【备考】华师大版科学中考二轮复习 第十四讲 电功 电功率(真题+模拟题)

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名称 【备考】华师大版科学中考二轮复习 第十四讲 电功 电功率(真题+模拟题)
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文件大小 3.2MB
资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2018-06-01 15:36:58

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第14讲 电功 电功率
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▲1.电功
①概述电功的概念 ②知道电功的单位
③列举决定电功大小的因素 ④知道用电器消耗的电能可以用电功来量度
⑤应用电功的公式计算用电器消耗的电能
⑥根据电能表示数的变化估算消耗的电能
⑦知道电流的热效应⑧理解焦耳定律,并会简单计算
⑨应用焦耳定律解决简单的问题
▲2.电功率
①概述电功率的概念 ②知道电功率的单位
③应用电功率的公式进行简单的计算 ④知道额定功率的概念
⑤从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
▲3.测定小灯泡的电功率
①说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 ②绘制实验电路图
③测定小灯泡的额定功率和实际功率 ④收集和整理实验数据得出实验结论
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1.(2018春 洪泽县校级月考)如图1 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,共享单车是应移动互联网和二维码的发展而产生的,它能无桩停靠、扫码取车,很好地解决人们出行最后“一公里”的问题。如图2所示为某款共享单车科技含量最高的部分,就是可定位的GPS电子锁,电子锁能接收无线移动发来的开锁指令,驱动电机开锁。传动轴内有一台微型发电机,在骑行的时候,这个发电机能为车锁里面的电池充电。下列有关共享单车说法错误的是(  )21·世纪*教育网
A.二维码的几何图形中包含大量的信息
B.可定位GPS电子锁是通过电磁波接收信号的
C.手机镜头扫二维码成的是正立的实像
D.微型发电机是根据电磁感应原理制成的
2.(2017 永春县校级自主招生)额定电 ( http: / / www.21cnjy.com )压都是110V,额定功率PA=100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个(  )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )
C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
3.(2017 赫山区校级自主招生)如图, ( http: / / www.21cnjy.com )电源电压为6V保持不变,闭合开关后电压表示数为2V,电流的示数为0.3A,则灯L1消耗的功率为   w,灯L1、L2的电阻相比较大的是   。
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第3题 第4题
4.(2017 市北区校级 ( http: / / www.21cnjy.com )自主招生)高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,且希望车辆越重,仪表示数越大。已知弹簧整体每受104N压力时,被压缩lcm,且不受压力时,指针在R的最上端。电源电压为12V,电压表量程为(0﹣15V),电流表量程(0﹣0.6A),R为长10cm、标有“50Ω、0.5A”字样的均匀电阻丝,R1=10Ω。
(1)为满足该学生的想法,称重表应该由电路中的   表来改装。
(2)根据题意改装后,称重表的零刻度线对应的电表中的示数为   。
(3)根据题意改装后,电路能达到的最小功率为   W。
(4)该称重表所能允许通过的最大车重为   N。
(5)改装后的称重表的刻度线从左到右   (填“均匀”、“密集”或“稀疏”)的。
5.如图为小颖同学设计的电热水器的原理 ( http: / / www.21cnjy.com )图,该电热水器具有加热、保温功能。图1中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图2,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。
(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大?
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量。
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
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1.(2017 柳州)如图所示的用电器中,利用电动机工作的是(  )
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A.电扇 B.电灯 C.电热水壶 D.电饭锅
2.(2017 西宁)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造电动机所依据的原理是(  )
A.电磁感应现象 B.电流的周围存在着磁场
C.磁场间的相互作用 D.通电导体在磁场中受到力的作用
3.(2017秋 海淀区期末)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,摇动手摇发电机的手柄使线圈转动,与发电机连接的小灯泡 会发光。该手摇发电机与下图所示各种实验装置工作原理相同的是(  )
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A.通电导体在磁场中受力 B.电磁感应现象 C.电荷定向移动 D.奥斯特实验
4.(2017秋 定边县期末)某电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻丝通过2A的电流时,在某段时间内放出热量是Q,如果通过它的电流增加到4A时,在相同的时间内放出的热量是(  )
A.2Q B.3Q C.4Q D.8Q
5.(2017 武汉)如图所示,电源电压U保 ( http: / / www.21cnjy.com )持不变,灯泡L标有“6V 3W”字样。当开关S1,S2都闭合,滑片P移到最左端时,电流表的示数为I,电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3,R1消耗的功率为P1,电路消耗的总功率为P;当开关S1闭合,S2断开,滑片P移到最右端时,电流表的示数为I′,电压表V1、V2和V3的示数分别为U1′、U2′和U3′,R1消耗的功率为P1′,电路消耗的总功率为P′.此时灯泡L恰好正常发光。已知U1:U3=2:3,U1′:U3′=5:2. 下列表达式不正确的是(  )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )
C. ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )
6.(2016 泰安)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0﹣3V”,电流表量程为“0﹣0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是(  )
①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω
③电压表示数变化范围是0﹣3V
④电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A。
A.只有②、④正确 B.只有②、③正确 C.只有①、④正确 D.只有①、③正确
7.(2015 南充)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.25A,则该电阻消耗的电功率增加了(  )
A.0.25W B.1.75W C.0.75W D.1W
8.(2014 乌鲁木齐 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图,两个滑动变阻器并联在电路中,滑动端均位于滑动变阻器的正中间,闭合开关后,两电流表示数相等,现移动滑动端,使两滑动变阻器的电阻改变量相同。若一个滑动变阻器的功率改变量是另一个滑动变阻器的功率改变量的两倍,则(  )
A.滑动端移动方向相反,滑动变阻器的电阻改变量是其总电阻的三分之一
B.滑动端移动方向相反,滑动变阻器的电阻改变量是其总电阻的六分之一
C.滑动端移动方向相同,滑动变阻器的电阻改变量是其总电阻的三分之一
D.滑动端移动方向相同,滑动变阻器的电阻改变量是其总电阻的六分之一
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9.(2016春 盐城校级期中)小华观 ( http: / / www.21cnjy.com )察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗,而在早晨时较亮,他进一步观察发现:傍晚电能表转动比早晨还快一些,这是什么原因呢?(  )
