2020-2021年物理
北师大版
九年级全一册
第十三章
电功和电功率
第二节
电功率
同步检测卷
满分:100分
时间:90分钟
班级:__________姓名:__________得分:__________
一、
选择题
(本题共计
12
小题
,每题
3
分
,共计36分
,
)
?1.
如图是电路元件甲和乙的图象,下列说法正确的是(????????)
A.乙为定值电阻
B.当甲两端电压为时,
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为时,电路的总功率为
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为时,电路总电流为
?2.
有甲、乙两电热水壶,甲的额定功率为,乙的额定功率为.甲、乙正常工作时,下列说法中正确的是(????????)
A.电流通过甲做功一定比乙快
B.电流通过甲做的功一定比乙多
C.乙消耗电能一定比甲快
D.甲消耗的电能一定比乙多
?3.
小灯泡额定电压为,额定功率估计在之间,代佳按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有、两挡,电压表有、两挡,将它们连入电路时代佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则(????????)
A.小灯泡额定功率为
B.在时小灯泡的功率为
C.在电压下小灯泡功率
D.在时小灯泡功率为
?4.
如图所示电路中,电源电压为且恒定不变,灯泡标有“”的字样,灯丝的电阻保持不变,滑动变阻器铭牌上的规格是“”,电流表所用量程为,电压表所用量程为.该电路工作时,要求各元件均安全.闭合开关,在滑动变阻器滑片滑动过程中,下列判断正确的是(
)
A.电压表的示数变化范围是
B.电流表的示数变化范围是
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
D.该电路消耗的最大功率是最小功率的倍
?5.
将标有“”字样的灯泡甲和“”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是(????????)
A.串联时,两灯都能正常发光
B.串联时,甲灯比乙灯更亮
C.并联时,通过两灯的电流相等
D.并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
?6.
如图所示,将灯、按图甲、乙两种方式接在电压均为的两个电路中,在甲图中灯的功率为,在乙图中灯的功率为.设灯丝电阻不变.下列说法中不正确的是(
)
A.甲、乙两图中灯两端的电压之比是
B.、两灯灯丝电阻之比是
C.甲图中灯、的功率之比是
D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是
?7.
如图所示电路,电源电压不变,是定值电阻.将一个“”的小灯泡接在、两点间,小灯泡恰能正常发光;若换一个“”的小灯泡接在、两点间,则这个小灯泡(????????)
A.比正常发光时暗些
B.比正常发光时亮些
C.恰能正常发光
D.灯丝将会被烧坏
8.
如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从端移至端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙,则由图象可知(????????)
A.电阻两端电压与通过的电流成正比
B.的电阻值是
C.该电路最小功率
D.滑动变阻器的电功率变化范围
?9.
将标有“”字样的甲灯和“”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时,两灯消耗的总功率是;
③两灯并联,当其中一灯消耗的功率是时,另一灯两端的电压为;
④两灯并联后接到电压为的电源两端,甲、乙两灯消耗的功率之比为.
其中判断正确是(
)
A.①③
B.②③
C.②④
D.①④
?10.
如图甲所示,电源电压为且保持不变,滑动变阻器的规格为‘.灯泡的额定电流为,其电流随电压变化的图象如图乙所示.闭合开关?,移动滑片,在保证电路安全的情况下,则(????????)
A.灯泡正常发光时的电阻是
B.灯泡正常发光消耗的电能是
C.电路消耗的总功率最大是
D.当电流表的示数为时,滑动变阻器连入电路的阻值是
?11.
“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟,用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“”的红灯、“”的绿灯及“”的滑动变阻器等元件,设计了如图所示电路。当闭合开关、、,且滑动变阻器的滑片移至的最右端时,两灯都正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是(
)
A.电源电压为
B.该电路最大工作电流是
C.该电路最小电功率是
D.该电路最大电功率与最小电功率之比为
?12.
如图甲所示,电源电压保持不变,是定值电阻。闭合开关后,滑片从端滑到端的过程中,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是(
)
A.电源电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电路消耗的最小功率为
D.滑片在端时,内消耗的电能是
二、
填空题
(本题共计
10
小题
,每题
3
分
,共计30分
,
)
?13.
一个白炽灯泡铭牌上标有“”字样,则这盏灯的灯丝电阻为________.如果灯丝断了之后,重新将灯丝搭上,设灯丝电阻变为,通电后,则灯丝中实际电流为________;实际功率为________;(假设灯丝电阻不随温度改变).
?14.
