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浙教版九年级(上)科学—3.6电能同步练习(B卷)
一.选择题(共15小题)
1.下列家用电器正常工作1h耗电最接近1kW?h的是( )
A.空调机
B.电视机
C.电冰箱
D.节能灯
2.智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是( )
A.增大了手机的电流
B.减小了手机的功率
C.减小了手机电路的电阻
D.增大了手机的功率
3.关于电功、电功率的下列说法正确的是( )
A.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
B.用电器的电功率越大,做功就越快
C.用电器的电功率越大,消耗的电能越多
D.用电器的额定功率越大,消耗电能就越快
4.甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V
40W”、“110V
40W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能( )
A.甲灯的多
B.乙灯的多
C.一样多
D.不能确定
5.额定电压相同的电热水壶甲、乙。额定功率分别为1600W、1000W,它们都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内两个电热水壶消耗的电能一样多
6.将规格为“3.8V
0.3A”的小灯泡L1和规格为“2.5V
0.3A”的小灯泡L2串联,接在3V的电源上,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列判断正确的是( )
A.两只灯泡都正常发光
B.L1的电阻小于的L2电阻
C.L1的实际功率比L2的实际功率大
D.两只灯泡实际功率相等
7.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲灯灯丝比乙灯灯丝粗
B.两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C.两灯并联后,接在110V电路中,两灯一样亮
D.两灯串联后,接在110V电路中,甲灯比乙灯亮
第7题
第8题
第9题
第10题
8.如图所示,电源电压为12V,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率是( )
A.2W
B.3W
C.4W
D.8W
9.11月初小明家中的电能表示数为
,电能表的12月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家11月初至12月初消耗的电能是1200kW?h
C.小明家11月初至12月初消耗的电能是110度
D.电能表转盘转过1200转,用电器消耗的电能为3.6×103J
10.如图是电路元件甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.乙为定值电阻
B.当甲两端电压为2V时,R甲=0.2Ω
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,电路的总功率为0.6W
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
11.有两个电路元件A和B,通过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们并联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.9A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A.2.5V
0.8W
B.2.5V
1.0W
C.4.5V
1.0W
D.4.5V
4.05W
第11题
第12题
第13题
12.利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V“字样。如果闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是( )
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因可能是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为2.5V
时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动
D.电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
13.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为5.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为6.25W
B.小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D.电路消耗的最小功率为0.05W
14.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中,不计温度对灯丝电阻的影响,则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图象为( )
15.物理兴趣小组的同学,为了探究滑动变阻器的电流、电压关系,按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后,闭合开关,让滑片P从最右端开始向左滑动,测量滑片到最右端的距离X,同时观察电压表、电流表的示数,记录数据并绘制图象。电压表读数U与X的关系如图乙所示,电流表读数I与X的关系如图丙所示。根据题目信息,以下说法中( )
①由图象可知,电源电压3.0V,滑动变阻器出现了断路故障,且断点位置X=5cm
②滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
④若电流表的量程为0~3A,则此电路的最大功率可达4.5W
A.只有①③正确
B.只有②④正确
C.只有①④正确
D.只有①②④正确
二.填空题(共5小题)
16.小明家的电能表如图所示,家中同时工作的用电器的总功率不能超过
W,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25圈,则它的电功率为
W。
第16题
第18题
第19题
第20题
17.两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时,它们两端的电压之比U1:U2=5:3,它们的电阻之比R1:R2=
,它们的电功率之比P1:P2=
;若将它们并联接在同一电源上,它们两端电流之比I1:I2=
,它们的电功率之比P1:P2=
。
18.如图所示为家用电火锅的电路原理图,通过挡位开关S可以实现高、中、低三挡的转换,已知电阻R1=R2=44Ω,低温挡功率为100W,挡位开关S放在
(填“1、2”“2、3”或“3、4”)为高温挡,R3的阻值为
Ω;高温挡的功率为
W。
19.甲、乙两个元件电流与电压关系如图,甲元件是一个定值电阻且阻值大小为
Ω;若将甲、乙元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.3A时,甲、乙元件消耗的总功率为
W;若甲、乙元件并联后,接到12V的电压下,干路电流为
A。
20.为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置,装置中的探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动,R1=10Ω,若电源电压恒为6V,R2最大阻值为20Ω。则该电路工作时的功率范围为
W;该装置利用了流体流速越大
的原理,现要求:当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大,请对该装置提出一条合理的改进措施:
。
三.实验探究题(共2小题)
21.为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
(1)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是
。(选填“R1”或“R2”)
(2)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮)
(3)当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向
移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是
W。
(4)根据收集到的实验数据,同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,你认为其主要原因是
。
22.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒为3V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)以画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(要求:滑片向左移动时小灯泡变亮)
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是
;
(3)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为
W;
(4)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是
;
(5)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,也顺利的完成了实验:
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1,则I1=
A;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=
。(用U额、I1、I2表示)
四.计算题(共2小题)
23.如图甲所示是家用保温式电饭锅,如图乙所示是该电饭锅的电路原理图,S是手动、温控一体开关必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到103℃以上时,会自动弹起、断开进入保温状态。已知R2=202Ω,电饭锅的额定加热功率为1210W。
(1)开关S断开时,电饭锅处于
(选“加热”或“保温”)状态。
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?
