湖南省2024-2025学年度九年级上学期物理期末专题复习电功率部分重难点专项练习
2024-11-17
|
27页
|
408人阅读
|
15人下载
内容正文:
湖南省2024-2025学年度九年级上学期物理期末专题复习
电功率部分重难点专项练习
本资料以2023年湖南省各大市期末考试题目汇编而成,旨在为学生期末复习理清方向!
一、单选题
1.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)以下不是利用电流热效应工作的家用电器是( )
A.电风扇 B.电饭煲 C.电烤炉 D.电热水器
2.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为1.5V
B.一个电饭锅的加热功率约为10W
C.一台家用电冰箱正常工作的电流约为10A
D.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
3.(23-24九年级上·湖南常德·期末)小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在内电能表盘转了,已知电能表上标有的字样,这个用电器可能是( )
A.节能台灯 B.电风扇 C.电视机 D.微波炉
4.(23-24九年级上·湖南湘西·期末)如图所示,两个电饭锅甲和乙,甲的额定功率为900W,乙的额定功率为1500W,在它们都正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.电饭煲甲消耗电能多 B.电饭煲乙消耗电能多
C.电饭煲甲消耗电能快 D.电饭煲乙消耗电能快
5.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)将“3V,3W”和“6V,3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯L1的电阻大于灯L2的电阻
D.两灯发光时,电路中通过的电流为1.5A
6.(23-24九年级上·湖南益阳·期末)如图是某家庭电路所用电能表,将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表转盘转了600转,则该用电器可能是( )
A.电灯 B.电风扇 C.电视机 D.空调
7.(23-24九年级上·湖南衡阳·期末)老王的手机正常使用时功率为2W,手机电池的铭牌上标有“5V ”的字样。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A.0.5h B.0.47h C.0.4h D.0.52h
8.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,两个电阻的“”关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.此电路的最小总功率为1.8W D.滑动变阻器的最大功率为0.9W
9.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)电烤炉是冬季常见的取暖装置,其规格参数如表所示,下列说法正确的是( )
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
A.可以使用超导体材料作为电烤炉的炉丝
B.电烤炉是利用电流的热效应工作的
C.在家庭电路中,电烤炉与照明灯是串联的
D.电烤炉的实际功率一定为1000W
10.(23-24九年级上·湖南衡阳·期末)如图甲所示电路,电源电压恒为,滑动变阻器R的规格为“”,电流表量程选择“”,电压表量程选择“”,小灯泡上标有“”字样,其图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项不正确的是( )
A.电路的最大功率是 B.小灯泡的功率变化范围是
C.电流表的示数范围是 D.滑动变阻器接入的阻值为
二、填空题
11.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)如图所示某同学家本月电能表的示数是 ,考虑到电能表的安全使用,他家同时工作的用电器总功率不超过 W。单独接入某用电器工作一段时间,电能表的转盘转过300圈,该用电器消耗 的电能。
12.(23-24九年级上·湖南衡阳·期末)探究电流通过导体产生的热量与电阻关系的实验中,实验中通过比较如图装置中 ,来比较导体产生热量的多少,应控制 和通电时间相同。
13.(23-24九年级上·湖南湘西·期末)如图所示,由电阻R和灯泡L,的I-U图像可知,将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电源电压为4V,则电路的电流为 A,灯泡L消耗的功率为 W。
14.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)小可发现家中电能表如图所示,此时电能表的示数为 kW•h。她关闭其他用电器,只让电热水壶单独接入家庭电路中,工作6min,指示灯闪烁150次,消耗电能是 kW•h;则该电热水壶消耗的电功率为 W。
15.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)某智能手机的锂电池上标有,4200mA·h字样。手机在充电过程中,手机电池相当于电路中的 (填“电源”或“用电器”), 充满电后电池储存的电能多少可用公式W= 计算。细心的小明发现电动汽车的充电线比手机的充电线要粗得多,这是因为材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越 。
16.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)人类正面临能源危机,为了找到更节能、环保的光源,科学家做了大量的实验,发现表格中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同。
(1)LED灯中的发光二极管是用 (选填“半导体”或“超导体”)材料制作;
(2)由表中给出的信息可知正常工作10h,使用一个“LED”灯比一盏白炽灯要节约 kW·h的电能。
类型
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10-3秒
10-5秒
额定功率
12瓦
100瓦
17.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)小灯泡的图象如图甲所示,将它与定值电阻接入图乙所示的电路中。只闭合开关,电流表的示数为0.2A;再闭合开关时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为 V,定值电阻的阻值 ;只闭合开关时,小灯泡的实际电功率 W。
18.(23-24九年级上·湖南常德·期末)如图所示的电路中,标有“6V 3W”,标有“3V 3W”,闭合开关后,两灯均发光,两电压表示数之比 ;若将两灯并联后接入3V电路中,则两灯的实际功率之比 。(不计温度对灯丝电阻的影响)
19.(23-24九年级上·湖南衡阳·期末)在如图所示的电路中,电源电压为6V,。电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为 。整个电路的最大总功率为 W。
