(同步基礎(chǔ)練習(xí))
一、選擇題(共30小題):
1.下列生活中常用的數(shù)據(jù)中,符合實(shí)際情況的是( )
A.空調(diào)正常工作時(shí)的電流約為0.5A
B.對(duì)人體的安全電壓為36V
C.火線與地線之間的電壓是220V
D.標(biāo)有“36V 12W”的燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流約為3A
2.下列說法正確的是( )
A.在相等的時(shí)間內(nèi),電功率大的用電器消耗的電能多
B.電功率的大小取決于用電器消耗電能的多少
C.電功的常用單位是瓦
D.千瓦時(shí)是電功率常用的單位之一
3.下列說法不正確的是( )
A.接入電路并使用的用電器越多,總功率就越大
B.電路中的總電流超過電路的容許負(fù)載就容易引起火災(zāi)
C.只要每個(gè)用電器的功率不算很大就可以多用電器同時(shí)使用
D.家庭電路中的電壓一定,總功率越大,電路中的總電流就越大
4.小剛利用電能表測(cè)某家用電器的電功率。當(dāng)電路中只有這個(gè)用電器工作時(shí),測(cè)得在15min內(nèi),消耗電能0.3kW?h,這個(gè)用電器可能是( )
A.空調(diào)器B.電風(fēng)扇C.電視機(jī)D.收音機(jī)
5.智能手機(jī)在現(xiàn)代生活中的作用越來越重要,頻繁的使用會(huì)導(dǎo)致它的電能消耗很快。當(dāng)手機(jī)“電量”所剩無幾時(shí),通??梢詫⑵湓O(shè)置成“省電模式”來適當(dāng)延長使用時(shí)間,這其實(shí)是( )
A.減小了手機(jī)功率B.增加了電池電量
C.增大了電池電壓D.降低了散熱能力
6.智能手機(jī)耗電達(dá)到一定值時(shí),會(huì)自動(dòng)提示用戶采用或轉(zhuǎn)入“省電模式”,在這種模式下,可延長電池的供電時(shí)間,原因是( )
A.減小了電池的輸出電流B.增大了電池的輸出電壓
C.減小了電池的供電效率D.增大了電池的輸出功率
7.如圖所示的是某液晶彩色電視的銘牌。下列說法中正確的是( )
A.1kW?h的電能可供該液晶彩色電視正常工作4h
B.該液晶彩色電視可以接在380V電壓下使用
C.該液晶彩色電視正常工作時(shí),1h內(nèi)消耗250W電能
D.正常工作時(shí),該液晶彩色電視比60W的燈消耗電能慢
8.將一個(gè)“6V 3W”的燈泡與“10Ω 1A”的定值電阻并聯(lián)接在某電源上,干路中允許通過的最大電流為( )
A.0.5AB.1.0AC.1.1AD.1.5A
9.下列說法中正確的是( )
A.標(biāo)有“220V,40W”字樣的電烙鐵,正常工作25h,耗電1kW
B.標(biāo)有“220V,40W”字樣的燈泡,只有接在220V的電壓下,燈泡才能正常發(fā)光
C.電能表上標(biāo)有“220V,3A”的字樣,說明此表所在電路最多可接40W的燈17盞
D.標(biāo)有“220V 40W”字樣的燈泡比正常時(shí)亮,說明它的額定功率變大了
10.節(jié)能燈已成為家庭照明的主要選擇,如圖一個(gè)11W的節(jié)能燈照明亮度和一個(gè)40W的白熾燈是相等的,兩個(gè)燈泡均正常工作時(shí),以下說法不正確的是( )
A.節(jié)能燈每秒消耗11 J電能 B.節(jié)能燈每秒產(chǎn)生的內(nèi)能大于白熾燈
C.兩個(gè)燈泡正常工作所需電壓是相同的 D.用節(jié)能燈替代白熾燈有助于節(jié)省電能
11.如圖所示為某品牌的液體加熱器,在此加熱器底部貼有一銘牌如表所示。下列說法中正確的是( )
A.1度電可供它正常工作0.8h B.它正常工作時(shí),通過的電流大于5A
C.它正常工作時(shí),其功率為800W D.它接在電壓為110V的電源上工作時(shí),其功率為400W
12.甲、乙兩只簡易型電加熱器(俗稱“熱得快”)及其銘牌如圖所示,若它們的電阻不隨溫度的變化而改變,則下列說法中正確的是( )
A.兩電加熱器均正常工作時(shí),甲消耗的電能較多
B.將乙接入110V的電路中,它的實(shí)際功率為200W
C.兩電加熱器均正常工作時(shí),甲的電阻大于乙的電阻
D.兩電加熱器串聯(lián)后接在220V的電路中,甲的實(shí)際功率較大
13.“220V100W”的電烙鐵與“220V100W”的電風(fēng)扇正常工作時(shí),下列說法正確的是( )
A.相同時(shí)間內(nèi),電烙鐵消耗的電能比電風(fēng)扇消耗的電能多
B.相同時(shí)間內(nèi),電烙鐵產(chǎn)生的熱量比電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量多
C.通過電烙鐵的電流比電風(fēng)扇的電流大
D.電烙鐵消耗的電能比電風(fēng)扇消耗的電能快
14.將標(biāo)有“12V 6W”的燈泡L1和標(biāo)有“6V 6W”的燈泡L2串聯(lián)接在電源上,假設(shè)燈絲的電阻不隨溫度變化,在保證燈泡安全情況下,則( )
A.接在12V的電源上,燈泡L1正常發(fā)光 B.接在12V的電源上,燈泡L2可能會(huì)燒壞
C.接在15V的電源上,燈泡L1正常發(fā)光 D.接在18V的電源上,兩個(gè)燈都正常發(fā)光
15.小夢(mèng)同學(xué)是個(gè)愛動(dòng)腦的孩子,她想知道家里電熱水壺的實(shí)際功率多大,于是她將家里其他用電器都關(guān)閉,只讓電熱水壺單獨(dú)工作了72s,如圖的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn),下列說法正確的是( )
A.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時(shí)轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)
B.電能表是測(cè)量電路中用電器功率的儀器
C.此電能表所在電路的最大電功率為2200kW
D.該電熱水壺的實(shí)際功率是1000W
16.小燈泡的I﹣U圖像如圖甲所示,將它與定值電阻R并聯(lián),如圖乙所示,閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2,電流表的示數(shù)增加了0.25A。則( )
A.定值電阻的阻值為8ΩB.燈泡功率為5W
C.電源電壓為5VD.電路總功率為0.9W
17.如圖所示,電源電壓保持不變,電阻R1=R2=R3=10Ω。當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,則( )
A.電源電壓為9V
B.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.6A
C.當(dāng)閉合S1、斷開S2時(shí),R1的功率為3.6W
D.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),整個(gè)電路消耗的功率最大
18.如圖甲所示,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從B端移至A端時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,小燈泡的U﹣I圖像如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A.小燈泡的額定電壓為4V
B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω
C.整個(gè)電路的最大功率為32W
D.電壓表示數(shù)為11V時(shí),通過小燈泡電流是0.55A
19.甲、乙兩燈的額定電壓均為6V,測(cè)得兩燈的電流與電壓關(guān)系圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.甲燈正常工作時(shí)的電阻是5Ω
B.乙燈的實(shí)際功率是2.4W時(shí),它兩端的實(shí)際電壓是0.6V
C.兩燈發(fā)光時(shí)要發(fā)熱,是通過熱傳遞改變內(nèi)能的
D.把甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為7V的電源上時(shí),電路的總功率為2.1W
20.在探究“導(dǎo)體中的電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,得到了甲、乙兩個(gè)元件電流與電壓的數(shù)據(jù),通過整理繪制出了如圖所示的圖像。據(jù)圖像分析,下列判斷正確的是( )
A.通過甲元件中的電流與兩端的電壓成反比
B.乙元件兩端的電壓越大,電阻越大
C.將甲、乙兩元件串聯(lián)起來接到總電壓3V電路中,通過甲、乙元件的電流為0.2A
D.甲、乙元件并聯(lián)后,接到2V的電壓下,甲、乙電功率之比是1:2
21.如圖甲所示,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端向左移動(dòng)的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.電源電壓為15V B.定值電阻R1的阻值為10Ω
C.電路消耗的最小功率為0.3W D.電壓表與電流表示數(shù)的比值始終不變
22.如圖甲所示,電路中的電源電壓保持不變,R1為定值電阻,閉合開關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器的滑片從a端移動(dòng)到b端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)
B.定值電阻R1的阻值為10Ω
C.電源電壓為6V
D.滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率為0.45W
23.如圖甲所示電路,閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端a滑到最右端b的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A.滑動(dòng)變阻器的最大電功率為0.8W
B.定值電阻R0的阻值為20Ω
C.當(dāng)滑片在a端時(shí),R0的功率為0.4W
D.當(dāng)滑片在b端時(shí),電路的總功率為1.2W
24.如圖所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小,兩個(gè)電阻的U﹣I關(guān)系圖象如圖所示。則下列判斷正確的是( )
A.電路消耗的最大功率是3.6W
B.電源電壓為12V
C.電壓表V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
D.滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~10Ω
25.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像如圖乙所示。則下列分析正確的是( )
①滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω
②電源電壓為8V
③滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大時(shí),變阻器的阻值是20Ω
④整個(gè)電路消耗的最大電功率為14.4W
A.只有①③B.只有①④C.只有②③D.只有②④
26.如圖甲所示,電源電壓不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端滑到b端的過程中,R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.R1的阻值為20Ω B.R2的最大阻值為25Ω
C.電源電壓為9V D.該電路消耗的最大電功率為3.6W
27.如圖甲所示電路,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“25Ω 1A”,電流表量程選擇“0~0.6A”,電壓表量程選擇“0~3V”,小燈泡標(biāo)有“4.5V 0.3A”字樣,其I﹣U圖像如圖乙所示,閉合開關(guān)S,為保證電路安全,在移動(dòng)滑片P的過程中,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.電流表的最大示數(shù)是0.4A B.小燈泡的最小功率是0.75W
C.電路的最小功率是0.9W D.變阻器的調(diào)節(jié)范圍是5Ω~25Ω
28.如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程為“0~3V”,電流表量程是“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 1.25W”(燈絲電阻不變),在保證小燈泡L的電流不超過額定電流的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,則下列判斷中( )
①小燈泡的額定電流為0.5A
②電流表的示數(shù)變化范圍是0.18~0.5A
③電壓表示數(shù)變化范圍是0~3V
④滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4~10Ω
A.只有①②正確B.只有②③正確C.只有②④正確D.只有①④正確
29.電阻式傳感器被廣泛應(yīng)用與測(cè)力、測(cè)壓、稱重,它的核心部分是一只可變電阻,一同學(xué)用如圖甲所示電路研究某電阻式傳感器的特性,圖中R0為定值電阻,R為電阻式傳感器,當(dāng)控制其阻值從0變?yōu)?0Ω,測(cè)得傳感器消耗的電功率與通過它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示,已知電源電壓恒定不變。下列說法正確的是( )
①當(dāng)通過傳感器的電流為0.1A時(shí),P1=0.6W;
②R0的阻值為15Ω;
③電源電壓為7.5V;
④電路消耗的最大功率為3.75W。
A.①③B.②④C.①②③D.①②③④
30.如圖甲所示,是小毛同學(xué)“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率PR和電源總功率P總隨電流I變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在同一坐標(biāo)系中作出了a、b、c三條圖線,如圖乙所示。根據(jù)圖象可知,下列說法正確的是( )
A.電源電壓為6V B.定值電阻R0的阻值為2Ω
C.圖線a是電源總功率P總的圖線 D.滑動(dòng)變阻器的最大功率為2W
二、填空題(共10小題):
31.甲、乙兩燈泡分別標(biāo)有“220V 44W”、“220V 110W”字樣,不考慮溫度對(duì)其電阻的影響,若將兩燈泡串聯(lián)在電路中使用,則電路兩端的總電壓不超過 V時(shí),兩燈均可安全工作,此時(shí)燈泡 更亮。
32.在如圖所示的電路中,R2=6Ω,當(dāng)S閉合,S1斷開時(shí),電流表示數(shù)為1A;當(dāng)S、S1均閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.5A,則R1= Ω;電源電壓為 V,此電路的最大功率為 W。
33.如圖所示,電源電壓不變,電阻R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A,則電源電壓為 V。該電路的最大電功率可達(dá) W。
