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电能和电功率经典选题
电能表
徐家新换了一种电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈,电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
先关闭家里其他用电器,只让微波炉以“高火档”工作,从电能表红灯闪烁开始计时,当电能表的二极管闪烁360次时,所用的时间为6 min,则微波炉的电功率为 W;
(2)若上月底抄表读数如图所示,本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18
min,则本月底抄表读数至少为 ;
(3)该电能表 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
(1)1000(2)2517.6(3)能
灯泡的亮暗程度
两个灯泡L1和L2额定电压均为6V,将两灯串联后接入电路中,接通后发现L2要亮一些,则下列判断正确的是( D )
A.L1的电阻比L2大
B.串联时L1两端电压比L2大
C.L2的额定功率比L1大
D.若两灯并联,通过L1的电流比L2大
将标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯并联起来,接到220V的电源上,则( A )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4,按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中,四只灯泡工作时最亮的是( C )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
简单计算
把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是( A )
A.6J B.30J
C.36J D.60J
有两个灯泡,L1标有“6V 3W”的字样,L2没有标记,测得L2电阻为6Ω,把它们串联在电路中,两灯均正常发光,那么该电路两端电压和L2的电功率分别是( B )
A.9V,3W B.9V,1.5W C.12V,3W D.12V,1.5W
国产某品牌手机配置“3.7V 4000mA/h”大容量电池,采用“超级快充”技术,极大方便了人们的使用。
(1)电池充满电后,储存的电能是 J。
(2)如图所示的两个充电器,甲标注“输出5V 1A”,乙标注“输出5A 4.5A”,其中 (填“甲”或“乙”)是快速充电器。
(1)53280(2)乙
如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被 ,此时灯泡L的电功率为9W。S1闭合、S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为 W。
短路;2
图像问题
现有R1、R2两个电阻,它们的U-I关系图象分别如图甲、图乙所示,将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端,下列说法正确的是( A )
A.该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B.通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C.电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D.电阻R1与电阻R2的电功率相等
如图所示是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法正确的是( C )
A.甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图(图乙)。下列说法错误的是( D )
A.电源电压为16V
B.R=R0=8Ω时,R的功率最大
C.虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D.当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率为5W
如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是( B )
A. 当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20W
B.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2的功率为8W
C.当通过L2的电流为0.45A时,其1分钟消耗的电能为4320J
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1的功率为66W
小科用如图所示的电路进行实验,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P从变阻器R的一端逐渐移到某位置的过程中,小科多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R的P-I图像,实验中电流表和电压表均安全。
(1)滑动变阻器的最大阻值为 Ω, 电源电压是 V。
(2)求出图中最高点A点的纵坐标为 W。
(1)20;12(2)9
如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中 (填“dc”或“ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
(1)dc(2)36
比例问题
甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1,则甲、乙的电流之比为( C )
A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2
如图所示是探究串联电路电流、电压的特点时的电路图,电源的电压为 12 V,闭合开关,电压表的示数为 5 V,L1、L2 的电压分别为 U1 和 U2(I、R、P 同理),下列正确的是( D )
A.U1∶U2=5∶7 B.I1∶I2=7∶5 C.R1∶R2=5∶7 D.P1∶P2=7∶5
如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合,S1断开时,甲、乙两表为电流表,示数之比为2:3,则R1和R2消耗的功率P1:P2为( C )
A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.2:1
范围问题
小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( C )
A.电流表示数的变化范围是0~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
如图,电源电压18 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V ,3 W”字样,灯丝电阻保持恒定不变,要求两电表示数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法正确的是( D )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大
B.当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V
C.该电路的最大功率是10.8W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24欧~6欧
如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中。电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断不正确的是( B )。
A.R0的阻值是10Ω B.R0的最小功率是3.2W
C.电路的最大总功率是25.6W D.滑动变阻器的最大阻值是70Ω
如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样,R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。只闭合开关S2时,电压表的示数为2V。若闭合所有开关,在不损坏各电路元件的情况下,移动滑片,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3:1。则下列说法正确的是( C )
A.小灯泡R1的阻值为20Ω
B.电源电压为9V
C.若闭合所有开关时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~30Ω
D.若只闭合开关S3,小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W~0.9W
极值问题
如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是( D )
A.图线A是电阻R1的I-U关系图象
B.电源电压为14V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D.R1消耗的最大功率是16.2W
如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U—I图像如图乙所示,则( D )
A.电源电压为20V
B.EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.整个电路的最大功率为14.4W
