浙教版九年级科学上册 3.6电功率题型整理

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名称 浙教版九年级科学上册 3.6电功率题型整理
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-12-10 17:59:56

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电功率题型整理一
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
1.某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率,滑动变阻器上标有“50Ω
2A”,小灯泡的额定电流为0.3A.该同学将滑动变阻器置于最大阻值后,闭合开关,电流表、电压表读数分别为2V和0.2A,接着移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点,则小灯泡的额定功率为
A.0.9W
B.1.35W
C.
0.4W
D.无法确定
【答案】B
【解析】
试题分析:滑动变阻器的阻值在最大位置,当闭合开关时,电压表和电流表的示数应分别为2V和0.2A,由U=IR计算出滑动变阻器上的电压,加上灯上的电压即为电源电压;再计算出灯泡正常发光时,滑动变阻器上的电压,根据电源电压和滑动变阻器两端的电压,并结合串联电路的特点即可求出灯泡的额定电压,再由P=UI计算灯泡的额定功率.滑动变阻器上的电压U=IR=0.2A×50Ω=10V,电源电压U总=10V+2V=12V;
灯泡正常发光时,滑动变阻器上的电压U′=I′R′=0.3A×25Ω=7.5V;
灯泡的额定电压UL=12V-7.5V=4.5V;
灯泡的额定功率PL=I′UL=0.3A×4.5V=1.35W.
考点:电功率的计算;额定功率
点评:本题考查了串联电路的特点及电功率的计算.准确把握串联电路的特点以及功率公式的灵活应用是本题难点所在。
2.标有“6V
6W”和“6V
3W”的灯泡L1和L2串联接在电源上,设灯丝电阻不变,则()
A、灯、通过的电流之比为2:1
B、灯、的实际功率之比为2:1
C、电源电压为18V时,、均正常发光
D、电源电压为9V时,正常发光
【答案】D
【解析】两灯串联,所以电流相等,故A错.
R1=U12/P1=
6Ω,R2=
U22/P2==12Ω,
不知道电源电压无法计算实际功率,故B错.
电源电压为18V时,两灯会被烧毁,故C错.
电源电压为9V时,电路中电流I1=U/R1+R2
=0.5A,灯L2电压U′=I1R2=0.5A×12Ω=6V=U2,正常发光,故D对.
故选D.
3.如图所示,当S闭合,滑片向右移动过程中,下列说法中正确的是(

A、V1的示数增大,V2的示数减小;
B、R1、R2消耗电功率的变化量一定相等;
C、V1减小的示数等于V2增大的示数;
D、V1减小的示数小于
V2增大的示数;
【答案】D
【解析】由图可知,当S闭合,滑片向右移动的过程中,R增大,所以R总增大,电路电流I减小,V1示数减小,V2示数增大,所以A错;因为R1不一定等于R2,所以她们消耗电功率的变化量不一定相等;V总=V1+V2+IR2不变,所以V2增加的示数等于V1加上IR2,所以V2增加的示数大于V1减小的示数,所以C错D对。
4.
小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω
lA”,灯泡标有“2.5V
1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是(

A.电流表示数的变化范围是0~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
【答案】C
【解析】电路中的最大电流就是灯泡正常发光时,此时电路中的电流是:I=P/U=1.25W/2.5V=0.5A,灯泡的电阻为:2.5V/0.5A=5Ω;此时滑动变阻器两端电压为2V,所以滑动变阻器的电阻是R=U1/I=2V/0.5A=4Ω,此时滑动变阻器的电阻最小,所以滑动变阻器的电阻的范围是4~20Ω,B选项错误;电路中的最小值是滑动变阻器电阻最大时,但无论多大,电路中仍然有电流,所以,A错误;根据P=UI知,小灯泡的最小功率就是电路中电流最小的时候,也就是电路中电阻最大,所以是滑动变阻器全部接入电路时,电路中的总电阻为:R总=5Ω+20Ω=25Ω,所以电路中的电流I1=U/R总=4.5V/25Ω=0.18A,此时小灯泡的实际电功率是P实=I2R灯=(0.18A)2×5Ω=0.162W,C选项正确;该电路的最大功率P大=U大I大=4.5V×0.5A=2.25W,D选项错误。
5.灯丝电阻不变,将标有“6V
3W”、“12V
15W”和“6V
6W”三个灯泡串联起来,接在可调的电源两端,使其中一个灯泡正常发光,其它灯泡不超过额定电压,则下列说法正确的是
A、电源电压是24V。
 
