沪粤版九年级上册《第15章电能与电功率》单元测试卷
一、单选题(本大题共12小题,共24分)
家用电器都有自己的电功率,则电功率的国际单位是(????)
A. 安培 B. 伏特 C. 瓦特 D. 焦耳
以下用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是(????)
A. 电风扇 B. 电炉 C. 电熨斗 D. 电水壶
下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW?h的是(????)
A. 台灯 B. 电冰箱 C. 电视机 D. 空调机
下列仪表中,能直接测量电功的是(????)
A. 电流表 B. 电压表 C. 测电笔 D. 电能表
如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是(????)
A. 甲、乙两次实验都应用了理想实验法B. 甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D. 乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
王亮同学是个爱动脑的孩子,他想知道家里电风扇的实际功率多大,于是他将家里其他用电器都关闭,只让电风扇单独工作了72s,如图的电能表转盘转了5r,下列说法正确的是(????)
A. 电风扇的工作原理是利用电流的热效应B. 电能表是测量电路中用电器功率的仪器C. 电风扇消耗的电能为0.04kW?hD. 电风扇的实际功率是100W
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伏的电路中使用B. “20A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安C. “50?Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用D. “2500?r/kw?h”表示电路中用电器每小时电能表的转盘转2500转
下列家用电器中,不属于电热器的是(????)
A. 电热毯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电熨斗
如图电器设备中,主要利用电流热效应进行工作的是(????)
A. ?? 电风扇 B. ??? 电话C. ?电视机的散热窗 D. ????? 电饭锅
两个灯泡,其中L1标有“6伏3瓦”,L2没有标记,但测得它的电阻是4欧,把它们串联后接在某一电路时,两灯L1、L2均能正常发光,这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是(????)
A. 6伏3瓦 B. 8伏1瓦 C. 12伏3瓦 D. 6伏1瓦
去年夏天以来,嘉兴市的电力供应不断告急,拉闸现象严重影响了生产和居民的正常生活。据测定,1度电能使公交电车行驶1.5公里。在居民家中,1度电可使40瓦的电灯正常发光(????)
A. 40小时 B. 25小时 C. 140小时 D. 90小时
测量小灯泡电功率的实验中,把标有“2.5V”的灯泡L与滑动变阻器R串联后接在电压是5V的电源上,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,测得功率为0.5W,以下说法不正确的是(????)
A. 电流表读数为0.2A,变阻器两端电压为5VB. 滑动变阻器连入电路的电阻R=12.5ΩC. 相等时间内,电流对L和R所做的电功相等D. 灯泡L和滑动变阻器R的总功率P总=1W
二、填空题(本大题共7小题,共14分)
(1)如图1所示,电能表的示数为______kW?h;(2)如图2?所示,温度计的示数是______℃;(3)如图3所示,弹簧测力计的示数为______N;
导体两端的电压为6V,通过导体的电流为1A,通电时间为10s,电流做功______J。
把标有“1A6W”的L1和“2A6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,如图,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则该电路中干路电流是______A,两灯消耗的实际总功率为______W。
一台家用电脑处于待机状态下的电功率大约是10W,它表示1s内电流做的功是______J.如果这台电脑平均每天的待机时间以10h计算,那么待机的状态下100天消耗的电能是______KW?h。
电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kW?h)”字样,将标有“220V?1210W”的电热器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次。该电热器在上述时间内消耗的电能为______J,它的实际电功率是______W,实际电压是______V.(不考虑温度对电阻的影响)
一台电动机的额定电压是220V,正常工作时的电流是10A,电动机线圈的电阻为5Ω,则电动机的额定功是______W.若电动机正常工作10s,有______J的电能转化为机械能(不考虑电动机转动时产生摩擦)。
某导体两端的电压为6伏,5秒钟内通过该导体横截面的电荷量为3库,则通过该导体的电流为______安,电流做功为______焦。当通过该导体的电流为0.5安时,导体的电阻为______欧。
三、计算题(本大题共5小题,共40分)
一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A.小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线,将图1电路连接完整。(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是______。(3)排除故障后,进行了三次测量,测量数据如下表。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图2所示,此时电流为______A;小灯泡的额定功率为______W。
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28
(4)利用所给器材,该实验装置______(选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。(5)完成上述实验后,小雨用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图3所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:①闭合开关Sl,将S2拨到触点______(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为______V;②再将开关S2拨到触点______(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;③灯泡额定功率的表达式为P额=______(用已知量和测量量表示)。
图甲是“测量小灯泡功率”实验电路,电源电压3V,小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)连接电路时,图中导线a端应与电压表上标有数字“______”(选填“3”或“15”)的接线柱相连。(2)闭合开关前,应将滑片P置于______?端(选填“A”或“B”)。(3)若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片P,使电压表的示数为______V,时记下电流表的示数。(4)根据实验数据画出I?U图象,如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。(5)结合图乙的信息思考:能否利用图甲电路,采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”?并说明理由。______。
如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝R通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W.(图中阴影部分表示一个选择开关)(1)当选择开关放在C位置时,电吹风停机,不工作。如要送冷风,选择开关应放在______位置;如要送热风,选择开关应放在______位置。(选填“A”或“B”)(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电5min消耗多少电能?(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W.这时通过电热丝R的电流有多大?电热丝R的阻值应为多大?