24.连续阴雨,空气潮湿,能见度低,为保证师生安全,学校科学兴趣小组的同学们设计了如图甲所示的模拟电路,能实现湿度达到一定程度,警示灯发光;湿度越大,警示灯越亮。为了提高警示效果,警示灯还能不断闪烁。(提示:电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变)
(1)根据设计要求,应选择图乙中的
(选填“R1”或“R2”)湿敏电阻。
(2)闭合开关,警示灯发光,同时衔铁被吸下来,此时串联在图甲电路中
(选择“A”或“B”)位置的湿敏电阻被短路,警示灯变得更亮。
(3)已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V
3W”,当空气湿度为80%时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率是多少?
(4)若上述警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光,那么可以采取什么方法使其恢复正常。(至少给出两种)
浙教版九年级(上)科学—3.6电能同步练习(B卷)
参考答案
一.选择题(共15小题)
1-5:ABBCB
6-10:CDCCC
11-15:BCCAD
二.填空题(共5小题)
16.2200;40。
17.5:3;
5:3;
3:5;
3:5.
18.1、2;440;2200。
19.60;9;0.5。
20.1.2~3.6;压强越小;将电压表接在定值电阻R1的两端。
三.实验探究题(共2小题)
21.(1)R2;
(2)如图所示;
(3)0.65;(4)灯的电阻随温度的升高而变大。
22.(1)如上所示;
(2)没有将电流表的指针调零;(3)0.625;(4)灯丝电阻随着温度的升高而增大;(5)①0.25;②U额(I2﹣I1)。
四.计算题(共2小题)
23.(1)保温;
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是5.5A;
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是200W。
24.(1)R2;(2)B;(3)0.75W;(4)减小电源电压;减少电磁铁的线圈匝数;在电路中串联一个电阻。
试题解析
一.选择题(共15小题)
1.【解答】解:
家用电器正常工作1h消耗的电能最接近于1kW?h,则此用电器的功率P===1kW=1000W。
A.空调机的功率约为1000W,故A符合题意;
B.电视机的功率约为150W,故B不符合题意;
C.冰箱的功率约为100W,故C不符合题意;
D.节能灯的功率约为10W,故D不符合题意。
故选:A。
2.【解答】解:
手机电池储存的电能是一定的,由公式W=Pt知,要延长手机工作时间,需要减小输出功率,而手机工作电压是不变的,由P=UI知,在省电模式下,应减小电池的输出电流,故B符合题意、AD不符合题意;
如果电子线路电阻变小,输出电压不变的情况下,由P=知,输出功率变大,反而耗电,故C不符合题意;
故选:B。
3.【解答】解:A、电流做的过程就是电能转化为其他形式能的过程,不是都转化为内能,故A错误;
B、电功率反映了电流做功的快慢程度,用电器的电功率越大,做功就越快,故B正确;
C、根据公式W=Pt可知,电流做功多少,与电功率大小和通电时间有关,所以电功率大的用电器不一定比电功率小的用电器做的功多,故C错误;
D、额定功率是指用电器在额定电压下的功率,用电器的额定功率越大,消耗电能不一定就越快,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率,
由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,
则它们正常发光时的实际功率P相等,
由W=Pt可知,在相等时间t内它们消耗的电能相等。
故选:C。
5.【解答】解:
A.甲和乙两电热水壶的额定电压相等,则正常工作时它们两端的电压相等,故A错误;
B.电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,甲的额定功率较大,其正常工作时的实际功率较大;因电功率是表示电流做功快慢的物理量,所以电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;
C.两电热水壶正常工作时的电压相等,实际功率不同,由P=UI的变形式I=可知,通过的电流不相等,故C错误;
D.时间相同,额定功率不变,在正常工作时,根据W=Pt可知,消耗的电能是不同的,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:A、已知小灯泡L1的额定电压为3.8V,小灯泡L2的额定电压为2.5V,将两灯泡串联接在3V的电源上,根据串联分压的特点可知,两只灯泡都没有在额定电压下工作,所以都不能正常发光,故A错误。
B、由两灯的铭牌可知,两灯的额定电流相同,灯泡L1的额定电压较大,根据R=可知:R1>R2,故B错误;
CD、因为串联电路中电流处处相等,由P=I2R可知,灯泡L2的实际功率小于灯泡L1的实际功率,故C正确、D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、根据公式P=可知,额定电压相同,额定功率大的电阻小,故甲灯的电阻大于乙灯的电阻,在长度和材料相同的情况下,甲的电阻大,则甲的横截面积小,故A错误;
B、由公式W=Pt可知,消耗电能的多少与功率和通电时间有关,两灯都正常发光时,不知其通电时间关系,不能确定二者消耗电能的关系,故B错误;
