总电阻最小,电路电流最大。由图乙可知电路最大电流为0.5A,即小灯泡正常工作电流。此时电压表示数为2V,则,故C正确;
D.两种情况中电路最大总电流均为0.5A,则电路最大功率为,故D错误;
故答案为B,C。
【分析】
(1)根据公式求电阻;
(2)根据公式求电功率。
29.【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流,
根据定值电阻的阻值不变,电流与电压成正比,图像是右侧的直线,
此时R2的阻值:,
再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,为0.6A,
则电源电压U=U'2=I2大R2=0.6A×10Ω=6V;
故A、B正确;
C.当切换开关时,滑动变阻器两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V;
滑动变阻接入电路的阻值,
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,灯泡的电压最大为3.5V,
滑动变阻器的电压U'1=U-UL=6V-3.5V=2.5V;
此时电路中的电流,即灯泡正常发光的电流IL=I'=0.5A
则灯泡的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.5A=1.75W;故C错误;
D.滑动变阻器R1的滑片在最右端时,灯泡的电压为1V,电流I″=0.2A,
变阻器两端的电压U″1=U-UL=6V-1V=5V;
滑动变阻器的最大值为,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)(2)闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流。首先根据定值电阻电流随电压的变化关系确定对应的图像,然后根据计算R2的阻值。
将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,根据U=U'2=I2大R2计算电源电压。
(3)当切换开关时,根据U1=U-U2计算变阻器两端的电压,再根据计算变阻器接入的阻值。
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,根据图像确定此时灯泡的电压。再根据U'1=U-UL=计算变阻器两端的电压,根据计算通过电路的电流,也就是灯泡的额定电流。最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率。
(4)滑动变阻器R1的滑片在最右端时,根据图像确定此时灯泡的电压和电流,根据U″1=U-UL计算变阻器的电压,最后根据计算变阻器的最大阻值。
30.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】根据甲图可知,灯泡L和滑动变阻器串联,V1测灯泡两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压。
A.当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻减小,电源电压不变,电路电流增大。灯泡电阻不变,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大。电源电压不变,根据U总=UL+U变可知,滑动变阻器两端的电压变小。那么图乙中的曲线2符合电流表示数与电压表V1示数的关系,曲线1符合电流表示数与电压表V2示数的关系,故A错误;
B.由图乙可知,当电流最小时0.1A,对应两表的电压分别为0.5V和4V,电源电压就为:U总=UL+U变=0.5V+4V=4.5V,故B错误;
C.当滑片P在最右端时,此时变阻器的阻值最大,而电流最小,
那么灯泡的最小功率为:P1=U1I1=0.5V×0.1A=0.05W,
当滑片P滑至灯L正常发光的位置时,此时电流为0.3A,
小灯泡的功率为:P2=U2I2=(4.5V-1V)×0.3A=1.05W,
小灯泡电功率的变化量为:ΔP=P2-P1=1.05W-0.05W=1W,故C正确;
D.灯泡正常工作时,整个电路通电1min消耗的电能为:W总=UIt=4.5V×0.3A×60s=81J,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据欧姆定律,结合串联电路电压规律确定两个电压表的示数随电流的变化规律即可;
B.从图像中找到同一电流下两个电压表的示数,然后根据U总=UL+U变计算电源电压;
C.根据图像,分别确定电路的最大电流和最小电流,根据P=UI计算灯泡的功率,最后相减即可;
D.根据W=UIt计算电流通过电路做的功。
1 / 1人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第十八章第2节 电功率(1)
一、电功率与电功的区分
1.(2023·河北模拟)学习了电功率的知识后,几位同学关于电功和电功率的说法中正确的是(  )
A.电流做功的过程,实际上是把电能转化为其它形式能的过程
B.用电器的电功率越大,消耗电能越多
C.加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多
D.千瓦时是电能的单位,千瓦是电功率的单位
【答案】A,C,D
【知识点】电功及电功的实质;电功计算公式的应用;电功率
【解析】【解答】A.电流做功的过程,实际上是消耗电能转化为其他形式的能的过程,消耗多少电能就做多少电功,A符合题意;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理,电功率越大的用电器,表示电流做功快,但不一定多,B不符合题意;
C.由电流做功的公式W=UIt知道,加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多,C符合题意;
D.千瓦时是电功和电能的单位,千瓦和瓦是电功率的单位,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】电流做功的过程,实际上是消耗电能转化为其他形式的能的过程;电功率是表示电流做功快慢的物理;根据公式W=UIt,可判断电流做功多少;千瓦时是电功和电能的单位,千瓦和瓦是电功率的单位。
2.(2020九上·林口期末)关于电功、电能和电功率的下列说法中,正确的是(  )
A.千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.单位时间内电流做功越多,电功率就越大
D.用电器消耗的电能越多,它的电功率就越大
【答案】A,B,C
【知识点】电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】A.根据电学常识可知,千瓦时是电功的单位,即常说的“度”,千瓦是电功率的单位,A符合题意;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率大表示做功快,电功率小表示做功慢,B符合题意;