如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是( D )
A.电源电压为4V B.R1的阻值30Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值10Ω D.电路总功率最小值1.2W
如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( D )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.电路的最大电功率是2.5W
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω
D.电流表的示数变化范围是0.1~0.25A
动态分析
如图所示的电路中,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时,则( C )
电流表的示数增大
电压表的示数减小
C.R1的电功率一定减小
D.R2的电功率一定增大
图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源的电压是2V,则下列结论错误的是( C )
A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1W
B.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A
C.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W
D.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( D )
A.R1阻值为1.8Ω
B.电路消耗的最小功率为0.2W
C.当Rp总阻值的3/5接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为5:6
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为2:1
小灯泡电功率
在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干,部分实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像,若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上,则电路消耗的总功率为 W。
(4)若用第(2)题中所测得数据算出灯泡的电阻RL,再根据P=U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
1)(2)B(3)0.6(4)偏大
小科准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器
材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、导线若 干、滑动变阻器两只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A)。
(1)小科在正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的 故障可能是. ;
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(2)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图甲所示,则此时通过 小灯泡的电流是. A;
(3)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器. ;(选填“R1”或“R2”)
(4)小科根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙), 则小灯泡的额定功率为 W。
(1)B(2)0.14(3)R2(4)0.625
在”测小灯泡额定功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关和导线若干,另有标有:“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整;
(2)本实验选择的滑动变阻器是 (填”R1”或”R2”);
(3)若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图乙、丙是两种不同方案的电路图,则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A.两种方案都能 B.两种方案都不能
C.乙方案能,丙方案不能 D.乙方案不能,丙方案能
(1)(2)R1(3)B
在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V),王强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知)。具体步骤如下:
①按如图所示的电路连接好电路;
②开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻RL= (请你用所测的量表示),再根据 ,计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是 。
要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为 。
;电灯未在额定电压下工作,灯丝的温度变化引起电阻的变化;开关S拔到位置1,移动滑片P直到电流表示数I1=U0/R=(3.8V/R) 为止
焦耳定律
某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中,按图甲所示连接电路。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数I,通电一段时间,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为2I,当通电时间与步骤②相同时,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4,实验数据如表。
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶(RA=10欧) B烧瓶(RB=20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同? 。
(3)小明认为:只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系: 。
(1)0.24(2)电流和通电时间(3)Δh3>Δh2
电动机
如图所示,电阻R和电动机串联接到电路中,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有( A )
A.W1<W2 Q1=Q2 B.W1=W2 Q1=Q2
C.W1=W2 Q1>Q2 D.W1<W2 Q1<Q2
如图所示,当开关闭合时,电路中的电流为1A,电压表V2的示数是10V,定值电阻R的阻值为4Ω,电动机M的线圈电阻为1Ω,不计摩擦,下列说法不正确的是( C )
A.电压表V1的示数为6V
B.电路消耗的功率是10W
C.通电一分钟电流通过电动机产生的热量是240J
D.通电一分钟电动机产生的机械能是300J
某一用直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量为50kg,电源电压为110V,不计电源电阻及各处摩擦。当电动机转动,使物体以0.9m/s的速度匀速上升时,电路中的电流大小为5A。则电动机线圈的电阻大小为( D )
A.22Ω B.11Ω C.16Ω D.4Ω
如图是小科研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。小科先抓住转轴(防止电动机转动),合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。请你回答:
(1)电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为 (用符号表达)。
(2)电动机转动时,电路中电流做的功 电路中产生的热量(填“>”、“<”或“=”)。
(3)电动机转动后小灯泡的亮度会变 (填“暗”或“亮”)。
(1)(2)>(3)暗
档位问题
小科想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路,分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是( C )
A.图甲中,当开关S闭合、S1断开时,此时处于低温挡工作状态
B.图甲中,当开关S闭合、S1闭合时,此时处于高温挡工作状态
C.图乙中,若电源电压为24伏,要实现电阻R3的发热电功率为120瓦,则R3阻值为5欧
D.图乙中,暖风机高温挡总功率为200瓦,在高温挡工作1分钟,暖风机消耗电能1.2×104焦
智能家居带给我们健康、舒适的生活,如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示,电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝,单刀双掷开关S2;可接a或b,再通过开关S1的通断,实现“高、中、低"三种温档的调节,其中低温档的功率为20瓦,电阻R1为1210欧。
(1)座圈加热时,把电能转化为 能;
(2)当开关S1闭合、S2接a时,该座圈的电路相当于下列选项中的 ;
(3)1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时?
