华师大版科学九上期末专题复习:电功率(含答案)

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名称 华师大版科学九上期末专题复习:电功率(含答案)
格式 docx
文件大小 2.0MB
资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2024-01-05 15:51:48

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华师大版九上期末专题复习:电功率
一、单选题
1.已知,电源电压相同,闭合开关后消耗电功率最大的是(  )
A. B.
C. D.
2.如图所示,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2 Ω~20 Ω
B.电流表示数允许的变化范围为0.2 A~0.5 A
C.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4 W~0.9 W
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2 W~3 W
3.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
4.在图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片 P 由中点向右移动时,下列判断正确的是(  )
A.电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B.电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
D.电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
5.小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1小时内,消耗的电能为1.2千瓦·时,那么用这个电器是(  )
A.液晶电视机 B.台式计算机 C.家用空调 D.电冰箱
6.如图所示电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光。此过程中,下列不会发生的是(  )
A.灯泡逐渐变亮
B.电路的总功率逐渐变大
C.电压表V1的示数从0逐渐增大到额定电压
D.电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小
7.实验室有以下几种规格的小灯泡,均在其额定电压下工作,则亮度最大的是(  )
A.L1“3V,3W” B.L2“6V,2W”
C.L3“4V, 1W” D.L4“2.5V, 0.75W”
8.下列电器接在家庭电路中正常工作时,功率约为1200W的家用电器可能是(  )
A.白炽灯 B.空调 C.电视机 D.洗衣机
9.某家用电器正常工作的功率是10瓦,它可能是(  )
A.电风扇 B.空调 C.微波炉 D.节能灯
10.如图所示,电源电压为4.5V,定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”,电流表和电压表量程分别选择“0~0.6A”“0~3V”。闭合开关S,电路正常工作时,下列叙述正确的是(  )
A.电流表示数最大值为0.6A
B.电压表示数范围为1.5~3V
C.滑动变阻器的功率可达0.6W
D.滑动变阻器的阻值变化范围为5~10Ω
11.下列估算最接近实际的是(  )
A.自行车行驶速度约为4.2m/s
B.日光灯的额定功率约为400W
C.1张对折的报纸平铺在桌面上,对桌面的压强约为1000Pa
D.手托2只鸡蛋的力约为10N
12.a、b、c三盏灯分别标有“110V 60W”、“220V 60W”、“36V 60W”的字样,三盏灯都正常发光,比较它们的亮度(  )
A.a灯最亮 B.b灯最亮
C.c灯最亮 D.三盏灯一样亮
二、填空题
13.一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡,其中“2.5V"的意思是   。如果把它接入电压为2伏的电路中使用,测得通过它的电流为0.25安,则这只小灯泡的额定功率为   ,实际功率为   。
14.用电器正常工作时的电压叫   ,在此电压下工作时的功率叫   。用电器只有在   下才能正常工作。若加在它两端的电压偏低,它消耗的功率就   额定功率,用电器就不能正常工作。
三、实验探究题
15.在”测量小灯泡额定功率”实验中,同学们进行如下研究。
[实验器材]干电池3节,小灯泡(额定电压为3.8V、电阻约为15Ω),滑动变阻器(40Ω1A),电流表,电压表,开关,导线若干(所有器材均完好)
[实验方案]将量程为0~15V的电压表并联到小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,读出并记录电流表的示数。
(1)实验时若闭合开关,发现灯泡不亮,接下来最合理的操作是 ;
A.更换小灯泡
B.检查电路是否短路
C.观察电流表和电压表的示数
(2)当电压表读数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为    W;
(3) [实验反思]小金认为,电压表选用0~15V量程进行实验,因该量程下每一小格为0.5V,3.8V读数不够精确,导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0~3V的量程,将其并联到滑动变阻器两端,调节滑片使电压表示数为0.7V,即可减小误差。
[实验改进]
于是小金设计了如图丙所示电路图,电压表V1选用0~15V量程,电压表V2选用0~3V量程。进行实验,移动滑动变阻器滑片,得到三次实验数据记录如下表。
实验次数 小灯泡两端电压(V) 变阻器两端电压(V) 电流(A)