C.根据 可知,单位时间电流做功越多,电功率越大,C符合题意;
D.根据 可知,用电器消耗的电能越多,它的电功率不一定越大,因为时间不确定,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】千瓦时是电功的单位;千瓦是电功率的单位;电功率表示电流做功快慢;单位时间电流做功越多,电功率越大。
3.(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。
4.(2023九上·锦江期末)关于电能,下列说法正确的是(  )
A.电能的国际单位是千瓦
B.电能可以转化成多种其他形式的能量
C.电饭煲消耗的电能一定比台灯多
D.用电器消耗电能越多电功率越大
【答案】B
【知识点】电源及其能量转化;电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】A.电能的国际单位是焦耳,千瓦是电功率的单位,A不符合题意;
B.电能是一种能源,可以转化为多种形式的能量,比如说内能,机械能等等,B符合题意;
C.电饭煲的电功率大于台灯,但是消耗的电能不一定大于台灯,根据电能公式 可知,还要看通电时间,C不符合题意;
D.用电器消耗电能越多,电功率不一定越大,根据电能公式 可知,还要看通电时间,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电能的单位是焦耳,电能可以转化为多种形式的能量;用电器消耗电能的多少,和电功率有关和时间有关。
5.(2022九上·海淀期末)下列关于电功率的说法正确的是(  )
A.电流通过用电器做功越多,电功率越大
B.用电器消耗电能越快,电功率越大
C.电流通过用电器做功时间越短,电功率越大
D.用电器将电能转化为其他形式的能越多,电功率越大
【答案】B
【知识点】电功率
【解析】【解答】A.电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关,用电器做功多则消耗的电能多,不知道做功时间,无法判断电功率的大小,A不符合题意;
B.电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,用电器的电功率越大,它消耗电能越快,B符合题意;
C.电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关,只说明做功时间不知道做功多少,无法判断电功率的大小,C不符合题意;
D.用电器工作时将电能转化为其他形式的能,转化为其他形式的能越多,说明做功越多,但不知道做功时间,无法判断电功率的大小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电功率表示电流做功的快慢,是电能和时间的比值。
二、电能表相关的电功率的计算:W=Pt
6.(2021九上·铁锋期末)如图所示是小明家计量准确的电能表。将一个标有“220V 1210W”的电热器单独接入家庭电路中工作12min,电能表的转盘转了500转,在此工作过程中,下列说法错误的是(  )
A.该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能
B.该用电器的实际功率为1200W
C.该电路的实际电压为200V
D.若小明家所有用电器同时工作,则实际总功率不得超过2.2kW
【答案】A,B,D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A.电能表读数时,最后一位是小数,单位是kW·h,则图中电能表的读数是1123.4kW·h,表示家中已经消耗1123.4kW·h的电能,A错误,符合题意;
B.转盘转500转时,该用电器消耗的电能
该用电器的电功率
B错误,符合题意;
C.电热器的电阻
该电路的实际电压为
C正确,不符合题意;
D.“10(20)A”中20A是指这个电能表平时工作时允许通过的最大电流,该电能表允许接入的用电器总功率不能超过P最大=UI最大=220V×20A=4400W=4.4kW
D错误,符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据电能表窗口示数计算消耗的电能;根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能;利用电能和时间的比值, 计算电功率;利用电压和电功率,可以计算电阻;根据电功率和用电器的电阻,可以计算实际电压;根据电压和电流的乘积,计算电功率。
7.(2020·唐河模拟)如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(  )
A.指示灯闪烁越快。电能表所在电路消耗的电能越多
B.若当地电价为0.6元/kW·h,小明家上月应交电费为546.6元
C.小明家干路中的电流不得超过20A
D.若只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次, 此时电饭锅的功率为600W
【答案】C,D
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】A.指示灯闪烁越快,表示电能表所在电路消耗的电能越快,A不符合题意;
B.小明家本月消耗的电能为
小明家上月应交电费为
B不符合题意;
C.由电能表的铭牌可知,干路电流不能超过20A,C符合题意;
D.电饭锅消耗的电能为
电饭锅的功率为
D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据电能表窗口示数差计算消耗的电能;利用电能表转盘转数计算消耗的电能,结合时间,计算电功率。
8.(2020·抚顺模拟)一般地说,用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表,但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌及电能表的参数如图所示,测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒。根据所给信息可知(  )
A.电路中同时使用的用电器总功率不能超过4400W
B.电热水壶的实际功率为1500W
C.电热水壶在121秒内实际消耗电能为1.5×105J
D.电热水壶的实际电压为200V
【答案】A,C,D
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】解:A、电能表上所标“10(20)A”中,说明电能表平时工作允许通过的最大电流I最大=20A,电能表工作电压U=220V,
