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    第18章:电功率——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用)

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    第18章:电功率——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用)

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    这是一份第18章:电功率——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用),共82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。
    第18章:电功率——2022年中考物理一轮复习题

    一、单选题
    1.(2021·重庆·模拟预测)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值分别为10 Ω和20 Ω,只闭合开关S1,将滑片P移到中点,电压表示数为6 V,电阻R1的功率为P1,闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,电阻R2的功率为P2,若P1∶P2=2∶9,则下列说法正确的是

    A.电源电压为18 V
    B.滑动变阻器的最大电阻为20 Ω
    C.电路的最大功率为12.15 W
    D.电路的最小功率为2.7 W
    2.(2021·重庆巴蜀中学模拟预测)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0﹣3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A“,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法中(  )
    ①变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10~20Ω
    ②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
    ③电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~1.8W
    ④电压表示数变化范围为1V~3V

    A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有①④正确 D.只有③④正确
    3.(2021·重庆市涪陵巴蜀初级中学校三模)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”,闭合开关S,在保证电路安全的前提下。最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是(  )

    A.小灯泡的额定功率为3W
    B.滑动变阻器R的最大阻值为60Ω
    C.若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为15~50Ω
    D.若将电压表量程换为0~3V,电路的总功率范围为4.2W~7.5W
    4.(2021·重庆·一模)“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟,用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V,6W”的红灯、“12V,12W”的绿灯及“24Ω,2A”的滑动变阻器等元件,设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S,且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时,两灯都正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是(  )

    A.电源电压为24V
    B.该电路最大工作电流是2A
    C.该电路最小电功率是3W
    D.该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
    5.(2021·重庆八中模拟预测)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω,定值电阻R2的阻值为20Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L恰好正常发光,灯丝电阻不随温度变化则(  )

    A.电源电压为6V
    B.当只闭合S2和S3时,滑动变阻器取值范围为5~30Ω
    C.保证电路安全时,该电路功率范围0.5W~3.75W
    D.当S1和S3闭合时,R21分钟消耗的电能最大为150J
    6.(2021·重庆·模拟预测)如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V(小灯泡电阻不随温度变化)。闭合开关,断开开关,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中,电压表示数变化范围是0~8V。电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合开关,断开开关,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是(  )

    A.的阻值为
    B.闭合开关,断开开关,滑动变阻器消耗的最大电功率为6.4W
    C.闭合开关,断开开关,小灯泡两端电压变化范围为4~8V
    D.闭合开关,断开开关,整个电路消耗的电功率范围为7.2~9.6W
    7.(2021·重庆一中三模)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法中正确的是(  )

    A.电源电压为 5V
    B.小灯泡额定功率为0.4W
    C.整个电路的最小功率为1.8W
    D.滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为1:1
    8.(2021·重庆八中三模)如图甲所示的电路中,电源电压保持6V不变。电流表的量程为0~0.6A,灯泡L的规格为“3V 0.3A”。定值电阻R1=20Ω,R2为标有“50Ω1A”的滑动变阻器。则下列判断正确的是(  )

    ①滑动变阻器的滑片在中点时,只闭合开关S2、S4,电流表的示数为0.24A
    ②若电压表的量程为0~3V,只闭合开关S1、S4,为了保护电路的安全,定值电阻R1的功率变化范围是0.45W~3.6W
    ③若电压表的量程为0~15V,将滑动变阻器的滑片移至B端,只闭合开关S1、S2、S4后,电压表的示数为6V
    ④只闭合开关S2、S3,电压表的量程为0~6V,为了保护电路的安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~50Ω
    A.①④ B.②③ C.②④ D.④
    9.(2021·重庆·模拟预测)如图,电源电压恒为9V,R1=9Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V ?”字样,通过灯泡的电流随电压变化关系如图乙.在保证电路安全的情况下.则下列说法错误的是

    A.由图可知,灯泡正常发光时的电阻为7.5Ω
    B.当S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是14Ω~50Ω
    C.S1、S2都闭合时,10s的时间内R1产生的热量为90J
    D.S1、S2都闭合时,电路消耗的范围是10.62W~27W
    10.(2021·重庆·中考真题)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0~0.6A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是(  )

    A.电源电压为6V
    B.R1的阻值为20Ω
    C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω
    D.R2为20Ω时,整个电路通电10s耗电32J


    二、填空题
    11.(2021·重庆八中三模)小明家电能表的相关参数如图所示,他家电路中允许消耗的最大电功率为______W。他选取一个“220V100W”的灯,单独与电能表接入家庭电路,15min内电能表指示灯闪烁了75次,则电能表的规格为______imp/(kW·h)。

    12.(2021·重庆·模拟预测)小融同学观察到家里的电热水壶的铭牌如图所示,则该电热水壶正常工作时,电阻丝的阻值为_______。若小融同学关掉家里其他用电器,只让该电热水壶工作,观察到标有的电能表转盘在内转动了100圈,则此时小融家的实际电压为________。
    标号

    额定电压

    频率

    额定功率

    容量

    13.(2021·重庆巴蜀中学二模)如图所示,小童在办公室里看到时尚的WW老师买了按摩垫(无加热功能)以缓解疲劳,他很有兴趣地与老师分析到:按摩垫按摩过程中主要是将电能转化为________能.细心的他还观察到按摩垫的额定功率为70W,不考虑热损失,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),那么它正常工作20min所消耗的电能可以使1kg的水温度升高__________℃.

    14.(2021·重庆八中模拟预测)电器待机会“偷”电,你知道吗?重庆供电公司电能计量中心工作人员用专业测试仪测量发现,3台1.5匹空调机待机1年“偷”电约91度,如果用这些电全部给水加热,能让______kg的水温度升高60℃。电器待机过程不但会“偷”电,这个过程往往还通过______的方式让用电器内能增加,使元件老化,缩短用电器使用寿命(选填“做功”或“热传递”)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
    15.(2021·重庆·模拟预测)如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象,将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为 ___________V。再闭合开关S2,电路的总功率为 ___________W。

    16.(2021·重庆一中模拟预测)电阻R1、R2的U-I图象如图所示,则R1:R2=______。将R1、R2接入电源电压不变的电路中,如图所示。当只闭合S时,电路消耗的总功率为P1;当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为P2,则P1:P2=______。


    17.(2021·重庆巴蜀中学二模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L的I—U图象如图乙所示。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电压表的示数是2V,电流表的示数是I1,滑动变阻器消耗的功率是P1;当只闭合开关S1、S3,滑片P在最左端时,电流表的示数I2是0.9A;当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,电压表的示数是3V,滑动变阻器消耗的功率是P2;已知P1∶P2=8∶9,则I1=_______A。当滑片P在最左端时,通过开关通断,可使电路消耗的功率最大,该最大值是_______W。

