(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题23-电功和电功率
一、单选题
1.下列家用电器正常工作时,电流接近5安的是( )
?
A.?台灯?????????????????????????????????B.?电冰箱?????????????????????????????????C.?电饭锅?????????????????????????????????D.?微波炉
2.下列数据中,最接近实际情况的是(???
)
A.?普通家用照明灯的工作电流约为2A?????????????????????B.?电饭锅加热挡的功率约为100W
C.?家用电风扇的额定功率约为2000W?????????????????????D.?一节新干电池的电压约为1.5V
3.将一灯泡直接接到电源上,功率为100W,用长导线将灯泡串联后接到同一电源上,功率为81W,则导线上损失的功率是(???
)
A.?19W?????????????????????????????????????B.?9W?????????????????????????????????????C.?10W?????????????????????????????????????D.?1W
4.某调光灯(假设灯L电阻不变)电路如右图所示,当滑动变阻器的滑片Р滑至a端时,灯泡L的功率为144
W;滑片Р滑至b端时,灯泡L的功率为36
W,则滑片Р滑至ab的中点时,灯泡L的功率为(?
?)
A.?64W????????????????????????????????????B.?72
W????????????????????????????????????C.?90W????????????????????????????????????D.?81W
5.如图甲的电路中,R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示,闭合开关,电阻R2两端的电压为U1
,
通过电路的电流为I1
,
电路消耗的总功率为P1;在不改变电源电压的情况下,用30Ω的电阻R3替换R1
,
此时R2两端的电压为U2
,
通过电路的总电流为I2
,
电路消耗的总功率为P2
,
则(??
)
A.?U1∶U2=1∶2??????????????????B.?P1∶P2=4∶5??????????????????C.?R1∶R3=3∶1??????????????????D.?I1∶I2=1∶4
6.某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W.小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI,求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线a.小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,她先由
计算出小灯泡的电阻R,再测出若干个电压值,最后根据?
,
求得对应的功率,也作出功率随电压变化的图线b.则下列反映了他们的实验结果的图线是(??
)
A.??????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????D.?
7.额定电压为8V的甲,乙两个电阻,图象I-U如图所示,下说法正确的是(??
)
A.?若甲乙并联,两端电压0一8V范围内(不含0V),R甲总是大于R乙
B.?若甲乙并联,两端电压在0一8V范围内(不含0V),P甲是小于P乙
C.?若甲乙串联接在电压为9V的电源两端,R甲∶R乙=1∶2
D.?若甲乙并联接在电压为3V的电源两端,P甲∶P乙=3∶2
8.如图是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置.两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化.下列说法正确的是(??
)
A.?甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
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流的关系
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
9.爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼上到6楼.爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍.若爷爷做功为W1
,
功率为P1
,
小丽做功为W2
,
功率为P2
,
则下列判断正确的是(?
)
A.?W1:W2=1:1????????????????B.?W1:W2=4:1????????????????C.?P1:P2=1:1????????????????D.?P1:P2=4:1
10.将规格都是“220V
100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.?电烙铁产生的热量最少????????????????????????????B.?电风扇将电能主要转化为机械能
C.?三个用电器产生的热量一样多??????????????????D.?电视机产生的热量最多,所以电视机后背要设计散热孔
11.如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关s,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是(??