A.傍晚时家里用电器的总功率比早晨的小
B.傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小
C.傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小
D.傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大,实际功率减小
10.如图所示的电路中,已知定值电阻R ( http: / / www.21cnjy.com )1=8Ω,R2=4Ω,灯泡L的额定电压为6V.读出电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为5V,灯泡的额定功率为(  )
A.3W B.6W C.9W D.12W
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11.(2017 绵阳)如图所示,A、B两端间电压U=6V,且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω.a、b两端接不同的电阻Rf时,R1的电功率不同,其最小值为   W;a、b两端不接电阻时,c、d两端的电压称为空载电压,若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%,Rf的阻值范围应为   。 ( http: / / www.21cnjy.com )
12.(2017 桂林)近年来,冬 ( http: / / www.21cnjy.com )季取暖有了新方法:利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后,通过  方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2,高为3m,在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2,该涂料的单位发热功率为1200W/m2.现同时给它们通电,5min内可使室温升高10℃,此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是   J.[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/(kg ℃)]。
13.(2015 茂名)如图所示是电动机 ( http: / / www.21cnjy.com )结构的示意图,F为换向器,它的作用是   。闭合开关S,线圈缓慢转动,现要使线圈转动加快,可以   。小明用图乙所示的电子式电能表测额定电压为220V洗衣机的功率,当电路中只有洗衣机正常工作时,电能表的指示灯在3 min内闪烁30次,则该洗衣机的额定功率是   W.(3000imp/kW h表示消耗1千瓦时电能指示灯闪烁3000次)
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14.(2017秋 海淀区期末)在探 ( http: / / www.21cnjy.com )究电流通过导体产生热量多少的影响因素时,小明把阻值恒定为 R1=5Ω、R2=10Ω的两段电热丝分 别放在如图1所示的两个完全相同的烧瓶中并接 入电路,在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油,再分别插入相同的温度计,实验设计中用煤油升高 的温度△t 表示电流通过电热丝 R 产生热量的多少,不计实验过程中的热损失。
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(1)利用该实验装置可以完成的可探究的科学问题是:   。
(2)将如图2所示的甲、乙、丙三个完全 ( http: / / www.21cnjy.com )相同的烧瓶,每个烧瓶内装有质量相等的煤 油、相同的温度计和阻值相等且恒定的电热丝 R,依次分别接入如图3所示电路进行实验 得到下表所示实验数据,其中 I 为通过电热丝的电流,t0 为闭合开关前烧瓶内的温度计的示数,t 为通电 4min 时温度计的示数。根据此表格数据可以得到初步的实验结论是:   。
I/A 0.10 0.14 0.18
t0/℃ 18 18 18
t/℃ 19 20 21
△t/℃ 1 2 3
15.(2016 咸宁)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示电路,电源电压U和小灯泡L电阻不变,R1、R2是定值电阻,当开关S闭合,S1、S2断开时,电压表示数为3V,电流表的示数为0.1A;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为0.6A;电阻R2的电功率是3.6W.请求:【21教育名师】
(1)电阻R1的电阻值为   Ω,电源电压   V。
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流10s内通过电阻R1所产生的热量。
(3)当开关S、S1、S2都闭合,小灯泡L正常发光,小灯泡L的额定电功率。
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1.(2018 临淄区校级一模)如图是 ( http: / / www.21cnjy.com )探究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,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是(  )
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A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系
B.通电一段时间后,右侧U型管内液面高度差比左侧大
C.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
D.该实验装置是利用U型管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
2.(2018 潍坊一模)如图所示的四个实验装置,研究发电机原理的是(  )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )B. ( http: / / www.21cnjy.com )C. ( http: / / www.21cnjy.com )D. ( http: / / www.21cnjy.com )
3.(2017 鞍山二模)一些金属或合金当 ( http: / / www.21cnjy.com )达到某一温度时,电阻会变为零,这种现象称为“超导”,能够发生超导现象的物质叫超导体,请你想想下列哪个事例不是利用超导体的(  )
A.可用于输电线路降低输电损耗
B.研制成磁悬浮列车
C.装配成功率大、高效率的发电设备和电动机
D.制成大功率的电炉
4.(2018 潮南区模拟)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲灯的实际功率一定是25W
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
D.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
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第4题 第5题
5.(2018 高邮市一模) ( http: / / www.21cnjy.com )图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是(  )2-1-c-n-j-y
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
6.(2018 安徽模拟)如图甲所示, ( http: / / www.21cnjy.com )电源电压恒为4.5V,小灯泡L上标有“2.5V”字样;图乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图。闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列说法正确的是(  )
A.此时小灯泡L的电阻值为10Ω B.电阻R的阻值为15Ω
C.小灯泡L的实际电功率为0.5 W D.通电10 s电路消耗的电能为90 J
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第6题 第7题
7.(2017 鼓楼区二模)如图所示电 ( http: / / www.21cnjy.com )路,电源两端电压U保持不变,闭合开关S.当开关S1闭合时,电路消耗的电功率为P,电压表V1、V2的示数分别为U1和U2;开关S1断开时,电路消耗的电功率为P′,电压表V1、V2的示数分别为U1′和U2′,电阻R3消耗的电功率为6W.已知电阻R1=2Ω,R1:R3=1:3,U1:U1′=3:2.则下列判断正确的是(  )
A.R2=5Ω B.U1=6V C.U=18V D.P=18W
