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(多选)1.(2024 哈尔滨)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V,6W”,滑动变阻器标有“30Ω,2A”,下列说法正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为6Ω
B.电路中的电流不超过2A时,电路一定是安全的
C.当灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为9W
D.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变暗
【解答】解:A、由P得灯泡正常发光时的电阻RL6Ω,故A正确;
B、灯正常发光时的电流IL1A,电路中的电流超过1A时,灯不能正常工作,会损坏,故B错误;
C、当灯泡正常发光时,灯两端电压UL=U额=6V,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=9V﹣6V=3V,此时电路中的电流I=IL=1A,滑动变阻器的电功率P滑=U滑I=6V×1A=6W,故C错误;
D、当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,连入电阻变大、分压变大,小灯泡两端的电压变小,灯泡变暗,故D正确。
故选:AD。
2.(2024 兰州)小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中,已知R2=2R1,两电路中电源电压相等且保持不变,闭合开关S后,电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为3V
B.乙图中通过R1的电流为0.6A
C.R2的阻值为5Ω
D.甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W
【解答】解:A、如图甲,R1与R2串联,U1=2V,已知R2=2R1,根据得,U2=2U1=4V,电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V,故A错误;
B、如图乙,R1与R2并联,干路电流I=1.8A,根据得,I1=2I2,并联电路I=I1+I2=3I2=1.8A,所以I2=0.6A,I1=1.2A,故B错误;
C、,故C错误;
D、已知R2=2R1,所以;甲图中电路工作时得电流,
甲图中电路工作时消耗的功率P=UI=6V×0.4A=2.4W,故D正确。
故选:D。
3.(2024 广元)如图的电路中,电源两端电压U恒为6V。只闭合开关S和S2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,电流表示数为I1,电路的功率为P1;只闭合开关S、S1和S3,电流表示数为I2,电路的功率为P2。已知R2=10Ω,U1:U2=1:2,I1:I2=1:9,下列关系式正确的是( )
A.I2=0.8A B.U1=1V C.R1:R3=2:3 D.P1:P2=1:6
【解答】解:只闭合开关S和S2,R1、R2、R3串联,R1两端电压U1,R2和R3两端电压之和是U2,
串联电路电流处处相等,已知U1:U2=1:2,可以得到R2+R3=2R1;
此时电流表示数为I1,;
只闭合开关S、S1和S3,R1与R2并联,
此时电流表示数为I2,已知R2=10Ω,,
已知I1:I2=1:9,,解得R1=20Ω,所以R3=2R1﹣R2=2×20Ω﹣10Ω=30Ω;
A、,故A错误;
B、,U1=I1R1=0.1A×20Ω=2V,故B错误;
C、,故C正确;
D、,故D错误。
故选:C。
4.(2024 陕西)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,小明受此启发,用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2(R1、R2阻值不随温度变化),设计了煎药壶电路,其中S1为总开关,电源电压为220V。闭合开关S1,能实现如表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是( )
温度/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式
<60 闭合 >0.2 闭合 800 武火
≥60 断开 >0.2 闭合 800 武火
≥60 断开 ≤0.2 断开 100 文火
A.温控开关S2与水量开关S3是串联的
B.加热电阻R1的阻值是484Ω
C.若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D.若限流电阻R2断路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热
【解答】解:AC、根据电路中只有两个电阻,而R1的功率可以改变,说明电路中的电流改变,则两个电阻必须串联,武火时,限流电阻被短路,当温控开关和水量开关同时断开时,两个电阻串联,处于文火状态,而只有温控开关断开时,限流电阻仍是短路,故温度开关和水量开关并联与限流电阻R2并联,
若壶内水量小于0.2L,但温度低于60度,温控开关将限流电阻短路,仍是武火加热,故AC错误;
B、武火时,限流电阻被短路,只有R1工作,R1的功率是800W;
其电阻R160.5Ω,故B错误;
D、若限流电阻R2断路,当温度开关和水量开关中任意一个闭合,是武火加热,如果温度开关和水量开关都断开,则电路断路,不能加热,故D正确。
故选:D。
5.(2024 新疆)如图所示的电路,电源电压保持不变,甲、乙均为滑动变阻器。开关S闭合后,甲、乙接入电路的电阻分别为R甲、R乙,此时电路的总功率为P0。若将甲接入电路的阻值增大10Ω,乙接入电路的阻值减小10Ω,电路的总功率仍为P0;若将甲接入电路的阻值增大6Ω,乙接入电路的阻值减小6Ω,此时,甲的电功率为P甲,乙的电功率为P乙,则( )
A.R甲>R乙,P甲>P乙 B.R甲<R乙,P甲>P乙
C.R甲>R乙,P甲<P乙 D.R甲<R乙,P甲<P乙
【解答】解:如图所示,滑动变阻器甲与乙并联,量程是0~0.6A的电流表测滑动变阻器乙的电流,量程是0~3A的电流表测干路电流,假设电源电压为U,
开关闭合后,甲、乙接入电路的电阻分别为R甲、R乙,此时电路的总功率为P0,此时电路的总电阻为:R,则P0①,
若将甲接入电路的阻值增大到10Ω,乙接入电路的阻值减小10Ω,此时电路的总功率仍为P0,此时电路的总电阻为:R′,即P0②,由①②得:
R甲R乙=(R甲+10Ω)(R乙﹣10Ω),解之得:R乙=R甲+10Ω,所以R甲<R乙
若将甲接入电路的阻值增大6Ω,乙接入电路的阻值减小6Ω,此时,甲的电功率为P甲,乙的电功率为P乙,则P甲,P乙,因为R乙=R甲+10Ω,所以R甲+6Ω>R乙﹣6Ω,所以P甲<P乙。
故选:D。
6.(2024 苏州)图甲中,电源电压为12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(6V,0.5A)闭合开关,在元件安全的情况下,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的I﹣U图像如图乙。则:
①虚线框内是小灯泡;
②电路的最大功率为6W;
③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω;
④滑动变阻器最大阻值为20Ω。
以上结论正确的有( )
A.③④ B.②③ C.①② D.①④
【解答】解:(1)由电路图可知,定值电阻或小灯泡与滑动变阻器串联,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。根据欧姆定律可得,滑动变阻器的I﹣U关系式为:
I=I定或I=IL,
由图乙可知,滑动变阻器的I﹣U关系为一次函数关系,则虚线框内的元件阻值为一定值,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,所以虚线框内是定值电阻,不是小灯泡,故①错误;
(2)由于电压表最大量程大于电源电压,故滑动变阻器的滑片可以移动到最大阻值处,
由图乙可知,滑动变阻器两端的电压最大为Umax=8V,通过电路的最小电流为Imin=0.4A,
则滑动变阻器的最大阻值为Rmax20Ω,故④正确;
此时定值电阻两端的电压为U定=U电﹣Umax=12V﹣8V=4V,
定值电阻的阻值为R定10Ω,
当滑动变阻器两端的电压最小时,电路中的电流最大,
此时定值电阻两端的电压为U定′=U电﹣Umin=12V﹣6V=6V,
电路中的最大电流为Imax=I定′0.6A,
电路的最大功率为Pmax=U电Imax=12V×0.6A=7.2W,故②错误;
(3)串联电路各处电流相等,当P定=P滑时,由P=UI=I2R可知,定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值相等,为10Ω,故③正确;
故选:A。
7.(2024 无锡)用如图所示的电路测量小灯泡的功率,实验原理是: 。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数记录在表中,则小灯泡L的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。
实验序号 电压 U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
【解答】解:要测量该小灯泡的额定功率和实际功率,应用电压表测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,根据公式P=UI计算功率的大小;故实验中需要测量的物理量有灯泡两端的电压和通过的电流,实验原理是P=UI;
由表中数据可知,当灯泡两端电压为3.8V时,通过灯泡的额定电流为0.30A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=3.8V×0.30A=1.14W;
由表格可以看出:随灯泡消耗的实际功率增大,灯泡的亮度变亮,由此可知,小灯泡的亮度由其实际功率决定。
故答案为:P=UI;1.14;实际功率。
8.(2024 齐齐哈尔)如图甲所示的电路,电源电压为12V且保持不变,R2为阻值未知的定值电阻,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流随它们两端电压变化的图象。当同时闭合开关S1、S2和S3时,小灯泡L的实际功率为P,定值电阻R1的功率为P1,则P:P1= ;当闭合开关S1、断开开关S2和S3时,小灯泡的实际功率为0.6W,此时灯丝电阻为R,则R:R2= 。
【解答】解:(1)当同时闭合开关S1、S2和S3时,R1与灯泡并联,电源电压为12V且保持不变,
根据图像知,灯泡的电流为0.8A,R1的电流为0.6A;根据P=UI,电压相同时,电功率之比等于电流之比,则P:P1=I:I1=0.8A:0.6A=4:3。
(2)当闭合开关S1、断开开关S2和S3时,R2与灯泡串联,小灯泡的实际功率为0.6W,根据图像知,灯泡的电压为2V,电流为0.3A,电功率正好0.6W;
则电路中的电流为0.3A;电阻R2的电压为U2=U﹣UL=12V﹣2V=10V;
根据串联电路的特点和欧姆定律知,串联电压之比等于电阻之比,则R:R2=U:U2=2V:10V=1:5。
故答案为:4:3;1:5。
9.(2024 河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图象。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为 V,干路电流为 A,此时灯泡L的电功率为 W。
【解答】解:(1)已知电阻R的阻值R=10Ω,电流表测通过电阻R的电流,则IR=0.2A,由欧姆定律求得电阻R两端的电压UR=IRR=0.2A×10Ω=2V,根据并联电路电压规律可知电源电压U=UR=2V;
(2)根据并联电路电压规律得UL=U=2V,由图甲可知此时通过灯泡的电流为IL=0.25A,由并联电路电流规律干路电流为I=IL+IR=0.25A+0.2A=0.45A;
(3)由P=UI可得此时灯泡的电功率PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W。
故答案为:2;0.45;0.5。
10.(2024 苏州)电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW h,现仅接通台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为 J,其两端电压 (高于/等于/低于)220V。
【解答】解:电热水器根据电流的热效应工作;
图甲所示的电能表示数为3023.6kW h;1min内电热水器消耗的电能:
W3.6×106J=9.0×104J;
它的实际电功率为:P1500W,此时它的实际电功率等于它的额定电功率,故它的实际电压也等于它的额定电压。