)
A.?电源电压为8V
B.?滑动变阻器R的最大阻值是10Ω
C.?R0的最小电功率为0.2W
D.?当滑片P置于中点时,R的电功率为0.9W
12.如图所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则
A.?R1的电功率一定减小??????B.?R2的电功率一定增大??????C.?电流表的示数增大??????D.?电压表的示数减小
二、填空题
13.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图是模拟加热原理图,其中测试电源电压保持不变,电热丝R1、R2、R3、R4电阻均相同,防雾、除露、化霜所需加热电流依次增大。
(1)雾和露是空气中的水蒸气
________(填物态变化名称)形成的。
(2)车主可以通过后视镜能看见车后的情况,这是利用光的________?(选填“反射”或“折射”)
(3)当车主将开关旋至“1”档,智能后视镜将开启________功能。
14.如下图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费(单位:元)等,小滨将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上,这时插座屏幕显示如图乙所示,当水烧开时,屏幕显示如图丙所示,这段时间内水吸收的内能为________J,电水壶的实际功率为________W,电水壶在烧水过程中的效率为________?%。
(电费单价:0.5元/kW?h;C水=4200J/(kg.℃)
15.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V,3W
”的小灯泡L1接在a、b两点间,小灯泡恰能正常发光;若换一个“6V,6W”的小灯泡L2接在a、b两点间,此时小灯泡L2的实际功率________(选填“大于”或“小于”或“等于”)6W,小灯泡L1
正常发光的电流是________?安。
16.已知甲灯标有“6V
3W”字样,乙灯的额定电压是3V。甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,则乙灯的额定功率是________W。确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是________V,两灯并联使用,电路最大电流是________A。
17.小英家6月底电能表的示数如图甲所示,
7月底表盘示数如图乙所示,由图可知她家7月份用电器消耗的电能为________kW·h;她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以连接________?W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是________W。
18.右图是“光电互补型”太阳能热水器,晴天以吸收太阳能作为加热方式,阴雨天可用电加热方式。某该种太阳能热水器水箱内的水为120kg,当水温由15℃升高到45℃时,若在阴雨天,采用电加热方式进行工作时的效率为70%,则要消耗的电能是________千瓦时。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
?
三、实验探究题
19.某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6
V且恒定不变;滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外,在不同的实验中作用各不相同。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx
,
请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整。
(2)第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,发现电压表的示数始终大于小灯泡的额定电压,小灯泡发光较亮,出现这种现象的原因是________;
(3)第三小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。该实验中滑动变阻器除了保护电路的作用外,另一个重要的作用是________;
实验步骤如下:
①按照电路图连接电路接入定值电阻R1
,
滑动变阻器滑片在阻值最大处,闭合开关;
②移动滑片,使电压表为某个固定值,记下此时电流表的电流I1;
③断开开关,摘下R1
,
接入阻值稍大的电阻R2;闭合开关,________,记下此时电流表的电流I2;
④改用R3
,
重复步骤③,记下此时电流表的电流I3;比较R1I1、R2I2、R3I3的数值,得出验证结论。
20.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中,按图甲所示连接电路.
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数I,通电一段时间,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2
.
③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置.
④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为2I,当通电时间与步骤②相同时,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4
,
实验数据如表.
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示,此时电流为________安.
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同?________.
(3)小明认为:只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系:________.
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶(RA=10欧)
B烧瓶(RB=20欧)
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
四、解答题
21.目前,氢能源汽车正在研制中。有一种氢能源汽车,能利用太阳能聚焦产生高温使水分解得到氢气,并以氢气作为汽车能源。
(1)已知2克氢气完全燃烧生成水蒸气放热280千焦。求氢气的热值。
(2)某氢能源试验汽车,质量为3吨,其最大输出功率为60千瓦,在某平直路段行驶时,阻力是车重的0.05倍,g取10N/kg,求汽车的最大速度。
22.小英家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图甲所示,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风.
(1)小英将电吹风插头接入家庭电路中,当电吹风吹热风时,电风扇与电热丝的连接方式是________?联.
(2)小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中,为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能,她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来,请你帮她算一算,她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是 ________?
(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是________?Ω(保留两位小数).
(4)该电吹风使用几年后,发现其电热丝变细了,则电热丝的电阻值将________?.
答案解析部分
一、单选题
1.
D
【解析】分析:家用电器的额定电压为220V,根据可得
,
即可计算家用电器工作电流。
解答:A、台灯的正常工作电流在0.2A左右;故A不符合题意;
B、电冰箱的正常工作电流在1A左右;故B不符合题意;
C、电饭锅的功率800W左右,其正常工作电流在3A左右;故C符合题意;
D、微波炉的功率1000W左右,其正常工作电流在5A左右;故D符合题意;
故答案为:D。
2.
D
【解析】分析:根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
解答:A.普通家用照明灯的工作电流约为2A,那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W,远远大于家用灯泡的功率,故A错误;
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右,故B错误;
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右,故C错误;
D.一节新干电池的电压约为1.5V,符合实际,故D正确。
故选D。
?
3.
