2024中考复习——电功与电功率(含解析)

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名称 2024中考复习——电功与电功率(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-04-01 21:53:50

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2024中考复习——电功与电功率
一、单选题
1.有三个用电器,其中一个是“220 V 80 W”的电风扇,一个是“220 V 60 W”的白炽灯,另一个是“220 V 60 W”的电烙铁,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量(  )
A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电烙铁最多 D.一样多
2.下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是
A.电暖气 B.洗衣机
C.电风扇 D.电视机
3.小明用两个不同的白炽灯泡做“探究串联电路的电流特点”实验时,发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗,则较亮的灯泡(  )
A.电阻小 B.灯丝粗 C.电流大 D.功率大
4.电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为()
A.导线的绝缘皮隔热
B.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C.导线散热比电熨斗快
D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
5.家用柜式空调正常工作时的电功率约为(  )
A.2000W B.200W C.20W D.2W
6.在如图所示的电路中,电阻R1>R2.当开关S闭合后,在相同时间内,下列说法中正确的是(  )
A.电流通过R1、R2所做的功W1>W2
B.电流通过R1、R2所做的功W1<W2
C.电流通过R1、R2所做的功W1=W2
D.无法比较
7.生活中经常对一些物理量进行估测,下列数值最接近实际情况的是(  )
A.将一枚鸡蛋举过头顶做功约为10J
B.教室里日光灯正常发光通过的电流约为5A
C.一个中学生走路时对地面压强约8000Pa
D.通常人安静时脉搏跳动一次的时间约为0.8s
8.如图所示是小晨已经连好的电路。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向B端移动,下列说法正确的是(  )
A.电流表的示数逐渐变大 B.电压表的示数逐渐变大
C.小灯泡越来越暗 D.电路消耗的总功率增大
9.光敏电阻的特点是电阻值随照射光的强度增强而变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻。有人通过通道而遮挡照射光线时,电路中(  )
A.通过R1的电流变大 B.总电阻变大
C.监控装置两端电压变大 D.电路消耗的总功率变大
10. 如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是(  )
A.灯泡L变亮 B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小 D.电路消耗的总功率变大
11.如图所示电路,电源电压保持不变。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电路的功率为48W,若此时把开关S2也闭合时,电路的功率增加了216W,电流表A1、A2的示数之比是2:1。则下列说法错误的是(  )
A.电阻R1与R2阻值之比为1:2
B.电阻R1与R3的电功率之比为1:3
C.电路中的开关都闭合与只闭合S3时,电流表A两次的示数之比为11:1
D.开关都闭合时电流表A1、A3的示数之比是2:3
12.如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻R为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则(  )
A.电路消耗的最大功率为20W
B.电路消耗的最小功率为8W
C.电压表的最小示数为5V
D.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
13.如图a所示,相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水,在家庭电路中并联接入不同的加热器1(电阻R1)和加热器2(电阻R2)加热,忽略散失的热量,得到图b所示的水温与加热时间的图形,则(  )
A.若吸收相同的热量,则甲杯的水升温比乙杯的多
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C.电阻R1小于电阻R2
D.加热相同的时间,甲、乙杯吸收的热量是相等的
14.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
15.如图甲是“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2。的电流与电压的关系图像,分别将它们接入图乙电路中。电源电压为9V,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器规格“20Ω10A”。将L1接人电路中,调节滑动变阻器使小灯泡L1正常发光;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关,用L2替换L1接入电路后闭合开关。下列说法正确的是(  )
A.小灯泡L2正常发光 B.电路的总功率变大
C.电压表和电流表示数都变大 D.小灯泡L2的电功率为3.2W
二、填空题
16.电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具。一只1500W的电磁炉正常工作时,在1标准大气压下将1kg的水从20℃加热到沸腾,需要加热4min.。在此过程中1kg水吸收的热量是   J,电磁炉消耗的电能为   J。
17.某只小灯泡上标有“6 V 6 W”字样,其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示。那么当小灯泡两端的电压为2伏时,小灯泡的电功率为   瓦。
18.一台线圈电阻为3Ω的电动机,接在12V的电源上时,通过电动机的电流为0.5A,在2min内电流产生的热量是   J,转化成的机械能是   J.
19.电器工作时消耗的电功率与     、    有关。电功率的计算公式:P=     =     =     =    
20.小明家8月31日的电能表示数如图,到9月30日再观察时,发现电能表示数为 ,则他家9月份消耗的电能为    kW·h。若让他家某个用电器单独工作,电能表的转盘在10min 内转过300转,则该用电器功率为   W。
21.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。
22.小科利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡正常发光时,电压表的示数为2.5V,继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,小灯泡的实际电功率   (填“减小”、“增大”或“不变”)。这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2,则△R1   △R2(填“大于”、“等于”或者“小于”)。(实验中小灯泡的电阻随温度的升高而增加)。
23.如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为IW;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W。则滑动变阻器的最大阻值为   Ω;继续移动滑片至另一端点,整个过程电路消耗的总功率变化了    W。
24.在如图所示的两电路中,R1、R2为定值电阻,滑动变阻器(最大阻值为R3)相同,电源电压相等且保持不变,闭合甲图中开关S1,将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端,发现电流表A1的示数变为原来的;再将甲图中的滑片移到最左端、乙图中的滑片移到最右端后,闭合开关S1、S2,发现电流表A1、A2的示数为之比为1:2;此时R1、R2消耗的电功率分别是为P1、P2,则R1:R3=   ,P1:P2=    。
25.小科制作了一个利用电路测物体重力的小仪器,如图所示。当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点,根据电路回答下列问题
(1)可以将   (选填“电压表”或“电流表“)的表盘改造用来显示重力的大小;
(2)当所放的物体重力变大时,电路消耗的功率   (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)下列____选项会引起称量的读数小于物体的实际重力。
A.R1增大 B.R1短路
C.R2断路 D.电源电压降低
三、解答题
26.根据国际泳联规定,泳池的水温应控制在25℃到27℃。北京奥运会中“水立方”彰显“科技奥运”理念,引进科技手段,将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间。如图甲是泳池水温自动控制电路,其中热敏电阻R0作为感应器探测水温,其阻值R0与温度t之间满足关系:R0=-5t+500(0℃(1)当水温t上升到一定温度时,热敏电阻的阻值Rg变,控制电路中电流变   、电磁铁吸引衔铁使发热电阻R不工作,而指示灯变亮   。
(2)在给池水加热的过程中,发热电阻R在2分钟内给池水提供了1.2×1010焦的热量,则工作电路中发热电阻R的功率应为多少瓦?
