2018年中考物理題分類(lèi)匯編 18電功、電功率、焦耳定律
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1、 18電功、電功率、焦耳定律 12. (2018·威海) (多選題)如圖4甲所示,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(guò)種中,R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖4乙所示,下列說(shuō)法正確的是BC A.R1的阻值為20Ω B.R2的最大阻值為50Ω C.電源電壓為6V D.該電路消耗的最大電功率為0.9W 18. (2018·威海)標(biāo)有“220V,2000W"的“即熱式”電熱水龍頭,其加熱電阻絲的阻值是 Ω;在額定電壓下工作21s,若不計(jì)熱量損失,能夠使 kg的水從15℃上升到35℃. [水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃
2、)]18.24.2 0.5 19. (2018·威海)如圖8所示,R1的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為40Ω,電源電壓保持4.5V不變,電流表量程為“0-0.6A”,電壓表量程為“0-3V”.為保證電路安全,R2接入電路中的最小阻值為_(kāi)____Ω,R1清耗的最小功率為 W.19.2.5 0.45 27. (2018·威海)圖15為某品牌電飯煲的工作電路示意圖,開(kāi)關(guān)S可以同時(shí)與a、b相連,或只與c相連(紅燈,綠燈為指示打,不計(jì)電阻)。該電飯煲具有加熱、保溫功能,在加熱檔時(shí)總功率為1540W,在保溫檔時(shí)的總功率為55W。請(qǐng)根據(jù)以上信息解答下列問(wèn)題: (
3、1)將開(kāi)關(guān)s與a、b相連時(shí),____?發(fā)光(選填“紅燈”或“綠燈”),此時(shí)電飯煲處于 狀態(tài)(選填“加熱”或“保溫”) (2)電飯煲處于加熱狀態(tài)時(shí),R的電功率為P1;處于保溫狀態(tài)時(shí),R的電功率為P2,P1:P2=400:1.請(qǐng)計(jì)算電阻R1的阻值。 (3)如果在不改變?cè)瓉?lái)保溫檔和加熱當(dāng)電功率的基礎(chǔ)上,要增加一個(gè)更大功率的檔位來(lái)迅速加熱物體,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出1種方案,并用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明(也可配合作圖說(shuō)明) 19.(2018?煙臺(tái))常溫常壓下,一臺(tái)標(biāo)有“220V 2000W“的電熱水壺正常工作時(shí),將質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水燒開(kāi),需要的時(shí)間是 168s [假設(shè)該熱水
4、壺產(chǎn)生的熱量完全被水吸收,c水=4.2×103J/(kg?℃)]。 【分析】在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,又知道水的初溫、質(zhì)量、比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量,不計(jì)熱損失,根據(jù)W=Q吸=Pt求出需要的加熱時(shí)間。 【解答】解: 在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,則水吸收的熱量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J, 不計(jì)熱損失,由W=Q吸=Pt可得,需要的加熱時(shí)間: t′====168s。 故答案為:168s。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了吸熱公式、電功公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣
5、壓下水的沸點(diǎn)為100℃。 25.(2018?煙臺(tái))小明在做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)連接了如圖甲所示的電路 (1)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,經(jīng)檢查有一根導(dǎo)線(xiàn)連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在電路中將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線(xiàn)上打“×”,并補(bǔ)測(cè)出正確的連線(xiàn)。 (2)正確連接電路后,滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示小燈泡此時(shí)的電功率是多少? (3)小明根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的I﹣U圖象(圖丙),分析評(píng)估時(shí),小明對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了困惑,他認(rèn)為:由歐姆定律I=知,I與U之間的變化關(guān)系是正比函數(shù),所以其圖象理論上應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn),請(qǐng)你幫助他解除困惑。 【分析
6、】(1)伏安法測(cè)燈泡電功率,電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表與燈泡并聯(lián);據(jù)此分析電路圖,找出錯(cuò)誤,并改正; (2)根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù),根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù),根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率; (3)根據(jù)燈絲電阻隨溫度升高而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析。 【解答】解:(1)由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),燈泡連接錯(cuò)誤,將燈泡左端接線(xiàn)柱與開(kāi)關(guān)的右接線(xiàn)柱連線(xiàn)斷開(kāi),改接為燈泡左接線(xiàn)柱與電壓表負(fù)接線(xiàn)柱相連即可,電路圖如圖所示; ; (2)由圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.5V, 由圖丙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,
7、示數(shù)為0.36A, 則小燈泡的額定電功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W; (3)由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以通過(guò)燈泡的電流與電壓不成正比。 故答案為:(1)如上圖;(2)小燈泡此時(shí)的電功率是0.9W;(3)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。 【點(diǎn)評(píng)】本題是測(cè)定小燈泡電功率實(shí)驗(yàn),考查了電表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算、電路故障的分析、燈絲電阻與溫度的關(guān)系,考查全面。 14.(2018?淄博)如圖所示,電源電壓不變,只閉合開(kāi)關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù):再閉合開(kāi)關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是( ?。? A.電壓表的示數(shù)變小 B.電路的總電阻不變 C.燈泡L的亮度不變 D.電
8、路的總功率變大 【分析】(1)開(kāi)關(guān)S1閉合后,為串聯(lián)電路,電阻R與燈泡L串聯(lián);開(kāi)關(guān)S2閉合,燈泡L被短路,只有電阻R接入電路; (2)根據(jù)電路結(jié)構(gòu)及并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律及功率公式分析答題,做出選擇。 【解答】解:ABC、只閉合開(kāi)關(guān)S1,為串聯(lián)電路,電阻R與燈泡L串聯(lián);電壓表測(cè)量的是R兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電壓表示數(shù)要小于電源電壓;開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí),燈泡被短路,燈泡不發(fā)光,電路中只有R,總電阻減??;電壓表測(cè)量的是電源電壓,故電壓表示數(shù)變大;故ABC錯(cuò)誤; D、開(kāi)關(guān)S2閉合后電路總電阻R總變小,電流變大,電阻R兩端的電壓變大,根據(jù)P=UI可知電路的總功率變大,故D正確。
