中考专题电功率

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名称 中考专题电功率
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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 2018-03-25 19:50:18

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文档简介

电功率
一、单选题
1.下列四幅图中,符合安全用电原则的是
A. A B. B C. C D. D
2.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是
A. R1的阻值是20Ω
B. 当电流表的示数是0.4A时,R2接入电路的阻值是30Ω
C. 电源电压是16V
D. 该电路的最大电功率为7.2W
3.某同学设计了如图所示的双向开关电路,电源电压保持不变,灯 L1标有“3V 3W”字样,灯 L2标有“9V 4.5W”字样,当开关拨至 2 位置且滑片滑到 A端时,灯 L2 恰好正常发光,下列说法中正确有是(不计灯丝电阻随温度的变化)( )
A. 电源电压为 12V
B. 当 L2 正常发光时,电路中的电流为 2A
C. 要使 L1正常发光,滑动变阻器接入电路的阻值应为 6Ω
D. 当灯 L1、L2分别正常发光时,两次电路的总功率之比为 2:3
4.(多选)在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向左移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数增大,电压表示数不变,灯泡功率不变
B. 电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C. 电流表示数增大,电压表示数不变,变阻器功率变大
D. 电压表和电流表的示数都增大,电路总功率变大
5.如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 电源电压为14 V
B. 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
C. 滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为45 W
D. 滑片在a点时,10 s内电阻R消耗的电能为10 J
6.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1<R2,装入烧瓶的煤油质量相等,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是
在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现
B. 比较相同通电时间内a,c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关
C. 甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
D. 在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
7.如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P置于中点位置.闭合开关后,电压表示数为U,电流表A1、A2示数分别为I1、I2,且灯丝电阻不变,下列分析正确的是( )
A. 滑片P向右移动过程中,灯L亮度逐渐变暗
B. 滑片P向右移动过程中,电压表示数U的大小变大
C. 滑片P向右移动过程中,UI2的比值变大
D. 当滑片P移到最右端时,电路消耗的总功率最大
8.如图所示,电源电压为12V,R0=60Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“6V 3W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全.则( )
A. S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~50Ω
B. S闭合,S1、S2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是2.25W~3W
C. S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4W
D. S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
如图所示的电路中,电源电压保持8V不变,灯泡L标有“3W”字样,滑动变阻器最大阻值为20Ω.开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的位置使灯泡L恰好正常发光,此时电压表示数为6V(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),则下列关于该电路的判断正确的是( )
A. 此时滑动变阻器连入电路的阻值为12Ω
B. 若滑片P再向右移动,灯泡亮度会变亮
C. 若滑片P再向右移动,电流表示数将减小,电压表示数将增大
D. 整个电路消耗的最小功率为2W
二、填空题
10.如图所示,两个相同的容器中分别装有相同质量的水和煤油,两个电阻丝R1<R2,则闭合开关后,在相同时间内,R1、R2上产生的热量Ql Q2(选填“大于”、“小于”或“等于”);温度上升较快的是 (选填“水”或“煤油”).
11.如图,A灯标有“4V,4W”字样,B灯标有“4V,2W”字样.闭合开关,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光,此时电压表的示数是 V,A灯和B灯的总功率是 W。
12.如图所示电路,电源电压不变,调节滑动变阻器,电流表示数由0.1A变为0.3A时,电压表示数也随之变化了2V,此时,滑动变阻器R消耗的电功率为1.8W,则:
定值电阻R0=_____Ω,电源电压U=_____V.