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
小金按反思后的思路,利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据,计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率   (选填”偏大”“偏小”或”相等”)。
[反思交流]小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。
带着这一疑问,继续探究……
16.图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路,小灯泡上标有“3.8V”字样。
(1)测小灯泡电压的电压表有“0-3V”、“0-15V”两个量程,小宁的哥哥正确选用了“   ”量程。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为   。
(3)小宁发现,与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比,哥哥的实验电路多了一根导线这根导线是   。(用图甲中导线旁的字母表示)
17.小秀做“测定小灯泡电功率”的实验时,连接的实物图如图甲所示,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线替代导线,将实物图连接完整。   。
(2)实验过程中,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,小灯泡的额定功率为   W。
(3)实验后,小秀觉得还可以通过调节变阻器滑片,改变通过小灯泡中的电流来探究小灯泡的电功率与电流的关系。你觉得小秀的想法是否正确 并说明原因。   。
18.小科利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡的功率”的实验。
(1)他用一个额定电压为2.5V的小灯泡替换原电路中的电阻R。连接好电路并闭合开关,发现小灯泡不亮。这时小科观察到电压表没示数,电流表有示数,则电路的故障可能是   。
(2)排除故障后,小科完成了小灯泡在额定电压下工作时的实验记录,按实验设计,他还应该测量小灯泡在不同电压下工作时的功率。为测量小灯泡两端电压高于其额定电压20%时的电功率,他应将小灯泡两端电压调到相应大小,此时电流表指针的位置如图乙所示,则小灯泡的实际功率为   W。
(3)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡电阻变化了ΔR2,则|ΔR1|   |ΔR2|(填“>”“<”或“=”)
19.用如图甲电路测量一个额定电压2.5V灯泡的额定功率,请你帮助完成实验。
次数 电压U/V 电流I/A
1 1.5 0.22
2 2.0 0.26
3 2.5 0.30
(1)根据图甲的电路图,完成图乙中电路的连接;(  )
(2)实验测得数据如表所示,则完成第1次实验后,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“左”或“右”)调节,才能获得第2组实验数据;此灯泡的额定功率为   ;
(3)若将小灯泡L换成一个阻值未知(约为10Ω)的定值电阻R,其他器材不变,还能完成的实验有   。
①测量定值电阻R的阻值大小
②探究当电压一定时,导体中电流与电阻的关系
③探究当电阻一定时,导体中电流与电压的关系
20.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小金所用电源电压恒为3V,小灯泡的额定。电压为2.5V。
(1)小金检查电路连接无误后闭合开关,发现两表指针处于如图乙所示的位置,可能发生的故障为   。
(2)某次实验中,小金观察到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向   端(选填“A”或“B”)移动滑片,同时视线应注意观察电压表的示数。
(3)当灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示(0-0.6A量程),则小灯泡的额定功率是   W。
21.为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系,小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内,外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏,R光敏的阻值随光照的增强而减小,R2是保护电阻。连接电路后,闭合开关S1和S2,移动滑片调节灯L两端电压,记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
(1)闭合S1前,应先将滑片移至最   (选填”左”或”右”)端。
(2)该实验通过观察   来体现灯泡 L的亮度变化。
(3)实验中灯L的额定功率为   瓦。
(4)通过数据分析,得出的实验结论是   。
22.小科进行了“测量小灯泡电功率”的实验,现提供的器材有:电压恒定为6V的电源、额定电压为4.5V的小灯泡、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请将图甲补充完整(要求开关闭合后,滑片在最右端时滑动变阻器阻值最大)。
(2)小科连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的最合理操作是 。
A.将电源正负极对调
B.检查电路是否断路,看开关是否接触不良
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)正确连接电路后,小科进行实验,记录实验数据并在电流-电压图像中描点,得到滑动变阻器电流与电压的关系,如图乙所示。由此可知,小灯泡的额定功率为   瓦。