34.如圖所示,電源電壓為5V,燈泡標(biāo)有“3V 1.5W”字樣(燈絲電阻不受溫度影響),滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”,定值電阻R0=20Ω,電壓表量程為“0~3V”,電流表量程為“0~0.6A”。只閉合開關(guān)S、S2時(shí),整個(gè)電路最小電功率是 W;在電路安全的情況下,只閉合開關(guān)S、S1時(shí),向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡的亮度變 (選填“暗”或“亮”)。
35.圖示為小燈泡L和定值電阻R的I﹣U關(guān)系圖像。由圖可知,定值電阻R的阻值為 Ω。若將小燈泡L和定值電阻R并聯(lián)接在電源電壓為2V的電路中,則電路的總功率為 W。
36.小麗家電能表如圖所示,她家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過 W。若此電能表的鋁盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則說明3min電路消耗的總電能為 J,使用的用電器總功率為 W。
37.如圖甲所示,電源電壓保持不變。定值電阻R的阻值為1Ω,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)的過程中,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象如圖乙所示。則圖像中的線段
表示的是電壓表V1隨電流表變化情況;滑片滑動(dòng)過程中,電路消耗的最大總功率為 W。
38.如圖所示,電源電壓U保持不變,小燈泡L上標(biāo)有“4V 4W”的字樣,小燈泡電阻不變。只閉合S1時(shí),小燈泡L恰好正常工作;只閉合S2時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使定值電阻R1前后兩次消耗的電功率之比為1:4,此時(shí),滑動(dòng)變阻器電壓為2V,則U= V,R1= Ω。
39.如圖是一款電子秤,工作原理如圖甲,其中E為干電池;電子秤示數(shù)表盤由電流表A改裝而成;R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲,滑片在a端時(shí),電流表示數(shù)為0.6A;在b端時(shí),電流表示數(shù)為0.15A;不稱重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端,所稱物重最大時(shí)P在b端。c是一根不計(jì)電阻的金屬彈簧,其所受壓力F與壓縮量L的關(guān)系如圖乙所示。則電路中電源電壓為 V,電子秤中R0阻值為 Ω;當(dāng)電路中的電流為0.3A時(shí),電子秤稱重示數(shù)為 kg;電子秤工作時(shí)電路中電阻R0消耗的電功率范圍是 W。該電子秤示數(shù)表盤刻度分布 (選填“均勻”或“不均勻”)。(所有摩擦和掛鉤的重力都不計(jì),g取10N/kg)
40.如圖甲所示的電路中,R0為定值電阻,R1為滑動(dòng)變阻器(其最大阻值為40Ω)。閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中,R1消耗的電功率隨R1電阻變化關(guān)系如圖乙所示,根據(jù)圖象信息,則電路中最小電流為 A,R0消耗的最大電功率為 W。
三、計(jì)算題(共10小題):
41.小華有4V的蓄電池和規(guī)格為“3V 3W”的小燈泡各一只,為了能使小燈泡正常發(fā)光,他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流;
(2)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能;
(3)定值電阻的阻值和電功率
42.甲、乙兩個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)在電路中,如圖所示。若甲導(dǎo)體的電阻為12Ω,電源的電壓是6V,且電路中的總電流為0.9A。求:
(1)通過導(dǎo)體甲的電流;
(2)導(dǎo)體乙的電阻;
(3)導(dǎo)體甲的電功率;
(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是多少?
43.小燈泡甲上標(biāo)有“3.6V 0.75A”,小燈泡乙上標(biāo)有“4.8V 0.5A”。將甲、乙兩個(gè)小燈泡并聯(lián)接在一個(gè)電源兩端,使兩燈都能發(fā)光,且其中一個(gè)小燈泡恰好正常發(fā)光,另一個(gè)實(shí)際功率小于額定功率。不計(jì)小燈泡電阻隨溫度的變化。求:
(1)小燈泡乙的電阻值;
(2)電源的電壓;
(3)此時(shí)兩個(gè)小燈泡的總功率。
44.如圖所示,R0是阻值為8Ω的定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,其上標(biāo)有“100Ω 3A”字樣,電流表A1、A2的量程為0~3A,燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣。求:
(1)求燈泡的額定電流;
(2)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),燈泡正常發(fā)光,求電源電壓的大??;
(3)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),在不損壞電路元件的前提下,求R消耗電功率的最小值和最大值。
45.如圖所示,電源電壓恒定,R0是定值電阻,小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω。三個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)為1.5A。求:
(1)求小燈泡的額定電流;
(2)求電阻R0的阻值;
(3)閉合S,斷開S1和S2,移動(dòng)變阻器的滑片P,求電路總功率的最小值和最大值。
46.如圖所示,電源電壓為12V不變,燈泡L上標(biāo)有“10V 5W”的字樣。滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響)求:
(1)求燈泡L的電阻;
(2)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光,求滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值;
(3)閉合開關(guān)s,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí),求燈泡的實(shí)際功率。
47.如圖甲所示電路中,閉合開關(guān)后,將變阻器滑片從一端移到另一端的過程中,電流表示數(shù)隨電壓表示數(shù)的I﹣U圖像如圖乙所示。求:
(1)定值電阻R1的阻值;
(2)變阻器滑片位于B端時(shí),變阻器R2消耗的電功率;
(3)若將電壓表的量程改為0~3V,求變阻器R2接入電路的阻值范圍。
48.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=30Ω,閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動(dòng)到a端的過程中,電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖乙所示。求:
(1)電源電壓;
(2)當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí),通電10s,R2消耗的電能;
(3)當(dāng)滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),R1的功率為2.7W,此時(shí)電壓表的示數(shù)。
49.如圖所示,電源電壓為4.5V,燈泡上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣,定值電阻R1的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“30Ω 1A”字樣,電流表量程為0~3A,電壓表量程為0~3V,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求:
(1)燈泡電阻的阻值;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,S3斷開時(shí),電路總功率的最小值;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S2、S3閉合,S1斷開,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S3閉合,S1、S2斷開時(shí),在保證電路元件安全的情況下,滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍。
50.如圖甲所示的電路,電源電壓5V保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V”字樣,其部分I﹣U關(guān)系圖像如圖乙所示?;瑒?dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣,定值電阻R2=20Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?
(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率是多少?
(3)只閉合開關(guān)S和S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P,在保證各元件安全工作的情況下,滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是多少?
題型
選擇題
填空題
作圖題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
總計(jì)
題數(shù)
30
10
0
0
10
50
產(chǎn)品
液體加熱器
額定電壓
220V
頻率
50HZ
額定功率
800W
容量
1.7L
人教版 八年級(jí)物理上冊(cè) 第18章 《電功率》
第2節(jié) 電功率
(同步基礎(chǔ)練習(xí))
一、選擇題(共30小題):
1.下列生活中常用的數(shù)據(jù)中,符合實(shí)際情況的是( )
A.空調(diào)正常工作時(shí)的電流約為0.5A
B.對(duì)人體的安全電壓為36V
C.火線與地線之間的電壓是220V
D.標(biāo)有“36V 12W”的燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流約為3A
【答案】C
【解析】解:A、空調(diào)的功率在1100W左右,根據(jù)P=UI可知工作電流在I=PU=1100W220V=5A,故A錯(cuò)誤;
B、對(duì)人體的安全電壓為不高于36V,故B錯(cuò)誤;
C、我國家庭電路的電壓是220V,火線與地線之間的電壓為220V,故C正確;
D、根據(jù)P=UI可知標(biāo)有“36V 12W”的燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流IL=PLUL=12W36V≈0.3A,故D錯(cuò)誤。
故選C。
2.下列說法正確的是( )
A.在相等的時(shí)間內(nèi),電功率大的用電器消耗的電能多
B.電功率的大小取決于用電器消耗電能的多少
C.電功的常用單位是瓦
D.千瓦時(shí)是電功率常用的單位之一
【答案】A
【解析】解:A、消耗的電能W=Pt,在相等的時(shí)間內(nèi),電功率大的用電器消耗的電能多,故A正確;
B、電功率表示消耗電能快慢的物理量,電功率的大小取決于用電器消耗電能的快慢,而不是消耗電能的多少,故B錯(cuò)誤;
CD、電功的常用單位是千瓦時(shí),國際單位是焦耳,瓦是電功率的單位,故CD錯(cuò)誤。
故選:A。
3.下列說法不正確的是( )
A.接入電路并使用的用電器越多,總功率就越大
B.電路中的總電流超過電路的容許負(fù)載就容易引起火災(zāi)
C.只要每個(gè)用電器的功率不算很大就可以多用電器同時(shí)使用
D.家庭電路中的電壓一定,總功率越大,電路中的總電流就越大
【答案】A
【解析】解:A、將多個(gè)用電器接入電路中使用,但不知道它們的連接方式,如果多個(gè)用電器串聯(lián),則用電器越多,總電阻越大,由P=U2R可知,在電源電壓一定時(shí),總功率會(huì)越小,故A錯(cuò)誤;
B、電路中的總電流超過電路的容許負(fù)載,即總電流過大,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,相同時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量過多,容易引起火災(zāi),故B正確;
C、電路的總功率等于各用電器消耗功率之和;雖然家庭電路中多個(gè)大功率用電器不能同時(shí)使用,但如果每個(gè)用電器的功率不算很大,則多用電器同時(shí)使用時(shí)總功率也不是很大,干路中總電流不是過大,所以此時(shí)多個(gè)用電器也可以同時(shí)使用,故C正確;
D、家庭電路中的電壓一定,總功率越大,由P=UI可知,電路中的總電流就越大,故D正確。
故選:A。
4.小剛利用電能表測(cè)某家用電器的電功率。當(dāng)電路中只有這個(gè)用電器工作時(shí),測(cè)得在15min內(nèi),消耗電能0.3kW?h,這個(gè)用電器可能是( )
A.空調(diào)器B.電風(fēng)扇C.電視機(jī)D.收音機(jī)
【答案】A
【解析】解:空調(diào)器的功率約為1200W,電風(fēng)扇的功率約為80W,電視機(jī)的功率約為100W,收音機(jī)的功率約為0.5W。
這個(gè)用電器的功率:P=Wt=0.3kW??1560?=1.2kW=1200W,故這個(gè)用電器可能是空調(diào)器。
故選:A。
5.智能手機(jī)在現(xiàn)代生活中的作用越來越重要,頻繁的使用會(huì)導(dǎo)致它的電能消耗很快。當(dāng)手機(jī)“電量”所剩無幾時(shí),通常可以將其設(shè)置成“省電模式”來適當(dāng)延長使用時(shí)間,這其實(shí)是( )
A.減小了手機(jī)功率B.增加了電池電量
C.增大了電池電壓D.降低了散熱能力
【答案】A
【解析】解:當(dāng)手機(jī)“電量”所剩無幾時(shí),即W一定,由P=Wt可得,要延長使用時(shí)間t,則減小總功率P,因此手機(jī)的“省電模式”來是通過減小總功率的方式來延長使用時(shí)間的。
故選:A。
6.智能手機(jī)耗電達(dá)到一定值時(shí),會(huì)自動(dòng)提示用戶采用或轉(zhuǎn)入“省電模式”,在這種模式下,可延長電池的供電時(shí)間,原因是( )
A.減小了電池的輸出電流B.增大了電池的輸出電壓
C.減小了電池的供電效率D.增大了電池的輸出功率
【答案】A
【解析】解:智能手機(jī)耗電達(dá)到一定量時(shí),剩余的電能也是定量,
由W=Pt可知,要延長手機(jī)的工作時(shí)間,需要減小電池的輸出功率,而手機(jī)工作的電壓是不變的,
由P=UI可知,在省電模式下,應(yīng)減小電池的輸出電流,故A正確。
