一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( A )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能
B.发电站把电能转化为其他形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
2.如图所示是一个电能表,对其中的重要参数,下列说法错误的是( B )
A.“220 V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.“10(20) A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20 A
C.“50 Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用
D.“600 revs/(kW·h)”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
3.将L1和L2两盏灯泡串联接入电路中(如图所示),发现灯泡L1比L2亮,若温度对灯丝电阻的影响忽略不计,则下列判断中,错误的是( B )
A.灯泡L1电阻较大
B.通过灯泡L1的电流较大
C.灯泡L1分得的电压较大
D.灯泡L1实际功率较大
4.R1和R2是两个定值电阻,分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上,闭合开关S,图甲中U1∶U2=3∶1,则下列结论正确的是( D )
甲 乙
A.两个电阻的阻值之比R1∶R2=1∶3
B.图乙中I1∶I2=3∶1
C.图甲中R1和R2的电功率之比为9∶1
D.图乙中R1和R2的电功率之比为1∶3
5.某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率,闭合开关S后,他观察到小灯泡不发光,但电流表、电压表指针都有偏转,下列判断正确的是( D )
A.灯泡被短路
B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡与灯座接触不良
D.灯泡的实际功率比额定功率小得多
6.如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,R2=60 Ω,下列说法正确的是( C )
A.当S1、S2、S3都闭合时,R1和R2串联
B.只闭合S3时,R1和R2并联
C.只闭合S1和S2时,通过R1的电流是0.3 A,则电流表示数为0.45 A
D.只闭合S3时,电流表示数为0.1 A,则电路总功率为9 W
7.额定电压均为6 V的甲、乙两灯,UI曲线如图所示。下列说法正确的是( C )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之比为
1∶3
D.甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为3∶2
8.如图所示,把分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲、乙两个小灯泡串联接入电路,闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡发光较暗,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( B )
A.甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B.整个电路此时消耗的总功率是4.5 W
C.1 s内甲灯消耗的电能是3 J
D.甲灯两端的电压为6 V
9.如图甲所示,电源电压恒为6 V,滑动变阻器最大阻值为100 Ω,电路电流在0.1～0.4 A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则电子元件正常工作时,下列说法正确的是( B )
甲
乙
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.电路消耗的最大功率为2.4 W
C.当电流为0.1 A时,电子元件的阻值为10 Ω
D.当电流为0.4 A时,滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω
10.如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型,其中R为滑动变阻器的电阻片,与之接触的滑片P可以绕O点转动,当油量减少时,下列说法正确的是( D )
A.电流表示数增大
B.电路的总电阻减小
C.电路消耗的总功率增大
D.定值电阻R0两端的电压减小
11.如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2 A和3 V;移动滑片P到某位置的过程中,两表的示数分别变化了0.3 A和1.5 V。下列说法正确的是( D )
A.电源电压为4.5 V
B.R2的最大阻值为20 Ω
C.电路消耗的总功率最小时,R1与R2接入电路的阻值之比为3∶1
D.电流表示数为0.4 A时,R1与R2消耗的功率之比为1∶1
12.如图所示,电源电压12 V保持不变,小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样(灯丝电阻不受温度影响),滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样,电流表量程为0～0.6 A,电压表量程为0～3 V。闭合开关,保证各元件不损坏,下列说法正确的是( C )
A.移动滑动变阻器滑片,小灯泡可能正常发光
B.电路中消耗的最大功率为4.8 W
C.滑动变阻器两端电压变化范围为9～10 V
D.当滑动变阻器滑片P置于b端时,滑动变阻器通电1 min产生的热量为140 J
13.如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,R1为10 Ω的定值电阻,灯L标有“6 V 3 W”的字样,滑动变阻器R2标有“24 Ω
0.8 A”的字样,电流表的量程0～3 A。当开关S1、S2断开,R2滑片P滑到中点时,灯L正常发光,则下列说法正确的是( C )
A.电源电压为10 V
B.闭合开关S1、S2,滑动变阻器允许连入电路的电阻为6～24 Ω
C.电路消耗的最小功率为4 W
D.电路消耗的最大功率为36 W
14.如图所示的电路,灯L标有“6 V 3.6 W”字样,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,灯L正常发光;滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6 V。假设灯丝电阻不受温度影响,下列结论正确的是( B )
①灯L正常发光时的电阻为12 Ω
②电源电压为6 V
③滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6 W
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
15.某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,下列关于电饭煲工作时的说法中,正确的是( C )
甲
乙
A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800 W
D.保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能
二、填空题(每空2分,共20分)
16.实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表 V1示数比 V2小,此时实际功率大的小灯泡是 L2 。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是 L1 。(小灯泡电阻不受温度影响)
17.电阻R1、R2的UI图象如图1所示,则R1∶R2= 2∶1 。将R1、R2接入电源电压不变的电路中,如图2所示。当只闭合S时,电路消耗的总功率为P1;当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为P2,则P1∶P2=
