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專(zhuān)題15電功、電功率和電熱(解析版)
(第2期)
一、選擇題
1.(2022?青海)一種家用電能表上的參數(shù)如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
A.該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用;
B.該電能表的額定最大電流為20A;
C.電能表是計(jì)量用電器消耗電能的儀表;
D.該電能表此時(shí)的讀數(shù)是31.6J
【答案】D?
【解析】A.電能表表盤(pán)上220V表示這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用,故A正確,不符合
題意;
B.10A(20)表示標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A,故B正確,不符合題意;
C.電能表是用來(lái)測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表,故C正確,不符合題意;
D.該電能表此時(shí)的讀數(shù)是31.6-h,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選I)。
2.(2022?湖南郴州)老王的手機(jī)電池的銘牌上標(biāo)有“5V4000mA?h”的字樣,手機(jī)正常使用
時(shí)功率為2W。如果他在電池電量剩余30%時(shí),立刻插上30W的充電器,并持續(xù)正常使用,直到電量
充滿(mǎn)。他這次給手機(jī)充電的時(shí)間是()o
A.0.2hB.0.47hC.0.5hD.0.67h
【答案】C?
(解析】充滿(mǎn)時(shí)存儲(chǔ)的電能W=。〃=5Vx4000x103Axlh=20W4i
需要充的電能卬一卬〃=W充一%=6「一鳥(niǎo)r
W—W〃—20W?h—20W?hx30%
充滿(mǎn)需要時(shí)間(=0.5h
"g―30W-2W
故ABD不符合題意;故C符合題意。故選C。
3.(2022?河南)如圖所示,兩個(gè)相同透明容器中密封著等量的空氣。用該裝置探究電流產(chǎn)生
的熱量與哪些因素有關(guān)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()。
A.用u形管中液面高度差反映電流產(chǎn)生熱量多少;
B.通電后可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系;
C.通電后可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系;
D.通電一段時(shí)間后,左側(cè)u形管中液面高度差較大
【答案】AC。
【解析】A.電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但空氣吸收熱量后溫度的變化可以通
過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法,故A正確;
BC.由圖可知,左側(cè)容器中的電阻絲與右側(cè)容器中的電阻絲串聯(lián),通過(guò)的電流與通電時(shí)間相同,
兩個(gè)容器中的電阻絲阻值不同,因此裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故B錯(cuò)誤,C正確;
D.已知右側(cè)容器中的電阻絲阻值大于左側(cè)容器中電阻絲阻值,則裝置中右側(cè)容器中的電阻絲產(chǎn)
生的熱量較多,因此右側(cè)容器中的U形管液面高度差較大,故D錯(cuò)誤。故選AC。
4.(2022?湖南常德)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有
關(guān)以下說(shuō)法中不正確的是(
A.觀察溫度計(jì)的示數(shù)比較電流產(chǎn)生的熱量;
B.該實(shí)驗(yàn)裝置可以探究通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;
C.該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí).,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;
D.甲、乙兩瓶中可以裝質(zhì)量相同的不同液體
【答案】D?
【解析】A.電流做功產(chǎn)生熱量,通過(guò)熱傳遞使液體的溫度升高,溫度計(jì)的示數(shù)增大,觀察溫度
計(jì)的示數(shù)比較電流產(chǎn)生的熱量,這里體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換法,故A正確,A不符合題意;
B.該實(shí)驗(yàn)裝置兩電阻絲串聯(lián),電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,產(chǎn)熱不同,可以探究通電
時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故B正確,B不符合題意;
C.通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,改變電路中的電阻,從而改變電路中的電流,觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化,
比較電流產(chǎn)生的熱量,所以該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,
故C正確,C不符合題意;
D.質(zhì)量相同的不同液體,比熱容不同,吸熱能力不同,吸收相同的熱量溫度變化不同,無(wú)法通
過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)的變化比較產(chǎn)熱的多少,故D不正確,D符合題意。故選I)。
5.(2022?河北)圖所示電路中,電源電壓不變,小燈泡L上標(biāo)有“12V12W”字樣,滑動(dòng)
變阻器總的最大阻值為20Q,a、b為電流表、電壓表其中之一,且不相同。只閉合開(kāi)關(guān)滑片P
置于左端,電流表示數(shù)為1A:再閉合開(kāi)關(guān)與、S3,移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)始終為1A。已知燈泡電
阻隨溫度升高而增大。下列說(shuō)法正確的是(
-0~?-
LpF
R
s°
__|i__
A.a為電壓表;
B.電源電壓為12V;
C.只閉臺(tái)開(kāi)關(guān)S“若電流表示數(shù)為0.5A,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12Q;
D.將a與而互換,開(kāi)關(guān)均閉臺(tái),移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器功率的最小值為7.2W
【答案】ABD.
