2023-2024学年苏科版九年级物理第十五周周末培优练习
(15.1电能表与电功+15.2电功率第1课时)
( 时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(每小题2分 共24分)
1.如图所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( )
第1题图 第2题图
2.如图所示分别是小丽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.小丽家家庭电路中的干路电流长时间不得超过40A
B.小丽家上个月消耗的电能为101.1kW.h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
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
3.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表.小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确,于是他将某用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作5 min消耗0.055 kW·h电能后,电能表的转盘正好转了110 r,则该电能表每千瓦时的实际转数应是( )
A.2400 r B.2000 r C.1500 r D.1200 r
4.5G手机能够传输高质量视频图象,功能要比4G更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某5G手机的主要参数,该手机正常通话10min,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
5G手机 6.5英寸2400×1080像素 3.7V4000mA·h锂电池 6400万像素 400mA
A.53280J B.888000J C.888J D.14.8J
5.如图所示,导体A、B是由同种材料制成的,A和B等长,但A比B的横截面积大.当开关S闭合后,在相同的时间内,下列叙述正确的是( )
A.电流通过A、B所做的功WA>WB B.电流通过A、B所做的功WAC.电流通过A、B所做的功WA=WB D.无法比较电流通过A、B时所做的电功的大小
第5题图 第6题图
6.现有两个定值电阻R1和R2(R1<R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U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. W甲>W乙>W丙>W丁 B. W乙>W丙>W丁>W甲
C. W甲>W丙>W丁>W乙 D. W丙>W丁>W乙>W甲
7.一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15 000 kW h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1 500 W的,也就是1.5 kW,这个厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电功
8.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为 0.8 A,此时,电阻R1和R2消耗的电功率之比是( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶4 D.4∶1
第8题图 第9题图
9.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则电源电压和电路消耗的总功率分别是( )
A.4.5 V 1.8 W B.2.5 V 1.0 W C.4.5 V 1.0 W D.2.0 V 0.8 W
10.如图所示的电路中,电源电压和的阻值均保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变小,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
D.电路的总功率变大
第10题图 第11题图 第12题图
11.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变)。电流表量程为“0~0.6A”,在保证电路元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的灯丝电阻为 5Ω
B.该电路功率变化范围是 1.35W~2.7W
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 4~20Ω
D.电流表最大示数为 0.6A
12.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数的变化范围为0.2A~0.5A B.滑动变阻器R2接入阻值为2Ω~20Ω
C.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W D.电路消耗的最大总功率为3.6W
二.填空题(共36分)
13.家庭电路中电子式电能表的表盘上标有“3200 imp/(kW·h)”字样.将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作12 min,电能表指示灯闪烁了320次,上述时间内该电热棒消耗的电能为 J,它的额定功率为 W,它正常工作时的电阻是 Ω.
14.有一个标有“8V 4W”的小灯泡,如果接在12V的电源上,必须 联一个阻值为 Ω的电阻才能使小灯泡正常发光,此时在这个电阻上消耗的电功率是 W。
15.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,电压表V的示数_______,电流表A的示数_______,电路的总功率_______(以上三空均选填“变小”、“变大”或“不变”)。
第15题图 第16题图 第17题图
17.2022年我市空气质量优良天数达293天,监测大气污染物浓度的电路如图甲所示,R为气敏电阻,其材料一般为______(填“半导体”或“超导体”),气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示,污染物浓度增大时,监测仪表读数变大,该表应为图甲中______表,此过程中电路总功率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
18.如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路,S为温控开关,当S接a时电路中的电流为5A;当S接b时电路消耗的电功率为22W,则R1的电阻为______Ω;高温挡时电路消耗的电功率为______W;在低温挡工作10s,电流通过R2所做的功为______J。
第18题图 第19题图 第20题图 第21题图
19.如图所示是小明家的电能表,其示数为______kw·h。用1度电,它的转盘转过______转,小明关闭家中其他用电器,让电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转,则这段时间电钣锅消耗电能为______kW·h。
20.如图甲所示电路,电源电压不变,。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表的示数逐渐______(选填“变大”或“变小”);电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则电源电压是______V;当滑片P在a端时,通电1min,电流通过R2产生的热量是______J。
21.甲、乙两地相距50km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为了确定短路的位置,检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。电压表应接到图中的______位置(选填“AB”或“BC”)。电压表连接正确后,若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A,短路位置到甲地的距离为_______.若测量用时为10s,求输电导线上消耗的电能是_________.