如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图。S为单刀双掷开关,电源电压为6V.且保持不变。小灯泡的额定功率是3W,电阻R的阻值为8Ω,当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变,试求:(1)小灯泡的额定电流是多少?灯丝的电阻是多少?(2)小灯泡正常发光10min,电流通过小灯泡所做的功是多少?(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少?
某物理兴趣小组同学设计了如图甲所示的电路图进行实验探究,电源为可调压直流学生电源,电压表量程为“0一15V”,电流表量程为“0一0.6A”,小灯泡标有“6V1.2W”字样,R0为20Ω的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表示数变化,描绘出U?I关系图,如图乙所示。(1)求小灯泡正常发光时的电阻。(2)求当电压表示数为1V时,通过小灯泡的电流。(3)调节电源电压,求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,小灯泡的实际电功率。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12分)
小明做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为4.5V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。(1)他在连接电路之前,发现电流表指针如图(A)所示,则接下来的操作是______。(2)如图(B)是小明连接的实物电路,图中只有一根导线错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线。(3)小明排出故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______端滑动(选填“左”或“右”);(4)小明移动滑片P分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图(C)所示的U?I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是______Ω。(5)小明对图(C)所画的图象产生的困惑,根据欧姆定律,在电阻不变时,电流与电压成正比,所连成的线应是一条直线,而实际却不是这样,请你替小明解释以下,你的解释是:______。
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.(1)电流表的量程应选0--______A。(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(3)闭合开关前,图1中滑动变阻器的滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端。(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图2所示)为______V。(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I?U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W。(6)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是______(写出一种即可)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、安培是电流的单位,故A错误;B、伏特是电压的单位;故B错误;C、瓦特(W)是电功率的国际单位;故C正确;D、焦耳(J)是功或电能的单位;故D错误;故选:C。物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W。物理学中各个物理量都有自己的国际单位,不要将其单位相互混淆。2.【答案】A
【解析】【分析】电能通过用电器后,可以转化为其他形式的能量。需要从每个用电器的能量转化来分别进行分析。本题考查学生对每种用电器中能量转换现象的理解能力。【解答】解:A、电风扇是将电能转化为机械能和内能。B、电炉是将电能转化为内能。C、电熨斗是将电能转化为内能。D、电水壶是将电能转化为内能。故选:A。3.【答案】D
【解析】解:由题意得:用电器的功率为P=Wt=1.2kW?h1h=1.2kW;四个选项中额定功率接近1.2kW的用电器是空调机。故选:D。根据公式P=Wt,求出正常工作一小时消耗电能最接近1kW?h的用电器的功率,看哪个用电器的额定功率接近即可。本题考查的是电功率的计算公式及其对常见电器功率的认识,生活中要注意多观察。4.【答案】D
【解析】解:A、电流表是测电路电流的仪表,不符合题意;B、电压表是测电压的仪表,不符合题意;C、测电笔是来辨别火线、零线的,不符合题意;D、电度表是测量电路消耗电能的仪表,符合题意;故选:D。根据对各测量工具的作用进行选择。本题考查电学常用测量工具的作用,是一道基础题。5.【答案】D
