初中物理粤教版九年级上册第十五章15.3怎样使用电器正常工作练习题
一、单选题
下列关于电能的说法正确的是
A.
可以通过电流表把电能直接测量出来
B.
电能的单位是“度”,学名叫做千瓦时
C.
消耗电能越多的用电器,电功率就越大
D.
灯泡的额定功率越大,接入电路时越亮
标有“”“”和“”的三盏灯并联在36V的电路中,则它们持续发光时的亮度
A.
“”最亮
B.
“”最亮
C.
“”最亮
D.
一样亮
把标有“”的和“”的的两个灯泡并联接入电路中,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,则两灯消耗的实际总功率为???
A.
12W
B.
C.
30W
D.
9W
小东同学用如图所示电路,测量额定电压为小灯泡的额定功率,下列说法错误的是
A.
闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.
闭合开关后,小灯泡不发光,可能是小灯泡灯丝断了
C.
当电压表示数为时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.
由实验得知,小灯泡的额定功率越大,小灯泡越亮
如图所示,灯比亮,下列描述错误的是????
A.
的电阻比的电阻大
B.
两端的电压比两端的电压大
C.
通过的电流比的电流大
D.
的实际功率比的实际功率大
甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,则
A.
两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.
两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.
两灯均正常发光时,甲灯消耗电能比乙灯快
D.
两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
将如图甲所示的电热水瓶,接入家庭电路中单独工作时,观察到电能表如图乙的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是
A.
电能表应接在空气开关和用电器之间
B.
该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C.
电热水瓶的实际功率是600W
D.
若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间是串联的
晓彤在复习中做了如下物理实验,下列说法错误的是
A.
图甲,手压笔的两端,只能体验压强与受力面积的关系
B.
图乙,手握铅笔,使铅笔变热,是通过热传递改变铅笔的内能
C.
图丙,用铅笔做成简易密度计漂浮在不同的液体中,密度计受到的浮力相等
D.
图丁,活动环向左移动时灯变亮,灯的实际功率变大,模拟了调光台灯变亮的工作过程
如图甲所示,将一个标有“”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上,闭合开关的瞬间开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况如图乙,利用慢速摄影技术可以观察到前灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程,从第后灯泡稳定发光。下列说法正确的是
A.
灯丝的实际功率一直不变
B.
闭合开关瞬间,灯丝的实际功率最小
C.
灯丝从实际功率逐渐变小
D.
灯丝从逐渐变亮,所以实际功率逐渐变大
把标有“”和“”的两灯泡并联后接入电路中,两灯均能发光下列说法正确的是
A.
两灯的电流一定相等
B.
两灯的电压一定相等
C.
两灯的电功一定相等
D.
两灯的电功率一定相等
二、多选题
甲、乙两盏电灯并联在电路中,都能正常工作,且甲灯比乙灯亮,则
A.
甲灯电阻比乙灯大
B.
通过甲灯的电流比乙灯的大
C.
甲灯的额定功率比乙灯大
D.
甲灯的实际功率比乙灯大
,两盏电灯的额定电压相同,均为U,额定功率,把它们接入电源电压恒为U的电路中,设灯丝电阻不变,下列说法中正确的是
A.
两灯并联使用时,实际功率
B.
两灯串联使用时,实际功
C.
串联时两灯消耗的总功率
D.
并联时两灯消耗的总功率
灯和分别标有“”“和“”的字样,下列说法正确的是
A.
若两灯都能正常发光,则灯较亮
B.
相同时间内,灯一定比灯消耗电能多
C.
将灯接入电路中,灯丝热得发光,而与其相连的导线却不热,主要是因为灯丝和导线的电阻不同
D.
将两灯串联接入电路中,则灯两端电压大于灯两端电压
下列说法中正确的是
A.
导体的电阻与其两端的电压无关
B.
电功率大的用电器产生的热量多
C.
电灯正常发光时,额定功率小的可能更亮
D.