【解析】A.只閉合開(kāi)關(guān)S”滑片P置于左端,電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路:開(kāi)關(guān)都閉合,移動(dòng)滑
片P,電流表示數(shù)始終為1A,說(shuō)明b為電流表,把滑動(dòng)變阻器短路了,導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器失去調(diào)節(jié)作
用,則a為電壓表,故A正確;
P貨12W
B.燈泡額定電流為/額=f=-7=lA
U額"V
只閉合開(kāi)關(guān)S|,滑片P置于左端,則電路中只接燈泡,而電流表示數(shù)為1A,則燈泡電壓為電源
電壓,即12V,故B正確;
C.只閉合開(kāi)關(guān)S”若電流表示數(shù)為0.5A,則燈泡溫度不為額定電流時(shí)的溫度,電阻也不為額
定電流時(shí)的電阻,為未知。則無(wú)法計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故C錯(cuò)誤;
D.將a與吊互換,開(kāi)關(guān)均閉臺(tái),則電路為滑動(dòng)變阻器和燈泡并聯(lián),互不影響,根據(jù)公式/=—
R
可知,移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),功率最小。為
U1_(12V)2
^min=7.2W
~R~20Q
故D正確。故選ABD。
6.(2022?四川涼山)如圖所示,電源電壓保持6V不變,電流表量程為0-0.6A,電壓表量程
為0-3V,定值電阻用的規(guī)格為“10。1A",滑動(dòng)變阻器用的規(guī)格為“50C1A”。閉合開(kāi)關(guān),在保
證電路安全的前提下,滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()。
A.電流表示數(shù)最大可達(dá)到0.6A;
B.滑動(dòng)變阻器用允許接入電路的最小阻值為10C;
C.電阻R、消耗的電功率最大可達(dá)到L8W;
D.滑動(dòng)變阻器滑片滑到最右端時(shí)電壓表的示數(shù)為2V
【答案】Bo
【解析】A.根據(jù)電壓表的量程可知,電壓表的最大示數(shù)為3V,定值電阻帛的阻值為10Q,故
電流表的示數(shù)為(ax=上U=F3V=0-3A
2R10。
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)串聯(lián)分壓,電阻越大,分擔(dān)的電壓越大,電壓表的最大示數(shù)為3V,而電源電壓為6V,
那么滑動(dòng)變阻器兩端電壓最小為3V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器與定值電阻分得的電壓相同,故電阻相同,故
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值為10Q,故B正確:
C.電阻用消耗的電功率最大可達(dá)到P=U&=3VXO.3A=0.9W
故C錯(cuò)誤;
,U6V…
D.滑動(dòng)變阻器滑片滑到最右端時(shí),電路中的電流為/=6一=赤"萬(wàn)=01人
ArtlU'd+DU',
電壓表的示數(shù)為=0.1Axl0Q=lV
故D錯(cuò)誤。故選B。
7.(2022?四川眉山)如圖所示,電源電壓保持不變,電流表量程為0~0.6A,定值電阻石=5。,
燈泡L標(biāo)有“4V0.4A”字樣。當(dāng)開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)吊和S,閉合時(shí),燈泡L恰好正常發(fā)光;當(dāng)開(kāi)關(guān)&斷開(kāi)
Si和Sa閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.3A。不考慮溫度對(duì)所有儀器電阻的景響。下列說(shuō)法中正確的是()。
A.電源電壓是4V;
B.尼的阻值是10Q;
C.燈泡L的電阻值是尼的2倍;
D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)S和S3閉合時(shí),電阻用消耗的電功率是L35W'
【答案】Do
【解析】A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)Si和S,閉合時(shí),燈泡L與用串聯(lián),燈泡L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電路
電流等于燈泡額定電流0.4A,電源電壓U=5+UL=+〃L=04AX5C+4V=6V
故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)Si和S3閉合時(shí),定值電阻凡與定值電阻用串聯(lián),電流表示數(shù)為0.3A,尼的阻
值兄=?—K=-^—5Q=15C
-1''0.3A
故B錯(cuò)誤;
U4V
C.燈泡電阻用=)上=-----=10。
10.4A
不等于此的2倍,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S:斷開(kāi)Si和S-閉合B寸,電阻尼消耗的電功率鳥(niǎo)="鳥(niǎo)=(O.3A)2X15Q=1.35W
故D正確。故選D。
8.(2022?貴州黔東南)如圖所示,電源電壓為4.5V保持不變,電壓表的量程為0~3V,電
流表的量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格是“25Q1A”,燈泡L上標(biāo)有“2.5V1.25W”的字
樣。若閉合開(kāi)關(guān)S,在保證電路安全的情況下,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響,則下列說(shuō)法正確的是
()?