【解析】解:A、甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法,故A错误。B、甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,故B错误;C、乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;D、乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故D正确;故选:D。由焦耳定律Q=I2Rt可知,Q与I、R及t有关,故应采用控制变量法进行分析。本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握,突出运用知识解决实际问题的能力,综合性强。6.【答案】D
【解析】解:A.电风扇的工作原理是利用电流的磁效应,故A不正确;B.电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器,故B不正确;CD.因2500r/kW?h表示转盘转1圈,电路中消耗12500kW?h的电能,所以,电能表转盘转了5r消耗的电能:W=52500kW?h=0.002kW?h,故C不正确;电风扇的实际功率:P=Wt=0.002kW?h723600h=0.1kW=100W,故D正确。故选:D。(1)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应;(2)用电器消耗电能的多少用电能表测量;(3)2500r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能,转盘转2500圈,或者表示转盘转1圈,电路中消耗12500kW?h的电能,据此求出电能表转盘转了5r消耗的电能,再根据P=Wt求出电风扇的实际功率。本题考查了电流的磁效应和电能表的作用以及电功、电功率的计算,明白电能表参数的含义是关键。7.【答案】D
【解析】解:A、“220V”表示电能表应该在220V的电路中使用。故A说法正确。B、“20A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安。故B说法正确。C、50Hz是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用。故C说法正确。D、“2500r/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转2500r,或者表示电能表每转1r,电路中消耗12500kW?h的电能,而不是用电器每小时电能表的转盘转2500转,故D错误。故选:D。根据电能表各参数的意义,对各个选项逐一分析即可。掌握电能表各参数的含义,并且由额定电压和标定电流可以求出电能表允许接入的最大功率,利用“2500r/kW?h”还可以计算用电器消耗的电能以及功率等。8.【答案】B
【解析】解:A、电热毯是将电能转化为内能的用电器。B、电风扇是将电能转化为机械能和内能的用电器。C、电饭锅是将电能转化为内能的用电器。D、电熨斗是将电能转化为内能的用电器。故选:B。电热器是将电能转化为内能的用电器。根据各个选项中用电器的能量转化,分别进行分析。本题考查学生对电能转化本质的理解情况。9.【答案】D
【解析】解:A、电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应。故A错误。B、电话机的听筒里面有一个电磁铁,所以是利用了电流的磁效应。故B错误;C、电视机的散热窗是为了防止电流的热效应而设计的,不是利用电流的热效应工作的,故C错误;D、电饭锅是利用电流的热效应而加热食物的,故D正确;故选:D。解答本题应掌握:(1)电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应。(2)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应。(3)电流流过导体时导体发生化学变化,这种现象是电流的化学效应。本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化。是一道基础题。10.【答案】B
【解析】解:(1)由灯泡L1的铭牌“6V?3W”可知灯泡L1的额定电压U1=6V,额定功率P1=3W,∵P=UI,∴灯泡L1的额定电流I1=P1U1=3W6V=0.5A;(2)灯泡L2两端的电压U2=I1R2=0.5A×4Ω=2V,电路两端的电压U=U1+U2=6V+2V=8V;灯泡L2的功率P2=I12R2=(0.5A)2×4Ω=1W。故选:B。(1)由灯泡L1的铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率,由功率公式的变形公式可求出灯泡的额定电流;(2)由U=IR可求出灯泡L2两端的电压,由串联电路的特点可求出电路两端的电压,由P=I2R可求出灯泡L2的额定功率。本题考查了由灯泡铭牌获取信息的能力、功率公式及其变形公式的应用、串联电路的特点等内容,是一道基础题;灵活应用功率公式及其变形公式、串联电路的特点是解题的关键。11.【答案】B
