【精准提分】浙教版九上·期末真题分类汇编 专题11 电能(含解析)

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名称 【精准提分】浙教版九上·期末真题分类汇编 专题11 电能(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-12-07 22:44:04

文档简介

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【精准提分】浙教版九年级科学上册·期末真题分类汇编
专题11 电能
01 电流的热效应
1.(2022秋 温岭市期末)下列四个家用电器,不是利用电流热效应工作的是(  )
A.电水壶 B.电饭锅
C.电熨斗 D.电风扇
2.(2021秋 新昌县期末)小科设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验,如图甲所示:
(1)在闭合开关后,将滑片移到某一位置,如图甲所示,判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,还可以通过观察    。
(2)小科为探究电流变大对电流热效应的影响,他将图甲中所示的滑片往    (选填“A”或“B”)端移动。两次实验得到的实验数据如图表所示:
实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm
1 0.2 1 10 10
2 0.4 1 10 40
小科根据表中数据,得出结论:同一电阻丝,在通电时间相同时,产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处:   。
(3)小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响,选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝,小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1   接入电路中。
02 电功与电能
3.(2022秋 杭州期末)对于1kW h的理解,下列说法正确的是(  )
A.kW h是电功率的单位 B.只能同时点亮4只250W的灯泡
C.等于3.6×103J D.可供1kW的用电器正常工作lh
4.(2022秋 余姚市校级期末)一根电热管,把它接在220V电源上时,5min就可以把一壶水烧开,若把一根同样的电热管和它串联起来,接入220V电源上,要把同样一壶水烧开需要的时间是(  )
A.2.5min B.10min C.15min D.20min
5.(2023秋 桐乡市期末)如图所示为一种环保“重力灯”,让重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,使小灯泡发光。某“重力灯”中重为180牛的重物,它在30分钟内缓慢下落了2米,使规格为“1.5V,0.12W”的小灯泡正常发光。
(1)小灯泡正常发光30分钟,消耗的电能为    J。
(2)重物下落过程中,重力做功的平均功率是    W。
6.(2023秋 宁波期末)如图所示是宁波的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,在晴天可利用太阳能发电,阴雨天和夜晚可利用风力发电。
(1)晴天阳光充足时,光控开关S处于断开状态,此时,蓄电池相当于电路中的    (选填“电源”或“用电器”)。
(2)一套400W的常规路灯若换成照明效果相当的风光互补LED路灯,一年可节电  kW h。 (路灯平均每天发光10小时,一年365天,每只LED灯标有“24V,60W”字样)
7.(2023秋 丽水期末)2023年7月2日丽水缙云抽水蓄能电站开始蓄水,其工作原理如图所示,用电低谷时(夜间),利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来;用电高峰时,再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为    。
(2)该电站设计年总发电量为1.8×109千瓦时,相当于节省    千克煤完全燃烧释放的能量(煤的热值以3.24×107焦/千克计)。
8.(2022秋 瓯海区校级期末)公园常有商家摆放充气城堡供小朋友玩耍,如图甲所示,充气堡需要持续为它充气,才能正常使用。为实现自动充气某兴趣小组设计了工作电路如图乙所示。请回答下列问题。
(1)为达到自动充气的目的,需要在A处添加一个阻值随气压变化的电阻,使得气压较低时充气,气压大时停止充气。根据要求接入电路中的电阻应选择图丙中的    。
(2)结合图乙电路,说明闭合开关后如何实现自动充气    。
(3)如图丁所示是某次开启并使用充气堡工作4小时的图像,请计算该充气堡消耗总电能  。
9.(2023秋 江北区期末)用两种不同充电桩,对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示,不计充电过程中的能量损失。
充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h
普通充电桩 相同 220 30 待填
快充充电桩 600 100 11
(1)用快充充电桩充满电,消耗的电能为多少千瓦时?
(2)用普通充电桩充满电,需要多少小时?
(3)目前存在普通充电桩充电时间长,充电桩紧缺等问题。为解决此问题,除用快充充电桩充电外,再提出一种设想。
10.(2023秋 丽水期末)图甲为某品牌电炖锅简化电路,控制电路电源电压恒为6伏,R0阻值100欧,热敏电阻R3的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电脑控制板相当于开关,按下开关,控制电路接通电源。工作电路加热至热敏电阻R3温度达到100℃时,衔铁被吸下,工作电路转为保温状态。已知该电炖锅工作电路在220伏电压下的加热功率为1000瓦,保温功率为200瓦。电磁继电器线圈电阻忽略不计。请回答:
(1)热敏电阻R3阻值随温度升高而    。
(2)控制电路衔铁被吸下的最小电流为    安。
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)若电炖锅加热1小时,保温2小时,共消耗电能为多少千瓦时?
11.(2023秋 义乌市校级期末)资料一:“遥遥领先”华为9月25日发布Mate60系列手机搭载了海思麒麟9000s八核处理器,这就意味着华为芯片打破了美国等西方国家3年的封锁,他们的制裁不会阻止中国,而是刺激我们加倍努力。Mate60Pro部分参数;电池容量5000mA h,工作电压5V,拍照像素5000万,存储内存12GB+1TB……
资料二:今年11月28日华为发布智界S7搭载全新华为“巨鲸”800V高压电池平台,最大充电功率600kW,可实现充电5分钟续航200km,CLTC综合续航达855km,开启双800纯电里程。造就电动车领域在世界的领先地位。
①通过资料一计算Mate60Pro电池最多储存多少焦电能?
②以现在充电桩1.2元/千瓦时计算:智界S7电动车最大充电功率充电5分钟续航200km,每公里多少钱?
③做为新时代的青年,你通过阅读资料有何感想:   。
12.(2023秋 温州期末)某科学项目小组开展了草系鱼缸生态养鱼的项目设计,以下问题是他们所遇到的众多问题之一。
鱼群通常生存需要一定的水温,小组成员群策群力自己设计鱼池加热装置,装置的优秀标准为:防干烧,水达到温度自动恒温,能够手动调节恒定水温。
项目设计:如图所示为设计的电路图,其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁,压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小,可感知水量:热敏电阻R2的阻值随温度的增大而减小,可感知水温。一开始开关S闭合,水加热后,开关S会自动断开,且不会自动闭合。水温到达至设定温度,电路进入恒温状态。
项目疑难:
(1)无水时,图中R1   R2+R3(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若R0=48.4Ω,900s内电热丝工作P﹣t图如图所示,(后300s电流通断时间比为1:5),则这段时间内电热丝用于把20℃的水升温到28℃所消耗的电能是多少?
