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文檔簡介
專題08電能一、單選題1.關于“12V4W”的小燈泡L1和“9V3W”的小燈泡L2,下列說法正確的是(
)A.
L1和L2正常工作時的電阻一樣大
B.
L1和L2串聯(lián)在一起使用時,兩燈消耗的功率一樣多
C.
L1和L2并聯(lián)在一起使用時,兩燈消耗的功率一樣多
D.
L2串聯(lián)一個9Ω的電阻接在12V電路中,也能正常發(fā)光2.如圖所示電路圖,燈泡標有“12V6W”,滑動變阻器R1標有“100Ω
1A”,電壓表量程為0-15V,電流表量程為0-0.6A,只閉合開關S1、S2,滑動變阻器連入電路阻值為16Ω時,燈正常發(fā)光;只閉合S1、S3,A示數(shù)為0.2A,忽略溫度對燈絲電阻的影響,下列說法不正確的是(
)A.
電源電壓為20V
B.
R2的電阻為76Ω
C.
只閉合S1、S2時,燈泡的最小功率約為1.04W
D.
只閉合S1、S2時,為了保護元件的安全,滑動變阻器連入電路的阻值范圍是0-72Ω3.標有“6V1.8W”和“6V1.2W”的燈泡共5只,全部接到12伏的電源中,若電路中沒有其他元件,但它們都能正常發(fā)光,那么,電源的輸出功率為(
)A.
6.6瓦
B.
7.2瓦
C.
7.8瓦
D.
8.4瓦4.一個用半導體材料制成的電阻D,其電流I隨它兩端電壓U的關系如圖(a)所示,如果它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端,三個用電器消耗的電功率均為P?,F(xiàn)將它們連接為如圖(b)所示的電路,再接在該電源的兩端,設電阻D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2,下列判斷中錯誤的是(
)A.
P1>P2
B.
P1>4PD
C.
PD<P2
D.
P1<4P25.小明家的甲、乙兩只普通照明燈泡和電冰箱銘牌的如下圖表,下列說法正確的是(
)耗電量0.72kW·h/24h額定電壓220V冷凍量4kg輸入功率120W制冷劑R600a氣候類型NSTA.
甲燈的功率一定小于乙燈的功率
B.
兩燈均正常發(fā)光時,乙燈消耗的電能較多
C.
只有冰箱工作的情況下,冰箱從啟動到停止工作用了6min,按此推算一天冰箱啟動60次
D.
只有冰箱工作的6min,電能表轉盤轉了18圈,則每消耗1度電,電能表轉盤轉1200圈
6.如圖所示,A、B為兩盞白熾燈,A燈的規(guī)格是“110V25W”,B燈的規(guī)格是“110V100W”,R是一個未知電阻。若把它們接到電壓為220V的電路上,下面四種接法中,可能讓兩盞燈都正常發(fā)光的電路是(
)A.
B.
C.
D.
7.如甲圖所示的電路中,電源電壓為16V恒定不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,閉合開關S后,在滑片P滑動的過程中。電壓表與電流表示數(shù)的變化關系如圖乙所示,根據(jù)圖象信息可知,下列判斷不正確的是(
)。A.
R0的阻值是10Ω
B.
R0的最小功率是3.2W
C.
電路的最大總功率是25.6W
D.
滑動變阻器的最大阻值是70Ω8.如圖電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片移到滑動變陽器的b端時,電壓表的示數(shù)為8伏,10秒內定值電阻R1做功為20然;當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為6伏。下列結果正確的是(
)A.
電源電壓為14伏
B.
滑動變陽器R的最大阻值為8歐
C.
滑片在b端,電流表示數(shù)為0.75安
D.
電路先后兩次消耗的總電功率之比為2:39.如圖甲所示,電源電壓U0保持不變,滑動變阻器的電阻與其接入電路的長度成正比;開關閉合前,滑動變阻器的滑片P在最右端,閉合開關后,滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有示數(shù),這是由于變阻器出現(xiàn)了一定的故障。電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I與距離x的關系圖像如圖乙、圖丙所示,下列分析正確的是(
)A.
x在0~6厘米內,滑動變阻器出現(xiàn)的故障是變阻器上的電阻絲發(fā)生了短路
B.
U0為15伏,定值電阻R1為4歐
C.
該滑動變阻器在不出現(xiàn)故障的情況下,則最大電阻應為30歐
D.
若電壓表示數(shù)U=6伏,則x=24厘米,R1消耗的電功率為4.5瓦10.如圖,D為電子元件,能起穩(wěn)壓作用,即在一定條件下可保持其兩端的電壓UD不變,R為定值電阻,E為電壓可調的電源,當D起穩(wěn)壓作用時,下列描述電路中的電流I、R消耗的電功率P隨電源電壓U總變化關系的圖線中,可能正確的是(
)A.
B.
C.
D.
11.如圖所示,電源電壓保持6V不變,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A”,滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω
1A”。閉合開關,為了保證電路安全,在變阻器滑片移動過程中,下列說法正確的是(
)A.
變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω~20Ω
B.
電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A~0.5A
C.
電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W~0.9W
D.
電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W~3W12.圖為學生做電學實驗的電路圖,電源電壓不變,閉合開關后,下列說法正確的是(
)A.
向左移動變阻器的滑片P,A表示數(shù)變大,V2表示數(shù)變大
B.
向左移動變阻器的滑片P,電阻R消耗的電功率一定變小
C.
向右移動變阻器的滑片P到最右端時,電路電功率達到最大
D.
向右移動變阻器的滑片P,V1表和A表的示數(shù)之比始終不變13.如圖所示電路,設電源電壓不變,燈絲電阻不變。閉合開關,在變阻器滑片移動過程中,電流表的最小示數(shù)是0.2A,電壓表的最大示數(shù)是4V,燈L的最大電功率與最小電功率之比為9:4。則(
)A.
電源電壓是6V
B.
燈的電阻值是20歐
C.
電源電壓是4V
D.
電路消耗的最大功率是3.6W14.如圖所示,電源電壓為12V且保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器(a、b為其兩端點)。閉合開關S,當滑片P在某一端點a時,電流表示數(shù)為0.1A,R2消耗的電功率為1W;當滑片P移動至某一位置c時,電壓表示數(shù)為4V,R1消耗的電功率為3.2W。下列說法正確的是(
)A.
滑片P在a點時,R1消耗的電功率為2W
B.
滑片P在b點時,R1消耗的電功率為0.6W
C.
滑片p在c點時,R2消耗的電功率為1.6W
D.
滑片P在c點時,電路消耗的總功率為4W15.如圖所示,電源的輸出電壓恒定不變,現(xiàn)將一個燈泡L接在離電源很近的AB兩點時,燈泡L消耗的功率為25W,若將燈泡L接在離電源較遠的CD兩點時,燈泡L消耗的功率為16W。則輸電導線AC、BD上消耗的功率為(
)A.
1W
B.
2W
C.
4W
D.
9W16.在如圖所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少0.2安培時,電壓表的示數(shù)從6伏特變?yōu)?伏特,那么該定值電阻所消耗的功率的變化量為(
)A.
1.2W
B.
1.0W
C.
2.2W
D.
5.0W
17.有兩只外形相同、燈絲長度相等的燈泡L1和L2,在它們的銘牌上只能看清“220V”字樣,而看不清它們額定功率的大小.甲、乙、丙三位同學對它們進行了探究:甲同學發(fā)現(xiàn)L1的燈絲粗一些,認為L1的電阻小,所以L1的額定功率比L2??;乙同學把兩燈串聯(lián)在同一電路中,發(fā)現(xiàn)L2比L1亮,認為L2的額定功率大;丙同學把兩燈并聯(lián)在同一電路中,發(fā)現(xiàn)L1比L2亮,認為L1的額定功率大.你認為哪位同學的探究是正確的(
)A.
甲同學
B.
乙同學
C.
丙同學
D.
都不正確18.