(3)为了把温度控制在26.5到26.9℃之间,设定在水温低于26.8℃时自动加热,在水温达到26.8℃时停止加热,则控制电路中电源电压U0应为多少伏?(电磁铁电阻不计)
27. 2016年1月27日,国际顶尖期刊《自然》封面文章报道,谷歌研究者开发的名为“阿尔法围棋”(AlphaGo)的人工智能机器人,在没有任何让子的情况下,以5:0完胜欧洲围棋冠军。在围棋人工智能领域,实现了一次史无前例的突破。智能机器人这个热门的词汇渐渐为人们熟知。
之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。它具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受
器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。它们使手、脚、鼻子、触角等动起来。由此也可知,
智能机器人至少要具备三个要素:感觉要素,反应要素和思考要素。
智能机器人能够理解人类语言,用人类语言同操作者对话,能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点在200度左右的玻璃钢外壳,其有着其他材质不可替代的优点,比如:设计性好,外表美观,强度韧性大,开发成本低等等。智能机器人其电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。其中锂电池的工作原理是:锂(Li)跟MnO2作用生成LiMnO2。
某款机器人 锂电池 电压 48V
容量 120A.h
电动机 额定电压 48V
额定功率 1.2KW
(1)锂电池放电时的化学方程式为:   。
(2)钠硫电池充电时的能量转化形式为   
(3)某款智能机器人靠底座轮子驱动,其驱动电动机的作用是将电能转化为机械能,具体参数如下表所示,若电动机线圈的电阻为 0.5Ω,则电动机正常工作下的输出功率为   。(机械摩擦忽略不计)
(4)智能机器人能自动分析室内空气质量,并实施空气自动净化。空气净化一般经过①滤网过滤②活性炭吸附③负离子沉降④臭氧消毒等四步骤,其中主要通过物理手段实现净化目的的是   
(5)下列说法中,正确的是
A.智能机器人具备生物特征,所以属于生物的一种
B.智能机器技术目前还不成熟,不能完全替代人们完成所有工作
C.智能机器人发出的声音是通过人工声带振动产生的
D.智能机器人具有类似人的反射弧组成
28.苹果富含多种微量元素和维生素等人体所需的营养成分(见表一)。常吃苹果还可以帮助降低胆固醇,提高免疫力,但苹果加工时容易褐变,影响外观。褐变主要是由于苹果中的酚类化合物在多酚氧化酶的催化下被氧化。研究发现酸性物质能较好地抑制苹果中多酚氧化酶的相对活性,此外,温度对苹果中多酚氧化酶相对活性的影响如图所示。
表一某苹果的主要营养成分 (每100克)
营养成分 糖类/克 脂肪/克 蛋白质/克 维生素C/毫克 钾/克 铁/毫克
含量 16.21 0.17 0.26 4 0.12 0.6
(1)某一多酚氧化酶的化学式为C6H9N3O2,则该种多酚氧化酶是由   种元素组成的,其中氢元素和氧元素的质量比为   。
(2)由图可知,随温度升高(0~80℃范围内),多酚氧化酶的相对活性变化情况为   。
(3)下列说法中,正确的是 。
A.表一中的钾指的是钾元素
B.为抑制褐变,苹果加工时可加入大量的硫酸溶液
C.苹果营养丰富,适量食用有益健康
D.苹果中维生素C的含量高于蛋白质
(4)如图所示为某款家用电动榨汁机,其产品参数见表二。
表二*榨汁机产品参数
额定功率 200W 主机材料 304不锈钢 功能档位 2档
额定电压 220V 毛重 2.6kg 接汁杯容量 550mL
若该榨汁机正常工作时,榨取360mL的苹果汁用时2分钟,则这一过程榨汁机消耗的电能为多少焦?
29.在献爱心活动中,小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫,能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲,Ra是安装在坐垫内的热敏电阻,其阻值随温度的变化如表所示。
闭合开关S1、S2电热坐垫启动高功率工作模式,当通过电磁铁的电流达到0.05安时,衔铁La和Lb同时被吸引,转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时,电磁铁无法吸住衔铁La和Lb,La、Lb恢复原位,又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换,使其温度维持在一定范围。
热敏电阻Ra的阻值与温度的关系
温度/℃ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值 /欧 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
(1)分析表中数据,当温度升高时,热敏电阻Ra的阻值   。(选填“变大”或“变小”)
(2)图甲中R1和R2的阻值均为1210欧。在某次测试中,电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟,则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦?
(3)小明想在控制电路中增加一个力敏电阻,以实现两个功能:
①1000牛压力以下,坐垫最高温度不超过45℃;
②2人离开后,坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻Rb、Rc、Rd,其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式,并写出500牛压力下坐垫的最高温度值:   。(线圈阻值忽略不计)
30.某同学要测定家里电热水壶实际工作电流,而家里没有电流表,他就借助电能表来测量,具体方法是断开家里其它用电器,只接一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌如图,测得电能表的转盘转过250转的时间为242秒,求通过此电热水壶的实际电流。
四、实验探究题
31.利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2V,电源电压恒定。
(1)依据图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)按照图甲正确连接好电路,小明刚要闭合开关,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指出   。
(3)调整后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某位置时,电压表示数如图丙所示,此时小灯泡两端的电压为   ;接下来调节滑动变阻器的滑片向    (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡正常发光。此时电流变的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率   。
32.小宇做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“3.8V”字样).