20.(23-24九年级上·湖南娄底·期末)在综合实践活动课上,小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定为4.5V,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片Р由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电功率为 W,若灯泡能正常发光且安全,R2的滑片可自由移动,需再串联一个阻值为 Ω的电阻。
三、实验题
21.(23-24九年级上·湖南张家界·期末)某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图。
(1)实验中通过观察两个U型管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系;
(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的 越大,电阻产生的热量越多。
22.(23-24九年级上·湖南衡阳·期末)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的装置,甲、乙、丙三个容器内盛有同种液体。
(1)容器内盛的液体选 (填“水”或“煤油”),更易于观察到温度的变化;
(2)本实验通过 (填“加热时间”或“温度计示数”)比较电阻丝产生的热量的多少;
(3)甲、丙可以探究电流通过导体产生的热量与 大小有关。
23.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,(要求:连线不得交叉,电流表量程要正确) ;
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数。产生这一现象的原因可能是________;
A.变阻器断路 B.电压表短路 C.电压表断路 D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,此时的读数为 。要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)闭合开关,调节滑动变阻器换片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示,则待测灯泡的额定功率为 W。
24.(23-24九年级上·湖南张家界·期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;( )
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表没有示数。经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应持滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像;
(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如下图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、S2,断开开关S1, ,使电流表示数为I额;
②闭合开关S、S1,断开开关S2,记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。
25.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)在测量小灯泡电功率的实验中,灯泡上标有2.5V字样。
(1)如图甲所示,所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(2)正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至 (选填A或B)端;开关闭合后,小明发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查各元件完好,为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是 (填序号);
A.检查各接线柱是否完好连接
B.更换小灯泡
C.将变阻器的滑片向B端移动
(3)实验中移动滑片P到某一位置时电压表示数为2.3V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填A或B)端移动直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 。
26.(23-24九年级上·湖南衡阳·期末)小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为“”。
(1)正确连线后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(2)滑片P移到某处时,电压表示数为2V时,要使小灯泡正常发光,应 (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路中的阻值;此小灯泡的额定功率是 W。
27.(23-24九年级上·湖南张家界·期末)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V)。
(1)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整.要求:滑动变阻器向左移动时,小灯泡的亮度变暗 ;
(2)连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表有示数,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,在实验中电流表、电压表都正常工作且都有示数,灯泡能发光,滑动变阻器也正常工作,但无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数都低于2.5V,则原因可能是 ,改变这种现象应采取的措施是 ;
(4)某次实验,电压表示数如图丁所示,要使小灯泡正常发光,则滑动变阻器的滑片应向 (填“C”或“D”)端滑动。若小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(5)根据测出的数据,画出小灯泡的电流与电压变化的关系图像,如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是 ;由此可知灯泡的亮度取决于 。
四、综合题
28.(23-24九年级上·湖南岳阳·期末)小明学完九年级物理电学后,自己设计了一个声音分贝测试仪,其原理如图甲所示,R为声敏电阻,其阻值随声音强度等级N的变化关系如图乙所示,是阻值为10Ω的定值电阻,电源电压为6V,利用电压表作为声音分贝仪表盘。闭合开关S,试问:
(1)声音响度变小时,声敏电阻R的阻值将 ,电压表的示数将 (均选填“变大”“变小”“不变”)
(2)当电压表示数为2V时,其对应的声音强度等级为多少 dB?