甲、乙兩只燈泡,其I﹣U關系圖象如圖所示.現(xiàn)將甲、乙兩燈串聯(lián)在電路中,當甲燈兩端的電壓為2V時,乙燈消耗的功率是()A.
1.2W
B.
0.8W
C.
2W
D.
3W19.有兩燈如圖所示,L1,L2分別標有“15V、1A”、“10V、0.5A”的字樣,其中一燈正常發(fā)光時,它們的功率之比是()A.
4:3
B.
3:4
C.
5:3
D.
3:220.(2014·麗水)如圖所示電路,電源電壓恒為6伏。L1標有“6V
7.2W”,L2標有“6V
3.6W”,忽略溫度對燈絲電阻的影響。下列說法正確的是(
)A.
僅閉合S1、S3,L1不亮、L2亮
B.
僅閉合S2、S3,電流表讀數(shù)為0.6安
C.
僅閉合S1、S2,電路總電阻為15歐
D.
僅閉合S3,電路消耗的總功率為10.8瓦二、填空題21.如圖是直流電動機提升重物的示意圖,電源電壓為220V且保持不變,電路中的電流是4A,質量為90kg的重物在電動機帶動下以0.8m/s的速度勻速上升。不計各處摩擦,則電動機線圈的電阻是________Ω,該直流電動機工作時的機械效率是________。(計算結果保留兩位有效數(shù)字)22.電動自行車已成為大眾化的一種交通工具,廠家對電動自行車性能進行了測試,得到速度v和牽引力F隨時間t變化的關系圖象如圖所示。已知勻速行駛時,電動機輸入電壓48V,輸入電流5A。電動自行車在7~12s受到的摩擦力為________N,電流做了________焦耳的功。23.飲水機是一種常見的家用電器,其工作原理可簡化為如圖所示的電路,其中S是一個溫控開關,R1為發(fā)熱板,當飲水機處于加熱狀態(tài)時,水被迅速加熱,達到預定溫度時,開關S自動切換到另一擋,飲水機便處于保溫狀態(tài)。(1)當S接a時處于________狀態(tài)。(填“加熱”或“保溫”)(2)若R1∶R2=1∶9,飲水機加熱時消耗功率為550W,則保溫時飲水機消耗的功率為________瓦。24.如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標有“6V0.6W”的字樣,R為定值電阻,閉合S1,斷開S2,小燈泡正常發(fā)光;若再閉合S2,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.3A,則R的阻值為________Ω,此時燈泡L和電阻R消耗的功率之比是________。25.
如圖所示電路,已知R1為40Ω,在閉合開關S的情況下,斷開開關S1時電壓表的讀數(shù)是2.0V;閉合開關S1時電壓表的讀數(shù)是8.0V,通過R1的電流為
________A,通電1分鐘,R1上產生的熱量為
________J;電阻R2為
________Ω.
26.(2012·湖州)小明用自己的零用錢為媽媽買了一個內置電動機的按摩棒,如圖。(1)用A型按摩頭振動按摩時,小明媽媽說有些疼痛。除了施力小些外,還可以換上________型按摩頭。(2)閉合開關,電動機帶動按摩頭振動,指示燈發(fā)光。斷開開關,指示燈熄滅,用手按壓按摩頭,按摩棒上的指示燈又發(fā)光,這是由于________現(xiàn)象造成的。由此可判斷,在正常使用時指示燈與按摩棒電動機是________(選填“串”或“并”)聯(lián)的。(3)按摩棒的技術參數(shù)如表,請計算該按摩棒正常使用12分鐘消耗的電能。________產品技術參數(shù)品名:按摩棒
型號LY-606A頻率50Hz電壓220V額定功率25W三、實驗探究題27.小華在做“測量小燈泡電功率”的實驗中,實驗室有如下器材:電源(電壓恒為6V),小燈泡1(額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω),電流表、電壓表、開關、規(guī)格分別為“10Ω1A”的滑動變阻器R1和“50Ω0.5A”的滑動變阻器R2各一個,導線若干。(1)請用筆畫線代替導線,幫小華同學將圖甲中的電路連接完整;(2)為了順利完成實驗,小華應選用規(guī)格為________(填“R1”或“R2”)的滑動變阻器;(3)連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),原因可能是________。(4)排除故障后,移動滑動變阻器滑片P的位置,獲得多組對應的電壓值和電流值,繪制小燈泡U-I圖像如圖乙所示,小燈泡的額定功率為________W。分析乙中圖像發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是________;(5)小華打算增加一個阻值為150的定值電阻R0,只利用一只電表,通過操作圖中單刀雙擲開關(單刀雙擲開關分別接“a”、b”各一次)測量小燈泡的額定電功率,圖丙、圖丁是他設計的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是
。A.
兩種方案都能
B.
兩種方案都不能
C.
丙方案能,丁方案不能
D.
丙方案不能,丁方案能28.“220V,100W”白熾燈泡的電流I和電壓U關系的圖象如圖(a)所示。根據(jù)圖象回答。(1)若將兩只相同的這種燈泡串聯(lián),然后接在220V的恒壓電源上,則兩只燈泡實際消耗的總電功率為________W;(2)若取三只相同的這種燈泡,按如圖(b)所示電路連接,然后將A、B兩端接在220V的恒壓電源上,則這三只燈泡實際消耗的總電功率為________W。29.在“測量小燈泡的額定功率”實驗中,提供如下實驗器材:A.電源(輸出電壓恒為4.5伏)B.小燈泡(額定電壓3.5伏,電阻約為10歐)C.滑動變阻器(0-10
歐,最大電流2安)D.電壓表(量程0~3伏)E.電流表(量程0-0.6安,0-3安)(1)實驗小組初步設計電路如圖甲所示。經分析此電路無法測出小燈泡的額定功率,原因是________。(2)重新設計電路如圖乙所示,請對照此圖在丙圖中用筆畫線替代導線,完成實物圖的連接。(3)連接電路完成后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器,當小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖丁所示,則小燈泡的額定功率P額=________瓦。30.某同學在探究“小燈泡發(fā)光時的亮度與電功率關系’’的實驗中,所用電源電壓是4V,小燈泡的額定電壓是2.5V,小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。(1)請將圖甲的實驗電路連接完整。(2)實驗中,觀察到小燈泡開始發(fā)光時,電壓表的示數(shù)是0.5V。關于電壓測量點的選擇有如下三種方案,最佳方案應選用
(選填字母)。A.
1.0V、2.5V、4.0V
B.
0.5V、1.0V、1.5V
C.