B
【解析】分析:(1)在串联电路中,电功率与电阻成正比,电压也与电阻成正比,因此;
(2)同一电阻,功率与电压的平方成正比,即:;
(3)首先根据计算出灯泡两端的实际电压,然后根据U线=U总-UL计算出导线上分担的电压,最后根据计算导线上损失的功率。
解答:根据公式得到:;
灯泡的实际电压为:UL=198V;
导线上损失的电压为:U线=U总-UL=220V-198V=22V;
根据公式得到:;
解得:P线=9W。
故选B。
4.
A
【解析】分析:滑动变阻器达到滑片P滑至a端时电路为L的简单电路,当滑片P滑至b端时电路为L与滑动变阻器的最大阻值R串联,分别根据和P=I2R列出灯泡实际功率的方程,计算得到滑动变阻器的最大阻值和RL的关系;当滑片P滑至ab的中点时,电路为L与串联,根据P=I2R表示出灯泡实际功率,并代入前面的计算结果得到此时灯泡的实际功率即可。
解答:当滑动变阻器达到滑片P滑至a端时,电路里只有灯泡L自己工作,
灯泡的功率为:----------------------①
当滑片P滑至b端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联,
此时灯泡的功率为P2=I22R=-------②
①÷②式得到:R变=RL…………③;
当滑片P滑至ab的中点时,电路为L与串联,
此时灯泡的功率为P3=I32×RL=?……④
将③代入④得到:P3=。
故选A。
5.
B
【解析】分析:(1)根据并联电路电压的特点解答;
(2)从图乙中分别找到对应的电压和电流,根据公式R=
分别计算出R1和R2的阻值,再计算R1与R3的阻值之比;
(3)根据公式分别计算出通过每个电阻的电流,再根据并联电路I总=I1+I2的规律分别计算出总电流,最后作比即可;
(4)根据公式P总=U总I总计算总功率之比即可。
解答:由图甲可知,R2与R1或R3并联,不改变电源电压U,
所以U1=U2=U,即U1∶U2=1∶1,故A错误;
根据R=
,由图乙可知,
电阻
,
电阻
,
又R3=30Ω,所以R1∶R3=2∶1,故C错误;
根据并联电路的分流特点,当R2与R1并联时,
通过干路的总电流:;
当R3与R1并联时,;
那么电流之比:
,
故D错误;
总功率P1:P2=UI1:UI2=I1:I2=4:5,故B正确。
故选B。
?
6.
B
【解析】解答:(1)由
可得,灯泡正常发光时的电阻
;由题意知:
和
,由此可见,电功率P是关于电压U的二次函数(跟y=ax2+bx+c,且a>0,b=0,c=0时相符合),故图象是经过原点开口向上的抛物线,故CD错误;(2)因为
和
,灯泡电阻R随温度升高而增大,所以①电压U<2.5V时,小灯泡在低于额定电压下工作,它的电阻R<8.3Ω,则P甲>P乙
,
此时抛物线a在抛物线b的上方;②当电压U=2.5V时,小灯泡在额定电压下工作,它的电阻R=8.3Ω,则P甲=P乙=0.75W,且此时两抛物线相交;③当电压U>2.5V,小灯泡在高于额定电压下工作,它的电阻R>8.3Ω,则P甲<P乙
,
此时抛物线a在抛物线b的下方;综上所述,B图中的图线反映了他们的实验结果。故选B
分析:灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大,根据题干给出的两种情况,根据电功率公式应用数学知识分析答题。
7.
C
【解析】分析:(1)根据公式比较;
(2)根据P=UI比较;
(3)串联电路中各处电流都相等,总电压等于各处电压之和,据此确定甲和乙的电压,最后根据计算二者的比值;
(4)从图像中找到电压为3V时通过两个电阻的电流,然后根据P=UI计算它们的功率之比。
解答:若甲乙并联,那么它们的电压相等。根据图像可知,在0~8V的电压范围内,电流I甲>I乙
,
根据可知,电阻R甲
,
故A错误;
若甲乙并联,那么它们的电压相等。根据图像可知,在0~8V的电压范围内,电流I甲>I乙
,
根据P=UI可知,功率P甲>P乙
,
故B错误;
根据图像可知,当电流为0.8A时,甲的电压为3V,乙的电压为6V,此时总电压为9V,根据得到,甲和乙的电阻之比:
,
故C正确;
若甲乙并联接在电压为3V的电源两端,通过甲的电流为0.8A,通过乙的电流为0.4A,根据P=UI可知,二者的功率之比P甲:P乙=U甲I甲:U乙I乙=I甲:I乙=0.8A:0.4A=2:1,故D错误。
故选C。
8.