2∶3 。
图1 图2
18.物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5 A的电流时,每分钟可产生6.6×104 J的热量,则这个电炉的电功率为
1 100 W,电阻丝工作时的电阻为 44 Ω。
19.如图甲所示,电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热,电路图如图乙所示,R1、R2是电热丝,当S1断开,S2接a时,电火锅为 低 挡;当S1闭合,S2接b时,电火锅为 高 挡;当只有 R2 (选填“R1”或“R2”)接入电路时,电火锅为 中 挡。
甲 乙
三、实验探究题(共10分)
20.利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5 V。
图1 图2
图3 图4
(1)用笔画线代替导线,将图1中所示的器材连接成完整电路。
(2)连接电路时开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向 A (选填“A”或“B”)端移动,使灯逐渐变亮。
(3)某次实验时,电流表的示数如图2所示,则通过灯L的电流为
0.2 A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成如图3所示的图象,根据图象的信息,小灯泡的额定功率为 0.625 W。
(4)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,电压表的示数 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)在没有电流表的情况下,用如图4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);若已知电源电压为U0,此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= ·R (用U0、U额、U和R表示)。
答案:(1)如图所示
四、计算题(21题13分,22题12分,共25分)
21.图甲是小明家的电饭锅及电路原理图,该电饭锅有高温和保温两挡。由开关S进行调节。已知R0与R为电热丝,现将电饭锅接在220 V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率为1 000 W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为440 W。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]根据相关知识,回答下列问题:
甲
乙
(1)饭煮熟后,开关S将 断开 (选填“闭合”或“断开”)。
(2)电热丝R的阻值为多少
(3)如图乙所示,电能表上有一参数模糊不清,小明把家中其他用电器断开仅使用电饭锅,调至高温挡烧水5 min,电能表的转盘转了250转,则电能表上模糊的参数应该是多少
解析:(1)由公式P=UI=知,电压一定时,P与R成反比,开关S闭合时,电阻R被短路,电路中的电阻最小,电路的电功率最大,电饭锅处于高温挡;开关S断开时,两电阻串联,电路中的电阻最大,电路的电功率最小,电饭锅处于保温挡,所以饭煮熟后,电饭锅处于保温状态,开关S将断开。
(2)电热丝R0的阻值R0===48.4 Ω,
保温时的总电阻R总===110 Ω,
电热丝R的阻值R=R总-R0=110 Ω-48.4 Ω=61.6 Ω。
(3)电饭锅消耗的电能为
W′=P高温t=1 000×10-3 kW× h= kW·h
则电能表的参数N==3 000 r/(kW·h),即模糊的参数是3 000。
答案:(2)61.6 Ω (3)3 000
22.如图所示,小灯泡标有“6 V 3 W”字样(设灯丝电阻不受温度影响),R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大阻值为40 Ω。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为
0.6 A,电路工作50 s,R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
解析:(1)由P=UI=可得,小灯泡正常发光时的电阻
RL===12 Ω。
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡恰好正常发光,
所以,电源的电压U=UL=6 V,
此时通过灯泡的电流IL===0.5 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流I1=I-IL=0.6 A-0.5 A=0.1 A,
则R1的阻值R1===60 Ω,
电流通过R1产生的热量Q1=R1t=(0.1 A)2×60 Ω×50 s=30 J。
答案:(1)12 Ω (2)60 Ω 30 J一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能 B.发电站把电能转化为其他形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特 D.电功和电能是同一个物理量
2.如图所示是一个电能表,对其中的重要参数,下列说法错误的是( )
A.“220 V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.“10(20) A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20 A
C.“50 Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用
D.“600 revs/(kW·h)”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
3.将L1和L2两盏灯泡串联接入电路中(如图所示),发现灯泡L1比L2亮,若温度对灯丝电阻的影响忽略不计,则下列判断中,错误的是( )
A.灯泡L1电阻较大
B.通过灯泡L1的电流较大
C.灯泡L1分得的电压较大
D.灯泡L1实际功率较大
4.R1和R2是两个定值电阻,分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上,闭合开关S,图甲中U1∶U2=3∶1,则下列结论正确的是( )
甲 乙 5题图
A.两个电阻的阻值之比R1∶R2=1∶3 B.图乙中I1∶I2=3∶1
C.图甲中R1和R2的电功率之比为9∶1 D.图乙中R1和R2的电功率之比为1∶3
5.某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率,闭合开关S后,他观察到小灯泡不发光,但电流表、电压表指针都有偏转,下列判断正确的是( )
A.灯泡被短路 B.灯泡的灯丝断了 C.灯泡与灯座接触不良 D.灯泡的实际功率比额定功率小得多
6.如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,R2=60 Ω,下列说法正确的是( )
A.当S1、S2、S3都闭合时,R1和R2串联
B.只闭合S3时,R1和R2并联
C.只闭合S1和S2时,通过R1的电流是0.3 A,则电流表示数为0.45 A
D.只闭合S3时,电流表示数为0.1 A,则电路总功率为9 W
7.额定电压均为6 V的甲、乙两灯,UI曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之比为1∶3
D.甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为3∶2
8.如图所示,把分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲、乙两个小灯泡串联接入电路,闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡发光较暗,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.甲灯的电阻大于乙灯的电阻 B.整个电路此时消耗的总功率是4.5 W
C.1 s内甲灯消耗的电能是3 J D.甲灯两端的电压为6 V
