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人教版(2024)九年级全册第1节 电能 电功随堂练习题
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这是一份人教版(2024)九年级全册第1节 电能 电功随堂练习题,共18页。试卷主要包含了电能,电功等内容,欢迎下载使用。
(知识点总结+例题讲解)
一、电能:
1.来源:电源(其他形式的能→电能)
(1)干电池、蓄电池、锂电池:化学能→电能; (2)水力发电站:机械能→电能;
(3)太阳能发电:光能(太阳能)→电能; (4)核电站:核能→电能;
2.应用:用电器(电能→其他形式的能)
(1)灯泡:电能→内嫩、光能; (2)电风扇:电能→机械能;
(3)电烤箱、开水壶、电磁炉、电饭锅:电能→内能; (4)电视机:电能→光能、声能;
3.符号:W
4.单位:
(1)国际单位:焦耳,简称焦(J);
(2)常用单位:千瓦时(kW·h),也叫“度”;
(3)换算关系:1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
5.电能的测量:
(1)仪表:电能表(测量用户消耗的电能多少的仪表)
(2)参数:电能表上“220V”、“10(40)A”、“480R/kwh”等字样:
①表示电能接在220V的电压下使用;
②电能表的标定电流是10A;(长时间正常工作的电流)
③短时间允许通过的最大电流为40A;
④每消耗一度电电能表转盘转480转。
说明:超过40A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过40A的确会做电表容易损坏。
6.电能表的读数:
(1)测量较大电功时用刻度盘读数。
①标有红色标记的数字表示小数点后一位。
②前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
如:电能表月初读数: 月底读数:
这个月用电 19.6 度,合 7.056×107 J。
(2)较小电功时,用表盘转数读数。
如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 4.32×104 J。
【例题1】现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B.发电站把电能转化为其它形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
【变式1】下列电流做功的过程中,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇吹风B.电灯发光C.电饭锅煮饭D.电解水制氧
【例题2】下列电学仪器中,能够直接测量电功的是( )
A.验电器 B.电压表 C.电流表 D.电能表
【变式2】家庭电路中,电能表通常用来测量( )
A.电功率 B.电压 C.电流 D.电功
【例题3】如图所示为单相电子式电能表,关于该电能表下列说法正确的是( )
A.允许通过的最大电流为10A
B.主要用来测量用电器的电功率
C.此时的示数为13148kW•h
D.指示灯闪2500次表示消耗电能3.6×106J
【变式3】如图是小王家的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表的读数为56378kW•h
B.这个电能表正常工作的电压为380V
C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
二、电功:
1.概念:电流通过某段电路所做的功叫电功;
2.实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;
电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
(1)电池充电把 电能 转化为 化学能 ,放电时把 化学能 转化为 电能 ;
(2)电动机把 电能 转化为 机械能 ;
(3)灯泡把 电能 转化为 光能 和 内能 。
4.规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
5.符号:W;
6.公式:W=UIt(适用于所有电路);
7.单位:
(1)电功W:焦耳(J);1J=1V·A·s
(2)公式中物理量的单位:U(电压:伏特V),I(电流:安倍A),t(时间:秒s)
8.公式变形:适用于纯电阻电路;
(1)W=I2Rt;(常用于串联电路)
(2);(常用于并联电路)
9.串联电路的电功:
(1);
(2)W=W1+W2+…+Wn
10.并联电路的电功:
(1);
(2)W=W1+W2+…+Wn
无论用电器串联或并联,计算在一定时间所做的总功:W=W1+W2+…+Wn
【例题4】下列关于电功的说法中正确的是( )
A.电流做功越多,消耗的电能就越多
B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.通电的时间越长,电流做的功越多
D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
【变式4】下列关于电功的说法正确的是( )
A.电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低无关
B.电功的单位和电能的单位是不同的
C.用电器消耗电能越多,电流做功就越少
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程
【例题5】生活中我们用到各种电器,以下的用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他不同的是( )
A.电饭煲 B.电风扇 C.电水壶 D.电烙铁
【变式5】我们学过能量及其转化,学习了电能后,知道电能也可以发生转换。下列选项中是小明家里的用电器,在使用过程中电能转化的主要形式与电热毯相同的是( )
A.电动剃须刀 B.电脑 C.电熨斗 D.电风扇
【例题6】某电动机接在电压为220V的电路中工作时,通过的电流为4A。如果电动机线圈电阻为4Ω,则电动机每分钟输出的机械功是( )
A.48960J B.52800J C.880J D.3840J
【变式6】一个手机充电的移动电源(俗称“充电宝”)输入电压为5V,容量为6000mA•h,则该移动电源充电后最多储存的电能是( )