(3)该装置自评为优秀,请说明手动调节温度的方法及理由(以温度从28℃调到26℃为例)。
03 电能表的使用
13.(2023秋 慈溪市期末)某电饭锅具有高温挡和低温挡两个工作挡位,其简化电路如图甲所示,R2=24R1,高温挡的功率为1100W,单独接在家庭电路中,仅用低温挡工作一段时间后,电能表转盘转过44转,则(  )
A.这段时间长为3分钟
B.低温挡时R1的功率为44W
C.低温挡时的电流为0.2A
D.R2的电阻为1100Ω
14.(2022秋 鹿城区期末)如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列判断正确的是(  )
A.电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B.小白家10月份消耗的电能为125焦
C.电能表工作时的电流不应超过标定电流10A
D.该表指示灯闪烁每1600次,消耗的电能是1kW h
15.(2023秋 椒江区期末)如图为小金家的电能表,他关闭了家中其它用电器,现用一台标有“220V,2000W”的电热水壶烧水,把1千克的水从30℃加热到100℃,水的比热容为4.2×103焦/(千克 ℃),则1千克的水至少需要吸收的热量是    焦;该过程共用时420秒,则电能表的转盘转了    转。
04 电功率的概念
16.(2023秋 北仑区期末)节约用电,从我做起。下列用电器正常工作时,在相同时间内消耗电能最多的是(  )
A.台灯 B.液晶电视 C.笔记本电脑 D.空调
17.(2022秋 余姚市校级期末)下列四只灯泡,当它们在各自的额定电压下发光时,最亮的是(  )
A.220V 15W B.24V 40W C.36V 25W D.9V 6W
18.(2022秋 乐清市校级期末)用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(  )
A.选用的两只小灯泡L1和L2规格必须不相同
B.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
C.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
D.将题目中并联电路改为串联电路也可以完成实验
19.(2022秋 德清县期末)如图是某同学绘制的1度电可供家中一些用电器持续、正常工作的时间图,下列说法中正确的是(  )
A.电热水器正常工作时的电流最小
B.电风扇的额定功率比电视机的额定功率大
C.节能灯正常工作时的电压最大
D.正常工作时,节能灯的电流比电视机的小
20.(2023秋 黄岩区期末)灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”,其中的“220V”表示灯泡的    。将它们并联在220V的电路中,较亮的灯泡是    。
21.(2023春 海曙区期末)某项目学习小组在设计亮度可调的台灯时,利用两根灯丝制成灯泡,并外接两个开关实现灯泡的亮暗可调(如图所示)。在外接电压220V不变的情况下,灯丝接入的情况不同,通过灯泡的电流也不同,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。灯丝的电阻R1=220Ω,R2=440Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响),在电路接通状态下,请分析回答下列问题:
(1)通过控制开关S1和S2,可使该灯泡产生    种不同的亮暗程度;
(2)要使灯泡最暗,开关S1、S2的开闭情况为    ;
05 电功率的计算
22.(2023秋 临平区校级期末)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1h内,消耗的电能为1.2kW h,那么这个用电器是(  )
A.液晶电视机 B.台式计算机
C.家用空调 D.电冰箱
23.(2023秋 江北区期末)小宁想购买一个电热水壶,已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A,则下列规格的电热水壶适合他家的是(  )
A.额定电压220V;额定功率1500W B.额定电压120V;额定功率1500W
C.额定电压220V;额定功率800W D.额定电压120V;额定功率800W
24.(2023秋 西湖区期末)如图所示,两灯泡L1和L2规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“,电源电压相同恒为6V,按甲、乙方式连接,工作时最亮的是(  )
A.甲图中的L1 B.甲图中的L2
C.乙图中的L1 D.乙图中的L2
25.(2023秋 江北区期末)如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为45圈和35圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1并联在电路中,工作相同时间,下列说法正确的是(  )
A.R1消耗的电能小于R2消耗的电能
B.R1的电功率大于R2的电功率
C.通过R1的电流等于通过R2的电流
D.R1两端的电压大于R2两端的电压
26.(2023秋 温州期末)图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率,将滑片从b移至a,记录多组数据并描绘出如图乙所示的I﹣U图像。若图中面积S1表示灯泡两端电压为U1时消耗的电功率大小,则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为(  )
A.S2 B.S3 C.S1+S2 D.S1+S3
27.(2023秋 长兴县期末)如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是(  )
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
28.(2023秋 滨江区期末)如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3A.那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是(  )
A.2:3 B.3:2
C.5:2 D.1:2
29.(2023秋 兰溪市期末)创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V,定值电阻R0的阻值为15Ω,电压表的量程为0~3V。下列分析正确的是(  )
A.电压表示数随粉尘浓度增大而减小 B.电路可测的最大粉尘度为25mg/m3
C.定值电阻R0的最大功率为0.6W D.整个电路的最小总功率为0.8W
30.(2023秋 义乌市期末)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V,1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数变化范围0.3A~0.5A
B.电压表示数变化范围2V~3V
C.滑动变阻器阻值变化范围4Ω~20Ω
D.小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W
31.(2023秋 镇海区期末)图甲所示的电路中,电源电压恒定,滑动变阻器滑片P从b端移到a端,R1两端电压随滑动变阻器R2连入电路的电阻变化的图像如图乙所示。下列说法错误的是(  )
A.电源电压为6V B.R1两端电压逐渐增大
C.该电路的最大总功率为1.8W D.当R2=10Ω时,R2的电功率最大
32.(2023秋 椒江区期末)如图甲所示的电路中,电源电压为3伏,R1为湿敏电阻,其阻值与相对湿度(RH)的关系如乙图所示,定值电阻R的阻值为2欧。若环境中相对湿度在10%~90%之内变化,下列说法正确的是(  )
A.当相对湿度减小时,电压表的示数变小
B.当相对湿度为30%时,20s内电路消耗总电能15J
C.当相对湿度为70%时,R1消耗功率最大,为1.125W
D.要使电流的变化范围更大,可以更换阻值更大的定值电阻
33.(2023秋 杭州期末)如图甲所示,电源电压U恒为6V,R0为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系,图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系,图丁是效率η(即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比)随滑动变阻器电阻R的变化关系,则下列判断正确的是(  )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω B.滑动变阻器最大阻值6Ω
C.乙图阴影部分面积为2.88W D.丙图b点的坐标为(2V,4.5W)
34.(2023秋 义乌市校级期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为16V B.滑动变阻器R的最大阻值是10Ω
C.R的最大电功率为3.6W D.R0的最小电功率为0.8W
35.(2022秋 鄞州区期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R3为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是(  )
①滑动变阻器的最大电阻值是20Ω
②电源电压为8V
③整个电路消耗的最大电功率为14.4W
④滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器接入电路的阻值是20Ω
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
36.(2023秋 鄞州区期末)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P从最右端b点滑向a点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的部分图象如图乙所示。
(1)电压表V1示数随电流表示数变化的图象应用图乙    (填“dc”或“ec”)表示。
(2)电源电压是多少?
(3)滑片P移动到中点时,定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是多少?
37.(2023秋 柯桥区期末)如图甲所示的电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品,图乙为电压力锅的内部电路图。R1和R2均为电热丝,R1的电阻为60.5Ω。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热:当锅内温度达到120℃,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保温保压,保温功率为200W。电压力锅正常煮饭一次的过程如图丙所示。
求:(1)电热丝R2的阻值。
(2)电压力锅的加热功率。
(3)电压力锅正常煮饭一次消耗的电能。
38.(2022秋 柯城区期末)如图是某品牌新型多功能破壁机的电路结构简化图。它具有破壁、加热和保温的功能,部分参数如表。(果汁比热容取4.2×103J/kg℃)
(1)求0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量。
(2)仅闭合S1时,只有破壁的功能,求此时电路中正常工作的电流大小。
(3)在破壁机加热时,开关的开闭情况是:S1断开、S2、S3闭合,仅R2工作,求R2的阻值。