故選:A。
7.如圖所示的是某液晶彩色電視的銘牌。下列說法中正確的是( )
A.1kW?h的電能可供該液晶彩色電視正常工作4h
B.該液晶彩色電視可以接在380V電壓下使用
C.該液晶彩色電視正常工作時(shí),1h內(nèi)消耗250W電能
D.正常工作時(shí),該液晶彩色電視比60W的燈消耗電能慢
【答案】A
【解析】解:A、由P=可得,1kW?h的電能可供彩電正常工作時(shí)間t=W′P=1kW??250×10?3kW=4h,故A正確;
B、由彩電銘牌知其額定電壓(正常工作電壓)為220V~240V,故該液晶彩色電視不可以接在380V電壓下使用,故B錯(cuò)誤;
C、由彩電銘牌知其額定功率為250W,由P=Wt可得,彩電正常工作時(shí),1h內(nèi)消耗電能W=Pt=250W×3600s=9×105J,故C錯(cuò)誤;
D、與60W的燈相比,在正常工作時(shí)彩電額定功率大,正常工作時(shí),消耗電能快,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
8.將一個(gè)“6V 3W”的燈泡與“10Ω 1A”的定值電阻并聯(lián)接在某電源上,干路中允許通過的最大電流為( )
A.0.5AB.1.0AC.1.1AD.1.5A
【答案】C
【解析】解:定值電阻的額定電壓U定=I定R=1A×10Ω=10V,
由燈泡的規(guī)格和定值電阻的規(guī)格可知,電源的最大電壓為U=6V,由P=UI可得,流過燈泡支路的電流為I1=PU=3W6V=0.5A,
由歐姆定律可得,流過定值電阻的電流為I2=UR=6V10Ω=0.6A,
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知干路中允許通過的最大電流為I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A。
故選C。
9.下列說法中正確的是( )
A.標(biāo)有“220V,40W”字樣的電烙鐵,正常工作25h,耗電1kW
B.標(biāo)有“220V,40W”字樣的燈泡,只有接在220V的電壓下,燈泡才能正常發(fā)光
C.電能表上標(biāo)有“220V,3A”的字樣,說明此表所在電路最多可接40W的燈17盞
D.標(biāo)有“220V 40W”字樣的燈泡比正常時(shí)亮,說明它的額定功率變大了
【答案】B
【解析】解:A、電烙鐵的額定功率為40W,則通電25h消耗的電能W=Pt=40W×25h=1kW?h,但答案中寫成了kW,故A錯(cuò)誤;
B、燈泡的額定電壓為220V,說明燈泡在220V的電壓下能達(dá)到額定功率,燈泡才能正常發(fā)光,故B正確;
C、根據(jù)電能表的符號(hào)“220V 3A”,可求出最多安裝用電器的總功率,P總=UI=220V×3A=660W,
電燈盞數(shù)為:n=P總P額=660W40W=16.5盞,故C錯(cuò)誤;
D、標(biāo)有“220 V 40 W”字樣的燈泡比正常時(shí)亮,說明它的實(shí)際功率變大了,但額定功率不變,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
10.節(jié)能燈已成為家庭照明的主要選擇,如圖一個(gè)11W的節(jié)能燈照明亮度和一個(gè)40W的白熾燈是相等的,兩個(gè)燈泡均正常工作時(shí),以下說法不正確的是( )
A.節(jié)能燈每秒消耗11 J電能 B.節(jié)能燈每秒產(chǎn)生的內(nèi)能大于白熾燈
C.兩個(gè)燈泡正常工作所需電壓是相同的 D.用節(jié)能燈替代白熾燈有助于節(jié)省電能
【答案】B
【解析】解:A、節(jié)能燈每秒消耗的電能:W=Pt=11W×1s=11J,故A正確;
B、節(jié)能燈的光電轉(zhuǎn)化效率高于白熾燈,所以節(jié)能燈每秒產(chǎn)生的內(nèi)能小于白熾燈,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)燈泡的銘牌可知兩個(gè)燈泡正常工作所需電壓是相同的,故C正確;
D、根據(jù)W=Pt可知相同時(shí)間內(nèi),燈泡的功率越小,消耗的電能越少,所以用節(jié)能燈替代白熾燈有助于節(jié)省電能,故D正確。
故選:B。
11.如圖所示為某品牌的液體加熱器,在此加熱器底部貼有一銘牌如表所示。下列說法中正確的是( )
A.1度電可供它正常工作0.8h
B.它正常工作時(shí),通過的電流大于5A
C.它正常工作時(shí),其功率為800W
D.它接在電壓為110V的電源上工作時(shí),其功率為400W
【答案】C
【解析】解:AC.液體加熱器正常工作時(shí)的功率P=800W=0.8kW,由P=Wt可得,1度電可供它正常工作的時(shí)間t=WP=1kW??0.8kW=1.25h,故A錯(cuò)誤、C正確;
B.由P=UI可得,液體加熱器正常工作時(shí),通過的電流I=PU=800W220V≈3.6A<5A,故B錯(cuò)誤;
D.由P=UI=U2R可得,液體加熱器的電阻R=U2P=(220V)2800W=60.5Ω,它接在電壓為110V的電源上工作時(shí),其功率P′=U實(shí)2R=(110V)260.5Ω=200W,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
12.甲、乙兩只簡易型電加熱器(俗稱“熱得快”)及其銘牌如圖所示,若它們的電阻不隨溫度的變化而改變,則下列說法中正確的是( )
A.兩電加熱器均正常工作時(shí),甲消耗的電能較多
B.將乙接入110V的電路中,它的實(shí)際功率為200W
C.兩電加熱器均正常工作時(shí),甲的電阻大于乙的電阻
D.兩電加熱器串聯(lián)后接在220V的電路中,甲的實(shí)際功率較大
【答案】B
【解析】解:A.根據(jù)W=Pt可知,用電器消耗電能的多少與時(shí)間和功率有關(guān),只知道功率不知道時(shí)間,所以無法比較消耗電能的多少,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)P=UI=U2R可得,乙的電阻R乙=U乙2P乙=(220V)2800W=60.5Ω,
將乙接入110V的電路中,它的實(shí)際功率P乙′=U′2R乙=(110V)260.5Ω=200W,故B正確;
C.兩電加熱器的額定電壓相同、甲的額定功率較大,根據(jù)P=UI=U2R的變形式R=U2P可知,甲的電阻較小,故C錯(cuò)誤;
D.兩電加熱器串聯(lián)后接在220V的電路中時(shí),通過它們的電流相等,甲的電阻小,由P=I2R可知,甲的實(shí)際功率較小,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
13.“220V100W”的電烙鐵與“220V100W”的電風(fēng)扇正常工作時(shí),下列說法正確的是( )
A.相同時(shí)間內(nèi),電烙鐵消耗的電能比電風(fēng)扇消耗的電能多
B.相同時(shí)間內(nèi),電烙鐵產(chǎn)生的熱量比電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量多
C.通過電烙鐵的電流比電風(fēng)扇的電流大
D.電烙鐵消耗的電能比電風(fēng)扇消耗的電能快
【答案】B
【解析】解:A.電烙鐵和電風(fēng)扇正常工作時(shí)的功率均為100W,由W=Pt可知,相同時(shí)間內(nèi),它們消耗的電能相等,故A錯(cuò)誤;
B.相同時(shí)間內(nèi)電烙鐵和電風(fēng)扇消耗的電能相等,而電風(fēng)扇工作時(shí)將電能大部分轉(zhuǎn)化機(jī)械能,電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以電烙鐵產(chǎn)生的熱量比電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量多,故B正確;
C.由I=PU可知,電烙鐵和電風(fēng)扇正常工作時(shí),通過它們的電流相等,故C錯(cuò)誤;
D.電烙鐵和電風(fēng)扇正常工作時(shí)的實(shí)際功率相等,它們消耗電能的一樣快,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
14.將標(biāo)有“12V 6W”的燈泡L1和標(biāo)有“6V 6W”的燈泡L2串聯(lián)接在電源上,假設(shè)燈絲的電阻不隨溫度變化,在保證燈泡安全情況下,則( )
A.接在12V的電源上,燈泡L1正常發(fā)光 B.接在12V的電源上,燈泡L2可能會(huì)燒壞
C.接在15V的電源上,燈泡L1正常發(fā)光 D.接在18V的電源上,兩個(gè)燈都正常發(fā)光
【答案】C
【解析】解:(1)由P=U2R可得,兩燈泡的電阻分別為:R1=U12P1=(12V)26W=24Ω,R2=U22P2=(6V)26W=6Ω,
兩燈泡的額定電流分別為:I1=U1R1=12V24Ω=0.5A,I2=U2R2=6V6Ω=1A,
因串聯(lián)電路各處的電流相等,且I1<I2,所以電路中的最大電流I最大=I1=0.5A,燈泡L1正常發(fā)光,
因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和,
則由歐姆定律可得此時(shí)的電源電壓:U=I最大(R1+R2)=0.5A×(24Ω+6Ω)=15V,故C正確;
(2)當(dāng)電源電壓小于15V時(shí),由歐姆定律可知通過電路的電流會(huì)小于0.5A,兩燈泡都不能正常發(fā)光;當(dāng)電源電壓大于15V時(shí),由歐姆定律可知通過電路的電流會(huì)大于0.5A,則燈泡L1會(huì)被燒壞,故ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
15.小夢(mèng)同學(xué)是個(gè)愛動(dòng)腦的孩子,她想知道家里電熱水壺的實(shí)際功率多大,于是她將家里其他用電器都關(guān)閉,只讓電熱水壺單獨(dú)工作了72s,如圖的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn),下列說法正確的是( )
A.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時(shí)轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)
B.電能表是測(cè)量電路中用電器功率的儀器
C.此電能表所在電路的最大電功率為2200kW
D.該電熱水壺的實(shí)際功率是1000W
【答案】D
【解析】解:A.2500r/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500圈,故A錯(cuò)誤;
B、電能表是測(cè)量電路中用電器消耗電能的儀器,故B錯(cuò)誤;
C、此電能表所在電路的最大電功率P=UI=220V×20A=4400W,故C錯(cuò)誤
D.因2500r/kW?h表示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1圈,電路中消耗12500kW?h的電能,所以,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50r消耗的電能:
W=502500kW?h=0.02kW?h,
電熱水壺的實(shí)際功率:P=Wt=0.02kW??723600?=1kW=1000W,故D正確。
故選:D。
16.小燈泡的I﹣U圖像如圖甲所示,將它與定值電阻R并聯(lián),如圖乙所示,閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2,電流表的示數(shù)增加了0.25A。則( )
A.定值電阻的阻值為8ΩB.燈泡功率為5W
C.電源電壓為5VD.電路總功率為0.9W
【答案】D
【解析】解:ABC.如圖乙所示,閉合開關(guān)S1,此時(shí)電路為只有R的簡單電路,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2,此時(shí)電路為R與小燈泡的并聯(lián)電路。
由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,電流表的示數(shù)增加了0.25A,則通過小燈泡的電流為0.25A,由圖甲可知,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為2V,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電壓為2V,定值電阻兩端的電壓為2V;
由歐姆定律可知,定值電阻的阻值為:R=UI=2V0.2A=10Ω
燈泡的功率為:P1=U1I1=2V×0.25A=0.5W
故ABC錯(cuò)誤;
D.當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí),該電路的總電流為:I總=I2+I1=0.2A+0.25A=0.45A
電路總功率為:P總=UI總=2V×0.45A=0.9W
故D正確。
故選D。
17.如圖所示,電源電壓保持不變,電阻R1=R2=R3=10Ω。當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,則( )
A.電源電壓為9V
B.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.6A
C.當(dāng)閉合S1、斷開S2時(shí),R1的功率為3.6W
D.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),整個(gè)電路消耗的功率最大
【答案】D
【解析】解:A、當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,由I=UR可得,電源的電壓:U=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V,故A錯(cuò)誤;
BD、當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R2與R3并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,
所以,電路中的總電阻:R=R2R3R2+R3=10Ω×10Ω10Ω+10Ω=5Ω,
此時(shí)電路中的總電阻最小,由P=U2R可知,電路的總功率最大,故D正確;
干路電流表的示數(shù):I′=UR=6V5Ω=1.2A,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)閉合S1,斷開S2時(shí),電路為R2的簡單電路,則R1的電功率為0W,故C錯(cuò)誤。
故選:D。
18.如圖甲所示,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從B端移至A端時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,小燈泡的U﹣I圖像如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A.小燈泡的額定電壓為4V
B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω
C.整個(gè)電路的最大功率為32W
D.電壓表示數(shù)為11V時(shí),通過小燈泡電流是0.55A
【答案】B