2.0V、2.5V、3.0V(3)實驗時,若用數(shù)量和規(guī)格均滿足實驗要求的定值電阻代替滑動變阻器。請分析說明用定值電阻代替滑動變阻器做實驗的一點不足________。(4)該同學移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖乙所示的圖像。他想利用有關數(shù)據(jù)求出小燈泡的電阻,于是分別選取不同電壓時的電流,算出了小燈泡不同的電阻并取平均值作為小燈泡的電阻。你認為該同學求小燈泡電阻的做法是否正確?并說明理由________。31.(2016?溫州)某興趣小組利用圖甲裝置探究電流熱效應的影響因素,實驗步驟如下:①將阻值為10歐和20歐的電阻絲分別置于A、B兩個盛滿煤油的燒瓶中,按圖甲所示連接電路.②閉合開關,將滑動變阻器的滑片移至某一位置,記錄此時電流表的讀數(shù)I,通電一段時間,記錄A、B燒瓶的玻璃管內液面的變化高度分別為△h1、△h2.③斷開開關,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置.④閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,使電流表的讀數(shù)為2I,當通電時間與步驟②相同時,記錄A、B燒瓶的玻璃管內液面的變化高度分別為△h3、△h4,實驗數(shù)據(jù)如表.(1)步驟②中的電流表示數(shù)如圖乙所示,此時電流為________安.(2)本實驗通過設計串聯(lián)電路來研究電阻對電流產生熱量的影響,可以控制哪些變量相同?________.(3)小明認為:只要選擇“△h1、△h2、△h3、△h4”四個量中的某兩個量進行比較,就能說明“對電流產生熱量多少的影響,電流比電阻更大”,請比較這兩個量的大小關系:________.電流大小燒瓶玻璃管內液面的變化高度A燒瓶(RA=10歐)B燒瓶(RB=20歐)I△h1△h22I△h3△h4四、解答題32.某電熱砂鍋的簡化電路如圖甲。R1、R2為發(fā)熱電阻,S為旋轉型開關,a、b、c、d為觸點,通過旋轉開關S可實現(xiàn)“關”、“低檔”、“高檔”之間的轉換,工作時先用高檔加熱鍋內湯料到沸騰,再用低檔持續(xù)加熱食物,使食物“湯濃味鮮”。(1)高檔加熱時,開關S應旋至觸點________(選填“ab”、“be”或“cd”)位置。(2)某次烹飪一共用時6小時,電功率與加熱時間的關系如圖乙所示,則本次烹飪共消耗多少電能?(3)發(fā)熱電阻R1和R2的阻值分別為多少?(4)生活中,有時也會選擇電壓力鍋烹飪,因為電壓力鍋煮熟相同質量的同種食物,通常比電熱砂鍋更省電。請你從能量利用率的角度,結合所學知識對電壓力鍋能省電作出簡要的解釋。33.如圖是小葉測量一個小電風扇的機械效率時所用的電路圖。小葉調節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置,再抓住風扇葉片,使風扇的電動機不會轉動,合上開關,讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1;接著放開風扇葉片,讓電動機轉動,讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2;已知電源電壓為U并保持不變。由此請你回答:(1)電動機轉動時的功率為________。(填寫表達式,下同)(2)電動機線圈電阻為________。(3)根據(jù)學過的知識推斷U1和U2的大小關系。(寫出推斷過程)
34.有一種電加熱恒溫箱,工作原理如圖甲所示.控制電路由電壓為U1=9V的電源、電磁繼電器(線圈電阻不計)、滑動變阻器R2和熱敏電阻R1組成,圖乙是熱敏電阻R1阻值隨溫度變化的圖像;工作電路由電壓為U2=220V的電源和電阻為R0=44Ω的電熱絲組成。通過實驗測得當電磁繼電器線圈的電流達到60mA時,電磁繼電器的銜鐵被吸下來。求:(1)請用筆畫線代替導線,按照題意將圖中的工作電路連接完整。(2)電熱絲R0正常工作100s產生的熱量?(3)當滑動變阻器R2接入電路中的電阻為50Ω時,可使恒溫箱的溫度保持多高?(4)在升溫的過程中,電阻R1兩端的電壓會________(填“變大”、“變小”或“不變”);(5)要使恒溫箱設定的溫度值升高,應調節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使其接入電路的阻值________(選填“變大”或“變小”)。35.圖甲所示為一種自動蓄水裝置示意圖:輕質彈簧上端固定,下端與木塊相連,輕質滑片P的右端固定在彈簧最下端,左端位于粗細均勻的金屬電阻R2的最下端A處且接觸良好,閉合S,水泵工作,向空水箱里緩慢注水,當P上滑至中點B處(離A端10厘米)時,水面到達設定高度,水泵自動停止注水。在此過程中,彈簧彈力F與滑片P上滑長度x之間的關系如圖乙所示,已知:電源電壓U=3伏恒定不變,電阻箱R1接入電路中的阻值為20歐,R2的總電阻為20歐,長度為20厘米。彈簧始終處于彈性限度范圍內,不考慮線圈的電阻和滑片P滑動時的摩擦。(1)如果P滑至B處時,電磁鐵恰好吸不住銜鐵而上彈,水泵自動停止注水,此時通過電磁鐵的電流為________安。(2)木塊所受的重力是________牛。(3)當P滑至離A端5厘米處時,控制電路的電功率多大?(4)若將R1調至l0歐,則水箱內最高水位與原設定水位的高度差△h大于10厘米,其判斷的理由是:________。36.如圖所示,電源電壓恒定不變,電阻R1的阻值為20Ω,滑動變阻器的最大阻值R2為40Ω,小燈泡的額定電壓為18V,燈絲電阻不隨溫度發(fā)生變化,閉合開關S。當開關S1、S2都斷開時,滑動變阻器的滑片P移動到中點時,電流表的讀數(shù)為0.3A;當開關S1、S2都閉合時,滑動變阻器的滑片P移動到最右端時,電流表的示數(shù)為0.9A,求:(1)電源電壓是多少?(2)當開關S1、S2都斷開時,通電1min,電路中產生的最大熱量是多少?(3)當開關S1、S2都閉合時,滑動變阻器的滑片P移動到最右端時,請你分析這是一個什么電路,并畫出該電路的最簡化電路圖。(4)小燈泡的額定電功率是多少?37.某同學為學校草坪設計了一個自動注水噴淋系統(tǒng),其電路設計如圖甲,控制電路電源電壓U1=12伏,R0為定值電阻,RF為壓敏電阻,電磁鐵線圈電阻忽略不計,壓敏電阻RF放置于水箱底部(如圖乙),其阻值與壓力有關,阻值隨水位變化關系如表,工作電路包括注水系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng),其電源電壓U2=220伏。圓柱體水箱底面積S=0.4米2,當水箱內的水位上升到2米時,通過電磁鐵線圈的電流I水=0.1安,銜鐵恰好被吸下,注水系統(tǒng)停止工作,此時電流表示數(shù)I1=1安,當水位下降到1米時,銜鐵恰好被拉起,注水系統(tǒng)開始給水箱注水,此時電流表示數(shù)I2=2安。水位(米)0.250.500.751.001.251.501.752.002.25壓敏電阻RF的阻值(歐)300200125907065626059(1)當水箱內水位達到2米時,控制電路中壓敏電阻RF的功率為多少瓦?(2)當水箱內水位下降到1米時,通電電磁鐵線圈的電流Ib為多少安?(3)已知噴淋系統(tǒng)一直給草坪噴水,每秒鐘噴水恒為0.001米3,注水系統(tǒng)工作時,每秒鐘給水箱注水恒為0.005米3,求相鄰兩次開始給水箱注水的這段時間內,工作電路消耗的電能。專題08電能一、單選題1.關于“12V4W”的小燈泡L1和“9V3W”的小燈泡L2,下列說法正確的是(
)A.
L1和L2正常工作時的電阻一樣大
B.
L1和L2串聯(lián)在一起使用時,兩燈消耗的功率一樣多
C.
L1和L2并聯(lián)在一起使用時,兩燈消耗的功率一樣多
D.
L2串聯(lián)一個9Ω的電阻接在12V電路中,也能正常發(fā)光【答案】D【解析】【分析】(1)已知額定電壓和額定功率根據(jù)公式R=U2P計算燈泡的電阻;
(2)當電阻串聯(lián)時,根據(jù)P1P2=R1R2可知,功率與電阻成正比;
(3)根據(jù)P1P2=R2R1可知,當電阻并聯(lián)時,功率與電阻成反比;
(4)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即U1U2=R1R2,據(jù)此計算出燈泡兩端的電壓。如果它的電壓正好等于9V,那么L2正常發(fā)光。
【解答】A.小燈泡L1的電阻為:R1=U2.如圖所示電路圖,燈泡標有“12V6W”,滑動變阻器R1標有“100Ω
1A”,電壓表量程為0-15V,電流表量程為0-0.6A,只閉合開關S1、S2,滑動變阻器連入電路阻值為16Ω時,燈正常發(fā)光;只閉合S1、S3,A示數(shù)為0.2A,忽略溫度對燈絲電阻的影響,下列說法不正確的是(
)A.
電源電壓為20V
B.
R2的電阻為76Ω
C.
只閉合S1、S2時,燈泡的最小功率約為1.04W
D.