13.如图1所示,铅笔芯与滑动变阻器串联接在电压恒为6V的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从A端向B端移动,电流表和电压表示数变化情况如图2所示,由图像可知,当滑动变阻器两端电压为1V时,滑动变阻器消耗的功率为_____W,此时,铅笔芯两端的电压是_______V ,铅笔芯的电阻是____Ω.在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻________(选填“变大”|“变小”或“不变”)。
14.如图所示为甲乙两个灯泡的I-U图像,现把两个灯泡串联,当乙灯两端电压为3V时,甲灯两端电压为______V,甲灯消耗的功率为_____W;若把两个灯并联在3V电源上,它们的总电阻为____Ω。
三、实验题
15.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图所示。

⑴请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;
⑵应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);
⑶电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来进行操作是 (填序号);
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器 D.向右移动滑动变阻器
⑷如图是根据实验数据绘成的U-I图像,可计算小灯泡的额定功率是 W,当滑动变阻器滑片向左移动时,小灯泡的电阻将 (选填“增大”“减小”或“不变”);
⑸该同学将额定电压为3.8V的灯泡取代2.5V的灯泡后继续实验,移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表的示数为0,而电压表有示数,那么发生的故障是 ,此时电压表的示数是 V。
16.实验课上,老师取来了电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表和电压表各一个以及导线若干,然后让同学们设计实验来测量小灯泡的电功率。(小灯泡的额定电压为2V)

(1)王琳同学设计了如图甲所示的电路,请将图乙中的实物电路按照图甲所示的电路图连接完整。
(2)王琳连接好电路后闭合开关,结果她发现灯泡不亮,电流表和电压表也都没有示数。造成该现象的原因可能是____________________________________________。
(3)排除故障后,王琳将滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,想要使小灯泡正常发光,则王琳应将滑动变阻器的滑片向____________(选填“左”或“右”)移动;继续移动滑动变阻器滑片,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为___________W,此时小灯泡灯丝的阻值为___________Ω。
(4)李宏同学在做实验时没有使用电流表,反而多用了一个开关来测量小灯泡的额定功率。她设计了如图丁所示电路,请你补全实验步骤,并写出小灯泡额定功率的表达式。
①只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,此时滑动变阻器的阻值为R; ②_______________________________________________________________________
③小灯泡的额定功率表达式P=________________________。
17.某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为3.8V ,小灯泡的额定功率估计在1 W 左右。
(1)请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接,连线时导线不能交叉。(2分)
(2)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是 。
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光时,电流表示数如图甲所示,则灯泡的额定功率为 W。
(4)另一组的同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
① ;
② 。
(5)小组的其他同学设计了下列四个电路图,图中的电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,也能测出小灯泡额定功率的是( )
18.在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变.
(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮).
(2)在连接电路时,开关必须 .若有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器 (填“A”、“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)在实验中,若电压表示数为2V,则小灯泡的实际功率 额定功率(填“大于”、“小于”或“等于”);在此基础上,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为__________W.
(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I﹣U图象,如图丙所示.结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压 (填“成”或“不成”)正比,这是因为 _____________________________________________ .
四、计算题
19.如图电路中,电源电压恒定,L是标有“6V 3.6W”的小灯泡,电阻R1=R2=10Ω.求:
(1)当S1S2都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数是多大?电路中的总电功率多大?
(2)当S1S2都断开时,电压表的示数是多大?灯泡的实际功率是多大?
20.在一次课外活动中,小悦同学对家用电水壶进行了相关的观察和研究,并记录了电水壶及她家电能表的有关数据,如下表:
观察对象
有关记录
研究活动
电水壶的铭牌
额定电压:220V 额定功率:800W 容量:2L
(1)用点水壶加热一壶水;(壶中装水量:1.5kg,通电前水温:30℃) (2)关闭家里其它用电器,只将该电水壶接入电路烧水,观察电能表,表盘在2min内转了30r,此时用温度计测得水的温度为40℃.
电能表的铭牌
220V 10(20)A 50Hz 1200r/kW?h
请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
(1)水所吸收的热量;
(2)电水壶的实际功率;
(3)电水壶烧水的效率.
21.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图所示).它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整 车
整车质量
40kg
最高车速
≤30km/h
最大噪声
≤62dB
蓄电池
电压
48V
容量
12A.h
电动机
额定电压
48V
额定功率
240W
(1)请你仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识.请列举一例.示例:电动自行车的车座大而扁平,可减少压强.
答:_____________________________________________________________________
(2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,请估算地面受到的压强是多大?
(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(4)蓄电池一次充足电可储存的电能是多少焦?(提示:蓄电池的额定容量,单位安时(Ah),它是供电电流多少安(A)和供电时间多少小时(h)的乘积.电池储存电能等于供电电压、供电电流和供电时间三者的乘积;即W=UIt,公式中各量均用国际单位.)
(5)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远?