(4)该座圈处于中温档工作时的电功率为多少?
(1)内(或热)
(2)C
(3)解;P=20W=0.02kW
t=W/P=1kW·h/0.02kW=50h
(4)解:解:低温档时,R1和R2是串联的
R总=U2/P低=(220V)2/20W=2420Ω
R1=R总-R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
中温档时,电路中只有电阻R2工作
P中=U2/R1= (220V)2/1210Ω=40W
某电热水器的内部有两根电阻管,R1标有“220V,1100W",R2标有“220V ”额定功率模糊不清,该电热水器的工作状态由开关S1和S2控制。当开关S1闭合,S2断开时,处于保温状态,功率为100W。当开关S1和S2都闭合时,处于加热状态,功率为1100W。
(1)下列四幅电路图中符合上述要求的是 .
(2)请求出R1的阻值.
(3)请求出R2的额定功率。
(1)C
(2)解:解:当开关S1、S2都闭合时,电路中只有R1工作,此时为加热状态
由 P= 得R1= = =44Ω
(3)解:解:当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,此时处于保温状态
所以R= = =484Ω
R2=R-R1=484Ω-44Ω=440Ω
P2= = =110W
答:R2的额定功率为110W.
如图甲所示为某型号室内加热器,有高温和低温两个挡位,额定电压为220V,高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W,简化电路如图乙所示。求:
(1)当开关S1、S2均闭合时,电加热器处于 (选填“高温挡”或“低温挡”)。
(2)电阻丝R1的阻值。
(3)在额定电压下,使用高温挡工作3h,电加热器产生的热量是多少?
(4)若该加热器在低温挡工作时,测得消耗的实际功率为810W,则实际电压是多少?
(1)高温挡
(2)当开关S1闭合,S2断开时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,电加热器处于低温挡;
由 可知R1的阻值:R1= =48.4Ω
(3)由 可可知,
使用高温档工作3h产生的热量为:Q=W=Pt=2200W×3×3600s=2.376×107J。
(4)由可知,该加热器在低温挡工作时,测得消耗的实际功率为810W,
该电路的实际电压:。
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电能和电功率经典选题
电能表
徐家新换了一种电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈,电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
先关闭家里其他用电器,只让微波炉以“高火档”工作,从电能表红灯闪烁开始计时,当电能表的二极管闪烁360次时,所用的时间为6 min,则微波炉的电功率为 W;
(2)若上月底抄表读数如图所示,本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18
min,则本月底抄表读数至少为 ;
(3)该电能表 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
灯泡的亮暗程度
两个灯泡L1和L2额定电压均为6V,将两灯串联后接入电路中,接通后发现L2要亮一些,则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2大
B.串联时L1两端电压比L2大
C.L2的额定功率比L1大
D.若两灯并联,通过L1的电流比L2大
将标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯并联起来,接到220V的电源上,则( )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4,按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中,四只灯泡工作时最亮的是( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
简单计算
把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是( )
A.6J B.30J
C.36J D.60J
有两个灯泡,L1标有“6V 3W”的字样,L2没有标记,测得L2电阻为6Ω,把它们串联在电路中,两灯均正常发光,那么该电路两端电压和L2的电功率分别是( )
A.9V,3W B.9V,1.5W C.12V,3W D.12V,1.5W
国产某品牌手机配置“3.7V 4000mA/h”大容量电池,采用“超级快充”技术,极大方便了人们的使用。
(1)电池充满电后,储存的电能是 J。
(2)如图所示的两个充电器,甲标注“输出5V 1A”,乙标注“输出5A 4.5A”,其中 (填“甲”或“乙”)是快速充电器。
如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被 ,此时灯泡L的电功率为9W。S1闭合、S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为 W。
图像问题
现有R1、R2两个电阻,它们的U-I关系图象分别如图甲、图乙所示,将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端,下列说法正确的是( )
A.该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B.通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C.电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D.电阻R1与电阻R2的电功率相等
如图所示是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图(图乙)。下列说法错误的是( )
A.电源电压为16V
B.R=R0=8Ω时,R的功率最大
C.虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D.当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率为5W
如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是( )
A. 当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20W
B.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2的功率为8W
C.当通过L2的电流为0.45A时,其1分钟消耗的电能为4320J
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1的功率为66W
小科用如图所示的电路进行实验,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P从变阻器R的一端逐渐移到某位置的过程中,小科多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R的P-I图像,实验中电流表和电压表均安全。