【解析】解:由W=Pt可得,1度电可使40瓦的电灯正常发光的时间:t=WP=1kW?h40×10?4kW=25h。故选:B。电灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出度电能可使40瓦的电灯正常发光的时间。本题考查了电功率公式的灵活应用,关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等,同时注意1度=1kW?h。12.【答案】A
【解析】解:(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压为2.5V,因为P=UI,所以电流表的读数I=PU=0.5W2.5V=0.2A,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡两端的电压为2.5V,电源电压为5V,所以变阻器两端电压为U滑=5V?2.5V=2.5V,故A错误;(2)因为I=UR,所以滑动变阻器连入电路中的电阻R=U滑I=2.5V0.2A=12.5Ω,故B正确;(3)根据上面分析可知,灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,通电时间相等,电流相等,根据W=UIt可知,电流对L和R所做的功相等,故C正确;(4)灯泡和滑动变阻器串联,各处的电流相等,根据P=UI可知,灯泡和滑动变阻器消耗的总电功率为P=UI=5V×0.2A=1W,故D正确。故选:A。(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压,根据P=UI求出灯泡中的电流,即为电流表的示数;根据串联电路的分压特点,求出滑动变阻器两端的电压;(2)根据I=UR求出滑动变阻器连入电路的电阻值;(3)串联电路中各处的电流都相等,根据W=UIt分析判断;(4)知道电流和电源电压,根据P=UI分析出答案。此题主要考查的是学生对串联电路电流、电压特点和欧姆定律、电功、电功率计算公式的理解和掌握,综合性很强,但难度不大。13.【答案】2018.5 ? 19 ? 3.2
【解析】解:(1)电能表最右一位是小数位,单位是kW?h,由图可知,电能表的示数是2018.5kW?h。(2)由图可知温度计的示数从上到下示数减小,所以此时的温度为0℃以上,温度计的分度值是1℃,由测温液面位置可读出温度计的示数是19℃。(3)图中弹簧测力计的一个大格表示1N,里面有5个小格,因此它的分度值为0.2N.因此它的读数为3.2N。故答案为:(1)2018.5;(2)19;(3)3.2。(1)温度计的读数方法:先明确是零上还是零下,再明确量程和最小刻度值,读数时从绝对值小的地方向绝对值大的地方去读。(2)电能表的读数:要明确电能表最后一位是小数位,单位是KW?h,由表盘可直接读出电能表的示数。(3)弹簧测力计的读法:先明确量程和分度度值再确定指针的位置。本题考查了弹簧测力计、电能表、温度计的读数,使用任何测量工具读数时,都要明确0刻度线、量程和分度值。14.【答案】60
【解析】解:导体消耗的功率为P=UI=6V×1A=6W,∵P=Wt,∴电流做的功为W=Pt=6W×10s=60J。故答案为:60。已知导体两端电压和通过的电流,可以得到导体消耗的功率;已知导体消耗的功率和通电时间,利用公式W=Pt得到电流做的功。电流通过导体做功的过程,本质是将电能转化为其它形式的能量的过程。15.【答案】2.5 ? 7.5
【解析】解:由P=UI可知,额定电压:U1=P1I1=6W1A=6V,U2=P2I2=6W2A=3V,由I=UR可知,灯泡电阻:R1=U1I1=6V1A=6Ω,R2=U2I2=3V2A=1.5Ω,两灯泡并联,所加最大电压:U=U2=3V,通过干路的电流:I=UR1+UR2=3V6Ω+3V1.5Ω=2.5A,两灯消耗的实际总功率:P=UI=3V×2.5A=7.5W。故答案为:2.5;7.5。由电功率公式可以求出灯泡的额定电压,由欧姆定律求出灯泡电阻;并联电压相等,并联电压应等于较小的额定电压,应用并联电路特点与欧姆定律求出干路电流,然后应用电功率公式求出消耗的实际总功率。本题考查了求干路电流、电路总功率问题,应用电功率公式、欧姆定律与并联电路特点即可解题,要注意并联电压应该等于灯泡较小的额定电压。16.【答案】10 ? 10
【解析】解:(1)由P=Wt可得,1s电流做的功W=10W×1s=10J;(2)电视机平均每天的待机时间以10h计算,那么在待机状态下100天消耗的电能由P=Wt可得,W'=Pt'=0.01kW×10h×100=10kW?h;故答案为:10;10。已知待机功率及通电时间,由P=Wt可求出电流做的功,然后可求得100天消耗的电能。本题考查了求电流做的功,是一道基础题;掌握功率的变形公式W=Pt是正确解题的关键。17.【答案】3.6×105 ? 1000 ? 200