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条)
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1.D
【解析】试题分析:使用测电笔时手不能接触金属尖,这样容易发生触电事故,故A错;不能用湿手拨动开关,故B错;不能使用绝缘皮损坏的插头和灯座,故C错;用干燥的木棍撬开电线救人,干燥的木棍属于绝缘体,故D正确;应选D。
【考点定位】安全用电
2.A
【解析】试题分析:分析电路知道,滑动变阻器R2的和定值电阻R1组成串联电路,电流表测量串联电路电流,电压表测量滑动变阻器R2的电压,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,接入电路中的电阻值减小,电压表示数减小,电流表示数增大,滑片在B端时,电源电压为U=0.2AR1+14V,当滑片在A端时,电源电压为U=0.9AR1,解得R1=20?,电源电压U=18V,A选项正确,C错;当电流表为0.4A时,R2接入电路电阻为25 ?,B错;电流增大时,电路中的功率增大为P=UI=18V×0.9A=16.2W,D错。正确选A。
【考点定位】欧姆定律 电功率
3.C
【解析】试题分析:当开关拨至2位置且滑片滑到A端时,仅L2接入电路,灯L2恰好正常发光,故电源电压为9V,通过的电流I=P/U=4.5W/9V=0.5A;L1正常发光时,由题意知:R1=U12/P1=(3V)2/3W=3Ω,电流I=P1/U1=3V/3W=1A,电源电压U=9V,则此时电路总电阻R=U/I=9V/1A=9Ω,滑动变阻器接入电路的阻值RP=R-R1=9Ω-3Ω=6Ω;故正确选项是C。
考点:欧姆定律;电路的连接
4.AC
【解析】试题分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测变阻器支路的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡的电流不变和实际功率不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化,根据P=判断变阻器消耗电功率的变化.
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测变阻器支路的电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故BD错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过灯泡的电流不变,灯泡的功率不变,故A正确;
当滑动变阻器的滑片P由中点向左移动时,接入电路中的电阻变小,
由I=可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表的示数增大,
由P=可知,变阻器功率变大,故C正确.
故选AC.
5.C
【解析】试题分析: 滑片从b向a滑动时,滑动变阻器的电阻减小,电压减小。电压表V1测量R1的电压,电压表V2测量电阻R2的电压,电阻R2的电压减小,因此是dc是电阻R2的电压图线;ec是R1的电压图线;故B错误;滑片在b时,三个电阻串联,电源电压为: ①;从乙图中,看出当滑动变阻器两端的电压与电阻R2的电压相同时,电源电压为: ②;从两个方程解得电源电压:U=15V;电阻R=1Ω;故A错误;从a到b点,电流最大为3A,因此最大功率为:P=UI=15V×3A=45W,C正确;在a点时,10s内电阻R消耗的电能为W=I2Rt=(3A)2×1Ω×10s=90J,D错误。
考点:欧姆定律 电功率 电能的计算
6.D
【解析】在此实验中,质量相等的煤油吸收热量温度升高,吸收热量越多,温度变化越大。因此电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的,故A正确。
甲乙两图中,通过电阻R1的电流不同,比较相同通电时间内a,c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关,故B正确。
甲装置中两电阻R1、R2串联,通过电阻的电流相同,因此可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关,故C正确。
D.在电源电压和通电时间相同的条件下:由串并联电路的电压关系可知,串联使用时各电阻两端电压小于电源电压,并联使用时各电阻两端电压等于电源电压,由,可知各电阻并联时产生的热量多。而两电阻并联时,电压相等,R1<R2,所以电阻R1产生的热量多,故D错误。
7.C
【解析】试题分析:
分析电路图,灯泡和滑动变阻器并联,电流表A1测量灯泡L的电流,电流表A2测量并联电路的总电流,电压表测量电源电压;
A选项滑片P向右移动过程中,并联电路互不影响,灯泡的亮度不变;
B选项滑片P向右移动过程中,电压表测量电源电压,电压表示数U的大小不变;
C选项滑片P向右移动过程中,滑动变阻器连入的电阻变大,并联电路的总电阻变大,根据I=UR可以得到电流变小,UI2的比值变大;
D选项当滑片P移到最右端时,通过滑动变阻器的电流最小,电路中的总电流最小,所以,由P=UI可知,电路消耗的总功率最小。
考点:欧姆定律的应用;电功率的计算
8.D