(3)当响度为80dB时,R0的电功率是多少 W?
(4)电流表的量程是0~0.5A,电压表的量程是0~3V,在确保电路安全的情况下,此声音分贝测试仪能够测量的声音强度等级范围是多少 ?
五、计算题
29.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)如图为雯雯家新买的电煲锅,它有加热和保温两种功能。[]求:
额定电压
220V
额定频率
50Hz
保温功率
110W
加热功率
1100W
(1)若电煲锅内装有1kg米饭,从10℃加热到100℃,米饭吸收多少热量?
(2)电饭锅在加热档工作时,电路中通过的电流是多少安?
(3)若电煲锅将1kg的米饭从10℃加热到100℃,需要10min时间,请计算电饭锅的加热效率是多少?
30.(23-24九年级上·湖南郴州·期末)如图所示电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω,求:
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,求电源电压。
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,通电1min,求电阻R1消耗的电能。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,求电路中的总功率。
参考答案:
1.A
【详解】A.电风扇的电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,故A符合题意;
BCD.电饭煲、电烤炉、电热水器利用电热丝发热来工作,故BCD不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】A.一节新干电池的电压是1.5V,一节新蓄电池的电压是2V,故A符合题意;
B.家用电饭锅的加热功率约为1000W,故B不符合题意;
C.一台家用电冰箱正常工作时的电流大约为1A,故C不符合题意;
D.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
故D不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】根据电能表上标有的字样可知,消耗的电能,电能表盘转,则用电器在消耗的电能为
则用电器的功率为
A.节能台灯的功率约为,故A不符合题意;
B.电风扇的功率约为,故B不符合题意;
C.电视机的额定功率约为,故C不符合题意;
D.微波炉的额定功率约为,故D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】AB.由
可知,消耗电能的多少,得考虑时间因素,在不知道工作时间的情况下,不能判断哪个电饭锅消耗的电能多,故AB错误;
CD.甲的额定电功率小于乙的额定电功率,根据物理意义可知,电饭锅乙消耗的电能快,故C错误,D正确;
故选D。
5.B
【详解】C..L1的电阻
L2的电阻
故C不符合题意;
B.串联电路电流处处相等,灯L1的电阻小于灯L2的电阻,由可知,灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率,所以两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些,故B符合题意;
D.两灯发光时,电路中通过的电流
故D不符合题意;
A.L1两端的电压为
所以灯L1不是正常发光。L2两端的电压为
所以L2不是正常发光,故A不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表转盘转了600转,它消耗的电能
该用电器的功率
电灯、电风扇、电视机的功率没有这么大,空调的功率有这么大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.A
【详解】手机充满电储存的电能为
需要充的电能
充满需要的时间
故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】AB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,图乙中电流随电压的增大而增大的是R1的图像,电流随电压的增大而减小的是R2的图像,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=2V,R2两端的电压U2=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
由欧姆定律可得定值电阻R1的阻值为
故AB错误;
C.电路消耗的最小电功率
故C错误;
D.滑动变阻器的电功率
由上式可知,当时,滑动变阻器有最大功率,滑动变阻器的最大电功率为