只閉合S1、S2時,為了保護元件的安全,滑動變阻器連入電路的阻值范圍是0-72Ω【答案】D【解析】【分析】(1)只閉合開關S1、S2,變阻器R1與燈泡串聯(lián),首先根據(jù)IL=PLUL計算出通過電路的總電流,然后再根據(jù)U變=I變R變計算出變阻器的電壓,最后根據(jù)U總=UL+U變計算出總電壓;
(2)首先根據(jù)RL=ULIL計算出燈泡電阻,然后根據(jù)R總=U總I總計算出這時的總電阻,最后根據(jù)R2=R總-RL計算即可;
(3)只閉合開關S1、S2,當變阻器電壓為15V時,總電阻最大,總電流最??;根據(jù)公式UL=U總-U變計算出這時燈泡的最小電壓,,最后根據(jù)P'L=U'2LRL燈泡的最小功率即可;
(4)只閉合開關S1、S2,變阻器R1與燈泡串聯(lián),電壓表的量程是0~15V,說明變阻器R1的電壓應≤15V,即燈泡的電壓應該≥5V;燈泡的額定電壓是12V,那么燈泡的電壓范圍就是5V≤UL≤12V;接下來根據(jù)歐姆定律分別計算出對應的燈泡電流,與電流表的量程比較,確定最終電路電流的變化范圍;最后根據(jù)歐姆定律計算變阻器的阻值范圍即可、
【解答】A.只閉合開關S1、S2,變阻器R1與燈泡串聯(lián),
通過燈泡的電流為:IL=PLUL=6W12V=0.5A;
變阻器的電壓為:U變=I變R變=0.5A×16Ω=8V;
電源電壓為:U總=UL+U變=12V+8V=20V,故A正確不會題意;
B.只閉合S1、S3,燈泡與R2串聯(lián),
燈泡的電阻為:RL=ULIL=12V0.5A=24Ω;總電阻為:R總=U總I3.標有“6V1.8W”和“6V1.2W”的燈泡共5只,全部接到12伏的電源中,若電路中沒有其他元件,但它們都能正常發(fā)光,那么,電源的輸出功率為(
)A.
6.6瓦
B.
7.2瓦
C.
7.8瓦
D.
8.4瓦【答案】B【解析】【分析】(1)在并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等;
(2)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比;
(3)首先根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點判斷幾個燈泡直接并聯(lián)不行,然后根據(jù)R=U2P【解答】從題可知,每只額定電壓為6V,所以直接并聯(lián)是不行的,而R1=U2P1=(6V)2P4.一個用半導體材料制成的電阻D,其電流I隨它兩端電壓U的關系如圖(a)所示,如果它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端,三個用電器消耗的電功率均為P。現(xiàn)將它們連接為如圖(b)所示的電路,再接在該電源的兩端,設電阻D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2,下列判斷中錯誤的是(
)A.
P1>P2
B.
P1>4PD
C.
PD<P2
D.
P1<4P2【答案】B【解析】【分析】(1)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等;
(2)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律:在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即電阻越大,分得的電壓越大;
(3)在并聯(lián)電路中,總電阻會隨某個電阻的增大而增大,隨它的減小而減??;
(4)當它們三者并聯(lián)時,根據(jù)公式R=U2P判斷出這時三者電阻的大小關系;然后假設電阻D保持不變求出R2與RD并聯(lián)時電阻,利用串聯(lián)電路的電壓規(guī)律計算出串聯(lián)的兩個部分分得的電壓,根據(jù)公式P=U2R分別計算出這時三者的功率,這些將作為比較的依據(jù)。
①分析a圖找到電阻D的阻值隨電壓變化的規(guī)律,根據(jù)b圖中電壓的變化判斷它的阻值大小變化,并與定值電阻R2比較,根據(jù)公式P=U2R得到PD和P2的大小關系;
②根據(jù)并聯(lián)電路總電阻的變化規(guī)律判斷當RD的阻值變化時R2和R1兩端電壓與前面計算出的電壓的大小變化,進而明確這時它們功率和計算出的功率的關系,從而得到P1和P2的倍數(shù)關系以及大小關系;
【解答】(1)當R1,R2,RD并聯(lián)時,三電阻兩端的電壓相等,均為U,根據(jù)R=U2P可知,三電阻的功率相同時,則R1=R2=RD;
(2)當它們連接為如圖(b)所示的電路時,假如RD的電阻不變,則RD和R2并聯(lián)后的電阻為12R2;
由串聯(lián)電路的電阻分壓特點可知,電阻R1兩端的電壓變大為23U,并聯(lián)部分的電壓變小為13U,
這時RD的功率
PD=(13U)2RD=19U2RD;
這時R2的功率為:P2=(13U)2R2=19U2R2;
這時電阻R1的功率P1=U12R1=(23U)2R1=49U2R1;
由a圖可知,電壓增大,電流增大,但電流的變化量比電壓的變化量大,根據(jù)歐姆定律可知RD的電阻減小,即當電壓變小時,RD的電阻應變大,RD5.小明家的甲、乙兩只普通照明燈泡和電冰箱銘牌的如下圖表,下列說法正確的是(
)耗電量0.72kW·h/24h額定電壓220V冷凍量4kg輸入功率120W制冷劑R600a氣候類型NSTA.
甲燈的功率一定小于乙燈的功率
B.
兩燈均正常發(fā)光時,乙燈消耗的電能較多
C.
只有冰箱工作的情況下,冰箱從啟動到停止工作用了6min,按此推算一天冰箱啟動60次
D.
只有冰箱工作的6min,電能表轉盤轉了18圈,則每消耗1度電,電能表轉盤轉1200圈
【答案】C【解析】【分析】(1)燈泡的實際功率不一定等于額定功率,由它兩端的實際電壓的大小決定;
(2)根據(jù)W=Pt可知,消耗電能的多少與實際功率和時間兩個因素有關;
(3)首先根據(jù)t=WP計算一天冰箱工作的時間總和,然后利用總時間÷單次時間計算啟動次數(shù);
(4)首先根據(jù)W=Pt計算出冰箱工作6min消耗的電能,然后根據(jù)W=nn標定×1kW·?計算電能表轉的圈數(shù)即可。
【解答】A.雖然甲燈的額定功率小于乙燈的額定功率,但是實際功率不一定等于額定功率,所以甲燈的實際功率可能大于乙燈的實際功率,故A錯誤;
B.兩燈正常發(fā)光時,乙燈的功率大于甲燈;根據(jù)根據(jù)W=Pt可知,消耗電能的多少與實際功率和時間兩個因素有關;由于它們工作時間的長短不確定,所以乙燈消耗的電能不一定多,故B錯誤;
C.一天中冰箱工作時間為:t=WP=0.72kW·?0.12kW=6?=360min;
冰箱一天啟動的次數(shù)為:n=360min÷6min/次=60次,故C正確;6.如圖所示,A、B為兩盞白熾燈,A燈的規(guī)格是“110V25W”,B燈的規(guī)格是“110V100W”,R是一個未知電阻。若把它們接到電壓為220V的電路上,下面四種接法中,可能讓兩盞燈都正常發(fā)光的電路是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【解析】【分析】(1)當燈泡兩端的實際電壓等于額定電壓時,燈泡才會正常發(fā)光;
(2)串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即電阻越大,它分得電壓越大;
(3)并聯(lián)電路的總電阻比任何一個支路的電阻都小。
【解答】A燈的規(guī)格是“110V25W”,那么A燈的電阻:RA=U2PA=(110V)225W=484Ω;7.如甲圖所示的電路中,電源電壓為16V恒定不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,閉合開關S后,在滑片P滑動的過程中。電壓表與電流表示數(shù)的變化關系如圖乙所示,根據(jù)圖象信息可知,下列判斷不正確的是(
)。A.
R0的阻值是10Ω
B.
R0的最小功率是3.2W
C.
電路的最大總功率是25.6W
D.
