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人教版(2024)九年级全册第2节 电功率课后练习题
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这是一份人教版(2024)九年级全册第2节 电功率课后练习题,共40页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中,在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝。并连接个装水的U形管,如图所示,已知流过电阻R1的电流为0.2A,下列说法错误的是( )
A. 通过U形管内液面高度差来反应产生热量的多少
B. 该实验装置可以探究通电一段时间内,电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差较大
D. 通电10s内,电阻R1产生的热量为2J
2. 下列说法中,不正确的是( )
A. 电流做功过程可以说是电能转化为其他形式能的过程
B. 电能表是计量用电器一段时间内消耗电能的仪表
C. 用电器的电功率越大,消耗的电能越多
D. 相同时间内,消耗电能多的用电器电功率大
3. 重庆火锅全国闻名,如图所示为某种多功能电火锅电路原理图。该火锅可以实现小火、中火、大火三档功率,使用时可通过旋钮开关实现功能转换。电路中四个电阻阻值均为50Ω,小火、中火、大火所需加热功率依次增大,下列说法正确的是( )
A. 开关旋至“1”档,电火锅处于“大火”档
B. 电火锅处于“小火”档时,电路总电阻是50Ω
C. “中火”档加热功率是968W
D. “大火”档电路总功率是“小火”的2倍
4. 有一个用电器,它的铭牌上写有“”的字样,它可能是以下哪种用电器( )
A. 节能灯B. 彩色电视机C. 电饭锅D. 手机充电器
5. 一台电动机,额定电压为100V,电阻为1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,则电动机正常工作时的输出功率及因发热损失的功率分别为( )
A. 500W 25WB. 25W 500W
C. 25W 475WD. 475W 25W
6. 将口香糖的锡箔纸包装剥下来,剪成如图所示形状,把它用手摁在干电池的正负极上,3秒钟左右,锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。这是因为狭窄处( )
A. 电流较大B. 电阻较小C. 电压较小D. 发热功率较大
二、填空题
7. 某品牌手机的电池铭牌标有“”字样,充满电后存储的电能为______,手机充电时电池相当于电路中的______。
8. 已知小灯泡L上标有“2V 0.5W”,小灯泡L和电阻R中电流I随电压U变化图像如图所示,若将它们并联,灯泡恰好正常发光时,电路中的总功率_____W;若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,电源电压为______V。
9. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,开关S闭合时,灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,灯L亮度将__________(选填“变亮”“不变”“变暗”),电压表的示数将__________(选填“变大”“不变”“变小”)。
10. 小致同学家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为 ___________kW•h。如果只将某用电器单独接在该电能表上工作10min,电能表上的指示灯闪烁了160次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 ___________J,该用电器功率为 ___________W。
11. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω。当S闭合、S1断开时电流表示数变为0.3A;当S、S1都闭合时,电流表示数为0.4A;则10min电流通过电阻R1产生的热量为 _____焦耳。
12. 如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.8A,则该电路工作5min,电路消耗的电能是______J。
13. 小杰想检测一个标有“2.5V; 0.75W”规格的小灯泡,他用电压表和电流表同时测量小灯泡,当电压为2.5V时,电流为0.4A,你认为该小灯泡 _________(选填“是”或“不是”)合格的。假如生产这种小灯泡钨丝粗细相同,则这个小灯泡内的钨丝的长度与合格产品相比较 _________(选填“相同”、“更长”或“更短”)。
14. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R阻值不变,灯泡L标有“12V12W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S1,断开S2,灯泡L正常发光;闭合开关S1、S2,电流表示数为1.5A,则定值电阻R为___________Ω;电源电压为___________V;闭合开关S1,断开S2,求定值电阻R的功率是___________W。
15. 李明家中购买了一台空调,空调金属外壳应______ ,空调风扇的扇叶粘有些灰尘,这是由于扇叶旋转时发生______ 。李明家的空调铭牌上标有“220V,1000W”,他怀疑空调的额定功率不准确,电路中只接入空调情况下,6min内观察到他家的电能表的转盘转过了48转,那么只接入空调情况下消耗1kW·h的电能空调工作______ h。
三、实验题
16. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6Ⅴ,小灯泡额定电压为2.5Ⅴ(灯丝电阻约为12)。
(1)能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用__________;
A.“10 0.5A”滑动变阻器