8.(2017 溧水区二模)将标有“3V ( http: / / www.21cnjy.com ) 3W”字样的甲灯和“6V 6W”字样的乙灯接入电路。若不考虑温度对电阻的影响,则对两灯接入电路后的结果有如下判断:
①两灯串联后接到电压为9V的电源两端,两灯均能正常发光;
②两灯串联,当其中一灯消耗的功率是3W时,两灯消耗的总功率是9W;
③两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端,甲、乙两灯消耗的功率之比为2:1;
④两灯并联,当其中一灯消耗的功率是1.5W时,另一灯两端的电压为3V。
其中判断正确是(  )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
9.(2014 凯里市校级模拟)现有灯泡L1 ( http: / / www.21cnjy.com )标有“6V,6W”字样,灯泡L2上标记看不清楚,经测得R2的阻值为12Ω,现将它们串联在电压为18V的电路中,两灯都正常发光,则L2上标记是(  )
A.“12V,12W” B.“12V,6W” C.“6V,6W” D.“6V,3W”
10.已知两条电阻丝的阻值R1>R2,分别用P1和P2表示它们的电功率,下列说法中不正确的是(  )
A.当电阻丝R1和R2串连接入电路中时,电功率为P1>P2
B.当电阻丝R1和R2并连接入电路中时,电功率为P1<P2
C.电功率P1一定大于P2
D.电功率P1可能大于P2也可能小于P2
11.(2018 安徽一模)定值电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )R1、R2和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L和特殊电子元件E并联接在电路中,且R1<R2,改变电路两端电压U,通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变,根据实验数据绘出R1、R2、RL和RE的I一U(或U一I)图线,如图所示。
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(1)图中   表示的是R1的电流与电压的图象;   表示的是电灯RL的电流与电压的图象(填“OA”“OB”“OC”或“OD”)21cnjy.com
(2)若将定值电阻R1与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中,电路消耗的总功率是   W;
(3)若将定值电阻R2与白炽灯L串联后,接在电压为3.5V的电路中,则电阻R2在1分钟内产生的热量是   J。
12.(2017 黄州区校级模拟)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,电源电压保持不变电阻R1:R2=1:2,当开关S接a时,电流表的示数为0.1A,R1消耗的功率为P1,当开关S接触b时,R0消耗的功率为0.8W,R2消耗的功率为P2,且P1:P2=9:8,则R2=   Ω,电源电压U=   V。
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第12题 第13题
13.(2017 全椒县一模)如图是小明 ( http: / / www.21cnjy.com )同学探究并联电路电流规律的电路图,他发现,只闭合S1时灯泡L1比同时闭合S1、S2时亮,他就这个问题询问老师,老师解释道:电源也有电阻且相当于串联在干路上。若电源的电压为3V,电源的电阻为2Ω,灯泡L1、L2的电阻均为8Ω,请你计算,只闭合S1比同时闭合S1、S2时,灯泡L1的电功率减少了   W(灯泡电阻保持不变)。
14.(2018 长春模拟)小明测 ( http: / / www.21cnjy.com )量小灯泡的电功率中,提供的实验器材有:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(二节新干电池)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
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(1)小明通过移动滑片记录了五组数据,描点并绘出了如图乙所示的Ⅰ﹣U图象。据图象可知小灯泡的额定功率为   W。
(2)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的 ( http: / / www.21cnjy.com ).此时它的实际功率   0.1875W(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)小华利用小明的实验器材,只增加 ( http: / / www.21cnjy.com )了一个阻值为10Ω定值电阻R1,如图丙是她设计的电路图,则她   (选填“能”或“不能”)测出小灯泡的额定功率。
(4)实验结束后,小明将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端,此时R1的功率是   W
15.(2017 长沙模拟)如图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I1,电路中的总功率为P总;当开关S1断开、S2闭合时,灯L的电功率为PL',电流表的示数为I2,电路中的总功率为P总',已知PL:PL'=1:4(设灯丝电阻不随温度变化)。
求:(1)电流表的示数为I1与I2的比值;
(2)P总:P总';
(3)当开关S1、S2都断开 ( http: / / www.21cnjy.com ),滑动变阻器的滑片P滑至C点时,变阻器接入电路的电阻为Rx,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,已知U1:U2=3:4,Rx的电功率为8W.通过闭合或断开开关移动滑动变阻器的滑片P,会形成不同的电路,在这些不同的电路中,电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为8:1,求此电路消耗的最大功率。
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参考答案
试题分类品鉴
1.【考点】发电机的构造和原理.
【解答】解:A、由对二维码的了解可知,通过扫描二维码可以获得大量的信息,故A正确;
B、可定位的GPS 电子锁是通过电磁波接收信号的,故B正确;
C、手机镜头扫二维码成的是倒立缩小的实像,相当于照相机的原理,故C错误;
D、微型发电机是根据电磁感应原理制成的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,故D正确。21世纪教育网
【答案】C。
2.【考点】电功率的计算.
【解答】解:根据P= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,两灯泡的电阻分别为:
RA= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=121Ω,RB= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=302.5Ω。
所以,RB>RA。
A、图中灯泡A和灯泡B串联 ( http: / / www.21cnjy.com ),然后接到220V的电源上,根据串联电路的分压特点可知,灯泡B两端的电压大于110V,所以都不能正常工作,故A不符合题意;
B、图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B ( http: / / www.21cnjy.com )串联,要使灯泡正常工作,必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以灯泡A与可变电阻R并联后的电阻小于灯泡B的电阻,此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作,故B不符合题意;
C、图中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串 ( http: / / www.21cnjy.com )联,要使灯泡正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等;并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以灯泡B与可变电阻R并联后的电阻可以等于灯泡A的电阻,可以使灯泡A和灯泡B正常工作,则C图的总电阻为R总=2RA=2×121Ω=242Ω;
D、图中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联,要使灯泡正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等,通过调节变阻器的阻值可以做到,即两灯泡可以正常工作;由公式 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )+ ( http: / / www.21cnjy.com )得灯泡B和灯泡A并联后的电阻R≈86.4Ω,则D图的总电阻为R总=2R=2×86.4Ω=172.8Ω;21-cnjy*com
电源电压一定,根据公式P= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,电路总电阻越大,消耗的总功率就越小,比较可知,C图的总电阻大,消耗的总功率最小。
【答案】C。
3. 考点】电功率的计算.