A.3.0×104J B.30kW•h
C.1.08×105J D.1.08×102kW•h
【例题7】如图所示,手电筒中的电流为0.6A,电源为三节干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为( )
A.2.7J B.81J
C.162J D.9720J
【变式7】如图所示,电源电压不变,闭合开关S1,电流表示数为0.7A,再闭合S2,电流表示数变化了0.3A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是( )
A.3:4
B.4:3
C.3:7
D.7:3
【例题8】利用一节干电池(电压恒定)给小灯泡供电,可以连续工作的时间为3h,用两节同样干电池串联起来给同样的小灯泡供电,不考虑温度对灯泡电阻的影响,可以连续工作的时间可能是( )
A.2h B.1.5h C.6h D.3h
【变式8】用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来使用,电源电压不变,则烧开同样壶水的时间是( )
A.30min B.20min C.5min D.2.5min
【例题9】如图所示,电源电压相等,已知R1>R2>R3>R4,开关均闭合后,在相同的时间内,消耗电能最多的电阻是( )
A.R1 B.R2
C.R3 D.R4
【变式9】有两个电阻R1和R2,R1=9Ω,R2=3Ω,采用下列四种连接方式,分别接到电压为12V的电源上,通电10min,电流做功最少的连接方式是( )
A.R1和R2并联 B.R1和R2串联 C.只接入R1 D.只接入R2
【例题10】如图所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.5A,由此可知两电阻的大小之比R1:R2为 。闭合S1、S2后,R1、R2两端的电压之比U1:U2为 ,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比W1:W2为 。
【变式10】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,电压表示数随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为 Ω,滑片P在b端时,通电5s电流对R1做的功为 J。
【例题11】电阻R1=8Ω,R2=16Ω,将R1与R2串联后接到12V的电源上。求:
(1)R2两端电压;
(2)5min内电流通过R1所做的功。
【变式11】如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R2阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)通电10s电阻R2消耗的电能;
(2)电阻R1的阻值。
【例题12】如图所示的电路,电源电压不变,电阻R=5Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小灯泡灯丝的电阻恒为10Ω。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)通电10s,整个电路消耗的电能。
【变式12】如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为5Ω,闭合开关S,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)干路中的总电流I;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功W2。
序号
知识点
难易程度
例题数
变式题数
合计
一
电能
★★
3
3
24
二
电功
★★
9
9
人教版 八年级物理上册 第18章 《电功率》
第1节 电能 电功 讲义
(知识点总结+例题讲解)
一、电能:
1.来源:电源(其他形式的能→电能)
(1)干电池、蓄电池、锂电池:化学能→电能; (2)水力发电站:机械能→电能;
(3)太阳能发电:光能(太阳能)→电能; (4)核电站:核能→电能;
2.应用:用电器(电能→其他形式的能)
(1)灯泡:电能→内嫩、光能; (2)电风扇:电能→机械能;
(3)电烤箱、开水壶、电磁炉、电饭锅:电能→内能; (4)电视机:电能→光能、声能;
3.符号:W
4.单位:
(1)国际单位:焦耳,简称焦(J);
(2)常用单位:千瓦时(kW·h),也叫“度”;
(3)换算关系:1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
5.电能的测量:
(1)仪表:电能表(测量用户消耗的电能多少的仪表)
(2)参数:电能表上“220V”、“10(40)A”、“480R/kwh”等字样:
①表示电能接在220V的电压下使用;
②电能表的标定电流是10A;(长时间正常工作的电流)
③短时间允许通过的最大电流为40A;
④每消耗一度电电能表转盘转480转。
说明:超过40A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过40A的确会做电表容易损坏。
6.电能表的读数:
(1)测量较大电功时用刻度盘读数。
①标有红色标记的数字表示小数点后一位。
②前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
如:电能表月初读数: 月底读数:
这个月用电 19.6 度,合 7.056×107 J。
(2)较小电功时,用表盘转数读数。
如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 4.32×104 J。
【例题1】现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B.发电站把电能转化为其它形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
【答案】A
【解析】解:A、根据电功的实质可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确;
B、发电站是把其它形式的能转化为电能,故B错误;
C、电功和电能的单位都是焦耳,故C错误;
D、电流做功的过程,是将电能转化为其它形式能的过程,所以电功不是电能,故D错误。
故选:A。