9.如图甲所示,电源电压恒为6 V,滑动变阻器最大阻值为100 Ω,电路电流在0.1～0.4 A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则电子元件正常工作时,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.电路消耗的最大功率为2.4 W 10题图
C.当电流为0.1 A时,电子元件的阻值为10 Ω
D.当电流为0.4 A时,滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω
10.如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型,其中R为滑动变阻器的电阻片,与之接触的滑片P可以绕O点转动,当油量减少时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数增大 B.电路的总电阻减小 C.电路消耗的总功率增大D.定值电阻R0两端的电压减小
11.如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2 A和3 V;移动滑片P到某位置的过程中,两表的示数分别变化了0.3 A和1.5 V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.5 V
B.R2的最大阻值为20 Ω
C.电路消耗的总功率最小时,R1与R2接入电路的阻值之比为3∶1
D.电流表示数为0.4 A时,R1与R2消耗的功率之比为1∶1
12.如图所示,电源电压12 V保持不变,小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样(灯丝电阻不受温度影响),滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样,电流表量程为0～0.6 A,电压表量程为0～3 V。闭合开关,保证各元件不损坏,下列说法正确的是( )
A.移动滑动变阻器滑片,小灯泡可能正常发光
B.电路中消耗的最大功率为4.8 W
C.滑动变阻器两端电压变化范围为9～10 V
D.当滑动变阻器滑片P置于b端时,滑动变阻器通电1 min产生的热量为140 J
13.如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,R1为10 Ω的定值电阻,灯L标有“6 V 3 W”的字样,滑动变阻器R2标有“24 Ω
0.8 A”的字样,电流表的量程0～3 A。当开关S1、S2断开,R2滑片P滑到中点时,灯L正常发光,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为10 V
B.闭合开关S1、S2,滑动变阻器允许连入电路的电阻为6～24 Ω
C.电路消耗的最小功率为4 W
D.电路消耗的最大功率为36 W
14.如图所示的电路,灯L标有“6 V 3.6 W”字样,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,灯L正常发光;滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6 V。假设灯丝电阻不受温度影响,下列结论正确的是( )
①灯L正常发光时的电阻为12 Ω②电源电压为6 V
③滑动变阻器的最大阻值为20 Ω④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6 W
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
15.某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,下列关于电饭煲工作时的说法中,正确的是( )
甲 乙
A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态 B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800 W D.保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能
二、填空题(每空2分,共20分)
16.实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表 V1示数比 V2小,此时实际功率大的小灯泡是 。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是 。(小灯泡电阻不受温度影响)
17.电阻R1、R2的UI图象如图1所示,则R1∶R2= 1 。将R1、R2接入电源电压不变的电路中,如图2所示。当只闭合S时,电路消耗的总功率为P1;当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为P2,则P1∶P2= 。
图1 图2
18.物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5 A的电流时,每分钟可产生6.6×104 J的热量,则这个电炉的电功率为 W,电阻丝工作时的电阻为 Ω。
19.如图甲所示,电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热,电路图如图乙所示,R1、R2是电热丝,当S1断开,S2接a时,电火锅为 挡;当S1闭合,S2接b时,电火锅为 挡;当只有
(选填“R1”或“R2”)接入电路时,电火锅为 挡。
甲 乙
三、实验探究题(共10分)
20.利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5 V。
图1 图2
图3 图4
(1)用笔画线代替导线,将图1中所示的器材连接成完整电路。
(2)连接电路时开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向 (选填“A”或“B”)端移动,使灯逐渐变亮。
(3)某次实验时,电流表的示数如图2所示,则通过灯L的电流为 A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成如图3所示的图象,根据图象的信息,小灯泡的额定功率为 W。
(4)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,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)在没有电流表的情况下,用如图4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);若已知电源电压为U0,此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= (用U0、U额、U和R表示)。
四、计算题(21题13分,22题12分,共25分)
21.图甲是小明家的电饭锅及电路原理图,该电饭锅有高温和保温两挡。由开关S进行调节。已知R0与R为电热丝,现将电饭锅接在220 V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率为1 000 W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为440 W。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]根据相关知识,回答下列问题:
甲 乙
(1)饭煮熟后,开关S将 (选填“闭合”或“断开”)。
(2)电热丝R的阻值为多少
(3)如图乙所示,电能表上有一参数模糊不清,小明把家中其他用电器断开仅使用电饭锅,调至高温挡烧水5 min,电能表的转盘转了250转,则电能表上模糊的参数应该是多少
22.如图所示,小灯泡标有“6 V 3 W”字样(设灯丝电阻不受温度影响),R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大阻值为40 Ω。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为
0.6 A,电路工作50 s,R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