A.小燈泡的電阻為2Q;
B.電流表的示數(shù)變化范圍是0.15?0.5A;
C.滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍是5?25。;
D.電路消耗的最大總功率為2.7W
【答案】Bo
【解析】如圖所示電路,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡的電壓,電流表測(cè)量串聯(lián)電
路中的電流;
TJ2(25V?
A.燈泡標(biāo)有“2.5VL25W”字樣,則燈泡的電阻為=—=「~2=5。
41.25W
故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值最大時(shí),電路中電流最小,此時(shí)電路中的最大電阻為
R最大=R滑大+9=25Q+5。=30Q
在保證電路安全的情況下,燈泡兩端的電壓不能超過(guò)額定電壓,此時(shí)電路中的電流最大,最大
p125W
電流為/L=±=2£—=0-5A
LU2.5V
電流表的示數(shù)變化范圍是0.15?0.5A,故B正確;
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值最大時(shí),電路中電流最小,滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的最大阻值為25Q;
U-U45V-25V
電路中電流最大時(shí),滑動(dòng)變阻器的最小值R最小=.L=-rr—=4。
11U.D2*.
滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍是4~25Q,故C錯(cuò)誤。
D.電源電壓不變,電路中電流最大時(shí),電路消耗的總功率最大,最大功率為
Pk=UIL=4.5Vx0.5A=2.25W
故D錯(cuò)誤。故選B。
9.(2022?湖南邵陽(yáng))小燈泡L和定值電阻A接在如圖甲所示的電路中,其兩者的關(guān)系圖
象如圖乙所示,下列說(shuō)法中正確的是()。
02468
乙
A.圖乙中曲線[表示電阻"的人〃關(guān)系圖象;
B.當(dāng)電源電壓為4V時(shí),電流表示數(shù)為0.5A;
C.當(dāng)電源電壓為4V時(shí),小燈泡L的實(shí)際功率為1.6W;
D.如果將小燈泡L和電阻E串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端,電路消耗的總功率為2W
【答案】D.
【解析】A.通過(guò)定值電阻彳的電流/與電壓〃成正比,故應(yīng)為圖乙中曲線8表示,故A錯(cuò)誤;
B.如圖所示,燈泡與電阻"并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,當(dāng)電源電壓為4V時(shí),燈泡與電阻〃兩
端電壓都為4V,由圖乙可知,燈泡電流為0.3A,電阻力電流為0.1A,電流表示數(shù)為
/=/,+72=O3A+O.1A=0.4A
故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)電源電壓為4V時(shí),燈泡電流為0.3A,小燈泡L的實(shí)際功率為P=UI、=4VxO.3A=1.2W
故C錯(cuò)誤;
D.如果將小燈泡L和電阻〃串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端,燈泡與電阻斤電流相同,且兩端
電壓之和為10V,從圖乙可查得電流為0.2A時(shí),燈泡兩端電壓為2V,電阻"兩端電壓為8V,電路
消耗的總功率為
Q=U7'=lOVxO.2A=2W
故D正確。故選D。
10.(2022?江蘇蘇州)圖甲所示的電路中,電源電壓不變,尼為定值電阻,分為滑動(dòng)變阻器。
閉合開(kāi)關(guān),滑片P移動(dòng)過(guò)程中,電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器阻值變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正
確的是()
IS
Li一
—?—
ri-4—
RRo
甲乙
A.電源電壓為5VB.4的最大阻值為20Q
C.廬10Q時(shí),其功率最大D.廬15。時(shí),電路消耗的功率為1.8W
【答案】D?
【解析】A.由圖甲可知,滑動(dòng)變阻器〃和定值電阻尼串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓;由圖乙可
知,當(dāng)變阻器阻值為5Q時(shí),其兩端電壓為3V;當(dāng)變阻器兩端電壓為10Q時(shí),其兩端電壓為4V,由
3V
串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律和電源電壓不變可得。=3丫+=*%……①
4V
U=4V+xR0②
10Q
由①②解得代6V,%=5Q
故A錯(cuò)誤;
B.由圖乙可知,〃的最大阻值應(yīng)大于20Q,故B錯(cuò)誤;
p/U[-U
c."的功率R[4+R)'(與一對(duì)+然陽(yáng)(&-R)2AD
+4/v
由上式可知,當(dāng)竹瓜=5Q
時(shí),滑動(dòng)變阻器有最大電功率。故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)后15Q時(shí),電路消耗的功率為尸=上一=(6V)=1.8W
R+&15Q+5Q
故D正確。故選D。
11.(2022?湖北武漢)如圖所示為導(dǎo)體甲的電流隨電壓變化的圖像,定值電阻乙的阻值為5Q。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是().