故答案为:热;3023.6;9.0×104J;等于。
11.(2024 眉山)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“20Ω 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为 V。当P移到最右端时,电路的总功率 W(结果保留一位小数)。
【解答】解:(1)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测量电路中的电流。
滑片P在R的中点时,R接入电路的阻值为R中R20Ω=10Ω,
此时灯泡正常发光,电路中的电流:I=IL0.5A,
R两端的电压:U中=IR中=0.5A×10Ω=5V,
电源电压:U=UL+U中=4V+5V=9V;
(2)灯泡的电阻:RL8Ω;
当P移到最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,即:R=20Ω,
此时电路消耗的总功率:P2.9W。
故答案为:9;2.9。
12.(2024 达州)定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图象如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为 ;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为 W。
【解答】解:由图甲可知灯泡与定值电阻并联,若将L和R串联在4V的电源两端,结合串联电路的电流、电压规律,通过分析可知,此时L两端电压为1V,R两端电压为3V,此时电路中的电流为0.3A,由P=UI可知L与R消耗的电功率之比为;
由图可知若将R与L并联在2V的电源两端时,则R与L两端的电压均为2V,由图可知,通过L和R的电流分别为0.45A和0.2A,
根据并联电路电流的规律可知电路中电流为I=IR+IL=0.2A+0.45A=0.65A,电路消耗的总功率P=U′I′=2V×0.65A=1.3W。
故答案为:3:1;1.3。
13.(2024 重庆)将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6V和另一电压未知的挡位,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位,只闭合开关S和S2,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A。保障电路安全,只闭合开关S和S1,通过调节滑动变阻器及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为 W。
【解答】解:(1)由题意已知小灯泡L的额定电压和额定功率,根据电功率公式可得小灯泡的额定电流:I额0.5A;
(2)灯泡的电阻
只闭合开关S和S2时,L和R1 串联,当R1 接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,此时电路中的电流为0.5A,则电源电压为: ①,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A,即此时电路中的电流为:I′=I﹣ΔI=0.5A﹣0.2A=0.3A,则电源电压为: ②,由①②两式可得:R1=40Ω,
U=4.5V;
只闭合开关S和S1 时,R1 和R2 串联,当电源电压为6V,R1 接入电路阻值为0时,即电压表示数为0,则R2两端的电压为电源电压6V时,电路中的电流最大,此时电路中的电流为:,所以电路的最大功率为:Pmax=UImax=6V×0.4A=2.4W
当电源电压为另一挡位4.5V时,电压表示数为最大3V时,电路中的电流最小,此时R2两端的电压为:U′2=U′﹣Umax=4.5V﹣3V=1.5V,电路中最小电流为:,所以电路的最小功率为:Pmin=UImin=4.5V×0.1A=0.45W,所以电路的最大功率和最小功率之差为:ΔP=Pmax﹣Pmin=2.4W﹣0.45W=1.95W
故答案为:0.5;1.95。
14.(2024 内江)图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪,其简化原理如图乙。在测试中,测试的同学向前水平推动测试仪的滑块(相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片P),用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为6V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”的字样,定值电阻R2=10Ω。闭合开关S,求:
(1)当滑动变阻器连入电路的阻值R1=2Ω时,电压表的示数。
(2)在保证电路元件安全的情况下,电路消耗总功率的最小值。
【解答】解:(1)由图可知R1和R2串联,则总电阻为R=R1+R2=2Ω+10Ω=12Ω,由欧姆定律得电路中的电流I0.5A,则R1两端的电压即电压表的示数为U1=IR1=0.5A×2Ω=1V;
(2)由P=UI可知,电源电压恒定,电流越小,电路消耗的总功率越小,则滑动变阻器阻值最大时,电路中的电流最小为I小0.2A,此时电压表的示数为U′1=I小R最大=0.2A×20Ω=4V,超过了电压表的量程,电路不安全,因此电压表的最大示数为3V,R2两端的电压U2=U﹣U″1=6V﹣3V=3V,则电路中的电流最小值为I最小=I20.3A,由P=UI得电路中的最小电功率为P最小=UI最小=6V×0.3A=1.8W。
故答案为:(1)电压表的示数为1V;(2)在保证电路元件安全的情况下,电路消耗总功率的最小值为1.8W。
15.(2024 苏州)某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻R1和分压电阻R2,S是温控开关当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A;当温度达到一定值时,开关S自动切换到b,电饭锅处于保温挡,通过的电流为0.25A。求:
(1)R1的阻值;
(2)电饭锅高温挡的功率;
(3)保温16min,分压电阻R2产生的热量。
【解答】解:(1)S是温控开关当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A,电压为220V,R155Ω;
(2)电饭锅高温挡的功率:P高=UI高=220V×4A=880W;
(3)电阻R2R155Ω=825Ω,
。
答:(1)R1的阻值为55Ω;
(2)电饭锅高温挡的功率为880W;
(3)保温16min,分压电阻R2产生的热量为4.95×104J。
16.(2024 福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44Ω,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。测试时,第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进水保温状态时,测得炉内温度t为400℃;第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃。求:
(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流。
(2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值。
(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。
【解答】解:(1)由图可知,烧制炉处于加热状态时,加热电路为R1的简单电路,
通过R1的电流:I15A;
(2)烧制炉处于保温状态时,加热电路中R1与R2串联,
电路的总电阻:R总242Ω,
R2的阻值:R2=R总﹣R1=242Ω﹣44Ω=198Ω;
(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,即有:U温差=k(t﹣t0),
由图可知,控制电路中,R与R0串联,则有:U温差=I(R+R0),
故有:k(t﹣t0)=I(R+R0)……①
第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进水保温状态时,测得炉内温度t为400℃,
第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃,
且t0=20℃,I=0.01A,
把数据代入①式可得:
k×(400℃﹣20℃)=I×(1Ω+R0)……②
k×(1000℃﹣20℃)=I×(4Ω+R0)……③
联立②③解得:R0=0.9Ω,k=5×10﹣5V/℃,
则R与的关系式为:R=(5×10﹣3t﹣1)Ω。
答:(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流为5A。
(2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值为198Ω。
(3)R与t关系的表达式为R=(5×10﹣3t﹣1)Ω。
17.(2024 宜宾)如图甲所示,已知电源电压4.5V保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”,灯泡L的规格为“4V 1.2W”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值;
(4)用一个阻值为30Ω的定值电阻R1替换灯泡L,调节滑片P,当滑动变阻器的功率为0.15W时,滑动变阻器连入电路的阻值。
【解答】解(1)由灯泡L的规格可知额定电压为4V,根据图乙其对应的额定电流为0.3A,即灯泡正常发光的电流为0.3A;
(2)灯泡L和滑动变阻器串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,调节滑动变阻器的滑片P,当P移至某一位置时,电压表的示数为2.5V即滑动变阻器两端的电压U滑=2.5V,由串联电路的电压规律知,灯泡L两端的电压UL=U﹣U滑=4.5V﹣2.5V=2V;由图乙可知,此时电路中的电流I=0.25A,由P=UI得此时电路的总功率P=UI=4.5V×0.25A=1.125W;
(3)由题意知,当电压表示数最大为3V时,灯L两端电压最小,此时灯L的功率最小;灯L两端最小电压UL小=U电源﹣U滑′=4.5V﹣3V=1.5V,由图乙知,灯L的最小电流I小=0.2A,则灯泡L的电阻7.5Ω;
(4)调节滑片P,当滑动变阻器的功率为P′=0.15W时,假设此时电阻器两端电压为U′,电路中的电流为I′,根据P=UI可得P′=U′I′=0.15W①,电源电压U=4.5V,根据串联电路电压规律定值电阻两端电压UR=U﹣U′=4.5V﹣U′,由欧姆定律的R,即30Ω②,由①②得,,根据欧姆定律可求得滑动变阻器连入电路中的阻值60Ω>50Ω,不符合要求;15Ω<50Ω,符合要求。
故答案为:(1)0.3A;(2)1.125W;(3)7.5Ω;(4)15Ω。
18.(2023 西宁)如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,由图象可知( )
A.R的电阻为5Ω
B.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C.只将L与R并联在电压为2V的电路中,干路中的电流为0.3A
D.只将L与R串联在电流为0.2A的电路中,总功率为0.4W
【解答】解:A、由图可知,R的U﹣I图像是正比例函数,因此电阻R是定值电阻,其阻值为:R20Ω,故A错误;
B、灯泡两端的电压增大时,通过的电流增大,则灯丝温度升高,电阻变大,故B错误;
C、并联电路各个支路两端的电压相等,由图可知,只将L与R并联在电压为2V的电路中时,通过R的电流为0.1A,通过L的电流为0.2A,则干路的电流为:I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
D、灯泡L和电阻R串联在电路中,当电流是为0.2A,图像可知,当L两端的电压为2V、R两端的电压为4V时,则电路两端的总电压等于2V+4V=6V,则电路的总功率为:P=U'I'=6V×0.2A=1.2W,故D错误。
故选:C。
19.(2023 徐州)灯泡中有电流时,灯泡发光。关于这个过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B.因为消耗电能,流过灯泡后的电流变小了
C.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能
D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
【解答】解:A.灯泡消耗的电能转化为光能和内能,故A错误;
B.灯泡工作过程中,消耗的是电能,流过灯泡的电流大小不变,故B错误;