【解答】解:
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,则U2=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以灯L1两端的电压:U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,
因为串联电路中各处的电流相等,
所以通过L1的电流:I1=IA=0.3A,
所以L1消耗的功率:P1=U1I1=4V×0.3A=1.2W;
由上可知:U1>U2,
根据欧姆定律可得:IR1>IR2,则R1>R2,
所以电阻较大的灯是L1。
【答案】1.2;L1。
4.考点】电功率的计算.
【解答】解:(1)由题可知,车辆越重时,R接 ( http: / / www.21cnjy.com )入电路的电阻越小,根据串联电路的分压特点可知,电压表V的示数越小,由欧姆定律可知,电流表的示数越大,即此称重表应由电路中的电流表改装;
(2)当不受力时,指针所使位 ( http: / / www.21cnjy.com )置即为称重表的零刻度线,此时R=50Ω全部接入电路与R1串联,根据电阻的串联和欧姆定律,可得此时电路中的电流即电流表的示数:
I小= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.2A;
(3)由P=UI可知,电压不变,当电路的电流最小时,其电功率最小,即最小功率为:
P小=UI小=12V×0.2A=2.4W;
(4)所称物体越重时,R接入电路 ( http: / / www.21cnjy.com )的电阻越小,由欧姆定律可知,其电路中的电流越大,电流表允许的最大电流为0.6A,由R为长10cm、标有“50Ω、0.5A”可得电路中的最大电流为:
I大=0.5A,此时定值电阻的电压为:
U1=I大R1=10Ω×0.5A=5V,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,
根此时滑动变阻器接入电路的阻值:
R′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=14Ω,
均匀电阻丝长10cm,最大电阻为50Ω,故被压缩的最大量为:△l=(50Ω﹣14Ω)× ( http: / / www.21cnjy.com )=7.2cm,因已知弹簧整体每受104N压力时,被压缩lcm,故该称重表允许的最大压力为:
F=7.2×104N=7.2×105N,即称重表所能允许通过的最大车重为重量:
G=7.2×105N;
(5)由电阻的串联和欧姆定律可得电流表的示数:
I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,即电流I与变阻器连入电路中的电阻不成正比,故改装后的称重表的刻度线从左到右不均匀;www-2-1-cnjy-com
设当变阻器连入电路中的电阻分别为50Ω、40Ω、30Ω、20Ω时,将电阻代入①得:
I1=0.2A、I2=0.24A、I3=0 ( http: / / www.21cnjy.com ).3A、I4=0.4A,相邻电流的差值为:0.04A、0.06A、0.1A,电流的差值越来越大,故改装后的称重表的刻度线从左到右是稀疏的。
【答案】(1)电流表;0.2A;(2)2.4;(3)7.2×105;(4)稀疏。
5.【考点】电功与热量的综合计算.
【解答】解:(1)由电路图知:衔铁被吸下时,R1、R2并联,
由并联电路的特点知: ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )+ ( http: / / www.21cnjy.com )
电路总电阻R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=22Ω;
(2)由电路图知,保温状态下:R2、R3串联,
10min加热电路产生的热量Q= ( http: / / www.21cnjy.com )t= ( http: / / www.21cnjy.com )×600s=1.32×105J,
10分钟内热水器散失的热量Q′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1.65×105J;
(3)由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,
当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,
由I0= ( http: / / www.21cnjy.com )得:保护电阻R0的最小值R0= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣R= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣200Ω=200Ω,
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流I=10mA=0.01A,
此时电流总电阻R总= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=600Ω,
此时热敏电阻R=R总﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω,
由图2可知,此时水温为60℃。
【答案】(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是22Ω;
(2)10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J;
(3)保护电阻R0的阻值至少为200Ω,
衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃。
随堂冲刺精练
1. 考点】直流电动机的原理.
【解答】解:A、电风扇核心部件是电动机,工作时主要把电能转化为机械能,是利用通电导体在磁场中受力运动制成的,故A正确;21·cn·jy·com
B、电灯工作时,主要把电能转化为内能,使灯丝温度升高达到白炽状态而发光,是利用电流的热效应工作的,故B错误;
CD、电热水壶、电饭锅工作时,都把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故CD错误。
【答案】A。
2.【考点】直流电动机的原理.
【解答】解:电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的。
【答案】D。
3.【考点】发电机的构造和原理.
【解答】解:手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的:
A、此图中有电源,磁场中的导体通电后,会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,故A错误;
B、此图中没有电源,当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,故电磁感应现象,该现象就是发电机的原理,故B正确;
C、电荷的定向移动会形成电流,验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的,故C错误;
D、该图是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,与发电机无关,故D错误;
【答案】B。
4.【考点】焦耳定律.
【解答】解:由题可知,电阻丝的电阻不变,电流变为原来的2倍;
由由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的时间内放出的热量是原来的4倍,即4Q。
【答案】C。
5.【考点】电功率的计算;IH:欧姆定律的应用.