【解析】解:A、由題知燈泡和R串聯(lián),滑動(dòng)變阻器的滑片P從B端移至A端時(shí),連入電路的電阻變小,電流變大。由乙圖可知,滑片P在A端時(shí),R=0,電流表的示數(shù)為1A,小燈泡兩端的電壓為12V,燈泡恰好正常發(fā)光,則小燈泡的額定電壓為12V,故A錯(cuò)誤;
B、由A分析可知,滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí),電壓表的示數(shù)等于電源電壓為12V,
滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí),變阻器連入電路的電阻最大,電流最小為0.4A,電壓表的示數(shù)為4V,此時(shí)R兩端的電壓U大=U﹣UL小=12V﹣4V=8V,
變阻器R的阻值為R大=U大I小=8V0.4A=20Ω,故B正確;
C、由P=UI可知,當(dāng)電源電壓不變時(shí),電流越大,整個(gè)電路的功率越大,所以當(dāng)電流為1A時(shí),整個(gè)電路的功率最大為P大=UI大=12V×1A=12W,故C錯(cuò)誤;
D、電壓表的示數(shù)為11V時(shí),如果通過燈泡的電流為0.55A,則燈泡的電阻RL=UI=11V0.55A=20Ω,
由圖可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為12V時(shí),電阻為RL′=UL′IL′=12V1A=12Ω<20Ω,
燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,12V的應(yīng)該大于11V的,所以D錯(cuò)誤。
故選:B。
19.甲、乙兩燈的額定電壓均為6V,測(cè)得兩燈的電流與電壓關(guān)系圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.甲燈正常工作時(shí)的電阻是5Ω
B.乙燈的實(shí)際功率是2.4W時(shí),它兩端的實(shí)際電壓是0.6V
C.兩燈發(fā)光時(shí)要發(fā)熱,是通過熱傳遞改變內(nèi)能的
D.把甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為7V的電源上時(shí),電路的總功率為2.1W
【答案】D
【解析】解:A.甲燈正常發(fā)光時(shí)的電壓U甲=6V,由圖象可知通過甲燈的電流I甲=0.3A,由I=UR可知,甲燈正常工作時(shí)的電阻R甲=U甲I甲=6V0.3A=20Ω,故A錯(cuò)誤;
B.由圖乙知,當(dāng)燈的電壓為4V時(shí),通過的電流為0.6A,乙燈的實(shí)際功率P乙′=U乙′I乙′=4V×0.6A=2.4V,所以當(dāng)乙燈的實(shí)際功率是2.4W時(shí),它兩端的實(shí)際電壓是4V,故B錯(cuò)誤;
C.兩燈發(fā)光時(shí)要發(fā)熱,是通過電流做功改變內(nèi)能的,故C錯(cuò)誤;
D.把甲、乙兩燈串聯(lián)接在7V的電源上時(shí),通過它們的電流相等,且電源的電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和,由圖象可知,當(dāng)電路中的電流為0.3A,甲燈的實(shí)際電壓為6V,乙燈的實(shí)際電壓為1V時(shí)滿足電源電壓為7V,所以電路中的電流為0.3A,電路的總功率P=UI=7V×0.3A=2.1W,故D正確。
故選:D。
20.在探究“導(dǎo)體中的電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,得到了甲、乙兩個(gè)元件電流與電壓的數(shù)據(jù),通過整理繪制出了如圖所示的圖像。據(jù)圖像分析,下列判斷正確的是( )
A.通過甲元件中的電流與兩端的電壓成反比
B.乙元件兩端的電壓越大,電阻越大
C.將甲、乙兩元件串聯(lián)起來接到總電壓3V電路中,通過甲、乙元件的電流為0.2A
D.甲、乙元件并聯(lián)后,接到2V的電壓下,甲、乙電功率之比是1:2
【答案】C
【解析】解:A、甲元件圖像是過原點(diǎn)的直線,說明甲元件是一個(gè)定值電阻,由于電壓與電流的比值是個(gè)定值,所以通過甲元件中的電流與兩端的電壓成正比,故A錯(cuò)誤;
B、由圖可知,當(dāng)乙元件兩端的電壓為1.5V時(shí),電流為0.1A,此時(shí)乙元件的電阻為:
R1=U1I1=Ω;
當(dāng)乙元件兩端的電壓為2.0V時(shí),電流為0.2A,此時(shí)乙元件的電阻為:R2=U2I2=Ω;
因此,乙元件兩端的電壓越大,電阻越小,故B錯(cuò)誤;
C、若將甲、乙兩元件串聯(lián)起來接到電路中,由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,由圖可知,甲、乙元件兩端的電壓分別為U甲=1V,U乙=2V,總電壓為3V時(shí),電路中的電流為0.2A,故C正確;
D.若甲、乙元件并聯(lián)后,接到2V的電路中,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等可知,兩元件兩端的電壓均為2V,由圖像可知,通過兩元件的電流分別為I甲=0.4A,I乙=0.2A,根據(jù)PP=UI可得:
P甲P乙=UI甲UI乙=I甲I乙=,故D錯(cuò)誤。
故選C。
21.如圖甲所示,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端向左移動(dòng)的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.電源電壓為15V B.定值電阻R1的阻值為10Ω
C.電路消耗的最小功率為0.3W D.電壓表與電流表示數(shù)的比值始終不變
【答案】B
【解析】解:閉合開關(guān),R1、R2串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量R2兩端的電壓;
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電路中電流最小,
從圖乙可知,此時(shí)電路中電流為0.1A,滑動(dòng)變阻器兩端得到電壓為12V,
則滑動(dòng)變阻器的阻值為R2=U2I=12V0.1A=120Ω,電源電壓U=U1+U2=IR1+U2=0.1A×R1+12V……①
當(dāng)電路中電流為1A時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3V,
電源電壓U=U1′+U2′=I′R1+U2′=1A×R1+3V……②
根據(jù)①②可得:U=13V,R1=10Ω,故A錯(cuò)誤、B正確;
(2)電源電壓不變,根據(jù)P=UI可知,電路中電流最小時(shí),總功率最小,
電路消耗的最小功率:P小=UI=13V×0.1A=1.3W,故C錯(cuò)誤;
(3)由歐姆定律的變形式R=UI可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值等于滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,
滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端向左移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,因此電壓表與電流表示數(shù)的比值變小,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
22.如圖甲所示,電路中的電源電壓保持不變,R1為定值電阻,閉合開關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器的滑片從a端移動(dòng)到b端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián) B.定值電阻R1的阻值為10Ω
C.電源電壓為6V D.滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率為0.45W
【答案】C
【解析】解:A、由電路圖可知,閉合開關(guān)S,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,故A錯(cuò)誤;
BC、當(dāng)滑片P從a端移動(dòng)到b端的過程中,變阻器R2接入電路中的電阻變大,電路的總電阻變大,由I=UR可知,電路中的電流變小,
設(shè)滑片P在a端和b端的電流分別為Ia、Ib,
由圖乙可知,當(dāng)變阻器的滑片在b端時(shí),電壓表的示數(shù)U2b=4V,電流表示數(shù)Ib=0.1A,
由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R2=U2bIb=4V0.1A=40Ω,
由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓:U=U1b+U2b=IbR1+U2b=0.1A×R1+4V……①,
當(dāng)變阻器的滑片在a端時(shí),電壓表的示數(shù)U2a=0V,電流表示數(shù)Ia=0.3A,
由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓:U=U1a+U2a=IaR1+U2a=0.3A×R1……②,
由①②解得:R1=20Ω,U=6V,故B錯(cuò)誤、C正確;
D、滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:P=I2R2=(UR1+R2)2R2=U2R2(R1+R2)2=U2R2(R1?R2)2+4R1R2=U2(R1?R2)2R2+4R1,
所以,當(dāng)R2=R1=20Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,為P=U24R1=(4V)24×20Ω=0.2W,故D錯(cuò)誤。
故選C。
23.如圖甲所示電路,閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端a滑到最右端b的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A.滑動(dòng)變阻器的最大電功率為0.8W
B.定值電阻R0的阻值為20Ω
C.當(dāng)滑片在a端時(shí),R0的功率為0.4W
D.當(dāng)滑片在b端時(shí),電路的總功率為1.2W
【答案】D
【解析】解:由電路圖可知,R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓。
(1)當(dāng)滑片位于最左端a時(shí),變阻器接入電路中的電阻為零,電路中的電流最大,
由圖象可知,電路中的最大電流I大=0.6A,
由I=UR可得,電源的電壓:U=I大R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當(dāng)滑片位于最右端b時(shí),接入電路中的電阻最大,電壓表的示數(shù)最大,電流表的示數(shù)最小,
由圖象可知,此時(shí)U滑=4V,電路中的最小電流I?。?.2A,
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R滑=U滑I小=4V0.2A=20Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電源的電壓:U=I?。≧0+R滑)=0.2A×(R0+20Ω)﹣﹣﹣②
由①②可解得:R0=10Ω,U=6V,故B錯(cuò)誤;
(2)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí),電路中的電流:I=UR0+R,
則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:P滑=I2R=(UR0+R)2R=U2R0R02+2RR0+R2=U2(R?R0)2R+4R0,
當(dāng)R=R0=10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率最大,
則P滑大=U24R0=(6V)24×10Ω=0.9W,故A錯(cuò)誤;
(3)當(dāng)滑片在a端時(shí),電路為R0的簡單電路,電流最大,
則R0的功率:P0=UI大=6V×0.6A=3.6W,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)滑片在b端時(shí),電路中的電流最小,
則電路的總功率:P=UI?。?V×0.2A=1.2W,故D正確。
故選:D。
24.如圖所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小,兩個(gè)電阻的U﹣I關(guān)系圖象如圖所示。則下列判斷正確的是( )
A.電路消耗的最大功率是3.6W
B.電源電壓為12V
C.電壓表V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
D.滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~10Ω
【答案】A
【解析】解:閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián)接入電路,電流表測(cè)通過電路的電流,電壓表V1測(cè)電阻R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓,
由于通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比,所以甲為滑動(dòng)變阻器的關(guān)系圖象,乙為電阻R1的圖象;
AB、由右圖可知,此時(shí)電路中的電流I1=0.2A,電阻R1的電壓U1=2V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=4V,
由串聯(lián)電路總電壓等于各支路電壓之和知電源電壓為:U=U1+U2=2V+4V=6V,故B錯(cuò)誤;
由右圖可知,電路中的最大電流I2=0.6A,
電路消耗的最大功率:P2=UI2=6V×0.6A=3.6W,故A正確;
C、由左圖和歐姆定律知:電壓表V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值為滑動(dòng)變阻器的電阻,所以滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小時(shí)電壓表V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變小,故C錯(cuò)誤;
D、由I=UR可得滑動(dòng)變阻器的阻值最大為:
R2=U2I1=4V0.2A=20Ω,所以滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~20Ω,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
25.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像如圖乙所示。則下列分析正確的是( )
①滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω
②電源電壓為8V
③滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大時(shí),變阻器的阻值是20Ω
④整個(gè)電路消耗的最大電功率為14.4W
A.只有①③B.只有①④C.只有②③D.只有②④