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 0.5 0.5 不发光
2 2.0 0.25 发光较暗
3 3.8
  正常发光
4 5.0 0 不发光
(1)如图所示,他所连接的实验电路存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,记录的部分实验数据和现象如上表所示.
分析表中实验数据可知:第1次实验中,小灯泡不发光的原因是   ,接下来应进行的操作是   ;所用电源电压约为   V.
(3)由于小宇粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻 ,再计算出灯泡的额定功率 .请你对小宇计算额定功率的方法作出评价:小灯泡的额定功率   (选填“大于”“等于”或“小于”),理由是   .
33.为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校科学兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有 “3.8V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,滑动变阻器为“50Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮)
(2)电路正确连按无误后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电压表与电流表指针均有偏转,你认为接下来应该进行的操作是   。
(3)实验过程中,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是   W。
(4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数约为   伏。
34.小倩同学现有一个标有“2.5V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡的额定功率,于是连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒为6伏。
(1)电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数。接下来的操作应该是 (选填字母)。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否有故障
C.向左移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(2)实验中,当电压表示数为2.5伏时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是   瓦。
(3)小倩和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为3.8伏小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10欧的电阻,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为   安时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为0.78安;
③小灯泡的额定功率P灯=    瓦。
35. 为测量一只标有“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率,可供选择的器材有:电压表(量程0~3V、0~15V)一个、电流表(量程0~0.6A、0~3A)一个、“10Ω 2A”和“20Ω 1A”的滑动变阻器各一个,电源(电压为6V)一个,开关一个,导线若干.小组同学通过讨论、交流,设计了如图1所示的实验电路图,在根据实验电路图选用实验器材连接实物电路时,同组的三位同学产生了分歧.
甲同学:电压表选用大量程,电流表选用小量程,滑动变阻器选用“10Ω 2A”.
乙同学:电压表、电流表都选用小量程,滑动变阻器选用“10Ω 2A”.
丙同学:电压表、电流表都选用小量程,滑动变阻器选用“20Ω 1A”.
(1)你认为    同学的观点是合理的;请用笔画线代替导线,将图2中的实物图连接完整.
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移到    端(选填“A”或“B”).
(3)某同学连好电路后闭合开关,发现灯不亮,电流表指针不动,电压表指针却迅速偏转,则电路故障可能是    ;故障排除后,再次闭合开关,发现电流表指针向左偏转,其原因是    .
(4)若将小灯泡换成待测定值电阻,小李同学通过实验读出了一组电流、电压值后,计算得出定值电阻的阻值,小李同学为获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验.你认为他的实验真的结束了吗?为得到更可靠的结果,接下去他应该    ,其目的是    .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【分析】根据电风扇、白炽灯和电烙铁这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断.
【解答】电风扇把电能转化为机械能和内能,白炽灯把电能转化为内能和光能;电烙铁把电能全部转化为内能,因此电烙铁产生的热量最多.故答案为C.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:A、电暖器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A正确;
B、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B错误;
C、电风扇工作时主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故C错误;
D、电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,故D错误.
故选A
【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子
3.【答案】D
【解析】【分析】(1)电功率表示电流做功的快慢;
(2)灯泡发光是将电能转化为光能和热能的过程,灯泡越亮,电流做功越快。
【解答】灯泡的亮度由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡就越亮。
A.串联时电流相等,较亮的灯泡功率大,根据P=I2R可知,它的电阻大,故A错误;
B.据上所述,较亮的灯泡电阻大,也就是灯丝较细,故B错误;
C.串联时两个灯泡电流相等,故C错误;
D.灯泡越亮,功率越大,故D正确。
故选D。
4.【答案】D
【解析】【解答】电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等
∵Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
∴产生的热量:Q电炉丝>Q导线,
即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢.隔热效果无关,故D正确,ABC错.
【分析】电熨斗和导线串联,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻越大电流产生的热量越多,据此分析判断.
5.【答案】A
【解析】【分析】根据对家用电器电功率的认识分析判断。
【解答】家用柜式空调正常工作时的电功率约2000W,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】A
【解析】【解答】因为R1与R2串联,所以它们具有“分压”的特点,即电阻大的其两端电压就大,而电流相同,故在相同时间内,由电功公式W=UIt可知电流通过R1、R2所做的功W1>W2.故选A.