故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.超导材料在超导性能下电阻为零,根据焦耳定律可知,工作时不产生热量,故A错误;
B.电烤炉工作时将电能转化为内能,利用了电流的热效应 ,故B正确;
C.在家庭电路中,各用电器并联,工作时互不影响,电烤炉和照明灯也是并联的,故C错误;
D.电烤炉两端的电压如果不等于220V,则实际功率不是1000W,故D错误。
故选B。
10.A
【详解】A.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;滑动变阻器的最大电流是1A,小灯泡的额定电流是0.3A,电流表的量程是0~0.6A,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是0.3A,即电流表的最大示数是0.3A,电路的最大功率是
故A错误,符合题意;
BC.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压最小,由欧姆定律可知此时通过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;电压表量程选择“0~3V”,变阻器两端的最大电压是3V,当电压表的示数为3V时,此时小灯泡两端的最小电压为
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25A,小灯泡的最小功率是
由题意知,流过小灯泡的最大电流是,小灯泡的最大功率是
根据上面的分析,电路中的电流范围是,故BC正确,不符合题意;
D.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,电压表量程选择“0~3V”,变阻器两端的最大电压是3V,当电压表的示数为3V时,灯泡L两端的电压为
由图乙可知,此时电路中的电流
由欧姆定律知,滑动变阻器的最大电阻为
当滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电路的总电阻最小,由可知,通过电路的电流最小,通过电路的最小电流为I=0.3A,此时灯泡两端的电压是4.5V,滑动变阻器的电压为
由欧姆定律知,滑动变阻器的最小电阻
滑动变阻器接入的阻值为,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 4353.6 8800 0.1
【详解】[1]由图示知,电能表的示数为4353.6kW∙h。
[2]由电能表的参数知,电路允许通过的最大电流为40A,所以他家同时工作的用电器总功率最大为
[3]由电能表参数知,每消耗1kW∙h的电能,转盘转过3000圈,则转过300圈,该用电器消耗的电能
12. U形管中左右液面的高度差 电流
【详解】[1][2]容器内空气温度的变化不易观察,但容器内空气温度升高时,空气体积膨胀,推动U形管中的液体上升,从而用U形管中左右液面的高度差来显示容器内空气温度的变化。根据控制变量法,探究电流通过导体产生的热量与电阻关系的实验中,应控制电流和通电时间相同。
13. 0.3 0.3
【详解】[1][2]由图乙可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路的电流,根据串联电路电流处处相等及串联分压原理可得,在图甲中,当电流是0.3A时,灯泡L的两端的电压是1V,电阻R两端的电压是3V,整个电源电压即为4V,所以灯泡L消耗的功率为
14. 628.6 0.05 500
【详解】[1]电能表是测量用户在某段时间内消耗电能的仪表,它的单位是千瓦时,最后一位是小数。由图可知,电能表的示数为628.6kW•h。
[2]3000imp/(kW•h):表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次。电热水壶工作6min消耗电能是
[3]该热水器的电功率为
15. 用电器 UIt 小
【详解】[1]手机在充电过程中,手机消耗电能,故手机电池相当于电路中的用电器。
[2]充满电后电池储存的电能,可以根据计算存在的电能。
[3]根据电阻影响因素可知,材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
16. 半导体 0.88
【详解】(1)[1]根据LED灯的结构特点可知,LED灯中的发光二极管是由半导体材料制成。
(2)[2]根据可知,由表中给出的信息可知正常工作10h,使用一个“LED”灯比一盏白炽灯要节约的电能为
17. 2.5 5 0.3W
【详解】[1]只闭合开关S1,R与L串联,电流表测量电路中的电流,再闭合开关S2时,R被短路,只有L工作,此时小灯泡L两端的电压等于电源电压,根据电流为0.25A,从图像知道,电压为2.5V,即电源电压
U=2.5V
[2]当只闭合开关S1,灯泡的电流为0.2A,电压为1.5V,根据串联电路的特点知道,电阻R的电压
定值电阻的阻值
[3]定值电阻R消耗的电功率
18.