破壁机部分参数
额定电压 220V
破壁功率 550W
保温功率 88W
加热功率 880W
容积 1500mL
39.(2023秋 绍兴期末)如图1是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位,其简化电路图如图2所示。R1和R2均为发热电阻,其部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 1100W
(1)该电暖器是利用电流的    效应工作的。当开关S1闭合、S2断开时,电暖器处于    档。
(2)在高温挡正常工作时,发热电阻R2的阻值是多少?   。
(3)在某次用电高峰期,小明用如图所示的电力监测仪,测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V,实际功率为900W。小明认为实际功率小于额定功率,只是因为实际电压小于额定电压造成的。请你通过计算,判断小明的观点是否正确    。
06 伏安法测定电功率
40.(2023秋 路桥区期末)为测定小灯泡的额定功率,小柯利用电压恒为3伏的电源、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)闭合开关,小柯将滑动变阻器的滑片移到某一位置后,电压表示数如图乙所示,此时电压大小为   V。为了使小灯泡正常发光,需将滑动变阻器的滑片向  端移动。(选填“A”或“B”)
(2)根据图丙可知,该小灯泡的额定功率为    W。
41.(2023秋 鄞州区期末)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,电压表,开关和导线若干,标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”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)实验结束后,小宁认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源(电压恒为8V)、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材,设计了如图乙所示的电路,并完成了实验。实验过程如下:
①断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片P,使小灯泡L1正常发光。
②断开开关S2,闭合开关S、S1,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为1.6V。
③小灯泡L1的额定功率为    W。
42.(2023秋 兰溪市校级期末)小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,应将滑片P由最大阻值处缓慢向    端移动(填“A”或“B”),使小灯泡逐渐变亮。
(2)继续移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为    W。
(3)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,发现电压表的示数    (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额。
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U。
可知小灯泡的额定功率P额=   (用U额、U和R表示)。
43.(2023秋 玉环市期末)在研究小灯泡发光情况与电功率关系的实验中,电源是三节新干电池,灯泡的额定电压为2.5V。
(1)表中记录了电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是    。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W —
1 2.4 0.24
2 2.5 0.26
3 2.8 0.28
(2)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率    。
(3)完成上述实验后,继续测量小灯泡的额定电功率,发现电流表无法正常使用,甲同学用原来的电源、电压表和一个5Ω的定值电阻R0,设计了如图2所示的电路。实验方案如下:
①调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5伏。
②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数。
③算出小灯泡的额定功率。
乙同学认为可将电压表直接并联在R0两端,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。根据电压表示数和R0阻值,可算出小灯泡的额定功率。你认为哪种方案更好?请说出理由    。
44.(2023秋 宁波期末)小宁做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材:电源(电压恒为3V)、小灯泡额定电压为2.5V,电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。
(2)电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为0,移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,电路故障的原因是    。
(3)排除故障后,改变滑片P的位置,测得多组对应的电压、电流值。描绘的小灯泡L两端电压随电流I变化的U﹣I关系图像如图丙所示,当小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率    W。小宁进一步绘制出P﹣U2和P﹣I2图像,则图中正确的是    。
45.(2023秋 柯桥区期末)小科在进行“测量小灯泡电功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有6V蓄电池、电流表(0﹣0.6A、0﹣3A)、电压表(0﹣3V、0﹣15V)、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”两种规格的滑动变阻器、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω)、开关一个、导线若干。正确连接电路进行实验,闭合开关并移动滑片P,获得相关数据如表:
实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦
1 2.0 0.18
2 2.5 0.20
3 3.0 0.22
(1)请你用笔画线代替导线,帮小科将图甲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)为顺利完成实验,小科在实验中应选用规格为    的滑动变阻器。若闭合开关后,发现两电表指针处于图乙所示位置,此时灯泡    (选填“不发光”、“微弱发光”或“比正常亮”)。
(3)根据实验数据,小灯泡的额定功率为    W。在实验后,小科绘制了P﹣I图像(如图丙),以下说法正确的是    (选填序号)。
①曲线a表示总功率 ②曲线b表示小灯泡电功率 ③曲线b表示滑动变阻器电功率
46.(2023秋 黄岩区期末)小黄用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,实验所用电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小黄连接好电路后,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. 更换小灯泡 B. 检查电路是否断路,看开关是否接触不良
C. 将电源正负极对调 D. 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(2)解决上述问题后,小黄继续实验并记录数据,得到小灯泡U﹣I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是    瓦。
(3)在滑动变阻器滑片移动过程中,电路消耗的总功率和小灯泡的功率随电流变化如图丙所示,请判断当电流为I1时,图中线段AB长度表示的是    。
07 焦耳定律的计算
47.(2022秋 镇海区期末)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
48.(2023秋 永康市期末)如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5伏,开关闭合后,小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像。回答下列问题:
(1)小灯泡正常发光时的电流为    安。
(2)小灯泡正常发光时,定值电阻R通电10秒产生的热量为    焦。
49.(2023秋 桐乡市期末)龙龙家新买了一个电吹风,他想研究一下电吹风的工作原理。如图甲,电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风,为了防止温度过高,用一个PTC电阻R0与电阻为45Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化如图乙所示,请回答下列问题
(1)当开关S与1、2位置同时连接时,电吹风吹    风。
(2)该电吹风吹热风时,其温度基本恒定在200℃左右,当它的温度继续升高时,R0电阻将    ,电热丝的发热功率将    (选填“增大”、“不变”或“减小”),则电热丝的最大发热功率为多少?
(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1A,工作20s,经计算,热损耗为20%,则此时电动机线圈电阻。(不计机械摩擦损耗的能量)
08 探究电热的影响因素
50.(2023秋 上城区期末)如图所示装置中,甲、乙两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的煤油,烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙(其中R甲>R乙),瓶塞上都有相同的玻璃管。小周用该装置探究“电热多少与哪些因素有关”实验,其中错误的是(  )
A.该装置可探究“电热多少与电阻大小有关”
B.该装置无法完成“电热多少与电流大小有关”
C.该探究实验中运用了控制变量法、转换法
D.通电时间相同,玻璃管内液柱高低关系为h甲>h乙
51.(2023秋 鄞州区期末)某兴趣小组用如图所示甲、乙、丙三个实验装置探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”。三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是(  )
A.“U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化”,所用的是控制变量法
B.利用该实验装置也可以探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系”
C.要探究电热与电阻的关系,应选用甲丙串联接到电源两端进行实验
D.要探究电热与电流的关系,应选用甲乙串联接到电源两端进行实验