C.用电器消耗电能的过程,实质上是电能转化为其它形式能量的过程。电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能,故C正确;
D.由能量守恒定律可知,光能最终转化成其他形式的能量,故D错误。
故选:C。
20.(2023 常州)如图所示的电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,Rx为滑动变阻器(A、B为其两端点)。闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,电压表示数的变化范围是0.6V~3V,电流表示数的变化范围是0.12A~0.6A。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 6V
B.R0的阻值为 25Ω
C.Rx的最大阻值为20Ω
D.移动滑片 P,电路总功率的最小值为0.72W
【解答】解:A、把滑动变阻器的滑片P移到A端时,电路是R0的简单电路,故电压表测电源电压,所以电源电压为3V,故A错误;
B、当电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.6A,根据欧姆定律可知:R0的阻值为:R05Ω,故B错误;
C、当把滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为0.12A,它的电压为U2=U总﹣U0=3V﹣0.6V=2.4V,根据欧姆定律可知,滑动变阻器的电阻Rx20Ω,故C正确;
D、移动滑片 P,当滑动变阻器的滑片移到B端时,此时电路的电阻最大,电功率最小,故P=UI=0.12A×3V=0.36W,故D错误。
故选:C。
21.(2023 深圳)已知R1=2Ω,R2=3Ω,某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在一起,则( )
A.图甲中R1与R2的电流比I1:I2=2:3
B.图乙中R1与R2的电压比U1:U2=3:2
C.图甲与图乙的总功率比P1:P2=6:25
D.图甲与图乙的总功率比P1:P2=25:6
【解答】解:
A、图甲中R1与R2串联,根据串联电路的电流规律可知,I1:I2=1:1,故A错误;
B、图乙中R1与R2并联,根据并联电路的电压规律可知,U1:U2=1:1,故B错误;
CD、图甲中的总电阻为:R=R1+R2=2Ω+3Ω=5Ω;图乙中的总电阻为:R'1.2Ω;
根据P可知,图甲与图乙的总功率比P1:P2:6:25,故C正确、D错误。
故选:C。
22.(2023 枣庄)如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100Ω 1A”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.小灯泡的电阻为10Ω
C.小灯泡的额定功率为1.8W
D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为12J
【解答】解:
A、由题意及图中数据可得,当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻的电流为0.3A,则滑动变阻器两端的电压为:U=IR=0.3A×20Ω=6V;
而电源电压应该大于6V,故A错误;
B、由题意及欧姆定律可得:U=I1RL+I1R1=0.3A×RL+0.3A×20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
当电路中的电流I2=0.1A时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I2RL+I2R2=0.1A×RL+0.1A×100Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②,解得:RL=20Ω、U电=12V,故B错误;
C、由题意可得,要保证电路安全且灯泡正常发光,则通过灯泡的电流最大为其额定电流,结合上述分析可得,小灯泡的额定电流为0.3A,额定电压为:U额=U电﹣U=12V﹣6V=6V;
则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W,故C正确;
D、电源电压不变,当电路中电流最小时,总功率最小,由图像可知最小电流为0.1A,此时变阻器接入电路的阻值为100Ω,
则这种情况下20s内滑动变阻器消耗的电能为:W=I小2R滑大t=(0.1A)2×100Ω×20s=20J,故D错误。
故选:C。
23.(2023 南充)如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.R2的阻值为10Ω
B.两电阻串联与并联的总阻值之比为9:4
C.将两电阻串联接入电路,通电后,R1两端电压与R2两端电压之比为1:2
D.将两电阻并联接入电路,通电1分钟,电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1:2
【解答】解:A、根据I得R1的阻值为:
R110Ω,
R2的阻值为:
R25Ω,故A错误;
B、两电阻串联的总电阻为:
R串=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω,
并联的总阻值为:
R并Ω,
两电阻串联与并联的总阻值之比为:
9:2,故B错误;
C、两电阻串联时通过它们的电流相等,它们两端的电压之比为:2:1,故C错误;
D、将两电阻并联接入电路,它们两端的电压相等,通电1分钟,电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为:
1:2,故D正确。
故选:D。
24.(2023 达州)如图甲所示,电源电压恒为6V,闭合开关,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时,电流表A的读数为0.16A;则定值电阻R0的阻值为 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω;如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路,已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示,再次闭合开关后,此时电路消耗的功率为 W。
【解答】解:由图甲可知,R0与R串联,电流表测电路中的电流;
(1)闭合开关,当滑动变阻器滑片位于最右端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:R总最大60Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R0+R最大=60Ω……①
当滑片位于中点时,滑动变阻器接入的电阻为滑动变阻器最大电阻的,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:R总37.5Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R0R最大=37.5Ω……②
由①②解得:R0=15Ω,R最大=45Ω;
(2)由串联电路的电流特点和电压特点结合图乙可知,当电路中的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为3V,由欧姆定律可知,此时R0两端的电压为:U0=I'R0=0.2A×15Ω=3V,此时电源电压:U=U0+UL=3V+3V=6V,符合题意,
此时电路消耗的功率:P=UI'=6V×0.2A=1.2W。
故答案为:15;45;1.2。
25.(2023 临沂)2023年,淄博烧烤火出了圈,人们纷纷赴淄“赶烤”,满足味蕾的同时也感受到了淄博人民的热情好客。
(1)串羊肉串的钢签前端尖细,可以减小受力面积, (选填“增大”或“减小”)钢签对肉的压强,便于串肉。
(2)烤肉串的过程中,通过 的方式增加了肉的内能;肉串散发出香味表明分子 。
(3)烧烤现场“人声鼎沸”指声音的 (选填“音调高”或“响度大”);相对于正在一路小跑上菜的服务员,坐在烧烤炉旁的顾客是 (选填“运动”或“静止”)的。
(4)为让肉串受热均匀,味道更好,部分店家使用了一种新型电烧烤炉,这种烧烤炉可在电热丝烤肉串的同时,由电动机带动肉串缓慢转动,简化电路如图所示,其中电热丝R的阻值为55Ω,电动机的额定功率为22W,该烧烤炉正常工作时,通过电热丝R的电流为 A;电动机10min消耗的电能为 J。
【解答】解:(1)串羊肉串的钢签前端尖细,可以减小受力面积,在压力一定时,可以增大钢签对肉的压强,便于串肉。
(2)烤肉串的过程中,通过热传递的方式增加了肉的内能;
肉串散发出香味表明分子在永不停息地做无规则运动。
(3)人声鼎沸是指声音的响度大;
以正在一路小跑上菜的服务员为参照物,坐在烧烤炉旁的顾客与正在一路小跑上菜的服务员之间发生了位置变化,所以坐在烧烤炉旁的顾客是运动的。
(4)通过电热丝R的电流IR4A;
由P可得,电动机10min消耗的电能:
W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J。
故答案为:(1)增大;(2)热传递;在永不停息地做无规则运动;(3)响度大;运动;(4)4;1.32×104。
(多选)26.(2023 盘锦)如图所示电路,电源电压恒定不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2“□Ω,0.5A”(铭牌破损,最大阻值未知),灯泡的规格为“5V 2.5W”(忽略灯丝电阻的变化),电压表量程为“0~3V”。只闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端,灯泡恰好正常发光。在保证各电路元件安全的前提下,以下说法正确的是( )
A.电源电压是5V
B.闭合S、S1、S2,R1的最大功率为1.25W
C.通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值,使R1的功率最小,且为0.05W,此时滑动变阻器接入阻值为60Ω
D.闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,通电10s,整个电路电流最多做功15J
【解答】解:A、由图可知,只闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端,R1与灯泡L串联;
根据题意可知,灯泡正常发光,根据串联电路的电流特点和P=UI可知,电路中的电流:I=IL0.5A,
由I可知,R1两端的电压:U1=IR1=0.5A×5Ω=2.5V
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:U=U1+UL=2.5V+5V=7.5V,故A错误;
B、闭合S、S1、S2,R1和滑动变阻器串联,灯泡L被短路,电压表测量R1两端的电压;
根据电压表量程可知,R1两端的最大电压U1大=3V,
电路中的最大电流:I1大0.6A,
根据滑动变阻器的规格可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,
所以电路中的最大电流:I大=0.5A,
R1的最大功率:P=I大2R=(0.5A)2×5Ω=1.25W,故B正确;
C、当只闭合开关S,R1、灯泡L与滑动变阻器串联;
由P=I2R可知,此时电路中的最小电流:I小=I1小0.1A,
由I可知,电路中的最大电阻:R总75Ω,
灯泡L的电阻:RL10Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值:R滑=R总﹣R1﹣RL=75Ω﹣5Ω﹣10Ω=60Ω,故C正确;
D、闭合S、S2,断开S1,R1、灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量R1与灯泡的电压之和;
根据电压表量程可知,电压R1与灯泡的最大总电压为U′=3V,
根据串联电路的电阻特点可知,R1与灯泡的总电阻:R′=R1+RL=5Ω+10Ω=15Ω,
电路中的最大电流:I′0.2A,
整个电路电流最多做功:W=UI′t=7.5V×0.2A×10s=15J,故D正确。
故选:BCD。
(多选)27.(2023 南充)有一台家用电水壶,如图所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W,用此水壶加热初温20℃、体积为1L的水400秒刚好沸腾[忽略温度对电阻阻值的影响,大气压为一个标准大气压,c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3]。则下面说法正确的是( )
A.旋转旋钮开关到“1”时,水壶处于保温挡
B.水吸收的热量为3.36×104J
C.此热水器加热挡的热效率为84%
D.在保温时,接入电路电阻的阻值为48.4Ω
【解答】解:A、开关旋至“1”挡,电阻R1、R2串联,此时电路总电阻:R串=R1+R2;开关旋至“2”挡,只有R2工作,