【详解】不考虑温度对灯丝电阻的影响,则
[1]闭合开关后,两灯串联,电压表V1测量电源电压(两灯串联后的总电压),电压表V2测量灯泡L2两端电压,通过两灯的电流相等,根据可知,两电压表示数之比为电阻之比,即
[2]若将两灯并联后接入3V电路中,两灯并联,两灯的实际电压均等于电源电压3V,根据可知,两灯的实际功率之比
19. 2.4 15
【详解】[1]两电阻并联,电流表A1测量通过定值电阻的电流,电流表A测量干路电流,通过定值电阻的电流为
电流表A量程为0~3A可知,通过滑动变阻器最大电流为
R2连入电路的阻值最小为
[2]整个电路的最大总功率为
20. 1.25 1.5
【详解】[1]因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大,所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像,由图线②可知,电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小,所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻与滑动变阻器两端的电压之和,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压,即并联在滑动变阻器R2两端;滑动滑片P,直至灯泡L正常发光,由①可知,灯泡电压增大至2.5V为止,所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图像①可知,灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以小灯泡的额定电功率为
[2]灯泡正常光的电阻
由图乙可知,当电路中的电流I′=0.4A时,灯泡两端的电压UL′=1.5V,变阻器R2两端的电压U2=2V, 则电源的电压为
U=UL′+U2′+I′R1=1.5V+2V+0.4A×R1①
当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,灯泡两端的电压UL″=0.5V,变阻器R2两端的电压U2″=3.5V,电路中的电流I″=0.2A,则电源的电压为
U=UL″+U2″+I″R1=0.5V+3.5V+0.2A×R1②
由①②可得R1=2.5Ω,U=4.5V。若R2的滑片可任意滑动,则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器R2的阻值为0,灯泡正常发光的电流为0.5A,则需要串联一个电阻
21. 液面高度 电阻 电流
【详解】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法。
(2)[2]如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法的思想可知,探究电流产生热量跟电阻的关系。
(3)[3]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知
I右=I内+I外
所以I左>I内,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,通过U型管液面高度差可知:在电阻相同,通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多。
22. 煤油 温度计示数 电阻
【详解】(1)[1]煤油的比热容比水的比热容小,质量相同且吸收相同的热量时,煤油的温度变化较大,所以选择煤油,更容易观察到温度的变化。
(2)[2]根据转换法可知,本实验是通过观察温度计的示数变化来比较电阻丝产生的热量的多少。
(3)[3]甲、丙容器中,通过的电流大小相同而电阻不同,说明可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
23.(1)
(2)D
(3) 2.2V B
(4)0.5
【详解】(1)灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,则电流约为
故电流表应选择0~0.6A量程,串联在电路中,如图所示:
(2)A.若变阻器断路,则电流表无示数,电压表也无示数,故A不符合题意;
B.若电压表短路,则电流表有示数,电压表无示数,故B不符合题意;
C.若电压表断路,则电流表无示数,电压表也无示数,故C不符合题意;
D.若小灯泡断路,则电流表无示数,电压表有示数,故D符合题意。
故选D。
(3)[1]如图乙,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,由指针位置可知,电压表的示数为2.2V。
[2]电压表的示数小于小灯泡的额定电压,若要测量小灯泡的额定功率,则应使灯泡两端的电压等于其额定电压,即需要调节滑动变阻器使灯泡两端电压变大到2.5V,由串联分压原理知,应减小滑动变阻器的阻值,故应应将滑动变阻器的滑片P向B端移动。
(4)如图丙,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
24. 短路 2.2 右 0.75 调节滑动变阻器的阻值 R0(I-I额)I额
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω,灯泡正常发光时的电流大约为
电流表应选小量程与灯泡串联接入电路,如下图所示:
(2)[2]闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表没有示数,可能灯泡短路。
(3)[3][4]电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.2V,灯泡额定电压2.5V,故应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右端移动。
(4)[5]由图丙所示的图象可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
(5)①[6]闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,电流表测灯泡的电流,使电流表示数为I额。