B
【解析】解答:AB、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左
,
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2
,
两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2
,
所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A错误,B正确。CD、在乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系;故由Q=I2Rt可知,在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,所以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大,故CD均错误。故选B.
分析: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。电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想。
9.
C
【解析】解答:(1)做功之比:
;(2)功率之比:
故选C.
分析:(1)爬楼比赛过程中,两人爬楼的高度相同,根据W=Gh求出做功之比;(2)根据
求出功率之比.
10.
B
【解析】解答:解:
由于U=220V,
则三种用电器的实际功率:P=P额=100W;
因为W=Pt,
所以三种用电器消耗的电能相同;
电视机将一部分电能转化为光能,电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,电烙铁将电能全部转化为内能.
故产生热量最多的是电烙铁;故B正确、ACD错误.
故选B.
分析:分别接入220V的电路中,三个用电器都正常工作,实际功率相同(等于额定功率)、通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同,通过分析三种用电器使用时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器.
11.
D
【解析】分析:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,根据图乙读出电压表的最大示数即为电源的电压;
(2)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图乙和图丙读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,根据P=I2R求出其大小;
(4)根据欧姆定律求出定值电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片P置于中点时电路中的电流,根据P=UI=I2R求出R的电功率。
解答:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,
由图乙可知,电压表的示数最大为6V,则电源的电压U=6V,故A错误;
B.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知电压表的最小示数U0=2V,由图丙可知电路中的最小电流I小=0.2A,
此时滑动变阻器两端的电压UR=U-U0=6V-2V=4V,
滑动变阻器的最大阻值
,
故B错误;
C.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,
则R0的最小功率P0小=U0I小=2V×0.2A=0.4W,故C错误;
D.定值电阻的阻值
,
当滑片P置于中点时,通过电路的电流;
则R的电功率
,
故D正确。
故选D。
12.
A
【解析】分析:由电路图可知R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动方向确定电阻R2的变化,从而确定电压表示数的变化和电路电流的变化以及定值电阻R1的电功率变化情况.对于滑动变阻器R2的电功率变化情况,则应该应用二次函数的△≥0分析解决。
解答: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;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;(1)由I=得,电路中的电流变小,所以电流表的示数变小,故C错误;(2)由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,U1变小,根据P=可知,定值电阻R1的电功率减小,故A正确;(3)由串联电路的分压特点知道,当滑动变阻器的电阻变大时,它分担的电压也变大,即电压表的示数增大,故D错误;(4)R2的电功率取决于通过的电流和它两端的电压.当滑片P向右移动时,R2的电阻变大,分担电压变大,而通过它的电流变小,那么它的电功率怎么变化呢?由二次函数知识△=b2﹣4ac≥0知道,当R2=R1时,P取最大值.所以如果R2>R1
,
则滑动变阻器R2消耗的功率先变大后变小,故滑动变阻器R2消耗的电功率一定增大是错的,故B错。
故答案为:A
二、填空题
13.
(1)液化
(2)反射
(3)防雾
【解析】分析:(1)物质由气态变成液态叫液化;
(2)后视镜是凸面镜,后面物体的光线经过后视镜的反射后,在里面成正立、缩小的虚像,可以帮助司机观察后面两次的情况;
(3)根据公式比较三者状态下电流的大小即可。
解答:(1)雾和露是空气中的水蒸气液化而成的;
(2)
车主可以通过后视镜能看见车后的情况,这是利用光的反射;
(3)当车主将开关旋至“1”档,电阻R1和R4串联;
当车主将开关旋至“2”档,只有电阻R4单独工作;
当车主将开关旋至“3”档,电阻R2和R3并联;
因为它们每个电阻相等,
那么R串>R4>R并;
那么P串根据公式可知,当电压相同时,电流与电阻成反比。
那么I串因此当车主将开关旋至“1”档,为防雾;
因此当车主将开关旋至“2”档,为除露;
因此当车主将开关旋至“1”档,为化霜。
14.