【答案】B
【解析】解:①由圖甲可知該電路為R和R0的串聯(lián)電路,電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值最大時(shí),電路總電阻最大,由歐姆定律可知電路中的電流最小,
由圖乙可知,電路中的電流最小為I1=0.4A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率為P1=3.2W,
由P=I2R可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為:R=P1I12=3.2W(0.4A)2=20Ω,故①正確;
②當(dāng)電路中的電流為0.4A時(shí),由歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U1=I1R=0.4A×20Ω=8V,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為:U=U0+U1=I1R0+U1=0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣(1);
由圖乙可知,當(dāng)電路中的電流為I2=0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率為P2=3.6W,
由P=UI可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U2=P2I2=,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為:U=U0′+U2=I2R0+U2=0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣(2);
將(1)(2)聯(lián)立即可解得:R0=10Ω,U=12V,故②錯(cuò)誤;
③由圖乙可知滑動(dòng)變阻器的最大功率為P2=3.6W,
由P=I2R可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為:R2=P2I22=3.6W(0.6A)2=10Ω,故③錯(cuò)誤;
④當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0Ω時(shí),電路中只有R0,由P=U2R可知此時(shí)電路總功率最大,
則電路最大總功率為:P=U2R0=(12V)210Ω=14.4W,故④正確。
故選:B。
26.如圖甲所示,電源電壓不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端滑到b端的過程中,R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.R1的阻值為20Ω B.R2的最大阻值為25Ω
C.電源電壓為9V D.該電路消耗的最大電功率為3.6W
【答案】D
【解析】解:由圖甲可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
AC、當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.8W時(shí),其兩端電壓為2V,
由P=UI可得,此時(shí)電路中的電流為:I1=P1U1=0.8W2V=0.4A,
由I=UR及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得,電源的電壓:U=I1R1+U1=0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.5W時(shí),其兩端電壓為5V,
由P=UI可得,此時(shí)電路中的電流為:I2=P2U2=0.5W5V=0.1A,
由I=UR及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得,電源的電壓:U=I2R1+U2=0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
電源電壓不變,則:0.4A×R1+2V=0.1A×R1+5V,解得:R1=10Ω;
電源電壓為:U=I1R1+U1=0.4A×10Ω+2V=6V,故AC錯(cuò)誤;
B、由圖乙可知,當(dāng)變阻器兩端電壓最大為5V時(shí),滑動(dòng)變阻器全部接入電路中,其電阻最大,此時(shí)電流最小為I2=0.1A,
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為:R2=U2I2=5V0.1A=50Ω,故B錯(cuò)誤;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)(電路為R1的簡單電路),電路中的電阻最小,電流最大,
則電路中的最大電流為:I大=UR1=6V10Ω=0.6A;
該電路消耗的最大電功率:P大=UI大=6V×0.6A=3.6W,故D正確。
故選:D。
27.如圖甲所示電路,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“25Ω 1A”,電流表量程選擇“0~0.6A”,電壓表量程選擇“0~3V”,小燈泡標(biāo)有“4.5V 0.3A”字樣,其I﹣U圖像如圖乙所示,閉合開關(guān)S,為保證電路安全,在移動(dòng)滑片P的過程中,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.電流表的最大示數(shù)是0.4A B.小燈泡的最小功率是0.75W
C.電路的最小功率是0.9W D.變阻器的調(diào)節(jié)范圍是5Ω~25Ω
【答案】B
【解析】解:由圖甲可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;
A、因串聯(lián)電路中電流處處相等,所以為了保證電路安全,電路中允許通過的最大電流I大=IL額=0.3A,故A錯(cuò)誤;
BC、由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大,變阻器兩端的電壓越大(即電壓表示數(shù)越大),則燈泡兩端的電壓越小,且此時(shí)流過小燈泡的電流也越小,燈泡消耗的功率越小;
所以,當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為3V時(shí),小燈泡的電功率最小,
此時(shí)小燈泡兩端的電壓為:UL′=U﹣U滑′=6V﹣3V=3V,
由圖乙可知,此時(shí)流過小燈泡的最小電流是0.25A(即電流表的最小示數(shù)為0.25A),
則小燈泡的最小功率:PL?。経L′I小=3V×0.25A=0.75W,故B正確;
電路的最小功率是:P=UI?。?V×0.25A=1.5W,故C錯(cuò)誤;
D、小燈泡標(biāo)有“4.5V 0.3A”字樣,即電路中的最大電流為0.3A時(shí),小燈泡兩端的電壓為4.5V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為:U滑?。経﹣UL=6V﹣4.5V=1.5V,
滑動(dòng)變阻器允許接入的最小電阻為:R滑小=U滑小I大=Ω,
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的電阻最大,電流最小為0.25A,
滑動(dòng)變阻器允許接入的最大電阻為:R滑大=U滑大I小=3V0.25A=12Ω,
所以變阻器的調(diào)節(jié)范圍是5Ω~12Ω,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
28.如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程為“0~3V”,電流表量程是“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 1.25W”(燈絲電阻不變),在保證小燈泡L的電流不超過額定電流的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,則下列判斷中( )
①小燈泡的額定電流為0.5A
②電流表的示數(shù)變化范圍是0.18~0.5A
③電壓表示數(shù)變化范圍是0~3V
④滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4~10Ω
A.只有①②正確B.只有②③正確C.只有②④正確D.只有①④正確
【答案】D
【解析】解:如圖所示,開關(guān)閉合后,燈與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
①已知燈泡的額定電壓和額定功率,由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光電流為
I額=P額U額=
故①正確;
②④滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,電流表量程為“0~0.6A”,串聯(lián)電路中電流處處相等,所以電路中的最大電流I最大=0.5A,由歐姆定律知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小,最小為
R滑min=U?U額Imin=4.5V?Ω
燈泡的電阻為: RL=U額I額=Ω
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,此時(shí)燈泡兩端的電壓為:UL′=U﹣U滑min=4.5V﹣3V=1.5V,
電路中的最小電流為:Imin=UL′RL=1.5V5Ω=0.3A
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值為:R滑man=U滑mainImin=3V0.3A=10Ω
所以滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是4~10Ω,電路中電流變化的范圍是0.3~0.5A,故②錯(cuò)誤,④正確;
③電源電壓為4.5V,燈泡額定電壓為2.5V,燈泡兩端最大電壓為2.5V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓最小為
U最?。?.5V﹣2.5V=2V
則電壓表示數(shù)變化范圍是 2~3V,故③錯(cuò)誤;
綜上所述,只有①④正確,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
29.電阻式傳感器被廣泛應(yīng)用與測(cè)力、測(cè)壓、稱重,它的核心部分是一只可變電阻,一同學(xué)用如圖甲所示電路研究某電阻式傳感器的特性,圖中R0為定值電阻,R為電阻式傳感器,當(dāng)控制其阻值從0變?yōu)?0Ω,測(cè)得傳感器消耗的電功率與通過它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示,已知電源電壓恒定不變。下列說法正確的是( )
①當(dāng)通過傳感器的電流為0.1A時(shí),P1=0.6W;
②R0的阻值為15Ω;
③電源電壓為7.5V;
④電路消耗的最大功率為3.75W。
A.①③B.②④C.①②③D.①②③④
【答案】D
【解析】解:由電路圖可知,R與R0串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
(1)由圖乙可知,通過傳感器的電流最小為0.1A,由歐姆定律可知電路中的總電阻最大,傳感器的電阻最大,即為60Ω;
此時(shí)傳感器的功率:P1=I2R=(0.1A)2×60Ω=0.6W,故①正確;
(2)當(dāng)電路中的電流I=0.1A時(shí),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,由I=UR可得,電源的電壓:U=I(R0+R)=0.1A×(R0+60Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
當(dāng)R=0Ω時(shí),電路為R0的簡單電路,此時(shí)電路中的電流最大,由圖乙可知最大電流I′=0.5A,
則電源的電壓:U=I′R0=0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因電源的電壓不變,
所以,0.1A×(R0+60Ω)=0.5A×R0,
解得:R0=15Ω,故②正確
電源的電壓U=I′R0=0.5A×15Ω=7.5V,故③正確;
(3)電路消耗的最大功率:P=UI′=7.5V×0.5A=3.75W,故④正確。
由上分析可知:①②③④正確。
故選:D。
30.如圖甲所示,是小毛同學(xué)“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率PR和電源總功率P總隨電流I變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在同一坐標(biāo)系中作出了a、b、c三條圖線,如圖乙所示。根據(jù)圖象可知,下列說法正確的是( )
A.電源電壓為6V
B.定值電阻R0的阻值為2Ω
C.圖線a是電源總功率P總的圖線
D.滑動(dòng)變阻器的最大功率為2W
【答案】C
【解析】解:AC、電源電壓U不變,由P=UI可知,電源總功率P總與電流I成正比,圖像是一條傾斜的直線,由圖像可知,電源總功率P總隨電流I變化的關(guān)系圖線是a;由圖像可知,電源總功率P總=9W時(shí),電流I=3A,
由P=UI可得,電源電壓:U=P總U=9W1A=3V;故A錯(cuò)誤,C正確;
B、由P=I2R可知,定值電阻R0的發(fā)熱功率P0與電流I是二次函數(shù)關(guān)系,則由圖像可知,定值電阻R0的發(fā)熱功率P0隨電流I變化的關(guān)系圖線是b,且定值電阻R0的最大功率P0=9W,此時(shí)電路中的電流I=3A,
由P=I2R可得,電阻R0的阻值:R0=P0I2=9W(3A)2=1Ω,故B錯(cuò)誤;
D、圖線a表示P總﹣I圖像,圖線b表示P0﹣I圖像,則圖線c表示PR﹣I圖像,設(shè)變阻器R消耗的電功率最大時(shí),電路中的電流為I,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:UR=U﹣IR0=3V﹣I×1Ω,則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:PR=URI=(3V﹣I×1Ω)I=3V×I﹣1Ω×I2=﹣1Ω×I2+3V×I=﹣1Ω×I2+3V×I﹣(32)2W+(32)2W=﹣(I?32A)2×1Ω+2.25W=2.25W﹣(I?32A)2×1Ω,當(dāng)I=32A時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,最大功率為2.25W,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
二、填空題(共10小題):
31.甲、乙兩燈泡分別標(biāo)有“220V 44W”、“220V 110W”字樣,不考慮溫度對(duì)其電阻的影響,若將兩燈泡串聯(lián)在電路中使用,則電路兩端的總電壓不超過 V時(shí),兩燈均可安全工作,此時(shí)燈泡 更亮。
【答案】308;甲燈。
【解析】解:(1)由P=UI可得,甲、乙兩燈泡的額定電流分別為:
I甲=P甲U甲=44W220V=0.2A,I乙=P乙U乙=110W220V=0.5A,
由歐姆定律可得兩燈的電阻分別為:R甲=U甲I甲=220V0.2A=1100Ω,R乙=U乙I乙=220V0.5A=440Ω;
兩燈泡串聯(lián)在電路中,由于串聯(lián)電路中電流處處相等,兩燈均可安全工作,