A.甲與乙串聯(lián)在電源電壓為2V的電路中,電路中的電流是0.20A;
B.甲與乙串聯(lián)在電源電壓為IV的電路中,甲的功率是0.2W;
C.甲與乙并聯(lián)在電源電壓為2V的電路中,干路中的電流是0.65A;
D.甲與乙并聯(lián)在電源電壓為IV的電路中,電路的功率是0.4W
【答案】B?
【解析】A.若甲與乙串聯(lián)在電源電壓為2V的電路中,電路中的電流是0.20A,則總電阻為
而乙電阻的阻值為5。,則甲電阻的阻值為%,=R總廠&=10Q-5O=5。
根據(jù)通過(guò)的電流為0.2A,則此時(shí)甲電阻兩端的電壓為IV,此時(shí)計(jì)算出甲電阻也是5Q,故A正
確,A不符合題意;
B.甲與乙串聯(lián)在電嫄電壓為IV的電路中,則甲的電壓小于IV,甲的電流也小于0.2A,故甲的
功率小于0.2W,故B錯(cuò)誤,B符合題意;
,U、2V…
C.甲與乙并聯(lián)在電源電壓為2V的電路中,則通過(guò)乙電阻的電流為/乙=十=七=04人
K乙5
通過(guò)圖像可知,此時(shí)通過(guò)甲的電流為0.25A,則干路中的電流是
/總=/甲+/(=0.25A+0.4A=0.65A
故C正確,C不符合題意;
uIV
D.若甲與乙并聯(lián)在電源電壓為IV的電路中,通過(guò)乙電阻的電流為/乙=£=或=0?2人
K乙
通過(guò)圖像可知,當(dāng)電壓為IV時(shí),通過(guò)甲的電流為0.2A,則干路中的電流是
/總'=,甲'+/乙'=0.2A+0.2A=0.4A
電路的功率是P=UJ]=IVxO.4A=0.4W
故D正確,I)不符合題意。故選B。
12.(2022?湖北武漢)如圖所示的電路中,電源電壓。保持不變。
①只閉合開(kāi)關(guān)S和S3,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí),電壓表1的示數(shù)為
②只閉合開(kāi)關(guān)S和S”電壓表匕和%的示數(shù)分別為〃和火電流表的示數(shù)為7,;
③只閉合開(kāi)關(guān)S、Si和S3,將滑片移動(dòng)到最左端時(shí),電流表的示數(shù)為心,此時(shí)電路的功率為人
保持滑片位置不變,再閉合開(kāi)關(guān)電流表的示數(shù)變化了0.2A。此時(shí)電路的功率為辦
已知Zi:72=1:9,?:
A.廬6VD.R:8=7:9
【答案】Bo
【解析】只閉合開(kāi)關(guān)S和$3時(shí),用與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻
U_IV
R=P=5C
~T~0.2A
電源電壓。=/x(K+R)=().2Ax(R]+5Q)①
只閉合開(kāi)關(guān)S和S2,R\、R、用串聯(lián),電壓表Vi測(cè)量用兩端電壓,V?測(cè)量必和用的電壓,則
U\=I\R\
。2="(6+叫)
因?yàn)镸:心=1:2,則2%=4+&……②
U
'一飛+凡+&…,
,UU
只閉合開(kāi)關(guān)S、Si和8,將滑片移動(dòng)到最左端時(shí),片與尼并聯(lián)則A=—+—……④
U(UU-c
因?yàn)槿?9則屬+與+屋(而+菽尸:9
&R?1
化同可行(4+凡+&)*(.+&)9……”
聯(lián)立①⑤可得凡=24,&=36
3
則鳥(niǎo)=5鳥(niǎo)
保持滑片位置不變,再閉合開(kāi)關(guān)Sz,R、、吊、尼并聯(lián)則通過(guò)尼電流為0.2A,則
3
U=0.2Ax&=0.2Ax-R.……⑥
2
由①⑥聯(lián)立可得U=3V;K=10Q
則
13
&=QRI=5Q;
/_U_3V_01A
1飛+&+&10Q+5Q+15Q
2=j=W9A
2
/?,R210Q5c
Pt:P2=UIt:UI2=ItiI2=0.1A:0.9A=l:9
故選B。
13.(2022?四川達(dá)州)如圖所示為電烤爐簡(jiǎn)化電路圖,小張查看說(shuō)明書(shū)后得知:R、尼均為
電熱絲,A=44Q,%=66Q。當(dāng)開(kāi)關(guān),閉合,S?處于不同狀態(tài)時(shí)、電烤爐處于不同擋位,忽略溫度對(duì)
電熱絲電阻的影響。下列說(shuō)法正確的是()。
A.閉合Si、S?時(shí),電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài);