则电路中同时使用的用电器的最大电功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,即电路中同时使用的用电器总功率不能超过4400W,A符合题意;
BC、3000r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的表盘转过3000转,
转盘转125转消耗的电能:W= kW h= ×3.6×106J=1.5×105J,
则电热水壶的实际功率:P实= = = ×104W≈1240W,B不符合题意,C符合题意;
D、由P= 得,电热水壶的电阻:R= = = Ω,
由P= 得,电热水壶的实际电压:U实= = =200V,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】根据电能表的电压和最大电流的乘积计算最大电功率,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,利用电功率和电阻可以计算电源电压。
9.(2019九上·鞍山期末)小明将家中一个标有“220V1200W”的空调单独接在家庭电路中,正常工作10min后,电能表示数如图,下列说法中正确的是(  )
A.电能表能测出这段时间内空调消耗多少电能
B.这段时间内空调消耗了3127.5J的电能
C.小明还可以再接入一个功率是2000W的电热水器
D.这段时间内电能表转盘转过120转
【答案】A,C,D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:A、电能表是测量消耗电能的仪表,且空调单独接在家庭电路中,所以电能表能测出这段时间内空调消耗多少电能,A符合题意;
B、空调接在家庭电路中正常工作,则P=1200W,t=10min=600s,
则消耗的电能W=Pt=1200W×600s=720000J=0.2kW h,B不符合题意;
C、该电路再接入一台功率为2000W的电热水器时总功率为P总=2000W+1200W=3200W,
由电能表的参数可知,该电能表的工作电压为220V,允许通过的最大电流为20A,电能表允许接入用电器的最大总功率:P最大=UI=220V×20A=4400W;
因为P总<P最大,所以该电路能再接入一台功率为2000W的电热水器,C符合题意;
D、因600r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能,转盘转600圈,
所以,这段时间内电能表转盘的转数n=600r/kW h×0.2kW h=120转,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】电能表可以测量消耗的电能的多少,根据电能表上的电压和电流的乘积计算电能表的总功率,根据电能表消耗的电能可以计算电能表盘的转数。
10.(2023·民权模拟)小明利用电能表(如图)和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是:关掉家里的其他用电器,打开热水器,测得电能表的铝盘转过200转所用时间是200s,下列有关说法正确的是(  )
A.该电能表的示数为85335kW h
B.该热水器的实际功率为1000W
C.该电能表应在频率为50Hz的交流电路中使用
D.该电能表所在电路用电器的总功率不能超过2200W
【答案】B,C
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,该电能表的示数为8533.5kW·h,故A错误;
B.热水器消耗的电能:;
则热水器的电功率为:,故B正确;
C.根据铭牌上“220”可知,它只能在220V的电路中使用,故C正确;
D.根据铭牌可知,允许通过的最大电流为20A,则接入的总功率不能超过:P=UI=220V×20A=4400W,故D错误。
故选BC。
【分析】(1)单向电能表的最后一个数字为小数;
(2)根据计算出热水器消耗的电能,再根据计算它的功率;
(3)根据“220”的意义判断;
(4)根据P=UI计算即可。
11.(2023·顺城模拟)奇奇家11月用电100度,11月末的电能表示数如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.奇奇家同时使用的用电器的总功率不能超过4400W
B.11月初电能表的示数为2012.5kW·h
C.若使通过该电能表的电流达到标定电流,6min后电能表表盘转过264圈
D.若将某用电器单独接入电路工作20min,电能表表盘转了120圈,则该用电器的功率为600W
【答案】A,D
【知识点】电功的测量;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由电能表可知允许通过的最大电流为20A,奇奇家同时使用的用电器的总功率不能超过P=UI=220V×20A=44000W,A符合题意;
B.11月初电能表的示数为2022.5kW·h﹣100kW·h=1922.5kW·h,B不符合题意;
C.若使通过该电能表的电流达到标定电流,6min消耗的电能为W=UIt=220V×10A×6×60s=7.92×105J=0.22kW·h,6min后电能表表盘转过的圈数为n=0.22kW·h×600r/(kW·h)=132r,C不符合题意;
D.若将某用电器单独接入电路工作20min,电能表表盘转了120圈,则该用电器的功率为,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率;根据电能表窗口示数可以测量消耗的电能;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能,结合电能表转盘转数规格计算实际转数;根据电能表转化实际转数计算消耗的电能,利用电能和时间的比值, 计算电功率。
三、电功率公式的应用:P=UI
12.(2023·顺城模拟)现有“6V 3W”的灯泡L1和“3V 1.5W”的灯泡L2,将它们分别如图甲、乙方式接入电路中,电源1两端电压为3V,电源2两端电压为9V。不考虑灯丝电阻的变化,闭合开关,下列说法正确的是(  )
A.甲图中两灯均能正常发光
B.乙图中两灯均能正常发光
C.甲图中,灯L1和L2中的电流之比为1∶2
D.乙图中,灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
【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】灯L1、L2的电阻分别为,,灯L1、L2正常发光时通过的电流分别为,
A.甲电路中,L1、L2并联,电源1两端电压为3V,因灯泡L1的额定电压为6V,故不能正常发光,A不符合题意;
B.乙电路中,L1、L2串联,当电源电压U=9V时,电路中的电流,则此时L1、L2都能正常发光,B符合题意;
C.甲电路中,L1、L2并联,因并联电路中电压相等,则各支路两端的最大电压U最大=UL2=3V,此时通过L2的电流I2′=0.5A,通过L1的电流,则灯L1和L2中的电流之比,C符合题意;
