第六章 电功率
单元测试
班级 姓名 学号 分数
【满分:100分 时间:45分钟】
一、选择题(每题只有一个选项符合题目要求,共10题,每小题3分,共30分)
1.( 2019 衡阳市)小明家上次査看电能表示数,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 他家在这段时间内消耗的电能为903kw·h
B. 电能表是测量电功率仪表
C. 若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转
D. 这个电能表的额定功率为2200W
2. (2019湖北省咸宁市)如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )
A. 给R串联一个较小电阻 B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻 D. 给R并联一个较大的电阻
3.(2019 四川省巴中市)下列说法错误的是( )
A.电荷的定向移动形成电流 B.串联电路中电流处处相等
C.灯泡亮度由灯泡的实际功率决定 D.导体的电阻跟导体两端电压成正比
4.(2019 四川省凉山州)如图所示电路,电源电压恒定,L1(4V 1W)、L2(2V 1W)串联,灯丝电阻保持不变,电压表和电流表连接完好。当闭合开关S时,其中一只灯泡能正常发光,则此时电压表和电流表的示数分别为( )
A.1V 0.5A B.2V 0.25A C.4V 0.5A D.1V 0.25A
5.(2019 临沂市)如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影啊,下列判断正确的是( )
A. 两灯串联 B. 灯L2更亮
C. 灯L1的电阻丝更粗 D. 电流表A2的示数为0.5A
6.(2019 贵州省安顺市)现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U﹣I图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大。下列结论正确的是( )
A.电源的电压为5V B.小灯泡的最大功率为0.3W
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω D.整个电路的最小功率是1.8 W
7.(2019 深圳市)下列说法正确的是( )
A. 电荷的移动形成电流 B. 电路中有电压就一定有电流
C. 把一根铜丝均匀拉长后电阻变小 D. 长时间使用的手机发烫,是因为电流的热效应
8.(2019山东省东营市)如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω D.电路的最大电功率是2.5W
9.(2019 四川省自贡市)把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是( )
A.60J B.36J C.30J D.6J
10.(2019 重庆市)具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 ( )
A. 开关旋至“1”档,开启化霜功能 B. 开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15W D. 从防雾到除露,电路总电流变化1A
11.(2019 怀化市)某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W"的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为 A,连续通电1min消耗的电能是 J。
12.(2019 四川省凉山州)家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω,正常工作时,通过的电流为2A,通电10分钟,电风扇消耗的电能为 J,线圈产生的热量为 J。
13.(2019广西贵港市)家用电吹风的简化电路如图5所示,主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是________Ω,正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是________J。
14. (2019 湖南省娄底市)某小灯泡上标有“6V 6W”字样,其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示,则当小灯泡两端的电压为2V时,通过小灯的电流为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω。 15.(2019 天津市)如左图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示。则电阻的阻值为______;当变阻器滑片P处于a端时,电阻消耗的电功率为_____W。
16.(2019 福建省)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是___(选填“A”“V1”或“V2”)电路的总功率_________( 选填“增大”“减小”或“不变” )
17.(2019 黑龙江七台河市)一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,应串联一个 Ω的电阻,该电阻在10秒内产生的热量是 J。
三、实验探究题(18 题10分,19题8分,本大题共18分)
18.(2019 山东聊城市)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”动变阻器,电源电压为6V。 (1)本实验中应选择______滑动变阻器(选填“A”或“B”)。(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是______。A.断开开关,更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W。(5)实验中多次测量的目的是______。A.测不同电压下小灯泡的实际功率B.多次测量求平均值,减小误差
19.(2019 长春市)在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中:
(1)如图所示,两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气,两个容器中的电阻丝R1、R2(R1<R2)串联接到电源两端.电阻丝R1和R2串联的目的是保证______相同,U型管中液面高度的变化反映_______;
(2)通电10s,观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同,这说明:电流产生的热量与_______有关;
(3)在研究电流产生的热量与电流的关系时,将一段导线与电阻丝R2并联,通电10s,左侧U型管中液面
高度的变化比(2)中左侧U型管中液面高度变化_______(选填“大”或“小”)。
四、计算题(20题6分;21题12分;22题6分。本大题共24分)
20.(2019 吉林省)某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W,额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时,求:(1)台灯两端的电压;
(2)10s内台灯消耗的电能
21.(2019辽宁省抚顺市)如图甲所示是一款加热杯,可以通过控制开关实现高、中、低三档加热,其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=176Ω加热杯的部分参数如表。求:c水=4.2×103J/(kg?℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(1)R2的阻值是多少?