22.如图甲所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,现将灯泡L与阻值为10 Ω的电阻R连入图乙所示电路,闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.3 A,则它的功率为 W,此时定值电阻R的电功率是 W,通电10 min,整个电路消耗的电能为 J。
第22题图 第23题图 第24题图
22.电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车,给电动车充电时,充电器将220 V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压,现在,株洲市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 (选填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为48 V,输出电流为2.5 A,则它的输出功率是 W;若当地的商用电价为1元/(kW·h),那么充电6 h的用电成本至少是 元。
24.如图(a)所示电路中,R1=10Ω,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R2两端电压为______V,通过R1电流为______A,电路通电后的总功率为______W。
三、解答题(40分)
25.(6分)电功大小与电流、电压、通电时间都有关.用如图所示装置探究电功大小的影响因素,请回答以下问题:
(1)该装置可用来探究电功与________(选填“电压”或“电流”)的关系,因为两灯泡串联,控制了________相等这一条件.
(2)根据____________________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少,在实验中,两灯泡规格应________(选填“相同”或“不相同”).
(3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大,这说明在电流相同、通电时间相同时,________越大,电流做的功也就越多.
第25题图 第26题图
26.(6分)在如图所示的“探究影响电流做功的因素”的实验中:
(1)通过比较____________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少。
(2)利用图甲中的电路可以得到结论:__________和________相同时,________越大,电流做的功越多。
(3)利用图乙中的电路可以得到结论:__________和________相同时,________越大,电流做的功越多。
27.(9分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24 V 12 W”字样.开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1 A,电压表的示数为12 V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡L1的额定功率.
(2)灯泡L2的电阻.
(3)当开关S1、S2都闭合时,灯泡L1和L2的总功率.
28.(9分)在如图甲所示电路中,电源电压恒为9 V,小灯泡L的额定电压为6 V,通过小灯泡L的电流I与小灯泡两端的电压U的关系如图乙所示,求:
(1)小灯泡的额定功率.
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值.
(3)当电压表示数为5 V时,小灯泡L的实际功率是多少.
29.(10分)阅读短文,回答问题:
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒(如图甲所示)。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪,若检测到人体温度异常,机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪,将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时,机器人会主动寻找充电器充电,电池在充电时相当于用电器,在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路,报警器电阻不计,热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数:
电池充电电压 20V 电池工作电压 18V
电池容量 4000mAh 行进速度 0.3~0.6m/s
报警电流 ≥30mA 底座与地接触面积 30cm2
满载时消毒液质量 10kg 空载净重 20kg
(1)机器人在消毒时,我们能闻到消毒液的味道,说明 ;
(2)机器人满载消毒液静止在水平地面时对地面的压强是 Pa(g取10N/kg);
(3)机器人电量不足时,它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进,在匀速直线前进的过程中,机器人受到 对平衡力,如果它距离充电器72m,则到达充电器需要 min;
(4)以下机器人工作的原理中正确的是 ____(单选题);
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小虚像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时,其动能不变
D.红外线是电磁波大家族的一员,相对于可见光,它的频率较低,但波长更长
(5)机器人电池充满电时,储存的电能是 J;
教师样卷
一.选择题(每小题2分 共24分)
1.如图所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( B )
第1题图 第2题图
2.如图所示分别是小丽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( C )
A.小丽家家庭电路中的干路电流长时间不得超过40A
B.小丽家上个月消耗的电能为101.1kW.h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
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
3.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表.小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确,于是他将某用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作5 min消耗0.055 kW·h电能后,电能表的转盘正好转了110 r,则该电能表每千瓦时的实际转数应是( B )
A.2400 r B.2000 r C.1500 r D.1200 r
4.5G手机能够传输高质量视频图象,功能要比4G更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某5G手机的主要参数,该手机正常通话10min,消耗的电能是( C )
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