9、 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】本題是一道閉合電路的動(dòng)態(tài)分析題,分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握串聯(lián)電路的特點(diǎn)、掌握功率公式是正確解題的關(guān)鍵。 19.(2018?淄博)在“探究物質(zhì)的吸熱能力”實(shí)驗(yàn)中,把質(zhì)量均為0.5kg的水和食用油分別裝入兩個(gè)相同的容器內(nèi),用相同的電加熱器給它們加熱,其溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。不考慮實(shí)驗(yàn)中的熱損失,加熱2min食用油吸收的熱量是 4.2×104 J,電加熱器的實(shí)際功率是 350 W.【c水=4.2×103J/(kg?℃)】 【分析】(1)由題知食用油和水質(zhì)量相同,升高的溫度相同時(shí)水吸收的熱量是食用油吸收熱量的2倍。根據(jù)吸熱公式Q=c吸m△t判斷兩物質(zhì)的比熱容之間的
10、關(guān)系,從而得出食用油的比熱容,然后利用Q=cm△t可求得加熱2min食用油吸收的熱量; (2)不考慮實(shí)驗(yàn)中的熱損失W=Q,利用P=可求得電加熱器的實(shí)際功率。 【解答】解: 用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)食用油和水加熱,由圖象可知,水溫度升高到60℃需要4min,食用油溫度升高到60℃需要2min。 因?yàn)槲镔|(zhì)吸收的熱量和時(shí)間成正比, 所以,質(zhì)量相同的食用油和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為:Q水吸=2Q油吸。 由Q吸=cm△t得:c=, 則c水=2c油。 又因?yàn)閏水=4.2×103J/(kg?℃), 所以c油=c水=2.1×103J/(kg?℃), 加熱2min食用油
11、升高了60℃﹣20℃=40℃, Q油吸=c油m油△t=2.1×103J/(kg?℃)×0.5kg×40℃=4.2×104J; 不考慮實(shí)驗(yàn)中的熱損失W=Q=4.2×104J; 電加熱器的實(shí)際功率P===350W。 故答案為:4.2×104;350。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查熱量的計(jì)算和實(shí)際功率的計(jì)算,能夠從圖象中獲取信息并利用控制變量法解決實(shí)際問(wèn)題。 17.(2018?棗莊)如圖所示,是某種電熱器的電路圖,電源電壓220V,R1、R2的阻值分別為11Ω、22Ω,通過(guò)旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S,接觸不同觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)檔位的轉(zhuǎn)換,電熱器在低溫工作時(shí)的電功率是 2200 W,在高溫檔工作1mi
12、n產(chǎn)生的熱量是 3.96×105 J。 【分析】(1)根據(jù)P=,當(dāng)電阻最大時(shí),電功率最小,為低溫檔,分析此時(shí)電路的連接,根據(jù)P=求出電熱器在低溫工作時(shí)的電功率; (2)當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí),旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S接觸c、d時(shí)電阻最小,由并聯(lián)電阻的規(guī)律求出并聯(lián)電阻, 根據(jù)Q高=t求出在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量。 【解答】解:根據(jù)P=,當(dāng)電阻最大時(shí),電功率最小,旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S接觸c,即只有R2連入電路時(shí)為低溫檔, P小===2200W 當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí),旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S接觸c、d時(shí)電阻最小, R并===, 在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是: Q高=t=×60s=3.96×105J。 故答
13、案為:6600;3.96×105。 【點(diǎn)評(píng)】本題并聯(lián)電路的規(guī)律及電功率、電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是低溫檔和高溫檔電路的連接。 2.(2018·濰坊)最先精確確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間關(guān)系的物理學(xué)家是( ) A.歐姆 B.焦耳 C.奧斯特 D.法拉第 解析:英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量實(shí)驗(yàn),于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,得出Q=I2Rt;為了紀(jì)念他做出的貢獻(xiàn),人們將他的名字命名為熱量(能量)的單位,故選B。 21.(2018·濰坊)要測(cè)量一個(gè)額定電壓為3.8V小燈泡的功率,小燈泡工作時(shí)的電阻約為10Ω.現(xiàn)有電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè)
14、,規(guī)格分別為“10Ω 1A“、“50Ω 0.5A”和500Ω 0.1A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干,電源(8V)一個(gè) (1)為完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取規(guī)格為 的滑動(dòng)變阻器; (2)選出合適的滑動(dòng)變阻器后,將實(shí)驗(yàn)器材連成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),觀察到的現(xiàn)象是 (多選); A.小燈泡變亮,電壓表示數(shù)變大 B.電流表示數(shù)為零,小燈泡不亮 C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小D.電壓表示數(shù)接近8V,且示數(shù)不變 (3)造成上述現(xiàn)象的原因是其中有一條導(dǎo)線(xiàn)連接錯(cuò)誤,請(qǐng)將該導(dǎo)線(xiàn)打上“×”號(hào);并用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)把它改到正確的位置上; (4)線(xiàn)路改
15、正后,移動(dòng)滑片,記錄多組電流和電壓U,并在坐標(biāo)紙上做出1﹣U關(guān)系圖象,如圖所示。由圖可知小燈泡的額定功率為 W;當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí),燈泡電阻為 Ω。 解析:(1)已知電源電壓為8V且保持不變,實(shí)驗(yàn)中小燈泡額定電壓為3.8V,電路中電流,I===0.38A,故變阻器分得的電壓為U滑=8V﹣3.8V=4.2V,變阻器電壓為小燈泡的倍,小燈泡電阻為10Ω時(shí),根據(jù)分壓原理,變阻器連入電路中的電阻R滑大=×10Ω≈11Ω,有三種規(guī)格滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用“50Ω 0.5A”的變阻器;(2)由實(shí)物圖可知,電壓表串聯(lián)在電路中,相當(dāng)于開(kāi)路,故電流表示數(shù)為零,小燈泡不亮,電壓表測(cè)量電源
16、的電壓,示數(shù)為電源電壓8V,故選BD;(3)原電路中,電流表與小燈泡并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,電流表與小燈泡串聯(lián),電壓表與小燈泡并聯(lián),改正后如下所示: (4)由圖象可知:正常工作電燈的額定電壓為3.8V,通過(guò)燈泡的電流為0.3A,此時(shí)燈泡的電功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W,當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí),燈泡的電流,I′=0.25A,電阻為R===12Ω; 答案:(1)“50Ω 0.5A” (2)BD (3)如上圖 (4)1.14 12 24.(2018·濰坊)如圖所示是一種常見(jiàn)的封閉電熱水袋,其性能參數(shù)如表中所示。已知電熱水袋加熱效率為80%,水的比熱容