B、电路的总电流是1.2A。 
C、电路的总功率是6.9W。 
D、电路的总功率是24W。
【答案】C
【解析】由P=UI得:三灯的额定电流分别为I1=P1
/U1
=3W/
6V
=0.5A;I2=P2
/U2
=15W
/12V
=1.25A;I3=P3
/U3
=6W
/6V
=1A;由欧姆定律可得三灯的电阻分别为R1=U1
/I1
=6V
/0.5A
=12Ω;
R2=U2
/I2
=12V
/1.25A
=9.6Ω;R3=U3
/I3
=6V/
1A
=6Ω;三灯泡串联,一灯正常发光,其他灯不超过额定值,则电流只能为0.5A,故B错误;则由欧姆定律可得:电源电压U=I(R1+R2+R3)=0.5A×(12Ω+9.6Ω+6Ω)=13.8V,故A错误;电路的总功率P=I2(R1+R2+R3)=(0.5A)2×(12Ω+9.6Ω+6Ω)=6.9W,故C正确,D错误;故选C.
6.如图所示电路中,R为定值电阻.闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围是3~6V。小丽通过推算,得出四个结论:①变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12Ω.②定值电阻R的阻值为3Ω.③实验中R两端的电压变化范围为2V~4.5V.④电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W.请你对小丽的结论进行评估,结论是:
A.只有①正确
B.只有①②正确
C.只有①②③正确
D.①②④都正确
【答案】D
【解析】解:R=U/
I
=3V
/1.5A
=2Ω,R′=U′/
I′
=6V
0.5A
=12Ω,故(1)正确;
U总=3V+1.5A×R,
U总=6V+0.5A×R
解之:R=3Ω,故(2)正确;
U1=I1R=0.5A×3欧=1.5V,U2=I2R=1.5A×3欧=4.5V,R两端的电压变化范围是1.5V--4.5V,故(3)错误;
电源电压为U总=3V+1.5A×3Ω=7.5V,则P1=U总I′=7.5V×0.5A=3.75W,P2=U总I=7.5V×1.5A=11.25W,故(4)正确.故选D
7.如图甲,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,下列判断正确是
(
)
A.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最大功率为3.6W
B.为使电子元件处于正常工作状态,变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电功率之比为1︰1
D.电子元件工作时,电阻保持不变
【答案】A
【解析】(1)当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I小=0.1A,
电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故A错误;
(2)从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故D错误;
(3)因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,
所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,
所以无法判断它们两端电压的关系,故C错误;
(4)电子元件处于正常工作状态时,电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,
所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R大=U1
/I小
=7V/
0.1A
=70Ω,
电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,
所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,
滑动变阻器接入电路的电阻最小,R小=U2
/I大
=5V
/0.4A
=12.5Ω.
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧,故B正确.
故选B.
8.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片由左向右移动时,下列判断正确的是
(
)
A.小灯泡亮度变暗
B.电压表示数变大
C.滑动变阻器分的电压变小
D.电路消耗的总功率不变
【答案】D
【解析】(1)当滑动变阻器的滑片由左向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值不变,电路总电阻R不变,电源电压U不变,电路电流I=U/R
不变;(2)灯泡电阻RL不变,电路电流I不变,灯泡功率PL=I2RL不变,灯泡亮度不变,故A错误;(3)滑动变阻器向右移动时,与电压表并联的滑动变阻器阻值R并变小,电路电流不变,由U=IR并知,电压表示数变小,故B错误;(4)电路电流I不变,滑动变阻器接入电路的阻值不变,所以滑动变阻器的分压不变,故C错误;(5)电路电流I不变,电源电压U不变,电路总功率P=UI不变,故D正确.故选D.
9.图中的电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是
【答案】C
【解析】A、不论怎样闭合、断开各开关,都不能确定灯泡是否正常发光,故不能测出灯泡的额定功率;测出灯泡两端的电压,S2闭合S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能选;
B、闭合开关S2,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合开关S3,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,故不能测出灯泡的额定功率;
C、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等,单刀双掷开关打到1时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡的两端电压U0,则小灯泡的电流为I=(U-U0
)/R
,小灯泡的额定功率表达式是P=(U-U0
)/
R×U0.故该选项正确.
D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出灯泡的额定功率.
故选C.
10.如图所示,电源电压为6V不变,L1、L2是额定电压为6V,电阻为10Ω的灯泡(忽略温度对灯泡电阻的影响),下列说法中正确的是
A.当仅闭合S1、S2时,L1、L2都不能正常发光
B.当仅闭合S2、S3时,L1亮、L2不亮
C.当仅闭合S3时,电路总电阻为20Ω
D.当仅闭合S1、S3时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为1.8W
【答案】
C
【解析】A、当仅闭合S1、S2时,L1、L2并联,此时灯泡两端的电压等于额定电压,两灯泡都能正常发光,所以选项A不正确.B、当仅闭合S2、S3时,灯泡L1被短路,所以只有灯泡L2亮,所以选项B不正确.C、当仅闭合S3时,L1、L2串联,电路总电阻R=10Ω+10Ω=20Ω,所以选项C正确.D、当仅闭合S1、S3时,灯泡L2被短路,所以只有灯泡L1亮,电流表的示数为I=6V/10Ω
=0.6A,所以选项D不正确.
11.
在如图所示的电路中,甲、乙两电表可能同是电流表,也可能同是电压表。已知当开关S断开时,两灯均发光,此时甲、乙两电表的示数之比为2:3。若将甲、乙两电表同时换成另一种电表,开关S闭合后两灯仍均发光,则此时甲、乙两电表的示数之比及灯泡消耗的功率之比分别为(不计温度对灯丝电阻的影响)