5G手机 6.5英寸2400×1080像素 3.7V4000mA·h锂电池 6400万像素 400mA
A.53280J B.888000J C.888J D.14.8J
5.如图所示,导体A、B是由同种材料制成的,A和B等长,但A比B的横截面积大.当开关S闭合后,在相同的时间内,下列叙述正确的是( B )
A.电流通过A、B所做的功WA>WB B.电流通过A、B所做的功WAC.电流通过A、B所做的功WA=WB D.无法比较电流通过A、B时所做的电功的大小
第5题图 第6题图
6.现有两个定值电阻R1和R2(R1<R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U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( B )
A. W甲>W乙>W丙>W丁 B. W乙>W丙>W丁>W甲
C. W甲>W丙>W丁>W乙 D. W丙>W丁>W乙>W甲
7.一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15 000 kW h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1 500 W的,也就是1.5 kW,这个厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和(C)
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电功
8.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为 0.8 A,此时,电阻R1和R2消耗的电功率之比是( B )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶4 D.4∶1
第8题图 第9题图
9.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则电源电压和电路消耗的总功率分别是( A )
A.4.5 V 1.8 W B.2.5 V 1.0 W C.4.5 V 1.0 W D.2.0 V 0.8 W
10.如图所示的电路中,电源电压和的阻值均保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中,下列说法正确的是( C )
A.电流表A1的示数变小,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
D.电路的总功率变大
解:由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表A测R2支路的电流,电流表A2测干路上的电流。A.当滑动变阻器滑片P向左移动时,电源电压不变,即电压表V示数不变,R1电阻不变,那么通过R1的电流不变,即A1示数不变,故A错误;B.滑片P向左移动,电源电压不变,总电阻增大,干路电流减小, 即A2示数减小,故B错误;C.R1与R2并联, A1示数不变,V示数不变,那么电压表V示数与电流表A1示数比值不变,故C正确;D.电源电压不变,干路电流减小,由P=UI可知,电路的总功率变小,故D错误。故选C。
第10题图 第11题图 第12题图
11.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变)。电流表量程为“0~0.6A”,在保证电路元件安全的情况下,下列说法正确的是( A )
A.小灯泡的灯丝电阻为 5Ω
B.该电路功率变化范围是 1.35W~2.7W
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 4~20Ω
D.电流表最大示数为 0.6A
解:A.由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流IL===0.5A由I=可得,灯泡的电阻RL===5Ω故A正确;D.因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A
即电流表最大示数为0.5A,故D错误;B.此时电路的总功率最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的最大电功率P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W电路中的总电阻R总===9Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑小=R总﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω当电压表的示数最大U滑=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路的总功率最小,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UL′=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V电路中的电流I小===0.3A电路消耗的最小功率P小=UI小=4.5V×0.3A=1.35W所以,该电路功率变化范围是1.35W~2.25W,故B错误;C.滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑大===10Ω。所以,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω,故C错误。故选A。
12.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中正确的是( C )
A.电流表示数的变化范围为0.2A~0.5A B.滑动变阻器R2接入阻值为2Ω~20Ω
C.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W D.电路消耗的最大总功率为3.6W
解:由电路图知,定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中,电压表测R1两端的电压,电流表电路中的电流。ABD.电压表所用为0~3V的量程,则定值电阻R1两端的最大电压为3V,此时电路中的电流没超过电流表的量程,所以电路中的最大电流,即电流表最大示数为0.3A。此时电路中的阻值最小为滑动变阻器接入电路的阻值最小为Rmin=R-R1=20Ω-10Ω=10Ω由P=UI知,电路消耗的最大总功率P=UImax=6V×0.3A=1.8W当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小为
那么电流表的示数变化范围为0.2A~0.3A,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω~20Ω,故ABD错误;C.滑动变阻器的电功率
所以当R1=R2时,变阻器的功率最大为P2=Imax2Rmin=(0.3A)2×10Ω=0.9WC正确。选C。
二.填空题(共36分)
13.家庭电路中电子式电能表的表盘上标有“3200 imp/(kW·h)”字样.将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作12 min,电能表指示灯闪烁了320次,上述时间内该电热棒消耗的电能为 J,它的额定功率为 W,它正常工作时的电阻是 Ω.