如图所示的电路中,不计温度计对电阻丝的影响,电源电压保持不变,当间接入“”灯泡时,闭合开关,灯恰能正常发光,断开开关,在间换接入一个“”灯泡后,再闭合开关,电阻的功率________(选填“变大”、“变小”、“不变”),灯的功率________(选填“大于”“小于”“等于”).
?15.
如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,灯泡、都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为,则灯泡、的额定功率之比为________;若开关断开后,两电表同时换成________(选填“电流表”或“电压表”),灯泡、也能发光,此时甲、乙两只电表的示数之比为________。
?16.
如图所示,电阻的阻值为,闭合开关,电流表的示数为,电流表的示数为,则内电流通过所做的功为________,电阻消耗的功率为________。
?17.
如图所示,电源电压恒定。小灯泡标有“”字样,为定值电阻。闭合,断开,小灯泡正常发光;若再闭合,发现电流表示数变化了,则的阻值为________,此时灯泡和电阻消耗的功率之比是________;此电路内消耗的电能是________。
?18.
将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为,通过的电流为,则该电阻丝电阻为________;若将该电阻丝两端电压由降至,则电功率变化了________。
?19.
如图甲,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从点滑到点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中电路的总功率最大值为________。
?20.
如图甲所示,当开关从点转到时,电流表和电压表对应的示数如图乙所示,由图甲和图乙中的信息可知,电源电压是________,电阻的阻值是________.电阻的图象是丙图中的________,前后消耗的电功率差为________。
?21.
如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片由端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化如图乙所示。则可判断电源电压是________,定值电阻的阻值是________,变阻器的最大阻值是________,当电压表的示数为时,滑动变阻器连入电路的电阻值是________,整个电路消耗的最大功率是________。
?22.
如图所示,电源电压不变,当开关、同时闭合时,电流表的示数是,电压表的示数是,为________,若两表互换位置,当开关闭合、断开时,电流表示数是,消耗的功率为________。
三、
解答题
(本题共计
4
小题
,共计34分
,
)
?23.(8分)
在如图所示的电路中电流表的量程为,小灯泡标有“”的字样,电源电压为,闭合开关,当电路中电流为最大时,电压表示数为,(忽略灯丝电阻随温度的变化)求。
(1)小灯泡正常发光的电流;
(2)定值电阻的阻值;
(3)若将滑动变阻器滑到中点时电压表示数为,求滑动变阻器的最大阻值。
?
24.
(8分)如图所示是智能灯电路原理图。灯标有“、”字样,当滑动变阻器的滑片在最左端时,灯正常发光,当滑片位于中点和最右端时,灯两端电压之比为.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡的电阻。
(2)当滑动变阻器接人电路中的电阻是时,灯消耗的实际功率。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
?25.
(9分)小江家购入了支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小江买来一个热敏电阻,按照图甲所示连接电路,其中电源电压保持不变,为定值电阻,为热敏电阻。实验时,把置于温控箱(甲图中虚线区域)内,闭合开关,调节温控箱温度,测出在不同温度时的阻值,依据所测数据画出阻值随温度变化的图象(图乙)求:
(1)当温度为时,测得的两端的电压为,求阻值;
(2)当温度为时,求两端的电压;
(3)当温度为时,求电路的总电功率。
?26.
(9分)如图所示,将标有“”字样的小灯泡接入电源电压(电压保持不变)电路中,为调节灯泡亮度,在电路中串联一个滑动变阻器,两个电压表的量程都是.
(1)移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,灯泡正常发光时的电阻是多大?
(2)在小灯泡正常发光的情况下,通电分钟,滑动变阻器消耗的电能是多少?
(3)在小灯泡两端的电压不超过额定电压和电路安全的情况下,滑动变阻器允许的取值范围是多少?(假定灯丝电阻保持不变)
第二节
电功率
同步检测参考答案及解析
一、
选择题
?1.
如图是电路元件甲和乙的图象,下列说法正确的是(????????)
A.乙为定值电阻
B.当甲两端电压为时,
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为时,电路的总功率为
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为时,电路总电流为
【答案】
C
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
()根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析乙是否为定值电阻;
(2)根据图象读出甲两端电压为时对应的电流,根据欧姆定律求出甲的电阻;
(3)甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为时,由串联电路的电流特点可知通过它们的电流均为,根据图象读出两元件两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源电压,利用求出电路的总功率;
(4)甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为时,由并联电路的电压特点可知它们两端的电压均为根据图象读出通过两元件的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流.