B.“20 0.5A”的滑动变阻器
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示实物电路连接完整__________(要求:滑片右移灯泡变亮);
(3)闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到__________端(选填“A”或“B”);
(4)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不亮的原因是__________;
(5)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是__________Ⅴ;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向__________端移动(选填“A”或“B”);
(6)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示.分析图象可知:该小灯泡正常发光时额定功率为__________W。
四、计算题
17. 如图所示,已知R1=10Ω,R2=20Ω。只闭合开关S1时,电流表示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)同时闭合两个开关时,电路的总功率;
(3)同时闭合两个开关通电10min时,电路的总功。
18. 如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为440W,保温功率为110W。
(1)保温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
一、单选题
(2021·云南·统考中考真题)
19. 将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A. 三个用电器均能将电能全部转化为内能
B. 根据可计算出三个用电器的电阻相等
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
(2022·湖北·统考中考真题)
20. 小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
(2022·湖南邵阳·统考中考真题)
21. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B. 当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C. 当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
(2022·江苏苏州·统考中考真题)
22. 图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5VB. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时,其功率最大D. R=15Ω时,电路消耗功率为1.8W
(2022·甘肃兰州·统考中考真题)
23. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
(2022·贵州黔东南·统考中考真题)
24. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为2Ω
B. 电流表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
(2022·内蒙古通辽·统考中考真题)
25. 在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④
二、填空题
(2022·河南·统考中考真题)
26. 在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为___________V,电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min,该电路消耗的总电能为_____J。
(2022·安徽·统考中考真题)
27. 如图所示,电源电压保持不变,电阻、。闭合开关,则通电,电阻产生的热量为______。
(2022·广西·统考中考真题)
28. 用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用,示数是______kW·h。
(2022·辽宁本溪·统考中考真题)
29. 如图所示是小明家的电能表,他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6min,电能表转盘转6转,电视机的功率为______W。电视机正常工作1h,消耗的电能为______J。
(2022·四川巴中·中考真题)
30. 在如图甲所示的电路中,灯泡L1标有“6V 3W”,灯泡L2标有“6V 6W”,两灯泡的U-I图像如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证两灯均不损坏,则允许接入的最大电源电压为___________V,此时电压表V2的示数为___________V。
三、实验题
(2022·辽宁阜新·统考中考真题)
31. 做“测量小灯泡额定功率”的实验(灯泡的额定电压U额=2.5V,灯丝电阻阻值不变)。
(1)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是滑动变阻器接了______两个接线柱。
(2)排除故障后如图甲,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V时为止,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡的额定电功率为______W。
(3)同组的小月同学设计了一个电路,如图丙,也测出了该小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25Ω,正确操作步骤如下:
①只闭合开关S和______,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1=______A;
②闭合开关S和______,断开开关______,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I2;
③小灯泡的额定电功率表达式为P额=______。(用物理量符号表示)
四、计算题
(2022·重庆·统考中考真题)
32. 商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温档,额定功率为440W。求:
(1)的电阻;
(2)高温档正常工作100s,电流通过产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。
(2022·云南·统考中考真题)
33. 如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功。
(2022·广西百色·统考中考真题)
34. 如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能;
(3)电源电压;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
第十八章 电功率-基础练
一、单选题
1. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中,在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝。并连接个装水的U形管,如图所示,已知流过电阻R1的电流为0.2A,下列说法错误的是( )
A. 通过U形管内液面高度差来反应产生热量的多少
B. 该实验装置可以探究通电一段时间内,电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差较大
D. 通电10s内,电阻R1产生的热量为2J
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据转换法,通过U形管内液面高度差来反应产生热量的多少,U形管内液面高度差越大,产生的热量越多,故A正确,不符合题意;
B.图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故可以研究电流产生的热量与电流的关系,故B正确,不符合题意;
C.容器内两电阻大小相等,根据Q=I2Rt,因通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,故相同时间内左侧电阻相同时间产生热量多,由转换法,左侧U形管中液面高度差较大,故C错误,符合题意;
D.通电10s内,电阻R1产生的热量为
Q=I2R1t=(0.2A)2×5Ω×10s=2J
故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 下列说法中,不正确的是( )
A. 电流做功的过程可以说是电能转化为其他形式能的过程
B. 电能表是计量用电器一段时间内消耗电能的仪表
C. 用电器的电功率越大,消耗的电能越多
D. 相同时间内,消耗电能多的用电器电功率大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电功的实质可知,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,故A正确,不符合题意;
B.电能表是测量电功的仪表,也就是计量用电器一段时间内消耗电能的仪表,故B正确,不符合题意;
C.由W=Pt可知,消耗电能的多少与电功率和通电时间有关,只知道用电器的电功率大,其消耗的电能不一定多,故C错误,符合题意;
D.根据可知,相同时间内,消耗电能越多的用电器电功率越大,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 重庆火锅全国闻名,如图所示为某种多功能电火锅电路原理图。该火锅可以实现小火、中火、大火三档功率,使用时可通过旋钮开关实现功能转换。电路中四个电阻阻值均为50Ω,小火、中火、大火所需加热功率依次增大,下列说法正确的是( )
A. 开关旋至“1”档,电火锅处于“大火”档
B. 电火锅处于“小火”档时,电路总电阻是50Ω
C. “中火”档加热功率是968W
D. “大火”档电路总功率是“小火”的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,四个电阻阻值均为50Ω,开关旋至“1”挡时,两电阻串联,开关旋至“2”挡时,只有一个电阻接入电路,开关旋至“3”挡时,两电阻并联接入电路,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以,开关旋至“1”挡时,电路的总电阻最大,开关旋至“3”挡总电阻最小,电源的电压一定时,由
可知,电路的总电阻越大时总功率越小,反之越大,则开关旋至“1”挡时电火锅处于“小火”挡,开关旋至“3”挡时电火锅处于“大火”挡,开关旋至“2”挡时电火锅处于“中火”挡,故A错误;
B.电火锅处于“小火”挡时,两电阻串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总电阻
R总=2×50Ω=100Ω
故B错误;
C.“中火”挡时,电路为R3的简单电路,加热功率
故C正确;
D.“大火”挡时,两电阻并联,由并联电路中总电阻等于各分电阻可知,电路的总电阻
由
可得,电源的电压一定时,“大火”挡和“小火”的功率之比
即“大火”挡电路总功率是“小火”的4倍,故D错误。
故选C。
4. 有一个用电器,它的铭牌上写有“”的字样,它可能是以下哪种用电器( )
A. 节能灯B. 彩色电视机C. 电饭锅D. 手机充电器
【答案】B
【解析】
【详解】A.节能灯功率大约是左右,故A不符合题意;
B.彩色电视机的额定功率一般为左右,故B符合题意;
C.电饭锅的额定功率一般为左右,故C不符合题意;
D.手机充电器的额定功率一般为左右,故D不符合题意。
故选。