【变式1】下列电流做功的过程中,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇吹风B.电灯发光C.电饭锅煮饭D.电解水制氧
【答案】A
【解析】解:A、电风扇吹风,电能主要转化成机械能,故A正确;
B、电灯发光,电能转化成光能和内能,故B错误;
C、电饭锅煮饭,是电能转化为内能,故C错误;
D、电解水制氧,由电能转化成化学能,故D错误。
故选:A。
【例题2】下列电学仪器中,能够直接测量电功的是( )
A.验电器 B.电压表 C.电流表 D.电能表
【答案】D
【解析】解:A、验电器是检验物体是否带电的仪器,不能测量电功的大小,故A错误;
B、电压表是测量电路两端电压大小的仪表,它可以和电流表、秒表配合使用,通过W=UIt计算电功,但不能直接测量电功,故B错误;
C、电流表是测量电路中电流大小的仪表,它可以和电压表、秒表配合使用,通过W=UIt计算电功,但不能直接测量电功,故C错误;
D、电能表是用来测电功的仪器,电能表串联在电路中,可以直接测量电路消耗的电功,故D正确。
故选:D。
【变式2】家庭电路中,电能表通常用来测量( )
A.电功率 B.电压 C.电流 D.电功
【答案】D
【解析】解:电流用电流表测量,电压用电压表测量,测出电流与电压后,由公式P=UI可以求出电功率;
家庭电路中,串联在电路中的电能表是用来测量电功的,即用电器消耗电能多少的。
故选:D。
【例题3】如图所示为单相电子式电能表,关于该电能表下列说法正确的是( )
A.允许通过的最大电流为10A
B.主要用来测量用电器的电功率
C.此时的示数为13148kW•h
D.指示灯闪2500次表示消耗电能3.6×106J
【答案】D
【解析】解:A、“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流,故A错误;
B、电能表是测量消耗电能多少的仪表,不是测量用电器电功率大小的仪表,故B错误;
C、电能表显示数字中最后一位是小数,由图知,该电能表此时示数为1314.8kW•h,故C错误;
D、2500imp/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁2500次,
则指示灯闪烁2500次,电路消耗电能为1kW•h=3.6×106J,故D正确。
故选:D。
【变式3】如图是小王家的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表的读数为56378kW•h
B.这个电能表正常工作的电压为380V
C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
【答案】D
【解析】解:A、电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW•h,则图中电能表示数为5637.8kW•h,故A错误;
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,故B错误;
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流,故C错误;
D、“1600imp/(kW•h)”表示用电器每消耗1kW•h(1度)的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,故D正确。
故选:D。
二、电功:
1.概念:电流通过某段电路所做的功叫电功;
2.实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;
电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
(1)电池充电把 电能 转化为 化学能 ,放电时把 化学能 转化为 电能 ;
(2)电动机把 电能 转化为 机械能 ;
(3)灯泡把 电能 转化为 光能 和 内能 。
4.规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
5.符号:W;
6.公式:W=UIt(适用于所有电路);。
7.单位:
(1)电功W:焦耳(J);1J=1V·A·s
(2)公式中物理量的单位:U(电压:伏特V),I(电流:安倍A),t(时间:秒s)
8.公式变形:
(1)W=I2Rt;(常用于串联电路)
(2);(常用于并联电路)
9.串联电路的电功:
(1);
(2)W=W1+W2+…+Wn
10.并联电路的电功:
(1);
(2)W=W1+W2+…+Wn
无论用电器串联或并联,计算在一定时间所做的总功:W=W1+W2+…+Wn
【例题4】下列关于电功的说法中正确的是( )
A.电流做功越多,消耗的电能就越多
B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.通电的时间越长,电流做的功越多
D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
【答案】A
【解析】解:A、电功是指电流所做的功,电流做功越多,消耗的电能就越多,故A正确;
BC、由电流做功的公式W=UIt可知,电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间,故BC错误;
D、电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能的过程,故D错误。
故选:A。
【变式4】下列关于电功的说法正确的是( )
A.电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低无关
B.电功的单位和电能的单位是不同的
C.用电器消耗电能越多,电流做功就越少
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程
【答案】D
【解析】解:A、电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低有关,故A错误;
B、电功的单位与电能的单位相同,在国际单位制中都是“焦耳”,故B错误;
C、用电器消耗电能的过程就是对外做功的过程,因此,用电器消耗电能越多,电流做功一定越多,故C错误;
D、电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,故D正确。
故选:D。
【例题5】生活中我们用到各种电器,以下的用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他不同的是( )