D.乙电路中,L1、L2串联,因串联电路中电流处处相等,则允许最大的电流I最大=I1=0.5A,灯L1和L2两端的电压之比,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】根据用电器的电压和电功率,可以计算用电器的电流和电阻;用电器串联时,电流不能超过用电器的额定电流,用电器并联时,电压不能超过额定电压;根据电压和电阻的比值, 计算电流;利用电流和电阻的乘积计算电压。
13.(2023·重庆市模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的功率;
(3)1min内电路消耗的总电能。
【答案】(1)解: 由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路电流的特点,通过R1的电流I1=I-I2=0.9A-0.4A=0.5A
根据欧姆定律可得R1两端电压U1=I1R1=0.5A×20Ω=10V
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以电源的电压U=U2=U1=10V
答:电源电压为10V;
(2)解: 根据欧姆定律可得电阻R2的功率P=U2I2=10V×0.4A=4W
答:电阻R2的功率为4W;
(3)解: 1min内电路消耗的总电能W=UIt=10V×0.9A×1×60s=540J
答:1min内电路消耗的总电能为540J。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路电流规律 I1=I-I2 计算通过R1的电流,根据并联电路电压规律 U=U2=U1 计算电源电压。
(2)根据 P=U2I2 计算电阻R2的电功率。
(3)根据W=UIt计算1min内电路消耗的总电能。
14.(2023·玄武模拟)图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表量程,电压表量程。只闭合开关S、,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与关系如图乙a所示;当断开闭合S、、时,电流表示数与的关系如图乙b所示,电路总功率的最大值为P,则(  )
A. B.I1=0.45A C. D.P=1.8W
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.只闭合开关S、S1,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P位于最右端,接入电阻为0,小灯泡恰好正常发光,电源电压即灯泡正常工作时电压6V,A不符合题意;
BC.根据灯泡规格,计算灯泡的电阻:;
由乙图a可知,滑动变阻器的电阻为R时,电流最小,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据电压表量程0~3V,可知电压表示数为3V,此时通过电路的电流:,滑动变阻器接入电路的电阻为;当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,由乙图可知,滑动变阻器接入电阻为R时,通过电路的电流最大,根据电流表的量程,通过电路的最大电流为0. 6A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,,R1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,R1的电阻为,C不符合题意;滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流;B符合题意;
D.当断开S1,闭合S、S2、S3时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电路总功P=UI,当电流表量程达到最大值0.6A时,电路总功率的最大,为P=UI=6V×0.6A=3.6W,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据灯泡连接在电源两端正常发光,根据灯泡的电压判断电源电压;利用,可以计算电阻;根据电路安全时电压表的示数,结合串联分压判断灯泡的分压,结合和电阻计算电流;根据滑动变阻器的分压和电流,计算电阻;根据并联电路电流规律,计算支路电流;利用,计算电阻;根据并联电路的最大电流,利用P=UI,计算最大电功率。
15.(2023·福州模拟)如图所示电路,电源电压为4.5V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω,1.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。
(1)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某处时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。此时,R2接入电路的阻值是多少?
(2)在保证电路安全的情况下,将电压表接在R1两端时,电路消耗的最大功率为P1,将电压表接在R2两端时,电路消耗的最小功率为P2,则P1:P2是多少?
【答案】(1)解: 由图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,
移动滑动变阻器的滑片至某处时,由欧姆定律可得, ;
电路的总电阻: ,
根据串联电路的电阻规律可得R2接入电路的阻值:R=R总﹣R1=22.5Ω﹣10Ω=12.5Ω;
答:R2接入电路的阻值是12.5Ω;
(2)解:将电压表接在R1两端时,当滑动变阻器左滑时,电路中电阻变小,电流变大,电压表示数变大,
根据电压表量程为“0~3V”,电压表示数最大为3V,
此时电路中电流为: ,电路安全,
所以,电路中电流最大为I大=I′=0.3A,
则电路消耗的最大功率为:P1=UI大=4.5V×0.3A=1.35W;
将电压表接在R2两端时,由分压原理知,变阻器连入电路的阻值越大,电压表示数越大,电路中电流越小,
则电压表示数最大为3V时,根据串联电路的电压特点可知:
R1两端电压:U1小=U﹣U2大=4.5V﹣3V=1.5V,
则电路中最小电流为 ,
则电路消耗的最小功率为:P2=UI小=4.5V×0.15A=0.675W;
所以,P1:P2=1.35W:0.675W=2:1。
答:在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率和最小功率之比为2:1。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电阻;结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(2)根据电压表量程判断最大电压,利用,计算电流;根据P=UI计算最大电功率;同理计算最小电流和最小电功率。