    18.(2021·重庆八中模拟预测)如图所示,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P从A点移到B点(图中未标出),电压表前后示数之比为4:3,电阻R1前后消耗的功率之比为4:9,移动滑片P的过程中,R2接入电路的阻值在______(选填“增大”“减小”或“不变”)。若滑片P在A点时,变阻器消耗的功率为6W,则滑片在B点时R1上消耗的功率为______W。

    19.(2021·重庆·一模)如图所示,电源电压为4.5V不变,小灯泡的额定电压为2.5V,R1=10Ω。闭合开关S1、S2,将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时,小灯泡正常发光,通电5min,电阻R1产生的热量为______J。只闭合开关S1,滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端,电压表示数从1.5V变化到3V,滑动变阻器R2的最大阻值为______Ω。

    20.(2021·重庆·模拟预测)英国物理学家___年轻时为了证明自然界中的能量守恒规律,他做了许多实验来研究热、功与能量之间的联系,并用他的名字命名了能量的单位。______(选填“电冰箱”或“电饭煲”)便是利用电热来工作的。
    21.(2021·重庆·模拟预测)证明大气压强存在的最著名的实验是德国科学家奥托•格里克的__实验;英国物理学家__发现了电热与电流、电阻和通电时间之间的关系,用他的名字命名了能量的单位。
    22.(2021·重庆·中考真题)将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图所示,已知电费单价为0.5元/kW·h,电热水器的功率为______W;若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热(水未沸腾),则水温升高______℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

    23.(2021·重庆·中考真题)如图所示,电源电压为18V不变,定值电阻R1的阻值为30,滑动变阻器R2标有“50,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S1时电流表的示数为0.45A,电压表的示数为_______V;只闭合开关S2时,在保证元件安全的情况下移动滑片,电路的总电功率变化量是_______W。


    三、实验题
    24.(2021·重庆八中模拟预测)小明用如图所示的电路探究“电流跟电压、电阻的关系”,实验器材有:学生电源(3V不变),电流表、电压表、定值电阻4只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器(10Ω 1A),开关、导线若干。如图是小明未完成连接的实验电路。


    (1)请用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。
    (2)小明同学确认电路连接无误,按照正确的操作闭合开关后,发现灯泡不亮,接下来的操作是( )
    A.断开开关,更换灯泡 B.移动滑片,观察灯泡是否发光
    C.用另一个电压表来检查故障 D.断开开关,更换电源
    (3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如表所示。
    U(V)
    0.5
    1.0
    1.6
    1.9
    2.5
    3.0
    I(A)
    0.1
    0.20
    0.3
    0.4
    0.5
    0.6
    根据表中数据可知:通过电阻的电流跟两端电压的关系是:_________。接下来小明想探究“电流与电阻的关系”,接入4只定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)进行实验。
    (4)先接入5Ω的电阻,移动滑动变阻器,电压表示数为2V。然后断开开关,将电阻R从5Ω换成10Ω,再闭合开关,此时电压表的示数___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)2V,接下来他应将滑动变阻器的滑片向___________端(选填“A”、“B”)移动使电压表示数保持不变,移动滑片前后,10Ω电阻功率的变化量为,滑动变阻器的功率变化量为,则________(选填“大于”、“小于”或“等于”)
    (5)在接入25Ω电阻后,小明无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到2V,小明在现有的器材基础上提出了以下实验方案,不能完成这次实验的是(____________)
    A、调低电源电压 B、再串联一个5Ω的电阻
    C、再串联一个10Ω的电阻 D、将电压表改接到滑动变阻器两端
    (6)通过新的实验方案使25Ω的电阻两端电压达到2V后,_______(选填“需要”或“不需要”)重新在新的实验方案下测量5Ω、10Ω、20Ω的电流和电压。
    25.(2021·重庆巴蜀中学模拟预测)在“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为8Ω,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),开关和导线若干,另有标有“30Ω,2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω,1A”的滑动变阻器R2。

    (1)小明检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,接下来应进行的操作:______;
    (2)若小明设计的电路如图乙所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整;
    (3)本实验选择的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”);
    (4)小明把滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。为了排除故障,小明接下来的操作合理的是______(选填字母符号);
    A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
    B.拧紧开关两端的接线柱
    C.检查滑动变阻器是否短路
    (5)小明根据实验数据绘制出I-U图像,如图丙所示,图中阴影部分面积的物理含义是______;
    (6)老师说:虽然电压表的内阻很大,但电路接通后仍有微小电流流过电压表;虽然电流表的内阻很小,但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压,请你根据这一事实并结合电路图分析判断,该电路引起测量的小灯泡电功率偏______(选填“大”或“小”);
    (7)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实______P额(选填“>”“ B
    【详解】
    (1)[1]小明检查仪器时,即连接电路前,电流表指针位置如图甲所示,指针在零刻度左边,说明电流表未进行调零,接下来应当进行的操作是电流表进行调零。
    (2)[2]额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为8Ω,所以小灯泡处于额定电压时的电流为

    流过小灯泡的电流是0.3125A,即电路的电流是0.3125A,故电流表选择的量程为0~0.6A即可,电压表的电压不会超过2.5V,电压表选择的量程为0~3V即可,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,均采用“正进负出”的连接方式,连接电路如图所示。

    (3)[3]电源电压恒为4.5V,额定电压为2.5V的待测小灯泡,根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压为2V,再根据串联电路的分压原理可得

