内容正文:
专题03 电功和电功率
清单01 电功和电能
1. 电能
(1)获取: 提供电能;
(2)使用:用电器将电能转化为其他形式的能;
(3)单位:
①国际单位:
②常用单位:
③换算关系:1 kW•h= J
(4)测量工具 电能表
2. 电能表的认识和使用
(1)作用:测量电路 。
(2)单位: )。
(3)参数
220 V
为220 V
10(20)A
为10 A, 为20 A
600 r/kW·h
每用1度电,表的铝盘转 转
2 500 imp/kW·h
每用1度电,表的指示灯闪 次
(4)读数:计数器末尾数字表示小数位
(5)测量电能方法
①较大的电能利用刻度盘示数测量,消耗的电能为前后两次示数差,即W=W2-W1
②较小的电能利用转盘圈数计量,消耗的电能为W=n/N kW·h(n为某段时间转盘转的圈数,N为表上参数)
清单02 电功率
1. 电功率
(1)意义:表示用电器消耗电能的快慢;
(2)单位:瓦特,符号W;1 kW= W
(3)定义:用电器单位时间内用电器消耗的电能;
【提示】用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多.
2. 电功和电功率常用公式
(1)电功
基本公式:W= Pt =UIt (普遍适用)
导出公式:W= (纯电阻电路)
(2)电功率
基本公式:P=Wt =UI (普遍适用)
导出公式:P = (纯电阻电路)
3. 额定电压和额定功率
(1)额定电压
概念:用电器正常工作的电压
铭牌:灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为 为220 V, 为40 W
(2)额定功率
概念:用电器在额定电压下的功率
铭牌:灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为 为220 V, 为40 W
【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.
清单04 焦耳定律
1. 内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比
2. 基本公式:Q=I2Rt(普遍适用)
3.
导出公式:(纯电阻使用)
4. 电热的利用——电热器
(1)原理:电流的 效应。
(2)主要结构:发热体
(3)优点
清洁卫生,没有环境污染;效率 高 ;可以方便地控制和调节温度
(4)示例:电饭煲、电烙铁、电烤箱
5. 电热危害及防止
(1)危害:烧坏用电器;加速绝缘材料的老化;造成输送电能过程中电能损失
(2)防止:安装 ;安装散热片;安装
【提示】保险丝利用电热将自身烧断,从而保护电路中的导线不被烧坏,这里利用了“逆向思维”.
清单05 家庭电路及其组成
知识点1:家庭电路的组成
1. 家庭电路组成示意图:
2. 电路元件的作用与连接
(1)进户线(零线和火线)
①电压值:火线与零线之间电压为 V,零线与大地之间电压为 V。
②辨别:试电笔,能使氖管发光的是 ,否则是 线。
(2)电能表:用来计量电路所消耗的 。
(3)闸刀开关:控制电路通断
(4)保险丝
①作用:当电路中电流过大时,自动切断电路。
②材料:熔点 、电阻(率) 。
③特点:保险丝越粗,熔断电流越 。
④更换: 用铜丝、铁丝代替保险丝; 用更粗的保险丝代替原保险丝。
(5)用电器:用电器 联在电路中,控制用电器的开关与电器 联在电路中。
(6)插座
①作用:给可移动的家用电器供电。
②种类:两孔插座、三孔插座。
②接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线.概括为“左零右火上接地”。
3. 家庭电路电流过大的原因和危害
(1)原因:
①发生 。由公式可知,此时电路中的电流大。
②电路中同时使用的用电器 过大。由公式I=P/U可知,此时电路中的电流大。
(2)危害:使保险丝熔断(或总开关断开),导致家庭电路供电中断。
4. 触电
(1)原因:人体直接或间接跟______线接触,并与零线或地线构成通路
(2)触电形式
①低压触电
②高压触电:高压电弧触电、跨步电压触电
(3)防雷措施:安装避雷针
(4)触电救助:先切断电源,再行施救。
(5)用电原则:不接触低压带电体,远离高压带电体。
【提示】为了防止触电,安装家庭电路时,开关应接在火线上,螺丝口灯泡的螺旋套接线柱应接零线.