A.
3:1,2:1
B.
3:1,3:1
C.
1:3,1:3
D.
1:3,3:2
【答案】A
【解析】当S断开两表全为电流表时两电阻并联,则甲表测量流过R2的电流,乙表测量总电流;
设甲表中电流为I甲=2I,则由题意可知乙表中电流为I乙=3I,
则由并联电路的电流特点可知,流过R1中的电流I1=I乙-I甲=I;
则可得:I1:I2=1:2;
由欧姆定律I=U/R可得:R1:R=
I2:I1=2:1;
当S闭合两电表全是电压表时,两电阻串联,则流过两电阻的电流相等;
则由欧姆定律可得,两电阻两端的电压之比:U1:U2-R1:R2=2:1;
由图可知电压表甲测量总电压,电压表乙测量R2两端的电压,故U甲=U1+U2,U乙=U2;
故两电表示数之比U甲/
U乙-(U1+
U2)/
U2=3:1,
在串联电路中电功率之比等于两灯泡电压之比:P1:P2=U1:U2=2:1
故选A.
12.图甲所示为通过小灯泡L的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图8乙所示电源两端电压不变的电路中。闭合开关S后,小灯泡L实际消耗电功率为2W;再闭合开关S1后,电流表的示数为0.6A。可知电阻R的阻值为Ω。
【答案】40
【解析】(1)由小灯泡的U-I图象可知,当电功率为2W时,UL=4V,IL=0.5A,
电源电压:U=UL=4V;
(2)合开关S1后,灯泡L与电阻R并联,
由并联电路特点可知,流过电阻R的电流IR=IA-IL=0.6A-0.5A=0.1A,
电阻R的阻值R=
U/
IR=4V/0.1A=40Ω;
故答案为:40.
13.如图所示,当开关闭合时,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,下列结论正确的是
A.
R两端的电压为6V
B.
通过电动机的电流为6A
C.
电阻R消耗的电功率为144W
D.
电动机消耗的电功率为6W
【答案】D
【解析】分析电路可知电动机M与电阻R是串联,V1测的是电源电压,V2测的是R两端的电压.所以R两端的电压为4V,
通过电动机的电流为,电阻R消耗的电功率为,电动机消耗的电功率为.所以选D.
14.实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流与两端电压的关系如图所示,则下列计算正确的是
A.若将它们并联后接入1.5V的电源,则通过干路的电流是0.32A
B.
若将它们并联后接入1.5V的电源,则整个并联电路消耗的总功率为0.21W
C.
若将它们串联后接入4.0V的电源,则小灯泡消耗的
电功率是0.2W
D.
若将它们串联后接入电压为U的电源,当电路中电
流为0.2A时,定值电阻R与小灯泡L的电阻比值为2:3
【答案】C
【解析】本题考查的是欧姆定律的应用,并联电路的电流规律,电功率的计算。
AB、若将它们并联后接入1.5V的电源,由图知,IL=0.25A,IR=0.1A,则干路电流I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A,整个并联电路消耗的总功率P=UI=1.5V×0.35A=0.525W,故AB都错;
C、若将它们串联后接入4.0V的电源时,因串联电路各处的电流相等,且串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,所以在图象中,只有当电流为0.2A时,它们各自对应的电压之和才等于4V,当电流为0.2A时,灯泡的电压为1.0V,所以灯泡的电功率为P=UI=1.0V×0.2A=0.2W,故C正确;
D、由图知,当通过的电流为0.2A时,加在灯两端的电压为1V,电阻两端的电压为3V,所以电阻之比为1:3,故D错。故选C
15.如图所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S,当滑动变阻器R
的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是
A.流表A1、A2的示数变大,电压表V示数不变,R实际功率变大
B.电流表A1、A2的示数变小,电压表V示数变大,L实际功率变小
C.流表A1的示数变小,A2的示数变小,电压表V示数不变,R实际功率变小
D.流表A1的示数不变,A2的示数变小,电压表V示数不变,L实际功率不变
【答案】D
【解析】根据电流方向,M为分流点,N为合流点,灯L和滑动变阻器并联,当滑片P从中点向右端滑动时,连入的电阻变大,本支路的电流变小;因接在同一电源上,通过灯L的电流不变(电流表A1示数不变),灯L亮度不变,实际功率不变;干路电流变小(电流表A2示数变小);电压表测的是支路两端的电压(电源电压)示数不变,故选D.
16.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是
A.笔记本电脑
B.电冰箱
C.电风扇
D.电暖器
【答案】D
【解析】A、笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,该选项错误;
B、电冰箱主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,该选项错误;
C、电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,该选项错误;
D、电暖器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,该选项正确.
17.图所示电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=5Ω,当闭合开关S1后,下列说法不正确的是
A.闭合开关S2、S3,通过R2的电流是0.24A
B.断开S2、S3,电路消耗的功率是2.4W
C.断开S2、闭合S3,R1两端的电压是6V
D.在相等的时间内闭合S2,S3时和断开S2、S3时电流通过R1产生的热量之比是9:4
【答案】A
【解析】断开S2、S3,电路消耗的功率是2.4W;断开S2、闭合S3,R1两端的电压是6V;在相等的时间内,闭合S2,S3时和断开S2、S3时电流通过R1产生的热量之比是9:4。所以BCD选项是正确的;闭合开关S2、S3,通过R2的电流是0.
3A,选A。
18.如图5所示,在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水,通电后,已知甲容器中的水先沸腾,由此可知
A
.Rl>R2
B
.RlC
.R1=R2
D.条件不足,无法确定
【答案】B
【解析】流流过电阻产生的热量,被水吸收后,使水的温度升高,两容器内装有质量和温度都相等的水,则在相等时间内,哪个容器内的水吸收的热量多,哪个容器内的水先沸腾.
∵甲容器中的水先沸腾,∴甲容器内的水吸收的热量多,
由电路图可知,电阻R1与R2并联,它们两端的电压U相等,闭合开关,它们的通电时间t相等,∴由公式Q=W=
U2
R
?t可知R1<R2.
19.如图所示,当S闭合,甲乙两表为电压表时,两表示数比U甲∶U乙=3∶l;当S断开,甲乙两表为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙=_________,此时R1、R2的电阻之比为
,消耗功率之比P1∶P2=_________。
【答案】2:3
2:1
1:2
【解析】当S闭合,两电阻串联在电路中,电压表a测量的是电阻R1和R2两端的电压,电压表乙测量的是电阻R2两端的电压,
则U甲
:U乙
=U
:U2
=3:1,
∵串联电路各处的电流相等,用电器分担的电压之比等于阻值之比,
∴R1
/R2
=U1
/U2
=(U-
U2
)/U2
=2/1