因R串>R2,根据P可知:开关旋至“1”挡,功率较小,为保温挡,接“2”时功率较大为加热挡,故A正确;
B、水的体积V=1L=1×10﹣3m3,由ρ可得,水的质量m=ρ水V=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
在一个标准大气压下,水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,故B错误;
C、已知电水壶加热功率为1000W,则消耗的电能:W=P加热t=1000W×400s=4×105J;
则加热挡的热效率:η100%100%=84%,故C正确;
D、保温功率P保温=44W,根据P可得电路中电阻:R1100Ω,故D错误。
故选:AC。
28.(2023 哈尔滨)小明用如图甲所示器材做“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压约为4.5V且恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”的字样,电压表只有0~3V量程可用。
(1)连接电路时开关需要 。
(2)图甲的电路还差最后一根导线,请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,连好就通电实验。
(3)接下来小明为准确测出小灯泡的额定功率,实验步骤如下:
①调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V,然后断开开关,将电压表并联在滑动变阻器两端。
②保持滑片位置不动,再次闭合开关后,观察电压表并继续移动滑片,直至电压表示数 ,读出此时电流表示数如图乙所示,此时电流为 A。
③小灯泡额定功率为 W。
【解答】解:(1)为保证器材安全,连接电路时开关需要断开;
(2)连好就通电实验,则连入时应使滑动变阻器位于最大处,应连接右下接线柱,如图所示:
(3)②小灯泡的额定电压为3.8V,第①步操作已经使小灯泡的电压到达3V,滑动变阻器与小灯泡串联,移动滑动变阻器滑片时,滑动变阻器减小的电压值等于小灯泡增加的电压值,故观察电压表并继续移动滑片,直至电压表示数减小0.8V,此时小灯泡两端的电压增加0.8V,达到额定电压3.8V;
电流表选择的时0~0.6A的量程,故此时的读数为0.3A;
③小灯泡额定功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
故答案为:(1)断开;(2)见解答图;(3)②减小0.8V;0.3;③1.14。
29.(2023 朝阳)小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡 。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示。
(4)小红认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理,理由是 。
(5)小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于U额且未知,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0),请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,使电压表示数为 ;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1;
③闭合S、S1,断开S2, ,读出电压表的示数为U2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL= (用U1、U2、U额、R0表示)。
【解答】解:(1)测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率时,电压表与小灯泡并联接入电路中,如下所示:
(2)电流表无示数,灯泡不亮,说明电路是断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联部分以外的电路是通路,故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路;
(3)图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)探究电流与电压的关系时,需要控制与电压表并联的电阻的阻值不变,根据图丙可知,小灯泡灯丝的电阻是变化的,所以不能完成实验探究;
(5)①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为:I;
③闭合S、S1,断开S2,滑片移动到最左端,此时电压表测量的是电源电压,读出电压表的示数为U2,则电源电压为U2;
④②中滑动变阻器两端的电压为:U滑=U2﹣U1;则滑动变阻器接入电路中的阻值为:R滑U'R0;
①中滑动变阻器两端的电压为:U'滑=U2﹣U额;此时电路中的电流为:I';
则小灯泡正常发光时的电阻RL。
故答案为:(1)见解析;(2)断路;(3)0.75;(4)灯丝电阻随温度的变化而变化;(5)U额;滑片移动到最左端;。
30.(2023 重庆)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路。
(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察 表的示数,直到示数为 V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数。
(5)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙为 A,观察灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U﹣I图象,如图丙,则小灯泡额定功率为 W。
(6)根据小灯泡U﹣I图象和亮度变化,还可以发现 。
【解答】解:(1)“测量小灯泡的电功率”实验的要求是串联电路,从电源正极出发,依次连接开关,滑动变阻器,电流表,灯泡回到电源负极,再将电压表并接在灯泡两端,注意灯泡的额定电压为2.5V,选择电压表的量程为0~3V,与小灯泡并联接入电路即可,连接电路如图所示:
(2)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处,故将滑片移至B端。
(3)闭合开关,电流表有示数,电路为通路,灯泡不亮,电压表没有示数,说明电压表所测的电路短路,即灯泡短路;
(4)为了测量小灯泡的额定功率,要将灯泡电压调到与额定电压相等,所以向左移动滑片P的同时,眼睛应观察电压表,直到示数为2.5V,再确定电流表的示数;
(5)电流表的量程为0.6A,分度值为0.02A,由图知某时刻电流表示数是0.2A,
根据小华对所有实验数据作出的小灯泡的U﹣I图象,可知:当电压为2.5V时,对应的电流为0.3A,
该灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(6)小灯泡的U﹣I图象是曲线而不是过原点的直线是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;(3)短路;(4)电压;2.5;(5)0.2;0.75;(6)小灯泡的U﹣I图象是曲线而不是过原点的直线是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
31.(2023 镇江)在测量小灯泡额定功率的实验中,小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线,图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V,小灯泡L的额定电压为2.5V。则:
(1)L的额定功率为 W。
(2)图线a对应的过程中,R的调节范围为 Ω。
(3)若将R替换成R0,则L工作时的阻值为 Ω。
(4)若将R替换成与L相同的小灯泡,则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
【解答】解:(1)由图1可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端,电流表串联电路中的电流;由图2可知,图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线;当灯泡两端电压为2.5V时,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V=0.5V,由图2可知,此时电路中的电流为0.25A,根据串联电路电流特点可知,灯泡额定电流为0.25A,则灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
(2)由图2可知,当滑动变阻器两端电压为2.5V时,通过滑动变阻器的电流为0.1A,此时滑动变阻器的阻值为:
R滑125Ω,
同理,当滑动变阻器两端电压为0.5V时,通过滑动变阻器的电流为0.25A,此时滑动变阻器的阻值为:
R滑22Ω,
故图线a对应的过程中,R的调节范围为25~2Ω;
(3)根据串联电路特点,由图2中图线a可知,当滑动变阻器两端电压为2.5V时,灯泡两端的电压为3V﹣2.5V=0.5V,通过的电流为0.10A,记为A点,
当滑动变阻器两端电压为1.5V时,灯泡两端的电压为3V﹣1.5V=1.5V,通过的电流为0.2A,记为B点;
当滑动变阻器两端电压为0.5V时,灯泡两端的电压为3V﹣0.5V=2.5V,通过的电流为0.25A,记为C点,通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线,如下图所示:
,
若将R替换成R0,由灯泡的I﹣U图线可知,当电流为0.125A时,灯泡两端电压为0.75V,R0两端电压为2.25V,灯泡与R0两端电压之和等于电源电压,则L工作时的阻值为:
R6Ω;
(4)若将R替换成与L相同的小灯泡,根据串联分压原理可知,此时每个灯泡两端为1.5V,由图2中灯泡I﹣U图线可知,此时电路中的电流约为0.2A,则电路消耗的总功率约为:
P'=UI''=3V×0.2A=0.6W。
故答案为:(1)0.625;(2)25~2;(3)6;(4)0.6。
32.(2023 乐山)如图所示,图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1为总开关,S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中,求:
额定电压:220V 加热功率:880W 保温功率:80W
(1)电饭锅在处于加热挡时的电流;
(2)电饭锅处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量是多少焦;
(3)R1和R2的阻值。
【解答】解:(1)由图表格参数可知,电饭锅的加热挡功率P加=880W,
由P=UI可知,电饭锅在处于加热挡时的电流:I4A;
(2)由P可知,电饭锅处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量:Q=W=P保t=80W×10×60s=4.8×104J;
(3)由图乙可知,当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P可知,电路中的总功率最小,电饭锅处于保温挡;
当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电饭锅处于加热挡;
由P可知,R1的阻值:R155Ω;
R1、R2的串联总电阻:R605Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R﹣R1=605Ω﹣55Ω=550Ω。
答:(1)电饭锅在处于加热挡时的电流为4A;
(2)电饭锅处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量是4.8×104J;
(3)R1和R2的阻值分别为55Ω、550Ω。
33.(2023 大连)某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水壶正常工作500s,将质量为1.5kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。在此过程中,试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电水壶消耗的电能是多少?
(3)电水壶加热水的效率是多少?
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg ℃)×1.5kg×(80℃﹣20℃)
=3.78×105J;
(2)电热水壶正常工作时,P=P额=800W,
由P可得,电水壶消耗的电能为:
W=Pt=800W×500s=4×105J;
(3)该电水壶加热水的效率:
η100%100%=94.5%。