实验1:测量小灯泡的电功率
1. 实验原理:.
2. 实验器材:电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、小灯泡、灯座、导线等.
3. 实验电路:
4. 实验思路:分别测量小灯泡两端电压高于、等于和低于其额定电压的电功率,观察小灯泡的变化,并计算出三种情况下的实际电压,进行比较.
5. 实验步骤:
(1)按电路图连接实物图,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大(右)端;
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于2.5V时,停止滑动,记录此时电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中;
(3)调节滑动变阻器的滑片,分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍,记录每一次对应电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中;
(4)将实验中记录的数据分别代入,算出小灯泡的实际功率,并填人表格中.
6. 实验分析:
(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮.
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大.
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率.
【特别提示】
(1)连接电路时,开关要处于断开状态
(2)实际电压不能超过额定电压太多,易损坏小灯泡;
(3)当实际电压等于额定电压时,此时小灯泡的实际功率为其额定功率
(4)滑动变阻器的作用:
①闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏;
②接通电源后,移动滑动变阻器的滑片,可以调节小灯泡两端的电压
实验2:测量小灯泡的电功率
实验探究
探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系
探究电流通过导体时产生的热量跟电流的关系
实验
装置
探究方法
控制变量法、转换法法
设计方法
通过观看U型管液面高度的变化判断电阻产生热量的多少
电阻串联的目的是控制电流和通电时间相同
将等大的电阻串联,然后再将第三个电阻与其中一个并联,目的是改变通过电流的大小
结论
在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多
在电阻、通电时间相同的情况下,通过的电流越大,产生的热量越多
1.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中下列说法正确的是( )
A.电源电压是10V
B.图乙中线段dc表示电压表V1随电流表示数变化的图像
C.定值电阻R0的阻值是2Ω
D.该过程中电路的总功率最大值为18W
2.(23-24九年级上·北京顺义·期末)取口香糖锡纸(可认为锡纸厚度均匀,其内所含金属均匀分布),剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列判断正确的是( )
A.正常情况下,AB段会先着火
B.AB和CD段的电阻相等
C.AB和CD段的电压相等
D.通过AB和CD段的电流不相等
3.(23-24九年级上·北京顺义·期末)某家庭电路的连接如图所示,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2是串联的
B.a点所在的电源线是火线
C.空气开关只能安装在b点
D.c点所在的导线是零线
4.(23-24九年级上·北京丰台·期末)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中电灯、空调等用电器,是通过串联接入电路的
B.家庭电路中空气开关自动断开,可能是电路中发生短路引起的
C.可以把家用洗衣机的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用
D.可以在额定电流较小的插座.上,同时使用多个大功率的用电器
5.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法正确的是( )
A.该电能表的示数为21682kW·h
B.该电能表的示数为2168.2J
C.只用电能表就可以估测出家用电器的实际功率
D.电能表是测量消耗电能的仪表
6.(23-24九年级上·北京西城·期末)(1)图甲所示的电阻箱的示数为 ;
(2)图乙所示的电能表的示数为 kW·h。
7.(23-24九年级上·北京西城·期末)小明想利用实验测量一只小灯泡的额定功率。实验桌上备有的器材:符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。他利用上述器材连接的实验电路如图所示。
(1)小明进行如下操作,测出小灯泡的额定功率:将开关S向1号触点闭合,调节滑动变阻器使电压表的示数为U0;将开关S向2号触点闭合,保持滑动变阻器滑片不动,记录电压表的示数U 。
(2)请你用U0、U、R表示小灯泡的额定功率P,P= 。
8.(23-24九年级上·北京丰台·期末)小明要测额定电压为2.5 V的小灯泡L的额定功率,在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻,电源两端电压不变。请回答下列问题:
(1)添加一根导线,完成图甲所示的实验电路的连接;
(2)正确连接电路后,只闭合开关S和S1, ,读出并记录电压表示数;
(3) ,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,读出并记录电压表示数,如图乙所示;.