B.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),用兩端的電壓之比為5:2;
C.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),電路在相同時(shí)間內(nèi)所消耗的電能之比為3:2;
D.電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),石、尼所消耗的電功率之比為3:2
【答案】B。
【解析】A.由電路圖可知,當(dāng)寶閉合、&斷開(kāi)時(shí),電路為用、見(jiàn)的串聯(lián)電路,電路的總電阻為
兩電阻阻值之和。當(dāng)$、S?都閉合時(shí),此時(shí)是被短路,電路為只有用的簡(jiǎn)單電路,電路的電阻為用
的阻值。由P=——可知,當(dāng)$1閉合、Sz斷開(kāi)時(shí),電路處于低溫檔;當(dāng)$、$2都閉合時(shí),電路處于
R
高溫檔。故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)處于高溫檔時(shí),用兩端的電壓等于電源電壓;當(dāng)處于低溫檔時(shí),電路中的電流為
U_U220V
/?.,R[+R244Q+66Q
此時(shí)用兩端的電壓為?=/i?=2AX44Q=88V
U高220V5
電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),用兩端的電壓之比為才="7=T
(7.ooV2
故B正確;
U2
C.電烤爐處于高溫?fù)鯐r(shí),電路所消耗的電能為嚓=展/=《-/
電烤爐處于低溫?fù)鯐r(shí),電路所消耗的電能為嗎氐=^r=--
/?1+R-,
電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),電路在相同時(shí)間內(nèi)所消耗的電能之比為
*
%_R_4+/g2_44C+66c_5
W^~U2~/?,-44Q-~2
RI+R2
故C錯(cuò)誤;
D.電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),由片和串聯(lián)電路電流處處都相等可知,R、是所消耗的電功
二=必=44Q2
率之比為
2
P,IR266Q3
故D錯(cuò)誤。故選B。
14.(2022?湖南岳陽(yáng))如圖,電源電壓不變,定值電阻A=20Q,小燈泡L標(biāo)有“8V4W”字
樣(燈絲電阻不變),電流表量程為0-3A。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器用的滑片P從。端滑動(dòng)到某
一位置時(shí),變阻器連入電路中的阻值減小了16Q,電流表示數(shù)增大了0.2A,此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)
光。在保證電路安全的情況下,都正確且無(wú)漏選的一組是(),
①電源電壓為12V
②用的最大阻值為24Q
③開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),尼的最大功率為28.8W
④在電流表有示數(shù)的情況下,電路消耗的總功率最小值為3.6W
A.①②B.①②④C.@@④D.①②③④
【答案】D。
,44WCj
【解析】①②由于小燈泡L標(biāo)有“8V4W”字樣,所以小燈泡的額定電流為/額=7^=k=0-5A
U額XV
U試8V
小燈泡的電阻為^.=-^=T--=16。
/額0.5A
當(dāng)滑片P從6端滑動(dòng)到某一位置時(shí),電流表電流表示數(shù)增大了0.2A,此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光,
所以滑片P在6端時(shí),電路中的電流為4=/額―△/=0.5A-0.2A=O.3A
當(dāng)滑片P在6端時(shí),電源電壓為小心(而+他,)=0.3AX(16。+危,)①
當(dāng)滑片P在某一位置時(shí),電源電壓為廬/領(lǐng)(凡+用')=0.5AX(16Q+&-16Q)②
由于電源電壓不變,由①②式得&=24Q,£上12V
故①②正確:
③開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),用、尺并聯(lián),小燈泡L被短路,電流表測(cè)干路電流。通過(guò)A的電流為
幺空=0.6A
段20。
由于電流表量程為0~3A,所以當(dāng)電流表滿(mǎn)偏時(shí),通過(guò)滑動(dòng)變阻器用的電流最大,為
人大=/-/i=3A-0.6A=2.4A
所以滑動(dòng)變阻器用的最大功率為片必大=12VX24A=28.8W
故③正確;
④當(dāng)S閉合,Si、室斷開(kāi)且滑動(dòng)變阻器的滑片P位于6端時(shí),電路中的電阻最大,電流最小,由
①②分析可知,最小電流為A=0.3A,所以在電流表有示數(shù)的情況下,電路消耗的總功率最小值為
「小=〃A=12VX0.3A=3.6W
故④正確。
總上,①②③④都正確,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D
15.(2022?四川達(dá)州)如圖所示,電源電壓恒為6V,吊=10Q,一=15。,用的規(guī)格為“30Q1A”,
電壓表V,的量程為0~3V,V2的量程為0~15V,電流表A的量程為0~0.6A,下列說(shuō)法正確的是()。
A.只閉合Si時(shí),向左移動(dòng)滑片,A示數(shù)變大,V2示數(shù)變大;
B.只閉合與時(shí),向左移動(dòng)滑片,V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值與A示數(shù)變化量的比值不變;
C.只閉合與時(shí),向右移動(dòng)滑片,用兩端的電壓變化量的絕對(duì)值與用兩端的電壓變化量相等;
D.閉合Si、S2時(shí),移動(dòng)滑片,在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率為3.6W
【答案】B。
【解析】A.只閉合a時(shí),電阻片、尼、后串聯(lián),電壓表明測(cè)用兩端電壓,電壓表%測(cè)尼與尼
兩端電壓,電流表測(cè)電流,向左移動(dòng)滑片,用接入阻值減小,根據(jù)串聯(lián)分壓,電壓表1示數(shù)減小,
則電壓表片示數(shù)增大,電流表A示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
B.只閉合8時(shí),向左移動(dòng)滑片,電壓表V,測(cè)石兩端電壓,電壓表L測(cè)尼與此兩端電壓,根據(jù)
串聯(lián)分壓,電壓表上示數(shù)變化量的絕對(duì)值與電壓表片示數(shù)的變化量相等,電壓表5示數(shù)變化量的絕
對(duì)值與A示數(shù)變化量的比值為也見(jiàn)=94=6
A/A/
A不變,故B正確;
C.只閉合Si時(shí),向右移動(dòng)滑片,片接入阻值增大,電流減小,根據(jù)串聯(lián)分壓,發(fā)兩端電壓增大,
尼兩端電壓減小,用兩端電壓減小,且它們兩端電壓之和為電源電壓,則A。3=小。2|+,。||
則八。3>|八02|
故C錯(cuò)誤;
D.閉合Si、&時(shí),尼被短路,R\、用串聯(lián)接入電路,電壓表明測(cè)用兩端電壓,電壓表”測(cè)癥
兩端電壓,電流表測(cè)電流,移動(dòng)滑片,在保證電路安全的情況下,當(dāng)電壓表%為3V時(shí),電路消耗最
U3V
大功率,電流為/=k=而^=03人
尼阻值為居=4=歸4=處二型=1。。
3II0.3A
電路消耗的最大功率為P=0大=6VxO.3A=L8W
故D錯(cuò)誤。故選B。
16.(2022?四川成都)如圖所示電路,電源電壓〃恒定不變,電流表4量程為0~3A,A2量程
為S0.6A,電壓表V量程為13V或0~15V,閉合S,斷開(kāi)&、S2,滑片P移到最左端,A】表的示數(shù)
為0.35A,川和此消耗的電功率之比A:八=3:1;滑片P向右移到某一位置的過(guò)程中,Ai表的示數(shù)
變化了0.3A,V表的示數(shù)變化了3V,三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),在確保電路安全的前提下,尼允許接入的
最小阻值為是小,電路消耗的最大電功率為P火。下列結(jié)論正確的是()。
1
《~I---&
A.兆=10QB.電壓表選用的量程為0~3V
C.兆小=40QD.0大=28N
【答案】AD.