当s断开,两电阻并联在电路中,电流表甲测量的是通过电阻R2的电流,电流表乙测量的是干路中的总电流,
∵并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,即U=U1=U2,则U1
/U2
=1
/1

用电器分担的电流之比与阻值之比成反比,
∴I1
/I2
=R2
/R1
=1/2,
故I甲
/I乙
=I2
/I
=
2/3,
则P1
/P2
=
U12
/R1
/U22
/R2
=
R2
/R1=1/2

20.如图是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则电路中的电流为
A,电动机的功率为
W。
【答案】0.5
2
【解析】如图,电动机和电阻R串联,
∵UR=2V,U=6V,
∴UM=U-UR=6V-2V=4V,
电路中的电流:
I=UR/R
=2V/

=0.5A,
电动机的功率:
P=UMI=4V×0.5A=2W.
21.在图所示的电路中,电源电压与灯丝电阻均保持不变。当开关S闭合时,三个电流表的示数A1
、A2
、A3
之比为2:3:4,若小灯泡L3消耗的电功率为2W,则小灯泡L1消耗的电功率为__
___W。
【答案】4
【解析】
22.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8Ω.
(1)连接电路时开关应

(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,滑动变阻器的滑片P应位于
(选填“A”或“B”)端.
(4)连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是
.(写出一种即可)
(5)
闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为
V,则此时灯泡消耗的实际功率
额定功率(选填“>”、“<”或“=”).
(6)某次实验中,电压表读数为l.8V.要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向
?(选填“A”或“B”)端滑动,继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I-U图像(图丙),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是
W.
(7)
进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐
(选填“增大”、“减小”或“不变”),造成这一现象的原因可能是

【答案】
(1)
断开。
(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)
A
(4)灯泡断路
(5)
2.2
、小于
(6)B?、
0.5
(7)增大、小灯泡的电阻随温度而变化,温度越高,电阻越大

【解析】
试题分析:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置,应位A端。连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能灯泡断路,电流表、滑动变阻器和电压表串联在电路中。闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2.2v,灯泡的实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率。某次实验中,电压表读数为l.8V.要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的电阻变小,滑片向B端滑动,继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I-U图像(图丙),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是P=UI=2.5v0.2A=0.5W.进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐增大,造成这一现象的原因可能是小灯泡的电阻随温度而变化,温度越高,电阻越大

考点:本试题考查的是测定“小灯泡电功率”的实验。
点评:对于此类试题,学生应把握测量的功率的步骤及实验中需要注意的问题。小灯泡的电阻受温度影响,所以在此实验中不能对小灯泡的功率求平均值。
23.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,小丽所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是

A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)实验过程中,当电压表示数为
V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,其值为
A,小灯泡的额定功率为
W.
(4)在某次实验时,电流表出现了故障不能使用,并且小灯泡的螺旋套上,只看得清0.3A的字样,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知)、几个开关和导线若干,设计电路,测量小灯泡的额定功率。请在图丙中帮他完成电路设计。(在图丙空档处画元件或用导线相连或不画元件和导线)
【答案】(1)(2)C(3)2.5,0.24,0.6
(4)
【解析】
试题分析:(1)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接,如下图:
(2)在闭合开关前,滑动变阻器是在阻值最大处,电流表有示数,小灯泡不亮,说明电路中电阻太大,故选C;
(3)电压表测的是小灯泡两端的电压,当电压表示数为小灯泡的额定电压时,小灯泡才能正常发光;
电流表使用的0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.24A,
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
(4)根据题意,电压表要并联到电路中,开关控制用电器的工作。故答案为:见上图
故答案为:(1)如上图;(2)C;(3)2.5;0.24;0.6;
考点:探究用电器的电功率实验;电流表的读数方法;电流表的连接;电压表的连接;额定功率.
点评:本类习题中实物图中有电流表、电压表、滑动变阻器.找电路连接错误时,主要从这三者的正确使用方法一一分析,避免遗漏。
24.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡L1额定电流为0.2A、电阻小于10Ω。
(1)连接电路时开关应