C、灯泡的亮度是由实际功率决定的,两灯泡并联,电压相同,甲的电阻大于乙的电阻,由P=可知,甲的实际功率小,乙亮,故C错误。
D、灯泡的亮度是由实际功率决定的,两灯泡串联,电流相同,甲的电阻大于乙的电阻,由P=I2R可知,甲的实际功率大,甲亮,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:由电路图可知,灯泡L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,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,当小灯泡正常发光时,其两端的电压:
UL=U﹣UR=12V﹣4V=8V,
则小灯泡的额定功率:
PL=ULI=8V×0.5A=4W。
故选:C。
9.【解答】解:A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
BC、12月初的示数1342.8kW?h,11月初小明家中的电能表示数1232.8kW?h,故小明家11月初至12月初消耗的电能是W=1342.8﹣1232.8=110kW?h=110度,故B错误,C正确;
D、电能表的转盘转1200转消耗的电能为:W=kW?h=1kW?h=3.6×106J,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:
A.由I﹣U图象可知,元件乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙不是定值电阻,故A错误;
B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,由I=可得,R甲===5Ω,故B错误;
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,由图象可知,两元件两端的电压分别为U甲=1V、U乙=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
则电路的总功率:P=UI=3V×0.2A=0.6W,故C正确;
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,它们两端的电压均为2V,
由图象可知,此时通过的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I′=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:
由图乙电路图可知,两元件并联,电流表测量干路中电流。
(1)由图甲所示图象可知,电压为2.5V时,通过元件A、B的电流分别为IA=0.5A、IB=0.4A,
则电流表示数:
I=IA+IB=0.5A+0.4A=0.9A,则电源电压为2.5V;
(2)元件B的功率为:PB=UIB=2.5V×0.4A=1.0W,
只有B正确,ACD错误。
故选:B。
12.【解答】解:
A、无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,则电路可能断路;电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,原因是小灯泡断路,故A正确;
B、无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,则电路的电流很小,变阻器没有了变阻的作用,故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确;
C、灯在额定电压下正常发光,示数为2.5V小于灯的额定电压3.8V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,故C错误;
D、电压表无示数,小灯泡不亮,若电流表有示数,可能是小灯泡短路;若电流表无示数,则可能整个电路断路,故D正确。
故选:C。
13.【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知,小灯泡的额定电流IL=0.4A,则小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W,故A错误;
B.灯泡正常发光时的电压为2.5V,通过的电流为0.4A,由I=可得,小灯泡正常工作时的电阻RL===6.25Ω,故B错误;
C.滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,由图乙可知,UL′=0.5V,I=0.1A,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压UR=U﹣UL′=5.5V﹣0.5V=5V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R===50Ω,故C正确;
D.当电路中的电流最小时,电路消耗的总功率最小,则电路消耗的最小功率:
P小=UI=5.5V×0.1A=0.55W,故D错误。
故选:C。
14.【解答】解:滑动变阻器R和灯L串联接入电路,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,
设电压表示数为U,电源电压为U′,
由串联电路电压的规律及欧姆定律,灯的电流即电路的电流:
I=,
则电路的总功率:
P=U′I=U′×=﹣×U,
因上式中,U′和RL均为定值,故电路的总功率随电压表示数变化的一次减函数关系式,只有A正确。