52.(2023秋 临平区校级期末)小科用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关,他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨,当温度达到80℃时,该油墨会变成无色,以下选项不正确的是(  )
A.利用通电后油墨升温变色来观察产热情况属于转换法
B.R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻
C.若要使变色时间提前,应将滑动变阻器滑片P往右移
D.该实验控制的变量是电流和通电时间相同
53.(2023秋 玉环市期末)如图是研究电流产生热量实验装置的一部分,两个透明容器内密封着等质量、同温度的空气,容器内的电热丝阻值不同。在通电时间相同的情况下,下列判断不正确的是(  )
A.该装置探究的是:通电导体产生的热量多少与电阻的关系
B.该装置通过U形管液面的高度差显示容器内空气温度的变化
C.与甲相连的U形管液面升高得少,是因为通过甲容器中的电流小
D.与乙相连的U形管液面升高得多,是因为乙容器中电阻大放热多
54.(2023秋 绍兴期末)小明同学在学习电流通过导体产生热的多少跟哪些因素有关时,设计了如图所示的实验装置,2只烧瓶内装有某种液体,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙,下列有关该实验的说法正确的是(  )
①烧瓶内装有某种液体,该液体可以选择食盐溶液
②为了使实验现象更加明显,玻璃管内径可以再小一些
③通过此实验研究可以得出导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比
④在研究电阻大小因素时,实验装置的电路设计成串联电路只是为了控制电流大小相等
A.② B.①④ C.②③ D.①③④
55.(2023秋 北仑区期末)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量且初温相同的空气,甲、乙两U形管中液面初始状态是等高相平,通电一段时间后液面的高度如图所示。以下说法错误的是(  )
A.通电后电阻丝的内能增大是通过电流做功实现的
B.实验可以得出电流通过电阻产生的热量多少与电流大小有关
C.本实验利用U形管内液面的高度差反映产生热量的多少,这种方法是转换法
D.如果将乙图上方5Ω的电阻也放在右边的容器内,重复上述实验,一段时间后,乙管内液面的高度差比甲更大
56.(2023秋 新昌县期末)在验证焦耳定律(Q=I2Rt)中电热与电阻的定性关系时,小科设置了两种连接方式(如图甲、乙所示,其中R甲>R乙)。
(1)为了使实验现象更明显,烧瓶中所装液体为    (选填“水”或“煤油”)。
(2)为验证电流和通电时间相同时,电阻对产生热量的影响,应选择图    的连接方式。
(3)按图乙连接方式,正常情况下的,液面上升的高度应该是Δh甲   Δh乙。
57.(2023秋 拱墅区期末)为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”,小乐进行了如下实验:
实验1:组装如图甲所示装置(气密性良好),并接到电压恒为6V的电源上,通电1分钟。其中密封容器A、B中各有一段10Ω的电阻丝、等量的空气,容器顶端各连通一个装水的U形管(管内封闭等量的空气且水面相平),R是与B中电阻丝并联的10Ω的定值电阻。
实验2:断开实验1中电路,将B中原有电阻丝更换为5Ω的电阻丝,如图乙所示。链装置冷却后,再次通电1分钟。
(1)小乐进行实验1是为了探究电流通过导体产生的热量与    是否有关。
(2)若实验2中发现与B连通的U形管中水面始终保持相平。针对此异常现象,小乐初步判断有如下几种可能:①容器B中出现断路;②容器B中出现短路;③容器B出现漏气。
为了找出原因,小乐观察比较了实验1与实验2,通电1分钟后,与A连通的U形管中水面的高度差。若两次实验高度差相同,则故障原因是    (选填“①”“②”或“③”,下同),若实验2的高度差大,则故障原因是    。
(3)通过实验,小乐验证了电流产生的热量与导体的电阻大小有关,此结论可以解释下列现象中的    。
A. 正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B. 接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热
C. 电饭煲工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热
58.(2022秋 武义县期末)(1)如图是焦耳定律的实验装置,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。只闭合S1时,R1和R2串联,这是为了探究电流产生热量与    的关系;闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍,发现左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,这说明    (填“电流”或“电阻”)对产生热量多少影响更大。
(2)小青家有三个功率相同的电炉,小青将其中两个串联起来接在220V的电路中,发现这两个电炉丝只是微微发红;将另一个电炉直接接在220V的电路中,这个电炉丝很红。将一个电炉接入电路时电阻比两个电炉串联接入电路时的总电阻小,产生的热量却更多,小青觉得这一现象和焦耳定律冲突。你认为这一现象和焦耳定律冲突吗?请你分析其中的原因。
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【精准提分】浙教版九年级科学上册·期末真题分类汇编
专题11 电能
1.【答案】D
【解答】解:电水壶、电饭锅、电熨斗都是利用电流热效应工作的,电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故ABC错误,D正确。
故选:D。
2.【答案】(1)煤油升高的温度来反映电流通过导体产生热量的多少;(2)A;实验次数太少,结论具有偶然性;(3)串联。
【解答】解:(1)判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,这是转换法;若将玻璃管换成温度计,温度计示数的变化反映了液体温度的变化,反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少;
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流变大对电流热效应的影响,需控制电阻和通电时间相同,使通过电路的电流变大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知需使滑动变阻器接入了的电阻变小,实验滑片应向A端移动;
两次实验就得出结论,实验次数太少,结论具有偶然性,应多次实验,寻找普遍规律;
(3)探究电阻大小对电流热效应的影响,需控制电流和通电时间相同,串联电路各处电流相等,所以两电阻应串联接入电路。
故答案为:(1)煤油升高的温度来反映电流通过导体产生热量的多少;(2)A;实验次数太少,结论具有偶然性;(3)串联。
3.【答案】D
【解答】解:A、千瓦时(kW h)是电功的单位,不是电功率的单位,故A错误;
B、1kW h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能,与同时工作用电器的多少无关,故B错误;
C、lkW h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J,故C错误;
D、1kW h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能,故D正确。
故选:D。
4.【答案】B
【解答】解:
电阻丝是纯电阻用电器,电阻丝消耗电能全部转化为内能给水加热,即Q=W,
用一个电阻丝烧水时消耗的总电能为:W=t1,
当电阻串联起来后,总电阻R1=2R,要使烧开同一壶水,消耗电能相等,
即:t1=t2,
则:t2=t1=2×5min=10min。
故选:B。
5.【答案】(1)216;0.2。
【解答】解:(1)已知小灯泡的功率P=0.12W,时间t=30min=1800s,利用P=计算消耗的电能W=Pt=0.12W×1800s=216J;
(2)已知G=180N,h=2m,利用W=Gh计算重力做功W=Gh=180N×2m=360J,由P=计算平均功率P===0.2W。
故答案为:(1)216;0.2。
6.【答案】(1)用电器;(2)1241。
【解答】解:(1)晴天阳光充足时,光控开关S处于断开状态,此时太阳能电池将光能转化为电能,蓄电池将电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池相当于电路中的用电器;
(2)由P=可知,一年可节约的电能:W=Pt=(400﹣60)×10﹣3kW×365×10h=1241kW h。
故答案为:(1)用电器;(2)1241。
7.【答案】(1)重力势能;(2)2×108。
【解答】解:(1)蓄能时,水被抽到上水库中,水的高度增加,所以电能转化为水的重力势能;
(2)该电站设计年总发电量为1.8×109kW h=1.8×109×3.6×106J=6.48×1015J,
根据Q=mq可得,相当于煤的质量:m===2×108kg。
故答案为:(1)重力势能;(2)2×108。
8.【答案】(1)R1;(2)当闭合开关,气压降低时,电阻变小,根据欧姆定律,U不变,电流变大,磁性变强,吸引衔铁,充气机开始工作,自动充气;(3)0.8125kW h。
【解答】解:(1)当气压增大时停止充气,那么此时电磁铁的衔铁向上运动,即电磁铁的磁性变弱,电流变小,而电阻变大,那么该电阻和气压的变化规律为:气压增大电阻变大,故选丙图中的R1。
(2)闭合开关后自动充气的工作过程为:当闭合开关,气压降低时,电阻变小,根据欧姆定律,U不变,电流变大,磁性变强,吸引衔铁,充气机开始工作,自动充气。
(3)根据丁图可知,充气机以400W功率工作的时间为:t1=1.75h,以50W功率工作的时间为:t2=2.25h。
那么充气机在两个时间段消耗的电能分别为:
W1=P1t1=0.4kW×1.75h=0.7kW h,
W2=P2t2=0.05kW×2.25h=0.1125kW h,
那么4个小时内消耗的总电能为W总=W1+W2=0.7kW h+0.1125kW h=0.8125kW h。
故答案为:(1)R1;(2)当闭合开关,气压降低时,电阻变小,根据欧姆定律,U不变,电流变大,磁性变强,吸引衔铁,充气机开始工作,自动充气;(3)0.8125kW h。
9.【答案】(1)用快充充电桩充满电,消耗的电能为660kW h;
(2)用普通充电桩充满电,需要100h;
(3)多安装一些充电桩,设立电池交换站等。
【解答】解:(1)用快充充电桩充满电,消耗的电能:W1=U1I1t=600V×100A×11h=660000W h=660kW h;
(2)不计充电过程中的能量损失,用普通充电桩充满电所消耗的电能W2=w1=660000W h,
由W=UIt可知,用普通充电桩充满电,需要的时间:t2===100h;
(3)为解决和缓解普通充电桩充电时间长,充电桩紧缺等问题,除用快充充电桩充电外,可以多安装一些充电桩,设立电池交换站等。
答:(1)用快充充电桩充满电,消耗的电能为660kW h;
(2)用普通充电桩充满电,需要100h;
(3)多安装一些充电桩,设立电池交换站等。
10.【答案】(1)减小;(2)0.04;(3)电阻R2的阻值为193.6Ω;(4)消耗电能为1.4kW h。
【解答】解:(1)由图乙可知热敏电阻R3阻值随温度升高而减小;
(2)热敏电阻R3温度达到100℃时,衔铁被吸下,由图乙可知此时热敏电阻R3的阻值为50Ω,
