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专题14 电功、电功率和电热
1.(2020年鄂州市)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是______;
(3)通过对比观察,______(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越______导体产生的热量越多。
2.(2020年鄂州市)如图所示电路中,电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“3V1.5W”字样,不考虑温度对小灯泡电阻影响,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”,电压表的量程是0~3V,电流表的量程是0~0.6A,闭合开关S。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率;
(3)在保证所有电路元件安全的前提下,滑动变阻器的取值范围。
3.(2020年黄冈市)在大型赛事的短跑比赛中,赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻,以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图,电源电压恒定,圆圈处为电表,R0为定值电阻,压敏电阻Rx安装在踏板上,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是
A. 电阻R0与Rx并联
B. 圆圈处的电表为电压表
C. 运动员起跑时,用力踩踏板, R0两端电压变小
D. 运动员没有踩踏板时,电路消耗的总功率最小
4.(2020年黄冈市)如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5V,图乙是该灯泡的I-U图像。闭合开关S,把电源电压调到4V,R2的功率为0.8W。求∶
(1)通过R2的电流。
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是多少?
(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?
5.(2020年荆州市)如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S2和S3,断开S1,灯泡L正常发光;当闭合开关S1和S3,断开S2,电压表示数为6V,电流表示数为1.6A;当只闭合开关S2时,灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的
,R1与R2消耗的功率之比为3∶1,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 灯泡L的额定功率为3.6W
C. R2的阻值为15Ω
D. 当只闭合S2时,R1的电功率为1.2W
6.(2020年荆州市)小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小灯泡标有2.5V字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整( );
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的操作是______ (选填标号);
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______(选填A或B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。将开关S1拨到触点______(选填A或B)。移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。
7.(2020年荆州市)如图所示的电路图中,电源电压为6V且保持不变,电流表量程是0~3A,电压表量程是0~15V,滑动变阻器R2的规格为30Ω1A,小灯泡标有6V3W字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,电流表示数为1.1A,通电10分钟R1产生的热量;
(3)S1闭合、S2断开,在电路安全的情况下,电路的最大总功率;
(4)S1闭合、S2断开,且小灯泡的实际功率为0.75W时,滑动变阻器R2连入电路的阻值。
8.(2020年随州市)某同学做“调节灯泡亮度”的实验,电路图如图所示,电源电压恒定为4.5V,电压表量程为“0-3V”,电流表量程为“0-0.6A”,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,灯泡标有“3V 1.5W”字样(忽