    、、,代入上式可得

    解得,即此时滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑动变阻器的最大电阻必须大于6.4Ω,滑动变阻器R1的最大电阻是30Ω,滑动变阻器R2的最大电阻是5Ω,故选择最大电阻是30Ω的R1滑动变阻器。
    (4)[4]把滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,电路故障为小灯泡断路,电压表串联在电路中,此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱,确保小灯泡与灯座接触良好,它两端的接线柱与导线接触良好,那么电路有故障,就是小灯泡断路了,不是小灯泡之外的其他问题了。
    故选A。
    (5)[5]如图丙所示,图中阴影部分是横轴示数为1V,纵轴示数为0.1A的长方形面积,其大小是1V乘以0.1A的积,即,而,所以该面积的物理含义是电压为1V,电流为0.1A时小灯泡的电功率。
    (6)[6]测量功率时,应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流,而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流,即电流偏大,而电压表是与电阻并联连接,测量的电压是准确的,根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值,故灯泡额定功率的测量值偏大。
    (7)[7]当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,根据公式可知,若灯泡电阻不变,则灯泡的实际功率,但是随着功率减小,灯泡电阻随温度的降低而减小,故灯泡的实际功率。
    (8)[8]图A中,无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;图B中,R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联,开关S接“a”时,电压表测量定值电阻的电压,当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压,由于开关S接“a”、“b”各一次,只能一次,假设调节滑动变阻器滑片在某一位置,开关S接“a”、“b”各一次,然后得到的电压表示数,相减,不是2.5V,那么次数用完了,不能继续实验,则不能测出小灯泡的额定功率,所以此方案不能测出小灯泡的额定功率;综上所述,两种方案都不能。
    故选B。
    26. 断路 左 0.3 0.75 增大 B
    【详解】
    (1)[1]将电压表和灯泡并联,如图所示:


    (2)[2]闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,可能电路中存在断路,电压表有示数,可能灯泡断路。
    (3)[3]要使灯泡正常工作,灯泡两端电压应从2.2V增大到2.5V,由串联分压可知滑动变阻器的电阻要减小,根据实物图可知滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V。
    (4)[4][5]由图乙可知,电流表的量程是0-0.6A,电流表的分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,小灯泡的额定功率
    P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
    (5)[6]由实验数据可知,4次实验的电阻
    R1=≈7.1Ω
    R2=≈7.7Ω
    R3=≈8.3Ω
    R4=≈9.4Ω
    由实验数据可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
    (6)[7]A.探究电流与电阻关系时,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,只有一个电阻,不能完成此实验,不符合题意。
    B.探究电流与电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,能完成此实验,符合题意。
    故选B。
    27. C 右 1.05 1.8 不能 0.6 B
    【详解】
    (1)[1]滑动变阻器、小灯泡串联接入电路,电压表并联在小灯泡两端,电流表应串联在电路中。


    (2)[2]电流表有示数,说明电路不存在断路,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路即小灯泡被短路,故选C。
    (3)[3]电流表示数为0.2A,为使小灯泡正常发光,应达到0.5A,需增大电流,所以要减小变阻器电阻,滑片右移。
    [4][5]电压表量程0~3V,分度值0.1V,电压表示数为2.1V,则小灯泡的额定功率为
    P=ULI=2.1V×0.5A=1.05W
    两节干电池电压3V,变阻器分压为
    UP=U-UL=3V-2.1V=0.9V
    滑动变阻器接入电路中的阻值为

    (4)[6]“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验需要控制电阻不变,但灯泡电阻随温度改变,不可以。
    (5)[7]变阻器功率为

    当变阻器电阻等于灯泡电阻时,变阻器功率最大,由表格可知,此时灯泡变阻器分压均1.5V,电流为0.4A,所以变阻器最大功率为
    P=U3I3=1.5V×0.4A=0.6W
    (6)[8]因电流表的量程为0~3A,滑动变阻器允许通过的最大的电流为1A,所以串联电路中的最大电流为1A,当接入最小的电阻5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压
    U大=R小I大=5Ω×1A=5V
    因变阻器的最大阻值为20Ω,当变阻器电阻全部连入电路中时,加入接30Ω定值电阻也能完成实验,此时电路中的最小电流

    定值电阻的最小电压
    U小=I小R4=0.12A×30Ω=3.6V
    但是由题30Ω无法接入,所以最大只能20Ω,变阻器最大,此时电路中的电流

    定值电阻的电压
    U小1=I小1R3=0.15A×20Ω=3V
    所以小君设定的电压值的取值范围是3V~3.6V,故选B。
    28. 断开 A ② 0.65 左 大于 反
    【详解】
    (1)[1]实验中灯泡应与滑动变阻器串联;若滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,即滑片向右移动时,接入电路的电阻丝长度变短,故电路如下图

    (2)[2][3]连接电路时,为保证电路安全,开关应处于断开状态,滑动变阻器滑片位于最大阻值处,所以滑片应调到A端。
    [4]电流表有示数,说明电源、开关、电流表、滑动变阻器是通路,电压表无示数说明灯泡或者电压表短路,故选②。
    (3)[5]电流表接的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,故乙图中读数为0.26A,此时小灯泡的功率为
    P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
    (4)[6][7][8]根据串联电路电压的规律,把电阻从5Ω换成10Ω,且保持电压表示数不变,应增大变阻器的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻,故滑片应向左滑。否则电压表示数会大于2V,根据欧姆定律知道,当导体电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
    29. 小灯泡短路 电压表与滑动变阻器并联 丁 0.5 C 4 8
    【详解】
    (1)[1]滑动变阻器与灯泡串联接入电路,电流表串联在电路中测电路的电流,电压表并联在灯泡两端测灯泡的电压,变阻器按一上一下接入电路中,如下图所示

    (2)[2]闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0,说明小灯泡两端的电压为0,电路故障可能是小灯泡短路。
    (3)[3]在移动滑片时,灯泡逐渐变亮(灯两端的电压增大),而电压表的示数变小,由串联电路电压特点知,此时变阻器两端电压变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了。
    (4)[4]要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”,需要调节变阻器的滑片改变灯泡两端的电压,取小于额定电压、等于额定电压、稍大于额定电压几个电压值,实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额定功率;甲方案没有在额定电压下;乙方案4V会烧坏灯;丙方案不在额定电压下,故甲、乙、丙方案均不可取,丁方案的电压小于、等于、高于额定电压(为额定电压的1.2倍),综合分析可知,应选用丁方案。
    (5)[5]由图丁可知,当灯的电压为额定电压2.5V时,通过灯的电流为0.2A,小灯泡的额定功率
    P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
    (6)[6]要探究电流与电压的关系,小华只将小灯泡换成定值电阻继续进行实验,为保护电路,首先应将滑片移到最大值的右端,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,再闭合开关。因电压表使用小量程,故电压表的最大示数只能是3V,为避免重复操作,移动滑片,使电压表的示数由小到大的变化;为得到普遍规律,应更换不同阻值的定值电阻,多次实验;最后分数据,得出结论。故合理的顺序是②③⑥⑤。故选C。
    (7)[7][8]定值电阻时,根据欧姆定律得电路中的电流