7.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据W=Gh估算;
(2)根据P=UI计算通过日光灯的电流;
(3)根据公式进行估算;
(4)根据人的心率计算。【解答】A.一枚鸡蛋的重力大约0.5N,正常人举手的高度大约2m,则将一枚鸡蛋举过头顶做功约为:W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J,故A错误;
B.教室里日光灯的额定功率在40W左右,正常发光时的电流在左右,故B错误;
C.中学生的体重在500N左右,走路时与地面的接触面积大约250cm2=0.025m2,对水平地面的压强为,故C错误;
D.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间约:=0.8s,故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【解析】【分析】首先根据滑片的移动方向确定变阻器阻值的变化,再根据R总=R1+R2确定总电阻的变化,接下来根据电流和电阻的反比关系确定电流表的示数变化,进而知道灯泡的亮度变化;再根据U=IR判断电压表的示数变化,最后根据P=UI判断总功率的变化。
【解答】灯泡和变阻器串联,电压表测灯泡L的电压,电流表测总电流。
当变阻器的滑片向B端移动时,变阻器的阻值变大,根据R总=R1+R2可知,总电阻变大,而总电流变小,即电流表的示数变小,那么小灯泡的亮度变暗,故A错误,C正确;
电流表的示数变小,根据U=IR可知,灯泡的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
根据P=UI可知,总电压不变,总电流变小,那么电路的总功率变小,故C错误。
故选C。
9.【答案】B
【解析】【分析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特,简称"瓦",符号是W。
【解答】A B、当有人通过时,光线被遮挡,R1的电阻变大,电路其他部分电阻不变,所以总电阻会增大,而电源电压不变,则电路电流减小;故A错误;B正确;
C、监控装置的电阻不变,通过的电流减小,所以其两端的电压减小;故C错误;
D、电路中的电流减小,而电压不变,则电路总功率减小;故D错误;
故答案为:B。
10.【答案】D
【解析】【解答】解:由图可知滑动变阻器R与灯L并联,电压表的示数显示的是电源电压,当滑片P向左移动时,电压表的示数不变,故选项B是错误的;
当滑片P向左移动时,不影响灯L所在的支路的电压和电流,所以灯L的亮度不变,故选项A是错误的;
当滑片P向左移动时,灯L所在的支路电流不变,滑动变阻器所在的支路电压不变,电阻减小,电流增大,而电流表A1的示数是干路中的电流,所以A1的示数增大,故选项C是错误的;
当滑片P向左移动时,电路中的总电流增大,总电压不变,由电功率公式P=UI可是电功率增大,故选项D是正确的.
故选D.
【分析】根据题干所给信息结合并联电路的特点利用欧姆定律的知识,便可较为简单的得出答案.
11.【答案】B
【解析】【分析】(1)当开关S
1、S
2、S
3都闭合时,R
1、R
2、R
3并联,根据并联电路电压相等,利用欧姆定律计算出两个电流表的示数然后作比即可;
(2)把S2闭合后,增加的216W就是R1和R2的功率之和,根据并联电路功率与电流成正比计算出R1的功率,然后与R3的功率作比即可;
(3)分析电流表A在两种状态下所测的电流,然后根据欧姆定律分别计算出数值,最后作比即可;
(4)分析A1和A3所测的电流,然后根据并联电路电流特点将其计算出来,最后作比即可。
【解答】当开关S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流;电流表A1、A2的示数之比是2:1,所以, : =2:1,即R1:R2=1:2,故A正确不合题意;
当开关S1、S3闭合,S2,这时只有R3工作,那么 ;
若此时把S2闭合,这时变成三个电阻并联,增加的功率就是R1和R2的功率之和,即P1+P2= + =216W;
在并联电路中,功率与电流成正比,即:P1:P2=2:1,那么P1= =216W× =144W,
所以P1:P3=P3:R1=144W:48W=3:1,故B错误符合题意;
只闭合S3时,三电阻串联,电路中的电流I串= ;当三个开关都闭合时,I并= ,所以I并:I串= : ==11:1,故C正确不合题意;
开关都闭合时电流表 ,此时 ,故D正确不合题意。
故答案为:B
12.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据电压表的示数计算出通过电路的最大电流,然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率;
(2)当变阻器的阻值全部使用时,二者串联,此时总功率最小,根据公式计算电路的最小功率;
(3)首先根据计算出电路的最小电流,然后根据U=IR计算电压表的最小示数;
(4)根据(1)中的最大电流计算出电路的最小电阻,然后根据R变=R总-R计算出变阻器的最小阻值。
【解答】定值电阻R与变阻器串联,电压表测R的电压。
当电压表的示数为15V时,此时总电流最大,电路总功率最大。
此时的电流为:;
那么电路的最大功率为:P总=U总I总=20V×0.75A=15W,故A错误;
当变阻器的阻值为30Ω时,总电流最小,总功率最小。
此时的总功率为:,故B正确;
电路的最小电流为:;
那么电压表的最小示数为:U'=I'R=0.4A×20Ω=8V,故C错误;
电路的最大电流为0.75A,
那么此时的总电阻为:;
变阻器的最小阻值为:R变=R总-R=26.7Ω-20Ω=6.7Ω。
故D错误。
故选B。
13.【答案】C
【解析】【分析】(1)加热器产生的热量被纯净水吸收,通过纯净水温度变化可体现出加热器产生热量的多少;(2)水温升高相同表示加热器热量相同,通过图b可以计算出两加热器的功率;(3)并联电路电压相等,通过公式R= 计算比较电阻大小;(4)从图b相同时间时温度的变化可以判断出热量的情况。
【解答】A若吸收相同的热量,则甲杯的水升温比乙杯的多,因为水的质量是相同的,所以吸收相同的热量,水温升高相同,A错误;
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率,从图b可知,升高温度相同,表示加热器产生热量相同,再根据甲的时间短,乙所用时间长比较出,加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率,B错误;
C.电阻R1小于电阻R2,由加热器2的实际功率大于加热器1的实际功率,并联电路电压相等。利用公式R= ,可知电阻R1小于电阻R2,C正确;
D.加热相同的时间,甲、乙杯吸收的热量是相等的,由图b时间相同时,甲升高的温度大乙升高的温度可以,加热相同的时间,甲、乙杯吸收的热量是不相等的,D错误。