(4)当小灯泡两端电压恰好为额定电压U0时,功率为P0,某次测量中小灯泡两端电压U1=U0,小科计算得P1=P0,但实际P1>P0,理由是   
23.小缙设计了如图所示电路和如下实验记录表来研究“小灯泡的亮度与电功率的关系”,电路中的电源由3节新干电池串联而成,小灯泡的额定电压为2.5V。
实验次数 电压 U/V 电流I/A 电功率P/W 待填
1 2.2 0.24    
2 2.5 0.26    
3 2.8 0.28    
(1)实验记录表除了记录电表示数和电功率外,还需要增加记录的内容是   ;
(2)在开关闭合前,将滑动变阻器的滑片放在阻值最大的一端,闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路可能的故障是   ,排除故障后测得如表所示数据,由表中数据可知小灯泡的额定功率为   W;
(3)小缙完成上述探究后,想利用如图电路图继续探究电功率与电流的关系。他能否完成,并说明理由。   。
24.为了测定小灯泡的电功率,小科利用电压恒为3伏的电源、合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
(1)请用笔画代替导线,将电路连接完整(滑动变阻器滑片向左移动,小灯泡变亮)。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某点,电压表的示数如图乙所示。为测得小灯泡的额定功率,小科接下去的操作是    。
(3)在滑动变阻器滑片移动过程中,若电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示,请判断随电流增大,滑动变阻器的功率大小变化是    。
25.某小组同学在研究电功率的影响因素的实验时,设计了如图所示实验和记录表
记录表(U=3V)
实验灯泡 灯泡L1 灯泡L2
电流大小/A    
▲    
(1)请根据设计的电路图推断,该实验研究的是   对电功率的影响。
(2)请将表格中的   处补充完整,
26.小明用图甲所示电路测量小灯泡电功率。电源电压为0-8伏可调,电流表(0~3A量程已损坏)、滑动变阻器R最大阻值为15欧,小灯泡的额定电流为0.3安。实验过程中,他调节电源电压和滑动变阻器的滑片,分别记录电流为0.32安、0.3安和0.25安时电源电压和电压表示数,整理三次数据如图乙所示。
(1)某次记录数据时,小明观察到电流表示数如图丙所示,其读数为   安。
(2)小灯泡的额定功率为   W。
(3) 分析图甲电路,小明认为第①次实验小灯泡的电功率可用图乙中阴影部分的面积来表示,其理由是   。
(4)小科换用6V的电压探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻,保持定值电阻电压为3V不变,多次更换阻值不同的定值电阻,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够安全、顺利地完成实验,更换的电阻阻值范围是   Ω
27.某小灯泡标有“2.5V”字样,未标出额定功率,小科所在的实验小组想测出它的额定功率。
(1)按图1方式连接好电路。小科刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不要之处。请你帮他指出:   
(2)改正错误后,为了测量小灯泡额定功率,闭合开关后,小科接下来的操作是应   ,此时电流表示数如图2所示;
(3)根据实验数据,实验小组计算出小灯泡的额定功率为   W。
28.小宁在光合作用实验中,要将叶片放在盛有酒精的小烧杯中,并对小烧杯进行水浴加热,使叶片褪色。他设计了如图甲的恒温控制器电路。电路有“加热“和“恒温“两种状态。闭合开关S,温控开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开,降温后再闭合,循环工作,起到调节温度作用。指示灯亮表示进入恒温状态,它的额定电压为110V,且亮起即正常工作。图中发热元件电阻阻值为48.4欧。
(1)将图乙中提供的电路接入甲图中“1”“2”“3”接线柱,符合要求的是    电路图。
(2)电路在加热状态时的功率是多少?
(3)若恒温控制器中水的质量为1kg,由于水自身散热等因素,恒温控制器的加热效率为70%。进入“恒温”状态后,水温每分钟下降6℃,要让水温维持在70℃~75℃之间,每“加热”和“恒温”为一个周期,则此周期多长时间?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
四、解答题
29.目前电动汽车的充电主要有两种方式:自带充电器充电和充电桩充电,某款电动汽车电池容量为20千瓦时,用自带充电器接入家庭电路进行充电。充电电流一般为16A,充满所需时间大约为8小时,若用充电桩为电动汽车充电,充电柱的输出电压为380V,充到80%的电量大约需要40分钟。
(1)用自带充电器充电功率是多少?效率是多少?
(2)若用充电桩充电的效率为80%,则充电桩的输出功率为多少?
30.冬奥会颁奖广场上,鲜艳的五星红旗在解放军三军仪仗队的手中冉冉升起。因现场温度较低,仪仗队队员手戴特殊手套(如图甲)。经查阅资料得知,这是一种手戴式加热手套,需要与充电宝配套方能使用。该手套有高温、低温两个挡位,其简化电路图和部分参数如图乙、丙所示。求:
额定电压 5V
低温功率 10W
R2阻值 5Ω
甲 乙
(1)开关S1,S2均闭合,该手套处于   挡;
(2)求R1的阻值;
(3)高温档时手套的功率时多少
(4)若配套充电宝额定容量为30W·h(指在30W功率下能工作1h)。充电宝充满一次电,能配合手套在低温状态下使用多少小时 (不计能量损失)
答案解析部分
1.C
知识点:欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
解析:根据公式P=UI=进行分析解答.
由图可知,R1和R2串联总电阻最大,R1和R2并联总电阻最小,电源电压不变,根据公式P=UI=可知,R1和R2串联后消耗电功率最小,R1和R2并联后消耗电功率最大,故ABD错误,C正确.故答案为C.