則電路中的最大電流I最大=0.2A,
電路兩端的最大總電壓:U最大=I最大(R甲+R乙)=0.2A×(1100Ω+440Ω)=308V;
(2)因?yàn)镻=I2R,R甲>R乙,兩燈串聯(lián)、通過的電流相等,所以P甲>P乙,甲燈較亮。
故答案為:308;甲燈。
32.在如圖所示的電路中,R2=6Ω,當(dāng)S閉合,S1斷開時(shí),電流表示數(shù)為1A;當(dāng)S、S1均閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.5A,則R1= Ω;電源電壓為 V,此電路的最大功率為 W。
【答案】3;3;4.5。
【解析】解:(1)當(dāng)S閉合,S1斷開時(shí),只有R1接入電路,電流表測(cè)R1的電流,即通過R1的電流為I1=1A,
當(dāng)S、S1均閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流I=1.5A,
則通過R2的電流為I2=I﹣I1=1.5A﹣1A=0.5A,
電阻R2兩端的電壓U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V,
根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)知R1兩端的電壓U1=U2=3V,
電阻R1的阻值R1=U1I1=3V1A=3Ω;
(2)電源電壓U=U2=3V;
(3)兩電阻并聯(lián)時(shí),電路的總功率最大為P=UI=3V×1.5A=4.5W。
故答案為:3;3;4.5。
33.如圖所示,電源電壓不變,電阻R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A,則電源電壓為 V。該電路的最大電功率可達(dá) W。
【答案】3;1.2。
【解析】解:當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開時(shí),R1和R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流;
已知電流表示數(shù)為0.1A,即電路中的電流為I=0.1A,
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知總電阻為:R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
由I=UR可知電源電壓為:U=IR=0.1A×30Ω=3V;
當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3均閉合時(shí),R2被短路,R1和R3并聯(lián),電流表測(cè)干路的電流;
此時(shí)電路總電阻最小為:R小=R1R3R1+R3=10Ω×30Ω10Ω+30Ω=7.5Ω,
則該電路的最大功率為:P大=U2R小=(3V)27.5Ω=1.2W。
故答案為:3;1.2。
34.如圖所示,電源電壓為5V,燈泡標(biāo)有“3V 1.5W”字樣(燈絲電阻不受溫度影響),滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”,定值電阻R0=20Ω,電壓表量程為“0~3V”,電流表量程為“0~0.6A”。只閉合開關(guān)S、S2時(shí),整個(gè)電路最小電功率是 W;在電路安全的情況下,只閉合開關(guān)S、S1時(shí),向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡的亮度變 (選填“暗”或“亮”)。
【答案】0.625;亮。
【解析】解:閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1時(shí),滑動(dòng)變阻器R與R0串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;滑動(dòng)變阻器全部接入電路中時(shí),電路的總電阻最大,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)的總電流最小,最小電流為:I'小=UR0+R=5V20Ω+20Ω=0.125A;
電路的最小功率為:P?。経I'小=5V×0.125A=0.625W。
閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2時(shí),滑動(dòng)變阻器R與燈泡L串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電路的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大;通過燈泡的電流變大,燈泡的亮度變亮。
故答案為:0.625;亮。
35.圖示為小燈泡L和定值電阻R的I﹣U關(guān)系圖像。由圖可知,定值電阻R的阻值為 Ω。若將小燈泡L和定值電阻R并聯(lián)接在電源電壓為2V的電路中,則電路的總功率為 W。
【答案】10;1.6。
【解析】解:(1)因?yàn)闊襞軱的電阻隨溫度的變化而變化,定值電阻R的阻值保持不變,所以燈泡L的I﹣U關(guān)系圖像為一條曲線,定值電阻R的I﹣U關(guān)系圖像為一條直線,因此由圖像可知,A是燈泡L的I﹣U關(guān)系圖像,B是定值電阻R的I﹣U關(guān)系圖像;
由圖像可知,當(dāng)定值電阻R兩端的電壓為4V時(shí),通過定值電阻R的電流為0.4A,由歐姆定律可知,定值電阻R的阻值:R=UBIB=4V0.4A=10Ω;
(2)由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,小燈泡L和定值電阻R兩端的電壓都等于電源電壓2V,
由圖像可知,此時(shí)通過燈泡L的電流IL=0.6A,通過定值電阻R的電流IR=0.2A,
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,干路電流:I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A,
則電路的總功率:P=UI=2V×0.8A=1.6W。
故答案為:10;1.6。
36.小麗家電能表如圖所示,她家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過 W。若此電能表的鋁盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則說明3min電路消耗的總電能為 J,使用的用電器總功率為 W。
【答案】4400;1.8×105;1000。
【解析】解:由表盤可知,電能表的工作電壓是220V,允許通過的最大電流為20A,
則他家同時(shí)使用的用電器總功率最大為:P=UI=220V×20A=4400W。
“600r/kW?h”表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn),
電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)時(shí),該用電器消耗的電能:W=30600kW?h=0.05kW?h=1.8×105J,
則使用的用電器的總功率:P=Wt=1.8×105J3×60s=1000W。
故答案為:4400;1.8×105;1000。
37.如圖甲所示,電源電壓保持不變。定值電阻R的阻值為1Ω,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)的過程中,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象如圖乙所示。則圖像中的線段
表示的是電壓表V1隨電流表變化情況;滑片滑動(dòng)過程中,電路消耗的最大總功率為 W。
【答案】dc;45。
【解析】解:(1)由甲圖可知,三個(gè)電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中電流,電壓V1測(cè)R1兩端電壓,電壓表V2測(cè)R2兩端電壓。
滑片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)的過程中,變阻器連入電路的電阻變小,電路中的電流變大;根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓變??;由于電源電壓不變,則R2兩端的電壓變大,所以通過R1的電流隨兩端電壓的減小而增大;通過R2的電流隨兩端電壓的增大而增大;由此可知,乙圖中dc是電壓表V1隨電流表變化情況圖線,ec是電壓表V2隨電流表變化情況圖線;
(2)由乙圖可知,滑片在b點(diǎn)時(shí),Ib=1A,U1b=12V,U2b=2V,則根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得:
電源電壓U=IbR+U1b+U2b,即:U=1A×R+12V+2V;
滑片在a點(diǎn)時(shí),Ia=3A,U1a=6V,U2a=6V,則根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得:
電源電壓U=IaR+U1a+U2a,即:U=3A×R+6V+6V;
因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯裕?A×R+12V+2V=3A×R+6V+6V,
解得:R=1Ω,
則電源電壓:U=IbR+U1b+U2b=1A×1Ω+12V+2V=15V;
由I=UR可得R2的阻值:R2=U2bIb=2V1A=2Ω,
當(dāng)滑片在a點(diǎn)時(shí),電路中電流最大,此時(shí)電路中電功率最大,電路中的最大總功率:
P最大=UIa=15V×3A=45W。
故答案為:dc;45。
38.如圖所示,電源電壓U保持不變,小燈泡L上標(biāo)有“4V 4W”的字樣,小燈泡電阻不變。只閉合S1時(shí),小燈泡L恰好正常工作;只閉合S2時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使定值電阻R1前后兩次消耗的電功率之比為1:4,此時(shí),滑動(dòng)變阻器電壓為2V,則U= V,R1= Ω。
【答案】6;2。
【解析】解:只閉合S1時(shí),定值電阻R1與小燈泡L串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且小燈泡L恰好正常工作,
所以,由P=UI可得,電路中的電流I=IL=PLUL=4W4V=1A,
此時(shí)定值電阻R1消耗的電功率P1=I2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,由I=UR可得,電源的電壓U=UL+U1=UL+IR1=4V+1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣②
只閉合S2時(shí),定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,
設(shè)此時(shí)電路中的電流為I′,則定值電阻R1消耗的電功率P1′=I′2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因定值電阻R前后兩次消耗的電功率之比為1:4,
所以,由①③可得:P1P1′=I2R1I′2R1=(II′)2=14,
解得:I′=2I=2×1A=2A,
電源的電壓U=U滑+U1′=U滑+I′R1=2V+2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣④
由②④可得:R1=2Ω,U=6V。
故答案為:6;2。
39.如圖是一款電子秤,工作原理如圖甲,其中E為干電池;電子秤示數(shù)表盤由電流表A改裝而成;R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲,滑片在a端時(shí),電流表示數(shù)為0.6A;在b端時(shí),電流表示數(shù)為0.15A;不稱重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端,所稱物重最大時(shí)P在b端。c是一根不計(jì)電阻的金屬彈簧,其所受壓力F與壓縮量L的關(guān)系如圖乙所示。則電路中電源電壓為 V,電子秤中R0阻值為 Ω;當(dāng)電路中的電流為0.3A時(shí),電子秤稱重示數(shù)為 kg;電子秤工作時(shí)電路中電阻R0消耗的電功率范圍是 W。該電子秤示數(shù)表盤刻度分布 (選填“均勻”或“不均勻”)。(所有摩擦和掛鉤的重力都不計(jì),g取10N/kg)
【答案】3;5;2;0.1125W~1.8;不均勻。
【解析】解:(1)滑片在a端時(shí),電路為R0的簡單電路,此時(shí)電路中的電流Ia=0.6A,
由I=UR可得電源電壓:U=IaR0=0.6A×R0,
滑片在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器R與R0串聯(lián),電路中的電流Ib=0.15A,
此時(shí)電源電壓:U=Ib(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),
根據(jù)電源電壓不變得:0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),
解得:R0=5Ω,
則電源電壓為:U=IaR0=0.6A×5Ω=3V;
(2)當(dāng)電路中電流為0.3A時(shí),電路中的總電阻為:R總=UI=3V0.3A=10Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為:
RP=R總﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,
由題意可知此時(shí)彈簧的壓縮量:L=(6cm15Ω)×5Ω=2cm,
由圖乙可知,此時(shí)彈簧所受壓力為20N,即G=F=20N,
由G=mg可得物體的質(zhì)量:m=Gg=20N10N/kg=2kg;
(3)當(dāng)滑片在a端時(shí),電阻R0消耗的電功率最大,則最大功率為:
P最大=Ia2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,
滑片在b端時(shí),電阻R0消耗的電功率最小,則最小功率為:
P最小=Ib2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,
所以電子秤工作時(shí)電路中電阻R0消耗的電功率范圍是 0.1125W~1.8W;
(4)由I=UR+R0可知,在電源電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與滑動(dòng)變阻器的阻值不成正比,因此該電子秤示數(shù)表盤刻度不均勻。
故答案為:3;5;2;0.1125W~1.8;不均勻。
40.如圖甲所示的電路中,R0為定值電阻,R1為滑動(dòng)變阻器(其最大阻值為40Ω)。閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中,R1消耗的電功率隨R1電阻變化關(guān)系如圖乙所示,根據(jù)圖象信息,則電路中最小電流為 A,R0消耗的最大電功率為 W。
【答案】0.2;10。
【解析】解:(1)由圖甲可知:R0、R1串聯(lián),
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P在a端時(shí),其接入電路的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,