故答案为:C
14.【答案】C
【解析】【分析】(1)根据图像的形状判断电流与电压的关系;
(2)根据乙原件的图像判断它的种类;
(3)根据图像确定电压为2V时通过二者的电流,再根据I总=I甲+I甲计算即可;
(4)根据乙图确定电流为0.2A时二者的电压,然后根据P甲=U甲I甲计算甲的功率即可。
【解答】A.甲的图像为一条斜线,因此甲的电流与电压成正比,乙的图像为一条曲线,因此二者不能正比,故A错误;
B.因为乙的电流与电压变化的图像是一条曲线,所以它的电阻是变化的,肯定不是定值电阻,故B错误;
C.甲和乙并联时,当电压为2V时,通过甲的电流为01A,通过乙的电流为0.2A,那么电路的总电流为:I总=I甲+I甲=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲两端的电压为4V,因此甲的功率为:P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误。
故选C。
15.【答案】B
【解析】【分析】(1)首先根据公式分别计算出两个灯泡正常发光时的电阻,然后根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律判断换成L2后电压是否仍然为6V即可;
(2)根据公式P总=U总I总判断总功率的变化即可;
(3)根据串联电路的分压规律判断电压表的示数变化,根据欧姆定律分析电流表的示数变化;
(4)首先根据L1正常发光计算出变阻器接入的电阻,然后根据甲图确定L2功率为3.2W时对应的电流和电压,从而计算出总电压与电源电压比较即可。
【解答】A.灯泡L1正常发光的电阻为:;
灯泡L2正常发光的电阻为:;
如果变阻器的阻值不变,当换用L2后,根据串联电路的分压规律可知,因为R2B.换用灯泡L2后,根据R总=R2+R变可知,电路的总电阻变大,总电流变大;根据P总=U总I总可知,电路的总功率变大,故B正确;
C.根据上面的分析可知,电压表的示数变小,电流表的示数变大,故C错误;
D.根据甲图可知,当灯泡L1正常发光时,电流为0.5A,
此时总电阻为:;
此时变阻器接入的阻值为:R变=R总-R1=18Ω-12Ω=6Ω;
根据甲图可知,当灯泡L2的功率为3.2W时,它的电压为4V,电流为0.8A;
此时变阻器两端的电压应该为:U变'=I变'R变=0.8A×6Ω=4.8V;
这时的总电压为:U总'=U变'+U2=4.8V+4V=8.8V<9V,
所以此时灯泡L2的功率肯定大于3.2W,故D错误。
故选B。
16.【答案】3.36×105;3.6×105
【解析】【解答】(1)在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;(2)电磁炉正常工作,P=P额=1500W,正常工作4min消耗的电能:W=Pt=1500W×240s=3.6×105J。故答案为:3.36×105;3.6×105
【分析】知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;
知道电磁炉的电功率和工作时间,利用电功率定义式可以求电流做功(消耗的电能)。
17.【答案】1
【解析】【分析】在图象上找出小灯泡两端的电压为2V时,对应的电流,根据公式P=UI可求小灯泡的电功率.
【解答】当小灯泡两端的电压为2V时,对应的电流为0.5A;小灯泡的电功率为P=UI=2V×0.5A=1W.
18.【答案】90;630
【解析】【解答】解:电流产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2×3Ω×60s×2=90J,
电动机消耗的电能:
W=UIt=12V×0.5A×60s×2=720J,
电动机转化成的机械能:
W机械=W﹣Q=720J﹣90J=630J;
故答案为:90;630.
【分析】由焦耳定律可以求出线圈产生的热量;由W=UIt求出电动机消耗的总电能,然后求出电动机输出的机械能.
19.【答案】消耗的电能;工作时间;;;;
【解析】【分析】结合电功率的定义、公式及推导公式回答。
【解答】电流在单位时间内做的功,叫做电功率,所以电功率跟消耗的电能、工作的时间有关。公式可表示为:
进一步实验可知,用电器工作时消耗的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积,公式可表示为:。再次基础上结合欧姆定律,可以得另外2个推导公式:,。
故答案为:消耗的电能;工作时间;;;;
20.【答案】150;600
【解析】【分析】(1)将前后两次电能表的示数相减,得到的差就是9月份消耗的电能;
(2)首先根据公式计算出消耗的电能,然后根据计算该用电器的功率。
【解答】(1)小明家9月份消耗的电能为:;
(2)该用电器消耗的电能为:;
该用电器的功率为:。
21.【答案】(1)20;12
(2)9
【解析】【分析】(1)根据图像确定滑动变阻器的两个电功率以及对应的电流值,根据分别计算出对应的电压值,最后根据U总=U0+U变列出方程计算出电源电压和R0,计算出变阻器的最大阻值。
(2)当滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值时,它的电功率最大。
【解答】(1)根据图片可知,滑动变阻器与R0串联,电压表的变阻器的电压,电流表的总电流。
当电流为0.5A时,变阻器的功率为5W;当电流为2A时,变阻器的功率为8W;
根据公式分别计算出对应的电压表的示数为10V和1V;
根据U总=U0+U变得到:U总=0.5A×R0+10V;
U总=2A×R0+4V;
联立解得:U总=12V,R0=4Ω;
滑动变阻器的最大阻值为:。
(2)当R变=R0=4Ω时,滑动变阻器的功率最大;
根据串联电路的分压规律可知,此时U变=U0=6V;
则变阻器的最大功率为:。
22.【答案】减小;小于
【解析】【分析】(1)灯泡的亮度由它的实际功率决定,实际功率越大,它的亮度越大;
(2)灯泡的亮度变小,即总电流变小,那么总电阻变大,此时滑动变阻器的阻值也变大。灯泡的电阻随温度的降低而减小,因此它亮度减小时电阻也变小,根据R总=R变+RL可知,此时灯泡电阻的减小量肯定小于变阻器阻值的增大量,据此分析解答。
【解答】(1)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,小灯泡的实际电功率减小。
(2)这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2,则△R1<△R2。
23.【答案】100;6
【解析】【分析】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