(4)根据实验测得的数据,计算出小灯泡L的额定功率P= W。
9.(23-24九年级上·北京顺义·期末)小京用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻和导体中电流是否有关”,两个透明容器中密封着等量的空气,两个U形管中液面高度相同,请完成下列问题。
(1)如图甲所示,容器中各有一段电阻、,通电一段时间后,观察U形管中液面高度的变化,该实验控制电流相同的方法是 ;
(2)如图乙所示,容器中的电阻、,右侧容器外部电阻,并和并联,该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关;若将换成阻值为的电阻,则 (选填“能”或“不能”)完成此探究实验。
10.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)小阳模仿某款电热器的电路图连接了如图所示的电路。电源两端的电压保持不变,定值电阻 R1的阻值为20Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数为0.2A;开关S和S1均闭合,电流表的示数为0.5A。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电源两端的电压;
(3)求在 10s 内电流通过电阻 R2产生的热量。
11.(23-24九年级上·北京平谷·期末)图甲所示是一种电热水龙头,乙图是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2.2kW。
(1)求电热丝R1的阻值是多大?
(2)求S旋到热水档时,电路中的总电流是多大?
一、单选题
1.(23-24九年级上·北京平谷·期末)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电饭锅 C.抽油烟机 D.微波炉
2.(23-24九年级上·北京平谷·期末)珍爱生命,安全用电,下列说法正确的是( )
A.发生触电事故时,不能直接用手去拉触电者
B.多个大功率用电器可以同时用一个插座
C.导线绝缘层破损仍可以继续使用
D.更换灯泡无需断开开关
3.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图所示是灯泡L的图像。结合图像判断,下列说法中正确的是( )
A.通过L的电流与其两端的电压成正比
B.将L直接接在一节干电池两端,它消耗的功率为
C.将两个完全相同的灯泡L串联接在的电源两端,电路的总功率为
D.将灯泡L和的定值电阻并联接在的电源两端,电路的总电阻为
4.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图所示电路,电源两端电压保持不变,电阻R0是定值电阻。闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片P,则下列判断正确的是( )
A.电路中的总阻值变小
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电路消耗的总功率减小
5.(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图甲所示的电路中,为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P由A端移动到B端时,定值电阻消耗的电功率P与电流I的关系图像如图乙所示。若电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为l V B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器R的最大阻值为 D.电路总功率的变化范围为0.9 W~4.5 W
6.(23-24九年级上·北京昌平·期末)如图所示的电路中,电源电压为并保持不变,滑动变阻器标有“,”字样,定值电阻标有“10Ω 1A”字样,若电流表的量程为“”,压表的量程为“”,滑片P移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流表变化范围是
B.电压表变化范围是
C.电路总功率变化范围是
D.滑动变阻器允许调节的范围是
7.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,、为两个定值电阻,,闭合开关S,通过的电流为0.1A,电路的总功率为2.4W。下列判断正确的是( )
A.通过 、的电流之比为3∶1
B.电阻 的阻值为 20Ω
C.电源电压为 6V
D.电路的总电阻为 80Ω
8.(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图甲所示是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图7乙所示的电路中,已知电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,电压表示数为3V。则此时( )
A.通过小灯泡的电流为0.2A
B.小灯泡的的电阻是10Ω
C.小灯泡的实际功率是1.8W
D.电阻R的功率为0.6W
9.(23-24九年级上·北京石景山·期末)如图所示,电源两端电压恒为,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,灯泡规格“”,滑动变阻器规格“”。闭合开关,调节滑片P,不考虑灯丝阻值随温度的变化,灯泡两端电压不允许超过额定电压,各元件安全工作。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围是
B.电流表的示数变化范围是
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
D.电路总功率的最大值是
二、多选题
10.(23-24九年级上·北京平谷·期末)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图所示。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了。电源电压保持不变,电压表可反映车辆的质量值,R0为保护电阻。下列说法正确的是 ( )
A.车辆质量越小,电压表的示数越小
B.车辆越质量越大,通过R0的电流越大
C.当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
D.若更换更大阻值的R0,地磅的报警质量值将变大