答:(1)水吸收的热量是3.78×105J。
(2)电水壶消耗的电能是4×105J。
(3)电水壶加热水的效率是94.5%。
34.(2023 大庆)图甲为某品牌饮水机,其铭牌如下表,图乙为其内部简化电路图,该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡,当温度达到100℃时自动切换到保温挡,饮水机始终在额定电压下工作,已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。求:
水桶容量:20L 热水箱水量:1kg 额定电压:220V 加热功率P2:1100W 保温功率P1:100W
(1)电热丝R1的阻值;
(2)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。
【解答】解:(1)由图知,开关S2接b时,电路中只有R1,由P可知饮水机处于加热状态,
则R2的阻值:R244Ω,
当开关S2接a时,电路中R2和R1串联,总电阻最大,饮水机处于保温状态,
电路的总电阻:R总=R1+R2484Ω,
电热丝R1的阻值:
R1=R总﹣R2=484Ω﹣44Ω=440Ω;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣70℃)=1.26×105J;
(3)由欧姆定律可得电路中的电流:
IA,
由串联电路的电流规律可知,通过电热丝R1电流I1=IA,
根据热量Q=I2Rt可得,饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量:
Q=I2R1t=()2×440Ω×22s=2000J。
答:(1)电热丝R1的阻值为440Ω;
(2)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量为1.26×105J;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量为2000J。
35.(2023 营口)某款带保温功能的电水壶,其简化电路图如图所示。S为总开关,S1为自动控制开关,R1和R2为阻值不变的发热电阻,R2=840Ω,加热功率为1210W。电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开,加热效率为84%。[c水=4.2×103J/(kg ℃),标准大气压]。求:
(1)水吸收的热量;
(2)把水烧开需要多长时间(结果保留整数);
(3)电水壶的保温功率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)把水烧开需要放出的总热量:Q总4×105J;
由电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,总功率最大,处于加热状态,加热功率为1210W,
由公式W=Pt可得,
把水烧开需要的时间:t331s;
(3)由P可知,加热状态下R1的阻值:R140Ω;
由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,总电阻R总=R1+R2=40Ω+840Ω=880Ω;
此时电路中的总电阻最大,总功率最小,处于保温状态,
则电水壶的保温功率为:P′55W。
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J;
(2)把水烧开需要约331s的时间;
(3)电水壶的保温功率为55W。
36.(2022 淮安)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20Ω
D.电路总功率最大值1.2W
【解答】解:由图1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。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的电流I1=0.6A,
由I可得,电源的电压:U=I1R1=0.6A×R1,
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,
由图乙可知,电路中的电流I2=0.2A,R2两端的电压U2=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:R220Ω,故C正确;
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=I2(R1+R2)=0.2A×(R1+20Ω),
因电源的电压不变,
所以有:0.6A×R1=0.2A×(R1+20Ω),
解得:R1=10Ω,故B错误;
电源的电压:U=I1R1=0.6A×10Ω=6V,故A错误;
(2)由(1)可知,电路中的最大电流为0.6A,因此电路总功率最大值:P=UI1=6V×0.6A=3.6W,故D错误。
故选:C。
37.(2022 南京)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化了0.2A,电压表V1的示数从6V变为2V,电压表V2的示数变化了9V,R1的功率变化了ΔP1,电路总功率变化了ΔP。下列选项正确的是( )
A.电源电压13.5V B.R2的最大阻值为45Ω
C.ΔP1为0.8W D.ΔP为1.8W
【解答】解:当滑动变阻器R2的滑片P位于a端时,等效电路图如图1所示;
当滑动变阻器R2的滑片P位于b端时,等效电路图如图2所示;
根据欧姆定律可知:3;
图1中的电阻小于图2中的电阻,且滑片P从a端滑动到b端的过程中电流表示数变化了0.2A,
则I1﹣I2=3I2﹣I2=2I2=0.2A,I2=0.1A,I1=3I2=3×0.1A=0.3A,
图1中:R120Ω,
图2中:R290Ω,故B错误;
电源的电压不变,
则U=U1+I1R3=U1′+U2+I2R3,
即6V+0.3A×R3=2V+9V+0.1A×R3,
解得:R3=25Ω,
电源的电压U=6V+0.3A×R3=6V+0.3A×25Ω=13.5V,故A正确;
电阻R1的功率变化量:
ΔP1R1R1=(0.3A)2×20Ω﹣(0.1A)2×20Ω=1.6W,故C错误;
电路消耗总功率的变化:
ΔP=UI1﹣UI2=13.5V×0.3A﹣13.5V×0.1A=2.7W,故D错误。
故选:A。
38.(2022 邵阳)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B.当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
【解答】解:A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线,故A错误;
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.3A,IR=0.1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A;
小灯泡L的实际功率:PL=UIL=4V×0.3A=1.2W,故B、C错误;
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为2V,电阻两端的电压为8V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电路总电压U=UL+UR=2V+8V=10V,恰好等于电源电压,即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,电路中的电流等于0.2A,所以电路消耗的总功率是:P=U′I′=10V×0.2A=2W,D正确。
故选:D。
39.(2022 新疆)某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电,第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后,会自动停止充电并处于待机状态,当电能消耗到一定程度后,又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中,待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W,充电器的充电电流为2.0A,则充电器的充电电压为( )
A.2V B.3V C.4V D.5V
【解答】解:在待机和自动充电的循环过程中,待机时间为自动充电时间的50倍,且充电电能等于待机电能,已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W,可知充电功率P′=50P=50×0.2W=10W,
根据P=UI可知充电器的充电电压U5V。
故选D。
40.(2022 苏州)阅读材料,回答问题。
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子,建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站,如图甲所示,该发电站通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,热泵将它打入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。
该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210℃),白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电,可以实现24小时稳定电力输出。
请回答:
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存 。高温熔盐进入蒸汽发生器,通过 (做功/热传递)方式使冷水变成高温高压水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电;
(2)低温熔盐罐的温度应 (>/<)210℃;
(3)该发电站正常工作24h,可发电 度;
(4)从图乙中可以看出,镜子大致以吸热塔为中心依次排列,吸热塔南面的镜子较少,北面的较多。请你结合图丙情形分析,在南面和北面同样的镜子a和b, 反射到吸热塔的光能更多。
【解答】解:(1)高温熔盐罐利用熔盐储存内能。高温熔盐进入蒸汽发生器,通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电;
(2)低温熔盐罐中的盐要保持液态,温度应>210℃;
(3)该发电站正常工作24h,可发电:
W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW h;
(4)从图乙中可以看出,镜子大致以吸热塔为中心依次排列,吸热塔南面的镜子较少,北面的较多;
因为太阳光是由南向北斜射的,所以,在南面和北面同样的镜子a和b,北面的镜子b反射到吸热塔的光能更多。
故答案为:(1)内能;热传递;(2)>;(3)2.4×106;(4)b。
41.(2022 衡阳)某商场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶,选择的理由是 。
【解答】解:甲的额定电流为:I甲3.6A;乙的额定电流为:I乙6.8A;室内插座的额定电流是5A,乙的额定电流大于插座的额定电流,甲的额定电流小于插座的额定电流,所以应该选用甲。
故答案为:甲;乙的额定电流大于插座的额定电流。
42.(2022 无锡)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中,其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前,记录下煤油的初温度t0;接通电源,同时闭合开关S1、S2,记录下电流I,通电相同时间,记录下煤油的末温度t,结果如表所示,则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为 。比较①③可知,导体产生的热量与 有关;比较 (选填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关。若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的操作是: 。
序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
【解答】解:(1)由Q吸=cm(t﹣t0)可知,R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比:
;
(2)由表中①③组数据可知,导体的阻值和通电时间相等、电流不相等,煤油升高的温度不相等,说明导体产生的热量不相等,故可知,导体产生的热量与电流有关;
(3)根据控制变量法,探究导体产生的热量与电阻的关系,应保持电流和时间相同,电阻不同,故比较①②可知导体产生的热量与电阻有关;