故选:A。
15.【解答】解:(1)由图1可知:滑动变阻器与R0串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流;
当滑动变阻器的电阻丝有断点时,电压表测量电源电压,
由图乙可知,当X<5cm时,电压表示数保持3.0V不变,则电源电压为3.0V;断点处离变阻器最右端5cm,故①正确;
(2)由I=可得,
当X=5cm时,滑动变阻器接入电路中的电阻R1===18Ω,
当X=10cm时,电压表示数U2=2.4V,电流表示数I2=0.3A,则R2===8Ω,
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R=R1﹣R2=18Ω﹣8Ω=10Ω,
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω,故②正确;
(3)该滑动变阻器没有断路时的总电阻值:R总=R1+5cm×2Ω/cm=18Ω+10Ω=28Ω,故③错误;
(4)当X=5cm时,由乙、丙图可知,电压表示数U1=2.7V,电流表示数I1=0.15A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:U01=U﹣U1=3.0V﹣2.7V=0.3V,
由I=可得,电阻R0的阻值:
R0===2Ω;
当滑动变阻器滑片P在最左端,接入电路的电阻为零,电路中只有R0连入电路,此时电路中的电流最大,功率最大,
电路中的最大电流:I最大===1.5A<3A,没有超过电流表的量程;
则此电路的最大功率:P最大===4.5W,故④正确。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
16.【解答】解:(1)电能表上的参数可知:工作电压220V,标定电流10A,
则允许的最大功率:P=UI=220V×10A=2200W。
(2)转盘转25r时电灯消耗的电能为:W==0.01kW?h=3.6×104J;
电灯的工作时间t=15min=15×60s=900s,
电灯的功率:P===40W。
故答案为:2200;40。
17.【解答】解:(1)两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时,
因串联电路中各处的电流相等,且定值电阻两端的电压之比U1:U2=5:3,
所以,由I=可得,两定值电阻的阻值之比===,
由P=UI可得,两定值电阻的电功率之比===;
(2)若将它们并联接在同一电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两定值电阻的电流之比===,
由P=UI可得,两定值电阻的电功率之比===。
故答案为:5:3;
5:3;
3:5;
3:5.
18.【解答】解:
(1)由图知,档位开关S放在1、2时,R3被短路,R1、R2并联,则电路中总电阻最小,则由P=可知电路的总功率最大;所以为高温挡;
挡位开关S放在3、4时,R2、R3串联,则电路中总电阻最大,则由P=可知电路的总功率最小;所以为低温挡;
挡位开关S放在2、3时,电路中只有R2连入电路,电流较大,此时为中温挡;
(2)根据P=可得低温挡时的总电阻为:
R串===484Ω;
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以R3的阻值:
R3=R串﹣R2=484Ω﹣44Ω=440Ω;
(3)高温挡时R1、R2并联,则总电阻为:R并===22Ω;
高温挡的功率:P高===2200W。
故答案为:1、2;440;2200。
19.【解答】解:(1)分析图象可知,通过元件甲的电流与它两端电压的关系是正比例函数,则甲为定值电阻;
当U甲=18V时,I甲=0.3A,由I=可得:R甲===60Ω;
(2)将甲、乙两元件串联在电路中,当电路中的电流为0.3时,因串联电路中各处的电流相等,所以通过两元件的电流相等,
由图象可知两元件两端的电压:U甲=18V,U乙=12V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则甲乙两元件两端的总电压:U=U甲+U乙=18V+12V=30V,
甲、乙元件消耗的总功率:P=UI=30V×0.3A=9W;
(3)将甲、乙两元件并联接到12V的电路两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两元件两端的电压均为12V,
由图象可知通过两元件的电流分别为I甲=0.2A,I乙=0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I=I甲+I乙=0.2A+0.3A=0.5A。
故答案为:60;9;0.5。
20.【解答】解:(1)变阻器与定值电阻串联,电压表测变阻器的电压,R1=10Ω,若电源电压恒为6V,R2最大阻值为20Ω
当滑片移动到最上端时,电路的电阻最小为10Ω,电路的最大功率:
P1===3.6W;
当滑片移动最下端时,两电阻串联,电路的最大电阻为:
R=R1+R滑2=10Ω+20Ω=30Ω;
电路的最小功率:
P2===1.2W,
故电路工作时的功率范围为1.2~3.6W;
(2)该装置利用了流体流速越大压强越小的原理;
(3)当风吹过探头时,风速越大,压强越小,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻越小,由分压原理可知变阻器的电压越小,根据串联电路电压的规律,定值电阻R1的两端越大,题中要求电压表的示数越大,故应将电压表接在定值电阻R1的两端。