11.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图所示是一台电子秤的原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根粗细均匀的电阻丝。空盘时,滑片P位于R的最上端,且经过R0的电流为0.3A;称量最大值时,滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50Ω,电源两端电压恒为3 V。下列说法中正确的是( )
A.称量的质量变大时,“质量表”的示数变小
B.闭合开关S后,R0两端电压范围是0.5~3V
C.称量最大质量时,电阻R消耗的电功率为0.125W
D.当R接入阻值为30时,电路100s消耗的总电能为22.5J
12.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定.电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡L规格为“2.5V 1.25W”(假设灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。移动滑片P,保证电路中各元件都不超出额定值,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变化范围是0A~0.5A
B.电压表示数变化范围是0.9V~2.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~20Ω
D.电路消耗的电功率变化范围是0.81W~2.25W
三、填空题
13.(23-24九年级上·北京平谷·期末)(1)用图所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针 的现象,说明电流周围存在磁场。
(2)如图所示,使用测电笔的正确方法是 (选填“甲”或“乙”)
14.如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该表盘上显示已用电 kW•h.若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次.该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h,它的实际电功率是 W.
15.(22-23九年级上·北京西城·期末)在使用试电笔时,要用指尖抵住试电笔上端的金属帽,手指 (选填“能”或“不能”)触碰笔尖的金属部分;当笔尖插入如图所示的插孔中时,氖管发光,说明此插孔中连接的是 (选填“火线”、“零线”或“地线”)。
四、实验题
16.(23-24九年级上·北京平谷·期末)为了探究“电流通过导体产生的热量与其电阻大小是否有关”,小华连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的甲、乙烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油,两个电热丝的阻值分别为、。闭合开关,一段时间后,甲烧瓶内温度计的示数低于乙烧瓶内温度计的示数,断开开关。请回答:
(1)实验中,通过 来反应电流通过导体产生热量的多少;
(2)实验中采用串联电路是为了控制 一定;
(3)根据实验现象得出的结论是 。
17.(23-24九年级上·北京昌平·期末)小京用图甲所示的电路测量额定电压为小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整 ;
(2)如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至 端;
(3)实验过程中,电压表的示数如图乙所示,若使灯泡正常发光,他应将滑动变阻器的滑片P向 端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,此时通过小灯泡的电流为 A,该小灯泡的额定功率为 W。
五、计算题
18.(23-24九年级上·北京顺义·期末)一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图所示表,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定加热功率
1210W
额定保温功率
110W
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流;
(2)电热丝R2的阻值。
19.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω,2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡L正常发光,此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,电流表的示数与其中一只电压表的示数变化图象如图乙所示。
(1)画出图甲电路的等效电路图;
(2)求电源两端电压;
(3)求小灯泡的功率变化范围。
20.(23-24九年级上·北京昌平·期末)图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,S是手动开关,S1是自动控制开关。该电热器的额定电压是,在它正常工作一段时间内,它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
(1)请画出该电热器在低温档和高温档的等效电路图;
(2)求电阻的阻值;
(3)求电热器处于高温档时,工作产生的热量为多少焦耳。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题03 电功和电功率
清单01 电功和电能
1. 电能
(1)获取: 电源 提供电能;
(2)使用:用电器将电能转化为其他形式的能;
(3)单位:
①国际单位: 焦耳
②常用单位: 千瓦时
③换算关系:1 kW•h= 3.6×106 J
(4)测量工具 电能表
2. 电能表的认识和使用
(1)作用:测量电路 消耗的电能 。
(2)单位:千万时(kW·h)。
(3)参数
220 V
额定电压 为220 V
10(20)A
标定电流为10 A,额定最大电流为20 A
600 r/kW·h
每用1度电,表的铝盘转 600 转
2 500 imp/kW·h
每用1度电,表的指示灯闪 2500 次
(4)读数:计数器末尾数字表示小数位
(5)测量电能方法
①较大的电能利用刻度盘示数测量,消耗的电能为前后两次示数差,即W=W2-W1
②较小的电能利用转盘圈数计量,消耗的电能为W=n/N kW·h(n为某段时间转盘转的圈数,N为表上参数)
清单02 电功率
1. 电功率
(1)意义:表示用电器消耗电能的快慢;
(2)单位:瓦特,符号W;1 kW= 1000 W
(3)定义:用电器单位时间内用电器消耗的电能;
【提示】用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多.