5. 一台电动机,额定电压为100V,电阻为1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,则电动机正常工作时的输出功率及因发热损失的功率分别为( )
A. 500W 25WB. 25W 500W
C. 25W 475WD. 475W 25W
【答案】D
【解析】
【详解】电动机的总功率
P=UI=100V×5A=500W
发热损失的功率
P热=I2r=(5A)2×1Ω=25W
正常工作时的输出功率
P输出=P-P热=500W-25W=475W
故选D。
6. 将口香糖的锡箔纸包装剥下来,剪成如图所示形状,把它用手摁在干电池的正负极上,3秒钟左右,锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。这是因为狭窄处( )
A. 电流较大B. 电阻较小C. 电压较小D. 发热功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】锡箔纸较窄和较宽处可看成是串联的,因串联电路中各处的电流相等,所以通过较窄和较宽处锡箔纸的电流相等;材料和长度相同时,导体越细,电阻越大,所以锡箔纸较窄处电阻较大;根据U=IR可知狭窄处的电压较大,根据P=UI可知,狭窄处的发热功率变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题
7. 某品牌手机的电池铭牌标有“”字样,充满电后存储的电能为______,手机充电时电池相当于电路中的______。
【答案】 ①. 1.48×10-2 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]充满电后手机存储的电能为
[2]根据电路的知识可知,手机充电时电池相当于电路中的用电器。
8. 已知小灯泡L上标有“2V 0.5W”,小灯泡L和电阻R中电流I随电压U变化图像如图所示,若将它们并联,灯泡恰好正常发光时,电路中的总功率_____W;若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,电源电压为______V。
【答案】 ①. 0.7 ②. 4
【解析】
【详解】[1]小灯泡正常发光时的电压为2V,由图象可知,灯泡L正常发光时的电流为0.25A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时R两端的电压
由图象可知,此时通过R的电流
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
此时电路总功率为
P= UI =2V ×0.35A = 0.7W
[2]若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,由图象可知,当
时
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
9. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,开关S闭合时,灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,灯L亮度将__________(选填“变亮”“不变”“变暗”),电压表的示数将__________(选填“变大”“不变”“变小”)。
【答案】 ①. 变暗 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]由图示电路图可知,两电阻与灯泡串联,电压表测滑动变阻器和R1两端的电压;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器和R1分压变大,电压表示数变大;电源电压不变,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据可知,灯泡两端电压变小,灯泡的电压U与电流I都变小,由可知,灯泡实际功率变小,灯泡变暗。
10. 小致同学家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为 ___________kW•h。如果只将某用电器单独接在该电能表上工作10min,电能表上的指示灯闪烁了160次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 ___________J,该用电器功率为 ___________W。
【答案】 ①. 219.6 ②. 1.8×105 ③. 300
【解析】
【详解】[1]由图可知,电能表的读数时最后一位是小数,单位kW•h,所以电能表的示数为219.6kW•h。
[2]“3200imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的指示灯闪烁3200次,电能表上的指示灯闪烁了160次消耗的电能
[3]根据电功率的计算公式可得,用电器的电功率为
11. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω。当S闭合、S1断开时电流表示数变为0.3A;当S、S1都闭合时,电流表示数为0.4A;则10min电流通过电阻R1产生的热量为 _____焦耳。
【答案】180
【解析】
【详解】由图可知,当S闭合、S1断开时,只有R1工作,电流表测量通过R1的电流;当S、S1都闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流;根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流
I2=I-I1=0.4A-0.3A=0.1A
由欧姆定律可知,R2两端的电压
U2=I2R2=0.1A×10Ω=1V
根据并联电路的电压特点可知,R1两端的电压
U1=U2=1V
10min电流通过电阻R1产生的热量
Q=W=U1I1t=1V×0.3A×10×60s=180J
12. 如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.8A,则该电路工作5min,电路消耗的电能是______J。