电流做功越快的用电器,其电功率一定越大
三、填空题
将标有“”的灯泡接在200V的电路中,灯泡消耗的实际功率______额定功率选填“大于”、“等于”或“小于”;如果该灯泡正常发光5h,将会消耗__________的电能.
学校的路灯经常烧坏,更换十分不便,电工师傅用“挑担灯解决了这个问题,即将“220V?100W”和“220V?60W”的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路。上述两盏灯相比较,灯丝较粗的是______灯,两灯工作时,较亮的是______灯。填“甲”或“乙”
分别标有“”“”字样的甲、乙两盏白炽灯,当它们正常发光时,通过它们的电流______,两灯的阻值______,两灯消耗的实际功率______选填“”“”或“”
一只标有“”字样的白炽灯泡,灯丝的电阻是_______。若灯泡两端电压减小,灯泡的亮度将__________选填“变亮”、“变暗”或“不变”。
四、实验探究题
在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电池组电压未知,但保持不变、电流表、电压表、小灯泡额定电压、滑动变阻器最大阻值为、开关、导线若干,实物电路如图甲所示。
如图甲所示电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“”并在原图中画出正确的连线。只允许改动一根导线且导线不得交叉
导线改正后连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电流表示数始终为零,电压表有示数、几乎不变。电路故障可能是______。
排除故障后进行实验,图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的图象,则小灯泡额定功率是______W,小灯泡正常发光时,小灯泡的阻值是______。
分析小灯泡的图象,发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化,从本质上讲,引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是______。
电路改正正确后,在图甲中把灯泡换成定值电阻滑动变阻器最大阻值为已知,小明利用上述器材测定值电阻阻值时,发现电压表烧坏,但小明去掉电压表,在不改变原有电路连接的基础上仍然能测出定值电阻阻值,请说出小明的操作步骤并推导出待测电阻表达式用已知量和测量量表示,操作步骤要有必要的文字或电路图说明。
操作步骤:
第一步:______。
第二步:______。
表达式推导:
表达式:______用已知量和测量量表示。
五、计算题
电饭锅是家中常用的用电器,如表是小字家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中和都是电热丝不考虑温度对电阻的影响
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
电阻的阻值是多少?
一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“;”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
六、综合题
两个实验小组的同学分别测定小灯泡的额定功率所用灯泡的额定电压。第1小组同学可利用的仪器有:一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为的小灯泡、标有“”和标有“”的两个滑动变阻器,第1小组设计了如图甲所示的电路。
如果小灯泡的额定功率约为2W,电流表的量程选______为宜。
按照图甲所示的电路图连接好电路,检查电路连接无误后,闭合开关,在很大一段范围内调节滑动变阻器,发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数,出现这种现象的原因是______。所选的电路元件完好第2小组设计的实验电路图如图乙所示,所用器材如图丙所示其中电源电压未知,电阻R的阻值已知,并进行了以下操作:
步骤1:开关S拨到位置2,移动滑片P至任一位置,读出电压表示数;
步骤2:保持滑片P位置不动,将开关S拨到位置1,读出电压表示数。
请你按电路图乙在实物图丙中用笔画线代替导线连好电路;
同学们写出了此时灯泡的电阻表达式______;
又根据,计算出了灯泡的额定功率,发现实验结果与真实值相差较大,原因是______;仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤1改为______;根据改进后测出的物理量,灯泡的额定功率表达式应为______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、电流表只能测量通过用电器的电流,不能够直接测量用电器消耗电能的多少,故A错误;