滑動變阻器的最大阻值是70Ω【答案】B【解析】【分析】定值電阻R0與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓;
(1)根據(jù)乙圖可知,當滑片在最左端時,電壓表的示數(shù)是0V,電流表的示數(shù)是1.6A,此時電路里只有電阻R0,根據(jù)公式R0=U0I0計算R0的阻值;
(2)從乙圖中找到最小電流,然后根據(jù)P0=I2R0計算R0的最小功率;
(3)從乙圖中找到最大電流,然后根據(jù)P總=U總I總計算電路的最大功率。
(4)當滑片在最右端時,電流最??;從乙圖找到最小電流和電壓,根據(jù)R變=U變I變計算變阻器的最大阻值。
【解答】定值電阻R0與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓;
A.當滑片在最左端時,電壓表的示數(shù)是0V,電流表的示數(shù)是1.6A,此時電路里只有電阻R0,
R0的阻值R0=U0I0=16V1.6A=10Ω,故A正確不合題意;
B.據(jù)乙圖可知,電路的最小電流為0.2A,那么R0的最小功率為:P8.如圖電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片移到滑動變陽器的b端時,電壓表的示數(shù)為8伏,10秒內定值電阻R1做功為20然;當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為6伏。下列結果正確的是(
)A.
電源電壓為14伏
B.
滑動變陽器R的最大阻值為8歐
C.
滑片在b端,電流表示數(shù)為0.75安
D.
電路先后兩次消耗的總電功率之比為2:3【答案】D【解析】【分析】(1)在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即:RR1=UU1,以這個關系為依據(jù)結合題目條件列出兩個方程,聯(lián)立解得電源電壓;
(2)利用上面求出的條件根據(jù)公式W=U12R1t計算電阻R1的阻值,進而求出滑動變阻器的最大阻值;
(3)滑片在b端時,兩個電阻串聯(lián),根據(jù)歐姆定律計算電流表的示數(shù)即可;
(4)分別求出先后兩次電流的數(shù)值,然后根據(jù)公式P=UI計算總功率,最后作比即可。
【解答】A.當滑片移到滑動變陽器的b端時,電壓表的示數(shù)為8伏,
根據(jù)公式RR1=UU1得到:RR1=8VU?8V
①;
當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為6伏,
根據(jù)RR19.如圖甲所示,電源電壓U0保持不變,滑動變阻器的電阻與其接入電路的長度成正比;開關閉合前,滑動變阻器的滑片P在最右端,閉合開關后,滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有示數(shù),這是由于變阻器出現(xiàn)了一定的故障。電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I與距離x的關系圖像如圖乙、圖丙所示,下列分析正確的是(
)A.
x在0~6厘米內,滑動變阻器出現(xiàn)的故障是變阻器上的電阻絲發(fā)生了短路
B.
U0為15伏,定值電阻R1為4歐
C.
該滑動變阻器在不出現(xiàn)故障的情況下,則最大電阻應為30歐
D.
若電壓表示數(shù)U=6伏,則x=24厘米,R1消耗的電功率為4.5瓦【答案】C【解析】【分析】A、根據(jù)電壓表始終有示數(shù)和滑片滑過一定距離后電流表才有示數(shù)可判斷出滑動變阻器的故障原因;
B、C、D、根據(jù)滑動變阻器兩端的電壓和通過的電流,設出x長度的電阻絲的阻值,再根據(jù)歐姆定律及其變形公式列出方程組求出電阻R2的值,然后在串聯(lián)電路中求出電源電壓和R1的值,進而計算U=6V時x的長度,利用電功率公式的變形公式P=U2R計算R1消耗的功率。
【解答】A、分析電路圖可知,只有在滑動變阻器斷路時,才會出現(xiàn),電壓表有示數(shù)電流表無示數(shù)的情形,如果滑動變阻器的電阻絲短路,則電壓表和電流表始終有示數(shù);
B、C、D、設長度為x的電阻絲的阻值為xR,
由圖乙、丙知,對于滑動變阻器,當x=6時,U6=9.6V,I6=0.4A;當x=12時,U12=6V,I12=0.5A,則
9.6V0.4A=R2-6R...........①
9V0.5A=R2-12R..........②
①②聯(lián)立解得:R2=30Ω,R=1Ω,即:該滑動變阻器在不出現(xiàn)故障的情況下,則最大電阻應為30歐,C符合題意;
在整個串聯(lián)電路中有:
U0-9.6VR2-6R+R1=0.4A...........①
10.如圖,D為電子元件,能起穩(wěn)壓作用,即在一定條件下可保持其兩端的電壓UD不變,R為定值電阻,E為電壓可調的電源,當D起穩(wěn)壓作用時,下列描述電路中的電流I、R消耗的電功率P隨電源電壓U總變化關系的圖線中,可能正確的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】A【解析】【分析】(1)在串聯(lián)電路中,總電壓等于各處電壓之和;
(2)當D起穩(wěn)壓作用時,即UD保持不變,首先根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律計算出定值電阻R兩端的電壓,然后再根據(jù)歐姆定律計算通過R的電流,最后根據(jù)得到的數(shù)學表達式分析電流I和U總的關系;然后再根據(jù)P=U2R計算出電阻R功率的數(shù)學表達式,分析R的功率和U總的關系。
【解答】定值電阻R與D串聯(lián),
那么R兩端的電壓為:U=U總-UD;
通過電阻R的電流為:I=UR=U總?UDR=U總R?11.如圖所示,電源電壓保持6V不變,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A”,滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω
1A”。閉合開關,為了保證電路安全,在變阻器滑片移動過程中,下列說法正確的是(
)A.
變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω~20Ω
B.
電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A~0.5A
C.
電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W~0.9W
D.
電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W~3W【答案】C【解析】【分析】該題主要考查動態(tài)電路的分析及電功率公式的應用。
【解答】由電路圖可知,該電路是串聯(lián)電路,電流表測量整個電路電流,電壓表測量定值電阻的電壓;
定值電阻的規(guī)格是“10Ω
0.5A”,因此該電路的最大電流為0.5A;此時電阻兩端的電壓為U=0.5A*10Ω=5V>3V;因此電路電流不可能達到0.5A;故當電壓表為3V時,電路的電流是最大電流,即I=UR1=3V10Ω=0.3A;則滑動變阻器接入電路的最小電阻為:R滑=U總I?R1=6V0.3A?10Ω=10Ω;當滑動變阻器完全接入時,電路的電阻最大,則電流最??;即Imin12.圖為學生做電學實驗的電路圖,電源電壓不變,閉合開關后,下列說法正確的是(
)A.
向左移動變阻器的滑片P,A表示數(shù)變大,V2表示數(shù)變大
B.
向左移動變阻器的滑片P,電阻R消耗的電功率一定變小
C.
向右移動變阻器的滑片P到最右端時,電路電功率達到最大
D.
向右移動變阻器的滑片P,V1表和A表的示數(shù)之比始終不變【答案】D【解析】【分析】串聯(lián)電路中,電流處處相等,各用電器電壓之比等于電阻之比,功率之比等于電阻之比;【解答】A、該電路是串聯(lián)電路,滑動變阻器滑片向左滑動,電阻減小,電路中總電阻減小,而電壓不變,故電流增大,A表示數(shù)變大;V2表測的是滑動變阻器的電壓,電阻減小,故分得電壓也減小,V2表示數(shù)減??;故A錯誤;
B、該電路是串聯(lián)電路,滑動變阻器滑片向左滑動,電阻減小,電路中總電阻減小,而電壓不變,故電流增大,電功率P=UIU在減小,I在增大;R的功率不一定減??;故B錯誤;
C、該電路是串聯(lián)電路,滑動變阻器滑片在最右端,電阻最大,電路中的總電阻達到最大值,而電壓不變,故電流達到最小值,電路功率P=UI
U不變,I最小,電路的功率達到最小值;故C錯誤;
D、V1測得是R0的電壓,而V1表和A表的示數(shù)之比就是R0的阻值,R0是定值電阻,阻值不變;故D正確;故答案為:D。13.如圖所示電路,設電源電壓不變,燈絲電阻不變。閉合開關,在變阻器滑片移動過程中,電流表的最小示數(shù)是0.2A,電壓表的最大示數(shù)是4V,燈L的最大電功率與最小電功率之比為9:4。則(
)A.
電源電壓是6V
B.
燈的電阻值是20歐
C.
電源電壓是4V
D.