由圖象可知,R1的電阻最大為40Ω時(shí),R1的功率為Pa=1.6W;
由P=I2R可得電路中的最小電流:I最小=PaR最大=1.6W40Ω=0.2A;
(2)由圖象可知,當(dāng)R1=10Ω時(shí),R1的功率P1=2.5W,
由P=I2R可得此時(shí)電路中的電流:I′=P1R1=2.5W10Ω=0.5A;
由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,當(dāng)R1=10Ω時(shí)電源電壓:
U=I′(R1+R0)=0.5A×(10Ω+R0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ,
同理可得,當(dāng)R1=40Ω時(shí)電源電壓:
U=I最?。≧最大+R0)=0.2A×(40Ω+R0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ,
電源電壓不變,聯(lián)立方程ⅠⅡ解得:R0=10Ω,U=10V;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0時(shí),R0的電壓最大為電源電壓,此時(shí)R0的功率最大,
則R0消耗的最大電功率:P0大=U2R0=(10V)210Ω=10W。
故答案為:0.2;10。
三、計(jì)算題(共10小題):
41.小華有4V的蓄電池和規(guī)格為“3V 3W”的小燈泡各一只,為了能使小燈泡正常發(fā)光,他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流;
(2)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能;
(3)定值電阻的阻值和電功率
【答案】(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A;(2)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能為180J;
(3)定值電阻的阻值為1Ω,電功率為1W。
【解析】解:(1)小燈泡正常發(fā)光,即小燈泡在額定電壓下工作,
此時(shí)小燈泡的電流I=I額=P額U額=3W3V=1A;
(2)小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)小燈泡的電功率為額定功率,
此時(shí)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能W=P額t=3W×60s=180J;
(3)燈泡正常發(fā)光,即小燈泡兩端電壓為額定電壓,通過小燈泡的電流大小等于額定電流,
由電路圖可知,小燈泡與定值電阻串聯(lián),所以通過定值電阻的電流IR=I額=1A,
定值電阻兩端的電壓UR=U0﹣U額=4V﹣3V=1V,
定值電阻的阻值R=URIR=1V1A=1Ω,
此時(shí)定值電阻的電功率PR=IRUR=1A×1V=1W。
答:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A;(2)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能為180J;
(3)定值電阻的阻值為1Ω,電功率為1W。
42.甲、乙兩個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)在電路中,如圖所示。若甲導(dǎo)體的電阻為12Ω,電源的電壓是6V,且電路中的總電流為0.9A。求:
(1)通過導(dǎo)體甲的電流;
(2)導(dǎo)體乙的電阻;
(3)導(dǎo)體甲的電功率;
(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是多少?
【答案】(1)通過導(dǎo)體甲的電流為0.5A; (2)導(dǎo)體乙的電阻為15Ω;
(3)導(dǎo)體甲的電功率為3W;(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是1620J。
【解析】解:由電路圖可知,甲、乙兩個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)在電路中,電流表測(cè)干路電流。
(1)因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,
所以,通過導(dǎo)體甲的電流:I甲=UR甲=6V12Ω=0.5A。
(2)因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過導(dǎo)體乙的電流:I乙=I﹣I甲=0.9A﹣0.5A=0.4A,
則導(dǎo)體乙的電阻:R乙=UI乙=6V0.4A=15Ω。
(3)導(dǎo)體甲的電功率:P甲=UI甲=6V×0.5A=3W。
(4)通電5分鐘電路消耗的總電能:W=UIt=6V×0.9A×5×60s=1620J。
答:(1)通過導(dǎo)體甲的電流為0.5A; (2)導(dǎo)體乙的電阻為15Ω;
(3)導(dǎo)體甲的電功率為3W;(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是1620J。
43.小燈泡甲上標(biāo)有“3.6V 0.75A”,小燈泡乙上標(biāo)有“4.8V 0.5A”。將甲、乙兩個(gè)小燈泡并聯(lián)接在一個(gè)電源兩端,使兩燈都能發(fā)光,且其中一個(gè)小燈泡恰好正常發(fā)光,另一個(gè)實(shí)際功率小于額定功率。不計(jì)小燈泡電阻隨溫度的變化。求:
(1)小燈泡乙的電阻值;
(2)電源的電壓;
(3)此時(shí)兩個(gè)小燈泡的總功率。
【答案】(1)小燈泡乙的電阻值為9.6Ω;(2)電源的電壓為3.6V;
(3)此時(shí)兩個(gè)小燈泡的總功率為4.05W。
【解析】解:(1)由歐姆定律可得,燈泡乙的電阻值:R乙=U乙額I乙額=Ω;
(2)由題知,兩小燈泡并聯(lián)時(shí)一個(gè)燈泡恰好正常發(fā)光,另一個(gè)實(shí)際功率小于額定功率,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,電源的電壓為U=U甲額=3.6V,即甲燈正常發(fā)光;
(3)小燈泡甲的功率:P甲=P甲額=U甲額I甲額=3.6V×0.75A=2.7W;
此時(shí)小燈泡乙的功率:P乙=U2R乙=(3.6V)29.6Ω=1.35W;
兩個(gè)小燈泡的總功率:P=P甲+P乙=2.7W+1.35W=4.05W。
答:(1)小燈泡乙的電阻值為9.6Ω;(2)電源的電壓為3.6V;
(3)此時(shí)兩個(gè)小燈泡的總功率為4.05W。
44.如圖所示,R0是阻值為8Ω的定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,其上標(biāo)有“100Ω 3A”字樣,電流表A1、A2的量程為0~3A,燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣。求:
(1)求燈泡的額定電流;
(2)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),燈泡正常發(fā)光,求電源電壓的大??;
(3)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),在不損壞電路元件的前提下,求R消耗電功率的最小值和最大值。
【答案】(1)燈泡的額定電流為0.5A;
(2)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),燈泡正常發(fā)光,電源電壓為10V;
(3)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),在不損壞電流表的前提下,R消耗電功率的最小值為1W、最大值為17.5W。
【解析】解:(1)由P=UI得燈泡的額定電流為:I額=P額U額=3W6V=0.5A。
(2)閉合S,斷開S1、S2,燈泡L與電阻R0串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,
則此時(shí)燈泡兩端的電壓為UL=U額=6V,此時(shí)電路中的電流為I=I額=0.5A,
由I=UR知:
電阻R0兩端的電壓為:U0=IR0=0.5A×8Ω=4V,
所以,電源電壓U=U0+UL=4V+6V=10V。
(3)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),電阻R0和滑動(dòng)變阻器R并聯(lián),燈泡被短路;電流表A1測(cè)通過電阻R0的電流,電流表A2測(cè)干路中的總電流。
由于滑動(dòng)變阻器的最大電阻為Rmax=100Ω,則R消耗電功率的最小值為:Pmin=U2Rmax=(10V)2100Ω=1W。
此時(shí)通過R0的電流為:I0=UR0=10V8Ω=1.25A,
電流表A1測(cè)通過電阻R0的電流,電流表A2測(cè)干路中的總電流,電流表A1、電流表A2的量程為0~3A,
所以,通過R的最大電流為:Imax=I﹣I0=3A﹣1.25A=1.75A,
R消耗電功率的最大值為:Pmax=UImax=10V×1.75A=17.5W。
答:(1)燈泡的額定電流為0.5A;
(2)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),燈泡正常發(fā)光,電源電壓為10V;
(3)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),在不損壞電流表的前提下,R消耗電功率的最小值為1W、最大值為17.5W。
45.如圖所示,電源電壓恒定,R0是定值電阻,小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω。三個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)為1.5A。求:
(1)求小燈泡的額定電流;
(2)求電阻R0的阻值;
(3)閉合S,斷開S1和S2,移動(dòng)變阻器的滑片P,求電路總功率的最小值和最大值。
【答案】(1)小燈泡的額定電流為0.5A;(2)電阻R0的阻值為6Ω;
(3)閉合S,斷開S1和S2,移動(dòng)變阻器的滑片P,電路總功率的最小值和最大值分別為1.4W、6W。
【解析】解:(1)根據(jù)P=UI可知小燈泡的額定電流IL=PLUL=3W6V=0.5A;
(2)三個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),燈泡和定值電阻并聯(lián),小燈泡恰好正常發(fā)光,
根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓U=UL=6V,
電流表示數(shù)為1.5A,
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過定值電阻的電流I0=I﹣IL=1.5A﹣0.5A=1A,
根據(jù)歐姆定律可知電阻R0的阻值R0=UI0=6V1A=6Ω;
(3)閉合S,斷開S1和S2,定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),總電阻最大,電源電壓不變,根據(jù)P=U2R可知電路的總功率最??;滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0Ω時(shí),總電阻最小,電源電壓不變,根據(jù)P=U2R可知電路的總功率最大。
電路總功率的最小值P1=U2R1+R0=(6V)220Ω+6Ω≈1.4W;
電路總功率的最大值P2=U2R0=(6V)26Ω=6W。
答:(1)小燈泡的額定電流為0.5A;(2)電阻R0的阻值為6Ω;
(3)閉合S,斷開S1和S2,移動(dòng)變阻器的滑片P,電路總功率的最小值和最大值分別為1.4W、6W。
46.如圖所示,電源電壓為12V不變,燈泡L上標(biāo)有“10V 5W”的字樣?;瑒?dòng)變阻器的最大阻值為20Ω(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響)求:
(1)求燈泡L的電阻;
(2)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光,求滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值;
(3)閉合開關(guān)s,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí),求燈泡的實(shí)際功率。
【答案】(1)燈泡L的電阻為20Ω;
(2)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為4Ω;
(3)閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí),燈泡的實(shí)際功率為1.8W。
【解析】解:(1)燈泡L上標(biāo)有“10V5W”的字樣,表示燈泡的額定電壓為10V,額定功率為5W,根據(jù)P=U2R,故燈泡L的電阻為:RL=UL2PL=(10V)25W=20Ω;
(2)閉合開關(guān)S,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光,由歐姆定律,電路的電流為:
IL=ULRL=10V20Ω=0.5A,
I滑=IL=0.5A,
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為:U滑=12V﹣10V=2V,
由歐姆定律可得:R 滑=U滑I滑=2V0.5A=4Ω;
(2)閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí),R滑=20Ω,
由電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律,電路中的電流:I′=UR滑+RL=12V20Ω+20Ω=0.3A,
燈泡的實(shí)際功率:P 燈=I′ 2RL=(0.3A)2×20Ω=1.8W。
答:(1)燈泡L的電阻為20Ω;
(2)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為4Ω;
(3)閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí),燈泡的實(shí)際功率為1.8W。
47.如圖甲所示電路中,閉合開關(guān)后,將變阻器滑片從一端移到另一端的過程中,電流表示數(shù)隨電壓表示數(shù)的I﹣U圖像如圖乙所示。求:
(1)定值電阻R1的阻值;
(2)變阻器滑片位于B端時(shí),變阻器R2消耗的電功率;
(3)若將電壓表的量程改為0~3V,求變阻器R2接入電路的阻值范圍。
【答案】(1)定值電阻R1的阻值為10Ω;
(2)變阻器滑片位于B端時(shí),變阻器R2消耗的電功率為0.8W;
(3)變阻器R2接入電路的阻值范圍為10Ω~20Ω。
【解析】解:(1)閉合開關(guān),定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓。
從圖乙可知,當(dāng)定值電阻兩端的電壓為4V時(shí),通過定值電阻的電流為0.4A,根據(jù)歐姆定律可知定值電阻的阻值R1=U1I1=4V0.4A=10Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器滑片位于A端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0,電路為定值電阻的簡單電路,總電阻最小,電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流最大,從圖中可知,此時(shí)電路中的電流為0.6A,定值電阻兩端的電壓為6V,故電源電壓為6V;