17、c=4.2×103J/(kg?℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3.將袋內(nèi)20℃的水加熱到自動(dòng)斷電,求: (1)袋內(nèi)水吸收的熱量 (2)需要的加熱時(shí)間 額定電壓 額定加熱功率 220V 400W 袋內(nèi)充水 自動(dòng)斷電溫度 1.0L 60℃ 解:(1)由ρ=可得袋內(nèi)水的質(zhì)量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg, 袋內(nèi)水吸收的熱量: Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(60℃﹣20℃)=1.68×105J; (2)由η=可得消耗電能:W===2.1×105J, 由P=可得,需要的加熱時(shí)間:t===525s。
18、 答:(1)袋內(nèi)水吸收的熱量為1.68×105J;(2)需要的加熱時(shí)間為525s。 26.(2018·濰坊)某科技活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。電源電壓不變,當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi),變阻器R2的滑片P滑到a端時(shí),電流表的示數(shù)為0.8A,定值電阻R1消耗的功率為6.4W;變阻器R2的滑片P滑到b端時(shí),電流表的示數(shù)變?yōu)?.2A;當(dāng)S1和S2都閉合,變阻器R2的滑片P滑到某點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A,小燈泡L消耗的功率為0.9W.求: (1)電源電壓; (2)變阻器R2的最大阻值; (3)小燈泡兩端電壓及此時(shí)變阻器R2連入電路的阻值 解:(1)當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi),變阻器R2的滑片P
19、滑到a端時(shí),電路中只有R1連入電路,電流表測(cè)R1的電流,根據(jù)P=UI可得電源電壓:U===8V; (2)由歐姆定律可得R1的阻值:R1===10Ω, 當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi),變阻器R2的滑片P滑到b端時(shí),R1與R2的最大阻值串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,由歐姆定律可得此時(shí)的總電阻值:R總===40Ω; 根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得:R2=R總﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω; (3)當(dāng)S1和S2都閉合,變阻器R2的滑片P滑到某點(diǎn)時(shí),R1與燈泡并聯(lián)后與R2串聯(lián),電流表測(cè)干路電流,設(shè)燈泡兩端的電壓為UL,則根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得:I′=I1′+IL, 根據(jù)I=和P=UI可得:I′
20、=+,所以,0.6A=+, 解得:UL=3V,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得: U2=U﹣UL=8V﹣3V=5V, 由歐姆定律可得R2連入電路的阻值:R2連入==≈8.3Ω。 答:(1)電源電壓為8V; (2)變阻器R2的最大阻值為30Ω; (3)小燈泡兩端電壓為3V,此時(shí)變阻器R2連入電路的阻值為8.3Ω。 15.(2018·濱州)如圖甲電路中,電源電壓保持不變,R1是定值電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由a端移動(dòng)到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示,則下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A.電源電壓為14V B.R2的最大阻值是30Ω C.滑片P
21、由a向b恰好移動(dòng)三分之一長(zhǎng)度時(shí)R1的電功率為1.25W D.滑片P在a端時(shí),2分鐘內(nèi)R2消耗的電能是144J 解析:A、由圖甲知,當(dāng)滑片在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω,電路為R的簡(jiǎn)單電路,電路中的電阻最小,電流最大,由圖象乙知,電源的電壓:U=U1=10V,故A錯(cuò)誤;此時(shí)電路中的電流:I=0.5A,根據(jù)歐姆定律可得,R1的阻值:R1===20Ω;B、當(dāng)滑片位于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電壓表V的示數(shù)最小,電路中的電流最小,由圖象知,此時(shí)U1'=4V,電路中電流I'=0.2A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,R2的最大阻值:R2====30Ω,故B正確;C、P由a向b
22、恰好移動(dòng)三分之一長(zhǎng)度時(shí),則R2的接入電路中,此時(shí)電路中電流:I″==0.25A,所以R1的電功率:P1=I″2R1=(0.25A)2×20Ω=1.25W,故C正確;D、P在a端時(shí),由B項(xiàng)解答可知電路中電流I'=0.2A,此時(shí)U1'=4V,則2分鐘內(nèi)R2消耗的電能:W2=U2I't=(10V﹣4V)×0.2A×120s=144J,故D正確。故選BCD。 17.(2018·濱州)如圖所示,把標(biāo)有“6V,6W”字樣的燈泡L接入電源電壓恒為9V的電路中,為使燈泡L正常發(fā)光,需要串聯(lián)的定值電阻R0= 。 解析:由燈泡的銘牌可知,燈泡正常發(fā)光的電壓6V,額定功率為6W,由P=UI可得,燈泡
23、正常發(fā)光時(shí)的電流:IL===1A;由圖可知,燈泡L與電阻R0串聯(lián),當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),因串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,所以R0兩端的電壓:UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V;串聯(lián)電路中電流處處相等,所以IR=IL=1A,則R0的阻值為:R0===3Ω。 答案:3Ω。 23.(2018·濱州)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖甲所示器材測(cè)量小燈泡電功率,待測(cè)小燈泡L的額定電壓為3.8V,額定功率小于1W,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”,圖甲所示是該實(shí)驗(yàn)小組沒(méi)有連接完整的電路。 (1)請(qǐng)你用筆線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),在圖甲中把電路連接完整 (2)正確連接完電路,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)
24、無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)明顯,仔細(xì)檢查,連接無(wú)誤,那么出現(xiàn)該狀況的原因應(yīng)該是 B?。ㄟx填“A”、“B”、“C”或“D”) A.電流表內(nèi)部斷路了 B.燈泡的燈絲斷了 C.燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路 D.滑動(dòng)變阻器的電阻線(xiàn)斷了 (3)排出故障后,通過(guò)正確操作,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,其值為 A,小燈泡的額定功率為 W。 (4)測(cè)出小燈泡的額定功率后,再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向 ?。ㄟx填“左”或“右”)端滑動(dòng)。 (5)測(cè)量小燈泡的電功率
25、 ?。ㄟx填“需要”或“不需要”)多次測(cè)量求平均值,原因是 。 (6)圖丙是該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)測(cè)量小燈泡電功率的電路圖,測(cè)量后他們對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了誤差分析,考慮電表本身對(duì)電路的影響,該電路主要是由于所測(cè) ?。ㄟx填“電壓”或“電流”)值偏大引起小燈跑電功率偏大的。 解析:(1)燈的額定電壓為3.8V,故電壓表選用大量程與燈并聯(lián),將變阻器的最大電阻連入電路中與燈串聯(lián),如下所示: (2)A.若電流表內(nèi)部斷路了,則整個(gè)電路斷路,兩表都沒(méi)有示數(shù),不符合題意;B.若燈泡的燈絲斷了,燈不亮,電流表沒(méi)有示數(shù),電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)電