(4)根据控制变量法,探究导体产生的热量与通电时间的关系,应保持电流和电阻相同,时间不同,因此应进行的操作是:只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量。
故答案为:5:2;电流;①②;只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量。
43.(2022 鄂尔多斯)阅读材料,回答下列问题:
2022年5月26日,世界首座非补燃式盐穴压缩空气储能电站在我国江苏省并网发电,此项技术我国具有完全自主知识产权。该电站在用电低谷时,利用电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时,再释放盐穴中的高温高压空气,推动空气动力透平膨胀机发电。据介绍国外的补燃式电站利用压缩空气膨胀做功时需要消耗燃料补热才能发电,因此存在碳排放等问题。而该电站采用回热技术、收集压缩空气过程中产生的热能,因此不用燃料供热就可以发电,提高了电能的转换率且无碳排放,据介绍该电站一个储能周期可存储电能30万千瓦时。
(1)用电低谷时,被压缩的空气内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
(2)该储能电站的显著优点是 。
(3)如果平均每户居民每天用电量为6千瓦时,那么一个储能周期所存储的电能相当于2万户居民 天的用电量。
【解答】解:(1)该电站在用电低谷时,利用电能将空气压缩到盐穴中,此时将电能转化为空气的内能;
(2)非补燃式盐穴压缩空气储能电站采用回热技术、收集压缩空气过程中产生的热能,因此不用燃料供热就可以发电,提高了电能的转换率且无碳排放;
(3)一个储能周期所存储的电能相当于2万户居民用电量的天数:
n2.5天。
故答案为:(1)增加;(2)提高了电能的转换率且无碳排放;(3)2.5。
(多选)44.(2022 通辽)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2.16W
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
【解答】解:(1)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;故A错误;
电源电压:U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V,
电路的最大功率:P最大=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W;故B正确;
(2)由I可得R1的滑片在a点时R1的电阻:
R16Ω;
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,故C正确;
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:
I最小0.25A,
则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值:
R2最大12Ω,故D正确。
故选:BCD。
45.(2022 随州)某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:根据小灯泡额定电压选择量程)。
(2)正确连接好电路,闭合开关,电流表的指针看不出偏转,而电压表的指针有明显的偏转,则电路故障可能是 (选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”)断路引起的。
(3)排除故障后,按正确步骤进行实验,该小组利用记录下的实验数据,绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙,由图象可知,小灯泡的额定功率为 W。
(4)该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,通过查阅资料得知,灯丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时,灯丝的电阻 0(选填“等于”或“不等于”)。
【解答】解:(1)电压表和小灯泡并联接入电路,电压表测小灯泡两端的电压。如图所示;
;
(2)电流表无示数,说明电路断路或电流表被短路,电压表有示数,说明可能是小灯泡断路;
(3)由图乙可以看出,当电压为2.5V时,电流为0.5A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W;
(4)灯丝的温度为0℃时,小灯泡仍然有电阻,只是阻值相对正常发光时的阻值偏小;
故答案为:(1)如图所示;(2)小灯泡;(3)1.25;(4)不等于。
46.(2022 宁波)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ☆ 0.37
(1)该小灯泡的额定功率为 W。
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线。
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
【解答】解:(1)第4次实验时电流表指针位置如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.34A,由表中数据可知,此时电压表示数为2.5V,灯泡正常发光,灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.34A=0.85W;
(2)用描点法在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线,如下图所示:
;
(3)因为灯丝的电阻与温度有关,并且随温度的升高而增大;当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率变大,灯丝的温度升高,因此灯丝电阻随着它两端电压的升高而增大。
故答案为:(1)0.85;(2)见解答图;(3)温度。
47.(2022 兰州)一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示,它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能,还可以烧水、煮茶等。电陶炉的简化电路如图乙所示,其参数如表所示,高温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关,可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω。求:
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温挡 ××W
低温挡 400W
(1)R1的阻值;
(2)高温挡额定功率;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电陶炉在工作,发现标有“3000imp/(kW h)”的电能表的指示灯闪烁168次,使质量为1.7kg的水从25℃升高到49℃,求此时电陶炉的加热效率。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【解答】解:(1)旋钮开关放在1位置时,两电阻串联,总电阻较大,电源电压不变,根据P可知总功率较小,电陶炉处于低温挡,根据P可知R串121Ω;
根据电阻串联的特点可知R1=R串﹣R2=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω;
(2)旋钮开关放在2位置时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据P可知总功率较大,电陶炉处于高温挡,根据P可知高温挡额定功率P高温1000W;
(3)电能表上的3000imp/(kW h),表示电路中用电器消耗1kW h电能,电能表的指示灯闪烁3000次,
故闪烁168次电陶炉消耗的电能:
WkW h/imp×168imp=0.056kW h=2.016×105J,
质量为1.7kg的水从25℃升高到49℃吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1.7kg×(49℃﹣25℃)=1.7136×105J;
此时电陶炉的加热效率:
η100%=85%。
答:(1)R1的阻值为48.4Ω;
(2)高温挡额定功率为1000W;
(3)此时电陶炉的加热效率为85%。
第1页(共1页)中小学教育资源及组卷应用平台
(多选)1.(2024 哈尔滨)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V,6W”,滑动变阻器标有“30Ω,2A”,下列说法正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为6Ω
B.电路中的电流不超过2A时,电路一定是安全的
C.当灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为9W
D.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变暗
2.(2024 兰州)小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中,已知R2=2R1,两电路中电源电压相等且保持不变,闭合开关S后,电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为3V
B.乙图中通过R1的电流为0.6A
C.R2的阻值为5Ω
D.甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W
3.(2024 广元)如图的电路中,电源两端电压U恒为6V。只闭合开关S和S2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,电流表示数为I1,电路的功率为P1;只闭合开关S、S1和S3,电流表示数为I2,电路的功率为P2。已知R2=10Ω,U1:U2=1:2,I1:I2=1:9,下列关系式正确的是( )
A.I2=0.8A B.U1=1V C.R1:R3=2:3 D.P1:P2=1:6
4.(2024 陕西)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,小明受此启发,用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2(R1、R2阻值不随温度变化),设计了煎药壶电路,其中S1为总开关,电源电压为220V。闭合开关S1,能实现如表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是( )
温度/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式
<60 闭合 >0.2 闭合 800 武火
≥60 断开 >0.2 闭合 800 武火
≥60 断开 ≤0.2 断开 100 文火
A.温控开关S2与水量开关S3是串联的
B.加热电阻R1的阻值是484Ω
C.若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D.若限流电阻R2断路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热
5.(2024 新疆)如图所示的电路,电源电压保持不变,甲、乙均为滑动变阻器。开关S闭合后,甲、乙接入电路的电阻分别为R甲、R乙,此时电路的总功率为P0。若将甲接入电路的阻值增大10Ω,乙接入电路的阻值减小10Ω,电路的总功率仍为P0;若将甲接入电路的阻值增大6Ω,乙接入电路的阻值减小6Ω,此时,甲的电功率为P甲,乙的电功率为P乙,则( )
A.R甲>R乙,P甲>P乙 B.R甲<R乙,P甲>P乙
C.R甲>R乙,P甲<P乙 D.R甲<R乙,P甲<P乙
6.(2024 苏州)图甲中,电源电压为12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(6V,0.5A)闭合开关,在元件安全的情况下,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的I﹣U图像如图乙。则:
①虚线框内是小灯泡;
②电路的最大功率为6W;
③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω;
④滑动变阻器最大阻值为20Ω。
以上结论正确的有( )
A.③④ B.②③ C.①② D.①④
7.(2024 无锡)用如图所示的电路测量小灯泡的功率,实验原理是: 。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数记录在表中,则小灯泡L的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。