【解答】
解:.由图象可知,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,故错误;
.由图象可知,当甲两端电压为时,通过甲的电流为,由可得,,故错误;
.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为时,由图象可知,两元件两端的电压分别为,,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压,
则电路的总功率:,故正确;
.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为时,它们两端的电压均为,
由图象可知,此时通过的电流分别为,,
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,故错误.
故选.
?2.
有甲、乙两电热水壶,甲的额定功率为,乙的额定功率为.甲、乙正常工作时,下列说法中正确的是(????????)
A.电流通过甲做功一定比乙快
B.电流通过甲做的功一定比乙多
C.乙消耗电能一定比甲快
D.甲消耗的电能一定比乙多
【答案】
A
【考点】
电功率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:.甲的额定功率大于乙的额定功率,甲、乙正常工作时,电流通过甲做功一定比乙快,故正确;
.电流做功的多少与功率及时间有关,故错误;
.甲的额定电功率大于乙的额定功率,甲消耗电能一定比乙快,故错误;
.不知道工作时间,所以无法判断甲消耗的电能是否比乙多,故错误.
故选.
?
3.
小灯泡额定电压为,额定功率估计在之间,代佳按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有、两挡,电压表有、两挡,将它们连入电路时代佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则(????????)
A.小灯泡额定功率为
B.在时小灯泡的功率为
C.在电压下小灯泡功率
D.在时小灯泡功率为
【答案】
B
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
电压表的使用
电流表的使用
【解析】
根据题干分析判断电压表和电流表选择的量程,正确读数,根据读数判断选项的正误.
【解答】
解:小灯泡额定电压为,可判断电压表应选择挡,根据可估算,电流表应选择挡,
根据乙、丙两图可读数:,,此时,正确,错误;
根据欧姆定律变式,可计算,则,错误.
故选.
?
4.
如图所示电路中,电源电压为且恒定不变,灯泡标有“”的字样,灯丝的电阻保持不变,滑动变阻器铭牌上的规格是“”,电流表所用量程为,电压表所用量程为.该电路工作时,要求各元件均安全.闭合开关,在滑动变阻器滑片滑动过程中,下列判断正确的是(
)
A.电压表的示数变化范围是
B.电流表的示数变化范围是
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
D.该电路消耗的最大功率是最小功率的倍
【答案】
D
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
由电路图可知,灯泡与变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,功率和额定功率相等,根据=求出正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点结合电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,此时电压表的示数最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的功率最大,根据串联电路的电压特点求出电压表的最小示数,根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小电阻,利用=求出电路消耗的最大功率;
(2)利用欧姆定律求出灯泡的电阻;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,利用=求出电路消耗的最小功率,然后得出该电路消耗的最大功率和最小功率的关系。
【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,电流表测电路中的电流,
由可得,灯泡的额定电流:,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为,
所以,电路中的最大电流,
由可得,滑动变阻器接入电路中的最小电阻:,
电路消耗的最大功率:,
灯泡的电阻:,
当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
此时灯泡两端的电压:,
电路中的最小电流:,
所以,电压表的示数变化范围是,电流表的示数变化范围是,故错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:,
所以,滑动变阻器的阻值变化范围为,故错误;
电路消耗的最小功率:,
由,该电路消耗的最大功率是最小功率的倍,故正确.
故选:.
?
5.
将标有“”字样的灯泡甲和“”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是(????????)
A.串联时,两灯都能正常发光
B.串联时,甲灯比乙灯更亮
C.并联时,通过两灯的电流相等
D.并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】
D
【考点】
实际功率和额定功率
电功率的计算
【解析】
(1)两灯泡额定电压和额电功率已知,可计算出其电阻,根据串联电路的分压原理判断;
(2)串接在电源上时,根据=分析消耗功率的大小关系即可判断亮度情况;
(3)根据并联电路的电流特点和欧姆定律判断;
(4)跟根据比较两灯泡电阻之间的关系,再根据并联电路的特点比较实际功率的大小。
【解答】
解:两灯串联接入电路时,电流相等,电阻大的分得的电压高,两灯分得的电压都小于电源电压,故都不能正常发光,故错误;
串联时两灯电流相等,,,根据可知,,则,甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,故错误;
两灯并联时,电压相等,,由可知,通过甲灯的电流大于乙灯的电流,故错误;
两灯并联时,电压相等,根据可知,,则,所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,故正确.
故选:.
?
6.