【解析】A.由電路圖可知,閉合S,斷開(kāi)與、S2,此時(shí)定值電阻“、尼與滑動(dòng)變阻器尼串聯(lián),
電流表4測(cè)電路中電流,電壓表V測(cè)用兩端電壓,滑片P移到最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的
阻值為0,此時(shí)人表的示數(shù)為0.35A,故由歐姆定律可得/=}一『=O.35A①
片+《
此時(shí)用和用消耗的電功率之比為P、:A=3:1
因用和尼串聯(lián),故流過(guò)川和用的電流相等,則由六/斤可得,后和用消耗的電功率之比等于電
阻之比,即R:PFR\:兄=3:1②
滑片P向右移到某一位置的過(guò)程中,Ai表的示數(shù)變化/A7=0.3A,V表的示數(shù)變化了AG3V,由
歐姆定律可得,△〃和A/的比值為電阻尼的阻值,故可得居="=—^=10。
3A/0.3A
將用=10Q代入②中,解得川=30Q,再將用和用的值代入①中解得,電源電壓為右14V,故A
正確;
B.當(dāng)滑片P移到最左端時(shí),此時(shí)用和凡串聯(lián),用接入電路中的阻值為0,此時(shí)電路中總電阻為
人=兄+尼=30Q+10Q=40Q
由歐姆定律可得,電路中電流為/=^-=RX=035A
K總4UC
故此時(shí)用兩端電壓為〃戶(hù)〃6=0.35AX10Q=3.5V
可知此時(shí)尼兩端電壓大于3V,故電壓表V選用的量程為0'15V,故B錯(cuò)誤;
C.三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),由電路圖可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器是與定值電阻尼并聯(lián),電流表凡測(cè)流
過(guò)滑動(dòng)變阻器支路的電流,電流表A,測(cè)干路電流,電壓表V測(cè)電源電壓,因電流表A?的最大量程為
U14V
A-0.6A,故由歐姆定律可得,此時(shí)滑動(dòng)變阻器尼允許接入的最小電阻為每小=-^=7^?23-3^
12U.oA
故c錯(cuò)誤;
D.由C中可得,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兄支路的最大電流為A=0.6A,由歐姆定律可得,定值電阻尼
,U14V…
支路的電流為A=j-=;^x=L4A
1OS2
故可得干路電流的最大值為/大=4+4=0.6A+1.4A=2A
故由片0可得,電路消耗的最大電功率為P火=0人=14VX2A=28W
故D正確。故選AD。
17.(2022?湖北隨州)隨州尚市鎮(zhèn)所產(chǎn)油桃小有名氣,受到很多網(wǎng)友的青睞,為維護(hù)品牌形象,
需要把大油桃挑選出來(lái)出售給網(wǎng)友。為此小剛同學(xué)設(shè)計(jì)了一種油桃自動(dòng)篩選器,其原理如圖甲,放
在水平輕質(zhì)傳送帶上的油桃,經(jīng)過(guò)裝有壓敏電阻〃的檢測(cè)區(qū)時(shí),使〃的阻值發(fā)生變化,其阻值隨壓
力尸變化的關(guān)系如圖乙所示。電源電壓不變,后為定值電阻,當(dāng)電路中電壓表示數(shù)小于4(%為設(shè)
定值)時(shí),機(jī)械裝置啟動(dòng),將質(zhì)量小的油桃推出傳送帶,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選功能。下列說(shuō)法中正確的是
A.當(dāng)油桃隨傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)-,油桃受到向右的摩擦力;
B.當(dāng)檢測(cè)區(qū)沒(méi)有油桃時(shí),電路中的電流最大;
C.檢測(cè)區(qū)油桃質(zhì)量越大,電路中的總功率越大;
D.檢測(cè)區(qū)油桃質(zhì)量越小,電壓表的示數(shù)越大
【答案】C?
【解析】A.因?yàn)橛吞译S傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng),所以油桃與傳送帶之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)、
也沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),則油桃在水平方向上不受摩擦力的作用,故A錯(cuò)誤;
B.由電路圖可知,壓敏電阻與電阻尼串聯(lián),電壓表測(cè)量定值電阻而兩端的電壓,當(dāng)檢測(cè)區(qū)沒(méi)
有油桃時(shí),壓敏電阻夕受到的壓力為零,由圖乙可知,此時(shí)壓敏電阻的阻值最大,由串聯(lián)電路的電
阻規(guī)律可知,電路中的電阻最大,電源電壓不變,由歐姆定律/=°■可知,此時(shí)電路中的電流最小,
R
故B錯(cuò)誤;
C.檢測(cè)區(qū)油桃質(zhì)量越大,壓敏電阻斤受到的壓力越大,由圖乙可知,壓敏電阻火受到的壓力越
大,壓敏電阻??的阻值越小,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電路中的總電阻越小,電源電壓不變,
U2
由P=U/=J可知,電路中的總功率越大,故C正確;
R
D.檢測(cè)區(qū)油桃質(zhì)量越小,壓敏電阻〃受到的壓力越小,由圖乙可知,壓敏電阻?受到的壓力越
小,壓敏電阻力的阻值越大,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電路中的總電阻越大,電源電壓不變,
由歐姆定律可知,電路中的電流越小,由。=編可知,定值電阻吊兩端的電壓越小,即電
壓表的示數(shù)越小,故D錯(cuò)誤。故選C。