【解答】解:当开关S1,S2都闭合,滑片P移到最左端时,R1、R2串联,
已知电流表的示数为I,由欧姆定律,I= ( http: / / www.21cnjy.com );
电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3,电压表V1测R1的电压,U1=IR1= ( http: / / www.21cnjy.com )×R1;
电压表V2测R2的电压,U2=IR2= ( http: / / www.21cnjy.com )×R2;
由于L被短路,电压表V3测R2的电压;U3=U2;
由已知U1:U3=2:3,所以U1:U2=2:3,R1:R2=2:3,
电源电压,U=U1+U2=2U0+3U0=5U0;
所以 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com );
R1消耗的功率为P1,P1=I2R1,
电路消耗的总功率为P,P=I2(R1+R2);
当开关S1闭合,S2断开,滑片P移到最右端时,小灯泡L与R1串联,此时灯泡L恰好正常发光,小灯泡两端的电压就是6V,【21·世纪·教育·网】
小灯泡的电阻:RL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=12Ω,IL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.5A,
电流表的示数为I′,根据串联电路电流的特点:I′=IL=0.5A,
电压表V1测量的是电源两端的电压,U1′=U;
电压表V2测量的是滑片P移到最右端时R2导线电压,U2′=0V;
电压表V3测量的也是小灯泡两端的电压,U3′=UL=6V;
已知U1′:U3′=5:2,U:U3′=5:2,U= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=15V,
由串联分压公式可得, ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),解得R1=18Ω,
由R1:R2=2:3,解得R2=27Ω,
R1消耗的功率为P1′,P1′=I1′2R1=(0.5A)2×18Ω=4.5W,
电路消耗的总功率为P′,P′=UI′=15V×0.5A=7.5W;
由R1=18Ω,R2=27Ω,U=15V
I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )A,
U1=IR1= ( http: / / www.21cnjy.com )A×18Ω=6V,U2=IR2= ( http: / / www.21cnjy.com )A×27Ω=9V,U3=U2=9V,
R1消耗的功率为P1,P1=I2R1=( ( http: / / www.21cnjy.com )A)2×18Ω=2W。
电路消耗的总功率为P,P=I2(R1+R2)=( ( http: / / www.21cnjy.com )A)2×(18Ω+27Ω)=5W;
所以A、 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),故A错误;
B、 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),故B正确;
C、 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),故C正确;
D、D、 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),故D正确。
【答案】A。
6.【考点】电功率与电压、电流的关系;欧姆定律的应用.
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,
由P=UI可得:小灯泡正常发光时的电流为:I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.5A,故①错误;
(2)当电路中的电流为0.5A时,滑动变阻器电阻最小分得电压最小
串联电路总电压等于各分电压之和,
此时电压表的示数U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,故电压表的示数变化范围为2~3V,故③错误;
2V<3V,没有超出电压表的量程,
灯泡两端的电压可以达到2.5V,
串联电路中各处的电流相等,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为:
R滑min= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=4Ω;
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
灯泡两端的电压:UL′=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V,
灯泡的电阻:RL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=5Ω,
电路中的最小电流:
Imin= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.3A,
电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故④正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=10Ω,
滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故②正确。
【答案】A。
7.【考点】电功率的计算.
【解答】解:根据欧姆定律可得:
当U=3V时,电路中的电流I1= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
当U′=4V时,电路中的电流I2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
则 ( http: / / www.21cnjy.com )﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )=0.25A,
解得:R=4Ω,
该电阻R所消耗电功率的变化:
PR′﹣PR= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )=1.75W。
【答案】B。
8.【考点】电功率的计算.
【解答】解:由电路图可知,两滑动变阻器并联,两电流表分别测两支路的电流,
当滑动端均位于滑动变阻器的正中间时,两电流表示数相等,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,两滑动变阻器接入电路中的电阻相等,两滑动变阻器的最大阻值相等;
现移动滑动端,使两滑动变阻器的电阻改变量R相同时,
(1)若滑动端移动方向相反时,两滑动变阻器接入电路中的电阻仍然相等,
由P= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,两滑动变阻器电功率的变化量相等,故AB不正确;
(2)滑动端移动方向相同时,
因一个滑动变阻器的功率改变量是另一个滑动变阻器的功率改变量的两倍,
所以, ( http: / / www.21cnjy.com )﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )=2( ( http: / / www.21cnjy.com )﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )),
整理可得:R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),故C不正确,D正确。
【答案】D。
9.【考点】实际功率.
【解答】解:(1)由于傍晚时分处于用电高峰期,各种电器都在工作,电路电流较大,输电线上损失的电压大,灯泡两端的实际电压较小,小于早晨时灯泡两端的电压,由于灯泡实际电压较小,由P= ( http: / / www.21cnjy.com )知,灯泡的实际功率较小,灯泡较暗;21教育网
(2)由于傍晚时家用电器总功率较大,早晨家用电器总功率较小,所以傍晚电能表转动比早晨快一些。
【答案】B。
10.【考点】电功率的计算.
【解答】解:(1)电阻R1、R2与灯泡L串联,电压表V1测电阻R1与灯泡L两端的电压;
电压表电阻V2测电阻R2与灯泡L两端的电压;
(2)串联电路电流处处相等,则两定值电阻的电压之比 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=2,则U1=2U2 ﹣﹣①;
由串联电路的特点知:UV1=U1+UL=7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
UV2=UL+U2=5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③;
由①②③解得U1=4V,U2=2V,UL=3V;
(3)电路电流I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.5A,
灯泡电阻RL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=6Ω;
则灯泡的额定功率PL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=6W。
【答案】B。
 
11. 【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)由电路图可知,R2与Rf并联,
根据并联电路电阻规律可知,其总电阻:
R并= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )≤20Ω,
即R2与Rf并联的最大总电阻为20Ω,
根据串联电路分压特点可知,R并两端的电压最大,
此时电阻R1两端的电压最小,根据P= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,R1的电功率最小,
根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻:
R总=R1+R并=10Ω+20Ω=30Ω,
则电路中的电流:
I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.2A,
由欧姆定律得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,
则R1的最小电功率:
P1= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.4W,
(2)a、b两端不接电阻时,电阻R1和R2串联,
根据串联电路分压特点可知, ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
又因为U1+U2=U=6V,
联立以上两式可解得:U1=2V,U2=4V,
即:c、d两端的空载电压U空载=U2=4V,
由题意知,a、b两端接不同的电阻Rf时,c、d两端的最小电压::
Ucd=60%U空载=60%×4V=2.4V,
则此时电阻R1两端的最大电压:
U1′=U﹣Ucd=6V﹣2.4V=3.6V,
电路中的最大电流:
I′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.36A,
则有:I′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.36A,
解得:Rf=10Ω,即为a、b两端接入的最小电阻;
则Rf的阻值范围应为Rf≥10Ω。
【答案】0.4;Rf≥10Ω。
12.【考点】电功与热量的综合计算.
