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电能图标专题训练
一、选择题
1.将灯泡L和定值电阻R 以图甲方式连在6V的电源上,如图乙所示为L和R的U-I图像,结合图中信息可知 ( )
A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B.灯泡L的实际阻值为10Ω
C.灯泡L的实际功率为0.8W
D.定值电阻R 的实际功率为6.4W
2.小灯泡 L 的额定电压为 3V,它的 I﹣U 图象如图甲所示。把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端,闭合开关 S,电压表示数为 1.5V;再将滑片 P 向左移动直到电压表示数为 3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“ 10Ω 2A ”。下列说法中错误的 是( )
A.电源电压为 4.5V
B.小灯泡的额定功率为 1.5W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为 3Ω
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为 1.25W
3.图像是表征事物的一种方法。小刚用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率,将滑片从b端移至a端,记录下多组电流表和电压表的数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若U1表示此时灯泡两端的电压,S3 表示此时滑动变阻器所消耗的电功率,则此时小灯泡的电功率可表示为 ( )
A.S1 B.S2 C. D.
4.某同学利用如图所示的电路测小灯泡的电功率。电源电压恒为3伏,小灯泡上标有“2.5 伏,0.5 瓦”字样,灯丝阻值会随着温度的变化而变化。实验获得系列数据绘制出了电路总功率 P总、小灯泡功率 PL、电压表V1示数U1、电压表V2示数U2随电流I变化的图像。其中正确的是
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示,当开关接a时,移动滑动变阻器的滑片,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图像;当开关接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了热敏电阻R1的U-I图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0阻值为100Ω
B.电阻R1的阻值随温度的升高而升高
C.将R0、R1串联在6.5V电源两端时,R1的阻值为10Ω
D.将R0、R1并联在同一电源两端,调节电压使R0消耗的电功率为6.4W,则R1的功率为4.8W
6.某同学利用电压恒定的电源、定值电阻R1、热敏电阻R2(阻值随温度升高而减小)、电磁铁、电压表连接成水温检测电路,电路原理如图甲。在电磁铁上方固定一个挂有铁块的弹簧测力计,其中某时段弹簧拉力随时间变化情况如图乙。则对各时段分析错误的是( )
A.0~t1时段水温最低
B.t1~t2,时段水温升高
C.t2~t3时段电路消耗的电功率最大
D.t3~t4时段电压表示数不断增大
7. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P从a 端移至b端的过程中,R1 消耗的电功率 P1 随R1 阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是()
A.定值电阻 R2 为 10Ω
B.电源电压为 12 V
C.滑片 P 置于b端时,闭合开关S,电压表的示数为10 V
D.滑片 P置于b端时,闭合开关S,通电1分钟R2 产生的热量为24 J
8.小明根据如图所示电路图连接实物,分别把定值电阻. 接入接线柱1、2之间进行实验,并根据电流表、电压表示数画出接线柱1、2之间电阻的P-I和P-U图像。下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
9.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω1A”,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.小灯泡的电阻保持10Ω不变 B.小灯泡的额定功率为3.2W
C.整个电路的最小功率为1.8W D.电源电压为5V
10.在研究电流与电压关系的实验中,小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻和的I-U图像(如图),下列有关分析正确的是
A.与的阻值之比是1∶2
B.与串联接时,消耗的功率比大
C.与并联接时,和消耗的功率相等
D.与串联接时,通过与的电流之比是2∶1
11.如图甲所示,电源电压U恒为6V,R0为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系,图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系,图丁是效率η(即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比)随滑动变阻器电阻R(滑动变阻器滑片位于B端是的电阻表示为RB)的变化关系,则下列判断正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω B.丙图b点时R的电阻为5Ω
C.乙图阴影部分面积为2.88W D.滑动变阻器最大阻值6Ω
12.L1、L2为两只额定电压均为6V的小灯泡,其电流随电压变化图像如图甲所示。现将两灯泡接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定不变,滑动变阻器R标有“20Ω1A”字样,电流表的量程为“0~0.6A”。只闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时,灯泡L正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是()
A.该电路的电源电压为12V
B.只闭合开关S2,调节滑动变阻器,可使灯泡L2正常发光
C.只闭合开关S3,当滑动变阻器两端的电压是4V时,电路的总功率为4.5W
D.只闭合开关S1和只闭合开关S2,时,两次电路消耗的最大功率之比是5:6
13.如图甲是一种电热膜,工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面,将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连,如图乙。该电热膜的额定电压为220V,导电墨线电阻随温度变化图象如图丙,有关电热膜说法不正确的是( )
A.导电墨线间以并联的方式连接
B.若实际电压小于220V时,温度稳定后的实际功率小于额定功率
C.工作时通过导电墨线的电流会改变
D.当温度到达t0并继续升温时,发热功率会急剧增大
14.图示电路中,电路提供的总电流.始终保持不变,为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表读数U、电路总功率P随电流表读数I变化的图线中,可能正确的是( )
A.B.C. D.