【解析】试题分析:S闭合,S1、S2都断开时,灯泡与滑动变阻器是串联的,当灯泡正常发光时,接入的电阻应是最小值,此时变阻器与灯泡的分压相等,所以电阻也相等为12Ω,所以A错;S闭合,S1、S2都断开,当变阻器的阻值最大时,灯泡的功率最小,最小值为0.45W,所以B错;S、S1、S2都闭合时,灯泡被短路,两电阻并联,总功率最小时应是电流最小时,也就是电阻最大时,当滑动变阻器的电阻为50Ω,总电阻最大,最大值为27Ω,此时可求出最小功率为5.28W,所以C错;S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,就是总电流最大时,最大电流为0.6A,此时定值电阻的电流为0.2A,通过滑动变阻器的电流为0.4A,所以此时滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω,所以D正确;故应选D。
9.D
【解析】试题分析:A、因为电压表测量灯泡两端电压,并且灯泡正常发光时电压表示数为6V,因此灯泡的额定电压为6V;由P=UI可知,灯泡正常发光时,电路电流:;由串联电路电压规律和欧姆定律可知,此时滑动变阻器连入电路的阻值:,故A错误;B、C、当滑片P再向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,即电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流减小,即电流表示数减小;由U=IR可知,灯泡两端电压变小,即电压表示数变小,故C错误;由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,因此灯泡亮度会变暗,故B错误;D、由可知,灯丝的阻值:
,由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流最小,即,整个电路消耗的最小功率:P=UI最小=8V×0.25A=2W,故D正确,符合题意为答案。
【考点定位】欧姆定律 电功率
10.小于;煤油
由图可知,电阻丝R1和R2串联,且R1<R2,因此通过a、b电阻丝的电流和通电时间相同,由Q=I2Rt可知电阻丝R2产生的热量多;
由Q=cm△t可得:△t=,因为Ql<Q2,水和煤油的质量相等,且煤油小于水比热容,所以煤油温度上升的较快.
故答案为:小于;煤油.
11.:6;3
【解析】试题分析:根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:IA=PA/UA=4W/4V=1A,IB=PB/UB=2W/4V=0.5A;
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:RA=UA/IA=4V/1A=4Ω; RB=UB/IB=4V/0.5A=8Ω;因串联电路中各处的电流相等,所以,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为0.5A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电压表的最大示数:U=I(RA+RB)=0.5A×(4Ω+8Ω)=6V;此时A灯和B灯的总功率:P=UI=6V×0.5A=3W。
12. 10 9
【解析】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R两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电流表的示数时,根据可得,滑动变阻器两端的电压:

由于电流表示数由0.1A变为0.3A时,电压表的示数减小,且电压表示数变化了2V,
则当电流表的示数0.1A时,滑动变阻器两端的电压,
因为电源的电压不变,
所以,即,
解得: ,
电源的电压。
故答案为: (1). 10 (2). 9
点睛:重点是欧姆定律的应用和电功率相关计算,首先根据滑动变阻器消耗的电功率求出滑动变阻器两端的电压,再根据两次的电压和电流值列出电源电压的关系式,即可求出定值电阻的阻值和电源电压。
13.0.5;5;10;变小
【解析】试题分析:因为滑动变阻器和铅笔芯串联,所以当滑动变阻器两端电压为1V时,由图2可知通过滑动变阻器的电流为0.5A,所以滑动变阻器消耗的电功率P=UI=1V×0.5A=0.5W;铅笔芯两端的电压可由串联电路电压规律求得,即;所以铅笔芯的电阻为;同理可得当滑动变阻器两端电压为3V时,通过滑动变阻器的电流为0.25A,铅笔芯两端的电压;所以铅笔芯的电阻为,所以在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯电阻不断变小。
14. 2 0.8 3
【解析】两个灯泡串联,当乙灯两端电压为3V时,对应电流为0.4A,则通过甲灯的电流也为0.4A,由图可得甲两端电压为2V,甲灯消耗功率P=UI=2V×0.4A=0.8W,若把两个灯并联在3V电源上,则由图可得两灯电流分别为0.6A和0.4A,电路总电流为1A,故总电阻R=U/I=3V/1A=3Ω.
15.⑴略⑵R2 ⑶ D ⑷ 0.5, 小 ⑸小灯泡断路, 6
【解析】
试题分析:电压表连接不完整,把电压表并联在小灯泡两端;知道灯泡额定电压和电阻,求出灯泡额定电流.滑动变阻器与灯泡串联.根据测量电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻;电流表有示数,说明电路没有断路;灯泡不亮,说明电路电流太小,应移动滑动变阻器滑片减小接入电路的电阻;根据图象获得灯泡2.5V时的电流,根据P=UI,计算额定功率.