電路消耗的最大功率是3.6W【答案】D【解析】【分析】該題主要考查電學的計算及電路的動態(tài)分析;【解答】AC、由電路圖可知,該電路是串聯(lián)電路;
當R=0時,小燈泡的功率最大
PL=U2RL;
當滑動變阻器全部接入時,小燈泡的功率最小
PL=U?42RL;
因為燈L的最大電功率與最小電功率之比為9:4
所以:U2RL:U?42RL=9:4
解得:U=12V;故AC錯誤;
B、當電流表的最小示數(shù)是0.2A時,滑動電阻器全部接入
因為電壓表測得是滑動變阻器的電壓且其示數(shù)為4v;
R=URI=4V0.2A=20Ω;
R總=UI=12V0.2A=60Ω;
RL=60Ω14.如圖所示,電源電壓為12V且保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器(a、b為其兩端點)。閉合開關S,當滑片P在某一端點a時,電流表示數(shù)為0.1A,R2消耗的電功率為1W;當滑片P移動至某一位置c時,電壓表示數(shù)為4V,R1消耗的電功率為3.2W。下列說法正確的是(
)A.
滑片P在a點時,R1消耗的電功率為2W
B.
滑片P在b點時,R1消耗的電功率為0.6W
C.
滑片p在c點時,R2消耗的電功率為1.6W
D.
滑片P在c點時,電路消耗的總功率為4W【答案】C【解析】【分析】圖示電路圖是定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)的電路圖,電流表測串聯(lián)電路中的電流,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。從題中信息“當滑片P在某一端點a時,電流表示數(shù)為0.1A,R2消耗的電功率為1W”a端在圖中滑動變阻器的最右端,此時滑動變阻器全部接入電路?!窘獯稹坑深}中信息“當滑片P在某一端點a時,電流表示數(shù)為0.1A,R2消耗的電功率為1W”可知,R總=U總/I總=12V/0.1A=120Ω,R2=P/I2=1W/(0.1A)2=100Ω,R1=R總-R2=120Ω-100Ω=20Ω。P1=I2R1=(0.1A)2×20Ω=0.2W,A錯誤;
滑片P在b端時,電路中只有電阻R1,此時R1兩端的電壓是12V,功率P=U2/R1=(12V)2/20Ω=7.2W,B錯誤;
由題中信息“當滑片P移動至某一位置c時,電壓表示數(shù)為4V,R1消耗的電功率為3.2W”,可知R1兩端的電壓為12V-4V=8V,電流I=P/U=3.2W/8V=0.4A。此時滑動變阻器R2兩端的電壓為4V,通過的電流為0.4A所以R2消耗的功率P2=U2I2=4V×0.4A=1.6W,C正確;
由C可知,滑片P在C點時,電路消耗的總功率為1.6W+3.2W=4.8W,D錯誤。
故選C如圖所示,電源的輸出電壓恒定不變,現(xiàn)將一個燈泡L接在離電源很近的AB兩點時,燈泡L消耗的功率為25W,若將燈泡L接在離電源較遠的CD兩點時,燈泡L消耗的功率為16W。則輸電導線AC、BD上消耗的功率為(
)A.
1W
B.
2W
C.
4W
D.
9W【答案】C【解析】【分析】根據(jù)公式P=I【解答】設燈泡L連接在A、B兩點時,電路的電流為I1,則
P1=I12RL=25W--------①
若將燈泡L接C、D兩點時,電路的電流為I2,則
P2=I22RL=16W--------②
由①②兩式可得:
I1:I2=5:4,若將燈泡L接C、D兩點時,電路的總功率為:P3=UI2,則:P1P3=UI1UI在如圖所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少0.2安培時,電壓表的示數(shù)從6伏特變?yōu)?伏特,那么該定值電阻所消耗的功率的變化量為(
)A.
1.2W
B.
1.0W
C.
2.2W
D.
5.0W
【答案】C【解析】【分析】由公式I=UR,算出電阻R的大小,再根據(jù)P=U2R算出變化前后的R的功率,相減得到定值電阻所消耗的功率的變化量?!窘獯稹扛鶕?jù)公I=UR,得U1R=I1與U2R=I2,6VR17.有兩只外形相同、燈絲長度相等的燈泡L1和L2,在它們的銘牌上只能看清“220V”字樣,而看不清它們額定功率的大?。?、乙、丙三位同學對它們進行了探究:甲同學發(fā)現(xiàn)L1的燈絲粗一些,認為L1的電阻小,所以L1的額定功率比L2小;乙同學把兩燈串聯(lián)在同一電路中,發(fā)現(xiàn)L2比L1亮,認為L2的額定功率大;丙同學把兩燈并聯(lián)在同一電路中,發(fā)現(xiàn)L1比L2亮,認為L1的額定功率大.你認為哪位同學的探究是正確的(
)A.
甲同學
B.
乙同學
C.
丙同學
D.
都不正確【答案】C【解析】【解答】選項A甲同學觀察燈絲:因為燈絲(鎢絲)長度差不多,較粗的電阻小,根據(jù)可知,額定功率比較大,即燈絲粗的電功率大,故甲同學錯誤;選項B乙同學把兩個燈泡串聯(lián)在同一電路上,由可知,電阻大的實際功率大(燈泡較亮),即:串聯(lián)接在家庭電路中亮的額定功率小,故乙同學錯誤;選項C丙同學把兩燈并聯(lián)在同一電路中,根據(jù)可知,電阻小的實際功率較大(燈泡較亮),即:并聯(lián)接在家庭電路中亮的額定功率大,故丙同學正確;故選C?!痉治觥恐李~定電壓相同,由公式可知,電功率大的電阻??;所以可以通過比較燈絲粗細判斷哪個燈泡的額定功率大;串聯(lián)在電路中,比較燈泡的亮度,越亮,額定功率越??;并聯(lián)在電路中,比較燈泡的亮度,越亮,額定功率越大。18.
甲、乙兩只燈泡,其I﹣U關系圖象如圖所示.現(xiàn)將甲、乙兩燈串聯(lián)在電路中,當甲燈兩端的電壓為2V時,乙燈消耗的功率是()A.
1.2W
B.
0.8W
C.
2W
D.
3W【答案】A【解析】【解答】解:根據(jù)圖象可知,當甲燈泡兩端電壓為2V時,通過甲燈泡的電流為0.4A;因為串聯(lián)電路處處電流相等,因此通過乙燈泡的電流也為0.4A;根據(jù)圖象可知,此時乙燈泡兩端電壓為3V;乙燈泡消耗的功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W.故選A.【分析】先根據(jù)圖象讀出甲燈兩端電壓為2V時通過甲的電流,然后根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律并結合圖象可知此時乙燈泡兩端電壓,再根據(jù)P=UI求出乙消耗的功率.19.有兩燈如圖所示,L1,L2分別標有“15V、1A”、“10V、0.5A”的字樣,其中一燈正常發(fā)光時,它們的功率之比是()A.
4:3
B.
3:4
C.
5:3
D.
3:2【答案】A【解析】【分析】先判斷哪一只正常發(fā)光,再次基礎上對電路進行分析,利用歐姆定律和電功率公式進行計算解答?!窘獯稹縇1額定電壓是15V,L2額定電壓是10V,由于兩燈是并聯(lián)關系,所以應該是L2正常發(fā)光,因為如果L1正常發(fā)光的話,L2兩端的電壓超過了額定電壓10V,燈泡會損壞。因為L2正常發(fā)光,所以L2的電功率PL1沒有正常發(fā)光,先求出其電阻R1因為兩燈并聯(lián),所以L1兩端的電壓也為10V,此時L1的電功率P所以P120.(2014·麗水)如圖所示電路,電源電壓恒為6伏。L1標有“6V
7.2W”,L2標有“6V
3.6W”,忽略溫度對燈絲電阻的影響。下列說法正確的是(
)A.
僅閉合S1、S3,L1不亮、L2亮
B.
僅閉合S2、S3,電流表讀數(shù)為0.6安
C.