此时控制电路中的总电阻为:R=R0+R3=100Ω+50Ω=150Ω,
所以控制电路衔铁被吸下的最小电流为:I===0.04A;
(3)在工作电路中,衔铁未被吸下,工作电路转为加热状态,此时为R1的简单电路,
则R1的电阻为:R1===48.4Ω;
衔铁被吸下,工作电路转为保温状态,此时R1与R2串联,
此时电路中的总电阻为:R'===242Ω,
所以电阻R2的阻值为:R2=R'﹣R1=242Ω﹣48.4Ω=193.6Ω;
(4)电炖锅加热1小时消耗的电能:
W1=P加t1=1kW×1h=1kW h,
电炖锅保温2小时消耗的电能:
W2=P保t2=0.2kW×2h=0.4kW h,
则这次炖煮共消耗了的电能:
W=W1+W2=1kW h+0.4kW h=1.4kW h。
故答案为:(1)减小;(2)0.04;(3)电阻R2的阻值为193.6Ω;(4)消耗电能为1.4kW h。
11.【答案】①Mate60Pro电池最多储存90000电能;
②智界S7电动车最大充电功率充电5分钟续航200km,每公里0.3元;
③为实现中国梦努力学习(其它答案合理即可)。
【解答】解:①Mate60Pro电池最多储存的电能:
W=UIt=5V×5A×3600s=90000J;
②智界S7电动车最大充电功率600kW充电5分钟续航200km,消耗的电能为
W=Pt=600kW×=50kW h
充电桩1.2元/千瓦时,花费为:
50kW h×1.2元/kW h=60元
每公里花费为=0.3元。
③为实现中国梦努力学习(其它答案合理即可)。
答:①Mate60Pro电池最多储存90000电能;
②智界S7电动车最大充电功率充电5分钟续航200km,每公里0.3元;
③为实现中国梦努力学习(其它答案合理即可)。
12.【答案】(1)>;(2)这段时间内电热丝用于把水升温到28℃所消耗的电能是3.5×105J;
(3)若将温度从28℃调到26℃,需要将滑动变阻器的滑片向下移动;
原因是为保持L1 的磁力不变,则通过电磁铁L1的电流不变,根据欧姆定律知电路的总电阻不变,由于温度降低热敏电阻变大,所以滑动变阻器接入电路的电阻就减小,就需要将滑动变阻器的滑片向下移动。
【解答】解:(1)由题意可知R0为加热电阻,无水时不能加热,也就是说无水时图中的动、静触点不会接触,所以衔铁应该向左移动,此时电磁铁L1对衔铁的吸引力大于L2对衔铁的吸引力,根据影响电磁铁磁性大小的因素可知此时通过L1的电流大于通过L2的电流,根据欧姆定律可知左侧电路总电阻小于右侧电路总电阻,所以R1>R2+R3;
(2)电阻丝R0的电功率:
P===1000W,
已知后300s电流通断时间比为1:5,则900s内电阻丝工作的总时间:t=300s+300s×=350s,
则这段时间内电热丝用于把水升温到28℃所消耗的电能是:W=Pt=1000W×350s=3.5×105J;
(3)若将温度从28℃调到26℃,需要将滑动变阻器的滑片向下移动;
原因是为保持L1 的磁力不变,则通过电磁铁L1的电流不变,根据欧姆定律知电路的总电阻不变,由于温度降低热敏电阻变大,所以滑动变阻器接入电路的电阻就减小,就需要将滑动变阻器的滑片向下移动。
故答案为:(1)>;(2)这段时间内电热丝用于把水升温到28℃所消耗的电能是3.5×105J;
(3)若将温度从28℃调到26℃,需要将滑动变阻器的滑片向下移动;
原因是为保持L1 的磁力不变,则通过电磁铁L1的电流不变,根据欧姆定律知电路的总电阻不变,由于温度降低热敏电阻变大,所以滑动变阻器接入电路的电阻就减小,就需要将滑动变阻器的滑片向下移动。
13.【答案】C
【解答】解:BCD、两开关都闭合时,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,电饭锅处于高温挡,根据P=可知R1===44Ω;R2的电阻R2=24R1=24×44Ω=1056Ω,故D错误;
只闭合开关S1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,电饭锅处于低温挡,根据P=可知P低====44W,因两电阻串联后的总功率为44W,故低温挡时R1的功率小于44W,故B错误;
根据P=UI可知低温挡时的电流I===0.2A,故C正确;
A、电能表上800r/(kW h)表示电路中每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转动800r,电饭锅单独接在家庭电路中,仅用低温挡工作一段时间后,电能表转盘转过44r,电饭锅消耗的电能W=×1kW h=0.055kW h,
所用时间t===1.25h=75min,故A错误;
故选C。
14.【答案】D
【解答】解:A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.小白家10月份消耗的电能:5713.4kW h﹣5588.4kW h=125kW h=4.5×108J,故B错误;
C.“10(20)A”表示电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最大电流为20A,故C错误;
D.1600imp/(kW h)表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,指示灯闪烁1600次,故D正确。
故选:D。
15.【答案】2.94×105;700
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣30℃)=2.94×105J;
(2)电热水壶消耗的电能:
W=Pt=2kW×h=kW h;
电能表的转盘转数:
n=3000r/(kW h)×kW h=700r。
故答案为:2.94×105;700。
16.【答案】D
【解答】解:这四个用电器工作时,空调机的功率是最大的,在相同时间内,由W=Pt可知,空调机消耗的电能最多。
故选:D。
17.【答案】B
【解答】解:灯泡都在额定电压下正常发光,其实际功率等于额定功率,而40W灯泡的额定功率最大,因此40W的灯泡最亮。
故选:B。
18.【答案】D
【解答】解:A、实验目的是研究电功率与电流的关系。要控制电压相同,改变电流的大小。
若两个灯泡的电阻相同,根据欧姆定律,则通过两灯的电流相等,电流表示数相同,无法实验,故A正确;
B、灯泡的亮暗是由它的实际功率决定的,灯泡越亮,实际功率越大,所以小灯泡电功率的大小可以通过灯泡的亮度来判断,故B正确;
C、在并联电路中干路电路与支路电流的关系是干路电流等于各支路电流之和;将其中一只电流表移接到干路上也可以求出两个支路的电流,可以完成实验,故C正确;
D、根据电功率公式P=UI,如将电路改为串联,两灯泡各支路两端的电压不同,无法完成实验,故D错误。
故选:D。
19.【答案】D
【解答】解:A、由图可知,1度电(即W=1kW h)可供节能灯持续工作的时间最长,由P=可知,节能灯的额定功率最小,由I=可知,节能灯正常工作的电流最小,故A错误;
B、电风扇和电视机都正常工作时,1度电可供电风扇持续工作的时间比电视机的多,则由P=可知,电视机的功率大,由于都正常工作,则电视机的额定功率比电风扇的额定功率大,故B错误;
C、节能灯和其他家用电器正常工时的电压等于额定电压,其额定电压为220V,故C错误;
D、由图可知,1度电可供节能灯持续工作的时间比电视机的多,由P=可知,节能灯的额定功率比电视机的额定功率小,由I=可知,节能灯正常工作的电流比电视机正常工作的电流小,故D正确。
故选:D。
20.【答案】额定电压;L2。
【解答】解:灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”,其中的“220V”表示灯泡的额定电压。将它们并联在220V的电路中,实际电压都等于额定电压,都正常发光,因而实际功率等于额定功率,而L2的额定功率大,则实际功率大,较亮的灯泡是L2。
故答案为:额定电压;L2。
21.【答案】(1)三;(2)S2断开,S1闭合。
【解答】解:
(1)电源电压不变,根据P=可知,当灯丝的电阻最小时,灯泡的实际功率最大,反之,灯丝的电阻最大时,灯泡的实际功率最小;
灯丝的电阻R1=220Ω,R2=440Ω,即R1<R2,由并联电路的电阻规律可知并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,即R并<R1<R2,且灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,
当闭合开关S1、S2时,两灯丝并联连入电路中,电路的总电阻最小,实际功率最大,灯最亮;
当闭合S1、断开S2时,只有灯丝R2连入电路中,灯丝电阻最大,实际功率最小,灯最暗;
当闭合S2、断开S1时,只有灯丝R1连入电路中,灯丝电阻较大,实际功率较小,灯较亮;
故有三种不同的亮度;
(2)要使灯泡最暗,则灯泡的实际功率最小,电源电压不变,根据P=可知此时灯丝的电阻最大,根据(1)可知此时只有灯丝R2连入电路中,此时S2断开,S1闭合。
故答案为:(1)三;(2)S2断开,S1闭合。
22.【答案】C
【解答】解:
用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW h,用电器的电功率:
P===1.2kW=1200W,
液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,
所以电功率是1200W的用电器是空调。
故选:C。
23.【答案】C
【解答】解:BD、家中电路的电压是220V,所以应该选择额定电压为220V的电热水壶,故BD错误;
AC、室内插座允许的最大功率为P=UI=220V×5A=1100W,所以电热水壶的额定功率不能超过1100W,故C正确,A错误。
故选:C。
24.【答案】D
【解答】解:灯泡的亮度决定于实际功率大小,甲图中两个灯泡串联,根据串联分压,每个灯泡的电压都小于6V,实际功率都小于额定功率,
而乙图并联,每个灯泡的电压都等于额定电压6V,都正常发光,两灯泡L1和L2规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“,说明L2的实际功率大,故并联时L2最亮。
故选:D。
25.【答案】A
【解答】解:导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,材料相同的电阻丝,电阻丝越长、越细,电阻越大,所以R1>R2;并联各支路两端的电压相等;将R1、R2并联在电路中,工作相同时间:
A、由W=UIt=t,R1消耗的电能:W1=t,R2消耗的电能:W2=t,W1<W2,即R1消耗的电能小于R2消耗的电能,故A正确;
B、由P=UI=,R1消耗的电功率:P1=,R2消耗的电功率:P2=,P1<P2,即R1的电功率小于R2的电功率,故B错误;
C、由欧姆定律可得,通过R1的电流:I1=,通过R2的电流:I2=,I1<I2,通过R1的电流小于通过R2的电流,故C错误;
D、并联各支路两端的电压相等,故D错误。
故选:A。
26.【答案】B
【解答】解:当滑片在阻值最大处时电路中的电流最小,由图乙知电压表的示数为U1,当滑片在阻值最小处时电路中的电流最大,电压表的示数最大,为电源电压,由图乙知此时电压表的示数为U0,当电压为U1时,根据串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为:U滑=U0﹣U1,
电流与小灯泡的电流相同,由P=UI知滑动变阻器的功率为:P滑=U滑I=(U0﹣U1)I,此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为S3。
故选:B。
27.【答案】D
【解答】解:(1)当开关S接触1、2触点时,电路不通电,电热丝不工作,水龙头放出的是冷水;
(2)当开关S接触2、3触点时,电路中只有R2电热丝工作,根据P=可知,此时的电功率:P===1100W;