2. 电功和电功率常用公式
(1)电功
基本公式:W= Pt =UIt (普遍适用)
导出公式:W= (纯电阻电路)
(2)电功率
基本公式:P=Wt =UI (普遍适用)
导出公式:P = (纯电阻电路)
3. 额定电压和额定功率
(1)额定电压
概念:用电器正常工作的电压
铭牌:灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为 额定电压 为220 V, 额定功率 为40 W
(2)额定功率
概念:用电器在额定电压下的功率
铭牌:灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为 额定电压 为220 V, 额定功率 为40 W
【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.
清单04 焦耳定律
1. 内容:电流通过导体产生的热量跟 电流的二次方 成正比,跟 导体的电阻 成正比,跟 通电时间 成正比
2. 基本公式:Q=I2Rt(普遍适用)
3.
导出公式:(纯电阻使用)
4. 电热的利用——电热器
(1)原理:电流的 热 效应。
(2)主要结构:发热体
(3)优点
清洁卫生,没有环境污染;效率 高 ;可以方便地控制和调节温度
(4)示例:电饭煲、电烙铁、电烤箱
5. 电热危害及防止
(1)危害:烧坏用电器;加速绝缘材料的老化;造成输送电能过程中电能损失
(2)防止:安装 散热风扇 ;安装散热片;安装 散热窗
【提示】保险丝利用电热将自身烧断,从而保护电路中的导线不被烧坏,这里利用了“逆向思维”.
清单05 家庭电路及其组成
知识点1:家庭电路的组成
1. 家庭电路组成示意图:
2. 电路元件的作用与连接
(1)进户线(零线和火线)
①电压值:火线与零线之间电压为 220 V,零线与大地之间电压为 0 V。
②辨别:试电笔,能使氖管发光的是 火线 ,否则是 零 线。
(2)电能表:用来计量电路所消耗的 电能 。
(3)闸刀开关:控制电路通断
(4)保险丝
①作用:当电路中电流过大时,自动切断电路。
②材料:熔点 低 、电阻(率)大 。
③特点:保险丝越粗,熔断电流越大。
④更换:不能用铜丝、铁丝代替保险丝;不能用更粗的保险丝代替原保险丝。
(5)用电器:用电器并联在电路中,控制用电器的开关与电器 串 联在电路中。
(6)插座
①作用:给可移动的家用电器供电。
②种类:两孔插座、三孔插座。
②接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线.概括为“左零右火上接地”。
3. 家庭电路电流过大的原因和危害
(1)原因:
①发生短路。由公式可知,此时电路中的电流大。
②电路中同时使用的用电器 总功率 过大。由公式I=P/U可知,此时电路中的电流大。
(2)危害:使保险丝熔断(或总开关断开),导致家庭电路供电中断。
4. 触电
(1)原因:人体直接或间接跟______线接触,并与零线或地线构成通路
(2)触电形式
①低压触电
②高压触电:高压电弧触电、跨步电压触电
(3)防雷措施:安装避雷针
(4)触电救助:先切断电源,再行施救。
(5)用电原则:不接触低压带电体,远离高压带电体。
【提示】为了防止触电,安装家庭电路时,开关应接在火线上,螺丝口灯泡的螺旋套接线柱应接零线.