【解析】解:“3200imp/(kW?h)”表示每消耗1?kW?h的电,指示灯闪烁3200次。闪烁320次,消耗电能W=13200kW?h×320=0.1kW?h=0.1×3.6×106J;电热器的实际电功率P=Wt=0.1kW?h110h=1kW=1000W;根据P=U2R,电热器的电阻R=U额2P额=(220V)21210W=40Ω,所以电热器的实际电压U实=PR=1000W×40Ω=200V。故答案为:3.6×105;1000;200。3200imp/(kW?h)表示每消耗1kW?h的电能,指示灯闪烁3200次;从而可求闪烁320次消耗的电能;根据公式P=Wt可求电功率。根据P=U2R,已知额定电压和额定功率算出电热器电阻,从而求得实际电压。本题考查电能表的参数的物理意义和电功率的计算,要能灵活运用公式及其变形公式,关键是对电能表的各个参数的物理意义的正确理解。解题过程中还要注意单位的换算。18.【答案】2200 ? 17000
【解析】解:(1)电动机的额定功率:P=UI=220V×10A=2200W;(2)电动机正常工作10s消耗的电能:W电=UIt=220V×10A×10s=22000J,产生的热量:Q热=I2Rt=(10A)2×5Ω×10s=5000J,电能转化为的机械能:W机=W电?Q热=22000J?5000J=17000J。故答案为:2200;17000。(1)知道电动机的额定电压和正常工作时的电流,根据P=UI求出额定功率;(2)根据W=UIt求出电动机正常工作10s消耗电能,根据Q=I2Rt求出产生的热量,消耗的电能减去产生的热量即为电能转化为的机械能。了解电流通过电动机做功特点(消耗的电能大多数转化为机械能,少部分转化为内能)、利用好焦耳定律是本题的关键。19.【答案】0.6 ? 18 ? 10
【解析】解:通过该导体的电流I=Qt=3C5s=0.6A,电流做功W=QU=3C×6V=18J,由I=UR可得,导体的电阻R=UI=6V0.6A=10Ω。故答案为:0.6;18;10。已知电荷量和通过的时间,根据公式I=Qt可求通过该导体的电流。已知电荷量和导体两端的电压,根据公式W=QU可求电流做的功。当导体两端电压为3伏时,通过该导体的电流为0.2安,根据公式R=UI可求电阻。本题考查电量、电流做功、电阻的计算,关键是公式及其变形的应用,还要知道影响电阻大小的因素是导体的长度、横截面积、温度还有材料,与电流和电压的大小无关。20.【答案】灯泡断路 ? 0.26 ? 0.56 ? 不能 ? 2 ? 2.5 ? 1 ?2.5V×(U?2.5V)R0
【解析】解:(1)灯泡正常发光时的电流为0.3A,所以电流表选择0~0.6A的量程,开关、灯泡、电流表串联接入电路,电路图如图所示: (2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路有断路;电压表有示数,说明在电压表两接线柱与电源相连,故电路故障为灯泡断路。(3)由图知,电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.26A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;(4)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。(5)①闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为U?2.5V,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流:I=U?2.5VR0;③灯泡额定功率的表达式:P额=2.5V×(U?2.5V)R0。故答案为:(2)灯泡断路;(3)0.26;0.65;(4)不能;(5)2;2.5;1;2.5V×(U?2.5V)R0。(1)根据灯泡的额定电流确定电流表的量程,把开关、灯泡、电流表串联接入电路,注意滑动变阻器的接法。(2)电压表有示数,说明与电压表两接线柱连接的电路是通路,电流表无示数,说明电路断路,从而判断出故障的可能原因。(3)确定电流表的量程、最小分度值,由图读出电流表的示数;根据公式P=UI求出小灯泡的功率;(4)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。(5)当灯泡两端电压等于额定电压时,灯泡正常发光,因此先让电压表测量灯泡两端电压,使灯泡正常发光,然后测量出灯泡和定值电阻两端的电压,再结合串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,最后根据P=UI表示出灯泡的额定功率。本题考查了实物电路的连接、故障分析、电流表读数、额定功率的计算以及实验步骤的设计等问题;(5)有一定的难度,要根据测量小灯泡功率的原理以及串联电路的特点完成实验步骤。21.【答案】3 ? B ? 2.5 ? 0.625 ? 不能,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,灯泡电阻不是定值