比较滑片P在某一端点时和某一位置时的电流关系确定端点的位置,根据P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;滑片P移动至某一位置时,根据P=I2R求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出定值电阻R1阻值,进一步求出电源的电压。最后根据功率的公式分别计算出两种状态下的总功率,然后相减即可。
【解答】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因当滑片P在某一端点时电流表示数为0.1A,当滑片P移动至某一位置时电流表示数为0.3A,
所以,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A(电路中的最小电流),即滑片位于b端时的电流,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:。
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电源的电压:U=I1(R1+R2)=0.1A×(R1+100Ω)①,
滑片P移动至某一位置时,滑动变阻器接入电路中的电阻:;
则电源的电压:U=I2(R1+R2′)=0.3A×(R1+20Ω)②,
①②联立解得:R1=20Ω,
电源的电压U=I1(R1+R2)=0.1A×(20Ω+100Ω)=12V。
当滑片在b端时,电路的总功率为:P总=UI总=12V×0.1A=1.2W;
当滑片在a端时,此时只有R1自己,电路的总功率为:;
则在整个过程中,总功率变化了:△P总=P总'-P总=7.2W-1.2W=6W。
24.【答案】1:2;2:3
【解析】【分析】(1)由图甲可知,R1与R3串联,电流表A1测电路中的电流;当滑片位于左端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路;当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据串联电路的特点和欧姆定律结合电流表Al示数的变化得出等式即可得出R1与R3的最大阻值关系;
(2)图甲中滑动变阻器R3的滑片P移到最左端时,电路为R1的简单电路,电流表A1测电路中的电流;图乙中滑动变阻器R3滑片P移到最右端后,R2与R3的最大阻值并联,电流表A2测干路电流;两种情况下电流表Al、A2的示数之比为1:2;根据欧姆定律可知R1的阻值与R2与R3的最大阻值并联后的总电阻的关系,然后根据电阻的并联求出R1与R2的最大阻值关系,最后根据求出P1:P2。
【解答】(1)由图甲可知,R1与R3串联,电流表A1测电路中的电流,
当滑片位于左端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,为;
当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,为;
因电源的电压不变,且滑动变阻器R3的滑片P从最左端移到最右端时,电流表A1的示数变为原来的

即:,所以,;
解得: ①
胡R1:R3=1:2。
(2)图甲中滑动变阻器R3的滑片P移到最左端时,电路为R1的简单电路,电流表A1测电路中的电流,为;
图乙中滑动变阻器R3滑片P移到最右端后,R2与R3的最大阻值并联,电流表A2测干路电流,为;
因这两种情况下电流表Al、A2的示数为之比为1:2;
即:I1:I并=1:2;
所以,
=1:2 ②;
由①②可得:,
则:R1:R2=3:2;
根据可知,。
25.【答案】(1)电压表
(2)不变
(3)A;D
【解析】【分析】(1)电路图可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。由于电压表的内阻很大,相当于断路,所以滑片移动过程中,R2接入电路的阻值最大,且不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和电压表示数变化,从而可知应将哪个电表的表盘改造用来显示重力的大小;
(2)根据P=UI可知,当所放的物体重力变大时,电路消耗的功率变化情况;
(3)物体的重力一定时,滑片移动的距离不变,电压表所测电路的电阻不变,由U=IR可知,当称量的读数变小时,电路中的电流应变小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻变大或电源电压降低,由此分析各选项得出结论。
【解答】(1)根据图片可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。由于电压表的内阻很大,相当于断路,所以在物体重变大,滑片向下移动的过程中,R2接入电路的阻值最大,且不变,电路的总电阻不变,根据可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变,不能反映物体的重力变化;
滑片向下移动时,a、P间的电阻变大,由U=IR可知,a、P间的电压变大,即电压表的示数变大,故可以将电压表的表盘改造用来显示重力的大小;
(2)当所放的物体重力变大时,电路的总电流和总电压都不变,根据P=UI可知,电路消耗的功率不变;
(3)物体的重力一定时,滑片移动的距离不变,电压表所测电路的电阻不变,由U=IR可知,电路中的电流应变小,电压表的示数会变小,根据可知,电路的总电阻变大了或电源电压降低了。
故选AD。
26.【答案】(1)小;大
(2)解:p= =1×108瓦
(3)解:当t=26.8℃时,Rg=500-5×26.8=366欧姆,从图象中查得当F=5牛时,I=100毫安=0.1安,U0=(Rg+R0)×I=(366欧姆+4欧姆)×0.1安=37伏。
【解析】【解答】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特(Watt),简称"瓦",符号是W。欧姆定律是指在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
【解析】(1)由题意可知,当水温上升到一定温度时,需要断开发热电阻,由图可知,发热电阻在衔铁上方,因此需要把衔铁吸下,所以电磁铁的磁性要增大,则控制电路的电流要变大,电路电阻变小;
(2)根据公式W=Pt代入数据计算即可;
(3)由题意可知,水温达到26.8℃时,衔铁被吸下,可以根据 热敏电阻R0作为感应器探测水温,其阻值Rg与温度t之间满足关系:Rg=-5t+500(0℃故答案为:(1)小;大;(2) p= =1×108瓦;(3) 当t=26.8℃时,Rg=500-5×26.8=366欧姆,从图象中查得当F=5牛时,I=100毫安=0.1安,U0=(Rg+R0)×I=(366欧姆+4欧姆)×0.1安=37伏。
27.【答案】(1)Li+MnO2=LiMnO2
(2)电能转化为化学能
(3)887.5w
(4)①②③
(5)B;D
【解析】【分析】(1)根据锂电池放电的原理写出反应的化学方程式,注意配平;