2.C
知识点:欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
解析:(1)根欧姆定律判断电流和电阻、电压之间的关系;
(2)根据P=UI判断电路消耗的功率。
解:A、R2的阻值最小时,也就是电流最大时,电压表的示数最大为3V,此时的电流为0.3A,电路的总电阻为20Ω,所以此时滑动变阻器的电阻为10Ω,所以A错;
B、当电压表示数最大时,此时的电流最大为I==0.3A,所以A错;
C、当电压表示数为3V时,电阻R1消耗的电功率最大为0.9W,当电压表示数最小时,也就是滑动变阻器的阻值最大时,此时电流I==0.2A,电压表的示数U=IR=0.2A×10Ω=2V,所以此时的电功率P=IR=2V×0.2A=0.4W,所以C正确;
D、电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W,所以D错。
故选C。
3.B
知识点:欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
解析:首先根据计算出L1的额定电流,然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流,接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压,跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率,最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
L1的额定电流;
串联电路中各处电流都相等,即I2=I1=0.5A;
则灯泡L2的实际电压为:U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V;
则电路的总电压为:U总=U1+U2=6V+3V=9V;
灯泡L2的实际功率:P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
4.D
知识点:欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
解析:首先识别电路的串并联关系,然后判断各个电表的测量值,最后利用欧姆定律和功率功率,对各个物理量进行分析判断即可。
灯泡L与变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测通过滑动变阻器的电流,
当滑片从中点向右移动时,变阻器的阻值变大,而总电压不变,根据公式可知,通过变阻器的电流变小,即电流表的示数变小;因为电压表测总电压,所以变阻器的电阻变化对电压表的示数没有影响,即电压表的示数保持不变,故A、B、C错误;
因为灯泡两端的电压不变,灯泡的电阻不变,根据公式可知,灯泡的功率不变;变阻器两端的电压不变,通过变阻器的电流变小,根据P=UI可知,变阻器的功率变小;根据P总=PL+P变可知,电路的总功率变小,故D正确。
故选D。
5.C
知识点:电功率计算公式的应用
解析:根据用电器在1h内消耗的电能,利用公式求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较.
用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW h,用电器的电功率:=1200W,液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为100W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为300W,所以电功率是1200W的用电器是空调.故答案为C.
6.C
知识点:电路的动态分析;电功率计算公式的应用
解析:首先分析灯泡与变阻器的串并联关系,然后确定电表所测的物理量,最后结合欧姆定律,功率公式,串并联电路的电流、电压和电阻规律分析判断即可。
根据电路图可知,灯泡与电阻器串联,电压表V2测变阻器的电压,V1测灯泡的电压,电流表测总电流。
开关闭合前,变阻器的滑片应该在阻值最大的位置。闭合开关后,灯泡的亮度较弱,因此移动滑片P直到正常发光的过程中,变阻器的电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡逐渐变亮,故A正确不合题意;
通过灯泡的电流不断增大,而电源电压不变,根据P=UI可知,电路的总功率逐渐变大,故B正确不合题意;
电压表V1测灯泡的电压,闭合开关后,虽然变阻器的电阻很大,但是通过灯泡的电流肯定大于零,因此灯泡两端的电压肯定大于0,即V1的示数大于零,故C错误符合题意;
电压表V2测变阻器的电压,电流表A的示数为通过变阻器的电流,因此二者的比值等于变阻器的阻值。因为变阻器的阻值逐渐减小,所以它们的比值逐渐减小,故D正确不合题意。
故选C。
7.A
知识点:电器的电功率
解析:灯泡的亮度由它的实际功率决定,即实际功率越大,则它的亮度越大。
灯泡在额定电压下工作时,它的实际功率等于额定功率,则额定功率最大的,灯泡的亮度最大。比较可知,L1的额定功率3W最大,则此时亮度最大的是L1,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.B
知识点:电器的电功率
解析:根据对家用电器电功率的认识判断。
白炽灯的功率大约在20W~200W之间,电视机的电功率大约在100W左右,洗衣机的功率大约在200W~500W之间,而空调的功率大约在1000W左右,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.D