【解答】解:(1)水地暖改变房间内的温度是通过能量的转移,故发生了热传递;
(2)已知该涂料的单位发热功率为1200W/㎡.空房的地面面积是14㎡,
则P=1200W/㎡×3㎡=3600W,
由P= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,消耗总电能,
W=Pt=3600W×5×60s=1.08×106J,
由ρ= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,m空气=ρ空气V=ρ空气Sh=1.3kg/m3×14㎡×3m3=54.6kg,
空气吸收的热量Q吸=c空气m空气△t=1.0×103J/(kg ℃)×54.6kg×10℃=5.46×105J。
损失的热量Q损失=W﹣Q吸=1.08×106J﹣5.46×105J=5.34×105J。
损失的热量Q= ( http: / / www.21cnjy.com )=1780J。
【答案】热传递;1780。
13.【考点】电能表参数的理解与电能的求法;直流电动机的构造和工作过程.
【解答】解:电动机能连续转动是利用了换 ( http: / / www.21cnjy.com )向器使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向;使得线圈转速加快,可以增大线圈中电流;可以换用磁性更强的磁体。21*教*育*名*师
洗衣机在额定电压下消耗的电能为W= ( http: / / www.21cnjy.com )kW h=0.01kW h,
由于洗衣机正常工作,则P额=P= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.2kW=200W。
【答案】使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向;增大线圈中电流;200。
14.【考点】焦耳定律.
【解答】解:(1)根据题意,两个电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻串联,通过两电阻的电流、通电时间都相同,只有电阻的阻值不同,所以是研究电流和通电时间相同时,通过导体产生的热量与电阻大小的关系。利用该实验装置可以完成的可探究的科学问题是:电流通过电热丝时产生的热量与电热丝的阻值大小有关吗?
(2)将如图2所示的甲、乙、丙三 ( http: / / www.21cnjy.com )个完全相同的烧瓶,每个烧瓶内装有质量相等的煤 油、相同的温度计和阻值相等且恒定的电热丝 R,依次分别接入如图3所示电路进行实验 得到下表所示实验数据,其中 I 为通过电热丝的电流,t0 为闭合开关前烧瓶内的温度计的示数,t 为通电 4min 时温度计的示数。根据此表格数据可以得到初步的实验结论是:
在通电时间和电热丝阻值一定时,通过电热丝的电流越大,电热丝产生的热量越多。
【答案】(1)电阻;电流通过电热丝时产生的热量与电热丝的阻值大小有关吗?
(2)在通电时间和电热丝阻值一定时,通过电热丝的电流越大,电热丝产生的热量越多。
15.【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解答】解:(1)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R1、R2和灯泡串联,电压表测量R1两端的电压,
由欧姆定律得,电阻R1的电阻值:R1= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=30Ω;
当开关S、S2闭合,S1断开时,电阻R1和灯泡L断路,只有R2工作,
由P=UI得,电源电压:U= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=6V;
电阻R2的电阻值:R2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=10Ω;
当开关S闭合,S1、S2断开时,电路的总电阻:R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=60Ω;
因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以阻值:RL=60Ω﹣30Ω﹣10Ω=20Ω;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电路为R1的基本电路;
电流10s内通过电阻R1所产生的热量:Q= ( http: / / www.21cnjy.com )t= ( http: / / www.21cnjy.com )×10s=12J;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,电阻R1、R2和灯泡并联;
小灯泡L的额定电功率:PL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1.8W。
【答案】(1)30;6;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流10s内通过电阻R1所产生的热量为12J。
(3)当开关S、S1、S2都闭合,小灯泡L正常发光,小灯泡L的额定电功率为1.8W。
速效提升突破
1.【考点】焦耳定律.
【解答】解:装置中一个5Ω的电阻与两个 ( http: / / www.21cnjy.com )5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A、B错误,C正确。【21cnj*y.co*m】
该实验装置是利用U型管中空气的热胀冷缩来反映热的多少,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U型管液面高度差的变化来反映,故D错误。
【答案】C。
2.【考点】发电机的构造和原理.
【解答】解:读图可知:
A装置中,将通电导线放在小磁针之上,是用来研究通电导体周围是否存在磁场,即奥斯特的电流磁效应实验,故A错误;
B装置中,让通电导体放在磁场中,它会受到力的作用,这是用来研究磁场对电流的作用(或通电导体在磁场中受力),能说明电动机的原理,故B错误;
C装置是一个电磁继电器,不能说明发电机的原理,故C错误;
D装置中,若开关闭合,金属棒左右切割磁感线运动,此时电路中就会产生电流,这是用来研究电磁感应现象。
故能够说明“电动机原理”的实验是B图;用来研究“电磁感应现象”的实验是D图,故D正确。
【答案】D。
3.【考点】焦耳定律.
【解答】解:超导体电阻为零,可减少 ( http: / / www.21cnjy.com )电能损耗,不产生热量,因此凡是利用热量的地方是不能用超导体的,电炉是利用电产生热量的电器,故不能用超导体。
【答案】D。
4.【考点】实际功率;影响电阻大小的因素;电功率与电压、电流的关系;额定功率.