變阻器滑片位于B端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,電路中的總電阻最大,電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流最小,從圖中可知,此時(shí)電路中的電流為0.2A,定值電阻兩端的電壓為2V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U﹣U定=6V﹣2V=4V,
變阻器R2消耗的電功率P=U滑I=4V×0.2A=0.8W;
(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),定值電阻兩端的電壓為3V,從圖中可知電路中的電流為0.3A,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑′=U滑′I′=6V?3V0.3A=10Ω;
變阻器滑片位于B端時(shí),根據(jù)歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑=U滑I=4V0.2A=20Ω,
故變阻器R2接入電路的阻值范圍為10Ω~20Ω。
答:(1)定值電阻R1的阻值為10Ω;
(2)變阻器滑片位于B端時(shí),變阻器R2消耗的電功率為0.8W;
(3)變阻器R2接入電路的阻值范圍為10Ω~20Ω。
48.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=30Ω,閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動(dòng)到a端的過程中,電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖乙所示。求:
(1)電源電壓;
(2)當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí),通電10s,R2消耗的電能;
(3)當(dāng)滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),R1的功率為2.7W,此時(shí)電壓表的示數(shù)。
【答案】(1)電源電壓為18V;(2)當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí),通電10s,R2消耗的電能為24J;
(3)當(dāng)滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),R1的功率為2.7W,此時(shí)電壓表的示數(shù)為9V。
【解析】解:(1)由圖甲可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中的電流最大,由圖乙可知I1=0.6A,
由I=UR可得,電源的電壓:U=I1R1=0.6A×30Ω=18V;
(2)當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí),R2全部連入電路,由圖乙可知:R2兩端的電壓U2=12V,此時(shí)電路中的電流Ib=0.2A,
則通電10sR2消耗的電能為:W2=U2Ibt=12V×0.2A×10s=24J;
(3)當(dāng)滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),R1的功率為2.7W,
由P=U2R可知,此時(shí)R1兩端的電壓U1'=P1R1=2.7W×30Ω=9V,
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,此時(shí)R2兩端的電壓U2'=U﹣U1'=18V﹣9V=9V,
即電壓表示數(shù)為9V。
答:(1)電源電壓為18V;(2)當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí),通電10s,R2消耗的電能為24J;
(3)當(dāng)滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),R1的功率為2.7W,此時(shí)電壓表的示數(shù)為9V。
49.如圖所示,電源電壓為4.5V,燈泡上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣,定值電阻R1的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“30Ω 1A”字樣,電流表量程為0~3A,電壓表量程為0~3V,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求:
(1)燈泡電阻的阻值;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,S3斷開時(shí),電路總功率的最小值;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S2、S3閉合,S1斷開,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S3閉合,S1、S2斷開時(shí),在保證電路元件安全的情況下,滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍。
【答案】(1)燈泡電阻的阻值為6Ω;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,S3斷開時(shí),電路總功率的最小值為4.725W;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S2、S3閉合,S1斷開,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值為7.5Ω;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S3閉合,S1、S2斷開時(shí),在保證電路元件安全的情況下,滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍為3Ω~12Ω。
【解析】解:(1)由P=UI=U2R可得,燈泡電阻的阻值:RL=UL2PL=(3V)21.5W=6Ω;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,S3斷開時(shí),R1與R2并聯(lián),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路的總功率最小,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,
所以,電路的總電阻:R=R1R2R1+R2=5Ω×30Ω5Ω+30Ω=357Ω,
電路的最小總功率:P=U2R=(4.5V)2307Ω=4.725W;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S2、S3閉合,S1斷開,R1、R2并聯(lián)后,與L串聯(lián)。
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:IL=ULRL=1.5W3V=0.5A,故干路電流I干=IL=0.5A,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,R1、R2兩端的電壓U并=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V,
根據(jù)歐姆定律可知通過R1的電流I1=U并R1=1.5V5Ω=0.3A,
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過滑動(dòng)變阻器的電流I滑=I干﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
根據(jù)歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值R滑=U并I滑=Ω;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S3閉合,S1、S2斷開時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,
因串聯(lián)電路中各處電流相等,且電流表量程為0~0.6A,
所以,電路中的最大電流I大=0.5A,此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小,
因串聯(lián)電路中各處電流相等,故電路中的電流I大=IL=0.5A,根據(jù)歐姆定律得出此時(shí)電路的總電阻:
R總=UI大=Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,變阻器接入電路中的阻值:R2=R總﹣RL=9Ω﹣6Ω=3Ω;
當(dāng)電壓表的示數(shù)U1=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V,
此時(shí)電路中的電流:I小=UL′RL=U1R2大,即1.5V6Ω=3VR2大,
解得:R2大=12Ω,
滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍是3Ω~12Ω。
答:(1)燈泡電阻的阻值為6Ω;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,S3斷開時(shí),電路總功率的最小值為4.725W;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S2、S3閉合,S1斷開,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值為7.5Ω;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S3閉合,S1、S2斷開時(shí),在保證電路元件安全的情況下,滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍為3Ω~12Ω。
50.如圖甲所示的電路,電源電壓5V保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V”字樣,其部分I﹣U關(guān)系圖像如圖乙所示?;瑒?dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣,定值電阻R2=20Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?
(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率是多少?
(3)只閉合開關(guān)S和S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P,在保證各元件安全工作的情況下,滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是多少?
【答案】(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω;(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率是1.25W;
(3)滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω﹣12Ω。
【解析】解:(1)小燈泡L標(biāo)有“4V”字樣,則小燈泡正常發(fā)光時(shí),燈泡兩端的電壓為4V,從圖乙可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過燈泡的電流IL=0.4A,根據(jù)歐姆定律可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻RL=ULIL=4V0.4A=10Ω;
(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A時(shí),由于變阻器和R2并聯(lián),則電流表測(cè)總電流I=0.5A,
根據(jù)歐姆定律可知通過R2的電流,
I2=UR2=5V20Ω=0.25A;
由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過動(dòng)變阻器R1的電流:
I1=0.5A﹣0.25A=0.25A,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率P1=UI1=5V×0.25A=1.25W;
(3)只閉合開關(guān)S和S1,燈與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,從圖乙可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過燈泡的電流IL=0.4A,
電流表量程為0~0.6A,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,電路中的最大電流為I最大=0.4A,
此時(shí)燈正常發(fā)光,由歐姆定律和電阻的串聯(lián)規(guī)律,變阻器有最小阻值;
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,滑動(dòng)變阻器R1的最小阻值:
R滑小=UI最大?RL=5V0.4A?10Ω=2.5Ω;
因電壓表的量程為0~3V,電壓表的最大示數(shù)為U最大=3V時(shí),變阻器連入電路中的電阻最大,
根據(jù)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知:
燈泡兩端的最小電壓UL最?。?V﹣3V=2V,
由圖乙可知,此時(shí)通過燈的電流為電路中的最小電流,則I最?。?.25A,
由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律,變阻器連入電路中的最大電阻:
R滑大=U最大I最小=3V0.25A=12Ω,
故滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω﹣12Ω。
答:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω;(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率是1.25W;
(3)滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω﹣12Ω。題型
選擇題
填空題
作圖題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
總計(jì)
題數(shù)
30
10
0
0
10
50
產(chǎn)品
液體加熱器
額定電壓
220V
頻率
50HZ
額定功率
800W
容量
1.7L

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第2節(jié) 電功率

版本: 人教版(2024)

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