(2)加热杯的低温档功率是多少?
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要多长时间?
额定电压
220V
高温档功率
1100W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
1L
22.(2019 重庆市B卷)如图所示,定值电阻R1的阻值为10?,R2的阻值为30?,闭合开关后电流表的示数为0.1 A。求:
(1)电源电压;
(2)电限R1在1分钟内产生的热量。
第六章 电功率
单元测试
班级 姓名 学号 分数
【满分:100分 时间:45分钟】
一、选择题(每题只有一个选项符合题目要求,共10题,每小题3分,共30分)
1.( 2019 衡阳市)小明家上次査看电能表示数,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 他家在这段时间内消耗的电能为903kw·h
B. 电能表是测量电功率仪表
C. 若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转
D. 这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C
【解析】A.因为电能表两次示数差就是消耗的电能,且注意电能表最后一位是小数,所以,由图知道,他家在这段时间内消耗的电能是:W=8633.5kW?h-8543.2kW?h=90.3kW?h,故A错误;
B.电能表是测量消耗电能的仪表,不是测量电功率的,故B错误;
C.电能表上标有的3600r/(kW?h)表示电路中每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转过3600r,所以,当只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能是: ,电能表的圆盘转过的圈数是:,故C正确;
D.由该电能表的铭牌知道,其允许接入用电器的最大功率是:P=UI=220V×10A=2200W;但电能表属于测量仪表,不消耗电能,所以,没有额定功率,故D错误。
2. (2019湖北省咸宁市)如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )
A. 给R串联一个较小电阻 B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻 D. 给R并联一个较大的电阻
【答案】D
【解析】由公式可知电路中总电阻越小,功率越大,为使电路消耗电功率的增加量较小应使电路中总电阻稍稍减小,因为串联电路总电阻等于各电阻之和,并联电路总电阻小于各支路电阻,可知应给R并联电阻,由并联电路电阻特点可知应给R并联一个较大的电阻,才能使电路消耗电功率的增加量较小。
3.(2019 四川省巴中市)下列说法错误的是( )
A.电荷的定向移动形成电流 B.串联电路中电流处处相等
C.灯泡亮度由灯泡的实际功率决定 D.导体的电阻跟导体两端电压成正比
【答案】D
【解析】A.电流是由电荷的定向移动形成的,故A正确;
B.串联电路中各处的电流相等,故B正确;
C.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,故C正确;
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故D错误。
4.(2019 四川省凉山州)如图所示电路,电源电压恒定,L1(4V 1W)、L2(2V 1W)串联,灯丝电阻保持不变,电压表和电流表连接完好。当闭合开关S时,其中一只灯泡能正常发光,则此时电压表和电流表的示数分别为( )
A.1V 0.5A B.2V 0.25A C.4V 0.5A D.1V 0.25A
【答案】D
【解析】由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为I10.25A,I20.5A,
R24Ω,
两灯泡串联,能正常发光的额定电流小的灯泡L1,则此时L1(4V 1W)两端电压为4V;
电流表测量电路中的电流,则电流表的示数I=0.25A;
电压表测量灯泡L2两端电压;则L2两端电压U2=IR2=0.25A×4Ω=1V,故选:D。
5.(2019 临沂市)如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影啊,下列判断正确的是( )
A. 两灯串联 B. 灯L2更亮
C. 灯L1的电阻丝更粗 D. 电流表A2的示数为0.5A
【答案】B
【解析】作出等效电路图,分析串并联解题。
由图可得,两灯泡为并联,由额定电压及电流可计算出L1电阻为19 ,L2电阻为12.7,因为并联电压相等,由 可得灯泡L2实际功率更大则更亮,L1电阻更大,则L1灯丝更粗,电流表A2测总电阻,只有当灯泡都正常发光是电流才为0.5A。
6.(2019 贵州省安顺市)现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U﹣I图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大。下列结论正确的是( )
A.电源的电压为5V B.小灯泡的最大功率为0.3W
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω D.整个电路的最小功率是1.8 W
【答案】D【解析】(1)根据题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,如图所示:
(2)当电压表的示数为5V时,电路中的电流为0.3A,由图象得出此时灯泡两端的电压UL=1V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:U=U滑+UL=5V+1V=6V,故A错误;
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R滑==≈16.7Ω,故C错误;
整个电路的最小功率:Pmin=UI=6V×0.3A=1.8W,故D正确;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,
由图象可知通过灯泡的电流I′=0.5A,则小灯泡的最大功率:PLmax=UI′=6V×0.5A=3W,故B错误。故选:D。
7.(2019 深圳市)下列说法正确的是( )
A. 电荷的移动形成电流 B. 电路中有电压就一定有电流
C. 把一根铜丝均匀拉长后电阻变小 D. 长时间使用的手机发烫,是因为电流的热效应
【答案】D
【解析】A.电荷定向移动形成电流,缺少“定向”二字,故A错误;
B.电路中有电压时,要形成电流还必须保证电路通路,故B错误;
C.铜丝被均匀拉长之后,铜丝的横截面积变小,长度变长,则铜丝的电阻增大,故C错误;
D.因为手机电路中的元件有电阻,所以长时间使用后,由于电流的热效应会使得手机发热,故D正确。
8.(2019山东省东营市)如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω D.电路的最大电功率是2.5W
【答案】B
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动,接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小;故A错误;
(2)根据P=UI可得,灯的额定电流:IL额===0.25A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为Imax=0.25A,
由I=可得,灯泡的电阻:RL===10Ω,
电路中的总电阻:Rmin===24Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R滑min=Rmin﹣RL=24Ω﹣10Ω=14Ω;故C错误;
该电路的最大功率:Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W,故D错误;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:
Imin===0.1A,则电流表示数的变化范围是0.1A~0.25A,故B正确。故选:B。
9.(2019 四川省自贡市)把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是( )
A.60J B.36J C.30J D.6J
【答案】A【解析】(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL===0.3A;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,
所以,R两端的电压:UR=U﹣UL=12V﹣10V=2V,
因串联电路中各处的电流相等,该电路工作10s定值电阻产生的热量:Q=W=URIt=2V×0.3A×10s=6J。故选:D。
10.(2019 重庆市)具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 ( )
A. 开关旋至“1”档,开启化霜功能 B. 开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15W D. 从防雾到除露,电路总电流变化1A
【答案】C
【解析】由图知道,当开关旋至“1”档时,两条电阻丝串联接入电路,此时电路总电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω,由 知道,此时电功率最小,开启防雾功能,故AB错误;
此时电路中的电流是: =0.5A;此时电路的总功率是:P1 =UI1 =10V×0.5A=5W;当开关旋至“2”档时,一条电阻丝单独接入电路,电阻较大(大于并联时的总电阻),电路消耗的功率较小,此时为除露功能;此时电路中的电流是: =1A;从防雾到除露,电路总电流变化量是:I2 -I1 =1A-0.5A=0.5A,故D错误;
当开关旋至“3”档时,两条电阻丝并联接入电路,总电阻最小,总功率最大,此时为化霜功能,电路的总电阻是: ,电路的总电流是:=2A;此时总功率是:P3 =UI3 =10V×2A=20W,化霜与防雾电路的总功率之差是:P3 -P1 =20W-5W=15W,故C正确。
二、填空题(共14个空,每空2分,共28分)
11.(2019 怀化市)某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W"的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为 A,连续通电1min消耗的电能是 J。
【答案】(1)0.05;(2)110。
【解析】因为P=UI,所以灯泡正荣发光的电流为I===0.05A;
因为p=w /t所以灯泡消耗的电能为W=Pt=11W×10s=110J。
12.(2019 四川省凉山州)家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω,正常工作时,通过的电流为2A,通电10分钟,电风扇消耗的电能为 J,线圈产生的热量为 J。
【答案】(1)2.64×105 ; (2)4.8×103
【解析】(1)家用电风扇正常工作时的电压U=220V,电流I=2A,通电时间t=10min=600s,
