搜索
您的当前位置:首页正文

人教版九年级全册物理 第十八章 电功率 单元综合试卷(含解析)

来源:二三娱乐
第十八章 电功率 单元综合试卷

一.选择题

1.小易家上次查看电能表示数为列说法正确的是( )

,本次查看时电能表读数如图所示,则下

A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B.电能表是测量电功率的仪表

C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转

D.这个电能表的测量值是以“J”为单位

2.商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费。顾客说:微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中,顾客混淆的两个概念是( )

A.电压和电流 C.电能和电功率

B.电功率和电流 D.电能和电功

3.如图电路中。开关闭合后,发现灯L1比L2亮,下列分析正确的是( )

A.通过L1的电流比通过L2的电流大 B.L1的实际功率比L2的实际功率小

C.L1的电阻比L2的电阻小 D.L1两端电压比L2两端电压大

4.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U﹣I图象中,然后连接这些点得到如图乙所示的U﹣I图象,则由图可知( )

A.定值电阻R的阻值为20Ω

B.当电压表示数为2V时,电路中消耗的总功率为0.4W

C.若将R均匀拉长两倍以后,再重新进行实验,则描出的图线应在U﹣I图象中的I区

D.当滑片P向左移时,电路总功率变小

5.如图是电路元件甲和乙的I﹣U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2V时,R甲=0.2Ω

C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,电路的总功率为0.6W D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.4A 6.李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)( )

A.R1>R2,P1>P2 C.R1>R2,P1<P2

B.R1<R2,P1<P2 D.R1<R2,P1>P2

7.将两只电压表按图所示电路连接。“探究电功率与电压的关系”,下列说法错误的是( )

A.小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断 B.选用的两只小灯泡规格必须相同

C.将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同 D.将其中一只电压表移接到电源两端也可以完成实验

8.采用如图所示的装置,既可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系,也可以比较水和煤油吸热升温的现象,则在这两个实验过程中,下列说法正确的是( )

A.都一定要控制液体的初温相同

B.都是通过温度计示数的变化来反映液体吸收热量的多少 C.都要控制所选烧瓶中液体的质量相等

D.都要控制所选烧瓶中电阻丝的阻值相等

9.额定功率相等的白炽灯和电风扇,它们在正常工作状态下工作1小时,下列说法正确的是( )

A.两种电器消耗的电能一样多,产生的热量也一样多 B.两种电器消耗的电能一样多,白炽灯产生的热量多 C.白炽灯耗的电能更多,电风扇产生的热量多 D.电风扇消耗的电能更多,白炽灯产生的热量多

10.某电饭锅铭牌上标有:额定电压为220V,保温功率为22W,加热功率为1100W.如图所示是该电饭锅的电路简图,其中,单刀双掷开关S用来调节“加热”和“保温”两种工作状态,R0为电热丝。下列说法正确的是( )

A.S和2接触时是保温状态

B.电饭锅正常加热时,电路的电流是0.1A C.电路中电阻R0=44Ω,R=2156Ω D.保温时,R0、R产生的电热之比是539:11 二.填空题

11.如图甲、乙是两只额定电压相同的灯泡,灯丝材料和长度都相同,则灯泡 的灯丝电阻较大。都正常工作10min两灯消耗电能的大小关系是W甲 W乙.(灯丝电阻不变)

12.如图所示,用电动机提升重物时,电动机将电能大部分转化为 能,当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然被卡住,此时电能全部转化为 能,因此这种情况下电动机容易被烧坏。

13.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。针对该实验过程,小灯泡的额定功率是 ,小灯泡正常工作时的电阻为 ,电路消耗的最小功率是 。

14.如图所示电路中,电源电压保持不变。R1=10Ω,闭合开关S,滑片P在最右端时电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则电源电压为 V,滑片P在最右端时,R1、R2的电功率之比为 。

15.将R1和R2两个电阻先后串联、并联在同一电源上,R1先后两次的功率分别为4W和9W.两个电阻的阻值不变,则两个电阻的阻值之比R1:R2= ,并联时电阻R2消耗的功率为 W。