如图所示,将灯、按图甲、乙两种方式接在电压均为的两个电路中,在甲图中灯的功率为,在乙图中灯的功率为.设灯丝电阻不变.下列说法中不正确的是(
)
A.甲、乙两图中灯两端的电压之比是
B.、两灯灯丝电阻之比是
C.甲图中灯、的功率之比是
D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是
【答案】
D
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
甲图中,两灯串联,乙图中两灯并联,根据公式可求甲乙两图中灯两端的电压之比。
在甲图中,电流相等,根据欧姆定律可知电压之比就等于电阻之比,已知甲图和乙图中灯两端的电压之比,可求出电阻之比。
在甲图中,两灯串联,电流相等,已知电阻之比,根据公式=可求电功率之比。
已知电源电压不变,在甲图中,两灯串联,乙图中,两灯并联,根据公式可求总功率之比。
【解答】
解:甲图中,灯的功率,乙图中,灯的功率,
所以,
所以,故正确.
在甲图中,灯两端的电压为,两灯串联,所以,
所以,
串联电路电流相等,,
所以,故正确;
在甲图中,灯的功率,灯的功率,
所以,故正确;
在甲图中消耗的总功率,在乙图中消耗的总功率,
所以,故错误.
故选.
?
7.
如图所示电路,电源电压不变,是定值电阻.将一个“”的小灯泡接在、两点间,小灯泡恰能正常发光;若换一个“”的小灯泡接在、两点间,则这个小灯泡(????????)
A.比正常发光时暗些
B.比正常发光时亮些
C.恰能正常发光
D.灯丝将会被烧坏
【答案】
A
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的,所以要判断第二个小灯泡消耗的实际功率比大还是比小,我们就需要先判断出第二个小灯泡两端的实际电压比大还是比小,那么怎么才能判断出它两端的电压比大还是小呢?
本题中,是定值电阻,先后有两个灯泡与串联。第一个灯泡与串联,灯泡分得的实际电压是(因为这个灯泡恰好正常发光);第二个灯泡与串联,这个灯泡能分多少电压呢?这就得看第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大还是小了。如果第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大,则就会造成第二次电路的总电阻比第一次电路的总电阻大,电路中的电流就比第一次电路的电流小,两端的电压就比第一次两端的电压小,于是就可以得出第二个灯泡分得的电压比第一个灯泡分得的电压多,反之亦然。
所以解答本题,我们还需要先算出这两个灯泡的电阻,算电阻可根据公式来计算。
【解答】
解:根据公式可知,当电压相同时,电功率越大,电阻越小,故“”的灯泡电阻比“”灯泡电阻大;
若换一个“”的小灯泡接在、两点间,,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路具有分压作用,“”灯泡两端的电压将小于,所以实际功率小于,故比正常发光时暗些.
故选.
?
8.
如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从端移至端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙,则由图象可知(????????)
A.电阻两端电压与通过的电流成正比
B.的电阻值是
C.该电路最小功率
D.滑动变阻器的电功率变化范围
【答案】
D
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
(1)根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系;
(2)当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出的电阻值;
(3)当滑片位于端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据串联电路的电压求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据=求出电路中的最小功率;
(4)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据=表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的范围。
【解答】
解:因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象,且呈一条直线,所以通过的电流与两端的电压成正比,由电压是产生电流的原因可知,不能说电阻两端电压与通过的电流成正比,故错误;
当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,
由图象可知,电源的电压,电路中的电流,
由可得,,故错误;
当滑片位于端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流,两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
,
则滑动变阻器的最大阻值:
,
电路消耗的最小功率:
,故错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
,
滑动变阻器消耗的电功率:
,
当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,即,
则滑动变阻器消耗电功率的范围为,故正确.
故选:.
?
9.
将标有“”字样的甲灯和“”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时,两灯消耗的总功率是;
③两灯并联,当其中一灯消耗的功率是时,另一灯两端的电压为;
④两灯并联后接到电压为的电源两端,甲、乙两灯消耗的功率之比为.