    电路中的总电阻

    此时电路中应串联一个8Ω的电阻,滑动变阻器接入电路的电阻为0时即可实现测量目的。定值电阻时,根据欧姆定律得电路中的电流

    电路中的总电阻

    滑动变阻器接入电路的电阻达到最大值20Ω,串联接入电路的电阻最小为

    可实现测量目的,所以要顺利完成4次测量,应在电路中再串联一个阻值范围为4Ω到8Ω的定值电阻。
    30. C 0.4A 成正比 第3次实验电压为3.6V,没有控制电阻两端的电压不变 D 4 D
    【详解】
    (1)[1]向右移动滑片时,电阻变大,电路中的电流变小,滑动变阻器接左下接线柱,如图

    (2)[2]电路连接正确后,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端,用开关进行“试触”时,发现电流表指针没有偏转,说明电路存在断路,电压表示数为6V,说明电阻断路,电压表串联在电路中。接下来小明应该做的是检查电阻两个接线柱是否接触良好,故C符合题意,ABD不符合题意。
    故选C。
    (3)[3]在第2次实验中,电流表的示数如图丙所示,电流表为小量程,分度值为0.02A,则通过电阻的电流为0.4A。
    [4]根据表1数据可得到

    结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
    (4)[5]①在探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,表2数据中,第1、2两次实验的乘积都是3V,而第3次实验电压为3.6V,没有控制电阻两端的电压不变。
    [6] 用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,根据串联电路的分压规律,电阻的分压大于3V,无法保证电压3V不变,应换用阻值更大的滑动变阻器,故D符合题意,ABC不符合题意。
    故选D。
    (5)[7]在确保电路安全的条件下所采集的有效实验数据中, 的值为电阻R,即斜率的倒数 的值等于R,最小的电阻对应最大的斜率,可知此点位(1.0,2.5),电阻为4Ω。
    [8]小灯泡电压为5V时,小灯泡的功率最大,滑动变阻器功率最小,最小值为

    观察丁图可知当电流为0.4A,电压为2V,滑动变阻器两端的电压为4V,滑动变阻器的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大功率为

    在丁图中找不到合适的点,使滑动变阻器的最大功率为2.75W,故D符合题意,ABC不符合题意。
    故选D。
    31. 电压表 0.4 右 左 B
    【详解】
    (1)[1]实验电路为串联的,滑动变阻器应选择一上一下接线柱,如下图所示:


    (2)[2]电流表有示数,说明电路是通路,电压表测小灯泡的电压,电压表无示数,则原因可能是电压表断路,若小灯泡断路,电压表会串联在电路中,其示数会接近电源电压,所以不可能是小灯泡断路。
    (3)[3]当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选择小量程,示数是0.2A,则此时小灯泡的功率为

    [4]小灯泡的额定电压为3.8V,要让灯泡正常发光,应减小滑动变阻器的分压,所以滑片向右移动,减小滑动变阻器的阻值以减小分压。
    (4)[5]探究电流与电阻的关系,应保持定值电阻的电压不变,取下的定值电阻,换成的定值电阻,由串联分压规律可知,定值电阻电压会增大,要使电压保持不变,则应增大滑动变阻器的分压,所以向左移动滑片增大滑动变阻器的阻值以增大分压。
    [6] A.用的定值电阻替换的定值电阻,因为滑动变阻器的最大阻值是40Ω,根据串联分压规律,当定值电阻分4V电压时,因为滑动变阻器最大阻值和定值电阻阻值相等,所以滑动变阻器的电压也是4V,所以此时电源电压最大为8V,即更换的电源电压范围是4~8V,方案可行,故A不符合题意;
    B.由题意可知,需要调整定值电阻的电压为4V,而控制电压表示数的范围为4.5~9V,与题意不符,方案不可行,故B符合题意;
    C.如果只更换滑动变阻器,当定值电阻为40Ω时,电压为4V时,因为电源电压为9V,滑动变阻器的阻值至少为

    当定值电阻为10Ω,此时滑动变阻器的阻值

    则滑动变阻器允许通过的电流至少为

    方案可行,故C符合题意;
    D.如果只更换定值电阻,因为电流表选择小量程,所以电路中电流最大为0.6A,则电路总电阻最小为

    根据串联分压可得

    可得定值电阻阻值至少为,当滑动变阻器取最大阻值40Ω时,则定值电阻的最大阻值应为

    所以如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻阻值范围是6.67~,方案可行,故D不符合题意。
    故选B。
    32. 右 0.8 18
    【详解】
    (1)[1]由电路图知道,电流表A1与定值电阻串联后并联在灯泡两端,可以测灯泡的电压,电流表A2与滑动变阻器串联测量电路的总电流,实物连接如下

    (2)[2]由于电流表A1与定值电阻串联后并联在灯泡两端,故灯泡的电压等于定值电阻两端的电压,即

    [3]根据题意知道,干路的电流是I2,由并联电路的电流特点知道,通过小灯泡的电流

    (3)[4]为了保护电路,实验时,先将滑动变阻器的滑片移至最阻值最大处,由图知道,滑片应移至最右端。
    [5]由表格数据知道,当电流I1=144mA时,I2=424mA,所以通过小灯泡的电流

    灯泡的电压

    由知道,小灯泡的实际功率

    (4)[6]根据题意知道,灯泡两端的电压至少要达到额定电压U额=3.6V,电流表A1不能超过其量程
    Ig1=200mA=0.2A
    由欧姆定律知道,定值电阻Rx最小

    解得Rx=18Ω。
    33. 短路 0.4 右 4 0.625 变大 大于
    【详解】
    (1)①[1]如图所示,电流表串联,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器,后经过电阻、电流表,回到负极,而此题中从滑动变阻器后分了两条路,一条是经过电阻、电压表,另外一条是经过电流表、电压表,而电流表必然是串联,故必有一条支路是错误的,由于考虑到电压表并联,且电流必然从电压表的正接线柱进入,则电流必然从定值电阻的左端进入,故是滑动变阻器接线柱A至定值电阻右端的接线柱连接错误, 电流从滑动变阻器出来后,经过电流表、定值电阻后需要回到负极,故只需要将定值电阻的右端与电池的负极连接即可,这样也保证了电压表与定值电阻并联,故如下图所示:


    ②[2]电流表有示数,说明不是断路,只能是短路,而发现电压表无示数,说明电压表测量的电阻短路,即定值电阻短路。
    ③[3]电流表的量程是0~0.6A,而指针指在了0.4A,
    ④[4]故电流的大小为0.4A。探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,而将把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,根据串联分压,电阻变大,定值电阻两端的电压变大,故需要滑动变阻器分担更多的电压,即滑动变阻器的阻值需要变大,故需要将滑动变阻器向右端移动。
    ⑤[5]当定值电阻最大为20Ω时,滑动变阻器全部接入,即也为20Ω,从定值电阻为5Ω时,电流为0.4A,可知控制的不变的电压为