此时电路的电流:I===5A;
(3)当开关S接触3、4触点时,电路中R1、R2电热丝并联,此时的电功率:P′=+=+=2200W+1100W=3300W;
(4)比较可知,当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是温水,当开关S接触3、4触点时,水龙头放出的是热水;
根据以上分析可知,ABC错误,D正确。
故选:D。
28.【答案】A
【解答】解:当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.2A;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴闭合开关S1时通过R1的电流不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.3A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比:
====。
故选:A。
29.【答案】C
【解答】解:A、由图甲可知该电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,由图乙可知,随着粉尘浓度的增加,传感器R的电阻减小,所以当粉尘浓度增大时,电路中的总电阻变小,由欧姆定律得电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
BC、因为电压表的量程为0~3V,所以当定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时,由欧姆定律得此时电路中的电流最大,即I最大===0.2A,
此时的总电阻最小,即传感器R的阻值最小,粉尘浓度最大,则根据欧姆定律可得此时的总电阻为:R总===20Ω;
因为定值电阻R0的阻值为15Ω,所以此时传感器R的阻值为5Ω,由图乙知此时对应的粉尘度为14mg/m3,所以电路可测的最大粉尘度为14mg/m3,故B错误;
定值电阻R0的最大功率为:P0最大=U0最大I最大=3V×0.2A=0.6W,故C正确;
D.由P=可得电路的总功率为:P==,要使电功率最小,需要传感器R的阻值最大,由图乙可知,传感器R的最大阻值为45Ω,所以电路的最小总功率为:P==0.27W,故D错误。
故选:C。
30.【答案】ABD
【解答】解:根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,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P=UI可得灯泡的额定电流:I额===0.5A;电流表量程为“0~0.6A”,故电路中的最大电流为0.5A;
灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,当灯泡正常发光时,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的最小示数:U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V;
此时电路中的最大电流Imax=0.5A,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由I=可得:R滑min===4Ω;
灯泡的电阻:RL===5Ω;
滑动变阻器的电阻越大,分担的电压越大,根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为3V,所以电压表示数变化范围2V~3V,故B正确;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的最小电流,则根据串联电路的特点和欧姆定律可得:
Imin===0.3A,电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故A正确;
此时滑动变阻器的最大阻值:Rmax===10Ω,所以滑动变阻器的范围是4Ω~10Ω,故C错误;
灯泡的额定功率为最大功率;灯泡最小功率为:PL小=U L小Imin=1.5V×0.3A=0.45W,则小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W,故D正确。
故选:ABD。
31.【答案】C
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压。
AB、当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=得到电路中的电流变大,R1两端的电压变大,滑片在a端时,电路为R1的简单电路,此时电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙所示图象可知,电源电压U=6V,故AB正确;
C、滑片P在b端时,R2的阻值最大为50Ω,由图乙可知此时电压表的示数U1=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣1V=5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I小==0.1A,则R1的阻值:R1==10Ω,当滑片在a端时,电路为R1的简单电路,此时电路的总功率最大,则最大电功率:P大==3.6W,故C错误;
D、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为R2时电路中的电流:I=,R2的电功率:P2=I2R2=()2×R2=,当R2=R1=10Ω时,R2的电功率最大,故D正确。
故选:C。
32.【答案】C
【解答】解:A、由图甲可知,该电路为R1和R的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;
由图乙可知,当相对湿度减小时,R1的阻值变大,由串联电路的分压规律可知R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
B、由图乙可知R1与相对湿度RH的关系是一次函数,设R1=k RH+b,
当R1=5Ω时,RH=10%,则5Ω=k 10%+b﹣﹣﹣①,
当R1=1Ω时,RH=90%,则1Ω=k 90%+b﹣﹣﹣②,
联立①②可解得:k=﹣5Ω,b=5.5Ω,即R1=﹣5Ω RH+5.5Ω,
当湿度为30%时,R1=﹣5Ω×30%+5.5Ω=4Ω,
由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为:R=R1+R=4Ω+2Ω=6Ω,
则电路中的电流为:I===0.5A,
则20s内电路消耗的总电能为:W=UIt=3V×0.5A×20s=30J,故B错误;
C、当环境湿度为70%时,R1=﹣5Ω 70%+5.5Ω=2Ω,
由I=和P=I2R可知R1消耗的功率为:P1=R1=()2R1==,
当R1=RL=2Ω时,R1消耗的功率P1最大,即此时环境湿度为70%,
R1消耗的最大功率为:P1大==1.125W,故C正确;
D、电路中的电流为I=,由此可知,R的阻值越小,电路中的电流变化范围越大,故D错误。
故选:C。
33.【答案】C
【解答】解:由甲电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于A端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=3A,
由I=可得,定值电阻的阻值:R0===2Ω,故A错误;
B、因串联电路中各处的电流相等,且串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,
所以,由P=UI=I2R可得,滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比:
η=×100%=×100%=×100%=×100%,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,效率最大,由图丁可知,最大效率为80%,
则80%=×100%,
解得:R滑大=8Ω,故B错误;
C、由图乙可知,a点表示电路中的电流最小,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时电路中的电流I小===0.6A,
此时电压表的示数U滑=I小R滑大=0.6A×8Ω=4.8V;
则乙图阴影部分面积:P=U滑I小=4.8V×0.6A=2.88W,故C正确;
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中电流:
I==,
此时滑动变阻器消耗的电功率:
PR=I2R=()2R==,
当R=R0=2Ω时,变阻器消耗的电功率最大,由图丙可知,变阻器消耗的最大功率为4.5W,
此时电路中的电流I===1.5A,
电压表的示数UR=IR=1.5A×2Ω=3V,
则丙图上b点的坐标(3V,4.5W),故D错误。
故选:C。
34.【答案】C
【解答】解:
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,
由图乙可知,电压表的示数最大为12V,则电源的电压U=12V,故A错误;
B.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知电压表的最小示数U0=4V,由图丙可知电路中的最小电流I小=0.4A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压UR=U﹣U0=12V﹣4V=8V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值R===20Ω,故B错误;
C.定值电阻的阻值R0===10Ω,
R的功率P=URI=(U﹣U0)I=(12V﹣I×10Ω)I=﹣10I2+12I=﹣10(I﹣0.6)2+3.6;
当I=0.6A时,R的功率最大为3.6W。
D.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,
则R0的最小功率P0小=U0I小=2V×0.2A=0.4W,故D错误;
故选:C。
35.【答案】A
【解答】解:由图甲可知该电路为R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
①、当滑动变阻器接入的阻值最大时,电路总电阻最大,由欧姆定律可知电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流最小为I1=0.4A,此时滑动变阻器的功率为P1=3.2W,
由P=I2R可知滑动变阻器的最大阻值为:R===20Ω,故①正确;
②、当电路中的电流为0.4A时,由欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压为:U1=I1R=0.4A×20Ω=8V,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:U=U0+U1=I1R0+U1=0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣①,
由图乙可知,当电路中的电流为I2=0.6A时,滑动变阻器的功率为P2=3.6W,
由P=UI可知此时滑动变阻器两端的电压为:U2===6V,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:U=U0′+U2=I2R0+U2=0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣②,