26、源電壓有示數(shù),符合題意;C.若燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路,則電壓表沒(méi)有示數(shù),電流表有示數(shù),不符合題意;D.若滑動(dòng)變阻器的電阻線(xiàn)斷了,則整個(gè)電路斷路,兩表都沒(méi)有示數(shù),不符合題意;故選B;(3)當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其值為0.2A,小燈泡的額定功率為:P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。(4)測(cè)出小燈泡的額定功率后,再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率,要增大燈電壓,減小變阻器的電壓,由分壓原理,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)。(5)燈在不同電壓下的功率不同,故不需要多次測(cè)量求平均值;(6)根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電流表示數(shù)等于燈的電壓與通過(guò)電壓表
27、電流大小和,故該電路主要是由于所測(cè)電流值偏大引起小燈跑電功率偏大的。 答案:(1)如上;(2)B;(3)0.2;0.76;(4)右;(5)不需要;燈在不同電壓下的功率不同;(6)電流。 25.(2018·濱州)圖甲是一家用電器,有“低溫”,“中溫”,“高溫”三檔,銘牌見(jiàn)下表(“高溫”檔功率空出),圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖,S是自我保護(hù)開(kāi)關(guān),電暖器跌倒時(shí),S自動(dòng)斷開(kāi),切斷電源,保證安全,閉合S1為“低溫”檔。請(qǐng)完成下列問(wèn)題: ××牌電暖器 額定電壓 220V 額定功率 低溫檔 550W 中溫檔 1100W 高溫檔 頻率 50Hz (1)“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻是
28、多少? (2)“高溫”檔正常工作時(shí)的總電流是多少? (3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg,空氣溫度為10℃,設(shè)定空氣的比熱容為1.1×103J/(kg?℃)且保持不變,用該電要器的“高溫”檔正常工作20分鐘,放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收,那么可使此房間的空氣溫度升高多少℃? 解:(1))閉合S1為“低溫”檔,R1單獨(dú)接入電路,由P=可求“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻是: R1===88Ω; (2)閉合S1為“低溫”檔,R1單獨(dú)接入電路,單獨(dú)閉合S2為“中溫”檔,高溫檔為S1、S2同時(shí)閉合,R1、R2并聯(lián),P高溫=P低溫+P中溫=550W+1100W=1650W, 根據(jù)P=UI可
29、得高溫檔時(shí)正常工作的電流:I===7.5A, (3)電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘,放出的熱量: W=P高溫t=1650W×20×60s=1.98×106J; 空氣吸收的熱量:Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J; 由Q吸=cm△t可得,房間的空氣溫度升高: △t===15℃。 答:(1)“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻是88Ω;(2)“高溫”檔正常工作時(shí)的總電流是7.5A; (3)可使此房間的空氣溫度升高15℃。 20.(2018·臨沂)如圖所示的電路中,電源電壓恒為3V,燈泡L的電阻為10Ω且保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后,滑片P由b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列判
30、斷正確的是( ?。? A.燈泡L亮度變暗 B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小 C.電壓表與電流表示數(shù)的比值變小 D.燈泡L的最大功率為0.9W 【分析】AB、燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡的電壓,電流表測(cè)電路的電流;根據(jù)滑片P由b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中變阻器連入電路的電阻變化,根據(jù)電阻的串聯(lián)分析總電阻變小,由歐姆定律分析電路中的電流變化; 根據(jù)P=I2R,分析燈的實(shí)際功率變大,確定亮度變化; C、由歐姆定律,電壓表與電流表示數(shù)的比值即燈的電阻分析; D、根據(jù)P=,當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時(shí),燈的電壓為電源電壓3V,并求出此時(shí)燈的最大功率。 【解答】解: AB、由圖知,燈
31、泡與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡的電壓,電流表測(cè)電路的電流; 滑片P由b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中,變阻器連入電路的電阻變小,根據(jù)電阻的串聯(lián),總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤; 根據(jù)P=I2R可知,燈泡的實(shí)際功率變大,燈泡變亮,故A錯(cuò)誤; C、由歐姆定律可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值等于燈泡的電阻(且燈泡電阻不變),則該比值不變,故C錯(cuò)誤; D、當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時(shí),燈泡的電壓最大(等于電源電壓3V), 燈泡L的最大功率: PL大===0.9W,故D正確。 故選:D。 27.(2018·臨沂)在國(guó)家“光伏扶貧”項(xiàng)目中,小明家安裝了太陽(yáng)能發(fā)
32、電系統(tǒng),白天太陽(yáng)能電池板發(fā)電,向電網(wǎng)提供電能,此過(guò)程中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為 電 能;中午時(shí)段,太陽(yáng)能電池板的輸出電壓為500V,輸出電流為20A,3h可以為電網(wǎng)提供電能 30 kW?h。 【分析】太陽(yáng)能電池板就是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置;根據(jù)W=UIt可求提供的電能。 【解答】解: 在國(guó)家“光伏扶貧”項(xiàng)目中,小明家安裝了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),白天太陽(yáng)能電池板發(fā)電,向電網(wǎng)提供電能,此過(guò)程中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能; 太陽(yáng)能電池板的輸出電壓為500V,輸出電流為20A,3h可以為電網(wǎng)提供電能: W=UIt=500V×20A×3h=10000W×3h=10kW×3h=30kW?h。 故答案為:電;30。
33、 35.(2018·臨沂)(10分)小明媽媽為奶奶買(mǎi)了一個(gè)電熱足浴盆(如圖所示),內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓220V,額定功率605W.問(wèn): (1)小明幫奶奶泡腳時(shí),向足浴盆中加入6kg初溫為20℃的水,加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作15min將水加熱到40℃,此加熱過(guò)程中水吸收的熱量是多少?消耗的電能是多少?[c水=4.2×103J/(kg?℃)] (2)當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時(shí),加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少? (3)足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)工作電壓是12V(按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V),工作電流為4A,其電阻為0.5Ω,電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失