7.56×105;1500;70
【解析】分析:(1)根据公式Q=cm△t计算出水吸收的内能;
(2)首先根据计算出消耗的电能,然后将两个时间相减得到加热时间t,最后根据公式计算出电水壶的实际功率;
(3)根据计算效率即可。
解答:(1)这段时间内水吸收的内能为:Q=cm△t=
4200J/(kg.℃
×2kg×(100℃-10℃)=
7.56×105
J;
(2)烧水消耗的电能为:;
加热时间为:t=14:32-14:20=12min=0.2h;
那么电水壶的实际功率为:;
(3)电水壶烧水过程中的效率为:。
15.
小于;0.5
【解析】分析:(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;根据公式分别计算出两个灯泡的电阻,根据前面的规律判断L2两端电压的变化,进而得到实际功率的大小;
(2)已知功率和电压根据公式计算灯泡L1的额定电流。
解答:(1)灯泡L1的电阻为:;
灯泡L2的电阻为:;
因为R2,
根据串联电路电压的规律可知,当接入L2后,ab两点之间的电压变小,即小于6V;
那么L2的实际功率小于6W;
(2)小灯泡L1
正常发光的电流是。
16.
1.8;8.5;0.85
【解析】分析:(1)根据图像确定乙灯电压为3V时的额定电流,然后根据P=UI计算它的额定功率;
(2)根据分别计算出两个灯泡的电阻,根据图像确定两灯的额定电流。如果两灯串联,那么最大电流等于其中较小的额定电流,然后根据U总=I总R总计算出最大电压;
(3)如果两灯并联,那么它们两端的电压肯定相等,据此确定最大电源电压,再根据欧姆定律计算出两个电流,最后根据I总=I甲+I乙计算最大电流。
解答:(1)根据图像可知,当乙的电压为3V时,乙的额定电流为0.6A,那么乙的额定功率:P=UI=3V×0.6A=1.8W;
(2)甲的电阻为:;
乙的电阻为:;
因为额定电流0.5A<0.6A,所以串联时最大电流为0.5A;
那么电路的最大电压:U总=I总R总=0.5A×(12Ω+5Ω)=8.5V;
(3)并联时二者的电压肯定相同,
因为额定电压6V>3V,
所以并联时的最大电压为3V;
此时通过甲灯的电流为:;
此时电路的最大电流:I总=I甲+I乙=0.25A+0.6A=0.85A。
17.
140;3000;1000
【解析】分析:(1)单项电能表上最后一个数字是小数部分,将前后两个数值相减即可;
(2)首先根据P=UI计算出允许接入的最大功率,然后减去已经接入的功率即可;
(3)首先根据计算出电能,再根据公式计算额定功率。
解答:(1)小英家7月份消耗的电能为:W=6768.2-6628.2=140kW·h;
(2)电能表允许接入的最大功率为:P=UI=220V×30A=6600W;
那么最多可以连接用电器的功率为:P=6600W-3600W=3000W;
(3)饮水机消耗的电能为:;
饮水机的额定功率为:。
18.
6
【解析】分析:首先根据:Q吸=cm△t计算出热水器里面的水吸收的热量,然后再根据计算需要消耗的电能。
解答:水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×120kg×(45℃-15℃)=1.512×107J,由
得:
?
。
三、实验探究题
19.