实验1:测量小灯泡的电功率
1. 实验原理:.
2. 实验器材:电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、小灯泡、灯座、导线等.
3. 实验电路:
4. 实验思路:分别测量小灯泡两端电压高于、等于和低于其额定电压的电功率,观察小灯泡的变化,并计算出三种情况下的实际电压,进行比较.
5. 实验步骤:
(1)按电路图连接实物图,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大(右)端;
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于2.5V时,停止滑动,记录此时电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中;
(3)调节滑动变阻器的滑片,分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍,记录每一次对应电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中;
(4)将实验中记录的数据分别代入,算出小灯泡的实际功率,并填人表格中.
6. 实验分析:
(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮.
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大.
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率.
【特别提示】
(1)连接电路时,开关要处于断开状态
(2)实际电压不能超过额定电压太多,易损坏小灯泡;
(3)当实际电压等于额定电压时,此时小灯泡的实际功率为其额定功率
(4)滑动变阻器的作用:
①闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏;
②接通电源后,移动滑动变阻器的滑片,可以调节小灯泡两端的电压
实验2:测量小灯泡的电功率
实验探究
探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系
探究电流通过导体时产生的热量跟电流的关系
实验
装置
探究方法
控制变量法、转换法法
设计方法
通过观看U型管液面高度的变化判断电阻产生热量的多少
电阻串联的目的是控制电流和通电时间相同
将等大的电阻串联,然后再将第三个电阻与其中一个并联,目的是改变通过电流的大小
结论
在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多
在电阻、通电时间相同的情况下,通过的电流越大,产生的热量越多
1.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中下列说法正确的是( )
A.电源电压是10V
B.图乙中线段dc表示电压表V1随电流表示数变化的图像
C.定值电阻R0的阻值是2Ω
D.该过程中电路的总功率最大值为18W
【答案】C
【详解】BC.由图甲可知,R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测量R0两端电压;电压表V2测量R两端电压,滑片从b点滑到a点过程中,R阻值变小,则电流增大,根据串联分压的特点可知,V1示数变大,V2示数变小,结合图乙可知,ec段表示电压表V1示数的变化情况;R0阻值可利用ec段计算,R0的阻值
故B错误,C正确;
A.电源电压为V1与V2的示数之和,由图乙知,电源电压
故A错误;
D.由可知,电路中电流最大时,总功率最大,最大总功率
故D错误。
故选C。
2.(23-24九年级上·北京顺义·期末)取口香糖锡纸(可认为锡纸厚度均匀,其内所含金属均匀分布),剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列判断正确的是( )
A.正常情况下,AB段会先着火
B.AB和CD段的电阻相等
C.AB和CD段的电压相等
D.通过AB和CD段的电流不相等
【答案】A
【详解】AB.在其它条件相同时,AB段横截面积较小,所以AB段的电阻较大;根据可知,其他条件相同时,电阻越大,产生的电热越多,越容易着火,AB段电阻大,电流通过导体产生的热量多,所以AB段先着火,故A正确,B错误;
C.根据可知,电流一定时,电阻越大,两端电压越大;通过两端电阻的电流相等,AB段电阻大,因此AB段的电压大,故C错误;
D.因为AB和CD段串联,根据串联电流规律可知,电流相等,故D错误。
故选A。
3.(23-24九年级上·北京顺义·期末)某家庭电路的连接如图所示,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2是串联的