    故当定值电阻换成20Ω时,滑动变阻器全部接入,也就是20Ω,根据阻值相同,电压相同,故滑动变阻器能够分担的最大的电压为2V,故电源电压的最大值为

    故电源电压的最大值为4V。
    (2)①[6]从丙图可以看出,当小灯泡的电压为额定电压2.5V 时,小灯泡正常发光,此时的电流为0.25A,则小灯泡的额定电功率为

    故小灯泡的额定电功率为。
    [7]从图像可以看出,当电压为0.5V时,电流为0.1A,其比值为5Ω,到额定电压2.5V,额定电流0.25A,电压表与电流表的示数之比即为电阻,电阻为10Ω,小灯泡的电阻变大,故电压表与电流表的示数之比变大。
    ②[8]从图像可以看出,当实际电压是额定电压一半时,即此时的电压为

    此时小灯泡的电流的范围为0.15~0.2A,而此时的实际功率为实际电流与实际电压的乘积,而实际电流是额定电流一半时,此时小灯泡的电流为

    此时小灯泡的电压范围为0.5~1V之间,此时与额定电压为一半时相比,电流小,电压小,故实际功率小,故实际电功率P1大于P2。
    34. 小灯泡 0.4 右 IU额- 左 D
    【详解】
    (1)[1]由电路图可知,滑动变阻器和灯泡串联滑片右移时灯的亮度变亮,说明电路中电流变大,总电阻变小。因此滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变小,应将滑动变阻器的右下接线柱与开关左侧相连。如图所示:

    (2)[2]当滑动变阻器短路时,电路中只有小灯泡,电压表测小灯泡两端的电压也是电源电压,电流表在通路中也有示数。当小灯泡短路时,电路中只有滑动变阻器,小灯泡相当于一根导线,电压表无示数,电流表在通路中有示数。故电路中存在的故障可能是小灯泡短路。
    (3)[3]电压表测量小灯泡的电压为2V,图乙电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,此时小灯泡的功率为
    P=UI=2V×0.2A=0.4W
    [4]若使小灯泡正常发光,电压将要从2V变为2.5V,因滑动变阻器与小灯泡串联,根据串联分压原理,当滑动变阻器的阻值变小时,可使灯泡电压变大,故滑动变阻器滑片应向右移动。
    (4)①[5]闭合开关S和S2,电路中电阻R与灯泡并联,电阻R与灯泡的电压相等,因灯泡的额定电压为U额,故调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为。
    ③[6]闭合开关S和S2,电路中电阻R与灯泡并联,电流表测电阻所在支路的电流,其示数为,闭合开关S和S1并保持滑动变阻器的滑片位置不变,电流表测得干路电流的示数为I。小灯泡所在支路电流为I-,小灯泡的额定功率为
    P额=( I-) U额= IU额-
    (5)[7]探究电流与电阻的关系时,将保持定值电阻两端的电压不变,定值电阻的阻值由5Ω换为10Ω时,根据串联分压的原理,定值电阻阻值变大,则两端的电压也变大,为了保持定值电阻的电压不变,应使滑动变阻器阻值变大分到更多的电压,故滑片应向左移动。
    [8]A.由题可知,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分压原理得
    R定:R变= U定:U变=2V:4V=1:2
    已知R定=20Ω,则解得
    R变=40Ω
    如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω,因此该方法可行,故A不符合题意;
    B.如果只更换电源,当滑动变阻器阻值为0Ω时,定值电阻两端电压保持不变为2V,当滑动变阻器阻值为最大值30Ω时,定值电阻两端电压仍为2V,根据串联分压原理,滑动变阻器两端电压为3V,此时电路的总电压为5V,则更换的电源电压范围是2V-5V,因此该方法可行,故B不符合题意;
    C.如果只调整电压表的示数,已知电压表量程为3V,则定值电阻两端的电压最大为3V,而当定值电阻换为20Ω时,根据滑动变阻器阻值最大30Ω可知,定值电阻两端电压为2.4V,则应该控制电压表示数U0的范围为2.4V-3V,因此该方法可行,故C不符合题意;
    D.实验过程中,电源电压为6V,当定值电阻为15Ω时,为使定值电阻两端电压为2V,若再串联一个15Ω的电阻,同时将滑动变阻器的阻值调到15Ω,根据串联分压原理,电源电压将平均分到三个用电器上,且都是2V。但当定值电阻为5Ω时,为了达到定值电阻两端2V的电压,则电路中电流为0.4A,总电压为6V,电路中总电阻为15Ω,而此时电路中总阻值至少20Ω,因此该方法不可行,故D符合题意。
    故选D。
    35. 开关 短路 A 0.7 灯丝电阻随温度的变化而变化 C
    【详解】
    (1)[1]电压表并联在灯的两端,滑动变阻器串联在电路中,滑片P向A端移动时灯泡发光变亮,即向A端移动时阻值减小,所以应连右下接线柱。如图所示;

    (2)[2]连接电路并检查后,接下来应将滑动变阻器的电阻调到最大,再闭合开关;
    [3]若灯泡断路,电压表串联在电路中,则电压表有示数,电流表无示数;若灯泡短路,则电压表无示数,电流表示数有明显变化,故此故障的原因可能是灯泡短路;
    (3)[4]由表一可知,灯泡两端电压逐渐增大,当电压表的示数为1.5V时,根据串联电路的分压原理,应向A端移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,以增大灯泡两端电压;
    [5]由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,灯泡正常发光时,电流表示数是0.28A,灯泡功率
    P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
    [6]由于灯丝电阻随温度的变化而变化,因此通过小灯泡的电流值与电压值不成正比;
    (4)[7]由图丙知,电阻两端的电压始终保持
    UV=IR=0.1A×25Ω=-----=0.5A×5Ω=2.5V
    根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
    U滑=U-UV=9V-2.5V=6.5V
    变阻器分得的电压与电压表示数之比
    =
    根据分压原理,定值电阻为25Ω时,滑动变阻器连入电路的阻值为
    R滑=×25Ω=65Ω
    即所选用滑动变阻器的最大阻值至少是65Ω,故选C。
    36. B 短路 0.2 25 0.75 2.2 移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值略小于其最大阻值的
    【详解】
    (1)[1]要求滑片向A端移动灯泡变亮,说明电路中的电流变大,变阻器连入电路的阻值变小,将变阻器的A接线柱连入电路中,如图所示:

    (2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑片P应移到最大值B端。
    [3]闭合开关S,小兵发现L1不发光,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能L1短路。
    (3)[4]由图丙,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,其读数为0.2A。
    [5]滑动变阻器的最大阻值

    [6]由表中数据可知,灯泡的额定电压是2.5V,通过它的电流是0.3A,所以小灯泡的额定功率
    P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
    (4)[7]在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率,电压表只有0~3V量程可以用,L2的额定电压是3.8V,超过电压表的量程,把电压表改接到滑动变阻器两端,调节滑片P使电压表示数为
    6V-3.8V=2.2V
    L2就会正常发光。
    (5)[8]由(4)可知,滑动变阻器最大阻值与灯泡电阻的关系为


    用新方案实验时,按实验规范操作,刚闭合开关S时,发现电压表示数超过了量程,是因为滑动变阻器处于最大阻值,分压为


    若使电压表不超过量程,则滑动变阻的阻值应与灯泡阻值相等,故可以采用的方法为移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值略小于其最大阻值的。
    37.(1)5.445×105J;(2)100W;(3)200V
    【详解】
    解:(1)闭合开关S1、S2,电热锅处于“大火”加热状态,由图可知,此时电路中只有R1接入电路,由WUIt可得,此时消耗的电能
    W大5.445×105J
    (2)电热锅处于“小火”炖煮状态时,开关S2断开、S1闭合,R1与R2串联,所以“小火”炖煮状态时电功率
    P小100W
    (3)电热锅在“大火”加热状态下,6分钟消耗的电能
    W0.05kW•h
    由W可得,此时的实际电压
    U实200V
    答:(1)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热15min消耗的电能为5.445×105J;
    (2)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率100W;
    (3)电热锅的实际电压是200V。
    38.(1)36 J;(2)30 Ω
    【详解】
    解:(1)由图可知,闭合开关S后,电阻R1和R2并联,电流表A1测量干路电流,且示数为0.5A;电流表A2测量R2的电流,且示数为0.3A,则通电20 s电阻R2消耗的电能为

    (2)电压为

    根据并联电路电流规律可知,通过R1的电流为

    则R1的电阻为

    答:(1)通电20 s电阻R2消耗的电能为36J;
    (2)电阻R1的阻值为30Ω。
    39.(1)6V;(2)12J
    【详解】
    解:(1)由图可知,两定值电阻并联,根据并联电路各支路的电压相等都等于电源电压,因为电阻R1的阻值为20Ω,电流表A1的示数为0.3A,则电源电压为
    U=U1=U2=I1R1=0.3A×20Ω=6V
    (2)流经R2的电流为
    I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
    10s内电阻R2消耗的电能为
    W=UI2t=6V×0.2A×10s=12J
    答:(1)电源电压为6V;
    (2)10s内电阻R2消耗的电能为12J。
    40.(1)1.8A;(2)1600W;(3)972圈
    【详解】
    解:(1)据表格丙可知低温挡功率,电烤炉在低温挡正常工作时的电流

    (2)由图甲可知旋转开关连接1时,R1、R2串联总电阻最大,为低温挡;旋转开关连接3时,R1,R2并联总电阻最小,为高温挡;旋转开关连接2时,电路只连接R1,为中温挡;故中温挡时,电阻

    低温挡时电阻

    R1、R2串联,R2的阻值

    因为R1=R2,所以并联总电阻

    高档时电阻R1、R2并联

    电烤炉高温挡时的功率

    (3)电路的实际电压为198V,电烤炉在中温挡工作30min所做的电功

    据乙图铭牌可知电能表每转一周的电能

    故电能表转的圈数

    答:(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流为1.8A;
    (2)电烤炉高温挡的功率为1600W;
    (3)电能表表盘转动972圈。
    41.(1)6V,10Ω;(2)2.5J;(3)50Ω,2Ω;(4)3.6W
    【详解】
    解:(1)由图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图乙可知,当电压表的示数为2V时,滑动变阻器R2的功率是0.8W,此时电路中的电流
    I=I1=I2===0.4A
    电阻R1两端的电压
    U1=I1R1=0.4A×R1
    电源电压
    U=U1+U2=0.4A×R1+2V
    此为①式;
    由图乙可知,当电压表的示数为5V时,滑动变阻器R2的功率是0.5W,此时电路中的电流
    I′=I1′=I2′===0.1A
    电阻R1两端的电压
    U1′=I1′R1=0.1A×R1
    电源电压
    U=U1′+U2′=0.1A×R1+5V
    此为②式。
    联立①②,解得电源电压
    U=6V,R1=10Ω
    (2)当电流为0.5A时,通电1s电阻R1产生的热量
    Q=I1″2R1t=(0.5A)2×10Ω×1s=2.5J
    (3)当滑动变阻器R2的功率是0.5W时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R滑,则电路中的电流
    I==
    滑动变阻器R2两端的电压
    U滑=I滑R滑=×R滑
    根据电功率P= I2R得
    0.5W=()2×R滑
    解得
    R2=50Ω,R2′=2Ω
    所以当滑动变阻器的功率是0.5W时,滑动变阻器接入电路中的电阻分别是50Ω,2Ω。
    (4)由于电源电压6V保持不变,根据P=可知,当电路中的电阻最小时,电路中消耗的功率最大,所以当滑片P移到a端时,电路中的电阻最小,最小电阻
    R=R1=10Ω
    电路中的电流最大,最大电流
    I===0.6A
    电路中消耗的功率最大,最大功率
    P=UI=6V×0.6A=3.6W
    答:(1)电源电压为6V,定值电阻R1的阻值是10Ω;
    (2)当电流为0.5A时,通电1s电阻R1产生的热量是2.5J;
    (3)当滑动变阻器R2的功率是0.5W时,滑动变阻器接入电路的阻值分别50Ω,2Ω;
    (4)电路消耗的最大功率是3.6W。
    42.(1)200N;(2)0.36A;(3)
    【详解】
    解:(1)小红站在A点时,杠杆受小红对A点的压力和硬杆对C点的拉力,OC长度
    OC=AB-OA-BC=4m-1m-1m=2m
    根据杠杆的平衡条件可得
    G人×OA=FC×OC

    400N×1m= FC×2m
    解得FC=200N。
    (2)小红站在C点时,压力传感器R受到的压力为
    FC1=G杆+G人=300N+400N=700N
    由乙图知R=7.5Ω,则
    RCO=R0+R=5Ω+7.5Ω=12.5Ω
    电流表的示数为