滑片左移,滑动变阻器接入电路的长度变长,电阻变大,总电阻变大,电路电流减小,灯泡电压减小,温度降低,灯丝电阻减小;电路原来正常,灯泡突然熄灭,电流表示数为零,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源连接,断路位置在小灯泡处,电压表示数为电源电压.:(1)把电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示.
(2)灯泡额定电压为U灯=2.5V,电阻约为R=10Ω,电路电流约为,滑动变阻器电压U滑=U-U灯=6V-2.5V=3.5V,
滑动变阻器电阻,应选滑动变阻器R2.
(3)电路连接正确,电流表有示数说明电路不存在断路,小灯泡不亮是因为流过灯泡的电流太小,应移动滑动变阻器滑片使电阻减小,应选D.
(4)由图象知,当电压为灯泡额定电压U=2.5V,时,流过灯泡的电流I=0.2A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路电流减小,灯泡功率减小,温度降低,灯丝电阻减小.
(5)电流表的示数为零,说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源是连接的,灯泡不亮说明灯泡断路,电压表示数等于电源电压U=6V.
考点:本题考查探究用电器的电功率实验、电压表的连接、电流表、电压表在判断电路故障中的应用、额定功率
16. 滑动变阻器断路 左 0.4 、10 保持滑片P位置不变,闭合开关S1、S2,读出电流表的示数U。 (2VU-4V2)/R
【解析】(1)电压表并联到灯泡的两端,电流表、滑动变阻器、灯泡串联接入电路中,电流从电表的正接线流入,负接线柱流出,滑动变阻器采用一上一下的接法,如图:

(2)电流表示数为零,说明电路故障为断路;电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,因此电路故障为滑动变阻器断路;
(3)电压表示数为1.5V,低于额定电压,所以应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向左端滑动,使电压表的示数为2.5V;由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.20A,所以P=UI=2.0V×0.2A=0.4W;
灯丝的电阻为:R=U额/I=2V/0.20A=10Ω;
(4)实验步骤:
①只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,此时滑动变阻器的阻值为R;
②保持滑片P位置不变,闭合开关S1、S2,读出电流表的示数U;
③只闭合开关S1时,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为:U'=U-2V;电路中的电流为:I=U′/R=U?2V/R;小灯泡的额定功率表达式P=U额I=2V×U?2V/R
17.(1)
(2)灯丝断了 (3)3.8, 1.216 (4)①没有将滑动变阻器的滑片放在阻值最大端 ②开关没有断开 (5)C
【解析】
试题分析:(1)灯泡的额定电压为3.8V,电压表选择0~15V量程,电压表与灯泡并联.
电路电流约为:,所以电流表使用0~0.6A量程,电流表与灯泡串联.电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出.如图:
(2)电压表有示数,且接近电源电压,电压表串联在电路中,灯泡断路,电流表无示数.
(3)电压表的示数为3.8V时灯正常工作,电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.32A.
(4)灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭说明:①没有将滑动变阻器的滑片放在阻值最大端;②开关没有断开。
(5)A、不论怎样闭合、断开各开关,都不能确定灯泡是否正常发光,故不能测出灯泡的额定功率;测出灯泡两端的电压,S2闭合S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能选;
B、闭合开关S2,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合开关S3,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,故不能测出灯泡的额定功率;
C、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等,开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡的两端电压,调节滑动变阻器使电压表示数等于灯泡的额定电压U0;再将单刀双掷开关打到1时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;则小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率表达式是.故该选项正确.
D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出灯泡的额定功率.
故选C.
18.(1)见图.(2)断开;B.(3)小于;A;3.8;1.52;(4)不成;灯丝电阻随温度的升高而增大.
【解析】
试题分析:(1)根据灯泡额定电压确定电压表量程,滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮,说明滑动变阻器使用左半段电阻丝,滑动变阻器应接左下接线柱,把灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,即可完成电路连接.
(2)连接电路时,开关要断开;由串联电路特点及欧姆定律求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,然后根据该阻值选择滑动变阻器.