B、电能的单位是“度”,学名是千瓦时。故B正确;
C、由公式知,用电器消耗电能较多,通电时间不确定,功率大小不能确定。故C错误;
D、灯泡的亮暗是由灯的实际功率大小来决定的,故D错误。
故选:B。
电流表是测量电路中电流大小的仪表,电能表是用来测量消耗电能的多少的;
电能的常用单位是千瓦时,也就是度;
电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量;
实际功率的大小来决定灯的亮暗,实际功率越大,灯光越亮。
此题考查了电能的测量、单位、电功率的物理意义及实际功率与灯泡亮暗的关系,正确、全面理解概念是解答的基础。
2.【答案】C
【解析】解:由题意可知,三盏灯的额定电压不相等,额定功率相等,
当三盏灯并联在36V的电路中时,它们两端的电压均为36V,
所以,只有“”的灯泡正常发光,其功率为40W,而“”“”两灯泡不能正常发光其功率均小于40W,
所以,“”的实际功率最大,灯泡最亮。
故选:C。
三盏灯并联在36V的电路中时它们两端的电压相等,实际电压和额定电压相等的灯泡正常发光,否则不能正常发光,然后根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较亮暗。
本题考查了学生对实际功率和额定功率、实际电压和额定电压的了解与掌握,是一道基础题目。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
已知两灯的额定电压和额定功率,可以求出两灯的电阻,根据并联电路的电阻特点求出总电阻。两灯并联接入电路,从两灯的额定电压可以知道应为正常发光,不能正常发光,电源的电压。先求出总电阻和电源电压后,可以根据即可求得总功率。本题中理解额定电压、额定功率的定义,掌握电功率的计算是关键。
【解答】
“”的的额定电压是6V,额定功率为6W,“”的的额定电压是3V,额定功率为6W。把标有“”的和“”的的两个灯泡并联接入电路中,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,所以应为正常发光,不能正常发光,实际功率不超过额定功率,电源的电压,两灯泡的电阻分别为:
;
;
两灯并联后总电阻为;
则两灯消耗的实际总功率为
由此可知,ACD错误,B正确。
故答案为:B
4.【答案】D
【解析】
【分析】
为保护电路,在闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;小灯泡不发光的原因:可能是短路、断路或实际功率太小造成的;当灯泡两端的电压等于其额定电压时,此时的电流等于额定电流,便可根据计算出额定电功率;灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,实际功率越大,灯泡越亮。
本题是测量灯泡的电功率实验中的一些问题,主要考查了滑动变阻器的使用,电路故障的分析及额定功率的计算,还考查了灯泡的亮暗程度与实际功率的关系。
【解答】
解:闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置,故A正确;
B.闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,可能是小灯泡灯丝断了,故B正确;
C.当电压表示数为时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,C正确;
D.小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D错误。
故选D。
5.【答案】C
【解析】解:串联时电流,处处相等,故C选项说法不正确,符合题意。
灯比亮,说明灯的实际功率比的大,故D选项说法正确,但不符合题意。
根据公式可得,电流相等,并且亮,因此的电阻大,故A选项说法正确,但不符合题意。
根据得,电流相等,的电阻大,因此两端的电压也大,故B选项说法正确,但不符合题意。
故选:C。
两灯串联在电路中,则电流一定相等,与电灯的电阻大小无关;
亮度指的是实际功率,串联时用比较实际功率,并联时用比较实际功率。
解答本题要明确两点:
灯泡的亮度指的是实际功率,不是额定功率,是由通过灯泡的电流和灯泡两端的电压决定的;
串联电路中电流相等,并联电路中支路两端电压相等。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
电能的多少与用电器的电功率和用电时间有关,计算公式是;
灯泡的电阻的计算公式是;
灯泡的亮度由实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮,两个灯泡串联时的实际功率大小由比较;
已知灯泡的实际电压,根据电功率公式计算实际功率。