34、的功率是多少? 【分析】(1)知道水的比熱容、水的質(zhì)量,初溫和末溫,利用吸熱公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的熱量;根據(jù)W=Pt求出足浴盆消耗的電能; (2)先根據(jù)P=的變形公式求出加熱電阻的阻值,然后再根據(jù)P=求出加熱電阻工作的實(shí)際功率; (3)根據(jù)P損=I2R′求出電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率。 【解答】解:(1)水吸收的熱量: Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×6kg×(40℃﹣20℃)=5.04×105J; 加熱時(shí)間t′=15min=900s, 足浴盆加熱時(shí)消耗的電能: W=P額t′=605W×900s=5.445×105J。 (2)由P
35、=得,加熱電阻的阻值: R===80Ω, 當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時(shí),加熱電阻工作的實(shí)際功率: P實(shí)===500W。 (3)電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率: P損=I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W。 答:(1)此加熱過(guò)程中水吸收的熱量是5.04×105J;消耗的電能是5.445×105J; (2)加熱電阻工作的實(shí)際功率是500W; (3)電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是8W。 29.(2018?青島)某電視機(jī)的額定功率是l10w,則它正常工作時(shí),電流是 0.5A?。?kW?h的電能可供它止常工作的時(shí)間是 9.1h?。ㄖ辽俦A粢晃恍?shù)) 【分析】電視機(jī)正常工作時(shí)的功率和額
36、定功率相等,利用公式I=得到電視機(jī)的電流,再根據(jù)t=求出1kW?h的電能可供電視機(jī)正常發(fā)光的時(shí)間。 【解答】解:家庭電路的電壓是220V,電視機(jī)的額定功率是l10W, 則它正常工作時(shí),通過(guò)電視機(jī)的電流為:I===0.5A; 1kW?h的電能可供它正常工作的時(shí)間:t==≈9.1h。 故答案為:0.5A;9.1h。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等。 13. (2018·聊城)(多選題)小明同學(xué)家的電能表上標(biāo)有“3000revs/(kW·h)”的字樣,他將家中的其它用電帶都與電源斷開(kāi),僅讓電水壺在額定電壓下工作,觀察1min內(nèi)
37、電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了45revs,則下列說(shuō)法正確的是ACD ? A.電水壺是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的 B.燒水過(guò)程中消耗的電能為5.4×105J C.電水壺的額定功率為900W D.當(dāng)實(shí)際電壓只有額定電壓的90%時(shí),電水壺的實(shí)際功率為729W 10. (2018·濟(jì)寧)根據(jù)額定電壓為2.5V小燈泡的I-U圖像(如圖所示)分析,下列結(jié)論正確的是(D) A.當(dāng)小燈泡的電壓為OV時(shí),其電阻為0 B.當(dāng)小燈泡的電流為0.1A時(shí),?其實(shí)際功率為0.1W C.通過(guò)小燈泡的電流與其兩端的電壓成正比 D.小燈泡的額定功率為0.625W 22, (2018·濟(jì)寧)將電阻R1、R2
38、串朕后接在電路中.如圖所示,在a、b間接一根導(dǎo)線(xiàn)時(shí),電路中的電功率 將變?yōu)樵瓉?lái)的4倍;在a、b向接電壓表吋.其示數(shù)內(nèi)3V,在a、b間接電流表時(shí),,其示數(shù)為1A。求: (1)電壓U (2)R1的阻值?? (3)電路的總功率 ??答案:(1)U=4V (2)R1=4Ω P總=1W 27. (2018·菏澤)(6分)市場(chǎng)上有一種吸手鼠標(biāo)墊,技術(shù)參數(shù)如圖所示.鼠標(biāo)墊內(nèi)有兩個(gè)10Ω的發(fā)熱電阻,通過(guò)控制兩個(gè)發(fā)熱電阻的接連方式就能實(shí)現(xiàn)多檔位的調(diào)節(jié)功能。請(qǐng)解答下列問(wèn)題:? (1)鼠標(biāo)墊內(nèi)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)總電阻是客少? (2)在額定電壓下,鼠標(biāo)墊內(nèi)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)電路中的電流是多少? (3)在額
39、定電壓下、鼠標(biāo)熱工作8小時(shí),最多消耗多少電能? S R1 P R2 A1 A2 V 9.(2018·東營(yíng))如圖所示,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是B A.電壓表示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積變大 B.電壓表示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積變大 C.電壓表示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值不變,電流表A2示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變大,電流表A2示數(shù)變大 16.(2018·東營(yíng))物理科技小組用標(biāo)有“1600imp/(kW·h)”(表示每消耗1kW·h的電 能,電能表上的指示燈閃爍1600次)的電能表測(cè)量電視機(jī)的功率:他們把電
40、視機(jī)單獨(dú)接入電路且使其正常工作6min,指示燈閃爍16次,該電視機(jī)的功率為_(kāi)________kW。16.0.1 21.(2018·東營(yíng))(12分)在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,老師給同學(xué)們提供的器材有:小燈泡(額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10Ω)、電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。若實(shí)驗(yàn)室只有:R1(10Ω 1A)、R2(50Ω 0.2A)、R3(100Ω 0.5A)三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇。 (1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。 (2)通過(guò)估算,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________(選填“R1”、“R2”或“R3”) (3)同
41、學(xué)們檢查器材完好,按電路圖連接電路,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示,造成這種現(xiàn)象的原因是___________________________________。 (4)同學(xué)們糾正了錯(cuò)誤,正確連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表、電壓表均有示數(shù),請(qǐng)分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是__________________。為測(cè)量小燈泡的額定功率,接下來(lái)的操作應(yīng)該是__________________,讀出并記錄電流表的示數(shù)。 (5)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如下圖,為_(kāi)_______,則小燈泡的額定功率為_(kāi)__________。 S L V A 21.(12分)
42、(1)如圖(2分) (2)R3(2分) (3)電流表標(biāo)有“+”、“-”號(hào)的接線(xiàn)柱接反(2分) (4)小燈泡實(shí)際功率太小,不足以讓小燈泡發(fā)光(2分);調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端電壓為2.5V(2分) (5)0.26A(1分);0.65W(1分) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)、(3)、(4)其他畫(huà)法(或說(shuō)法)只要合理均可得分;(5)只有數(shù)字沒(méi)有單位不得分。 12. (2018·德州)圖11是檢測(cè)酒精濃度的測(cè)試儀原理圖,圖中電源電壓恒定為8V,R1為定值電阻,酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當(dāng)酒精濃度為0時(shí),R2=60Ω,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是C A.