【解答】解:A、甲灯的额定功率是25W,但实际电压改变时,其实际功率也随之变化,不一定总是25W,故A说法不对。
B、当两灯都正常发光时,它们的实际功 ( http: / / www.21cnjy.com )率都等于各自的额定功率,分别为25W和100W,但由于不清楚各自的工作时间,故无法确定谁消耗的电能多。故B错误。
C、已知两灯的额定电压和额定功率,根据P= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,甲乙两灯的正常工作的电阻。
R甲= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1936Ω;
R乙= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=484Ω。
通过上面计算知,甲灯正常工作时的电阻大。故C正确。
D、乙灯接在110V的电路中,消耗的功率是P实际= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=25W.故D错误。
【答案】C。
5.【考点】电功率.
【解答】解:
由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流。
若电源提供的电流恒定为I总,
AB、根据并联电路特点可知:
U=U0=I0R0=(I总﹣I)R0=﹣IR0+I总R0,
其中I总、R0为定值,由U=﹣R0I+I总R0,可知U与I的图象为一次函数,且﹣R0<0,故AB错误;
CD、由电功率的计算公式:
电路消耗总功率:P=UI总=(I总﹣I)R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0,
其中I总、R0为定值,由P=﹣I总R0 ( http: / / www.21cnjy.com )I+I总2R0,可知P与I的图象为一次函数,﹣I总R0<0,且I不能为0,P不会为0,故D正确,C错误。
【答案】D。
6.【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用;电功的计算.
【解答】解:由电路图可知,L与R串联,电流表测电路中的电流,
由图象可知,电流表的示数为0.2A时,灯泡两端的电压UL=1.5V,
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,此时小灯泡的电阻:
RL= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=7.5Ω,故A错误;
灯泡的实际功率:
PL=ULI=1.5V×0.2A=0.3W,故C错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R两端的电压:
UR=U﹣UL=4.5V﹣1.5V=3V,
则电阻R的阻值:
R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=15Ω,故B正确;
通电10s电路消耗的电能:
W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J,故D错误。
【答案】B。
7.【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【解答】解:
(1)闭合开关S,当开关S1闭合时,等效电路图如图1所示;开关S1断开时,等效电路图如图2所示;
( http: / / www.21cnjy.com ),
由图1和图2中,根据串联电路特点和欧姆定律,V1的示数分别为U1′和U1′=3:2有:
( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),则 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为电源的电压不变,根据电阻的串联和欧姆定律有:
U=I1(R1+R2)=I2(R1+R2+R3)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题知,R1:R3=1:3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把R1=2Ω和①③式代入②得:R2=10Ω,R3=6Ω;故A错误;
(2)由图2可知,PR3=I22R3=6W,已知R3=6Ω,
所以:I2=1A,代入①得:I1=1.5A,
电源的电压为:U=I2(R1+R2+R3)=1A×(2Ω+10Ω+6Ω)=18V;故C正确;
U1=I1R1=1.5A×2Ω=3V,故B错误;
图1中电路的总功率:P=UI1=18V×1.5A=27W,故D错误。
【答案】C。
8.【考点】电功率的计算.
【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I甲= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1A,I乙= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1A,
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,两灯泡的电阻分别为:
R甲= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=3Ω,R乙= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=6Ω;
①两灯串联后,正常发光时的电流均为1A,
则电源的电压:
U=U甲+U乙=3V+6V=9V,故①正确;
②两灯串联,当甲灯泡消耗的功率为3W时,电路中的电流为I=1A,
两灯消耗的总功率:
P=I2(R甲+R乙)=(1A)2×(3Ω+6Ω)=9W,
当乙灯泡消耗的功率为3W时,由P=I2R可得,电路中的电流:
I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )A,
两灯消耗的总功率:
P=I2(R甲+R乙)=( ( http: / / www.21cnjy.com )A)2×(3Ω+6Ω)=4.5W,
综上可知,②错误;
③两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,甲、乙两灯消耗的功率之比:
( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),故③正确;
④两灯并联,当甲消耗的功率是1.5W时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,乙灯泡两端的电压:
U乙′=U甲′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )V,
同理,当乙消耗的功率是1.5W时,甲灯泡两端的电压:
U甲′=U乙′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=3V,
综上可知,④错误。
由以上可知,选项A正确、BCD错误。
【答案】A。
9.【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【解答】解:灯泡L1的电阻R1= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=6Ω;
灯泡L1的额定电流I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1A;
∵串联在电压为18V的电路中,两灯都正常发光,
∴灯泡L2两端的电压U2=U﹣U1=18V﹣6V=12V,即L2的额定电压为12V;
灯泡L2的电功率P=U2I=12V×1A=12W,即L2的额定功率为12W。
【答案】A。
10.【考点】电功率的计算.
【解答】解:当电阻丝R1和R2串联接入电路中时,经过两电阻的电流相同,根据电阻的分压原理,R1>R2,则U1>U2,故P1>P2,A正确;www.21-cn-jy.com
当电阻丝R1和R2并联接入电路中时,两电阻的电压相同,根据电阻的限流原理,R1>R2,则I1<I2,故P1<P2,B正确;C错误,D正确。2·1·c·n·j·y
【答案】C。
11.【考点】电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.