16.(2023·荆州模拟)如图所示电路,R0=4Ω,当S闭合时,电压表的示数为6V;当S断开时,电压表的示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)当S断开时,小灯泡L的电功率;
(3)当S断开时,经过1分钟电路消耗的电能。
【答案】(1)解:当S闭合时,R0被短路,电路为L的简单电路,电压表测电源的电压,由电压表的示数可知,电源的电压为6V。
答:电源电压为6V;
(2)解:当S断开时,L与R0串联,电压表测L两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U UL=6V 4V=2V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I===0.5A
则小灯泡L的电功率PL=ULI=4V×0.5A=2W
小灯泡L的电功率为2W。
答:当S断开时,小灯泡L的电功率为2W;
(3)解:当S断开时,经过1分钟电路消耗的电能W=UIt=6V×0.5A×60s=180J
电路消耗的电能为180J。
答:当S断开时,经过1分钟电路消耗的电能为180J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)开关S闭合时,R0被短路,只有L的简单电路,电压表测电源的电压,可知,电源的电压为6V;
【分析】(1)电压表连接在电源两端时,测量电源电压,电压表示数为电源电压大小;
(2)根据串联电路分压规律,计算分压,利用,计算电流;根据P=UI,计算电功率;
(3)根据W=UIt,计算电路消耗的电能。
四、电功率的图像问题
17.(2023九上·商河开学考)图甲是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡与电阻连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为,电压表示数为。下列结果正确的是(  )
A.电源电压为 B.电阻的阻值为
C.电路消耗的总功率为 D.通过电阻的电流为
【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.闭合开关S,电阻和灯泡串联,灯泡的电功率为1.8W,结合图甲和P=UI,灯泡的电压为6V时,电流为0.3A,电压表测量电阻的电压,示数为3V,根据串联电路电压规律,电源电压为U=6V+3V=9V,A符合题意;
BD.根据串联电路电流相等,通过R的电流为0.3A,计算电阻的阻值为,B符合题意;D不符合题意;
C.电路的电功率为P=UI=9V×0.3A=2.7W,C符合题意。
故答案为:ABC.
【分析】根据P=UI,计算电功率大小;根据串联电路各用电器的电压之和等于电源电压;利用,计算电阻大小。
18.(2023·汝南模拟)如图是物理兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是(  )
A.甲电阻为定值电阻,其阻值大小为0.2Ω
B.若将两电阻并联后接在3V的电源上,干路电流是0.6A
C.若通过甲电阻的电流为0.4A,则此时甲电阻的功率是0.8W
D.若将两电阻串联后接在某电源上时,电路中的电流为0.5A,则电源电压为4.5V
【答案】C,D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A、甲为定值电阻,其电阻大小为,故A错误。
B、若将两电阻并联后接在3V的电源上,甲的电流为0.6A,乙的电流为0.6A,干路电流为1.2A,故B错误。
C、根据功率公式求出甲的功率为P=I2R=(0.4A)2×5Ω=0.8W,故C正确。
D、电流为0.5A时,乙的电阻为,电源电压为U=IR=0.5A×9Ω=4.5V,故D正确。
答案为:CD
【分析】(1)选取一个坐标点即可算出电阻大小。
(2)并联电路中总电流等于各支路电流之和。
(3)根据功率公式可以求出功率大小。
(4)串联电路中总电阻的各电阻之和。
19.(2023·深圳模拟)有两个电路元件甲和乙,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲是定值电阻,其电阻值保持10Ω不变
B.乙元件两端电压增大时,电阻值增大了
C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲的电功率比乙大
D.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,电路总功率为1.2W
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、电阻的U-I图像是过原点的倾斜直线时,该电阻为定值电阻,即甲是定值电阻;
根据欧姆定律结合图像数据可知,甲的阻值,故A错误;
B、根据图像数据,当乙元件两端的电压为1V时,通过乙的电流为0.1A,根据欧姆定律可知此时乙的阻值,当乙元件两端的电压为5V时,通过乙的电流为0.25A,根据欧姆定律可知此时乙的阻值,故乙的电阻随电压的增大而增大,故B正确;
C、并联电路电压相等,甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲、乙两端的电压都为2V,根据图像数据通过甲的电流小于通过乙的电流,根据P=UI可知甲的电功率比乙小,故C错误;
D、甲、乙串联,根据串联电路电流相等,从图中可知,当电路中的电流为0.2A时,甲、乙两端的电压分别为4V和2V,根据P=UI可知甲的功率为P甲=U甲I=4V×0.2A=0.8W,乙的功率为P乙=U乙I=2V×0.2A=0.4W,电路总功率为P=P甲+P乙=0.8W+0.4W=1.2W,故D正确。
故选:BD。
【分析】定值电阻的电流与电压成正比;根据公式,可求出电阻;根据公式P=UI,可求出电功率。
20.(2023·贵阳模拟)如图所示是额定电压均为6 V的小灯泡L1和L2的图像,下列说法正确的是(  )
A.L2的额定电流是0.15 A
B.L1和L2正常发光时的阻值之比为
C.两灯并联时,电路消耗的最大功率为2.7W
D.两灯串联时,允许加在电路两端的最大电压为7V
【答案】A,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A. 由图像可知,当L2两端电压为6V时,L2的电流为0.15A,此时L2正常发光,所以L2的额定电流是0.15 A,A符合题意;
B. 由图像可知,当L1两端电压为6V时,L1的电流为0.3A,根据欧姆定律可得,当L2两端电压为6V时,L2的电流为0.15A,根据欧姆定律可得,所以,L1和L2正常发光时的阻值之比为,B不符合题意;
C. 两灯并联时,电源电压为6V时,电路消耗的功率最大,此时的功率为,C符合题意;