(2)蓄电池在充电时,将电能转化为化学能储藏起来;放电时,将化学能转化为电能释放出来;
(3)首先根据计算出通过线圈的电流,再根据P热=I2R计算出发热功率,最后根据P输出=P-P热计算输出功率;
(4)物理变化和化学变化的本质区别:有无新物质生成;
(5)根据对智能机器人的认识分析判断。
【解答】(1)锂电池放电,其实就是锂和二氧化锰反应生成 LiMnO2 的过程,化学方程式为: Li+MnO2=LiMnO2 ;
(2)钠硫电池充电时的能量转化形式为:电能转化为化学能;
(3)通过电动机线圈的电流为:;
电动机的发热功率为:P热=I2R=(25A)2×0.5Ω=312.5W;
电动机的输出功率为:P输出=P-P热=1200W-312.5W=887.5W;
(4)滤网过滤、活性炭吸附和负离子沉降,都没有新物质生成,所以属于物理手段;而臭氧消毒,就是氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,有新物质生成,属于化学手段,故选①②③;
(5)A.智能机器人只是通过电子设备模拟生物特征,不属于生物,故A错误;
B.智能机器技术目前还不成熟,不能完全替代人们完成所有工作,故B正确;
C.智能机器人发出的声音是电磁振动发出声音的,故C错误;
D.智能机器人具有类似人的反射弧组成,故D正确。
故选BD。
28.【答案】(1)4;9:32
(2)先升高后降低
(3)A;C
(4)解:W=Pt=200瓦×120秒=24000焦
【解析】【分析】酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
【解答】(1)由化学式可知,多酚氧化酶由碳、氢、氮、氧四种元素组成,
(2)由图可知,多酚氧化酶的活性随着温度的升高其活性是先升高后降低的;
(3)A、苹果能够补充的是钾,指的是元素;故A正确;
B、硫酸具有腐蚀性,不能加入到食品加工过程中;故B错误;
C、由表一可知,苹果中含有多种营养,适量食用是有益健康的;故C正确;
D、苹果中的维生素C是4mg,而蛋白质是0.26g=260mg,所以蛋白质含量较高;故D错误;
(4)由表二可知,榨汁机的额定功率是200W,所以正常工作2min,消耗的电能为W=Pt=200W×2×60s=24000J;
故答案为:(1)4;9:32;(2)先升高后降低;(3)AC;(4)W=Pt=200W×2×60s=24000J。
29.【答案】(1)变小
(2)
(3)
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析热敏电阻Ra的阻值变化规律;
(2)根据可知低功率工作时两电阻串联,高功率工作时,两电阻并联,
根据串联电路电阻规律计算两电阻串联时的总电阻,根据W=t计算低功率工作时消耗的电能和高功率工作时消耗的电能,进一步计算本次测试中电热丝消耗的总电能;
(3)当通过电磁铁的电流达到0.05安时,低功率工作模式,根据欧姆定律计算此时控制电路总电阻,
当通过电磁铁的电流达到0.04安时,高功率工作模式,根据欧姆定律计算此时控制电路总电阻,
人离开后,坐垫始终低功率工作,所以应该选择力敏电阻的阻值随压力的减小而减小,由图乙可知500N时力敏电阻的阻值最小为300Ω,
比较可知选择电阻c与a并联接入电路,根据并联电路电阻规律计算此时热敏电阻接入电路的阻值,由表格可知此时的温度。
【解答】(1)根据表格数据可知,当温度升高时,热敏电阻Ra的阻值变小;
(2)根据可知,低功率工作时两电阻串联,高功率工作时,两电阻并联,
两电阻串联时R=R1+R2=1210Ω+1210Ω=2420Ω,
低功率工作时消耗的电能:W1=t=×10×60s=1.2×104J,
高功率工作时消耗的电能:W2=t+t=×10×60s+×10×60s=4.8×104J,
本次测试中电热丝消耗的总电能为:W=W1+W2=1.2×104J+4.8×104J=6×104J;
(3)当通过电磁铁的电流达到0.05安时,低功率工作模式,
此时控制电路总电阻:,
当通过电磁铁的电流达到0.04安时,高功率工作模式,
此时控制电路总电阻:,
人离开后,坐垫始终低功率工作,所以应该选择力敏电阻的阻值随压力的减小而减小,500N时力敏电阻的阻值最小为300Ω,
比较可知选择电阻c与a并联接入电路,
那么得到:1R总=1Ra+1Rc ;
1120Ω=1Ra+1300Ω
解得:Ra=200Ω,
由表格可知此时的温度为43℃。
30.【答案】解:电能表转盘转过3000转,用电器消耗1千瓦时的电能,现转盘转过250转,则电热水壶消耗电能为:
电热水壶实际工作功率为:
忽略电热水壶工作时的电阻变化,则
=6.2安
答:通过电热水壶的电流为6.2安
【解析】【分析】先根据电能表得到电热水壶烧水时的实际消耗了多少电能,再根据所用的时间算出实际功率。因为电热水壶的电阻不变,根据 ,可以计算得到实际电流。
31.【答案】(1)
(2)滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处
(3)2.3V;A;1W
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)在闭合开关前,为了保护电路,防止电路被烧坏,要求变阻器的阻值要调到最大;
(3)根据图丙确定电压表的量程和分度值,再根据指针位置确定电压表的示数。将电压表的示数与灯泡的额定电压比较,确定电压表示数的变化方向,再根据U=IR确定电流的变化,最终确定变阻器的阻值变化方向即可。根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】(1)在测量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。因为灯泡额定电压为2V,所以电压表选择量程0~3V,如下图所示:
(2)根据图乙可知,变阻器的滑片在A端时阻值最大,则小明连接电路的不妥之处为:滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处。
(3)根据图丙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则示数为2.3V。
因为2.3V>2V,所以电压表的示数要减小。根据U=IR可知,通过电路的电流要减小,而总电阻要增大。根据R总=RL+R变可知,此时变阻器的阻值要增大,即滑片向A端移动。
灯泡的额定功率P=UI=2V×0.5A=1W。
32.【答案】(1)
(2)滑动变阻器连入电路的阻值太大;调节滑动变阻器;6
(3)小于;灯丝的电阻随温度升高而变大
【解析】【分析】(1)实物连接图中找错误之处,主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑:
从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑,从滑动变阻器选择一上一下接线柱上考虑。