【答案】3.6×105 500 96.8
14.有一个标有“8V 4W”的小灯泡,如果接在12V的电源上,必须 联一个阻值为 Ω的电阻才能使小灯泡正常发光,此时在这个电阻上消耗的电功率是 W。
【答案】 串 8 2
15.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,电压表V的示数_______,电流表A的示数_______,电路的总功率_______(以上三空均选填“变小”、“变大”或“不变”)。
【答案】不变 变小 变小
第15题图 第16题图 第17题图
17.2022年我市空气质量优良天数达293天,监测大气污染物浓度的电路如图甲所示,R为气敏电阻,其材料一般为______(填“半导体”或“超导体”),气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示,污染物浓度增大时,监测仪表读数变大,该表应为图甲中______表,此过程中电路总功率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】半导体 电流 变大
18.如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路,S为温控开关,当S接a时电路中的电流为5A;当S接b时电路消耗的电功率为22W,则R1的电阻为______Ω;高温挡时电路消耗的电功率为______W;在低温挡工作10s,电流通过R2所做的功为______J。
【答案】44 1100 215.6
第18题图 第19题图 第20题图 第21题图
19.如图所示是小明家的电能表,其示数为______kw·h。用1度电,它的转盘转过______转,小明关闭家中其他用电器,让电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转,则这段时间电钣锅消耗电能为______kW·h。
【答案】 1123.4 2500 0.2
20.如图甲所示电路,电源电压不变,。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表的示数逐渐______(选填“变大”或“变小”);电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则电源电压是______V;当滑片P在a端时,通电1min,电流通过R2产生的热量是______J。
【答案】变大 6 48
21.甲、乙两地相距50km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为了确定短路的位置,检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。电压表应接到图中的______位置(选填“AB”或“BC”)。电压表连接正确后,若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A,短路位置到甲地的距离为_______.若测量用时为10s,求输电导线上消耗的电能是_________.
【答案】AB 20km 20J
22.如图甲所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,现将灯泡L与阻值为10 Ω的电阻R连入图乙所示电路,闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.3 A,则它的功率为 W,此时定值电阻R的电功率是 W,通电10 min,整个电路消耗的电能为 J。
【答案】.1.8 3.6 3240
第22题图 第23题图 第24题图
22.电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车,给电动车充电时,充电器将220 V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压,现在,株洲市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 (选填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为48 V,输出电流为2.5 A,则它的输出功率是 W;若当地的商用电价为1元/(kW·h),那么充电6 h的用电成本至少是 元。
【答案】并联 120 0.72
24.如图(a)所示电路中,R1=10Ω,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R2两端电压为______V,通过R1电流为______A,电路通电后的总功率为______W。
【答案】 1.8 0.72 6.48
解:闭合开关,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压;根据串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数应大于电压表V2的示数;因为两电压表指针位置相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV1=9V,则电源电压U=Uv1=9V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数Uv2=1.8V,则电阻R2两端电压为1.8V。R1两端的电压通过R1的电流 ;电路通电后的总功率
三、解答题(40分)
25.(6分)电功大小与电流、电压、通电时间都有关.用如图所示装置探究电功大小的影响因素,请回答以下问题:
(1)该装置可用来探究电功与________(选填“电压”或“电流”)的关系,因为两灯泡串联,控制了________相等这一条件.