(1)
(2)选用滑动变阻器规格太小(或滑动变阻器的最大电阻太小)
(3)控制电阻两端的电压保持不变(或使电阻两端的电压保持2.5V);移动滑动滑片使电压表的示数保持不变
【解析】分析:1、测量电阻阻值大小一般用伏安法测量,利用电压表测电阻两端电压,用电流表测量电流的大小,据此可连接电路;
2、串联电路中,分到的电压大小由用电器的电阻大小决定,电阻大分到的电压高,根据小灯泡的电压始终较高,考虑滑动变阻器的最大电阻较小;
3、在研究“电流与电阻的关系”实验中,需要控制电压不变。可利用滑动变阻器使电阻两端的电压保持相同。
解答:(1)测量电阻阻值大小一般用伏安法测量,利用电压表测电阻两端电压,用电流表测量电流的大小,所以可连接电路如图:
(2)串联电路中,分到的电压大小由用电器的电阻大小决定,电阻大分到的电压高,根据小灯泡的电压始终较高,可知原因是:选用滑动变阻器规格太小(或滑动变阻器的最大电阻太小)
;
(3)在研究“电流与电阻的关系”实验中,需要控制电压不变。所以滑动变阻器的另一个重要作用是:控制电阻两端的电压保持不变(或使电阻两端的电压保持2.5V)。
由于实验中要保证改变电阻后,两端电压保持不变。当电阻变大时,电阻分到的电压是变大的,此时可通过移动滑动变阻器使电压表的示数保持不变。
故答案为:(1)?
(2)选用滑动变阻器规格太小(或滑动变阻器的最大电阻太小)??
(3)控制电阻两端的电压保持不变(或使电阻两端的电压保持2.5V);移动滑动滑片使电压表的示数保持不变
20.
(1)0.24
(2)电流和通电时间
(3)△h3>△h2
【解析】分析:(1)电流表的读数,要先观察选用的量程及对应的分度值,再根据指针位置读数;(2)在串联电路中电流处处相等,串联的两个电阻同时工作、同时停止工作,通电时间相同;(3)由第一行、第二列数据,改变电流、电阻的倍数相同,观察玻璃管内液面的变化△h2、△h3的关系得出吸热关系,进而得出对电流产生热量影响较大的因素.本题为电流热效应的影响因素的实验探究题目,考查了电流表的读数方法、控制变量法的使用,以及分析实验数据得出结论的能力,有难度。
解答:解:(1)由图可知,电流表选用的是0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,根据指针位置可得电流I=0.24A;(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制电流和通电时间相同;(3)由第一行数据可知,通过的电流相同,使电阻变为原来的2倍,观察玻璃管内液面的变化△h2可得吸收热量的变化;由第二列数据可知,电阻相同,使通过的电流变为原来的2倍,观察玻璃管内液面的变化△h3可得吸收热量的变化;电流和电阻都是变为原来的二倍,通过比较得出△h2<△h3
,
可以得出对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大.
故答案为:(1)0.24;(2)电流和通电时间;(3)△h3>△h2
.
四、解答题
21.
(1)氢气的热值为:;
(2)汽车受到的阻力为:f=0.05G=0.05×3000kg×10N/kg=1500N;
汽车匀速行驶时,它受到的牵引力和阻力相互平衡,
那么它受到的牵引力F=f=1500N;
那么汽车的最大速度为:。
【解析】分析:(1)根据公式计算氢气的热值;
(2)首先根据f=0.05G计算汽车受到的阻力,再根据二力平衡的知识计算出汽车的牵引力,最后根据计算汽车的最大速度。
22.
(1)并
(2)1.02×105
(3)69.14
(4)变大
【解析】解答:解:(l)要让电吹风工作时吹出热风,需要电动机和电阻丝同时工作,即开关应置于图甲中的1位置,此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的,所以是并联连接.
(2)根据功率随时间的变化关系图象可知:
P热=800W,t1=2min=120s,
P凉=100W,t2=3min﹣2min=1min=60s,
W总=W热+W凉=P热t1+P凉t2=800W×120s+100W×60s=1.02×105J.
(3)电热丝的功率:P=P热﹣P凉=800W﹣100W=700W,
由P=UI,I=得,
R==≈69.14Ω;
(4)使用几年后,电热丝变细,但电热丝的材料、长度因素都不变,只有横截面积变小,电阻变大.
故答案为:
(1)并联;
(2)1.02×105;
(3)69.14;
(4)变大.
分析:(l)当电吹风机送出来的是热风时,说明电动机和电阻丝同时工作.
(2)由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间,然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能,求其和即可.
(3)由图象可知电热丝和电动机的总功率,计算出电热丝工作的时的功率,由R=计算出电热丝工作时的电阻.
(4)影响电阻的因素有材料、长度以及横截面积和温度,在其他条件一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大.