则电风扇消耗的电能:W=UIt=220V×2A×600s=2.64×105J。
(2)通过线圈电流I=2A,线圈电阻R=2Ω,通电时间t=10min=600s,
线圈产生的电热:Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×600s=4.8×103J。
13.(2019广西贵港市)家用电吹风的简化电路如图5所示,主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是________Ω,正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是________J。
【答案】(1)48.4; (2)3×105
【解析】由表知,电热丝吹热风时,电热丝的额定功率为P=1000W,额定电压为U=220V,故电热丝的阻值为;正常工作吹热风5min电热丝产生的热量为:。
14. (2019 湖南省娄底市)某小灯泡上标有“6V 6W”字样,其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示,则当小灯泡两端的电压为2V时,通过小灯的电流为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω。 【答案】(1)0.5 ?;(2) 4【解析】由图象可知,当小灯泡两端的电压为2V时,通过的电流I=0.5A;由图象可知,当小灯泡两端的电压为2V时通过的电流,由I=可得,此时小灯泡的电阻:R===4Ω。15.(2019 天津市)如左图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示。则电阻的阻值为______;当变阻器滑片P处于a端时,电阻消耗的电功率为_____W。
【答案】 (1). 10 ; (2). 0.1。
【解析】根据欧姆定律可知,电阻的阻值等于其两端电压与流经电流之比,R1==10Ω;根据电功率P=UI,可得当变阻器滑片P处于a端时,电阻消耗的电功率为P1=1×0.1W=0.1W。
16.(2019 福建省)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是___(选填“A”“V1”或“V2”)电路的总功率_________( 选填“增大”“减小”或“不变” )
【答案】 (1). V1 ; (2). 增大。
【解析】如图电路,滑动变阻器和电阻R2串联,电压表V1测滑动变阻器电压,电压表V2测电阻R2电压,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,滑动变阻器连入电路电阻变小,电路中电流变大,根据串联电路电阻分压特点可知,电压表V1示数减小;由得,电路的总功率增大。
17.(2019 黑龙江七台河市)一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,应串联一个 Ω的电阻,该电阻在10秒内产生的热量是 J。
【答案】(1)6;(2)15。
【解析】灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡正常发光时,串联电阻两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流:I===0.5A,
由I=可得,串联电阻的阻值:R===6Ω;
该电阻在10秒内产生的热量:QR=I2Rt=(0.5A)2×6Ω×10s=15J。
三、实验探究题(18 题10分,19题8分,本大题共18分)
18.(2019 山东聊城市)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”动变阻器,电源电压为6V。 (1)本实验中应选择______滑动变阻器(选填“A”或“B”)。(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是______。A.断开开关,更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W。(5)实验中多次测量的目的是______。A.测不同电压下小灯泡的实际功率B.多次测量求平均值,减小误差
【答案】(1)B;(2)见图;(3)C;(4)右;0.45;(5)A。【解析】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流:I===0.25A,根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为:U'=6V-2.5V=3.5V,由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R===14Ω>10Ω,故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B;(2)实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中,灯泡正常工作电流约0.25A,所以电流表应使用0-0.6A量程,由滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,所以应将其右下接线柱接入电路中,实物图如图所示; (3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没损坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;(4)闭合开关,由图乙知,电压表量程0-3V,分度值0.1V,电压表示数为1.7V,小于灯的额定电压2.5V,要测量小灯泡的额定功率,由串联电路电压的规律,应增大灯的电压减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器分得的电压,应将滑动变阻器滑片向右端移动,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光;由图丙知,电流表分度值为0.02A,此时示数为0.18A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.18A=0.45W;(5)灯泡两端电压不同时其实际功率不同,多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率,从而得到灯泡亮度也实际功率的关系。