其中判断正确是(
)
A.①③
B.②③
C.②④
D.①④
【答案】
D
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据=求出额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻。
①两灯泡的额定电流相等,两灯串联后正常发光时的电流和额定电流相等,根据串联电路的电压特点求出两灯均能正常发光时电源的电压;
②两灯串联,当甲灯泡消耗的功率为时,电路中的电流和额定电流相等,根据电阻的串联和=求出两灯消耗的总功率;当乙灯泡消耗的功率为时,根据=求出电路中的电流,再根据=求出两灯消耗的总功率;
③两灯并联后接到电压为的电源两端时,根据并联电路的电压特点和求出甲、乙两灯消耗的功率之比;
④两灯并联,根据并联电路的电压特点分别求出两灯泡消耗的功率是时另一个灯泡两端的电压。
【解答】
解:由=可得,两灯泡的额定电流分别为:
,,
由欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
,;
①两灯串联接在电压两端,则有,可知电流为两灯的额定电流,故两灯均能正常发光,故①正确;
②两灯串联,当甲灯泡消耗的功率为时,电路中的电流为=,
两灯消耗的总功率:
===,
当乙灯泡消耗的功率为时,由=可得,
两灯消耗的总功率:
==,
综上可知,故②错误;
③两灯并联,当甲消耗的功率是时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由可得,乙灯泡两端的电压:
,
同理,当乙消耗的功率是时,甲灯泡两端的电压:
,
综上可知,故③错误;
④两灯并联后接到电压为的电源两端时,
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:
,故④正确.
故选.
?
10.
如图甲所示,电源电压为且保持不变,滑动变阻器的规格为‘.灯泡的额定电流为,其电流随电压变化的图象如图乙所示.闭合开关?,移动滑片,在保证电路安全的情况下,则(????????)
A.灯泡正常发光时的电阻是
B.灯泡正常发光消耗的电能是
C.电路消耗的总功率最大是
D.当电流表的示数为时,滑动变阻器连入电路的阻值是
【答案】
D
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流.
灯泡正常发光时的电流由图乙可知,灯泡正常发光时的电压由可得,灯泡正常发光时的电阻:故错误;
灯泡正常发光消耗的电能:故错误;
灯泡正常发光时电路中的电流最大,电路的总功率最大,则,故错误;
由图乙可知,当电流表的示数为时,灯泡两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压:,则滑动变阻器连入电路的阻值:,故正确.
故选:.
?
11.
“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟,用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“”的红灯、“”的绿灯及“”的滑动变阻器等元件,设计了如图所示电路。当闭合开关、、,且滑动变阻器的滑片移至的最右端时,两灯都正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是(
)
A.电源电压为
B.该电路最大工作电流是
C.该电路最小电功率是
D.该电路最大电功率与最小电功率之比为
【答案】
C
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
(1)闭合开关、、,两灯并联且都正常发光,判断出电源电压;
(2)根据=求出两灯的电流,根据=求出最大电流;
(3)根据=可知,当电路中的电阻最小,电流最大时,电路中的功率最大;电阻最大,即电流最小时,总功率最小,并求出最大和最小功率之比。
【解答】
(2)当闭合开关、、,且滑动变阻器的滑片移至的最右端时,两灯并联,两灯都正常发光
根据=知,
红灯中的电流:,
绿灯中的电流:,
因为两灯并联,所以电路中的总电流:
===,
所该电路最大工作电流是,故错误(1)(3)由=知,电压一定,当电阻最小且两灯并联时,电路中的电流最大,电路中的功率最大,
两灯泡并联且滑片在端时电路的总电阻最小,此时两灯并联且都正常发光,
所以电路中的最大功率为:===当的阻值最大,且和两灯中电阻较大的串联时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,消耗的总功率最小,
由可知,两灯的额定电压相同,红灯的功率较小,所以红灯电阻较大,
,
电路中的总电阻:===,
由题意知,电源电压为=,
电路消耗的最小功率:
,故正确(3)该电路最大电功率与最小电功率之比为==,故错误。
故选:。
?
12.
如图甲所示,电源电压保持不变,是定值电阻。闭合开关后,滑片从端滑到端的过程中,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是(
)
A.电源电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电路消耗的最小功率为
D.滑片在端时,内消耗的电能是
【答案】
C
【考点】
欧姆定律的应用
电功的计算
电功率的计算
【解析】
(1)当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,据此可知电源的电压,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
(2)当滑片位于端时,定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,根据图象中的最小电流和电源电压,由=计算出电路消耗的最小功率;
(4)当滑片位于端时,电路为的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图象读出,根据=便可求出内消耗的电能。
【解答】
、由电路图可知,当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流时,电压表的示数为,即电源的电压为,故错误;
、根据欧姆定律及中分析可知,电阻的阻值为:
当滑片位于端时,定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流=,
则电路中的总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
===,
故错误;
、滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,此时电路的总功率最小,所以最小===,故正确;
、由电路图可知,当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象知=,所以===,故错误。
二、
填空题
?13.
一个白炽灯泡铭牌上标有“”字样,则这盏灯的灯丝电阻为________.如果灯丝断了之后,重新将灯丝搭上,设灯丝电阻变为,通电后,则灯丝中实际电流为________;实际功率为________;(假设灯丝电阻不随温度改变).