故答案为:1.2~3.6;压强越小;将电压表接在定值电阻R1的两端。
三.实验探究题(共2小题)
21.【解答】解:(1)标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为6V﹣2.5V=3.5V,由分压原理,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为:×10Ω=14Ω,故选用”20Ω
1A”的R2;
(2)要求滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(3)当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,则对应的电压表现2V刻度处,故此时的电压为2V,灯在额定电压下正常发光,2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,由欧姆定律,这个比值即为灯的电阻,主要原因是灯的电阻随温度的升高而变大。
故答案为:(1)R2;(2)如上所示;(3)0.65;(4)灯的电阻随温度的升高而变大。
22.【解答】解:
(1)因滑片向左移动时小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是:没有将电流表的指针调零;
(3)根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值变大,即灯的电阻,灯的电阻变大原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大;
(5)①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1=0.25A;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,
在①中,电流表测定值电阻的电流,电流表的示数为I1=0.25A,值电阻的电压为2.5V,由并联电路电压的规律,灯的电压为2.5V,灯正常发光;
在②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流:
I额=I2﹣I1,则小灯泡的额定功率:
P额=U额I额=U额(I2﹣I1)。
故答案为:
(1)如上所示;(2)没有将电流表的指针调零;(3)0.625;(4)灯丝电阻随着温度的升高而增大;(5)①0.25;②U额(I2﹣I1)。
四.计算题(共2小题)
23.【解答】解:(1)由电路图可知,开关S断开时电路为R1与R2串联,开关S闭合时电路为R1的简单电路,
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以开关S断开时,电路的总电阻最大,
由P=UI=可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,电饭锅处于保温状态;
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,
由P=UI可得,电路中的电流I===5.5A;
(3)开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于加热状态,
由I=可得,R1===40Ω,
开关S断开时,电路为R1与R2串联,电饭锅处于保温状态,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电饭锅处于保温状态时的功率P保温===200W。
答:(1)保温;
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是5.5A;
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是200W。
24.【解答】解:
(1)由图乙可知:R1的电阻随湿度的增加而增加,R2的电阻随湿度的增加而减小;
由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的R2湿敏电阻,且串联在图甲电路中B位置;
(2)由图乙知,当空气潮湿(湿度大),能见度低时,湿敏电阻的阻值变小,根据I=知,电路的电流增大,电磁铁的磁性变强,将衔铁吸引下来;若湿敏电阻放在B位置时,会被短路,电路的电流突然增大,警示灯一下变得很亮,起到闪烁的作用,而放在A点则不会出现此现象。
(3)由P=知,警示灯的电阻为:RL===12Ω;
由图甲知,当空气湿度为80%时,R2的电阻为12Ω,
在闪烁过程中,电路的最小电流为:I===0.25A;
灯较暗时的实际功率:PL实=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W;
(4)警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光,说明此时的电流较大,衔铁被吸下;要使其恢复正常,这就需要减小电路中的电流,所以可以通过减小电源电压、在电路中串联一个电阻来减小电路中的电流;由于电磁铁的磁性大小与线圈的匝数、电流的大小有关,所以还可以通过减小线圈的匝数来减小电磁铁的吸合力。
故答案为:(1)R2;(2)B;(3)0.75W;(4)减小电源电压;减少电磁铁的线圈匝数;在电路中串联一个电阻。
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精品试卷·第
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