15.如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R。为定值电阻,R为电阻箱,调整电阻箱R的电阻值,电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示,以下说法中正确的是( )
A.电源电压为3.6V
B.通过R的最大电流为2 A
C.调整电阻箱R的阻值,则R的最大功率为0.75 W
D.调整电阻箱R的阻值,则R。的最大功率为0.48 W
二、填空题
16.医院有一种如图甲所示的自动输液报警器。该输液报警器的工作原理如图乙所示。
(1)闭合开关后,当正常输液时绿灯亮;当无药液流过时电铃发声报警。选用图丙中光敏电阻 (填字母)可以实现上述功能。
(2) 图乙中,U1=12V,定值电阻R=60Ω,电铃(额定电压为9V)正常工作,则电铃的额定电功率为 W。
17.某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,小灯泡L标有“6V、1.2W”字样,R为20Ω的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表的示数,描绘出如图乙所示的I—U关系图。
(1)小灯泡正常发光时的灯丝电阻为 Ω。
(2)调节电源电压,当电路消耗的总功率为1.35W,小灯泡的实际功率为 W。
18.在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡的额定电压为,灯泡的额定电压为,图乙是灯泡的图象.
(1)当开关S接a时,电压表的示数为,电流表的示数为,调节电源电压,使灯泡正常发光,此时消耗的功率为,灯泡的额定电流为 .
(2)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是 .
19.如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5伏,开关闭合后,小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像。回答下列问题:
(1)小灯泡正常发光时的电流为 安;
(2)小灯泡正常发光时,定值电阻R通电10秒产生的热量为 焦。
20.图乙是某新型电饭锅的简化电路图。为10Ω的定值电阻,其阻值不受温度影响。是热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图丙所示。由图像可知,当的温度从30℃升高到130℃的过程中,电路总功率的变化规律是: ;当的温度为130℃时,电路中的实际功率 W。
21.如图甲,电源电压恒为8V,滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙;R2与R1的电功率之比k与R2的关系如图丙。则滑片P在a端时,电路消耗的功率 W;滑片P在b端时,R2消耗的功率 W。
三、实验探究题
22.小明用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
(1)闭合开关进行小灯泡额定功率测定的实验,当移动滑动变阻器到图中位置时,电压表示数为2伏,接下来的操作是 。
(2)小明进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知:小灯泡的额定功率为 瓦。
(3)实验结束后,小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究,画出了对应的U-I图像如图丙,请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条,并说明你选择的依据 。
23.在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干,部分实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右移时灯泡变亮)。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像,若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上,则电路消耗的总功率为 W。
(4)考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
四、解答题
24.如图甲所示为公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器 的滑片P与称重平台固定在一起,和称重平台一同升降,用电流表的示数显示货车对称重平台的压力F。滑片 P 从A 端下滑距离L 与压力F 的关系如图乙所示。当滑片P 位于A 端时为空载,当滑片P 位于B 端时为超载临界点,此时电流表的示数为2A,称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4 V,RAB 阻值均匀,每厘米长的电阻为1Ω,总长为8cm。
(1)求R。的阻值。
(2) 求空载时RAB 消耗的功率。
(3)当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的示数为1A,此时F 的大小是多少?
25.科技小组开展设计一款多功能电饭煲的项目活动,过程如下:
【明确问题】科技小组同学们讨论后认为,电饭煲应具有如下基本功能,并提出具体标准:①工作电压:220V;煮饭模式功率:880W;保温模式功率:88W;
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
【方案设计】
(1)根据标准,小组讨论后,初步设计了如图甲的方案,图中开关S1、S2,都闭合时,电饭煲处于煮饭模式,功率为880W,则发热电阻R1应选择的阻值为多少欧?
【方案优化】有同学认为甲方案不能实现自动切换功能,于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻,设计了如图乙的方案。
(2)工作电路中的发热电阻R:应设计在 处(选填“a”或“b”);
(3)为确保安全,当电饭煲内温度达到设定温度105℃时,工作电路自动切换到保温模式,其中热敏电阻R的阻值与温度关系见图丙。控制电路的电源电压为24V,当电流达到0.03A时,电磁铁会吸下衔铁,工作电路自动切换到保温模式。那么,选用的定值电阻Ro阻值应为多少欧?(电磁铁线圈阻值不计)
参考答案
1.C
2.D
3.A
4.C
5.D
6.D
7.C
8.A
9.C
10.B
11.C
12.D
13.D
14.D
15.C
16.(1)B
(2)0.45
17.(1)30
(2)0.9
18.(1)
(2)
19.(1)0.2
(2)2
20.先变大后变小;400
21. 16;2.56
22.(1)向右移动滑动变阻器,直到电压表示数为2.5伏
(2)0.75
(3)①,灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变
23.(1)
(2)B
(3)0.6
(4)偏大
24.(1)根据题意可知,超载时滑片 P 位于B端,为电阻R。的简单电路,且超载时电流表的示数为2A,故R。的阻值
(2)当空载时滑片P位于A端,滑动变阻器接入电路的电阻 电流 空载时RAB 消耗的功率P=
(3)当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的示数为1A,此时电路中的总电阻 滑动变阻器接入电路的电阻 滑动变阻器的滑片 P 从A 端下滑距离. 1cm/Ω=6cm,由图乙可知,此时
25.(1)55Ω
(2)a
(3)200
学科网(北京)股份有限公司
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