    (3)当电路消耗功率达最小值时,电路中的电流最小,R最大,硬杆对R的压力最小,对硬杆和杠杆进行受力分析,并根据杠杆平衡原理,此时小红应站在A点;此时R受到的压力为
    F压=G杆-FC=300N-200N=100N
    由乙图可知R'=20Ω,则电流

    同理,经分析可知,在电路安全的情况下,当电路消耗功率最大时,此时小红应站在B点,
    此时
    OB=OC+BC=2m+1m=3m
    由杠杆平衡可得

    此时R受到的压力为
    F'压=F'C+G杆=600N+300N=900N
    由乙图可知R''=5Ω,则电流

    可知电路安全,则压力传感器R消耗的功率之比为

    答:(1)小红站在A点时,C处受到硬杆对它的拉力200N;
    (2)小红站在C点时,电流表的示数0.36A;
    (3)压力传感器R消耗的电功率之比。
    43.(1)电流表的示数变大;(2)5Ω;(3)1.5W
    【详解】
    解:(1)杠杆AB,O为支点,根据杠杆的平衡条件可得
    G人•L=F′•OC
    所以,当小朋友从O点向左走的距离越远时,即力臂L越大,硬杆CD对AB的支持力F′越大,由力作用的相互性可知,AB对CD的压力F压也越大。由于压敏电阻片R受到的支持力F大小等于CD的重力与压力F压的和,所以F′越大时,支持力F也越大。由图像乙可知,压敏电阻R随支持力F变大而变小;所以当小朋友向左走的距离越远时,支持力F变大,压敏电阻R的阻值变小,则电路中的总电阻变小。根据I=可知,电路中电流变大,即电流表示数变大。
    (2)杠杆AB,O为支点,据题意知
    OC=AB-AO-BC=5m-1m-1m=3m
    小朋友在某点时,根据杠杆的平衡条件可得
    G人•L=F′•OC
    向左走1m时,根据杠杆的平衡条件可得
    G人•(L+1m)=F″•OC
    所以
    ∆F=F″-F′=-===100N
    由图像可知,支持力F变化量为100N时压敏电阻R的阻值变化量为5Ω。
    (3)在某点时,电流表的示数
    I=0.2A
    由I=可得电源电压
    U=I(R0+R′)=0.2A×(10Ω+R′)
    此为①式;
    向左走1m时,电流表的示数
    I′=0.24A
    由I=可得电源电压
    U=I′(R0+R″)=0.24A×(10Ω+R″)
    此为②式;
    由第(2)题可知,小朋友向左走1m时,压敏电阻阻值变化量是
    R′-R″=5Ω
    此为③式。
    联立①②③解得
    U=6V
    由于小朋友向左走的距离越远时,支持力F变大,压敏电阻R的阻值变小,则电路中的总电阻变小,电路中的总功率变大。则对硬杆进行受力分析,当小朋友静止在平衡木上的B端时C点受到压力最大,则CD对压敏电阻R的压力为最大,根据力的相互作用可知压敏电阻R的受到支持力最大。所以此时有
    OB=AB-OC=5m-1m=4m
    根据杠杆的平衡条件可得:B点时
    G人•OB=FC1•OC

    FC1===400N
    根据力的作用是相互的可知,硬杆CD受到向下的压力
    F压1=FC=400N
    地面对硬杆的支持力
    F=F压1+GCD=400N+200N=600N
    由图像可知,此时压敏电阻R的阻值为5Ω。所以电路的最大电功率
    PB====2.4W
    A点时
    G人•OA=FC2•OC

    FC2===100N
    根据力的作用是相互的可知,硬杆CD受到向上的拉力
    F拉2=FC2=100N
    地面对硬杆的支持力
    F=GCD-F拉2=200N-100N=100N
    由图像可知,此时压敏电阻R的阻值为30Ω。所以电路的最小电功率
    PA====0.9W
    当小朋友从A点走到B点时,电路的电功率变化量是
    ∆P=PB-PA=2.4W-0.9W=1.5W
    答:(1)小朋友从O点向左走的距离越远,电流表的示数变大;
    (2)当小朋友向左走1m时,压敏电阻阻值的变化量是5Ω;
    (3)当小朋友从A点走到B点时,电路的电功率变化量是1.5W。
    44.(1);(2)100W;(3)
    【详解】
    (1)根据可得,水吸收的热量

    (2)当开关位于3、4时,处于高温加热档,当开关位于2、3时,处于低温加热档,由和题意知





    由串联电路分压的特点可得

    由可得



    (3)由得

    由得

    即这个参数应该是。
    答:(1)水吸收的热量为;
    (2)加湿器处于低档加热状态下的额定功率是100W;
    (3)电能表上模糊不清的这个参数应该是。
    45.(1)1100Ω;(2)88W;(3)30s
    【分析】
    (1)由图可知,当开关S闭合、S0断开时,电路为R2的简单电路,此时功率较小,为保温档,根据电功率的公式求出R2的阻值;由R1和R2是两个阻值相等的定值电阻,可知定值电阻 R1 的阻值;
    (2)当开关S、S0闭合时,R1和R2并联,根据并联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,利用电功率的公式求出智能电热马桶盖加热时功率;
    (3)知道马桶圈的质量和比热容以及升高的温度,根据Q吸=cm△t求出吸收的热量即为桶圈吸收的热量,根据电功率的公式求出用“高温挡”加热的方式需要的时间.
    【详解】
    (1)由图可知,当开关S闭合、S0断开时,电路为R2的简单电路,此时电阻较大(大于并联的总电阻),由可知此时功率较小,为保温档,R2的阻值:,已知R1和R2是两个阻值相等的定值电阻,则R1=R2=1100Ω;
    (2)当开关S、S0闭合时,R1和R2并联,总电阻最小,电路消耗的功率最大,为加热档,
    由并联电路的电阻规律可得:,,解得R并=550Ω;
    智能电热马桶盖加热时功率:;
    (3)马桶圈吸收的热量:Q=cm△t=0.44×l03J/(kg•℃)×0.3kg×10℃=1320J,高温挡加热的功率P高温=88W,电热丝发热的50%被马桶圈吸收(即消耗电能的50%转化为内能),所以50%W=Q,则电热丝消耗的电能:,用“高温挡”加热的方式需要的时间:.
    46.(1)200Ω;(2)1210W;(3)200V
    【详解】
    解:(1)[1]当闭合开关S1、开关S接a处时,根据电流的流法可知,R1被短路,只有R2接入电路,电路的总电阻比两电阻并联时的大,比两电阻串联时的小,根据电功率的推导式可知,是中温档功率,大小是242W,根据电功率的推导式可知,额定工作电压为220V不变,那么可得到