(2)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于
(选填“A”或“B”)端。
(4)实验电路连好后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数、电压表无示数,产生此现象的可能原因是
(写一条即可)。
(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,并绘制成图所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是
W。
(6)若用上述电路测量了L1灯泡的额定功率后,再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率,L2的电阻也略小于10Ω,则需更改
表的量程,且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往
(选填“A”或“B”)移动使灯L2正常发光。
(7)在同学们已做过的大量物理实验中,有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量,如课本的长度L可直接用毫米刻度尺测量;而另一类物理量的测量只能间接完成,如速度v的测量,需用刻度尺测出物体运动的路程s,用计时器测量该物体通过这段路程所需时间t,再由路程和时间的比值算出物体的运动速度v。其中电功率的测量是属于
(选填“间接”或“直接”)测量,下列物理量的测量属于直接测量的是
(填字母)。
A、固体密度的测量
B、导体电阻的测量
C、电路中电流的测量
【答案】(1)断开(2)(3)A
(4)灯泡短路
(5)0.3
(6)电压;B
(7)间接;C
【解析】(1)连接电路时开关应断开;(2)连接电路时,电压表要并联到灯泡两端,由于灯泡的的电压小于2V,所以选择小量程;由已知题意,电流表也选择小量程;(3)闭合开关前,图11中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,所以是A端;(4)实验电路连好后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数、说明电路短路,电压表无示数,说明灯泡短路。(5)根据图像信息,小灯泡L1额定电流为0.2A时,电压为1.5V,可计算出小灯泡的额定功率是0.3W;(6)若用上述电路测量了L1灯泡的额定功率后,再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率,L2的电阻也略小于10Ω,则需更改电压表的量程,且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往B移动使灯L2正常发光(7)在同学们已做过的大量物理实验中,有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量,如课本的长度L可直接用毫米刻度尺测量;而另一类物理量的测量只能间接完成,如速度v的测量,需用刻度尺测出物体运动的路程s,用计时器测量该物体通过这段路程所需时间t,再由路程和时间的比值算出物体的运动速度v。其中电功率的测量是属于直测量,下列物理量的测量属于直接测量的是C。
25.如图所示,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,当滑片P移到到最右端B时,闭合开关,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,电源电压保持恒定,求:
(1)R的阻值;
(2)电源的电压;
(3)滑片P移动过程中,R消耗的最大功率.
【答案】(1)R的阻值为10Ω.(2)电源的电压为6V.(3)滑片P移动过程中,R消耗的最大功率为3.6W
【解析】解:从图可知,当滑片P移到到最右端B时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,电阻R和滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端的电压.如图所示:
(1)∵UR=2V,I=0.2A,
∴电阻R的阻值为:R===10Ω.
(2)∵RAB=20Ω,
∴此时电路中的总电阻为:R串=R+RAB=10Ω+20Ω=30Ω,
而I=0.2A,
∴电源电压为:U=IR串=0.2A×30Ω=6V.
(3)电阻R的阻值不变,由公式P=可知,要想计算出R消耗的最大功率,电阻R两端的电压必需达到最大,
当滑动变阻器连入电路中的电阻为0Ω时,即电路中只有电阻R,(如图所示)此时电阻R两端的电压为电源电压,达到最大.
∴滑片P移动过程中,R消耗的最大功率为:P===3.6W
26.如图所示,电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表
的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1的电功率为P1,电阻RA的电功率为PA;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数U2为2V,电流表的示数为I2,电阻RB的电功率为PB;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,电阻R2的电功率为8W。已知:R1:R2=2:1,P1:PB=1:10,U1:U2=3:2。求:
(1)电源两端的电压U;(2)电阻R2的阻值;(3)电阻RA的电功率PA。
【答案】(1)12V(2)2(3)4.5W
(其他解法正确的,均可相应得分)
【解析】当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,等效电路如图3甲所示;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,等效电路如图3乙所示;
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,等效电路如图3丙所示。
(1)已知:
U1∶U2=3∶2
R1∶R2=2∶1
由图3甲、乙得:U1=I1(R1
+
R2
)
U2=I2
R2
解得:=
已知:P1∶PB=1∶10
由图3甲、乙得:P1
=
I12R1
PB
=
I22RB
解得:R1
=RB
由电源两端电压U不变
I1(R1+R2+RA)
=
I2(R2+RB)
解得:RA
=9R2
由图3乙得:=
U2=2V解得:U=12V
(2)由图3丙得:=
解得:U2
=
4V
P2=8W
R2
===
2
(3)由U1∶U2=3∶2
解得:U1=3V
UA
=U-U1=9V
RA=9R2=18
PA==4.5W
(其他解法正确的,均可相应得分)
27.今有“4V
1W”的小灯泡一只,如果接在8V电源上,要使小灯泡正常发光,必须在电路中串联一个多大的电阻?这个电阻消耗的功率是多大?
【答案】(1)16Ω(2)1W
【解析】由P=UI变形后计算出电流,由欧姆定律计算出总电阻值及灯的电阻值后,总电阻减去灯的电阻即为串联电阻的阻值.根据电阻和灯泡的电阻相等,电流相等,所以电功率相等。
解:灯泡正常工作时的电流I=P/
U
=1W
/4V
=1/4A,
灯泡的电阻R=U/
I
=4V
/1
/4
A
=16Ω,
串联后的总电阻R总=U′/
I
=8V
/1/4
A
=32Ω,
串联电阻的阻值R′=R总-R=32Ω-16Ω=16Ω.
根据电阻和灯泡的电阻相等,电流相等,所以电功率相等,为1W。
28.如图1所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为24Ω,R为滑动变阻器.R的最大阻值为48Ω,小灯泡上标有“6V