16.如图所示为“无人机”(多功能飞行器),它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。起飞时,增大四个旋翼的转速,无人机就会上升,这是因为 。该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5000mA•h的电池提供。若电能的80%用于飞行,飞行时的实际功率为100W,则该机最多能飞行 min。

17.在学习科技节上,甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路,同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况。老师提供的器材有:两种规格的灯泡(一个字迹模糊,一个标有2.5V)、两种规格的滑动变阻器(“15Ω 1A”、“25Ω 2A”)、,电流表和电压表、开关、导线若干、电源(电压相等且保持不变)。

两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数都发生变化,当两组电路的灯泡都正常发光时,恰好滑动变阻器的阻值均为最大值的一半,电压表示数均为2.5V,电流表示数均为0.2A,并且甲组的灯泡比乙组的暗。 (1)请将图中甲组同学设计的电路图补充完整。

(2)在实验中,甲组同学选用的变阻器的规格为 (选填“15Ω 1A”或“25Ω 2A”),两组同学所使用的电压是 伏,甲组同学所测得的电功率为 瓦。(写出计算过程。)

18.某电风扇电阻为50Ω,当它接在220V的电路时,电流为0.2A,则正常工作100s产生的热量 J,此时电风扇产生的热量 消耗的电能(选填“大于”“小于”或“等于”)。

19.如图,ab和bc是两根电热丝,若将a、b端接入某一电压恒定的电路中时,1min产生的电热是120J;若将b、c端接入同一电路中,1min产生的电热是60J,则把a、c端接入这个电路中时,1min产生的电热是 J。

20.如图所示,为某电热水器的简易示意图,R1、R2为电热丝,保温时电路功率220W,加热时电路功率2000W.闭合开关S,电热水器处于 状态(选填“加热”或“保温”);水箱中质量为50kg、初温为20℃的水,经加热升高到60℃,则水吸收的热量为 J,保温10min,水从电热丝处吸收的热量是 J。

三.实验探究题

21.同学们猜想影响电流做功多少的因素有:用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图(a)、(b)所示是小明实验小组的实验电路图。

(1)此实验是根据 来比较相同时间内电流做功的多少,L1、L2两只灯泡的规格应 (选填“相同”或“不同”);

(2)在图(a)电路中,甲、乙两灯串联,主要是为了控制 相同,从而研究电流做功多少与 的关系;在图(b)电路中,观察到L1灯较L2灯暗,甲电流表的示数小于乙电流表的示数,由此可以得到的结论是 。

22.小丽同学利用图甲测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。

(1)按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是 。(写出一个)

(2)小灯泡正常发光时,电流表的指针如图乙所示,则小灯泡的额定功率 W。 (3)下表为在实验中测出通过小灯泡的不同电流和对应的电压值,从数据中小丽发现小灯泡的电阻是变化的,你认为电阻变化的原因是 。

U(V) I(A)

0.5 0.1

1.0 0.2

1.6 0.3

1.9 0.34

2.5

3.0 0.5

(4)小华同学利用丙图中的器材连接了电路,测出了小灯泡的额定功率,已知定值电阻R为5Ω。

①用笔画线将丙图连接完整。

②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为 A,小灯泡正常发光,记下A1的示数I1,则小灯泡额定功率表达式为PL= (用已知量和测量量表达)。

23.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:(本题中,三个烧瓶中的均装有质量相等的煤油)。

(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 ,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。

(2)小明先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内煤油的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小。重复上述操作,获得第二组数据(见表)。 实验次数

1 2

电流/A 0.3 0.6

通电时间/s

30 30

电阻/Ω 10 10

温度升高量/℃

1.5 6.0

由此得出:电阻和通电时间相等时,电流 ,其产生的热量 。

(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (选填“串联”或“并联”)。采用这种连接方式的目的是 。

(4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶 ,(选填“串联”、“并联”或“串联、并联均可”)。并将其中一烧瓶中的煤油换成 。水和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。 四.计算题