【答案】
,,
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
知道灯的铭牌,利用电功率公式求灯丝电阻;
灯丝断了之后重新将灯丝搭上,还接在家庭电路中,电压不变,电阻改变,利用欧姆定律计算电流,再利用电功率公式求实际电功率.
【解答】
解:由可得:
灯丝电阻:;
实际电流为:;
.
?
14.
如图所示的电路中,不计温度计对电阻丝的影响,电源电压保持不变,当间接入“”灯泡时,闭合开关,灯恰能正常发光,断开开关,在间换接入一个“”灯泡后,再闭合开关,电阻的功率________(选填“变大”、“变小”、“不变”),灯的功率________(选填“大于”“小于”“等于”).
【答案】
变小
大于
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
根据:可知电压相同时,额定功率大的电阻小,反之额定功率小的电阻大,更换大电阻的灯光后,电路中地电流变小,由可知R的电功率变小
换L2后电阻变化,分得的电压大于6V,所以实际功率大于4W。
【解答】
?变小
大于
15.
如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,灯泡、都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为,则灯泡、的额定功率之比为________;若开关断开后,两电表同时换成________(选填“电流表”或“电压表”),灯泡、也能发光,此时甲、乙两只电表的示数之比为________。
【答案】
,电流表,
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
(1)根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和=求出两灯泡的额定功率之比,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻之比;
(2)若开关断开后,两电表同时换成电流表,两灯泡并联,均能发光,甲电流表测干路电流,乙电流表测支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过两灯泡的电流之比,根据并联电路的电流特点求出此时甲、乙两只电表的示数之比。
【解答】
(2)若开关断开后,两电表同时换成电流表,两灯泡并联,均能发光,甲电流表测干路电流,乙电流表测支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两灯泡的电流之比:
,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,此时甲、乙两只电表的示数之比:
。
故答案为:;?电流表;?。
?
16.
如图所示,电阻的阻值为,闭合开关,电流表的示数为,电流表的示数为,则内电流通过所做的功为________,电阻消耗的功率为________。
【答案】
,
【考点】
电功率的计算
电功的计算
【解析】
由电路图可知,、并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,根据=求出内电流通过所做的功,根据并联电路的电流特点求出通过的电流,利用=求出电阻消耗的功率。
【解答】
由电路图可知,、并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由可得,电源的电压:
====,
则内电流通过所做的功:
===;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过的电流:
===,
电阻消耗的功率:
===。
?
17.
如图所示,电源电压恒定。小灯泡标有“”字样,为定值电阻。闭合,断开,小灯泡正常发光;若再闭合,发现电流表示数变化了,则的阻值为________,此时灯泡和电阻消耗的功率之比是________;此电路内消耗的电能是________。
【答案】
,,
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
电功的计算
【解析】
闭合,断开时,电路为小灯泡的简单电路,根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压;
再闭合时,灯泡与并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知电流表示数的变化为通过的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出的阻值,根据=求出的电功率,进一步求出灯泡和电阻消耗的功率之比;
根据=算出此电路内消耗的电能。
【解答】
闭合,断开时,电路为小灯泡的简单电路,灯泡正常发光,
所以,电源的电压==,灯泡消耗的电功率=;
再闭合时,灯泡与并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电流表示数的变化为通过的电流,即=,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
由可知,
的阻值:,
的电功率:===,
则灯泡和电阻消耗的功率之比:==;
此电路内消耗的电能为:
===。
?
18.
将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为,通过的电流为,则该电阻丝电阻为________;若将该电阻丝两端电压由降至,则电功率变化了________。
【答案】
,
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
根据欧姆定律求出电阻;再根据求出两种情况下电阻消耗的电功率,进一步求出该电阻所消耗电功率的变化。
【解答】
由得:
该电阻丝电阻为:
;
该电阻所消耗电功率的变化:
。
?
19.
如图甲,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从点滑到点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中电路的总功率最大值为________。
【答案】
【考点】
电功率的计算
【解析】
滑动变阻器和电阻串联,电压表测两端电压,测两端电压,电流表测电路中电流。
(1)滑片从点滑到点的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,两端的电压变大;据此可判断出图乙中,分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线;
(2)从图象可以看出,滑片在点、点的电压表示数与电流值,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,利用=求出总功率最大值。
【解答】
(2)由电路图知,在点时,电路中电阻最大,电流最小,
由图象可以看出,滑片在点时电流=,=、=,
所以电源电压:===,
滑片在点时,电路中电阻最小,电流最大,所以最大电流=,
所以电路消粍的总功率最大值:
===。
故答案为:。
?