D. 由图像可知,两灯串联时,为了保护灯泡L2,电路所能通过的最大电流为0.15A,此时L1的电压为1V,L2的电压为6V,电源电压,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据并联电压规律确定电压,根据图象读出通过甲、乙的电流,根据并联电流规律计算电路的总电流;再根据欧姆定律求出电阻之比;当把两灯串联在8V电源上时,根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点确定甲、乙两灯两端的实际电压,利用P = UI得出实际功率,利用实际电压与额定电压是否相等判断乙灯能否正常发光。
21.(2023·滨海模拟)如图所示是A、B两电阻的U﹣I图象,若把A、B电阻并联在同一电路中,下列说法正确的是(  )
A.A、B的阻值之比是1∶2 B.A、B两端的电压之比是1∶2
C.通过A、B的电流之比是1∶2 D.A、B上的电功率之比是1∶2
【答案】C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当导体两端电压都是U=6V时,通过电阻A的电流IA=1A,通过电阻B的电流IB=2A,由知A的电阻
B的电阻
所以
A不符合题意;
B.根据并联电路各支路两端的电压相等可知,A、B两端的电压之比是1∶1,B不符合题意;
C.把A、B电阻并联在同一电路中,A、B两端的电压相等,根据可知,通过两电阻的电流之比
C符合题意;
D.根据P=UI可得,A、B消耗的电功率之比
D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据电压和电流的比值, 计算电阻;在并联电路中,电流之比等于电阻的反比;根据电压和电流的乘积计算电功率。
22.(2023·西华模拟)小军同学做电学实验时,测出不同电阻R的I、U值,画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2,根据图像信息可判断(  )
A.当R1和R2串联时,两个电阻的阻值不可能相等
B.当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为1.2A
C.当通过R1的电流为0.2A时,在1min内电阻R1产生的热量为12J
D.当R1和R2并联在电压为4V电路中,电路中总功率为3.6W
【答案】B,D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】A.R1和R2串联时,串联电路电流处处相等,由图知两图线的交点处的电流和电压值都相等,根据公式可知此时两个电阻的阻值相等,A不符合题意;
B.由图像可知,当R1两端的电压为8V时,通过的电流为0.8A,由可得,此时电阻R1的阻值为
由于R1的I-U图线为一条倾斜的直线,所以可知R1为定值电阻,则当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为
B符合题意;
C.由图知,当通过R1的电流为0.2A时,其两端的电压为2V,在1min内电阻R1产生的热量为Q1=W1=U1I1t=2V×0.2A×60s=24J
C不符合题意;
D.当R1和R2并联在电压为4V电路中时,由并联电路的电压特点可知,它们两端的电压均为4V,由图像可知,此时通过两电阻的电流分别为,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电路中总电流为
电路中总功率为P=UI=4V×0.9A=3.6W
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】当电压和电流相同时,电阻相等;根据电压和电流的比值,计算电阻,结合实际电压和电阻的比值,计算电流;根据电压、电流和时间的乘积,计算电流产生的热量;根据并联电路电流规律,计算欧洲电流,利用电压和电流的乘积计算电功率。
23.(2023九上·密云期末)如图甲所示,两灯泡并联在电路中,L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V,通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,下列说法正确的是(  )
A.当电源电压为3V,正常发光的小灯泡是L2,其额定功率为0.75W
B.当电源电压为2V,正常发光的小灯泡是L2,其额定功率为0.6W
C.当电源电压为2V,正常发光的小灯泡是L1,其额定功率为0.4W
D.当电源电压为2V,小灯泡L1和L2的总功率为1W
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.当电源电压为3V,由并联电路电压特点可知,L2两端的实际电压为3V,而L2的额定电压为2V,故L2不能正常发光,将被烧坏,不满足题目中闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏的条件,A不符合题意;
BCD.当电源电压为2V,由并联电路电压特点可知,L1、L2两端的实际电压为2V,由L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V可知,此时正常发光的小灯泡是L2,由图乙可知,当L1、L2两端的实际电压为2V,通过它们的电流分别为0.2A、0.3A。则L2的额定功率为P额=U额I额=2V×0.3A=0.6W
L1的实际功率为P实=U实I实=2V×0.2A=0.4W
小灯泡L1和L2的总功率为P=P额+P实=0.6W+0.4W=1W
BD符合题意,C不符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据公式P=UI,可求出功率。
五、综合训练
24.(2023·新都模拟)如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,从右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.电压表 V2的示数是用图线b来表示
B.该电路消耗的最大电功率为18W
C.小灯泡正常发光时的电阻为20Ω
D.当滑片在右端时,定值电阻R0与滑动变阻器R的功率之比为4∶7
【答案】A,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,闭合开关S时,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0两端的电压之和,电流表测电路中的电流;
A.因灯丝的电阻随温度的升高而增大,电压表V2测L与R0两端的电压之和,所以电压表V2的示数与电流的关系不是线性的变化,故V2的示数与电流的关系是用图线b来表示,A符合题意;