实验序号 电压 U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
8.(2024 齐齐哈尔)如图甲所示的电路,电源电压为12V且保持不变,R2为阻值未知的定值电阻,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流随它们两端电压变化的图象。当同时闭合开关S1、S2和S3时,小灯泡L的实际功率为P,定值电阻R1的功率为P1,则P:P1= ;当闭合开关S1、断开开关S2和S3时,小灯泡的实际功率为0.6W,此时灯丝电阻为R,则R:R2= 。
9.(2024 河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图象。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为 V,干路电流为 A,此时灯泡L的电功率为 W。
10.(2024 苏州)电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW h,现仅接通台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为 J,其两端电压 (高于/等于/低于)220V。
11.(2024 眉山)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“20Ω 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为 V。当P移到最右端时,电路的总功率 W(结果保留一位小数)。
12.(2024 达州)定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图象如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为 ;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为 W。
13.(2024 重庆)将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6V和另一电压未知的挡位,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位,只闭合开关S和S2,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A。保障电路安全,只闭合开关S和S1,通过调节滑动变阻器及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为 W。
14.(2024 内江)图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪,其简化原理如图乙。在测试中,测试的同学向前水平推动测试仪的滑块(相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片P),用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为6V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”的字样,定值电阻R2=10Ω。闭合开关S,求:
(1)当滑动变阻器连入电路的阻值R1=2Ω时,电压表的示数。
(2)在保证电路元件安全的情况下,电路消耗总功率的最小值。
15.(2024 苏州)某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻R1和分压电阻R2,S是温控开关当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A;当温度达到一定值时,开关S自动切换到b,电饭锅处于保温挡,通过的电流为0.25A。求:
(1)R1的阻值;
(2)电饭锅高温挡的功率;
(3)保温16min,分压电阻R2产生的热量。
16.(2024 福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44Ω,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。测试时,第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进水保温状态时,测得炉内温度t为400℃;第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃。求:
(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流。
(2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值。
(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。
17.(2024 宜宾)如图甲所示,已知电源电压4.5V保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”,灯泡L的规格为“4V 1.2W”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值;
(4)用一个阻值为30Ω的定值电阻R1替换灯泡L,调节滑片P,当滑动变阻器的功率为0.15W时,滑动变阻器连入电路的阻值。
18.(2023 西宁)如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,由图象可知( )
A.R的电阻为5Ω
B.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C.只将L与R并联在电压为2V的电路中,干路中的电流为0.3A
D.只将L与R串联在电流为0.2A的电路中,总功率为0.4W
19.(2023 徐州)灯泡中有电流时,灯泡发光。关于这个过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B.因为消耗电能,流过灯泡后的电流变小了
C.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能
D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
20.(2023 常州)如图所示的电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,Rx为滑动变阻器(A、B为其两端点)。闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,电压表示数的变化范围是0.6V~3V,电流表示数的变化范围是0.12A~0.6A。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 6V
B.R0的阻值为 25Ω
C.Rx的最大阻值为20Ω
D.移动滑片 P,电路总功率的最小值为0.72W
21.(2023 深圳)已知R1=2Ω,R2=3Ω,某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在一起,则( )
A.图甲中R1与R2的电流比I1:I2=2:3
B.图乙中R1与R2的电压比U1:U2=3:2
C.图甲与图乙的总功率比P1:P2=6:25
D.图甲与图乙的总功率比P1:P2=25:6
22.(2023 枣庄)如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100Ω 1A”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.小灯泡的电阻为10Ω
C.小灯泡的额定功率为1.8W
D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为12J
23.(2023 南充)如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.R2的阻值为10Ω
B.两电阻串联与并联的总阻值之比为9:4
C.将两电阻串联接入电路,通电后,R1两端电压与R2两端电压之比为1:2
D.将两电阻并联接入电路,通电1分钟,电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1:2
24.(2023 达州)如图甲所示,电源电压恒为6V,闭合开关,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时,电流表A的读数为0.16A;则定值电阻R0的阻值为 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω;如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路,已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示,再次闭合开关后,此时电路消耗的功率为 W。
25.(2023 临沂)2023年,淄博烧烤火出了圈,人们纷纷赴淄“赶烤”,满足味蕾的同时也感受到了淄博人民的热情好客。
(1)串羊肉串的钢签前端尖细,可以减小受力面积, (选填“增大”或“减小”)钢签对肉的压强,便于串肉。
(2)烤肉串的过程中,通过 的方式增加了肉的内能;肉串散发出香味表明分子 。
(3)烧烤现场“人声鼎沸”指声音的 (选填“音调高”或“响度大”);相对于正在一路小跑上菜的服务员,坐在烧烤炉旁的顾客是 (选填“运动”或“静止”)的。
(4)为让肉串受热均匀,味道更好,部分店家使用了一种新型电烧烤炉,这种烧烤炉可在电热丝烤肉串的同时,由电动机带动肉串缓慢转动,简化电路如图所示,其中电热丝R的阻值为55Ω,电动机的额定功率为22W,该烧烤炉正常工作时,通过电热丝R的电流为 A;电动机10min消耗的电能为 J。
(多选)26.(2023 盘锦)如图所示电路,电源电压恒定不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2“□Ω,0.5A”(铭牌破损,最大阻值未知),灯泡的规格为“5V 2.5W”(忽略灯丝电阻的变化),电压表量程为“0~3V”。只闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端,灯泡恰好正常发光。在保证各电路元件安全的前提下,以下说法正确的是( )
A.电源电压是5V
B.闭合S、S1、S2,R1的最大功率为1.25W
C.通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值,使R1的功率最小,且为0.05W,此时滑动变阻器接入阻值为60Ω
D.闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,通电10s,整个电路电流最多做功15J
(多选)27.(2023 南充)有一台家用电水壶,如图所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W,用此水壶加热初温20℃、体积为1L的水400秒刚好沸腾[忽略温度对电阻阻值的影响,大气压为一个标准大气压,c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3]。则下面说法正确的是( )
A.旋转旋钮开关到“1”时,水壶处于保温挡
B.水吸收的热量为3.36×104J
C.此热水器加热挡的热效率为84%
D.在保温时,接入电路电阻的阻值为48.4Ω
28.(2023 哈尔滨)小明用如图甲所示器材做“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压约为4.5V且恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”的字样,电压表只有0~3V量程可用。
(1)连接电路时开关需要 。
(2)图甲的电路还差最后一根导线,请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,连好就通电实验。
(3)接下来小明为准确测出小灯泡的额定功率,实验步骤如下:
①调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V,然后断开开关,将电压表并联在滑动变阻器两端。
②保持滑片位置不动,再次闭合开关后,观察电压表并继续移动滑片,直至电压表示数 ,读出此时电流表示数如图乙所示,此时电流为 A。
③小灯泡额定功率为 W。
29.(2023 朝阳)小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡 。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示。
(4)小红认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理,理由是 。