A.电饭煲 B.电风扇 C.电水壶 D.电烙铁
【答案】B
【解析】解:A、电饭煲工作时是将电能转化为内能;
B、电风扇工作时主要是将电能转化为机械能;
C、电水壶工作时是将电能转化为内能;
D、电烙铁工作时是将电能转化为内能。
综上所述,只有B电风扇的能量转化与其他三个不同。
故选:B。
【变式5】我们学过能量及其转化,学习了电能后,知道电能也可以发生转换。下列选项中是小明家里的用电器,在使用过程中电能转化的主要形式与电热毯相同的是( )
A.电动剃须刀 B.电脑 C.电熨斗 D.电风扇
【答案】C
【解析】解:电热毯、电熨斗工作时,电能转化为内能;
电动剃须刀、电风扇工作时电能主要转化为机械能;
电脑工作时,电能转化为机械能、声能、光能等;故C正确。
故选:C。
【例题6】某电动机接在电压为220V的电路中工作时,通过的电流为4A。如果电动机线圈电阻为4Ω,则电动机每分钟输出的机械功是( )
A.48960J B.52800J C.880J D.3840J
【答案】A
【解析】解:电动机每分钟消耗的电能:
W=UIt=220V×4A×1×60s=52800J,
电动机每分钟产生的热量:Q=I2Rt=(4A)2×4Ω×1×60s=3840J,
电动机每分钟输出的机械功:E=W﹣Q=52800J﹣3840J=48960J。故A正确。
故选:A。
【变式6】一个手机充电的移动电源(俗称“充电宝”)输入电压为5V,容量为6000mA•h,则该移动电源充电后最多储存的电能是( )
A.3.0×104J B.30kW•h
C.1.08×105J D.1.08×102kW•h
【答案】C
【解析】解:该移动电源充电后最多储存的电能是:
W=UIt=UQ=5V×6000×10﹣3A×3600s=1.08×105J。
故选:C。
【例题7】如图所示,手电筒中的电流为0.6A,电源为三节干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为( )
A.2.7J B.81J
C.162J D.9720J
【答案】C
【解析】解:电源电压为:U=1.5V×3=4.5V,
小灯泡工作1min消耗的电能为:W=UIt=4.5V×0.6A×60s=162J;故ABD错误,C正确。
故选:C。
【变式7】如图所示,电源电压不变,闭合开关S1,电流表示数为0.7A,再闭合S2,电流表示数变化了0.3A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是( )
A.3:4
B.4:3
C.3:7
D.7:3
【答案】D
【解析】解:闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表示数为0.7A,则R1的电流:I1=0.7A,
再闭合S2,两电阻并联,电流表测总电流,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过R1的电流仍然为0.7A,
电流表示数变化了0.3A,则说明通过R2的电流为:I2=0.3A,
由于并联电路各支路两端的电压相等,则U1=U2,
所以,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为:W1W2=U1I1tU2I2t=I1I2=:3。
故选:D。
【例题8】利用一节干电池(电压恒定)给小灯泡供电,可以连续工作的时间为3h,用两节同样干电池串联起来给同样的小灯泡供电,不考虑温度对灯泡电阻的影响,可以连续工作的时间可能是( )
A.2h B.1.5h C.6h D.3h
【答案】B
【解析】解:设一节干电池储存的电能为E,电压为U,灯泡的电阻为R,
由W=U2Rt有:U2R×3h=E﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
两节同样干电池串联起来,存储的电能为2E,电压为2U,
给同样灯泡供电时有:(2U)2R×t'=2E=2×U2R×3h,解得:t'=1.5h。
故选:B。
【变式8】用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来使用,电源电压不变,则烧开同样壶水的时间是( )
A.30min B.20min C.5min D.2.5min
【答案】D
【解析】解:影响电阻大小的因素有导体的长度、横截面积、材料以及温度;
将电热丝对折后,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,所以此时电阻丝的阻值为原来的四分之一;
不计热量损失,烧开同样一壶水,则电热丝产生的热量与原来相同,
所以由Q=I2Rt=U2Rt可知,当Q和U一定时,t和R成正比,
所以加热时间变为原来的四分之一,即10min×14=2.5min。
故选:D。
【例题9】如图所示,电源电压相等,已知R1>R2>R3>R4,开关均闭合后,在相同的时间内,消耗电能最多的电阻是( )
A.R1 B.R2
C.R3 D.R4
【答案】D
【解析】解:左图中R1、R2串联,设R1两端的电压U1,R2两端的电压U2,由串联电路的电压特点可知,U1、U2都小于电源电压U;因为R1、R2的电阻较大,所以由公式W=U2Rt可知,相同时间内R1、R2消耗的电能比R3、R4少。
右图中R3、R4并联,并联电路两端的电压相等且为电源电压U,且R3>R4,由公式W=U2Rt可知,相同时间内消耗电能最多的电阻是R4。
故选:D。
【变式9】有两个电阻R1和R2,R1=9Ω,R2=3Ω,采用下列四种连接方式,分别接到电压为12V的电源上,通电10min,电流做功最少的连接方式是( )
A.R1和R2并联 B.R1和R2串联 C.只接入R1 D.只接入R2
【答案】B
【解析】解:根据电阻越串越大、大于任何一个分电阻,电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,
当两个电阻串联时总电阻最大,
由W=U2Rt可知,两电阻串联时,相同时间内电流做功最少。
故选:B。
【例题10】如图所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.5A,由此可知两电阻的大小之比R1:R2为 。闭合S1、S2后,R1、R2两端的电压之比U1:U2为 ,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比W1:W2为 。
【答案】3:2;1:1;2:3。