【解析】解:(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选择0~3V量程,连接电路时,图中导线a端应与电压表上标有数字“3”的接线柱相连。(2)为保护电路安全,闭合开关前,应将滑片P置于B端。(3)若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片P,使电压表的示数等于灯泡额定电压2.5V,时记下电流表的示数。(4)由图乙所示图象可知,灯泡额定电压对应的电流为0.25A,小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。(5)探究电流与电压的关系应控制电阻阻值不变,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,灯泡电阻不是定值,因此不能采用图甲电路探究电流与电压的关系。故答案为:(1)3;(2)B;(3)2.5;(4)0.625;(5)不能,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,灯泡电阻不是定值。(1)根据灯泡额定电压选择电压表量程。(2)为保护电路安全,闭合开关前滑片应置于阻值最大处。(3)当灯泡两端电压等于灯泡额定电压时,灯泡实际功率等于额定功率。(4)由图示图象求出灯泡对应的额定电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率。(5)灯泡电阻受温度影响,据此分析答题。本题考查了电压表量程的选择、实验注意事项、求灯泡额定功率、影响灯泡电阻的因素;探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变。22.【答案】B ? A
【解析】解:(1)送冷风时,只有电动机工作,送热风时电动机和电热丝都工作,开关放在B位置,电动机接入电路,电热丝断路,送冷风,故选B;(2)电吹风在额定电压下工作,送冷风时,只有电动机工作,电动机的额定功率为120W,通电5min电流做的功W=P1t=120W×5×60s=36000J;(3)开关放在A位置,电动机和电热丝并联,送热风,电热丝发热功率为P2=P?P1=560W?120W=440W,则由P=UI得:I=PU=440W220V=2A;由P=U2R得:使用电热丝的电阻R=U2P=(220V)2440W=110Ω。答:(1)B;A;(2)通电5min消耗电能为36000J;(3)通过电热丝R的电流为2A,电热丝电阻为110Ω。(1)送冷风时,只有电动机工作,送热风时电动机和电热丝都工作;(2)送冷风时,电动机的额定功率和通电时间已知,根据W=Pt可求电流做的功;(3)电动机额定功率已知,还知道送热风时电路消耗的总功率,可求电热丝做功的功率,电热丝两端的电压等于电源电压,根据P=UI求电流,根据R=U2P可得电热丝电阻。本题考查电功、电阻的计算,关键是电路的分析,要知道开关处于不同位置时电吹风中元件的连接方式以及电吹风的档位。23.【答案】解:(1)由题知,电源电压U=6V,当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,则UL=U=6V,PL=P额=3W,由P=UI可得小灯泡的额定电流:IL=PLUL=3W6V=0.5A;由P=U2R得,灯丝电阻:RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω;(2)小灯泡正常发光时,PL=P额=3W,10min电流通过小灯泡做的功:WL=PLt=3W×10×60s=1800J;(3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,电路中电流:I'=URL+R=6V12Ω+8Ω=0.3A,电阻R的功率:PR=(I')2R=(0.3A)2×8Ω=0.72W。答:(1)小灯泡的额定电流是0.5A,灯丝的电阻是12Ω;(2)小灯泡正常发光10min,电流通过小灯泡做的功是1800J;(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是0.72W。
【解析】(1)当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,利用P=UI求小灯泡的额定电流,再利用P=U2R求灯丝电阻;(2)小灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,利用W=Pt求5min电流通过小灯泡做的功;(3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,先利用欧姆定律求电路中电流,再利用P=I2R求电阻R的功率。本题考查了欧姆定律、电功率公式的应用,分析电路图得出开关S接“1”、“2”时的电路组成及连接方式是关键。24.【答案】解:由甲电路图可知,R0与灯泡并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压。(1)由P=UI=U2R可得,小灯泡正常发光时的电阻:RL=U额2P额=(6V)21.2W=30Ω;(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,当电压表示数为1V时,通过定值电阻的电流:I0=UR0=1V20Ω=0.05A,由图乙可知,干路电流I=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过小灯泡的电流:IL=I?I0=0.3A?0.05A=0.25A;(3)调节电源电压,当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,由图象可知,当电压表的示数即电源的电压U'=2V,干路电流表的示数为0.4A时符合,此时通过R0的电流:I0'=U'R0=2V20Ω=0.1A,此时通过灯泡的电流:IL'=I'?I0'=0.4A?0.1A=0.3A,小灯泡的实际电功率:PL=U'IL=2V×0.3A=0.6W。答:(1)灯泡正常发光对的电阻为30Ω;(2)当电压表示数为1V时,通过小灯泡的电流为0.25A;(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,小灯泡的实际电功率为0.6W。