由灯的铭牌知道灯的额定电压和额定功率,可以求出:灯丝的电阻,正常发光一段时间消耗的电能,在实际电压下的实际功率。
本题考查了电功消耗电能的计算、电功率的计算、两灯串联时消耗电能的比较,灵活选用公式是本题的关键。
【解答】
A.两灯均正常发光时,乙的电功率大,因为不知道发光时间的长短,所以不能比较两灯消耗的电能的多少,故A错误;
B.两灯均正常发光时,额定电压相同都等于220V,由于灯丝电阻,甲灯额定功率小于乙灯的额定功率,所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故B错误;
C.电功率是指消耗电能的多少,甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率,所以说两灯均正常发光时,甲灯消耗电能比乙灯慢,故C错误;
D.由知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻,当两灯串联时,通过的电流相等,由可知,甲灯的实际功率比乙灯的大,则当两灯串联接在220V电路中,甲灯比乙灯亮,故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】解:
A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表,应接在空气开关之前,故A错;
B、由表盘信息可知,电能表允许通过的最大电流,工作电压为220V,该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率,故B错;
C、表示每消耗的电能,电能表转盘转600转,则转6转消耗的电能,实际功率,故C正确;
D、若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间互不影响,是并联的,故D错。
故选:C。
电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表,为了防止偷电,电能表接在空气开关之前;
由表盘信息可知,电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最大电流为20A,工作电压为220V,利用求该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率;
表示每消耗的电能,电能表转盘转600转,据此求转6转消耗的电能,再利用求实际功率;
若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间互不影响,据此确定是并联还是串联。
本题考查了电能表的连接位置、电功率公式的应用以及串并联电路的特点,明确电能表相关参数的意义是关键。
8.【答案】A
【解析】解:
A、图甲,用两手指按压一支铅笔的尖部和尾部,可以体验压强与受力面积的关系,改变压力的大小也可以体验压强与压力大小的关系,故A错误;
B、手握铅笔,铅笔从手上吸收热量,使铅笔的温度升高、内能增大,是通过热传递改变铅笔的内能,故B正确;
C、物体漂浮,浮力等于重力。图丙,用铅笔做成简易密度计漂浮在不同的液体中,密度计受到的浮力相等,都等于其重力。故C正确;
D、铅笔芯和灯泡串联,活动环向左移动时,铅笔芯连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大;根据串联电路的分压特点可知,此时灯泡两端的电压变大,由可知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮,模拟了调光台灯变亮的工作过程,故D正确。
故选:A。
压强与压力和受力面积的大小有关;
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
物体漂浮,浮力等于重力;
铅笔芯是导体,连入长度不同,连入电阻不同,电路中电流不同,根据可知灯泡实际功率的变化和灯泡亮暗的变化。
本题与实际生活联系密切,学习时注意这些物理知识在实际生活中的应用,将所学知识与实际结合起来,学以致用
9.【答案】C
【解析】解:电源的电压恒定,则小灯泡两端的电压不变,由图乙可知,通过灯泡的电流先减小后不变,由可知,灯丝的实际功率先变小后不变。
A、灯丝的实际功率先减小后不变,故A错误;
B、闭合开关瞬间,电流最大,灯丝的实际功率最大,故B错误;
C.灯丝从实际功率逐渐变小,故C正确;
D.灯丝从逐渐变亮,但实际功率逐渐变小,故D错误。
故选:C。
电源的电压恒定,则小灯泡两端的电压不变,由图乙可知,通过灯泡的电流先减小后不变,由可知,灯丝的实际功率先变小后不变,据此进行解答。
本题考查了电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键,有一定的创新性,但难度不大。
10.【答案】B
【解析】解:
由并联电路的电压特点知,两灯泡并联后其电压一定相等,故B正确;