知识点:电器的电功率
解析:根据对用电器功率的认识判断。
电风扇的额定功率大约在20W~70W之间,空调的功率大约在1000W左右,微波炉的功率大约在500W~900W之间,节能灯的功率大约在10W~30W之间,故D符合题意,而A、B、C不合题意。
故选D。
10.B
知识点:串、并联电路的电流特点;电压的测量及电压表的使用;电功率计算公式的应用;电功率
解析:本题主要考查电路的相关计算需灵活应用欧姆定律和电功率的计算公式。
A.当滑动变阻器为零时,此时电流表示数最大,,但此时电压表超过其量程,故最大电流为电压表示数3v时的电流大小=0.3A
B.当滑动变阻器位于最大阻值时,此时定值电阻电压最小,即,故电压范围为1.5v~3V
C.当滑动变阻器阻值与定值电阻相等时,此时滑动变阻器功率最大,故不可能达到0.6w
D.当电压表示数为3v时,此时R=,所以其范围为15 Ω ~20 Ω
故答案为:B
11.A
知识点:速度与物体运动;重力的大小;压强的大小及其计算;电功率
解析:一些常见物理量的大小估算。
A,自行车速度大约在3-5m/s,A正确
B,日光灯的额定功率一般在20w左右,B错误
C,一张报纸的质量约80g,其重力G=mg=0.08Kg 10N/Kg=0.8N,一张报纸的面积约0.8m2,根据,C错误
D,一只鸡蛋的质量约为50g,其重力G=mg=0.05Kg 10N/Kg=0.5N,所以两只鸡蛋的重力约为1N,根据二力平衡,手托鸡蛋的力等于鸡蛋的重力,D错误
故答案为A
12.D
知识点:电功率
解析:根据对电功率的理解分析判断。
灯泡的实际功率越大,则灯泡的亮度越大。当三盏灯泡都正常发光时,它们的电功率都是60W,灯泡的实际功率相等,因此三盏灯一样亮。
故选D。
13.该小灯泡的额定电压为2.5V;0.75瓦;0.5瓦
知识点:电功率计算公式的应用;电器的电功率
解析:(1)灯泡上标的电压为额定电压,电流为额定电流;
(2)根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率,根据P实=U实I实计算灯泡的实际功率。
(1)一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡,其中“2.5V"的意思是该小灯泡的额定电压为2.5V。(2)这只小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
实际功率为P实=U实I实=2V×0.25A=0.5W。
14.额定电压;额定功率;额定电压;小于
知识点:电器的电功率
解析:根据额定电压、额定功率的定义,以及用电器的电功率与电压之间的关系解答。
用电器正常工作时的电压叫额定电压,在此电压下工作时的功率叫额定功率。用电器只有在额定电压下才能正常工作。若加在它两端的电压偏低,它消耗的功率就小于额定功率,用电器就不能正常工作。
15.(1)C
(2)1.064
(3)偏小
知识点:测定小灯泡的功率
解析:(1)根据闭合开关前,滑动变阻器的滑片调到最大分析;
(2)根据图乙确定电流表的量程和分度值,根据指针位置读出示数,根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(3)根据表格数据分别计算变阻器电压为0.7V时灯泡的电功率和灯泡电压为3.8V时的电功率,二者进行比较即可。
(1)在闭合开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置。那么闭合开关后,通过灯泡的电流很小,则灯泡亮度很弱,几乎不亮,此时电流表和电压表都会有示数,因此通过它们有无示数,可以判断灯泡不亮的原因,故选C。
(2)根据图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.28A,则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.064W。
(3)根据表格数据可知,当变阻器电压为0.7V时,灯泡的实际电压为3.4V,那么灯泡的的实际功率:P=UI=3.4V×0.26A=0.884W;
当灯泡电压为3.8V时,灯泡的额定功率为:P'=U'I'=3.8V×0.3A=1.14W;
比较可知,计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。
16.(1)0~15V
(2)1.14
(3)b
知识点:测定小灯泡的功率
解析:(1)根据灯泡的额定电压选择电压表的量程;
(2)根据图乙确定电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读出灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(3)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,注意电表的量程和接线柱,以及变阻器接线“一上一下”。
(1)根据题意可知,灯泡的额定电压为3.8V,即电压表的最大示数为3.8V,则电压表选择量程0~15V;
(2)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.3A,那么灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
(3)在测量小灯泡额定功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。根据图甲可知,滑动变阻器应该接2根线,现在却接了3根,肯定存在问题。观察发现,只要将开关与变阻器之间的b导线去掉即可恢复正常。
17.(1)