僅閉合S1、S2,電路總電阻為15歐
D.
僅閉合S3,電路消耗的總功率為10.8瓦【答案】B【解析】【分析】本題是一道關于歐姆定律、電功率以及串并聯(lián)電路的分析判斷題,解題的關鍵是先按照相關的條件簡化電路(畫出等效電路),再進行分析判斷各個選項的正誤。(1)僅閉合S1、S3時,燈泡L2被短路,電路為L1的簡單電路,短路的燈泡不會發(fā)光;(2)僅閉合S2、S3時,電路為L2的簡單電路,電流表測電路中的電流,額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出電流表的示數(shù);(3)僅閉合S1、S2時,兩燈泡并聯(lián),根據(jù)P=UI求出兩燈泡的電流,根據(jù)并聯(lián)電路中電流特點和歐姆定律求出總電阻;(4)僅閉合S3時,兩燈泡串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=U2【解答】(1)僅閉合S1、S3時,燈泡L2被短路,電路為L1的簡單電路,所以只有燈泡L1亮,L2不亮,故A不正確;
(2)僅閉合S2、S3時,電路為L2的簡單電路,電流表測電路中的電流,因L2兩端的電壓和額定電壓相等,所以,由P=UI可得,電流表的示數(shù):I2=P2U2=3.6W6V=0.6A,故B正確;
(3)僅閉合S1、S2時,兩燈泡并聯(lián),均正常發(fā)光。由P=UI可得,通過兩燈的電流:
I1=結合歐姆定律可得:R1=UI=6V1.2A因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路中的電流:I=1.2A+0.6A;根據(jù)歐姆定律:總電阻R=UI4)僅閉合S3時,兩燈泡串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,總電阻R=5Ω+10Ω=15Ω
所以,電路消耗的總功率:P=U2二、填空題21.如圖是直流電動機提升重物的示意圖,電源電壓為220V且保持不變,電路中的電流是4A,質量為90kg的重物在電動機帶動下以0.8m/s的速度勻速上升。不計各處摩擦,則電動機線圈的電阻是________Ω,該直流電動機工作時的機械效率是________。(計算結果保留兩位有效數(shù)字)【答案】10;82%【解析】【分析】(1)根據(jù)P=UI計算電動機的輸入功率,根據(jù)P有=Gv計算電動機的機械功率,根據(jù)P熱=I2R計算電動機的發(fā)熱功率;P=P有+P熱;
(2)電動機的機械效率等于有用功率與總功率的比,即η=W有W總=P有P。
【解答】(1)電動機的輸入功率為:P=UI=220V×4A=880W;
電動機的機械功率為:P有=Gv=90kg×10N/kg×0.8m/s=720W;
電動機的發(fā)熱功率:P熱=P-P有=880W-720W=160W;
電動機的線圈電阻為:22.電動自行車已成為大眾化的一種交通工具,廠家對電動自行車性能進行了測試,得到速度v和牽引力F隨時間t變化的關系圖象如圖所示。已知勻速行駛時,電動機輸入電壓48V,輸入電流5A。電動自行車在7~12s受到的摩擦力為________N,電流做了________焦耳的功?!敬鸢浮?5;1200【解析】【分析】(1)首先根據(jù)左圖確定7~12s時電動自行車的運動狀態(tài),然后從右圖中找到7~12s時電動自行車受到的牽引力,最后根據(jù)二力平衡計算摩擦力即可;
(2)已知電壓、電流和時間根據(jù)W=UIt計算電流所做的功。【解答】據(jù)甲圖可知,7~12s時電動自行車保持6m/s的速度做勻速直線運動,那么它受到的摩擦力和牽引力是平衡力;據(jù)乙圖可知,7~12s時自行車受到的牽引力是35N,所以受到的摩擦力也是35N。
電流做的功為:W=UIt=48V×5A×(12s?7s)=1200J。
故答案為:35;1200J23.飲水機是一種常見的家用電器,其工作原理可簡化為如圖所示的電路,其中S是一個溫控開關,R1為發(fā)熱板,當飲水機處于加熱狀態(tài)時,水被迅速加熱,達到預定溫度時,開關S自動切換到另一擋,飲水機便處于保溫狀態(tài)。(1)當S接a時處于________狀態(tài)。(填“加熱”或“保溫”)(2)若R1∶R2=1∶9,飲水機加熱時消耗功率為550W,則保溫時飲水機消耗的功率為________瓦?!敬鸢浮浚?)保溫(2)55【解析】【分析】(1)首先分析開關與a、b接觸時電路里哪個電阻在工作,它們之間是串聯(lián)還是并聯(lián);電源電壓不變,然后根據(jù)公式P=U2R判斷總功率的大小關系;功率大的處于加熱狀態(tài),否則處于保溫狀態(tài)。
(2)首先利用公式R1=U2P熱【解答】(1)當開關S接a時,電阻R2與R1串聯(lián),
這時飲水機的總功率為:P=U2R總=220V2R1+R2;
當開關接b時,電阻R1單獨工作,
這時飲水機的功率為:P'=U2R'總=220V2R1;
因為:R總>R1;
所以:P<P';
那么當S接a時處于保溫狀態(tài)。
(2)當飲水機加熱時,只有電阻R1單獨工作,
24.如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標有“6V0.6W”的字樣,R為定值電阻,閉合S1,斷開S2,小燈泡正常發(fā)光;若再閉合S2,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.3A,則R的阻值為________Ω,此時燈泡L和電阻R消耗的功率之比是________。【答案】20;1:3【解析】【分析】閉合S1,斷開S1時,電路為小燈泡的簡單電路,根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓;再閉合S2時,燈泡與R并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知電流表示數(shù)的變化為通過R的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R的阻值,根據(jù)P=UI求出R的電功率,進一步求出燈泡L和電阻R消耗的功率之比.本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用,關鍵是知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光,同時要注意并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響的特點.【解答】解:閉合S1,斷開S1時,電路為小燈泡的簡單電路,因為額定電壓下燈泡正常發(fā)光,所以,電源的電壓U=U額=6V,燈泡消耗的電功率PL=0.6W;再閉合S2時,燈泡與R并聯(lián),電流表測干路電流,因為并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,電流表示數(shù)的變化為通過R的電流,即IR=0.3A,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,由I=UR可知,R的阻值:R的電功率:PR=UIR=6V×0.3A=1.8W,所以燈泡L和電阻R消耗的功率之比:PL故答案為:20;1:3.25.
如圖所示電路,已知R1為40Ω,在閉合開關S的情況下,斷開開關S1時電壓表的讀數(shù)是2.0V;閉合開關S1時電壓表的讀數(shù)是8.0V,通過R1的電流為
________A,通電1分鐘,R1上產生的熱量為
________J;電阻R2為
________Ω.
【答案】0.2;96;120【解析】【解答】解:
(1)由圖開關S、S1閉合時,R2被短路,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓為8V,
此時通過R1的電流:
I1=UR1=8.0V40Ω=0.2A;
通電1分鐘,R1上產生的熱量為:
W1=UI1t=8.0V×0.2A×60s=96J;
(2)閉合開關S、斷開S1時,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,即U1′=2.0V,
所以I2=I1′=U1'R1=2.0V40Ω=0.05A,
所以R2=U2I2=U?U1'I2=8.0V?2.0V0.05A=120Ω.
故答案為:0.2;96;120.