20.
如图甲所示,当开关从点转到时,电流表和电压表对应的示数如图乙所示,由图甲和图乙中的信息可知,电源电压是________,电阻的阻值是________.电阻的图象是丙图中的________,前后消耗的电功率差为________。
【答案】
,,,
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
(1)由电路图可知,当开关接时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流较大,根据乙图读出电源的电压,根据欧姆定律求出的阻值,根据=求出消耗的电功率;
(2)当开关接时,、串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流较小,由乙图读出两电表的示数,根据=求出消耗的电功率,进一步得出前后消耗的电功率差;根据串联电路的电压特点得出两端的电压,再结合此时通过的电流即可判断电阻的图象,根据欧姆定律求出的阻值。
【解答】
(1)由图和图可知,接时电压表的示数最大,电流表的示数也最大,由乙图可知,电源的电压=,此时电路中的电流=,
由图根据可得:消耗的电功率:===由图可得:=,电路中的电流=,
消耗的电功率为:===,
前后消耗的电功率差为:==两端的电压为:===,
所以根据可得:,
当两端的电压为时,通过的电流为,结合丙图可知表示电阻的图象。
故答案为:,,,
?
21.
如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片由端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化如图乙所示。则可判断电源电压是________,定值电阻的阻值是________,变阻器的最大阻值是________,当电压表的示数为时,滑动变阻器连入电路的电阻值是________,整个电路消耗的最大功率是________。
【答案】
,,,,
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,根据图乙读出电源的电压,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
(2)当滑片位于端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)先根据串联电路电压规律求出定值电阻两端电压,然后根据欧姆定律求出电路电流,然后根据欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的阻值;
当滑片在端时,电路电流最大,根据=求出电路消耗的最大功率。
【解答】
(2)当滑片位于端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知,电路的电流=,电压表的示数=,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
===,
则滑动变阻器的最大阻值:当电压表示数为,定值电阻两端电压:==,
电路电流:,
由可得,滑动变阻器接入电路的阻值:当滑片在端时,电路电流最大,即,电路消耗的最大功率:===。
故答案为:;;;;。
?
22.
如图所示,电源电压不变,当开关、同时闭合时,电流表的示数是,电压表的示数是,为________,若两表互换位置,当开关闭合、断开时,电流表示数是,消耗的功率为________。
【答案】
,
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
(1)由电路图可知,开关、同时闭合时,两电阻并联,电流表测流过电阻的电流,电压表测并联电路电压,即电源电压,由欧姆定律可以求出电阻的阻值;
(2)两表互换位置,当开关闭合、断开时,两电阻串联,电流表测电路电流,电压表测串联电阻电压,由=求出电阻两端的电压,由串联电路特点求出电阻两端的电压,由=求出电阻的电功率。
【解答】
(2)两表互换位置,当开关闭合、断开时,两电阻串联,电阻两端电压===,
电阻两端电压===,
电阻消耗的功率===故答案为:;。
三、
解答题
?23.
在如图所示的电路中电流表的量程为,小灯泡标有“”的字样,电源电压为,闭合开关,当电路中电流为最大时,电压表示数为,(忽略灯丝电阻随温度的变化)求。
(1)小灯泡正常发光的电流;
(2)定值电阻的阻值;
(3)若将滑动变阻器滑到中点时电压表示数为,求滑动变阻器的最大阻值。
【答案】
小灯泡正常发光的电流为;
定值电阻的阻值为;
滑动变阻器的最大阻值为。
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据=求出通过的电流;
(2)结合电流表的量程确定电路中的最大电流;所以,当电路中电流为最大时,根据串联电路的电压特点求出两端的电压,利用欧姆定律求出的阻值;
(3)若将滑动变阻器滑到中点时,根据串联电路的电压特点求出两端的电压,利用欧姆定律求出此时电路中电流,
然后利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻和灯泡的电阻,根据串联电路的特点求出滑动变阻器接入电路中的电阻,最后即可求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】
根据=可得,灯泡的额定电流:
,
由于串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为,灯泡的额定电流=,
所以,电路中的最大电路==;
则闭合开关,当电路中电流为最大时,灯泡正常发光;此时电压表测量滑动变阻器和灯泡两端的总电压;
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得:
两端的电压:
===,
根据可得:
;
若将滑动变阻器滑到中点时,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得:
两端的电压:
===,
电路中的电流:
,
根据可得:
;
灯泡的电阻:
;
根据电阻的串联特点可得:
滑动变阻器接入电路中的电阻为===;
所以,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
===。
?