24.某电热水器的额定电压为220V,有高温和低温两挡,低温挡的功率为550W,其内部电路如图所示,R2=44Ω,开关S1、S2都闭合时是高温挡,开关S1闭合、S2断开时是低温挡。求:

(1)低温挡时,电路中的电流。 (2)电热水器在高温挡时的功率。

25.如图是电热水器的简化电路图,额定电压为220V,热水器分为高中低档。高温挡的功率为1100W,中温挡的功率为220W,求: (1)该热水器处于高温挡工作6min电流做的功; (2)R1的阻值;

(3)低温挡时R1的功率。

26.一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持6V不变,R0=1kΩ,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当灵敏电流表示数减小到2mA时,装置将报警。求:

(1)报警时,光敏电阻R的阻值; (2)报警时,光敏电阻R的功率; (3)光敏电阻R的最大功率。

参考答案

一.选择题 1.解:

A、他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW•h﹣8543.2kW•h=90.3kW•h,故A错误; B、电能表是测量消耗电能的仪表,不是测量电功率的,故B错误;

C、3600r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转过3600r, 只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能为W=Pt=lkW×h=kW•h;

则电能表的圆盘转过的圈数:N=kW•h×3600r/(kW•h)=600r,故C正确。 D、电能表是测量消耗电能的仪表,测量值的单位是kW•h,故D错误。 故选:C。 2.解:

售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,所以“微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费”,即售货员是从电能角度说的;

顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,会跳闸,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。 故选:C。 3.解:

(1)由图可知,两个灯泡串联,因串联电路中电流处处相等,所以通过两灯的电流相等; 灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,L1比L2亮,所以L1的实际功率比L2的实际功率大,故AB错误;

(2)两灯的电流相等,且L1的实际功率较大,由P=I2R可知,L1的电阻比L2的电阻大,故C错误;

由U=IR知,L1两端电压比L2两端电压大,故D正确。 故选:D。

4.解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。

A.由图甲可知,当定值电阻两端的电压UR=3V时,电路中的电流IR=0.3A,由I=可

得,定值电阻的阻值R===10Ω,故A错误;

B.由图甲可知,当电压表示数为2V时,电路中的电流I=0.2A,因电源的电压大于2V,所以电路中消耗的总功率P>UR′I=2V×0.2A=0.4W,故B错误;

C.若将R均匀拉长两倍以后,其横截面积变为原来的,软性材质的电阻变为4R,通过电阻的电流不变时,此时电压表的示数变为原来的4倍,则描出的图线应在U﹣I图象中的I区,故C正确;

D.当滑片P向左移时,接入电路中电阻变小,电路的总电阻变小,由P=UI=电路总功率变大,故D错误。 故选:C。 5.解:

A.由I﹣U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A错误;

B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,由I=可得,R甲=

可知,

==5Ω,故B错误;

C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,由图象可知,两元件两端的电压分别为U甲=1V、U乙=2V,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V, 则电路的总功率:P=UI=3V×0.2A=0.6W,故C正确;

D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,它们两端的电压均为2V, 由图象可知,此时通过的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,

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I′=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。 故选:C。

6.解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大。

由于两灯是串联,我们根据P=I2R可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1。

因为两灯的额定电压U相同,根据P=所以P1>P2。 故选:D。 7.解:

A、灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断,故A正确;

B、探究电功率与电压的关系时,应控制电流相等,而两灯的电压不同,由欧姆定律可知两灯的电阻应不同,即两只小灯泡的规格不同,故B错误; C、将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同,故C正确;

D、探究电功率与电压的关系时,应控制电流相等,比较两灯的电压大小,若将其中一只电压表移接到电源两端,根据串联电压的规律可得出另一个灯的电压,所以也可以完成实验,故D正确。 故选:B。 8.解:

A、探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,电阻放出热量的多少是通过温度计升高的示数的大小来反应的,所以不需要控制液体的初温相同;比较水和煤油吸热升温的现象时,需要控制水和煤油的初温相同,故A错误;

B、比较水和煤油吸热升温的现象时,通过加热时间来表示液体吸收热量的多少,故B错误;