    解得。
    (2)低温档功率是193.6W,根据电功率的推导式可知,额定工作电压为220V不变,当电路的电阻最大时,电功率最小,是低温档功率,从图乙可以看到,断开S1,S接a处时,两电阻串联时,电路的电阻达到最大,那么可得到

    由(1)解析可知,,代入上式可得到

    解得。从图乙可以看到,有两个电阻,S1闭合,S接b,两电阻并联,两电阻并联时,电路的总电阻最小,根据电功率的推导式可知,电路电功率最大,是高温档,这个并联的电阻大小是

    电路消耗的总功率也等于高温档功率,大小是

    电路消耗的总功率是1210W。
    (3)从图丙可以看到,消耗1kW·h的电能,电能表转过3000r,那么转过50r时,消耗的电能是

    转过50r需要1min,那么实际电功率是

    这情况是仅让电饭煲处于高温档工作,电路的总电阻大小是,设晚上的实际电压是,根据电功率的推导式可知,实际电压大小是

    实际电压大小是200V。
    答:(1)R2的电阻值是200Ω;
    (2)高温档正常工作时,电路消耗的总功率是1210W;
    (3)小青发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长,晚上她进行了测量,关掉家里其他电器,仅让电饭煲处于高温档工作,她观察到家里电能表lmin转盘转了50转,则晚上的实际电压是200V。
    47.(1)1.5A;(2);(3)200V
    【详解】
    (1)根据公式可算出加热电阻R1的阻值为

    根据公式可算出保温时电路中的额定电流为

    (2)下盘消耗的电能为

    上盘消耗的电能为

    电饼铛消耗的总电能是

    (3) 电饼铛消耗的实际电能是

    电饼实际功率为

    实际电压为

    48.(1)1.1×105J(2)264W;(3)198V
    【详解】
    解:(1)电烤箱在高温档正常工作100s产生的热量
    Q=W=P高t=1100W×100s=1.1×105J
    (2)两个开关都闭合时,只有R1的简单电路,电阻较小,功率较大,所以处于高温挡位,电热丝R1阻值

    当S1闭合,S2断开,R1和R2串联,电阻较大,功率较小,所以处于低温挡位,电路总电阻
    =110Ω
    根据串联电路电阻特点可知,电烤箱低温挡正常工作时R2的电阻
    R2= R -R1=110Ω-44Ω=66Ω
    在低温档正常工作时,R2的功率
    =264W
    (3)电烤箱消耗的电能
    =356400J
    此时的实际电压为

    答:(1)电烤箱在高温档正常工作100s产生的热量是1.1×105J
    (2)电烤箱在低温档正常工作时,R2的功率是264W
    (3)在用电高峰:同学们关闭其它用电器,只让电烤箱处于高温档工作600s,参数为3000r/kW∙h的电能表转盘转了297转,则此时的实际电压为198V。
    49.(1)50W;(2)1.35×105J;(3)4.23×105J
    【详解】
    解:(1)当开关S1、S2都闭合时,两发热管并联,电路中的总电阻最小,电功率最大,饮水机处于加热状态,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,饮水机的加热功率

    由图乙可知
    P加热=500W


    所以

    当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大,饮水机处于保温状态,则

    (2)装满水后,水的质量为
    m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
    水散失的热量为

    发热电阻产生的热量
    Q保温=P保温t保温=50W×17×60s=5.1×104J
    散失的热量为
    Q总=Q放+Q保温=8.4×104J+5.1×104J=1.35×105J
    (3)加热时消耗的电能为
    W加=P加t加=500W×3×60s=9×104J
    保温时消耗的电能为
    W保=P保t保=50W×17×60s=5.1×104J
    该饮水机在一个工作循环的20min内,消耗的电能为
    W总=W加+W保=9×104J+5.1×104J=1.41×105J
    加热60min消耗的电能为

    答:(1)该饮水机的保温功率是50W;
    (2)在17min的保温过程中,瓶胆内的水散失的热量为1.35×105J;
    (3)该饮水机加热60min消耗的电能为4.23×105J。
    50.(1)0.1A;(2)1782J;(3)50%~100%
    【详解】
    解:(1)电阻R1为发热体,它的额定电功率为22W,闭合开关,发热体两端的电压是220V,根据可知,发热体正常工作时的电流

    (2)电阻R1的额定电功率为22W,发热体两端的电压是220V,则根据可知电阻R1的阻值大小

    当实际电压为198V时,发热体工作100s,电阻R1阻值不变,那么根据可知消耗的电能

    (3)从图丙可以看到,R1和R2串联,再和灯泡L并联,移动滑片可以连续调节发热体的电功率,最低可调至额定功率的四分之一,则这个最低电功率的大小

    电阻R1的阻值大小是2200Ω,则根据可知,这情况下流过电阻R1的电流大小

    R1和R2串联,这时流过R2的电流是0.05A;根据可知,这情况下电阻R1的电压大小

    那么R2的电压

    那么这情况下变阻器R2的电功率

    这种情况下,由于L为电功率忽略不计的电源指示灯,那么电路消耗的总电能

    发热体R1消耗的电能

    这种情况下该电路电能利用率

    当滑片P滑到最右端b端时,电阻R1的电压最大,是220V,这时它的电功率是额定功率22W,滑动变阻器接入电路的电阻为零,由于L为电功率忽略不计的电源指示灯,则

    这情况下该电路电能利用率

    综上所述,该电路电能利用率的范围是50%~100%。
    答:(1)发热体正常工作时的电流是0.1A;
    (2)当实际电压为198V时,发热体工作100s消耗的电能是1782J;
    (3)若发热体产生的热量全部被茶汤吸收,该电路电能利用率的范围是50%~100%。
    51.(1)10Ω;(2)3J
    【详解】
    解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电阻R1的阻值

    (2)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,通电10s电阻R2产生的热量

    答:(1)电阻R1的阻值是10Ω;
    (2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量是3J。
    52.(1)22V;(2)22Ω;(3)3300W
    【详解】
    解:(1)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,此时单联,则电源电压

    (2)M接A,N接B,只闭合开关S1,此时R1和R0串联,电流表示数为0.5A,则总电阻

    则R1的阻值

    (3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,此时和并联,被短接,电流表示数为1.5A,则此时的总电阻

    当和并联时总电功率最大,最大电功率为

    答:(1)电源电压是22V;
    (2)R1的阻值是22Ω;
    (3)新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率是3300W。

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