(3)灯泡在额定电压下的功率等于额定功率,由电功率公式P=可知灯泡两端的电压越小,灯泡的实际功率越小;
灯泡电压小于额定电压,为使灯泡正常发光,应移动滑动变阻器滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小,使灯泡电压变大,根据滑动变阻器的接法判断滑片的移动方向;当灯泡电压等于额定电压时,灯泡正常发光;由电功率公式P=UI可以求出灯泡电功率.
(4)灯泡的灯丝会随温度的变化而改变,这是造成电流与电压不成正比的真正原因.
解:(1)灯泡额定电压是3.8V电压表应选0~15V量程,滑动变阻器接左下接线柱,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如图所示.
(2)在连接电路时,开关必须断开;灯泡正常发光时电路电流I===0.38A,此时滑动变阻器两端电压
U滑=U﹣UL=6V﹣3.8V=2.2V,
由I=得:滑动变阻器接入电路的阻值
R滑==≈5.8Ω>5Ω,滑动变阻器应选B.
(3)电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V,由电功率公式P=可知灯泡实际功率小于灯泡额定功率;
由电路图可知,应向A移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光,灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(4)图线弯曲说明小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,即灯泡的电阻值是变化的,不是定值,这是因为灯丝电阻随温度升高而增大,灯泡两端电压越大,
通过灯的电流越大,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大,所以图线不是直线.
19.(1)1.2A, 7.2W. (2)3V 0.9W
【解析】①当S1S2都闭合时,小灯泡正常发光,U=U2=UL=6V, , , ,I=I2+IL=0.6A+0.6A=1.2A, P=UI=6V×1.2A=7.2W, 答:电流表示数是1.2A,电路中的总电功率为7.2W. ②当S1S2都断开时,R1和灯L串联,R=R1+RL=10Ω+10Ω=20Ω, ,U1=IR1=0.3A×10Ω=3V, PL实=I2RL=(0.3A)2×10Ω=0.9W, 答:电压表的示数是3V,灯泡的实际功率是0.9W.
20.(1)水所吸收的热量为6.3×104J;
(2)电热水壶的实际功率为750W;
(4)电热水壶的效率为70%.
【解析】试题分析:(1)知道水壶内水的质量、水的密度、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)知道只将电热水壶接入电路烧水观察电能表,表盘在2min内转了30r,利用电能表的参数“1200r/kW?h”求电热水壶工作2min消耗的电能;利用P=求电热水壶的实际功率;
(3)水吸收的热量与实际消耗的电能的比值为电热水壶的效率.
解:
(1)Q吸=c水m(t t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(40℃ 30℃)
=6.3×104J;
电热水壶工作2min消耗的电能:
W==0.025kW?h=0.025×3.6×106J=9×104J,;
电热水壶的实际功率:
P===0.75kW=750W,
(3)电热水壶烧水的效率:
η===70%.
21.(1)电动自行车的车轮有凹凸不平的花纹,增大摩擦.
(2)地面受到的压强是0.9×105Pa.
(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.
(4)蓄电池一次充足电可储存的能量是2073600J.
(5)蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶41472m.
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车无尾气、噪音小.
【解析】试题分析:(1)从增大和减小摩擦的知识点去分析即可;
(2)首先估计身体的质量,然后利用G=mg求出其重力,此时重力等于其对地面的压力,然后利用p=即可求出地面受到的压强;
(3)根据表中提供的额定电压和额定功率的数据,利用I=即可求出电动自行车以额定功率行驶时的工作电流;
(4)根据表中提供的蓄电池电压和容量的数据,利用W=UIt即可求出蓄电池一次充足电可储存的能量;
(5)根据电动自行车行驶克服阻力做功为W=Fs,因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,所以2073600J×80%=FS.然后即可求出S.
(6)从节能环保的角度去分析即可.
解:(1)例:电动自行车的车轮 可有凹凸不平的花纹,增大摩擦.
(2)估计身体的质量约为50kg,总重力G总=m总g=(50kg+40kg)×10N/kg=900N,
F=G总=900N,
地面受到的压强:p===0.9×105Pa.
(3)由P=UI可得,额定功率下的电流:I===5A,
(4)蓄电池储存的电能:W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J.
(5)因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,
W80%=Fs,即:2.0736×106J×80%=40N×s,
s==41472m.
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车的优点是:无尾气、噪音小.