3W”,小灯泡的U﹣I关系如图2所示.求:
(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电阻的阻值为多大?
(3)S1、S2、S3都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是多少?
【答案】1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流为0.5A;(2)S闭合,S1、S2都断开时,调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电阻的阻值为20Ω;(3)S1、S2、S3都闭合时,调节滑动变阻器滑片到b处时,整个电路消耗的总功率最小为9W
【解析】解:(1)灯泡正常工作时,两端的电压为UL=6V,
由图2可得,灯泡正常工作时通过灯丝的电流IL=0.5A;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,等效电路图如下图所示:
当小灯泡两端的电压为4V时,由图象可知电路中的电流I=0.4A,
滑动变阻器接入电阻的阻值R滑===20Ω;
(3)S1、S2、S3都闭合时,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时电路消耗的总功率最小,
整个电路消耗的总功率最小为:
P=P1+PR=+=+=9W
29.如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R2=30Ω,已知通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示,求:
(1)R1的阻值;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.15A,此时R3消耗的功率。
【答案】(1)20Ω(2)0.5A(3)0.225W
【解析】(1)从乙图可知,当U1=4V时,I1=0.2A,
∴电阻R1的阻值为:R1=U1/
I1
=4V
/0.2A
═20Ω.
(2)S1、S2、S3均闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流;
∵R2=30Ω,R1=20Ω,
∴电路中的总电阻为:R=1/
(1
/R1
+1/
R2)
=1
/(1
/20Ω
+1
/30Ω)=12Ω,
而电源电压恒为6V,
∴干路中的总电流,即电流表的示数为:I=U
/R
=6V
/12Ω
=0.5A.
(3)S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3串联,电流表测电路电流;
∵I2=0.15A,R2=30Ω,
∴电阻R2两端电压为:U2=I2R2=0.15A×30Ω=4.5V,
又∵电源电压恒为6V,
∴电阻R3两端电压为:U3=U-U2=6V-4.5V=1.5V,
而I3=I2=0.15A,
∴电阻R3消耗的功率P3=U3I3=1.5V×0.15A=0.225W.
30.某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
(1)电路中R1和R2的阻值分别是多少?
(2)该电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是多少?
【答案】(1)44Ω
66Ω(2)176W
【解析】(1)
…………………………2分
…………………………2分
…………………………1分
(2)
…………………………1分
…………………………2分
31.如图是某电热器的原理简图,它有高温、低温两档,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为l10Ω、220Ω.
(1)S1闭合、S2开时?求电热器的功率;
(2)S1、S2都闭合时,求电热器的工作电流;
(3)S1,S2都闭合时,电热器是处于“高温挡”还是处于“低温挡”’通过有关计算证明你的结论.
【答案】(1)440W(2)3A(3)“高温挡”
【解析】(1)当S1闭合,S2断开时,只有电阻R1通电
电热器的功率P===440W,
(2)当S1、S2都闭合时,两电阻并连接入电路,
电热器的工作电流I总=I1+I2=+==3A,
(3)当S1、S2都闭合时,
电热器功率P′=UI总=220V×3A=660W,
由此可见P′>P,所以,当S1、S2都闭合时是高温档;
32.如图所示,电源两端电压不变。当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电阻R1的电功率为P1;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U;当只闭合开关S2时,电阻R3的电功率为0.64W,已知:,。求:
(1)电阻R2与R3之比;
(2)电阻R1的电功率P1。
【答案】(1)2:3(2)0.5W
【解析】当只闭合开关S1时,等效电路如图甲所示;当开关S1、S2、S3都闭合时,等效电路如图乙所示;当只闭合开关S2时,等效电路如图丙所示。
(1)由图甲得:U1=
I1R1,U
=
I1(R1+R2);已知:,解得:R1=3R2;
已知:,由图甲、乙得:I1(R1+R2)=
I2,解得:,。
(2)由图甲、丙得:I1==,I3==,所以=×=;
由图甲、丙得:P1=
I12
R1,P3=
I32
R3,所以。
已知:P3=0.64W,解得:P1==0.5W。
33.(6分)如图所示,R1=20Ω,R2=40Ω,电源电压保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求小灯泡的实际功率;
(3)小灯泡的额定功率是多少?
【答案】(1)电源电压和灯泡的额定电压均为12V(2)灯泡的实际功率为0.8W
(3)灯泡的额定功率为7.2W
【解析】略
34.如图所示,电源电压恒定,R2=6Ω,R3=12Ω,滑动变阻器R1的滑片P滑到中点,当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A的示数为3A;当开关S1闭合S2、S3都断开时,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压
(2)滑动变阻器R1的最大阻值
(3)当S1、S3闭合S2断开时,电路消耗的总功率
【答案】
【解析】
35.如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg,电源电压U=110V保持不变,电动机线圈的电阻R=4Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5A(g=10N/kg)。求:
(1)电源的输出功率;(2)电动机线圈电阻R的发热功率;
(3)试从能量转化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。
【答案】(1)
P出=IU=5A×110V=550W
(2)P热=I2R=100W
(3)因能量守恒,电动机对重物做的功的功率为:[]
P有用=
P出—P热=550W-100W=450W
又因为:P=W/t=Fh/t=F
vt/t=Fv,且匀速向上提升重物时:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,所以:V=P有用/F=450W/500N=0.9m/s.
【解析】
36.电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,某电吹风的主要技术参数如图乙所示:
(1)当只闭合S1时,电吹风工作lmin消耗的电能是多少J?