43、若酒精氣體濃度越大,電壓表和電流表示數(shù)都越大 B.定值電阻R1的阻值為20Ω C.酒精濃度為0時(shí),電路消耗的總功率為0.6W D.若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí),表示酒駕,此時(shí)R2消耗的電功率為0.8W 17. (2018·德州)小剛早上8:00出門(mén)前查看了他家的電能表示數(shù)如圖16甲所示,然后關(guān)閉家中其它用電器,只讓電冰箱工作。下午18:00回家后再次查看電能表,顯示的數(shù)字如圖16乙所示。則小剛家的電冰箱在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_(kāi)__________kW·h,電冰箱的實(shí)際電功率為_(kāi)__________W。17.0.5 50 24. (2018·德州)(7分)在測(cè)量小燈泡電功率的
44、實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω。 (1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),將圖23甲中的實(shí)物電路連接完整。要求:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大,連線(xiàn)不得交叉。 (2)小剛同學(xué)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)(如圖23乙所示)為_(kāi)__________V,若他想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖23甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向___________(選填“A”或“B”)端移動(dòng),圖23內(nèi)的Ⅰ—U圖象是小剛根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的,根據(jù)圖象可得小燈泡的額定功率為_(kāi)__________W。 (3)由實(shí)驗(yàn)中Ⅰ一U圖象發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻
45、是變化的,影響其變化的主要因素是___________。 (4)若把小燈泡換成一個(gè)定值電阻,還可探究___________的關(guān)系。 A.電流與電阻 B.電流與電壓 24.(1) (2)2.2 B 0.5 (3)溫度 (4)B 15.(2018?玉林)如圖所示,電源電壓U為10V并保持不變,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P移至最左端時(shí),燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.5A;當(dāng)滑片P移至中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.4A.則( ) A.電路消耗的最小功率為2.5W B.滑片P在中點(diǎn)時(shí),燈泡消耗的功率為2.4W C.
46、滑片P在中點(diǎn)時(shí),燈泡消耗的功率為3.2W D.滑片P在最左端時(shí),2min內(nèi)電流通過(guò)燈泡所做的功為10J 【分析】(1)當(dāng)滑片P移至最左端時(shí),電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,根據(jù)歐姆定律求出燈絲電阻;當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大時(shí)電路消耗的功率最小,利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和P=即可求出假設(shè)燈泡電阻不變時(shí)的最小功率;然后即可比較判斷; (2)滑片P在中點(diǎn)時(shí),根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓,根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率; (3)滑片P在最左端時(shí),根據(jù)W=UIt求出5min內(nèi)電流通過(guò)燈泡做的功。 【解答】解: (
47、1)當(dāng)滑片P移至最左端時(shí),電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,此時(shí)燈泡正常發(fā)光, 由I=可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:RL===20Ω; 當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大時(shí),電路消耗的功率最小, 若不考慮燈泡電阻隨溫度的變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得,最小總功率: P最小===2.5W; 由于燈泡不正常工作時(shí)的電阻低于正常工作時(shí)的電阻, 所以,電路消耗的最小功率不是2.5W;故A錯(cuò)誤; (2)滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.4A, 根據(jù)I=可得,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓: U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各電壓之和, 所以,此時(shí)燈泡兩
48、端的電壓: UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V, 燈泡的實(shí)際功率: PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W;故B正確,C錯(cuò)誤; (3)滑片P在最左端時(shí),2min內(nèi)電流通過(guò)燈泡做的功: WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J,故D錯(cuò)誤。 故選:B。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式、電功率公式的應(yīng)用,本題關(guān)鍵是要注意燈泡的電阻是變化的。 26.(2018?玉林)在測(cè)量“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,已知電源電壓為3V,小燈泡額定電壓為2.5V,圖甲是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路。 (1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物電路連接完整(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)
49、,小燈泡變亮) (2)閉合開(kāi)關(guān)后,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示時(shí),其示數(shù)為 2 V。 (3)改變滑片P的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,如下表所示。由表可知,隨著電壓的增大,小燈泡的電功率 增大?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”)。 數(shù)據(jù)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 發(fā)光情況 熄滅 熄滅 微光 較暗 不很亮 較亮 明亮 電壓U/V 0.2 0.5 1.0 1.3 1.7 2.0 2.5 電流I/A 0.10 0.20 0.38 0.42 0.48 0.52 0.56 (4)根據(jù)上表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)?/p>
50、圖丙中畫(huà)出I﹣U關(guān)系圖象。 (5)根據(jù)圖線(xiàn)可求得,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.2V時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為 1.2 W(結(jié)果保留一位小數(shù))。 【分析】(1)根據(jù)滑片P向右移動(dòng),燈泡變亮確定變阻器的連接;(2)根據(jù)圖示電壓表確定其量程與分度值,讀出其示數(shù)。 (3)由P=UI,根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析燈泡的功率變化情況,燈在額定電壓下的功率為額定功率,由表中數(shù)據(jù)計(jì)算燈泡正常工作時(shí)的電功率; (4)根據(jù)描點(diǎn)法作圖; (5)由圖可知燈泡的電流,根據(jù)P=UI可求小燈泡的實(shí)際功率。 【解答】解:(1)要求滑片P向右移動(dòng),燈泡變亮,即電流變大,變阻器接入電路的電阻變小,故滑片以右電阻絲連入電路中與燈串聯(lián),如下圖