两灯的额定电压相同,由可知,“6V3W”的灯泡电阻较大,由可知,通过这个灯泡的的电流较小,故A错误;
C.电压相等,”的灯泡电流小,根据可知,由于两灯各自的工作时间未知,则两灯的电功大小无法比较,故C错误;
D.电压相等,根据可知,“”的灯泡电流小,所以它的电功率较小,故D错误。
故选:B。
由判断两灯电阻的大小,由并联电路的电压特点判断两灯电压关系,由判断两的电流关系;
由和判断两灯的电功和电功率的关系。
本题考查并联电路的电压特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,关键是比较两灯的电阻大小。
11.【答案】BCD
【解析】解:因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且甲灯比乙灯亮,
所以,甲灯的实际功率比乙灯大,故D正确;
又因两盏电灯都能正常工作,
所以,实际功率等于额定功率,则甲灯的额定功率比乙灯大,故C正确;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由的变形式可知,甲灯电阻比乙灯小,故A错误;
由可知,通过甲灯的电流比乙灯的大,故B正确。
故选:BCD。
根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小结合亮暗关系判断两灯泡的实际功率关系,根据灯泡正常发光时的功率和额定功率相等可知额定功率关系,根据并联电路的电压特点和比较两灯泡的电阻关系,根据欧姆定律比较通过两灯泡的电功率关系。
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,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
12.【答案】ACD
【解析】解:由题意可知,、两盏电灯的额定电压相同,额定功率,
由的变形式可得,两灯泡的电阻关系为;
A、两灯并联使用时,它们两端的电压和额定电压相等,实际功率和额定功率相等,则实际功率,故A正确;
B、在串联电路中,电流相同,根据,因为,所以,故B错误;
C、串联电路中,总电功率,故C正确;
D、两灯并联使用时,它们两端的电压和额定电压相等,实际功率和额定功率相等,则总电功率,故D正确,
故选:ACD。
由题意可知,、两盏电灯的额定电压相同以及额定功率关系,根据求出两灯泡的电阻关系;
两灯并联使用时,它们两端的电压和额定电压相等,实际功率和额定功率相等,据此得出两灯泡的实际功率关系和电路的总功率;
两灯串联使用时,通过它们的电流相等,根据求出两灯泡的实际功率关系,根据电阻的串联和求出电路的总功率。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,要注意灯泡两端的电压和额定电压相等时其功率等于额定功率。
13.【答案】ACD
【解析】解:
A、由题知灯泡的额定功率较大;若两灯都能正常发光,则两灯泡的实际功率等于各自的额定功率,实际功率越大则灯泡越亮,所以灯较亮,故A正确;
B、根据可知,灯泡消耗的电能跟灯泡的实际功率与通电时间有关;由于两灯泡的实际功率和通电时间不确定,所以无法确定它们消耗电能的多少,故B错误;
C、电灯在使用时,灯丝和导线串联,,通电时间t相同,灯丝的电阻,由可知电流通过灯丝产生的热量,从而出现灯泡热得发光,而导线却几乎不发热的现象,故C正确;
D、两灯的额定电压相同,的额定功率较大,由可知,的电阻越小,即;
两灯串联,通过的电流相等,因为灯泡电阻较大,所以由可知灯泡两端电压较大,故D正确。
故选:ACD。
灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率;
根据判断用电器消耗的电能;
由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比,电灯丝和连接的导线串联在电路中通过的电流相等、通电时间是相同的,而电灯丝的电阻比导线的电阻大,据焦耳定律分析判断;
已知两只灯泡的额定电压和额定功率,利用公式比较出两只灯泡电阻的大小;在串联电路中,各用电器两端电压与其阻值成正比。
本题考查串联电路的特点以及功率计算公式和焦耳定律计算公式的应用,知道铭牌的含义和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键。
14.【答案】AD
【解析】解:
A.导体的电阻与其两端的电压和通过的电流无关,故A正确;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率大的用电器消耗的电能不一定越多,产生的热量不一定越多,因还与通电时间和能量的转化有关,故B错误;
C.灯泡正常发光时的实际功率和额定功率相等,额定功率大的灯泡、实际功率大,灯泡较亮,故C错误;