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风工作时通过R的电流为多大?
(3)当电吹风吹热风时,1min内电流通过R产生的热量是多少J?
【答案】4800J,3.6A,4.8
104J
【解析】(1)当只闭合S1时,电吹风机正常工作并且吹冷风时,功率为P1=80W;电吹风工作lmin消耗的电能是:W=P1t=80W×60s=4800J;(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风机正常工作并且吹热风时,总功率为P2=880W,而电热丝R的功率P热=P2-P1=880W-80W=800W,所以此时通过电热丝的电流I=P热/U
=800W/220V
=3.6A;(3)当电吹风吹热风时,1min内电流通过R产生的热量Q=W=
P热t=800W×60S=
4.8
104J。
37.(9分)图是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,右图是它的电路原理图,其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻.当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态。
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,需用时15min
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。求此加热过程中:
①水吸收的热量;
②饮水机的加热效率。
(3)求电阻R1的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率)。
【答案】(9分)解(1)I加===2A
……2分
(2)①m=ρV=1.0×103
kg/m3
×1×10-3m3=1kg
Q吸=cm△t==2.94×105J
……2分
②W电=
P加t
=
440W×15×60s
=3.96×105J
……2分
(3)
【解析】略
38.如图(甲)所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象,可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进,每当产品从传送带上通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m,质量为0.8kg的均匀正方体产品时,示波器显示的电压随时间变化的图象如图(乙)所示。试求:
(1)该产品的密度为多大?
(2)若该产品的比热容为0.8×103J/(kg?℃),则把它从27℃的恒温车间搬到-3℃的室外时,最多能放出多少热量?
(3)已知计数器电路的电源电压恒为6V,保护电阻R2的阻值为50Ω,求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大?光敏电阻在1mi
n内消耗的电能为多少?
【答案】(1)8.0×102kg/m3
(2)1.92×104J
(3)有光照射时,
25Ω
;无光照射时,
100Ω
;9.6J
【解析】(1)ρ==8.0×102kg/m3
(2分)
(2)Q=cmΔt=0.8×103J/(kg?℃)×0.8kg×(27+3)℃=1.92×104J
(2分)
(3)由图乙可知,有光照射时,
R1两端电压为U1=2V,
此时R2两端电压为U2=U-U1=(6-2)V=4V,通过的电流为I=U2/R2=4V/50Ω=0.08A
(1分)
故此时R1的阻值为R1=U1/I=2V/0.08A=25Ω
(1分)
无光照射时,R1两端电压为U1′=4V,此时R2两端电压为U2′=U-U1′=(6-4)V=2V,通过的电流为I′=U2′/R2=2V/50Ω=0.04A
故此时R1的阻值为R1′=U1′/I′=4V/0.04A=100Ω
(1分)
此光敏电阻在一个周期(0.3s)内消耗的电能为
E0=E01+E02=I2R1t1+I′2R1′
t2=(0.08A)2×25Ω×0.2s+(0.04A)2×100Ω×0.1s=0.048J
(1分)
故光敏电阻1min消耗的电能为E==9.6J
(1分)
39.家庭电路的电压是220V,某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2Kw,送风状态时的功率P2是0.22Kw,它们是交替运行的.现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示.
(1)空调器在前5min
内处于什么状态?此时通过它的电流是多少??
(2)在1h内,空调器将消耗的电能是多少度?
(3)若1h内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水,则可以使水温最高达到多少摄氏度?[已知水的比热容:4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)
送风
1A
(2)
1.54度
(3)
86℃
【解析】(1)
送风
I=P/U=220W/220V=1A
(2)一个周期15min内,消耗电能为W0=P1t1+P2t2=0.22Kw×(5/60)h+2.2Kw×(10/60)h=0.385Kw·h;
1h内有四个周期,W总=W0×4=1.54
Kw·h
=1.54度
(3)W=1.54
Kw·h
=1.54×3.6×106J=5.544×106J
Q=W50%
Δt=W50%/cm=5.544×106J×50%/[4.2×103J/(kg·℃)
×10kg]=66℃
t=t0+Δt=20℃+66℃=86℃
40.第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好”。在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图所示是“塔吊”的示意图。假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,
额定功率38kW,线圈电阻0.4Ω。在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m。求:
⑴该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能。
⑵电动机工作过程中,线圈产生的热量。
⑶在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少?
【答案】(1)7.6×105J
(2)8×104J
(3)2.72×103kg
【解析】分析:(1)已知电动机的额定功率和工作的时间,根据公式W=Pt可求消耗的电能.
(2)已知电动机的额定功率和额定电压,根据公式I=P/U
可求电动机正常工作时的电流,线圈产生的热量根据公式Q=I2Rt可求.(3)已知电动机消耗的电能和产生的热量,二者之差就是对电能转化成的机械能,已知机械效率,可求克服物体重力做的有用功,最后利用公式W=Gh求出物体的重力,进一步得出物体的质量.
解:(1)由于电动机正常工作,消耗的功率等于额定功率,即P=38kw=3.8×104W,工作时间t=20s,
所以电动机消耗的电能为:
W=Pt=3.8×104W×20s=7.6×105J.
(2)电动机正常工作时的电流:
I=P
U
=3.8×104W
380V
=100A,
线圈产生的热量:Q=I2Rt=(100A)2×0.4Ω×20s=8×104J.
(3)电流产生热量消耗的电能W1=Q=8×104J,
电能转化为机械能的总量为
W总=W-W1=7.6×105J-8×104J=6.8×105J,
因为η=W有用/
W总
=Gh
/W总