C、探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,需要控制加热的液体的种类、质量相同;比较水和煤油吸热特点时,需要控制水和煤油的质量相同,故C正确;

D、探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,需要控制电流和通电时间相同,电阻不同,故D错误。 故选:C。 9.解:

额定功率相同的白炽灯和电风扇正常工作相同的时间,由W=Pt可知,它们消耗的电能一样多,但它们产生的热量不相同。

可知,电功率与电阻成反比。由于R1<R2,

白炽灯工作时将电能转化为较多的内能,电风扇工作时主要将电能转化为机械能,因此,白炽灯产生的热量较多;故ACD错、B正确。 故选:B。 10.解:

A、由图知,开关S接2时,电路为R0的简单电路,此时电路中电阻最小,且电源电压不变,由P=

可知电路消耗的电功率最大,此时电饭锅处于加热状态;则开关S接1

时(R和R0串联)为保温状态,故A错误; B、由P=UI可得,正常加热时电路的电流:I加热=C、由I=可得R0的阻值:R0=

=44Ω,

=0.1A,

=5A,故B错误;

保温功率为22W,由P=UI可得,保温状态时电路中的电流:I保温=由欧姆定律可得,保温状态时总电阻:R总=

=2200Ω,

根据电阻的串联规律可得电阻R的阻值:R=R总﹣R0=2200Ω﹣44Ω=2156Ω,故C正确; D、保温时,R0、R产生的电热之比:错误。 故选:C。 二.填空题

11.解:由题知,两灯泡的灯丝材料和长度都相同,图中甲灯泡的灯丝较粗(即甲灯灯丝的横截面积较大),则可知甲灯的电阻小于乙灯的电阻,即R甲<R乙; 甲、乙两灯泡的额定电压相同,且R甲<R乙,根据W=Pt=两灯消耗电能的大小关系是W甲>W乙。 故答案为:乙;>。 12.解:

(1)用电动机提升重物时,电动机将电能大部分转化为机械能和小部分内能; (2)电动机被卡住时,电动机可看成是纯电阻电路,通过电动机的电流过大,将电能全部转化为内能,所以电动机温度过高,所以容易烧坏。 故答案为:机械;内。

13.解:由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路

t可知,都正常工作10min

,故D

中电流,

(1)小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A, 则小灯泡的额定功率:PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W;

因额定电压下灯泡正常发光,所以,由I=得,灯泡正常工作时的电阻:RL==6.25Ω;

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路的总功率最小, 由图象可知,电路最小电流IL′=0.1A,

电路消耗的最小功率:P小=UI=UIL′=4.5V×0.1A=0.45W。 故答案为:1W;6.25Ω;0.45W。

14.解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I=0.25A, 因串联电路中各处的电流相等和I=可得,电源的电压: U=I(R1+R2)=0.25A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 把滑片P移到中点时,电路中的电流I′=0.4A, 则电源的电压:

U=I′(R1+R2)=0.4A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得:U=10V,R2=30Ω;

(2)滑片P在最右端时,因串联电路中各处的电流相等,则R1、R2的电功率之比为: P1:P2=I2R1:I2R2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3。 故答案为:10;1:3。 15.解:设电源电压为U, 当R1和R2串联时,R1的功率: P1串=(

)2R1=4W﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当R1和R2并联时,R1的功率: P1并=

=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

联立①②可得:R1:R2=2:1; 并联时电阻R2消耗的功率:

P2并===2P1并=2×9W=18W。

故答案为:2:1;18。

16.解:增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是相互的; 电池储存的能量:

W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J, 根据η=

可得,电能转为的机械能:

W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J, 根据P=可得,该机最多能飞行的时间: t=

=2160s=36min。

故答案为:力的作用是相互的;36。

17.解:(1)由题意可知,“当两组电路的灯泡都正常发光时,恰好滑动变阻器的阻值均为最大值的一半,电压表示数均为2.5V,电流表示数均为0.2A”,则 U1=

I=I=

Ω×0.2A=1.5V, Ω×0.2A=2.5V,

由此可知甲组同学选用的变阻器的规格为25Ω,2A,且电压表并联在滑动变阻器两端,电路图如图所示。

(2)由甲组同学选用的变阻器的规格为(25Ω,2A),可知,乙组同学选用的灯泡是2.5V,选用的变阻器的规格为15Ω,2A,

则由欧姆定律可知,乙组同学实验中,滑动变阻器两端电压为U1=1.5V,则电源电压U=U1+U灯泡乙=1.5V+2.5V=4V,

甲组同学所测得的灯泡两端电压U灯泡甲=U﹣U2=4V﹣2.5V=1.5V, 电功率P=U灯泡甲I=1.5V×0.2A=0.3W。 故答案为:(1)见下图:

I=

Ω×0.2A=

(2)25Ω 2A;4;0.3。

18.解:电风扇正常工作100s产生的热量为:Q=I2Rt=(0.2A)2×50Ω×100s=200J; 电风扇在工作的过程中,电能主要转化为机械能,少部分电能转化为内能,所以电风扇产生的热量小于消耗的电能。 故答案为:200;小于。 19.解:根据W=

t可得:ab、bc的电阻分别为:Rab=

,Rbc=

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则串联时的总电阻为:Rac=Rab+Rbc=+

=U2t(

+)=,

把a、c端接入这个电路中时,1min电流所做的功,即产生的热: Wab=

=40J。

故答案为:40。 20.解:

(1)由电路图可知,闭合开关S时,R2被短路,电路中只有R1,此时电路中的总电阻最小,电源的电压一定,由P=UI=

可知,电路的总功率最大,电热水器处于加热状

态;断开开关S时,R1、R2串联,此时电路中的总电阻最大,电源的电压一定,由P=UI=

可知,电路的总功率最小,电热水器处于保温状态;

(2)水吸收的热量:

Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J; (3)当闭合开关S时,电路中只有R1,电热水器处于加热状态,由P=

可得:

R1===24.2Ω;

断开开关S时,R1、R2串联,电热水器处于保温状态,由P=UI可得此时电路中电流: I保温=

=1A,

电阻R1消耗的电能:

W1=(I保温)2R1t=(1A)2×24.2Ω×10×60s=1.452×104J, 水从电热丝处吸收的热量:

Q吸′=W1=20W×10×60s=1.452×104J。 故答案为:加热;8.4×106;1.452×104。 三.实验探究题

21.解:(1)本实验中,灯泡越亮,电流通过,灯泡做的功越多,因此可以通过观察比较灯泡的亮暗程度来比较电流做功多少,故L1、L2两只灯泡的规格应不同;

(2)因为甲图中两灯泡串联,根据串联电路电流的规律,电流与通电时间相同; 因灯的规格不同,由欧姆定律,而两灯泡两端电压不相等,因此探究电流做功的多少与电压的关系;

两灯泡并联,两灯的电压相同;甲电流表测通过L1的电流,电流表乙测量通过L2的电流;

L1灯较L2灯暗,在相同时间内,通过L1灯的电流做功小,因甲电流表的示数小于乙电流表的示数,故得出的结论:在电压、通电时间相同时,电流越大,电流做功越多。 故答案为:

(1)灯泡的亮暗程度; 不同;

(2)电流与通电时间; 电压;在电压、通电时间相同时,电流越大,电流做功越多。 22.解:(1)电压表指针偏转到满刻度的位置,说明电压表并联在电源的两端测电源的电压,可能是电压表并联的部分断路即灯泡断路,也可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻为0;

(2)小灯泡正常发光时电流表指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.44A,小灯泡的额定功率为: P=UI=2.5V×0.44A=1.1W;

(3)由表中数据知,通过灯泡的电流随其两端电压增加而增加,由P=UI知,灯泡的实

际功率变大,温度升高,所以灯泡电阻随温度变化而变化;

(4)①经分析,为测灯泡两端电压而达到测额定功率目的,将灯泡与定值并联后与滑动变阻器串联,电流表分别测灯泡和定值电阻支路的电流,如图所示:

②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数等于灯泡的额定电压2.5V,此时通过它的电流I2=

=0.5A,

由并联电路的电压特点知,此时小灯泡两端电压也等于2.5V而正常发光,记下A1的示数I1(即灯泡正常发光时的电流)