【答案】1440
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L恰好正常发光,所以,电源的电压
U=UL=6V
则该电路工作5min,电路消耗的电能
W=UIt=6V×0.8A×5×60s=1440J
13. 小杰想检测一个标有“2.5V; 0.75W”规格的小灯泡,他用电压表和电流表同时测量小灯泡,当电压为2.5V时,电流为0.4A,你认为该小灯泡 _________(选填“是”或“不是”)合格的。假如生产这种小灯泡钨丝粗细相同,则这个小灯泡内的钨丝的长度与合格产品相比较 _________(选填“相同”、“更长”或“更短”)。
【答案】 ①. 不是 ②. 更短
【解析】
【详解】[1][2]已知此时小灯泡两端的电压为2.5V时,经过灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的电功率
该小灯泡不是合格的;灯在额定电压下的电流为0.4A,根据欧姆定律,则灯的实际电阻
规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,根据求灯正常发光时电阻为
假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,由影响电阻大小的因素,则这个小灯泡内的钨丝的长度与合格产品相比较更短。
14. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R阻值不变,灯泡L标有“12V12W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S1,断开S2,灯泡L正常发光;闭合开关S1、S2,电流表示数为1.5A,则定值电阻R为___________Ω;电源电压为___________V;闭合开关S1,断开S2,求定值电阻R的功率是___________W。
【答案】 ①. 24 ②. 36 ③. 24
【解析】
【详解】[1][2]灯泡L的电阻
闭合开关S1,断开S2,灯泡L和定值电阻串联,灯泡L正常发光,根据 P=UI可知电路电流
电源电压
闭合开关S1、S2,只有R接入电路,电流表示数为IR=1.5A,电源电压
由①②式得U=36V,R=24Ω
[3]闭合开关S1,断开S2,定值电阻R的功率是
15. 李明家中购买了一台空调,空调金属外壳应______ ,空调风扇的扇叶粘有些灰尘,这是由于扇叶旋转时发生______ 。李明家的空调铭牌上标有“220V,1000W”,他怀疑空调的额定功率不准确,电路中只接入空调情况下,6min内观察到他家的电能表的转盘转过了48转,那么只接入空调情况下消耗1kW·h的电能空调工作______ h。
【答案】 ①. 接地 ②. 摩擦起电 ③. 1.25
【解析】
【详解】[1]空调的金属外壳应该接地,这样可防止因外壳漏电而发生触电事故。
[2]空调风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了电荷,吸引灰尘,使灰尘附着在扇叶上。
[3]因为电能表表盘数据“660r/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转过600r,所以电能表转盘转48r,空调消耗的电能为
空调工作的时间为
t=6min=0.1h
空调的功率为
根据得,只接入空调情况下消耗1kW·h的电能空调工作的时间为为
三、实验题
16. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6Ⅴ,小灯泡额定电压为2.5Ⅴ(灯丝电阻约为12)。
(1)能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用__________;
A.“10 0.5A”的滑动变阻器
B.“20 0.5A”的滑动变阻器
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整__________(要求:滑片右移灯泡变亮);
(3)闭合开关前,应将图甲中所示滑动变阻器的滑片滑到__________端(选填“A”或“B”);
(4)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不亮的原因是__________;
(5)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是__________Ⅴ;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向__________端移动(选填“A”或“B”);
(6)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示.分析图象可知:该小灯泡正常发光时额定功率为__________W。
【答案】 ①. B ②. ③. A ④. 小灯泡短路 ⑤. 2.2 ⑥. B ⑦. 0.5
【解析】
【详解】(1)[1]根据灯泡额定电压2.5V,电阻约12Ω,电源电压6V,则灯泡的额定电流
则滑动变阻器两端的电压是
滑动变阻器接入电路的电阻是
所以,滑动变阻器电阻最大阻值应该大于17.5Ω,则应该选择“20Ω 0.5A”,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]灯泡额定电流大约0.2A,电流表选择0—0.6A量程,串联在电路中,如图所示:
(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,根据图甲,阻值最大处在A端。
(4)[4]经分析,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表有示数,说明电路故障是短路,电压表无示数,说明小灯泡短路。
(5)[5]根据电压表量程0—3V,分度值0.1V,根据电压表的读数规则可知,电压表示数为2.2V。
[6]要测量灯泡额定功率,根据串联分压原理可知,小灯泡两端电压(电压表示数)要变大到2.5V,滑动变阻器两端电压变小,滑动变阻器电阻变小,所以,滑片应向B 端移动。