(2)0.7
(3)不正确,因为在电流改变的同时电压也发生改变,存在两个变量
知识点:电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
解析:(1)测小灯泡电功率时需将电压表并联在其两端;
(2) 额定功率 =额定电压x额定电流;
(3)移动过程中需注意灯泡两端电压是否变化;
(1)滑动变阻器上端左侧与灯泡左端相连即可;
(2)P=UI=2.5v·0.28A=0.7w;
(3)不正确,因为在电流改变的同时电压也发生改变,存在两个变量 。
18.(1)小灯泡短路
(2)0.66
(3)>
知识点:欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
解析:本题考查的是欧姆定律及其应用的探究实验。
(1)电流表有示数,电路应该是通路,再由灯泡不亮,电压表无示数分析故障的可能原因;
(2)灯的额定电压为2.5V,要测量小灯泡两端电压高于额定电压20%时的电功率,据此得出小灯泡两端的电压;根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI得出小灯泡的实际功率;
(3)由欧姆定律,根据电流的变化判断出总电阻的变化,结合灯丝的电阻随温度的升高而变大得出电阻变化的大小关系。
(1)电流表有示数,电路应该是通路,灯泡不亮,电压表无示数,说明故障是小灯泡短路;
(2)为测量小灯泡两端电压高于额定电压20%时的电功率,他应将小灯泡两端电压调到:
U实=(1+20%)×2.5V=3V,若此时电流表指针的位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过小灯泡的电流为0.22A,小灯泡的实际功率为:;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,由欧姆定律,电路中的电流变大,灯泡的亮度变大,灯的功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大;由于总电压不变,电路中的电流变大,由欧姆定律,可知电路中的总电阻变小,所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值,即|ΔR1|大于|ΔR2|。
故答案为:(1)小灯泡短路;(2)0.66;(3)>。
19.(1)
(2)左;0.75
(3)①③
知识点:电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率;小灯泡电功率的影响因素
解析:(1)测量灯泡功率时,应将电路串联在一起;
(2)小灯泡的额定电压为2.5v,故在其两端电压为2.5v时,此时的电流为额定电流,其乘积为额定电压;
(3) 小灯泡L换成一个阻值未知(约为10Ω)的定值电阻R ,可以研究欧姆定律的相关概念;
(1)只需将滑动变阻器与灯泡串联在一起即可;
(2)第一次为1.5v,故需增大灯泡两端电压,故滑片向左移动,p=UI=2.5x0.3=0.75w;
(3) 换成一个阻值未知(约为10Ω)的定值电阻R ,可以测电阻的大小,还可以研究电流与电阻的关系。
20.(1)灯泡断路
(2)B
(3)0.6
知识点:电器的电功率
解析:(1)在测量小灯泡电功率的实验中,如果灯泡发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,即电流表的示数为零。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表的示数接近电源电压。
(2)将电压表的示数与灯泡的额定电压进行比较,确定电压表的示数变化方向,根据U总=UL+U变确定变阻器的电压变化,最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的组变化即可。
(3)根据丙图确定灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(1)根据乙图可知,电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电压3V,则电路故障为灯泡断路。
(2)1.8V<2.5V,则电压表的示数要增大,根据U总=UL+U可知,滑动变阻器的阻值要减小,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的阻值要减小,即滑片向B端滑动;
(3)根据丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
21.(1)左
(2)电流表A2示数变化
(3)0.4
(4)灯泡亮度与灯泡电功率有关,灯泡电功率越大,灯泡越亮
知识点:小灯泡电功率的影响因素
解析:(1)闭合开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(2)根据图片可知,电流表A1与灯泡L串联,则通过它们的电流大小相等。根据表格可知,当电流表A1的示数增大时,A2的示数也增大。当通过电流表A1的电流越大时,A2的示数越大,通过灯泡的电流越大,则灯泡的亮度越大。
(3)根据表格确定灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)根据表格数据,分析灯泡的亮度与电功率之间的对应关系。
(1)根据图片可知,当变阻器的滑片在最左端时阻值最大,那么:、闭合S1前,应先将滑片移至最左端。
(2)该实验通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡 L的亮度变化。