(5)小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于U额且未知,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0),请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,使电压表示数为 ;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1;
③闭合S、S1,断开S2, ,读出电压表的示数为U2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL= (用U1、U2、U额、R0表示)。
30.(2023 重庆)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路。
(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察 表的示数,直到示数为 V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数。
(5)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙为 A,观察灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U﹣I图象,如图丙,则小灯泡额定功率为 W。
(6)根据小灯泡U﹣I图象和亮度变化,还可以发现 。
31.(2023 镇江)在测量小灯泡额定功率的实验中,小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线,图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V,小灯泡L的额定电压为2.5V。则:
(1)L的额定功率为 W。
(2)图线a对应的过程中,R的调节范围为 Ω。
(3)若将R替换成R0,则L工作时的阻值为 Ω。
(4)若将R替换成与L相同的小灯泡,则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
32.(2023 乐山)如图所示,图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1为总开关,S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中,求:
额定电压:220V 加热功率:880W 保温功率:80W
(1)电饭锅在处于加热挡时的电流;
(2)电饭锅处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量是多少焦;
(3)R1和R2的阻值。
33.(2023 大连)某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水壶正常工作500s,将质量为1.5kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。在此过程中,试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电水壶消耗的电能是多少?
(3)电水壶加热水的效率是多少?
34.(2023 大庆)图甲为某品牌饮水机,其铭牌如下表,图乙为其内部简化电路图,该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡,当温度达到100℃时自动切换到保温挡,饮水机始终在额定电压下工作,已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。求:
水桶容量:20L 热水箱水量:1kg 额定电压:220V 加热功率P2:1100W 保温功率P1:100W
(1)电热丝R1的阻值;
(2)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。
35.(2023 营口)某款带保温功能的电水壶,其简化电路图如图所示。S为总开关,S1为自动控制开关,R1和R2为阻值不变的发热电阻,R2=840Ω,加热功率为1210W。电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开,加热效率为84%。[c水=4.2×103J/(kg ℃),标准大气压]。求:
(1)水吸收的热量;
(2)把水烧开需要多长时间(结果保留整数);
(3)电水壶的保温功率。
36.(2022 淮安)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20Ω
D.电路总功率最大值1.2W
37.(2022 南京)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化了0.2A,电压表V1的示数从6V变为2V,电压表V2的示数变化了9V,R1的功率变化了ΔP1,电路总功率变化了ΔP。下列选项正确的是( )
A.电源电压13.5V B.R2的最大阻值为45Ω
C.ΔP1为0.8W D.ΔP为1.8W
38.(2022 邵阳)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B.当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
39.(2022 新疆)某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电,第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后,会自动停止充电并处于待机状态,当电能消耗到一定程度后,又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中,待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W,充电器的充电电流为2.0A,则充电器的充电电压为( )
A.2V B.3V C.4V D.5V
40.(2022 苏州)阅读材料,回答问题。
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子,建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站,如图甲所示,该发电站通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,热泵将它打入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。
该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210℃),白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电,可以实现24小时稳定电力输出。
请回答:
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存 。高温熔盐进入蒸汽发生器,通过 (做功/热传递)方式使冷水变成高温高压水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电;
(2)低温熔盐罐的温度应 (>/<)210℃;
(3)该发电站正常工作24h,可发电 度;
(4)从图乙中可以看出,镜子大致以吸热塔为中心依次排列,吸热塔南面的镜子较少,北面的较多。请你结合图丙情形分析,在南面和北面同样的镜子a和b, 反射到吸热塔的光能更多。
41.(2022 衡阳)某商场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶,选择的理由是 。
42.(2022 无锡)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中,其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前,记录下煤油的初温度t0;接通电源,同时闭合开关S1、S2,记录下电流I,通电相同时间,记录下煤油的末温度t,结果如表所示,则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为 。比较①③可知,导体产生的热量与 有关;比较 (选填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关。若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的操作是: 。
序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
43.(2022 鄂尔多斯)阅读材料,回答下列问题:
2022年5月26日,世界首座非补燃式盐穴压缩空气储能电站在我国江苏省并网发电,此项技术我国具有完全自主知识产权。该电站在用电低谷时,利用电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时,再释放盐穴中的高温高压空气,推动空气动力透平膨胀机发电。据介绍国外的补燃式电站利用压缩空气膨胀做功时需要消耗燃料补热才能发电,因此存在碳排放等问题。而该电站采用回热技术、收集压缩空气过程中产生的热能,因此不用燃料供热就可以发电,提高了电能的转换率且无碳排放,据介绍该电站一个储能周期可存储电能30万千瓦时。
(1)用电低谷时,被压缩的空气内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
(2)该储能电站的显著优点是 。
(3)如果平均每户居民每天用电量为6千瓦时,那么一个储能周期所存储的电能相当于2万户居民 天的用电量。
(多选)44.(2022 通辽)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2.16W
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
45.(2022 随州)某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:根据小灯泡额定电压选择量程)。
(2)正确连接好电路,闭合开关,电流表的指针看不出偏转,而电压表的指针有明显的偏转,则电路故障可能是 (选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”)断路引起的。
(3)排除故障后,按正确步骤进行实验,该小组利用记录下的实验数据,绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙,由图象可知,小灯泡的额定功率为 W。
(4)该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,通过查阅资料得知,灯丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时,灯丝的电阻 0(选填“等于”或“不等于”)。
46.(2022 宁波)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ☆ 0.37
(1)该小灯泡的额定功率为 W。
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线。
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
47.(2022 兰州)一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示,它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能,还可以烧水、煮茶等。电陶炉的简化电路如图乙所示,其参数如表所示,高温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关,可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω。求:
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温挡 ××W
低温挡 400W
(1)R1的阻值;
(2)高温挡额定功率;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电陶炉在工作,发现标有“3000imp/(kW h)”的电能表的指示灯闪烁168次,使质量为1.7kg的水从25℃升高到49℃,求此时电陶炉的加热效率。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
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