BC.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,L和R0串联,此时电路中的电流最大,电源电压一定,根据可知电路的总功率最大,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R0两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流,电压表V1的示数,电压表V2的示数为18V,即电源的电压,电路的最大总功率为,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压为,因此时小灯泡恰好正常发光,所以灯泡正常发光时的电阻为,BC不符合题意;
D.当滑片位于最右端时,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,根据串联电路的电阻规律可知此时接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,
由图像可知,电路中的最小电流,电压表V1的示数,电压表V2的示数,此时滑动变阻器两端的电压为,此时定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电压表测量的范围和变化趋势,判断图像;利用电压和电流的乘积计算电功率;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据串联电路总电压等于各用电器分压之和,计算分压。
25.(2023·和平模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是(  )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
D.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8W
【答案】A,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A. 由图象可知,电路中的最小电流,两端的电压,两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压,A符合题意;
B.由可得,定值电阻的阻值,B不符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值,即滑动变阻器的阻值变化范围为,C符合题意;
D.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据电压变化的范围进行判断即定值电阻两端电压不会等于零,据此判断两个电阻的“ U-I”关系图象,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R的阻值和滑动变阻器的最大阻值; 变阻器滑片在中点时,根据电阻的串联和P=UI求出电路消耗的总功率。
26.(2023·潜江模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡和R1的I﹣U图象分别如图乙所示,滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是(  )
A.灯泡的额定功率是0.15W
B.只闭合S、S1时,电路的最小功率为1.35W
C.只闭合S、S2,R1的滑片在a点,调节R2,R1的最大功率是2.7W
D.只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R2允许接入电路的最大阻值是12Ω
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.只闭合S、S1,灯泡、滑动变阻器R1串联,电压表测灯泡两端电压,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,由此可知:图乙中,左边的曲线为灯泡的I﹣U图像,则右边的曲线为R1的I﹣U图像;滑片在a点时R1的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,由于灯泡恰好正常发光,则根据I﹣U图像可知:小灯泡正常工作时的电压为1.5V,通过灯泡的电流为0.5A,此时R1两端的电压为3V,则灯泡的额定功率P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W
电源电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V
由图可知,电路中的最小电流为0.3A,电路的最小功率为P最小=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W
A不符合题意,B符合题意;
C.由可得R1的滑片在a点时的电阻为
由图可知,只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由于串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I最大′=0.6A,由P=UI可得R1的最大功率是P1最大=(I最大′)2R1=(0.6A)2×6Ω=2.16W
C不符合题意;
D.由于电压表采用0~3V量程,根据串联电路分压原理可知当电压表的示数U2最大=3V时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压U1′=U﹣U2最大=4.5V﹣3V=1.5V
电路中的最小电流
则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】只闭合S、 S1,灯泡、R串联,在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程
中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,根据图像即可读出滑片在a点时小灯泡正工作时灯泡、R1的电压和电流,根据P= UI求出灯泡的额定功率和电路的最大功率;由,可得R1的滑片在a点时R的电阻,由图可知,只闭合S、S2, R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路电流特点结合电流表的量程可知电路中的最大电流,由P = UI可得R1的最大功率;由于电压表采用0~ 3V量程,根据串联电路分压原理可知当电压表的示数U2= 3V时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大,根据串联电路电压规律可知此时R1两端的电压,根据欧姆定律计算电路中的最小电流,进一步计算滑动变阻器R2接入电路的最大阻值。
27.(2023·福州模拟) 如图甲所示,是研究小灯泡电流与电压关系的电路图,其中小灯泡额定电压为、电源电压恒为4V。
(1)实验时,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示,该实验中选择的滑动变阻器可能是____ 填序号;
A.
B.
C.