(2)根据____________________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少,在实验中,两灯泡规格应________(选填“相同”或“不相同”).
(3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大,这说明在电流相同、通电时间相同时,________越大,电流做的功也就越多.
【答案】(1)电压 电流(2)灯泡的亮度 不相同 (3)电压
第25题图 第26题图
26.(6分)在如图所示的“探究影响电流做功的因素”的实验中:
(1)通过比较____________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少。
(2)利用图甲中的电路可以得到结论:__________和________相同时,________越大,电流做的功越多。
(3)利用图乙中的电路可以得到结论:__________和________相同时,________越大,电流做的功越多。
【答案】(1)灯泡的亮度(2)通电时间 电流 电压(3)通电时间 电压 电流
27.(9分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24 V 12 W”字样.开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1 A,电压表的示数为12 V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡L1的额定功率.
(2)灯泡L2的电阻.
(3)当开关S1、S2都闭合时,灯泡L1和L2的总功率.
解:(1)开关S1闭合、S2断开时,电路为L1的基本电路,灯泡L1正常发光,则U额1=U=12 V,I额1=I=1 A,则灯泡L1的额定功率为P额1=U额1I额1=12 V×1 A=12 W.
(2)灯泡L2的电阻:R2===48 Ω.
(3)当开关S1、S2都闭合时,两灯泡并联,此时通过L1的电流仍为1 A,通过L2的电流:I2===0.25 A;所以干路中的电流:I′=I额1+I2=1 A+0.25 A=1.25 A;L1与L2的总功率:P=UI′=12 V×1.25 A=15 W.
28.(9分)在如图甲所示电路中,电源电压恒为9 V,小灯泡L的额定电压为6 V,通过小灯泡L的电流I与小灯泡两端的电压U的关系如图乙所示,求:
(1)小灯泡的额定功率.
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值.
(3)当电压表示数为5 V时,小灯泡L的实际功率是多少.
解:(1)由题知小灯泡的额定电压:U额=6 V,由图像可知,电压为6 V时通过灯泡的电流:I额=0.5 A,所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=6 V×0.5 A=3 W.
(2)由图甲可知,L与R串联,所以小灯泡正常发光时,UR=U-U额=9 V-6 V=3 V,IR=I额=0.5 A,根据I=,此时滑动变阻器接入电路的阻值:R===6 Ω.
(3)由图甲可知,电压表测滑动变阻器两端电压,所以小灯泡的实际电压:UL′=U-UR′=9 V-5 V=4 V,由图乙可知此时通过灯泡的电流IL′=0.4 A,所以小灯泡的实际功率:P′=UL′IL′=4 V×0.4 A=1.6 W.
29.(10分)阅读短文,回答问题:
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒(如图甲所示)。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪,若检测到人体温度异常,机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪,将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时,机器人会主动寻找充电器充电,电池在充电时相当于用电器,在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路,报警器电阻不计,热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数:
电池充电电压 20V 电池工作电压 18V
电池容量 4000mAh 行进速度 0.3~0.6m/s
报警电流 ≥30mA 底座与地接触面积 30cm2
满载时消毒液质量 10kg 空载净重 20kg
(1)机器人在消毒时,我们能闻到消毒液的味道,说明 ;
(2)机器人满载消毒液静止在水平地面时对地面的压强是 Pa(g取10N/kg);
(3)机器人电量不足时,它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进,在匀速直线前进的过程中,机器人受到 对平衡力,如果它距离充电器72m,则到达充电器需要 min;
(4)以下机器人工作的原理中正确的是 ____(单选题);
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小虚像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时,其动能不变
D.红外线是电磁波大家族的一员,相对于可见光,它的频率较低,但波长更长
(5)机器人电池充满电时,储存的电能是 J;
【答案】(1)分子在做无规则运动(2)1×105 (3)2;2 (4)D (5)2.592×105