【解析】由甲电路图可知,R0与灯泡L并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压。(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=U2R求出灯泡正常发光时的电阻;(2)当电压表示数为1V时,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R0的电流,根据图象读出干路电流,利用并联电路的电流特点求出通过小灯泡的电流;(3)调节电源电压,小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,根据图象读出符合题意的电流和电压,根据欧姆定律求出通过R0的电流,利用并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,根据P=UI求出小灯泡的实际电功率。本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。25.【答案】指针调到0刻度 ? 右 ? 0.5 ? 10 ? 灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】解:(1)发现电流表指针如图(A)所示,这说明电流表没有调零,接下来的操作是将指针调到0刻度;(2)电压表应并联到灯泡的两端,电流表应串联接入电路中,如图所示: (3)电压表示数为2.2V<2.5V;要测量小灯泡的额定功率,需增大小灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端电压,根据串联电路分压的规律可知,需减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右端移动;(4)由图可知,小灯泡在正常发光时的电流为0.2A,则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,通过小灯泡的电流为0.15A,小灯泡的电阻为:;(5)当灯泡两端电压变大时,灯泡的实际功率变大,灯丝的温度升高,所以灯丝的电阻值发生改变。故答案为:(1)指针调到0刻度;(2)如图;(3)右;(4)0.5;10;(5)灯丝电阻随温度的升高而增大。(1)电流表使用之前要调零;(2)根据电压表和电流表的连接方式分析;(3)电压表示数小于灯泡额定电压,为使灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,增大灯泡电压,根据电路图确定滑片的移动方向;(4)根据图象,找出小灯泡额定电压下的电流,根据P=UI求出额定功率;根据电压和电流,利用欧姆定律公式求出电阻。(5)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析。本题考查了实物连接、滑动变阻器的正确使用以及额定功率的计算,是一道基础题。26.【答案】0.6 ? A ? 2.2 ? 0.5 ? 灯泡断路
【解析】解:(1)灯泡正常发光时的电流大约为:I=UR=2.5V10Ω=0.25A,所以电流表应选择0~0.6A的量程;(2)电流表与灯泡串联,并选择0~0.6A的量程,如图所示:;(3)滑动变阻器下面接的是右边的B接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最左端的A处;(4)由图2知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以示数为2.2V;(5)由图象知,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数为0.2A,所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;(6)闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,则说明电路某处发生了断路现象,电压表有示数,则说明与电压表并联的灯泡断路。故答案为:(1)0.6;(2)如上图;(3)A;(4)2.2;(5)0.5;(6)灯泡断路。(1)根据公式I=UR求出小灯泡正常发光时的大约电流值,确定电流表的量程;(2)掌握电流表的连接,注意其量程和正负接线柱的接法;(3)闭合开关前,需将滑片移至最大阻值处;(4)确定电压表的量程和分度值读出电压表的示数;(5)根据根据图象确定电压为2.5V时电流表的示数,根据P=UI计算出电功率的值;(6)灯泡始终不亮,则不是实际功率造成的,电流表无示数,则说明电路断路,电压表有示数,则是与电压表并联的电路处断路。此题是测量小灯泡电功率的实验,考查了电流表的连接方法、电路故障的分析、滑动变阻器的使用及对U?I图象的分析,同时考查额定功率的计算,关键是通过图象确定额定电压下的电流值。