③[7]定值电阻R0的电流为
I0=I-I额
定值电阻R0的电压为
U0=I0R0=(I-I额)R0
因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压,所以灯泡的额定功率为
P额=U0I额=R0(I-I额)I额
25. A C B 0.75
【详解】(1)[1]在测量小灯泡电功率的实验中,需要电压表测量小灯泡两端的电压,如图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处,故滑动变阻器的滑片P位于A端;开关闭合后,由于滑动变阻器的阻值全部接入,电路中的电流比较小,小灯泡电功率比较小,所以小灯泡不亮,小明发现电压表、电流表均有示数,经检查各元件完好,下一步是移动滑动变阻器的滑片向B端移动,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)[4][5]移动滑片P到某一位置时电压表示数为2.3V,若要测量小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压需要达到2.5V,则滑动变阻器分担的电压需要减小,故滑动变阻器的滑片P向B端移动;通过图乙可知,小灯泡的额定电流为0.3A,小灯泡的额定功率是
26. 断路 减小 0.75
【详解】(1)[1]正确连线后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路故障可能是小灯泡断路。
(2)[2]滑片P移到某处时,电压表示数为2V时,小于灯泡额定电压2.5V,要使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律可知,应减小变阻器两端的电压,即应减小滑动变阻器接入电路中的阻值。
[3]由图乙可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,小灯泡额定功率为
27. 灯泡断路 电源电压太低 增加一节干电池 D 1.4 温度对灯丝电阻有影响 实际功率
【详解】(1)[1]滑动变阻器向左移动时,小灯泡的亮度变暗,表明电流变小,电阻变大,滑动变阻器应选右下接线柱与开关相连,如图所示:
(2)[2]连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数,说明电压表和灯泡之外不能断路,则故障原因可能是灯泡断路。
(3)[3][4]排除故障后,在实验中电流表、电压表都正常工作且都有示数,灯泡能发光,滑动变阻器也正常工作,表明元件都完好,但无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数都低于2.5V,则原因可能是电源电压太低,改变这种现象应采取的措施是增加一节干电池,增大电源电压。
(4)[5]由图丁可知,电压表选择小量程,示数为2.1V<2.5V,要使小灯泡正常发光,即增大小灯泡两端电压,需要减小滑动变阻器接入电路中的电阻,由分压原理可知,需要减小电阻,则滑动变阻器的滑片应向D端滑动。
[6]由图乙可知,电流表选择小量程,示数为0.56A,则小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.56A=1.4W
(5)[7]根据测出的数据,画出小灯泡的电流与电压变化的关系图像,如图丙所示,发现图线是弯曲的,表明其电流与电压不成正比,电阻不是定值,灯泡电流越大、电压越大,灯泡会越亮,温度就会越高,由导体电阻的影响因素可知,是温度对灯丝电阻有影响。
[8]由此可知灯泡的亮度取决于实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,实际功率越小,灯泡越暗。
28. 变大 变小 120 0.225 0-160db
【详解】(1)[1]由图乙可知,随着分贝的增大,声敏电阻的阻值减小,声音响度变小时,声敏电阻的阻值将变大。
[2]由图甲可知,声敏电阻与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,由串联分压可知,随着分贝的减小,声敏电阻的阻值增大,分压增大,定值电阻分压变小。
(2)[3]当时,声敏电阻与定值电阻串联,则声敏电阻两端电压为
电路中电流为
声敏电阻的阻值为
由图像乙可知,对应的声音响度为120dB。
(3)[4]当响度为80dB时,由图乙可知声敏电阻,则电路中电流为
R0的电功率是
(4)[5]因为电流表的量程是,电压表的量程是,是阻值为,当电压表的示数为时,电路中的电流最大,为
此时声敏电阻的阻值与定值电阻的阻值相同,为,由图乙可知可测量的声音强度等级最大为160dB,当声敏电阻变大,可测量的声音强度等级变小,最小为0dB,所以此声音分贝测试仪能够测量的声音强等级范围是。
29.(1)
(2)5A
(3)54.5%
【详解】(1)米饭吸收的热量
(2)电饭锅在加热档工作时,电路中通过的电流
(3)加热10min消耗的电能
电饭锅的加热效率
30.(1)9V;(2)180J;(3)40.5W
【详解】解:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,则电源电压为
U=I1(R1+R2)=1A×(3Ω+6Ω)=9V
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,通电1min,电阻R1消耗的电能为
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,R1和R2并联,则R1消耗的功率为
R2消耗的功率为
故电路中的总功率为
P总=P1+P2=27W+13.5W=40.5W
答:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,电源电压为9V;
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,通电1min,电阻R1消耗的电能为180J;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电路中的总功率为40.5W。
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。