(6)[7]根据图丙,当电压为额定电压
U=2.5V
时,电流
I=0.2A
由该小灯泡正常发光时的额定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
四、计算题
17. 如图所示,已知R1=10Ω,R2=20Ω。只闭合开关S1时,电流表示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)同时闭合两个开关时,电路的总功率;
(3)同时闭合两个开关通电10min时,电路的总功。
【答案】(1)3V;(2)1.35W;(3)810J
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S1时,只有R1接入电路,则电源电压
(2)同时闭合两个开关时,R1与R2并联,R2两端的电压
通过R2的电流
电路总电流
电路总功率
(3)同时闭合两个开关通电10min时,电路的总功
答:(1)电源电压3V;
(2)同时闭合两个开关时,电路的总功率1.35W;
(3)同时闭合两个开关通电10min时,电路的总功810J。
18. 如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为440W,保温功率为110W。
(1)保温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)0.5A;(2)110Ω;(3)420s
【解析】
【详解】(1)电火锅保温时的功率
由可得,保温挡工作时电流
(2)由图知,当开关S闭合,S1接2时,两电阻串联,电路中的总电阻最大;当开关S1接1时,电路中只有R1时,此时电路中电阻最小,由可知,电路消耗的功率最大,电火锅处于加热状态,由可得,R1的阻值
(3)将0.55kg、初温20℃的水加热至100℃时水吸收的热量
不计热量损失,则电热水器消耗的电能
由可得,需要的加热时间
一、单选题
(2021·云南·统考中考真题)
19. 将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A. 三个用电器均能将电能全部转化为内能
B. 根据可计算出三个用电器的电阻相等
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.电风扇把电能转化为机械能和内能,电视把电能转化为光能和内能,故A错误;
B.只能针对纯电阻电路,故B错误;
CD.根据W=Pt,正常工作相同时间,三个用电器消耗的电能一样多,但电风扇、电视不是纯电阻,所以三个用电器产生的热量不相等,故C正确,D错误。
故选C。
(2022·湖北·统考中考真题)
20. 小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电能表的表盘可知, 该电能表的标定电流为10A,最大工作电流为20A,故A错误;
B.由表盘上的“ ”可知,该电能表应接在50Hz交流电路中使用,故B错误;
C.由表盘上的“”可知,小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转,故C正确;
D.小明家半年内的用电量是,故D错误。
故选C。
(2022·湖南邵阳·统考中考真题)
21. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B. 当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C. 当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过定值电阻R的电流I与电压U成正比,故应为图乙中曲线B表示,故A错误;
B.如图所示,灯泡与电阻R并联,电流表测干路电流,当电源电压为4V时,灯泡与电阻R两端电压都为4V,由图乙可知,灯泡电流为0.3A,电阻R电流为0.1A,电流表示数为
故B错误;
C.当电源电压为4V时,灯泡电流为0.3A,小灯泡L的实际功率为
故C错误;
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡与电阻R电流相同,且两端电压之和为10V,从图乙可查得电流为0.2A时,灯泡两端电压为2V,电阻R两端电压为8V,电路消耗的总功率为
故D正确。
故选D。
(2022·江苏苏州·统考中考真题)
22. 图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5VB. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时,其功率最大D. R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压;由图乙可知,当变阻器阻值为5Ω时,其两端电压为3V;当变阻器两端电压为10Ω时,其两端电压为4V,由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
……①
……②
由①②解得
U=6V,R0=5Ω
故A错误;
B.由图乙可知,R的最大阻值应大于20Ω,故B错误;
C.R的功率
由上式可知,当
R=R0=5Ω
时,滑动变阻器有最大电功率。故C错误;
D.当R=15Ω时,电路消耗的功率为
故D正确。
故选D。
(2022·甘肃兰州·统考中考真题)
23. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【解析】
【详解】A.在额定电压下工作时,通电时间相同时,据W=Pt知,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少,但不是在额定电压下工作时,无法比较两灯消耗电能的多少,故A错误;
B.电功率是指电流做功快慢的物理量,在额定电压下工作时,电流通过甲灯做功一定比乙灯慢,但不是在额定电压下工作时,无法比较电流通过两灯做功的快慢,故B错误;
C.由题意知,两灯的额定电压分别为6V和12V,额定功率分别为3W和6W,据 知,两灯的电阻
,
即R甲
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