24.
如图所示是智能灯电路原理图。灯标有“、”字样,当滑动变阻器的滑片在最左端时,灯正常发光,当滑片位于中点和最右端时,灯两端电压之比为.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡的电阻。
(2)当滑动变阻器接人电路中的电阻是时,灯消耗的实际功率。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】
灯泡的电阻为;
当滑动变阻器接人电路中的电阻是时,灯消耗的实际功率为;
滑动变阻器的最大阻值为。
【考点】
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
(1)根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联;当滑动变阻器的滑片在点时,电路为灯泡的简单电路,由于灯正常发光,根据灯泡的额定电压即可判断电源电压,根据的变形公式可知灯泡的电阻;
(2)根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路电流,然后根据=求出灯泡的实际功率;
(3)根据欧姆定律表示出滑片在中点端和最右端端时灯泡两端电压,根据灯泡两端电压之比即可求出滑动变阻器接入电路的最大阻值。
【解答】
根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联;当滑动变阻器的滑片在点时,电路为灯泡的简单电路;
因为灯泡正常发光,所以电源电压==;
由可得,灯丝的阻值:
。
由图可知,灯与滑动变阻器串联,
所以电路中的电流:,
灯泡的实际功率:
===。
当滑片在中点点时,灯两端电压:
=;
当滑片在最右端点时,灯两端电压:
=;
依题意可知,=,
即:=,
化简可得:===。
?
25.
小江家购入了支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小江买来一个热敏电阻,按照图甲所示连接电路,其中电源电压保持不变,为定值电阻,为热敏电阻。实验时,把置于温控箱(甲图中虚线区域)内,闭合开关,调节温控箱温度,测出在不同温度时的阻值,依据所测数据画出阻值随温度变化的图象(图乙)求:
(1)当温度为时,测得的两端的电压为,求阻值;
(2)当温度为时,求两端的电压;
(3)当温度为时,求电路的总电功率。
【答案】
阻值为;
当温度为时,两端的电压为;
当温度为时,电路的总电功率为。
【考点】
欧姆定律的应用
电功率的计算
【解析】
(1)根据图象乙确定时电阻的阻值,根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得两端的电压及电路中的电流值,从而可求出的阻值;
(2)根据图象乙确定时电阻的阻值,由欧姆定律求出此时电路中的电流,从而可求出两端的电压;
(3)根据图象乙确定时电阻的阻值,由可得总电功率。
【解答】
由图甲知,两电阻串联,则两端的电压:
===,
由图乙知,当温度为时,的阻值为,则电路中的电流为:
由得,的阻值为:
由图乙知,当温度为时,的阻值为,则电路中的电流为:
由得,两端的电压为:
===
由图乙知,当温度为时,的阻值为,则电路的总功率为:
。
?
26.
如图所示,将标有“”字样的小灯泡接入电源电压(电压保持不变)电路中,为调节灯泡亮度,在电路中串联一个滑动变阻器,两个电压表的量程都是.
(1)移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,灯泡正常发光时的电阻是多大?
(2)在小灯泡正常发光的情况下,通电分钟,滑动变阻器消耗的电能是多少?
(3)在小灯泡两端的电压不超过额定电压和电路安全的情况下,滑动变阻器允许的取值范围是多少?(假定灯丝电阻保持不变)
【答案】
(1)灯泡正常发光时的电阻是;
(2)在小灯泡正常发光的情况下,通电分钟,滑动变阻器消耗的电能是;
(3)滑动变阻器允许的取值范围是.
【考点】
电功的计算
电功率的计算
欧姆定律的应用
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据=求出灯泡正常发光时的电阻;
(2)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出小灯泡正常发光时电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用=求出通电分钟滑动变阻器消耗的电能;
(3)为保证两个电压表两端的电压不超过,小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下,当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出其大小;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出答案。
【解答】
解:(1)由=可得,灯泡正常发光时的电阻:
.
(2)因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光,
所以,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,滑动变阻器两端的电压:
===,
则通电分钟,滑动变阻器消耗的电能:
===.
(3)为保证两个电压表两端的电压不超过,小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下,
当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
则;
当电压表的示数=时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时灯泡两端的电压:
===,
此时电路中的电流:
,即,
解得:=,
所以,滑动变阻器允许的取值范围是.
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