51、所示: (2)由圖示電壓表可知,其量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2V。 (3)由表格數(shù)據(jù),燈泡兩端電壓越大,通過(guò)的電流也越大,根據(jù)P=UI可知:隨著電壓的增大,小燈泡消耗的功率增大; 由表中數(shù)據(jù),當(dāng)U=2.5V額定電壓時(shí),通過(guò)燈泡電流為0.56A,所以燈的額定功率P=UI=2.5V×0.56A=1.4W; (4)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn),根據(jù)描點(diǎn)作圖,用平滑曲線(xiàn)連接作出U﹣I關(guān)系圖象,如下圖所示: (5)由U﹣I關(guān)系圖象可知,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.2V時(shí),小燈泡的電流I實(shí)=0.55A, 小燈泡的實(shí)際功率:P實(shí)=U實(shí)I實(shí)=2.2V×0.55A≈1.2W。 故答案為:(1
52、)如上圖;(2)2;(3)增大;(4)如上圖;(5)1.2。 【點(diǎn)評(píng)】此題是測(cè)量“小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn),考查了電路連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電壓表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算,還考查了圖象的畫(huà)法,考查的很全面,須掌握。 27.(2018?玉林)如圖所示是某款電熱水壺及其銘牌的部份參數(shù),當(dāng)電熱水壺正常工作時(shí),求: 額定電壓 220V 頻率 50Hz 額定功率 1000W 容量 1.5L (1)電熱水壺的電阻; (2)將一壺水從25℃加熱到100℃時(shí),水吸收的熱量[c水=4.2×103J/(kg?℃)]; (3)若加熱一壺水所需時(shí)間為10min,電熱水壺的熱效率。 【分析】(
53、1)電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI=求出電熱水壺的電阻; (2)根據(jù)ρ=求出水的質(zhì)量,知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量; (3)根據(jù)W=Pt求出電熱水壺消耗的電能,利用η=×100%求出電熱水壺的熱效率。 【解答】解: (1)由P=可得,電熱水壺的電阻: R===48.4Ω; (2)水的體積V=1.5L=1.5×10﹣3m3, 由ρ=得水的質(zhì)量: m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg, 水吸收的熱量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃
54、﹣25℃)=4.725×105J; (3)電熱水壺消耗的電能: W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J, 電熱水壺的熱效率: η=×100%=×100%=78.75%。 答:(1)電熱水壺的電阻48.4Ω; (2)水吸收的熱量4.725×105J; (3)電熱水壺的熱效率78.75%。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電功率公式和密度、吸熱公式、電功公式、效率公式的靈活應(yīng)用,綜合性較強(qiáng),難度不是很大。 28.(2018?玉林)如圖所示,R0是阻值為10Ω的定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,燈泡上標(biāo)有“4V 2W“字樣,且小燈泡的阻值始終保持不變。當(dāng)斷開(kāi)S2,閉合S、S1時(shí),燈泡恰
55、好正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為U1;斷開(kāi)S1,閉合S、S2,將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)時(shí),電壓表數(shù)為U2,已知U2與U1相差1V,求: (1)燈泡的額定電流; (2)電源的電壓; (3)滑動(dòng)變阻器最大阻值; (4)該電路消耗的最小電功率。 【分析】(1)根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流; (2)當(dāng)斷開(kāi)S2,閉合S、S1時(shí),R0和燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端的電壓,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,求出兩端的電壓,再求出電源電壓; (3)閉合S、S2,R和燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端的電壓,且U2與U1相差1V,求滑動(dòng)變阻器的最大阻值,所以它兩端的電壓應(yīng)該最大,所以U2應(yīng)比U1大1V,據(jù)此求解滑動(dòng)變
56、阻器的最大阻值; (4)根據(jù)P=可知,要求電路消耗的最小電功率,就要電路總電阻最大,即斷開(kāi)S1,閉合S、S2,將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最大電阻位置時(shí)。 【解答】解:(1)由P=UI得: 燈泡的額定電流I===0.5A; (2)當(dāng)斷開(kāi)S2,閉合S、S1時(shí),R0和燈泡串聯(lián),燈泡正常發(fā)光, 根據(jù)歐姆定律可得,兩端的電壓U1=IR0=0.5A×10Ω=5V, 電源電壓U=U額+U1=4V+5V=9V; (3)閉合S、S2,R和燈泡串聯(lián),求滑動(dòng)變阻器的最大阻值,所以它兩端的電壓應(yīng)該最大,所以U2應(yīng)比U1大1V,即U2=U1+1V=6V, 那么燈泡兩端的電壓UL=U﹣U2=9V﹣6V=3V
57、, 由P=得,燈泡的電阻RL===8Ω, 根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知,=,=, 解得:R滑=16Ω, 此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn),所以滑動(dòng)變阻器最大阻值R滑大=2R滑=2×16Ω=32Ω; (4)斷開(kāi)S1,閉合S、S2,將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最大電阻位置時(shí),R和燈泡串聯(lián),電路總電阻最大,總功率最小, 該電路消耗的最小電功率: P小===0.225W。 答:(1)燈泡的額定電流0.5A; (2)電源的電壓9V; (3)滑動(dòng)變阻器最大阻值32Ω; (4)該電路消耗的最小電功率0.225W。 【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)電功率計(jì)算公式、歐姆定律計(jì)算公式、串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)的理
58、解和掌握,知道電路總電阻最大時(shí),消耗總功率最小是解決此題的關(guān)鍵。 8.(2018·黔南)1840年,英國(guó)物理學(xué)家 焦耳 最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系:從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電熱器的電熱絲工作時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能。 【解答】解: (1)1840年,英國(guó)物理學(xué)家焦耳最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系,得出了焦耳定律; (2)從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電熱器的電熱絲工作時(shí),消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 故答案為:焦耳;內(nèi)。 10.(2018·黔南)一學(xué)生按照?qǐng)D甲所示的電路圖做實(shí)驗(yàn)。此時(shí)兩表示數(shù)如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為 2 V,則電熱絲電阻Rx的阻值為