(1)滑动变阻器的最大阻值为 Ω, 电源电压是 V。
(2)求出图中最高点A点的纵坐标为 W。
如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中 (填“dc”或“ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
比例问题
甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1,则甲、乙的电流之比为( )
A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2
如图所示是探究串联电路电流、电压的特点时的电路图,电源的电压为 12 V,闭合开关,电压表的示数为 5 V,L1、L2 的电压分别为 U1 和 U2(I、R、P 同理),下列正确的是( )
A.U1∶U2=5∶7 B.I1∶I2=7∶5 C.R1∶R2=5∶7 D.P1∶P2=7∶5
如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合,S1断开时,甲、乙两表为电流表,示数之比为2:3,则R1和R2消耗的功率P1:P2为( )
A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.2:1
范围问题
小李用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数的变化范围是0~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
如图,电源电压18 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V ,3 W”字样,灯丝电阻保持恒定不变,要求两电表示数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大
B.当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V
C.该电路的最大功率是10.8W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24欧~6欧
如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中。电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断不正确的是( )。
A.R0的阻值是10Ω B.R0的最小功率是3.2W
C.电路的最大总功率是25.6W D.滑动变阻器的最大阻值是70Ω
如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样,R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。只闭合开关S2时,电压表的示数为2V。若闭合所有开关,在不损坏各电路元件的情况下,移动滑片,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3:1。则下列说法正确的是( )
A.小灯泡R1的阻值为20Ω
B.电源电压为9V
C.若闭合所有开关时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~30Ω
D.若只闭合开关S3,小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W~0.9W
极值问题
如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I-U关系图象
B.电源电压为14V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D.R1消耗的最大功率是16.2W
如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U—I图像如图乙所示,则( )
A.电源电压为20V
B.EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.整个电路的最大功率为14.4W
如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.R1的阻值30Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值10Ω D.电路总功率最小值1.2W
如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.电路的最大电功率是2.5W
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω
D.电流表的示数变化范围是0.1~0.25A
动态分析
如图所示的电路中,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时,则( )
电流表的示数增大
电压表的示数减小
C.R1的电功率一定减小
D.R2的电功率一定增大
图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源的电压是2V,则下列结论错误的是( )
A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1W
B.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A
C.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W
D.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( )
A.R1阻值为1.8Ω
B.电路消耗的最小功率为0.2W
C.当Rp总阻值的3/5接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为5:6
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为2:1
小灯泡电功率
在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干,部分实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像,若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上,则电路消耗的总功率为 W。
(4)若用第(2)题中所测得数据算出灯泡的电阻RL,再根据P=U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
小科准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器
材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、导线若 干、滑动变阻器两只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A)。