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电流做功越快的用电器,其电功率一定越大,故D正确。
故选:AD。
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、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;
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,电功率是表示电流做功快慢的物理量;
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
本题考查了学生对影响电阻大小的因素、实际功率和额定功率关系、电功率的了解与掌握,是一道基础题目。
15.【答案】小于;
【解析】
【分析】
本题考查的是额定功率和实际功率、电功的计算,属于基础题;
用电器在额定电压下正常工作时的功率为额定功率,用电器在实际电压下工作时的功率为实际功率;已知电功率和工作时间,利用公式求出电功即消耗的电能。
【解答】
将标有“”的灯泡接在200V的电路中,实际电压低于额定电压,所以灯泡消耗的实际功率小于额定功率;灯泡正常发光,灯泡的电功率为,工作时间,则消耗的电能为。
故答案为:小于;。
16.【答案】甲;乙
【解析】解:由得:
灯丝电阻,则可知额定功率越大的灯泡,电阻越小;
即甲灯电阻要小,因灯丝长度差不多,由影响电阻大小的因素可得,甲灯的灯丝要比乙灯的粗;
两灯串联时,通过两灯的电流相等,则由可得,乙灯的实际功率要大,故乙灯要亮。
故答案为:甲,乙。
两灯额定电压相同,则由功率公式可判出两灯的电阻大小关系,由影响电阻大小的因素可知灯丝的粗细程度;因两灯串联,则可知电流相等,则由可知功率大小,则可知哪一盏灯要亮。
解决此类题目的关键是知道串联电路的特点,能用功率公式分析灯泡的功率变化。
17.【答案】;;
【解析】
【分析】
本题考查了比较电流、电阻、实际功率大小问题,由灯泡铭牌找出灯泡额定功率与额定电压,应用电功率公式的变形公式即可正确解题。
由灯泡铭牌可知,甲的额定电压是220V,额定功率是40W,乙的额定电压是36V,额定功率是40W,由电功率的变形公式可以比较它们正常发光时的电流与电阻关系;灯泡正常工作时的实际功率等于额定功率;根据以上分析答题。
【解答】
因为,所以灯泡正常工作时的电流:,,则;
因为,所以灯泡正常发光时的电阻:,,则;
灯泡正常发光时的实际功率等于额定功率,两灯泡的额定功率相同,所以两灯泡的实际功率相等。
故答案为:;;。
18.【答案】484;变暗
【解析】
【分析】
本题考查了电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
白炽灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据求出白炽灯正常工作时的电阻;根据可知,灯泡两端的电压减小时实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化。
【解答】
由可得,白炽灯正常工作时的电阻:
;
由可知,灯泡两端的电压减小时,灯泡的实际功率减小,灯泡变暗。
故答案为:484;变暗。
19.【答案】小灯泡断路?
?
10?
温度?
如上连接电路,将变阻器最大电阻连入电路中,记下电流表的示数?
将滑片移动至最右端,记下电流表的示数?
【解析】解:原电路中,电压表与变阻器串联后再与灯并联是错误的,变阻器应与灯串联,电压表与灯并联,
如下图1所示:
导线改正后连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电流表示数始终为零,电路可能断路,电压表有示数、几乎不变,电压表与电源连通测电源电压,故电路故障可能是小灯泡断路;
根据小灯泡的图象知,灯在额定电压下的电流为,则小灯泡额定功率是:
,小灯泡正常发光时,由欧姆定律,小灯泡的阻值是:
;
分析小灯泡的图象,发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化,从本质上讲,引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是温度;
将待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,如下图2所示:
操作步骤:
第一步:如上连接电路,将变阻器最大电阻连入电路中,记下电流表的示数;
第二步:将滑片移动至最右端,记下电流表的示数;
表达式推导:
在第一步中,待测电阻与变阻器的最大电阻串联,由串联电阻的规律及欧姆定律,电源电压:
-----;
在第二步中,为待测电阻的简单电路,由欧姆定律,电源电压:
----,
由得:
.
故答案为:如上所示;小灯泡断路;;10;温度;如上连接电路;
将变阻器最大电阻连入电路中,记下电流表的示数;
将滑片移动至最右端,记下电流表的示数;
.