59、 5 Ω.已知電熱絲Rx和滑動(dòng)變阻器的最大阻值相等,滑片P在b端時(shí),電熱絲的發(fā)熱功率為 Pb,滑片P在a端時(shí),電熱絲的發(fā)熱功率為Pa,那么Pa:Pb= 4:1 。(不考慮電熱絲阻值隨溫度的變化) 【解答】解: (1)由圖知,電壓表使用的是0﹣3V量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2V; 電流表使用的是0﹣0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.4A, 由歐姆定律可得電熱絲電阻Rx的阻值: Rx===5Ω; (2)由題知,電熱絲Rx和滑動(dòng)變阻器的最大阻值相等, 當(dāng)滑片P在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻全連入, 則電路的總電阻Rb=2Rx,電路中電流Ib==, 電熱絲的發(fā)熱功率:Pb
60、=Ib2Rx=()2×Rx=×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 當(dāng)滑片P在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電阻為0,電路中電阻Ra=Rx, 電熱絲的發(fā)熱功率:Pa=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②; 由①②可得: Pa:Pb=:×=4:1。 故答案為:2; 5; 4:1。 21.(2018·黔南)圖甲為某款新型電飯煲,額定電壓為220V,它采用了“聰明火”技術(shù),智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪溫度,以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。圖乙為其電路原理圖,R1和R2為電阻不變的電熱絲,S是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。將電飯煲接入220V電路中,在電飯煲工作的30min內(nèi),它消耗的電功率隨時(shí)間的變化如圖丙所示。求 (1)5~10min,電飯煲的功率。
61、 (2)20~30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量 【解答】解: (1)由丙可知5~10min的功率,P1=660W; (2)由丙可知20~30min的功率,P2=440W; 時(shí)間t2=30min﹣20min=10min=600s, 由Q=W=Pt可得,20~30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量: Q2=P2t2=440W×600s=2.64×105J。 答:(1)5~10min,電飯煲的功率為660W。 (2)20~30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量為2.64×105J。 22.(2018·黔南)如圖所示的電路,電源電壓U=4.5V且保持不變,R1=5Ω,R2標(biāo)有“50Ω 0.5
62、A”字樣的滑動(dòng)變阻器,電流表的量程為0﹣0.6A,電壓表的量程為0~3V,則: (1)在接入電路之前,滑動(dòng)變阻器R2兩端允許加載的最大電壓是多少? (2)電路的最大總功率為多少? (3)為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值的變化范圍是怎樣的? 【解答】解:(1)在接入電路之前,由歐姆定律可得,滑動(dòng)變阻器R2兩端允許加載的最大電壓是: U2=I2R2=0.5A×50Ω=25V; (2)當(dāng)電路中電流最大時(shí),電路中的總功率最大: P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W; (3)當(dāng)電流表示數(shù)為I1=0.5A時(shí),電阻R1兩端電壓為U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V;
63、 滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=U﹣U1=4.5V﹣2.5V=2V,所以滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小為R小===4Ω; 當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U大=3V時(shí),R1兩端電壓為U3=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V,電路電流為I′===0.3A; 滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為R大===10Ω 15.(2018·龍東)(多選題)如圖甲所示,電源兩端電壓不變,R1是滑動(dòng)變阻器,R2是定值電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,逐步改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值,根據(jù)電壓表與電流表的示數(shù),繪制的圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是( ?。? A.電源兩端電壓為10V B.定值電阻R2的電阻值為40Ω C.變阻器R1接
64、入電路的最大阻值為100Ω D.電路消耗電功率的最大值為7.2W 【解答】解:當(dāng)滑片位于最左端時(shí)電路為R2的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電路中的電流最大,由乙圖可知I大=0.6A, 由I=可得,電源的電壓:U=I大R2=0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣① 當(dāng)滑片位于最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值R1與電阻R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,此時(shí)電路中的電流最小, 由乙圖可知,U1=10V,I小=0.1A, 變阻器R1接入電路的最大阻值: R1===100Ω,故C正確; 串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,電源的電壓U=U1+I小R2=10V+0.1A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得:0.6A×R2=
65、10V+0.1A×R2, 解得:R2=20Ω,故B錯(cuò)誤; 電源的電壓U=0.6A×R2=0.6A×20Ω=12V,故A錯(cuò)誤; 電路消耗的最大電功率: P大=I大U=0.6A×12V=7.2W,故D正確。 故選:CD。 27.(2018·龍東)小明家的電能表如圖所示,當(dāng)小明家只有一盞電燈工作時(shí),15min內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)正好轉(zhuǎn)過(guò)25圈,則該燈泡消耗的電能是 0.01 kWh,它的電功率為 40 W。 【解答】解: 2500r/kWh表示每消耗1kWh的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2500r, 轉(zhuǎn)25r消耗的電能為: W=kWh=0.01kWh; 電燈的電功率: P===0.04kW=4
66、0W。 故答案為:0.01;40。 30.(2018·龍東)在測(cè)定額定電壓為3.8V的小燈泡(電阻大約為10Ω)額定功率的實(shí)驗(yàn)中,小明連接了如圖甲所示的電路,其中電源電壓為6V且保持不變。 (1)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將圖甲實(shí)物電路連接完整(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈泡逐漸變亮,連線(xiàn)不得交叉)。 (2)在連接電路時(shí),若有A(5Ω,1A)、B(10Ω,0.5A)和C(10Ω,0.2A)三個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇,則應(yīng)該選擇變阻器 B (填“A”、“B”或“C”)連入電路,才能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。 (3)在實(shí)驗(yàn)中,若電壓表示數(shù)為2V,為了能測(cè)量小燈泡的額定功率,必須將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 A?。ㄌ睢癆”或“B”)端移動(dòng),當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則電路中的電流是 0.4 A,小燈泡的額定功率為 1.52 W。 (4)小明根據(jù)測(cè)量小燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做出I﹣U圖象如圖丙所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖象不是直線(xiàn),這表明通過(guò)小燈泡的電流與其兩端的電壓 不成?。ㄌ睢俺伞被颉安怀伞保┱?,這是因?yàn)椤艚z電阻隨溫度的升高而增大 。 【解答】解:(
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