【解析】解:由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即:I1=0.2A;
当再闭合开关S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,闭合开关S2时,通过R1的电流不变,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,则R1、R2两端的电压之比U1:U2=1:1,
所以,由I=UR可得:R1R2=UI1UI2=I2I1=:2,
由W=UIt可得,闭合S、S1后,R1与R2的电功之比:W1W2=UI1tUI2t=:3。
故答案为:3:2;1:1;2:3。
【变式10】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,电压表示数随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为 Ω,滑片P在b端时,通电5s电流对R1做的功为 J。
【答案】6;10;0.5。
【解析】解:由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压。
由图甲所示电路可知,滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图象可知,电源电压U=6V;
当电压表的示数为2V时,R2的阻值为20Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,则电流I=U2R2=4V20Ω=0.2A;
由I=UR可得,定值电阻R1的阻值:R1=U1I=2V0.2A=10Ω;
当滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器两端的电压最大,电压表的示数最小为1V,
则电阻R1所做的功:W=U12R1t=(1V)210Ω×5s=0.5J。
故答案为:6;10;0.5。
【例题11】电阻R1=8Ω,R2=16Ω,将R1与R2串联后接到12V的电源上。求:
(1)R2两端电压;
(2)5min内电流通过R1所做的功。
【答案】(1)R2两端电压8V;(2)5min内电流通过R1所做的功是600J。
【解析】解:(1)由欧姆定律得:I=UR1+R2=12V24Ω=0.5A,
R2两端的电压:U2=IR2=0.5A×16Ω=8V.
(2)由W=I2Rt 得:W=I2Rt=(0.5A)2×8Ω×300s=600J
答:(1)R2两端电压8V;(2)5min内电流通过R1所做的功是600J。
【变式11】如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R2阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)通电10s电阻R2消耗的电能;
(2)电阻R1的阻值。
【答案】(1)通电10s电阻R2消耗的电能为18J;(2)电阻R1的阻值为30Ω。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路电压相等,
所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I2R2=0.3A×20Ω=6V,
则通电10s电阻R2消耗的电能:W2=UI2t=6V×0.3A×10s=18J;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1支路的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A,
则电阻R1的阻值:R1=UI1=6V0.2A=30Ω。
答:(1)通电10s电阻R2消耗的电能为18J;(2)电阻R1的阻值为30Ω。
【例题12】如图所示的电路,电源电压不变,电阻R=5Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小灯泡灯丝的电阻恒为10Ω。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)通电10s,整个电路消耗的电能。
【答案】(1)通过灯泡的电流为0.2A;(2)通电10s,整个电路消耗的电能为12J。
【解析】解:(1)在并联电路中,U=U1=U2,
由I=UR得,灯泡两端电压为UL=UR=IR•R=0.4A×5Ω=2V;
通过灯泡的电流为IL=ULRL=2V10Ω=0.2A;
(2)干路电流为I=IL+IR=0.2A+0.4A=0.6A,
通电10s,整个电路消耗的电能为W=UIt=2V×0.6A×10s=12J。
答:(1)通过灯泡的电流为0.2A;(2)通电10s,整个电路消耗的电能为12J。
【变式12】如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为5Ω,闭合开关S,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)干路中的总电流I;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功W2。
【答案】(1)电阻R2的阻值为6Ω;(2)干路中的总电流为1.1A;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功为15J。
【解析】解:由图知,闭合开关,两定值电阻并联,电流表测量R2支路电流。
(1)由I=UR可得,电阻R2的阻值为:R2=UI2=3V0.5A=6Ω;
(2)通过电阻R1中的电流为:I1=UR1=3V5Ω=0.6A,
因并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,
所以,干路中的总电流:I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功为:
W2=UI2t=3V×0.5A×10s=15J。
答:(1)电阻R2的阻值为6Ω;(2)干路中的总电流为1.1A;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R2做的功为15J。序号
知识点
难易程度
例题数
变式题数
合计
一
电能
★★
3
3
24
二
电功
★★
9
9
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