(2)在移动滑片时,当观察到    时,可以判断此时小灯泡正常发光,其功率为    W;
(3)在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师指出该曲线是错误的,判断依据是    。
【答案】(1)B
(2)电压表示数为;0.75
(3)小灯泡与滑动变阻器串联,故变阻器与灯的电压之和为4V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4V
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;电功率的计算
【解析】【解答】(1)灯泡的电流-电压图像为a,灯泡的最大电流为0.3A,R3的电流最大为0.25A,C不符合题意;灯泡最小分压为0.5V,此时的电流为0.1A,滑动变阻器的电阻为,大于R1的最大电阻,A不符合题意;B符合题意;
(2)当灯泡分压为2.5V时,达到额定电压,灯泡正常发光,电功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)小灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压规律,变阻器与灯的电压之和为4V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4V,则b图错误。
【分析】(1)根据灯泡的最大电流,选择滑动变阻器的电流规格;根据灯泡的最小分压和电流,结合串联电路分压规律,计算滑动变阻器的电阻,选择滑动变阻器;
(2)根据P=UI,计算灯泡电功率的大小;
(3)串联电路各用电器分压之和等于电源电压。
28.(2023·双流模拟)如图甲所示,电源电压为9V,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V。在保证所有元件安全的情况下:(1)闭合开关S、S1,断开S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电流表示数I与电压表示数U关系的图像如图乙所示,此过程中小灯泡消耗的最大功率与最小功率分别用P大、P小表示;(2)断开S1,闭合开关S、S2,最大范围移动滑动变阻器滑片,绘出电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像如图丙所示。下列结论正确的是(  )
A.P大:P小=4:1
B.R1接入电路的最大阻值为16Ω
C.图丙中横轴上Rx=4Ω
D.两种情况中电路总功率可能为4.8W
【答案】B,C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】
A. 闭合开关S、S1,断开S2时,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器R1两端电压,当滑动变阻器R1接入电阻最小时,此时流过小灯泡电流最大为0.5A,小灯泡两端电压为9V,此时小灯泡消耗功率最大,此时小灯泡消耗的功率为;当滑动变阻器R1接入电阻最大时,此时流过小灯泡电流最小为0.25A,小灯泡两端电压为9V-4V=5V,此时小灯泡消耗功率最小,此时小灯泡消耗的功率为,所以,故A错误;
B.由图乙可知,当滑动变阻器R1两端电压为4V时,滑动变阻器R1接入电阻最大,此时流过滑动变阻器电流为0.25A,则R1接入电路的最大阻值为 ,故B正确;
C.断开S1,闭合开关S、S2时,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器R2两端电压,当滑动变阻器接入RX阻值时,此时电路总电阻最小,电路电流最大。由图乙可知电路最大电流为0.5A,即小灯泡正常工作电流。此时电压表示数为2V,则,故C正确;
D.两种情况中电路最大总电流均为0.5A,则电路最大功率为,故D错误;
故答案为B,C。
【分析】
(1)根据公式求电阻;
(2)根据公式求电功率。
29.(2023·锦州)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端;两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示:下列说法中正确的是(  )
A.定值电阻R2的阻值是10Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是3W D.滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流,
根据定值电阻的阻值不变,电流与电压成正比,图像是右侧的直线,
此时R2的阻值:,
再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,为0.6A,
则电源电压U=U'2=I2大R2=0.6A×10Ω=6V;
故A、B正确;
C.当切换开关时,滑动变阻器两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V;
滑动变阻接入电路的阻值,
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,灯泡的电压最大为3.5V,
滑动变阻器的电压U'1=U-UL=6V-3.5V=2.5V;
此时电路中的电流,即灯泡正常发光的电流IL=I'=0.5A
则灯泡的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.5A=1.75W;故C错误;
D.滑动变阻器R1的滑片在最右端时,灯泡的电压为1V,电流I″=0.2A,
变阻器两端的电压U″1=U-UL=6V-1V=5V;
滑动变阻器的最大值为,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)(2)闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器R1和R2串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流。首先根据定值电阻电流随电压的变化关系确定对应的图像,然后根据计算R2的阻值。
将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端,只有R2接入电路,此时电流最大,根据U=U'2=I2大R2计算电源电压。
(3)当切换开关时,根据U1=U-U2计算变阻器两端的电压,再根据计算变阻器接入的阻值。
闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路中的电流,从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,根据图像确定此时灯泡的电压。再根据U'1=U-UL=计算变阻器两端的电压,根据计算通过电路的电流,也就是灯泡的额定电流。最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率。
(4)滑动变阻器R1的滑片在最右端时,根据图像确定此时灯泡的电压和电流,根据U″1=U-UL计算变阻器的电压,最后根据计算变阻器的最大阻值。
30.(2023·重庆模拟)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯L正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.图乙中的曲线1为电流表示数与电压表V1的关系
B.电源电压为4V
C.小灯泡电功率的变化量为1W
D.灯泡正常工作时,整个电路通电1min消耗的电能为1.35J
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】根据甲图可知,灯泡L和滑动变阻器串联,V1测灯泡两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压。
A.当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻减小,电源电压不变,电路电流增大。灯泡电阻不变,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大。电源电压不变,根据U总=UL+U变可知,滑动变阻器两端的电压变小。那么图乙中的曲线2符合电流表示数与电压表V1示数的关系,曲线1符合电流表示数与电压表V2示数的关系,故A错误;
B.由图乙可知,当电流最小时0.1A,对应两表的电压分别为0.5V和4V,电源电压就为:U总=UL+U变=0.5V+4V=4.5V,故B错误;
C.当滑片P在最右端时,此时变阻器的阻值最大,而电流最小,
那么灯泡的最小功率为:P1=U1I1=0.5V×0.1A=0.05W,
当滑片P滑至灯L正常发光的位置时,此时电流为0.3A,
小灯泡的功率为:P2=U2I2=(4.5V-1V)×0.3A=1.05W,
小灯泡电功率的变化量为:ΔP=P2-P1=1.05W-0.05W=1W,故C正确;
D.灯泡正常工作时,整个电路通电1min消耗的电能为:W总=UIt=4.5V×0.3A×60s=81J,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据欧姆定律,结合串联电路电压规律确定两个电压表的示数随电流的变化规律即可;
B.从图像中找到同一电流下两个电压表的示数,然后根据U总=UL+U变计算电源电压;
C.根据图像,分别确定电路的最大电流和最小电流,根据P=UI计算灯泡的功率,最后相减即可;
D.根据W=UIt计算电流通过电路做的功。
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