(1)小科在正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的 故障可能是. ;
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(2)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图甲所示,则此时通过 小灯泡的电流是. A;
(3)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器. ;(选填“R1”或“R2”)
(4)小科根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙), 则小灯泡的额定功率为 W。
在”测小灯泡额定功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关和导线若干,另有标有:“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整;
(2)本实验选择的滑动变阻器是 (填”R1”或”R2”);
(3)若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图乙、丙是两种不同方案的电路图,则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A.两种方案都能 B.两种方案都不能
C.乙方案能,丙方案不能 D.乙方案不能,丙方案能
在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V),王强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知)。具体步骤如下:
①按如图所示的电路连接好电路;
②开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻RL= (请你用所测的量表示),再根据 ,计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是 。
要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为 。
焦耳定律
某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中,按图甲所示连接电路。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数I,通电一段时间,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为2I,当通电时间与步骤②相同时,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4,实验数据如表。
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶(RA=10欧) B烧瓶(RB=20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同? 。
(3)小明认为:只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系: 。
(1)
电动机
如图所示,电阻R和电动机串联接到电路中,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有( )
A.W1<W2 Q1=Q2 B.W1=W2 Q1=Q2
C.W1=W2 Q1>Q2 D.W1<W2 Q1<Q2
如图所示,当开关闭合时,电路中的电流为1A,电压表V2的示数是10V,定值电阻R的阻值为4Ω,电动机M的线圈电阻为1Ω,不计摩擦,下列说法不正确的是( )
A.电压表V1的示数为6V
B.电路消耗的功率是10W
C.通电一分钟电流通过电动机产生的热量是240J
D.通电一分钟电动机产生的机械能是300J
某一用直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量为50kg,电源电压为110V,不计电源电阻及各处摩擦。当电动机转动,使物体以0.9m/s的速度匀速上升时,电路中的电流大小为5A。则电动机线圈的电阻大小为( )
A.22Ω B.11Ω C.16Ω D.4Ω
如图是小科研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。小科先抓住转轴(防止电动机转动),合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。请你回答:
(1)电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为 (用符号表达)。
(2)电动机转动时,电路中电流做的功 电路中产生的热量(填“>”、“<”或“=”)。
(3)电动机转动后小灯泡的亮度会变 (填“暗”或“亮”)。
档位问题
小科想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路,分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是( )
A.图甲中,当开关S闭合、S1断开时,此时处于低温挡工作状态
B.图甲中,当开关S闭合、S1闭合时,此时处于高温挡工作状态
C.图乙中,若电源电压为24伏,要实现电阻R3的发热电功率为120瓦,则R3阻值为5欧
D.图乙中,暖风机高温挡总功率为200瓦,在高温挡工作1分钟,暖风机消耗电能1.2×104焦
智能家居带给我们健康、舒适的生活,如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示,电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝,单刀双掷开关S2;可接a或b,再通过开关S1的通断,实现“高、中、低"三种温档的调节,其中低温档的功率为20瓦,电阻R1为1210欧。
(1)座圈加热时,把电能转化为 能;
(2)当开关S1闭合、S2接a时,该座圈的电路相当于下列选项中的 ;
(3)1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时?
(4)该座圈处于中温档工作时的电功率为多少?
某电热水器的内部有两根电阻管,R1标有“220V,1100W",R2标有“220V ”额定功率模糊不清,该电热水器的工作状态由开关S1和S2控制。当开关S1闭合,S2断开时,处于保温状态,功率为100W。当开关S1和S2都闭合时,处于加热状态,功率为1100W。
(1)下列四幅电路图中符合上述要求的是 .
(2)请求出R1的阻值.
(3)请求出R2的额定功率。
如图甲所示为某型号室内加热器,有高温和低温两个挡位,额定电压为220V,高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W,简化电路如图乙所示。求:
(1)当开关S1、S2均闭合时,电加热器处于 (选填“高温挡”或“低温挡”)。
(2)电阻丝R1的阻值。
(3)在额定电压下,使用高温挡工作3h,电加热器产生的热量是多少?
(4)若该加热器在低温挡工作时,测得消耗的实际功率为810W,则实际电压是多少?
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