原电路中,电压表与变阻器串联后再与灯并联是错误的,变阻器应与灯串联,电压表与灯并联;若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的部分断路了;
根据小灯泡的图象知灯在额定电压下的电流,根据求出小灯泡额定功率;由欧姆定律得出小灯泡的阻值;
小灯泡灯丝阻值变化的因素是温度;
将待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,
操作步骤:分别将变阻器连入电路的电阻最大和最小,记下电流表的示数,由串联电阻的规律及欧姆定律,根据电源电不变列方程得出表达式。
本题测量小灯泡的电功率,考查电路连接、故障分析、功率和电阻计算,同时考查设计方案测电阻的能力。
20.【答案】解:
由题知,电饭锅正常工作时,在加热状态下功率,
由可得总电流:
;
当S、闭合时,和并联,电路总电阻较小;当S闭合、断开时,电路中只有,电路总电阻较大;由可知,当S、闭合时,电功率较大,为加热档;当S闭合、断开时,电功率较小,为保温档;,由可得:
;
表示电饭锅每消耗的电能,电能表的转盘转3000r,
则电能表转盘转200r消耗的电能:
,
电饭锅此时的实际加热功率:
。
答:
电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是4A;
电阻的阻值是;
电饭锅此时的实际加热功率是800W。
【解析】知道电饭锅正常工作时在加热状态下功率,利用求电路总电流;
分析S、闭合和S闭合、断开时的电路组成、电阻大小关系,利用可知什么情况为保温档,再利用求的阻值;
表示电饭锅每消耗的电能,电能表的转盘转3000r,据此求电能表转盘转200r消耗的电能,再利用求电饭锅此时的实际加热功率。
本题考查了电能和电功率的计算,分析电路图得出高低温档的电路组成是关键。
21.【答案】?
选择了“”的变阻器??
此时灯泡未正常发光,灯丝电阻与正常发光时的电阻不同?
开关S拔到位置2,移动滑片P,使电压表的示数为?
【解析】解:根据可得:
灯泡的额定电流大约为,所以电流表的量程选;
电路连接无误,闭合开关,在很大一段范围内调节滑动变阻器,发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器的阻值太大,分压过多,即选择了“”的变阻器;
电压表的负接线柱与开关的中间接线柱连接,2与灯泡的左接线柱连接,如下图所示:
由于电流的热效应,当灯泡发光时,灯丝的电阻会随温度升高而变大;
当灯泡两端电压不等于其额定电压时,求出的电阻就不等于其正常发光时电阻,从而求出的功率就不是额定功率;
所以要想测灯泡的额定功率,可以让灯泡两端电压等于额定电压,即将开关S拔到位置2,移动滑片P,使电压表的示数为。
步骤1:开关S拨到2位置,移动滑片P至任一位置,读出电压表示数,即此时灯的电压,
步骤2:开关S拨到1位置,滑片位置P不动,读出电压表示数测量的是灯与R的总电压,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小不变,故R的电压:
;
由欧姆定律,通过R的电流:,
根据串联电路电流的规律和欧姆定律知,
灯的电阻为:
;
由于电流的热效应,当灯泡发光时,灯丝的电阻会随温度升高而变大;
当灯泡两端电压不等于其额定电压时,求出的电阻就不等于其正常发光时电阻,从而求出的功率就不是额定功率;
所以要想测灯泡的额定功率,可以让灯泡两端电压等于额定电压,即将开关S拔到位置2,移动滑片P,使电压表的示数为,保持滑片P位置不动,将开关S拨到位置1,读出电压表示数,
此时电路的电流为:,
小灯泡的额定功率为:
。
故答案为:
;
选择了“”的变阻器;
如上图所示;
;
此时灯泡未正常发光,灯丝电阻与正常发光时的电阻不同;开关S拔到位置2,移动滑片P,使电压表的示数为;。
根据求出灯泡额的电流的大约值,据此确定电流表的量程;
电路连接无误,闭合开关后,在很大一段范围内调节滑动变阻器,发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数说明选择的滑动变阻器的最大阻值太大造成的;
由电路图可知,开关S拨到位置2时,电压表测灯泡两端的电压;开关S拨到位置1时,电压表测电源的电压,据此连接实物电路图;
分析电路的连接,根据串联电路的规律和欧姆定律求灯的电阻;
灯泡在不同电压下,灯丝温度不同,电阻大小不同,计算额定功率必须用时的电阻,用其它电压下的电阻会出现较大的误差。
本题考查了学生对额定功率的理解,利用公式求额定电功率时,必须要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化,因此灯泡只有正常发光时的功率为额定功率,即R必须是正常发光时的电阻。
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