18.(2022?四川達(dá)州)如圖所示,電源電壓恒為3V,燈泡L標(biāo)有“3V0.75W",L/標(biāo)有“4V1W”
的字樣,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響,閉合開(kāi)關(guān)S,、出時(shí),下列說(shuō)法正確的是()。
A.L?不能正常發(fā)光,但要比L亮一些;
B.電壓表不能測(cè)量電源電壓:
C.電流表示數(shù)等于兩燈電流大小之和;
D.若電流表無(wú)示數(shù),但Lz發(fā)光且電壓表有示數(shù),則可能L開(kāi)路
【答案】D。
【解析】BC.由圖知道,燈泡L與L并聯(lián),電流表在L所在的支路上,測(cè)量通過(guò)燈泡L的電流,
電壓表并聯(lián)在L兩端,測(cè)量的是電源電壓,故BC錯(cuò)誤;
A.因?yàn)闊襞軱標(biāo)有“3V0.75W”,盤(pán)標(biāo)有“4V1W”的字樣,所以,兩的電阻是
t/?2(4V)2
R=^^2=\_Z-=16Q
-421W
由于電源電壓恒為3V,燈泡L與L?并聯(lián),且L與L的額定電壓分別是3V和4V,所以,L不能
2
正常發(fā)光,兩燈的功率分別是"RU=K=0.75W
U2(3V)-
P,=—=-<-?0.56W
2R,16c
由于6>鳥(niǎo),所以,L|更亮一些,故A錯(cuò)誤;
D.若電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明L所在的支路斷路,L發(fā)光且電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源連接
部分沒(méi)有故障,即可能是是九開(kāi)路,故D正確。故選I)。
二、填空題
19.(2022?青海)如圖所示,是某款儲(chǔ)水式“暖手寶”,銘牌上標(biāo)有“220V440W”的字樣。接
入家庭電路正常工作時(shí)的電流為A,此時(shí)它將能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,通過(guò)
(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式使手變暖。
【答案】①2;②電;③熱傳遞。
p440W
(解析】m接入家庭電路正常工作時(shí)的電流為/=—=------=2A
U220V
[2][3]暖手寶工作時(shí),消耗電能,產(chǎn)生內(nèi)能,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,手吸收熱量,手會(huì)變暖,這
是通過(guò)熱傳遞的方式增加手的內(nèi)能。
20.(2022?江蘇蘇州)某型號(hào)的電水壺有加熱和保溫兩個(gè)擋位,其電路如圖所示。當(dāng)S閉合,
Si斷開(kāi)時(shí),電水壺處于擋,加熱和保溫的功率分別為1200北和44W。用它把質(zhì)量為1kg、
初溫為20℃的水加熱到100℃,用時(shí)400s,則水吸收的熱量是J,此過(guò)程中電水壺的效
率〃=%o[c*=4.2X103J/(kg?℃)]
220V
【答案】①保溫;②3.36X10$;③70。
〃2
【解析】[1]當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,$,斷開(kāi)時(shí),用和用串聯(lián),電路的總電阻最大,由尸=——可知電路
R
的總功率最小,處于保溫?fù)?;?dāng)開(kāi)關(guān)$、Si均閉合時(shí),足被短路,電路中只有農(nóng)工作,電路的總電阻
最小,由一=」可知電路的總功率最大,處于加熱擋。
R
[2]水吸收的熱量。吸=c水疝(Lt0)=4.2X103J/(kg?℃)XlkgX(100℃-20D=3.36X10sJ
[3]此過(guò)程中電水壺消耗的電能//fc?rl200WX400s=4.8X10J
此過(guò)程中電水壺的效率7=—,J=70%o
W4.8X105J
21.(2022?湖南岳陽(yáng))PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,具有發(fā)熱、控溫雙重功能,應(yīng)用十
分廣泛。它有一個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度,低于這個(gè)溫度時(shí),其阻值隨溫度的升高而減??;高于這個(gè)
溫度時(shí),其阻值隨溫度的升高而增大。我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫做“居里點(diǎn)溫度”。如圖甲的3D打
印筆,其內(nèi)部電路如圖乙所示,R、兄是兩個(gè)相同的PTC發(fā)熱電阻,單個(gè)PTC的阻值與溫度的關(guān)系如
圖丙所示:
乙丙
(1)打印筆工作時(shí)有快、慢兩擋,圖乙中當(dāng)S、Si都閉合時(shí),處于——擋;
(2)由圖丙可知,該P(yáng)TC材料的“居里點(diǎn)溫度”是______℃?
【答案】①快;②120。
(解析】(1)[1]由圖乙知,只閉合S時(shí),電路中只有R工作,此時(shí)電路中的電阻較大,據(jù)P
~R
知,電路的功率較小,處于慢擋;s、都閉合時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián)在電路中,電路中的總電阻較小,
據(jù)戶(hù)=一知,電路的功率較大,處于快擋。
R
(2)[2]由圖丙知,低于120℃時(shí),發(fā)熱電阻
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