即80%=G×20m
/6.8×105J

解得G=2.72×104N,
所以,重物的质量为:
m=G
/g
=2.72×104N
/10N/kg
=2.72×103kg
41.如图所示的电路,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P滑到a端时,小灯泡完全熄灭,电流表的示数为0.3
A;当滑动变阻器的滑片P滑到b端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.8
A。求:
(1)电源电压。
(2)灯泡正常发光1min消耗的电能。
(3)灯泡正常发光时,电路的总电阻。
【答案】(1)6V(2)180J(3)7.5Ω
【解析】解:(1)P在a端时,L被短路,
电源电压:U
=I1R1
=0.3
A×20Ω=6V
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2分
(2)P在b端时,L与R1并联,经过R1的电流不变,.
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1分
(没体现经过R1的电流不变扣1分)
IL=
I总–I1=0.8
A

0.3A=0.5
A
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1分
灯泡消耗的电能:W=UILt
=6V×0.5
A×60s=180J
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2分
(2)电路的总电阻:R
=
U/
I总=6V/0.8
A=7.5Ω
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2分
42.(7分)小明的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示。图乙所示是豆浆机的主要结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数;如图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图像。
请解答下列问题:
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
(3)在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有“1200r/(kW·h)”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大?
【答案】(1)5.5A
(2)667800J
(3)200V
【解析】略
43.如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U—I图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了电灯L的U—I图像,如图乙所示。
(1)求定值电阻R0的阻值;
(2)将R0与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;
(3)将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当
R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求通电100s电灯L的消耗的电能。
【答案】⑴
10Ω
(2)5Ω(3)525J
【解析】解:⑴由图像可知:当U0
=2V
时,
I0=0.2A(利用其它数据也可)
∴==10Ω
(3分)
(2)分析图像可知:此时UL=2V
IL
=0.4A
∴==5Ω(2分)
(3)∵
∴U0′===7V
(2分)
∵R0与RL并联
且灯正常发光
∴UL额=U0′=7V
由图像可知此时:IL额=0.75A
(1分)
故:PL额=
UL额IL额=7V×0.75A=5.25W
(1分)
W=
PL额t=5.25W×100s=525J(1分)
44.如图所示是某医院的应急供电线路示意图。柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为5×10-4Ω/m,柴油发电机的输出电压为260V。用电区内每个用电器的额定电压均为220V,总功率为44kW,当这些用电器都正常工作时,求:
⑴输电线路中的电流多大?
⑵输电线路损失的电功率是多少?
⑶发电机与用电区间的距离?
⑷若应急供电1小时,发电机效率为30%,医院最少需要准备多少柴油?(柴油的热值为4.0×107J/kg)
【答案】(1)200A(2)40
V
(3)200m(4)15.6kg
【解析】(1)由题意知:额度电压,总功率,根据公式得,输电线路电流
(2)发电机输出电压,导线上的电压降,
所以输电导线上损失的功率
(3)导线的总电阻,每米导线电阻为,
所以导线长,发电机与用电区间的距离。
(4)应急供电1小时,发电机对外做功,
发电机效率为30%,消耗热量,
知柴油热值,所以需要消耗柴油质量。
医院最少需准备15.6kg。
45.如图15所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器R1的最大值为48Ω,R0为定值电阻,小灯泡L标有“6V
3W”字样。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(假设灯丝电阻不变)
(3)保持(2)中滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数相比(2)中变化了1A。求R0的阻值是多少Ω?
(4)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到某处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是多少?
【答案】
(1)12
(2)12
(3)24
(4)9
【解析】解:(1)灯泡的电阻:…………………(2分)
(2)S闭合,S1、S2都断开,R1与灯泡L串联。
灯泡正常发光时:,
,…………(3分)
(3)闭合S、S1、S2,L短路,R0与R1并联。由题意,
,
………………………………………………(3分)
(4)闭合S、S1、S2,L短路,R0与R1并联。R1滑片位于b点时,总功率最小。…………………(2分)
第1
2-1
11页
共2
2
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