【解答】解:(1)由第一 ( http: / / www.21cnjy.com )幅图象可知,当两电阻两端的电压相同时,通过定值电阻A的电流比B大,由欧姆定律可知A的电阻小、B的电阻大;因R1<R2,所以OA表示的是R1的I﹣U图线;
由第二幅图象可知,电压增大,电流增大,但电流的变化量比电压的变化量大,根据欧姆定律可知OC表示的是电阻在减小;【21教育】
从第三幅图象可知,电压增大,电流增大,但电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知OD表示的是电阻在变大;
因白炽灯的电阻会随温度的升高而变大 ( http: / / www.21cnjy.com )(即白炽灯的电压变大,功率变大、温度升高),所以OD表示的是电灯RL的I﹣U图线,则OC表示的是电子元件E的I﹣U图线。
(2)将定值电阻R1与特殊电子元件E并联,读图可知,当电压为U=3V时,R1中的电流为I1=0.35A,电子元件中的电流为IE=0.3A,
电路中的总电流为:I′=I1+IE=0.35A+0.3A=0.65A,
电路的总功率为:P总=UI′=3V×0.65A=1.95W。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)将定值电阻R2与白 ( http: / / www.21cnjy.com )炽灯L串联,读图可知,当电流为I=0.15A时,灯泡两端的电压为UL=1V,R2两端的电压为U2=2.5V,此时电路两端的电压为U=UL+U2=1V+2.5V=3.5V,符合题意;
则电阻R2在1分钟内产生的热量:Q2=W2=U2It=2.5V×0.15A×60s=22.5J。
【答案】(1)OA;OD;(2)1.95;(3)22.5。
12.考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)当开关S接a时,等效电路图如图1所示;
当开关S接触b时,等效电路图如图2所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
由图1根据P=I2R得:
P1=I12R1=(0.1A)2×R1﹣﹣﹣﹣﹣①
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可得:
电源的电压U=I1R总1=I1(R0+R1)=0.1A×(R0+R1)﹣﹣﹣﹣﹣②
(2)当开关S接b时,等效电路图如图2所示,
由图2可得:
P0=I2R0=0.8W,
则I2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣﹣﹣﹣﹣③
所以P2=I2R2= ( http: / / www.21cnjy.com )×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
因R1:R2=1:2和P1:P2=9:8,
所以,由①④可得:
( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )× ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得:R0=180Ω;
代入③式可得I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )A,
电源的电压U=I(R0+R2)﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由于电源电压不变,则由②⑤两式可得:
I1(R0+R1)=I(R0+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
因R1:R2=1:2,
所以,0.1A×(180Ω+R1)= ( http: / / www.21cnjy.com )A×(180Ω+2R1)
解得:R1=180Ω,则R2=360Ω,U=36V。
【答案】360;36。
13.【考点】电功率的计算.
【解答】解:
只闭合S1时,灯泡L1和电源的电阻串联,
则电路中的电流:I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.3A,
灯泡L1的电功率:P1=I2R1=(0.3A)2×8Ω=0.72W;
同时闭合S1、S2时,两灯泡并联后再和电源的电阻串联,
两灯泡并联的总电阻:R总= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=4Ω,
根据串联分压特点可得: ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
即: ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得U灯=2V,
此时灯泡L1的电功率:P1′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.5W,
L1减小的电功率:△P=P1﹣P1′=0.72W﹣0.5W=0.22W。
【答案】0.22。
14.【考点】电功率的测量.
【解答】解:(1)根据I﹣U图象知,当电压为2.5V,电流为0.3A,
灯的额定功率:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(2)若灯的电阻不变,则当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,根据P= ( http: / / www.21cnjy.com ),灯的实际功率为额定功率的四分之一,但当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,灯的实际功率变小,灯的温度降低了,此时灯的电阻减小了,根据P= ( http: / / www.21cnjy.com ),测得的P实> ( http: / / www.21cnjy.com )P额,即它的实际功率大于 ( http: / / www.21cnjy.com )×0.75W=0.1875W;
(3)丙中,R1、小灯泡、变阻器三 ( http: / / www.21cnjy.com )者串联,S接1时,电压表测小灯泡的电压,S接2时测灯和定值电阻的总电压,可以确定小灯泡是否正常发光,且可以通过R1的电压和电阻值求出灯泡正常发光时的电流,故丙能测出小灯泡的额定电功率;
(4)由图乙知,当灯的电压U灯= ( http: / / www.21cnjy.com )1.0V,对应的电流I=0.2A时,根据串联电路电流的特点,通过定值电阻的电流大小等于0.2A,此时定值电阻的电压U定=IR0=0.2A×10Ω=2V,又根据串联电路电压的特点,灯和定值电阻的总电压U=U灯+U定=1V+2V=3V刚好为电源电压;
所以,此时R0的功率:
P0=U定×I=2V×0.2A=0.4W。
【答案】(1)0.75;(2)大于;(3)能;(4)0.4。
15.【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,等效电路图如图1所示;
当开关S1断开、S2闭合时,等效电路图如图2所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
由P=UI=I2R可知,两图中灯泡的电功率之比:
( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=( ( http: / / www.21cnjy.com ))2= ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得: ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com );
(2)由P=UI可得,两图中电路的总功率之比:
( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com );
(3)因电源电压一定时,电路中的电流与电路中的总电阻成反比,
所以, ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
整理可得:RB=RL+2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当S1、S2均闭合时,电路为L的简单电路,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大,如图3所示;
当S1、S2均断开且滑片位于B端时,L、R1、RB串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,如图4所示:21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com )
因电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为8:1,
所以, ( http: / / www.21cnjy.com )=8 ( http: / / www.21cnjy.com ),
整理可得:7RL=R1+RB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R1=2RL,RB=5RL,
当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P滑至C点时,等效电路图如图5所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
两电压表的示数之比:
( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得:Rx= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=2RL,
电路中的电流:
I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
Rx的电功率:
Px=I2Rx=( ( http: / / www.21cnjy.com ))2×2RL=8W,
整理可得:U2=100W×RL,
此电路消耗的最大功率:
P大= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=100W。
【答案】(1)电流表的示数I1与I2的比值为1:2;
(2)P总:P总'为1:2;
(3)此电路消耗的最大功率为100W。
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