(2)第一次实验灯泡不发光,电流表有示数,但是太小,电路电流小,电路总电阻太大,滑动变阻器连入电路的阻值太大。要使灯泡发光,增大电路电流,调节滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器连入电路的电阻,据此确定应该进行的操作。当滑动变阻器连入电路的电阻减小到一定值时,电路电流增大,灯泡电压增大,超过灯泡的额定电压,烧断灯丝,电压表串联在电路中,电压表测电源电压。
(3)灯泡电压增大,灯泡亮度增大,灯丝温度升高,灯丝电阻随电压的增大而增大,正常发光时的电阻大于第一次实验时的灯丝电阻,即R>5Ω。根据P=U2/R可知,计算出的额定功率会偏大,据此分析解答。
【解答】(1)使用滑动变阻器时应该“一上一下”,根据图片可知,要么将电源负极与变阻器的接线从变阻器上拆下,改接在上面的接线柱上,要么将灯泡与变阻器的接线从变阻器拆下,改接在上面的接线柱上,如下图所示:
(2)第1次实验中,小灯泡不发光的原因是:滑动变阻器连入电路的阻值太大,接下来应进行的操作是:调节滑动变阻器。根据表格可知,当电压表的示数为5V时,电流表的示数为零,此时灯泡应该被烧坏了,那么电源电压等于电压表的示数5V。
(3)小灯泡的额定功率会小于2.888W,理由为:灯丝的电阻随温度升高而变大。
33.【答案】(1)解:如图所示:
(2)将滑动变阻器的滑片往右移(或移动滑动变阻器滑片)
(3)0.988
(4)6
【解析】【分析】根据电学实验操作的一些注意问题进行分析解答。
(1)电流表连接时,指针要调零;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)减小滑动变阻器的电阻,可以增大电路中其他位置的电压;利用电压和电流的乘积计算电功率;
(4)灯丝电阻受温度影响,当电压改变时,电功率改变;
(5)根据电压和电流的乘积计算电功率,利用电功率差值计算电功率的变化量;
(6)当滑动变阻器的电阻过大时,移动滑片,电阻改变较大。
【解答】(1)滑动变阻器的接入需要一上一下接入,图甲的实验电路如下:
(2)电路正确连按无误后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电压表与电流表指针均有偏转,接下来应该进行的操作是将滑动变阻器的滑片往右移(或移动滑动变阻器滑片) .
(3)实验过程中,小灯泡正常发光时,电源电压6V,小灯泡电阻约为10Ω ,则最大电流约为,故选用电流表0-0.6A量程,所以图乙读数为0.26A。
则小灯泡的额定功率是
(4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表测的是电源电压,示数约为6V 。
34.【答案】(1)C
(2)0.75
(3)0.38;1.52
【解析】【分析】(1)在测量小灯泡额定功率的实验中,闭合开关前,变阻器的滑片要在阻值最大的位置,因此闭合开关后,由于总电阻太大,那么总电流很小,导致电流表有示数,但是灯泡不发光。
(2)根据乙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;
(3)根据丙图可知,灯泡与定值电阻R并联时,它们两端的电压相等。当灯泡的电压为3.8V时,此时通过R的电流为:。保持它们的并联关系不变,通过开关切换,让电流表测总电流,那么前后两个电流表的示数之差就是通过灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率即可。
【解答】(1)电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数,可能是因为变阻器接入电路的阻值太大,那么下来的操作为:向左移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故选C。
(2)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,那么灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)①只闭合开关S1、S2,R与灯泡并联,
当灯泡正常发光时,它们的电压UR=U额=3.8V;
此时电流表的示数为:;
③只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电流表测总电流;
那么灯泡的额定电流为I=I总-IR=0.78A-0.38A=0.4A;
灯泡的额定功率为:P'=U'I'=3.8V×0.4A=1.52W。
35.【答案】(1)丙
(2)A
(3)小灯泡断路;电流表的正负接线柱接反了
(4)调节滑动变阻器,多测几组实验数据;减小误差
【解析】【解答】解:
(1)实验中电压表测灯泡两端电压,灯泡额定电压2.5V,所以电压表应选用0﹣3V量程;
灯泡正常工作时电流为0.3A,所以电流表应选用0﹣0.6A量程;
灯泡正常工作时变阻器连入的阻值:R变==≈11.7Ω.所以应选用“20Ω 1A”的变阻器.由以上分析可知,丙同学的观点合理.
测小灯泡的额定功率的实验中,滑动变阻器应一上一下串联接入电路,实物连接如图所示:

(2)为了电路安全,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移到最大值A端;
(3)闭合开关,发现电压表指针有明显的偏转,此时的故障有两种可能:①被测部分电路断路;②其它部分电路短路.如果是其它部分短路,小灯泡会亮、电流表指针会动,故不符合要求.因此电路故障可能是:小灯泡断路;
故障排除后,再次闭合开关,发现电流表指针向左偏转,其原因是电流表的正负接线柱接反了,所以指针左偏;
(4)只测一组数据,测量结果不准确,为了使测量结果更准确,应调节滑动变阻器,改变电路电流与电阻两端电压,多次几组数据,然后求平均值,使测量值更接近于真实值,减小误差.
故答案为:(1)丙;见上图;(2)A;(3)小灯泡断路;电流表的正负接线柱接反了;(4)调节滑动变阻器,多测几组实验数据;减小误差.
【分析】(1)本实验中,灯泡、滑动变阻器、电流表应串联在电流中,根据灯泡规格确定电表选用量程,根据灯泡正常发光时变阻器连入的阻值确定变阻器的规格;连接电路时注意变阻器一上一下接;
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移到最大值处;
(3)用电压表检测电路故障时,当电压表的示数为零时,故障有:①被测部分电路短路;②其它部分电路断路.当电压表有示数,且接近电源电压时,故障是:①被测部分电路断路;②其它部分电路短路;电表连入电路时,要让电流从正接线柱流进,负接线柱流出;
(4)为了减小误差应进行多次测量求平均值.
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