则小灯泡额定功率表达式为PL=U额IL=2.5V×I1。

故答案为:(1)灯泡断路(或滑动变阻器连入电路的阻值为0);(2)1.1;(3)灯泡电阻随温度变化而变化;(4)①见上图;②0.5;2.5V×I1 23.解:

(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。这是转换法。

A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它,这是把力转换为物体的形变或运动状态的变化,是转换法,符合题意。

B.探究电流与电压、电阻的关系,探究电流跟电压关系时,控制电阻不变,探究电流跟电阻关系时,控制电压不变,这是控制变量法。不符合题意。

C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻,总电阻和两个串联电阻的效果是相同的,是等效替代法。不符合题意。

煤油比水的比热小,吸收相同的热量,煤油的温度变化比较大,温度计示数变化明显,实验效果比较好。

(2)由表格数据知,电阻相同,通电时间相同,电流越大,温度升高量越大,说明电流产生热量越多。

(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相

等,通电时间相同,所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。

(4)“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t,可以采用质量相同,吸收热量相同的不同物质,所以选择A烧瓶,由于电阻相同,和甲图烧瓶并联;电阻相同,两个电阻串联或并联时,其电压是相同的,电流产生热量相同,并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水。

水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映,加热时间越长,吸收的热量越多。 故答案为:(1)温度计示数变化;(2)越大;越多;(3)B;串联;控制电流与通电时间相同;(4)A;串联、并联均可;等质量的水;加热时间。 四.计算题 24.解:

(1)开关S1闭合、S2断开时,电热水器处于低温挡,电路中只有R1连入电路, 根据P=UI可得电路中的电流: I=

=2.5A;

(2)开关S1、S2都闭合时是高温挡,R1与R2并联

根据并联电路的电压特点可知R1两端的电压不变,则功率不变,P1=P低=550W, R2的功率: P2=

=1100W,

则P总=P1+P2=550W+1100W=1650W。 答:(1)低温挡时,电路中的电流为2.5A。 (2)电热水器在高温挡时的功率为1650W。

25.解:(1)由P=可得,热水器处于高温挡工作6min电流做的功:W=P高温t=1100W×6×60s=3.96×105J;

(2)两加热电阻丝串联时总电阻最大,两加热电阻丝并联时总电阻最小, 由P=UI=

可知,总电阻越大,总功率越小,反之总功率越大,则:

当开关S2接A,S1断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,为低温挡; 当开关S2接B,S1闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,为高温挡; 当开关S2接A,S1闭合时,电路为R1的简单电路,为中温挡;

由P=

可知,R1的阻值:R1===220Ω;

(3)当开关S2接B,S1闭合时,R1与R2并联,为高温挡, 则R2的电功率:P2=P高﹣P中=1100W﹣220W=880W, R2的阻值:R2=

=55Ω;

开关S2接A,S1断开时,R1与R2串联,为低温挡,此时电路电流:I低==0.8A,

低温挡时R1的功率:P1=I

R1=(0.8A)2×220Ω=140.8W。

答:(1)该热水器处于高温挡工作6min电流做的功为3.96×105J; (2)R1的阻值为220Ω;

(3)低温挡时R1的功率为140.8W。

26.解:(1)由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。 由I=可知,

电路中的总电阻:R总==

=3×103Ω=3kΩ,

则光敏电阻:R=R总﹣R0=3kΩ﹣1kΩ=2kΩ; (2)报警时的电流I=2mA=2×103A,

则报警时,光敏电阻R的功率:

P=I2R=(2×103A)2×2×103Ω=0.008W;

(3)光敏电阻R的功率为: P=I2R=

R=

=,

当R=R0=1kΩ时,光敏电阻R的功率最大,

光敏电阻R的最大功率为:P最大===0.009W。

答:(1)报警时,光敏电阻R的阻值为2kΩ; (2)报警时,光敏电阻R的功率为0.008W; (3)光敏电阻R的最大功率为 0.009W。

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top