(3)根据表格可知,当灯泡电压为额定电压2V时,通过灯泡的电流为0.2A,则灯泡的额定功率P=UI=2V×0.2A=0.4W。
(4)根据表格数据,利用P=UI分别计算出对应的电功率,发现电功率是逐渐变大的,而灯泡的亮度也在变大,那么得到结论:灯泡亮度与灯泡电功率有关,灯泡电功率越大,灯泡越亮。
22.(1)
(2)C
(3)2.25W
(4)小灯泡的电阻随温度的降低而减小
知识点:影响电阻大小的因素;小灯泡电功率的影响因素
解析:(1)滑动变阻器阻值最大即接入电路金属丝最多时;
(2) 现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数 ,可能是电流太小了;
(3)额定功率=额定电压x额定电流。
(2)可能是电流太小了,故可移动滑片;
(3)P=UI=4.5v·0.5A=2.25w
故答案为:(1)(2)C(3) 2.25W (4) 小灯泡的电阻随温度的降低而减小
23.(1)小灯泡的亮度
(2)小灯泡断路;0.65
(3)不能
知识点:测定小灯泡的功率;小灯泡电功率的影响因素
解析:本题考查小灯泡的电功率的计算,在实验过程中一般先移动滑动变阻器使灯泡两端的电压达到额定电压,再读出此时的电流表的示数,此时电压与电流的乘积即为电功率。
(1) 除了记录电表示数和电功率外,还需要增加记录的内容是灯泡的亮度,通过亮度和功率进行综合判断得到亮度和电功率的关系;
(2)当小灯泡断路时电压表有示数,电流表无示数;P=UI=2.5V·0.26A=0.65W;
(3)当电流大小发生变化时,无法保证灯泡两端电压不变(灯泡电阻在发生变化);
故答案为:(1)小灯泡亮度;(2) 小灯泡断路 ; 0.65 (3) 不能
24.(1)
(2)滑片向左移动,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止
(3)先增大,后减小为零
知识点:电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率;小灯泡电功率的影响因素
解析:在测量小灯泡的电功率过程中,连接完实物电路后,通过移动滑片,使灯泡两端电压为额定电压,读出此时的电流表示数,电压与电流的乘积即为电功率。
(1)题意滑片向左滑动,灯泡变亮,即向左滑动,电阻变小;
(2)此时电压表两端的示数还未达到额定电压,故应向左移动滑片,减小滑动变阻器两端电压,增大灯泡两端电压至2.5v;
(3)由图丙可知,总功率和小灯泡功率的差值即为滑动变阻器功率,所以只要看两条线之间的间距变化就是滑动变阻器的功率大小变化。
故答案为:(1)
(2) 滑片向左移动,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止 ;
(3) 先增大,后减小为零
25.(1)电流
(2)灯泡亮暗
知识点:小灯泡电功率的影响因素
解析:(1)根据表格确定实验中的变量即可;
(2)灯泡越亮,则说明灯泡的实际功率越大;灯泡越暗,说明灯泡的实际功率越小。
(1)根据表格可知,两个灯泡的电压都是3V,只有电流大小不同,因此实验研究的是电流对电功率的影响。
(2)根据灯泡的亮度大小可以判断灯泡电功率的大小,因此表格中的空白处应该填灯泡亮暗。
26.(1)0.30
(2)1.14
(3)因为小灯泡的电功率等于总功率减去滑动变阻器的功率(P 滑=U 滑 I)(其他合理答案也可)
(4)5Ω-15Ω
知识点:欧姆定律及其应用;小灯泡电功率的影响因素
解析:(1)根据丙图确定电流表的量程和分度值,根据指针位置读出电流表的示数;
(2)灯泡的额定电流物0.3A,根据中间的图像确定灯泡正常发光时电压表的示数,再根据U额=U总-U计算出灯泡的额定电压,最后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率。
(3)根据P=UI可知,图像与横轴和纵轴之间围成图像的面积恰好为对应的功率,根据P滑=P总-P灯分析即可。
(4)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析解答。
(1)根据丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A。
(2)根据图像可知,当灯泡的电流为0.3A时灯泡正常发光,此时电压表示数为2.2V,总电压为3.8V,
则灯泡的额定电压为:U额=U总-U=6V-2.2V=3.8V;
则灯泡的额定功率为:P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W。
(3)分析图甲电路,小明认为第①次实验小灯泡的电功率可用图乙中阴影部分的面积来表示,其理由是:因为小灯泡的电功率等于总功率减去滑动变阻器的功率(P 滑=U 滑 I)。
(4)定值电阻的电压为3V,则变阻器两端的电压为:U变=U总-U=6V-3V=3V;
则二者的电压之比为:;
在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即:;
当滑动变阻器的阻值最大时为15Ω,则:;
解得:R=15Ω;
根据电流表的量程可知,通过电路的最大电流为0.6A,
则总电阻为:;
根据R总=R+R滑可知,R=5Ω。
因此定值电阻的阻值范围为5Ω~15Ω。
27.(1)滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V
(3)0.75W
知识点:基本电路与电路图;电功率计算公式的应用;电功率
解析:小灯泡的电功率等于额定电压x额定电流,故在额定电压已知的条件下,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5v,读出此时的电流表示数大小即可。