联立①②即可解得:R0=10Ω,U=12V,故②错误;
③、当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,电路中只有R0,由P=可知此时电路总功率最大,
则电路最大总功率为:P===14.4W,故③正确;
④、由图乙可知滑动变阻器的最大功率为P2=3.6W,
由P=I2R可知此时滑动变阻器连入电路的电阻为:R2===10Ω,故④错误。
故选:A。
36.【答案】(1)ec;
(2)电源电压是6V;
(3)滑片P移动到中点时,定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是2:5。
【解答】解:由电路图知,滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端电压,V2测R两端电压,电流表测电路中电流。
(1)滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,R2两端的电压变大;
所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;
(2)由图象可以看出,滑片P在b点时电流Ib=0.1A,U1=1V、U2=5V,
所以电源电压:U=U1+U2=1V+5V=6V;
定值电阻R0的阻值是:R0===10Ω;
R接入电路的最大阻值是:R===50Ω。
(3)滑片P移动到中点时,串联电路中电流处处相等,根据P=I2R可知定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比:====。
故答案为:(1)ec;
(2)电源电压是6V;
(3)滑片P移动到中点时,定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是2:5。
37.【答案】(1)电热丝R2的阻值为242Ω;
(2)电压力锅的加热功率1000W;
(3)电压力锅正常煮饭一次消耗的电能1.38×106J。
【解答】解:(1)图乙开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,只有R2接入电路,为保温保压状态,由丙图可知此时电功率为200W,即R2的电功率,
由P=UI和I=得,故R2===242Ω;
(2)开关S自动与触点a、b接通,R1与R2并联,为加热挡,
P1==800W,P加=P1+P2=800W+200W=1000W;
(3)电压力锅正常煮饭一次,共用时35min,其中加热状态时间20min,保温保压状态15min,
由P=得W=P加t=1000W×20×60s=1.2×106J,W保=P2t=200W×15×60s=1.8×105J,
W=W+W保=1.2×106J+1.8×105J=1.38×106J。
答:(1)电热丝R2的阻值为242Ω;
(2)电压力锅的加热功率1000W;
(3)电压力锅正常煮饭一次消耗的电能1.38×106J。
38.【答案】(1)0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量为2.52×104J。
(2)仅闭合S1时,只有破壁的功能,此时电路中正常工作的电流大小为2.5A。
(3)在破壁机加热时,S1断开、S2、S3闭合,仅R2工作,R2的阻值为55Ω。
【解答】解:(1)果汁吸收的热量为:
Q吸=c果汁m果汁Δt=4.2×103J/(kg ℃)×0.3kg×(30℃﹣10℃)=2.52×104J;
(2)仅闭合S1时,只有破壁的功能,根据公式P=UI可知,此时电路中正常工作的电流大小为:
I榨汁===2.5A;
(3)破壁机加热时,S1断开、S2、S3闭合,仅R2工作,根据公式P=可知,R2的阻值为:
R2===55Ω。
答:(1)0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量为2.52×104J。
(2)仅闭合S1时,只有破壁的功能,此时电路中正常工作的电流大小为2.5A。
(3)在破壁机加热时,S1断开、S2、S3闭合,仅R2工作,R2的阻值为55Ω。
39.【答案】(1)热;低温;(2)44Ω;(3)不正确。
【解答】解:(1)电暖器工作时将电能转化为内能,因此电暖器是利用电流的热效应工作的;
当S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路;当S1、S2闭合时,R1、R2并联;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由P=UI=可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电暖器为高温挡;电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最大,电功率最小,电暖器为低温挡;因此当开关S1、S2均闭合时,电暖器处于高温挡;
(2)高温挡时,两电阻并联,由并联电路的特点可知此时R1两端的电压与低温挡R1两端的电压相等,由P=UI=可知,此时R1的电功率与低温挡R1的电功率相等,即P1=P低温=1100W,
则此时R2的电功率:P2=P高温﹣P1=2200W﹣1100W=1100W,
由P=UI=可知,R2的电阻:R2===44Ω;
(3)由P=UI=可知,R1的电阻:R1===44Ω,
实际电压为210V时低温挡的实际功率:R2的实际功率:P低温′==≈1002W>900W,
因此小明的观点不正确。
故答案为:(1)热;低温;(2)44Ω;(3)不正确。
40.【答案】(1)2;A;(2)0.625。
【解答】解:(1)闭合开关,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测得小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向A端移动,使电压表的示数为2.5V;
(2)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为:(1)2;A;(2)0.625。
41.【答案】(1)见解答图;(2)R1;(3)2.4。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为8Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I'===0.3125A<0.6A,故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中,如下图所示:

(2)当灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻为:
R滑'====6.4Ω>5Ω,故为了能够顺利完成实验探究,应选用“30Ω 2A”的滑动变阻器,即选R1;
(3)①断开开关S1,闭合开关S、S2,滑动变阻器与小灯泡L1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律,移动滑动变阻器R的滑片P,使电压表的示数为:U=U电源﹣UL=8V﹣6V=2V,小灯泡L1正常发光;
②断开开关S2,闭合开关S、S1,滑动变阻器与R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,读出电压表的示数为1.6V;根据串联分压原理得,
=,
则滑动变阻器的电阻为:
R滑===5Ω,
③在步骤①中,电路电流为:
I===0.4A;
小灯泡L1的额定功率为:
P额=ULI=6V×0.4A=2.4W。
故答案为:(1)见解答图;(2)R1;(3)2.4。
42.【答案】(1)B;(2)1;(3)变大;(4)。
【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,则排除故障后,再次闭合开关,应将滑片由最大电阻处缓慢向B,使灯逐渐变亮;
(2)已知电流表用的是0~0.6A的量程,由指针位置可知,通过灯L的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.4A=1W;
(3)电路为灯泡与滑动变阻器串联,正常工作时电压表测量灯泡两端电压,灯泡两端电压小于电源电压;在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,小灯泡处发生断路,电压表测量电源电压,故电压表示数变大;
(4)①只闭合开关S、S1,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,调节滑片,使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电路电流不变,电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压,此时电压表的示数为U,则定值电阻两端电压为U﹣U额,电路电流为I额=;
故可知小灯泡的额定功率P额=U额I额=。
故答案为:(1)B;(2)1;(3)变大;(4)。
43.【答案】(1)灯泡的亮度;(2)越大;(3)方案一更好,节滑动变阻器,同时观察电压表,使小灯泡两端电压为2.5伏,比较准确。
【解答】解:(1)研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度;
(2)由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,说明小灯泡两端的电压越高,它的实际功率越大;
(3)要使小灯泡正常发光,应使其额定电压达到2.5V;
方案一是节滑动变阻器,同时观察电压表,使小灯泡两端电压为2.5伏;比较准确;
方案二是通过观察小灯泡发光的亮度来确定其是否正常发光,不准确;
所以,方案一更好。
故答案为:(1)灯泡的亮度;(2)越大;(3)方案一更好,节滑动变阻器,同时观察电压表,使小灯泡两端电压为2.5伏,比较准确。
44.【答案】(1)见解答;(2)电压表(或灯)短路;(3)BC。
【解答】解:(1)灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)电流表有示数,则电路为通路,发现灯泡不发光,电压表示数为0,移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,那么电路的故障原因是:电压表(或灯)短路;
(3)根据小灯泡的电流随电压变化的图象,灯的额定电压下电流为0.25A,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)在测灯泡电功率的实验中,通过灯泡的电流随灯泡两端的电压变大而变大,由P=I2R知,若R不变,则P与I2成正比,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,所以P﹣I2的图像会向上弯,故C正确,D错误;
由P=P=分析知,若R不变,则P与U2成正比,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,所以P﹣U2的图像会向下弯,故A错误,B正确;
故选:BC。
故答案为:(1)见解答;(2)电压表(或灯)短路;(3)BC。
45.【答案】(1)见解答图;(2)“50Ω、1A”;不发光;(3)05;①②。
【解答】解:(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表选0~3V量程,滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联;滑片P向右移动时,电阻变小,小灯泡变亮,滑动变阻器“左上右下”接入电路;电路图如图所示:
(2)灯泡正常发光时的电流约为I==0.25A,此时滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
由I=可得,滑动变阻器接入电路的阻值R滑==14Ω>10Ω,因此应选规格为“50Ω、1A”的滑动变阻器;
由图乙知,电压表的量程为0~3V,示数为0.7V,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.08A,灯泡的实际功率:P=UI=0.7V×0.08A=0.056W,功率太小,此时灯泡不发光;
(3)灯泡正常发光时的电压为2.5V,由表格可知通过灯泡的电流为0.2A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
由于电源总功率P总=UI,即电源总功率P总与电流I成正比,图线是一条倾斜的直线,所以曲线a表示总功率,故①正确;
小灯泡的电功率PL=I2RL,即小灯泡的电功率与电流的平方成正比,图线是曲线,且功率随电流的增大而增大,所以曲线b为小灯泡的电功率曲线,故②正确,③错误;
故选①②。
故答案为:(1)见解答图;(2)“50Ω、1A”;不发光;(3)05;①②。
46.【答案】(1)D;(2)0.75;(3)滑动变阻器消耗的功率。
【解答】解:(1)小黄连接好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明灯泡没有短路,小灯泡不亮,说明灯泡的实际功率太小,因此接下来他首先应进行的最合理操作是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故选:D;
(2)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)电路消耗的总功率P总=P滑+P灯,则滑动变阻器消耗的功率P滑=P总﹣P灯,从图丙中可知,当电流为I1时,图中线段AB长度表示的是滑动变阻器消耗的功率。
故答案为:(1)D;(2)0.75;(3)滑动变阻器消耗的功率。
47.【答案】C
【解答】解:AB、甲方案中,开关S、S1均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总功率P甲1=;
开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总功率P甲2=,
因P甲1>P甲2,
所以,开关S、S1均闭合时,电热器处于高温挡;开关S闭合、S1断开时,电热器处于低温挡,故AB正确;
C、乙图中两电阻R3和R4并联,电阻两端的电压都等于电源电压,
由P=可得R3的阻值应为:R3==4.8Ω,故C错误;
D、图乙中,暖风机高温挡总功率为200W,
则在高温挡工作1分钟,暖风机所消耗的电能:W=P高温t=200W×60s=1.2×104J,故D正确。
故选:C。
48.【答案】0.2;2。
【解答】解:由图像可知,在灯泡两端的电压为2.5V灯泡正常工作时,灯丝中通过的电流:IL=0.2A,
串联电路中电流处处相等,所以通过定值电阻的电流:IR=IL=0.2A,
由图像可知,此时定值电阻两端的电压:UR=1V,
通电:t=10s,定值电阻消耗的电能:W=URIRt=1V×0.2A×10s=2J,
定值电阻消耗的电能全部转化为内能,所以产生的热量:Q=W=2J。
故答案为:0.2;2。
49.【答案】(1)热;(2)变大;减小;720W;(3)44Ω。
【解答】解:(1)当开关S与1、2位置同时连接时,R0与R串联,电热丝工作,所以吹热风;
(2)由图象知温度升高到400℃时,R0电阻增大;电源电压不变,当R0电阻变大时,电路中电流变小,电热丝阻值不变,由P=I2R,可知电热丝电功率减小;
由图可知,R0的阻值最小为10Ω,R总=R0+R=10Ω+45Ω=55Ω,电热丝所在电流I===4A,该电热丝的最大功率:P=I2R=(4A)2×45Ω=720W;
(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1A,工作20s,消耗的电能W=UIt=220V×1A×20s=4400J,
热损耗Q=0.2×W=0.2×4400J=880J,由Q=I2Rt,可知R电动===44Ω。
故答案为:(1)热;(2)变大;减小;720W;(3)44Ω。
50.【答案】B
【解答】解:A、图中两个电阻串联,控制电流和通电时间相同,电阻不等,故装置可探究“电热多少与电阻大小有关”,故A正确;
B、探究电流产生的热量跟电流关系,必须改变电流,保持电阻和通电时间不变,选用同一个装置加热相同时间,通过滑动变阻器改变电流,故可以探究电流产生的 热量与电流的关系,故B错误;
C、由于此实验中,电热是不易观察的,通过温度计升高的示数来反映产生电热的多少,采用的是转换法;实验中需要相同的量和不同的量,采用的是控制变量法;故C正确;
D、装置中电流和通电时间相同,R甲>R乙;根据焦耳定律知,甲产生的热量多,根据转换法知,通电时间相同,玻璃管内液柱高低关系为h甲>h乙;故D正确。
故选:B。
51.【答案】A
【解答】解:A、U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的,所用的是控制变量法,故A正确;
B、分析三图可知,要探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系,应保证通过电阻丝的电流和电阻大小均相同,而只改变通电时间,因此只有丙图可以研究,故B错误;
C、要探究电热与电阻的关系,要保持电流和通电时间一定,应选用甲、乙串联接到电源两端进行实验,故C错误;
D、要探究电热与电流的关系,要保持电阻和通电时间,应选用甲丙串联接到电源两端进行实验,故D错误。
故选:A。
52.【答案】C
【解答】解:A、利用通电后油墨升温变色来观察产热情况属于转换法,故A正确;
B、因为串联电路的电流和通电时间相同,R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻,故B正确;
C、若要使变色时间提前,应将滑动变阻器滑片向左移,故C错误;
D、该实验控制的变量是电流和通电时间相同,故D正确。
故选:C。
53.【答案】C
【解答】解:A、装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻大小不同,可探究电流产生的热量与电阻的关系,故A正确;
B、容器内空气温度的变化不易观察,但容器内空气温度升高时,空气体积膨胀,推动U形管中的液体上升,从而用U形管中左右液面的高度差来显示容器内空气温度的变化,这是转换法,故B正确;
C、与甲相连的U形管液面升高得少,根据转换法,是因为A电阻产生的热量少,两电阻串联接入电路,电流和通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,A电阻丝的阻值小,而不是通过甲容器中的电流小,故C错误;
D、根据转换法和Q=I2Rt可知,与乙相连的U形管液面升高得多,是因为乙容器中电阻大放热多,故D正确。
故选:C。
54.【答案】A
【解答】解:①食盐溶液为导体,烧瓶内装有某种液体,该液体不能选择食盐溶液,否则形成短路,故①错误;
②根据转换法,为了使实验现象更加明显,玻璃管内径可以再小一些,液面上升更明显,故②正确;
③根据实验条件不能得出通过此实验研究可以得出导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,故③错误;
④在研究电阻大小因素时,实验装置的电路设计成串联电路只是为了控制电流大小和通电时间相等,故④错误。
故选:A。
55.【答案】D
【解答】解:A、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程,通电后电能转化为内能,电阻丝的内能增大是通过电流做功实现的,故A正确;
B、上图中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故可以研究电流产生的热量与电流的关系,故B正确;
C、本实验利用U形管内液面的高度差反映产生热量的多少,这种方法是转换法,故C正确;
D、如果将乙图上方5Ω的电阻也放在右边的容器内,根据并联电阻的规律,容器内的总电阻小于5欧姆,因此时通过容器内电阻的电流相等,根据Q=I2Rt可生可知,左侧电阻产生热量多,甲管内液面的高度差比乙更大,故D错误。
故选:D。
56.【答案】(1)煤油;(2)甲;(3)小于。
【解答】解:(1)水的比热容大于煤油的比热容,在质量和吸热相同时,根据Δt=可知,煤油温度变化明显,故为了使实验现象更明显,烧瓶中所装液体为煤油。
(2)甲图中,两电阻串联,通过电阻的电流和通电时间相同;而乙中两电阻并联,因R甲>R乙,故通过两电阻的电流不相同,为验证电流和通电时间相同时,电阻对产生热量的影响,应选择图甲的连接方式。
(3)图乙中两电阻并联,根据并联电路电压的规律,两电阻的电压相等,因R甲>R乙,正常情况下,根据Q=W=可知,相同时间R乙产生的热量多,根据热胀冷缩,液面上升的高度应该是Δh甲小于Δh乙。
故答案为:(1)煤油;(2)甲;(3)小于。
57.【答案】(1)电流大小;(2)②③;②;(3)C。
【解答】解:(1)在实验1中,将容器内两电阻丝作来研究对象(电阻大小相同),由并联电路电路电流的规律,通过左容器内电阻的电流大于通过右容器内的电阻的电流,而通电时间相同,故探究的是电流通过导体产生的热量与电流大小的关系;
(2)甲实验2中发现与B连通的U形管中水面始终保持相平,两次实验与A连通的U形管中水面的高度差相同,由转换法可知,B容器中的电阻产生的热量为0,图中两电阻丝串联,若B容器中电阻丝断路,则没有电流通过A容器中电阻丝,A容器中的电阻不会产生热量,所以是由于容器B中出现短路或容器B出现漏气,故选:②③;
若实验2与A连通的U形管中水面的高度差大,可知通过实验2中A的电流大,可知是由于容器B中出现短路,故选:②;
(3)小乐猜想电流产生的热量与电阻大小有关,需要控制电流、通电时间相同,导体的电阻不同;
A.正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮,根据I=可知,此时两个灯泡的电流是不同的,故A错误;
B.接线板上接入的用电器越多,导线中的电流越大,没有控制电流相同,故B错误;
C.电熨斗工作时发热明显,此时电熨斗的电流、通电时间相同,电阻不同,符合控制变量法,故C正确;
故答案为:(1)电流大小;(2)②③;②;(3)C。
58.【答案】(1)电阻;电流;(2)见解答。
【解答】解:(1)由图可知:只闭合S1时,R1、R2串联,在串联电路中电流处处相等,通电时间相同,电阻不同,所以可以探究电流产生热量与电阻的关系;
图中液柱的高低间接反映了电阻产生的热量,闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍,左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,说明电流的变化对热量的产生影响更加明显;
(2)将两个电炉串联接入电路中与一个电炉接入电路相比,总电阻变大,根据Q=W=t可知,电源电压不变,在相同时间内两个电阻串联后产生的热量变少,所以两个电炉丝只是微微发红,而将另一个电炉直接接在220V的电路中,总电阻小,在相同时间内两个电阻串联后产生的热量多,所以这个电炉丝很红,这与焦耳定律不冲突,因为焦耳定律是在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多。
故答案为:(1)电阻;电流;(2)见解答。
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