故选A。19.(2019 长春市)在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中:
(1)如图所示,两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气,两个容器中的电阻丝R1、R2(R1<R2)串联接到电源两端.电阻丝R1和R2串联的目的是保证______相同,U型管中液面高度的变化反映_______;
(2)通电10s,观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同,这说明:电流产生的热量与_______有关;
(3)在研究电流产生的热量与电流的关系时,将一段导线与电阻丝R2并联,通电10s,左侧U型管中液面
高度的变化比(2)中左侧U型管中液面高度变化_______(选填“大”或“小”)。
【答案】 (1). 电流 (2). 电阻丝产生的热量的多少 (3). 电阻 (4). 大
【解析】第一空.串联电路中电流处处相等,所以电阻丝R1和R2串联的目的保证电流大小相等;
第二空.实验运用了转换法,密闭透明容器中的空气受热膨胀,则U形管两端液面高度差发生变化,所以利用“U形管两端液面高度差的变化”反映电阻丝产生热量多少;
第三空.实验中的变量是电阻大小不同,控制电流和通电时间相同,,观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同,说明电流产生的热量与电阻大小有关;
第四空.将一段导线与电阻丝R2并联后,R2被短路,电流总电阻变小,电流变大,即通过R1的电流增大了,相同时间产生的热量多,所以左侧U型管中液面高度的变化比(2)中左侧U型管中液面高度变化大.
四、计算题(20题6分;21题12分;22题6分。本大题共24分)
20.(2019 吉林省)某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W,额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时,求:(1)台灯两端的电压;
(2)10s内台灯消耗的电能
【答案】(1)台灯两端的电压:(2)10s内台灯消耗的电能:W=Pt=11W×10s=110J。【解析】(1)已知额度功率和额定电流根据公式计算台灯两端的电压;(2)已知台灯的功率和时间根据公式W=Pt计算消耗的电能。
21.(2019辽宁省抚顺市)如图甲所示是一款加热杯,可以通过控制开关实现高、中、低三档加热,其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=176Ω加热杯的部分参数如表。求:c水=4.2×103J/(kg?℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(1)R2的阻值是多少?
(2)加热杯的低温档功率是多少?
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要多长时间?
额定电压
220V
高温档功率
1100W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
1L
【答案】 66Ω;220W;336s。
【解析】解:(1)当S接高温档触点时,电路为R3的简单电路,
由P=UI=可得,R3的阻值:R3===44Ω,
当S接中温档触点时,R2、R3串联,则此时电路中的总电阻:R总===110Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:R2=R总﹣R3=110Ω﹣44Ω=66Ω;
(2)当S接低温档触点时,R1、R3串联,则加热杯的低温档功率:P低===220W;
(3)满壶水的体积:V=1L=1dm3=1×10﹣3m3,
由ρ=可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J,
不计热量损失时,消耗的电能: W=Q吸=3.696×105J,
由P=可得,需要的加热时间:t′===336s。
答:(1)R2的阻值是66Ω;
(2)加热杯的低温档功率是220W;
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要336s。
22.(2019 重庆市B卷)如图所示,定值电阻R1的阻值为10?,R2的阻值为30?,闭合开关后电流表的示数为0.1 A。求:
(1)电源电压;
(2)电限R1在1分钟内产生的热量。
【答案】(1)3V;(2)54J.
【解析】解:(1)由电路图知道,两电阻并联,电流表测量R2 支路的电流,由于闭合开关后电流表的示数为0.1 A,由欧姆定律知道,定值电阻R2 的两端是:U2 =I2 R2 =0.1A×30Ω=3V;由并联电路的电压特点知道,电源电压是:U=U2 =3V;
(2)由于并联电路各支路两端的电压相等,电阻R1 在1分钟内产生的热量是: =54J。