(1)连接好电路后,为了保证电路的安全,故闭合开关前应使滑片移到最大阻值处,不足之处为: 滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处 ;
(2) 闭合开关后 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V ;
(3)P=UI=2.5v·0.3A=0.75w
28.(1)A
(2)根据电路图可知,电路在加热状态时只有发热元件工作,电路在加热状态时的功率:
(3)加热时,水由70℃升高到75℃吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(75℃﹣70℃)=2.1×104J,
由 可知,恒温控制器加热过程中消耗的电能:
由 可知,加热使水由70℃升高到75℃所需要的时间:
恒温时,根据题意可知,水温每分钟(60s)下降6℃,则水从75℃降低到70℃需要的时间:t2= ×(75℃﹣70℃)=50s,
由于每“加热”和“恒温”为一个周期,所以一个周期的时间为T=t1+t2=30s+50s=80s。
知识点:电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用;电功率
解析:本题主要考查通过开光的闭合和断开来分析加热和恒温状态两种电路,以及比热容和电功率的相关计算,综合性较大。
(1)由图乙中的A可知,当其接入电路时下方温控开关在温度较低时闭合,此时上方灯泡被短路,电流流过加热电阻此时处于加热状态;当温度过高下方开关断开时,此时灯泡和电阻串联在电路中,整个电路中的电流比原有电流更小,故其处于保温状态;而B在温控开关闭合时就不符合题意,故选A;
(2) 电路在加热状态时只有发热元件工作,电路在加热状态时的功率:
(3)由题意可知本题分为加热和恒温两个过程,故只要求出加热过程中所需的时间好恒温过程中所需的时间即可;
1.加热时:即温度从70度升高到75度的时间,利用其所需热量,再结合第二小题的电功率就可求得所需加热时间;
2.恒温时即水从75度下降至70度所用的时间,可结合已知条件每分钟水温下降6度来求解。
29.(1)P=UI=220V×16A=3520W=3.52kw
W总=Pt=3. 52kw×8h=28.16kW·h
η=W有/W总=20kW·h/28.16kW·h=71%
(2)W充=20kW·h×80%=16kW·h
P= =16kW·h/ h=24kw
知识点:电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用;电功率
解析:(1)充电功率等于充电电流x充电电压; η=W有/W总 ;
(2)输出功率=充电的电能/时间.
30.(1)高
(2)当其处于高温档时,R1和R2同时工作;当其处于低温当时,只有R1工作,
(3)两开关均闭合时,
(4)
知识点:串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;电功率
解析:本题考查了电功率的计算,以及电路中的各个开关断开和闭合时出现的高温或低温档位的判断。
(1)当两开关均闭合时,此时R1和R2并联,同时工作,此时电路产生的热量最多,故其处于高温档;
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:132分
分值分布 客观题(占比) 24.0(18.2%)
主观题(占比) 108.0(81.8%)
题量分布 客观题(占比) 12(40.0%)
主观题(占比) 18(60.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 2(6.7%) 14.0(10.6%)
解答题 2(6.7%) 26.0(19.7%)
实验探究题 14(46.7%) 68.0(51.5%)
单选题 12(40.0%) 24.0(18.2%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (56.7%)
2 容易 (13.3%)
3 困难 (30.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 小灯泡电功率的影响因素 38.0(28.8%) 19,21,22,23,24,25,26
2 测定小灯泡的功率 32.0(24.2%) 15,16,17,18,19,23,24
3 串、并联电路的电流特点 18.0(13.6%) 10,30
4 影响电阻大小的因素 9.0(6.8%) 22
5 欧姆定律及其应用 15.0(11.4%) 1,2,3,4,18,26
6 电功计算公式的应用 21.0(15.9%) 28,29
7 压强的大小及其计算 2.0(1.5%) 11
8 电路的动态分析 2.0(1.5%) 6
9 串联电路和并联电路的辨别 16.0(12.1%) 30
10 重力的大小 2.0(1.5%) 11
11 电功率计算公式的应用 65.0(49.2%) 1,2,3,4,5,6,10,13,17,18,19,24,27,28,29
12 速度与物体运动 2.0(1.5%) 11
13 电压的测量及电压表的使用 2.0(1.5%) 10
14 基本电路与电路图 3.0(2.3%) 27
15 串、并联电路的电压特点 16.0(12.1%) 30
16 电器的电功率 23.0(17.4%) 7,8,9,13,14,20
17 电功率 46.0(34.8%) 10,11,12,27,28,29,30
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