【分析】(1)開關S、S1閉合時,R226.(2012·湖州)小明用自己的零用錢為媽媽買了一個內置電動機的按摩棒,如圖。(1)用A型按摩頭振動按摩時,小明媽媽說有些疼痛。除了施力小些外,還可以換上________型按摩頭。(2)閉合開關,電動機帶動按摩頭振動,指示燈發(fā)光。斷開開關,指示燈熄滅,用手按壓按摩頭,按摩棒上的指示燈又發(fā)光,這是由于________現(xiàn)象造成的。由此可判斷,在正常使用時指示燈與按摩棒電動機是________(選填“串”或“并”)聯(lián)的。(3)按摩棒的技術參數(shù)如表,請計算該按摩棒正常使用12分鐘消耗的電能。________產品技術參數(shù)品名:按摩棒
型號LY-606A頻率50Hz電壓220V額定功率25W【答案】(1)C(2)電磁感應;并(3)0.005千瓦時(或1.8×104焦耳)【解析】【分析】(1)感覺疼痛的大小是壓力作用效果的大小,壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關,減小壓強的方法是在壓力一定時,增大受力面
積;或在受力面積一定時,減小壓力。
(2)①指示燈發(fā)光,指示燈中一定有電流,但是此時已經斷開電源,因為手的按壓使指示燈發(fā)光,一定是機械能轉化為電能,這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象;②根據(jù)按摩頭和指示燈是否互相影響判斷兩者的連接關系。
(3)利用功率公式W=Pt代入計算即可?!窘獯稹浚?)用A型按摩頭振動按摩時,小明媽媽感到疼痛,是因為壓力作用效果比較大,為了減小壓力作用效果,可以在受力面積一定時減小壓力,也
可以在壓力一定時增大受力面積,C與A、B相比受力面積最大,所以選擇C按摩頭。
(2)①斷開電源,手按壓按摩頭時,指示燈發(fā)光,說明指示燈中有電流通過,機械能轉化為電能,這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象。②斷開開關,按摩頭不振動,指示燈熄滅,用手按壓按摩頭,按摩棒上的指示燈又發(fā)光,根據(jù)電磁感應現(xiàn)象,按摩頭處相當于電源,由于開關是斷開的,所以只有指示燈和按摩頭是并聯(lián)時指示燈才會發(fā)光。故填并聯(lián)。
(3)先將單位進行換算,然后利用功率公式W=Pt代入計算即可解:t=12分鐘=0.2小時W=Pt
=0.025千瓦時×0.2小時=0.005千瓦時(或W=Pt=25瓦×12×60秒=1.8×104焦耳)答:該按摩棒正常使用12分鐘消耗的電能0.005千瓦時(或1.8×104焦耳)。三、實驗探究題27.小華在做“測量小燈泡電功率”的實驗中,實驗室有如下器材:電源(電壓恒為6V),小燈泡1(額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω),電流表、電壓表、開關、規(guī)格分別為“10Ω1A”的滑動變阻器R1和“50Ω0.5A”的滑動變阻器R2各一個,導線若干。(1)請用筆畫線代替導線,幫小華同學將圖甲中的電路連接完整;(2)為了順利完成實驗,小華應選用規(guī)格為________(填“R1”或“R2”)的滑動變阻器;(3)連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),原因可能是________。(4)排除故障后,移動滑動變阻器滑片P的位置,獲得多組對應的電壓值和電流值,繪制小燈泡U-I圖像如圖乙所示,小燈泡的額定功率為________W。分析乙中圖像發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是________;(5)小華打算增加一個阻值為150的定值電阻R0,只利用一只電表,通過操作圖中單刀雙擲開關(單刀雙擲開關分別接“a”、b”各一次)測量小燈泡的額定電功率,圖丙、圖丁是他設計的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是
。A.
兩種方案都能
B.
兩種方案都不能
C.
丙方案能,丁方案不能
D.
丙方案不能,丁方案能【答案】(1)
(2)R2(3)燈泡(或電壓表)短路(4)0.625;小燈泡的電阻受溫度的影響(5)B【解析】【分析】(1)在做“測量小燈泡電功率”的實驗時,電流表測電路中的電流,電壓表測小燈泡兩端的電壓;根據(jù)燈泡的額定電壓及燈絲的電阻值確定電表選用的量程;
(2)燈泡正常發(fā)光時的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律求出變阻器最小阻值,選擇適當?shù)淖冏杵?;?)閉合開關后,電流表有示數(shù),說明電路為通路,根據(jù)小燈泡始終不發(fā)光,電壓表無示數(shù),可能是燈泡或電壓表短路,電流沒有通過燈泡和電壓表;(4)由圖象可找出燈泡電壓為2.5V時的電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率;燈絲的電阻受溫度的影響;(5)開關S接“a”、”b”各一次,根據(jù)電路圖,不能確定能否使小燈泡正常發(fā)光,無法測量小燈泡的額定電功率。
【解答】(1)電壓表應與小燈泡并聯(lián),燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表選用0~3V量程;電流表應串聯(lián)在電路中,燈絲電阻約為10Ω,燈泡正常發(fā)光時電路中電流約為:I=U額R燈=2.5V10Ω=0.25A,應選用0~0.6A量程,連接電路圖如下:;
(2)實驗時,滑動變阻器應分得的電壓U滑=U-U額=6V-2.5V=3.5V,
燈泡正常發(fā)光時電路中電流的為I=0.25A,
變阻器的阻值至少為:R滑=U滑I=3.5V0.25A=14Ω,即應選用滑動變阻器R2(50Ω0.5A);
(3)閉合開關后,電流表有示數(shù),說明電路為通路,根據(jù)小燈泡始終不發(fā)光,電壓表無示數(shù),可能是燈泡或電壓表短路,電流沒有通過燈泡和電壓表;
(4)由圖象可知,燈泡兩端的電壓為U28.“220V,100W”白熾燈泡的電流I和電壓U關系的圖象如圖(a)所示。根據(jù)圖象回答。(1)若將兩只相同的這種燈泡串聯(lián),然后接在220V的恒壓電源上,則兩只燈泡實際消耗的總電功率為________W;(2)若取三只相同的這種燈泡,按如圖(b)所示電路連接,然后將A、B兩端接在220V的恒壓電源上,則這三只燈泡實際消耗的總電功率為________W。【答案】(1)83.6(2)96.8【解析】【分析】(1)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比;兩只燈泡完全相同,串聯(lián)時電壓就相同,即都是110V;從圖a中找到這時通過燈泡的電流,根據(jù)P=UI計算兩個燈泡的總功率即可;
(2)圖b中,兩個燈泡先并聯(lián)再與第三個燈泡串聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知:并聯(lián)燈泡上通過的電流是第三個燈泡電流的一半,且對應的電壓相加等于220V。從圖a中找到符合條件的電流,根據(jù)公式P=UI計算這時的總功率即可?!窘獯稹浚?)將兩只相同的這種燈泡串聯(lián)在220V的電源上,每只燈泡兩端的電壓為110V,此時電流為0.38A,所以兩只燈泡實際消i耗的總功率P=UI=220V×0.38A=83.6W;
(2)由圖b可知兩個并聯(lián)再和第三個串聯(lián),由串聯(lián)電路電流處處相等可知,分別流過并聯(lián)著的兩個燈泡上的電流為流過第三個的燈泡上的一半;設通過第三個燈泡的電流為I、兩端電壓U,在圖a上有這樣一個關系:I對十應的電壓為U,I2對應的電壓為220V-U;當干路電流為0.44A,電壓為180V
;當電流為0.22A時,電壓為40V,正好符合前面的條件,所以消耗的總功率:P=220V×0.44A=96.8W。
故答案為:(1)83.6;(2)96.829.在“測量小燈泡的額定功率”實驗中,提供如下實驗器材:A.電源(輸出電壓恒為4.5伏)B.小燈泡(額定電壓3.5伏,電阻約為10歐)C.滑動變阻器(0-10
歐,最大電流2安)D.電壓表(量程0~3伏)E.電流表(量程0-0.6安,0-3安)(1)實驗小組初步設計電路如圖甲所示。經分析此電路無法測出小燈泡的額定功率,原因是________。(2)重新設計電路如圖乙所示,請對照此圖在丙圖中用筆畫線替代導線,完成實物圖的連接。(3)連接電路完成后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器,當小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖丁所示,則小燈泡的額定功率P額=________瓦。【答案】(1)電壓表最大量程小于小燈泡的額定電壓
(2)解:如圖所示:(3)1.05【解析】【分析】(1)比較小燈泡的額定電壓與電壓表的量程,據(jù)此解答;
(2)既然電壓表無法直接測量燈泡
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