B.a点所在的电源线是火线
C.空气开关只能安装在b点
D.c点所在的导线是零线
【答案】B
【详解】A.观察该家庭电路,闭合开关后,根据电流的流法可知,灯泡L1和L2的两端分别连在一起,再接入电路,L1和L2是并联的,故A错误;
B.根据家庭电路的连接方法,开关需要接在火线上,则观察该家庭电路图,可知开关所在的线为火线,a点所在的电源线是火线,故B正确;
C.由B解析可知,a点所在的电源线是火线,为保护电路,防止电流过大,空气开关需要安装在火线上,即a点处,故C错误;
D.观察该家庭电路,三孔插座的接法是“左孔接零线”,“右孔接火线”,“上孔接地线”,则c点所在的导线是地线,故D错误。
故选B。
4.(23-24九年级上·北京丰台·期末)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中电灯、空调等用电器,是通过串联接入电路的
B.家庭电路中空气开关自动断开,可能是电路中发生短路引起的
C.可以把家用洗衣机的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用
D.可以在额定电流较小的插座.上,同时使用多个大功率的用电器
【答案】B
【详解】A.家用电器是通过并联方式接入电路的,故A错误;
B.当电路中电流过大时,空气开关会跳闸,而电流过大的原因可能是总功率过大或电路中发生了短路,故B正确;
C.三孔插座的第三个孔能将用电器的金属外壳接地,可以起到防止漏电时使人触电的作用,故不可以把用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用,故C错误;
D.在额定电流较小的插座上同时使用多个大功率的用电器,由知,总电流会过大,可能出现火灾,故D错误;
故选B。
5.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法正确的是( )
A.该电能表的示数为21682kW·h
B.该电能表的示数为2168.2J
C.只用电能表就可以估测出家用电器的实际功率
D.电能表是测量消耗电能的仪表
【答案】D
【详解】AB.电能表计数器上数字的单位是kW·h,计数器最后一位表示小数,所以该电能表的示数为2168.2kW·h,故AB错误;
C.只让某一个家用电器单独工作,根据电能表示数变化可以测出一段时间的电能,同时用秒表测出这段时间,然后根据可以估测出家用电器的实际功率,只用电能表,没有秒表无法完成,故C错误;
D.电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能,电能表就是测量消耗电能的仪表,故D正确。
故选D。
6.(23-24九年级上·北京西城·期末)(1)图甲所示的电阻箱的示数为 ;
(2)图乙所示的电能表的示数为 kW·h。
【答案】 2025 5201.9
【详解】(1)[1]根据电阻箱的读数方法可得,图甲所示的电阻箱的示数为
(2)[2]根据电能表的读数可知,电能表最后一位是小数位,所以电能表示数是5201.9kW·h。
7.(23-24九年级上·北京西城·期末)小明想利用实验测量一只小灯泡的额定功率。实验桌上备有的器材:符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。他利用上述器材连接的实验电路如图所示。
(1)小明进行如下操作,测出小灯泡的额定功率:将开关S向1号触点闭合,调节滑动变阻器使电压表的示数为U0;将开关S向2号触点闭合,保持滑动变阻器滑片不动,记录电压表的示数U 。
(2)请你用U0、U、R表示小灯泡的额定功率P,P= 。
【答案】
【详解】灯泡和定值电阻R串联,灯泡正常发光时的电压为U0,将开关S扳向2,电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压;定值电阻两端的电压为,则电路中的电流为
灯泡的额定功率为
8.(23-24九年级上·北京丰台·期末)小明要测额定电压为2.5 V的小灯泡L的额定功率,在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻,电源两端电压不变。请回答下列问题:
(1)添加一根导线,完成图甲所示的实验电路的连接;
(2)正确连接电路后,只闭合开关S和S1, ,读出并记录电压表示数;
(3) ,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,读出并记录电压表示数,如图乙所示;.
(4)根据实验测得的数据,计算出小灯泡L的额定功率P= W。
【答案】 调节滑动变阻器 只闭合S和S2 0.75
【详解】(1)[1]当不考虑开关S1、S2时,电压表时,定值电阻与灯泡L串联,开关的组合需要改变电压表的测量对象,闭合开关S、S1时,需要测量小灯泡两端的电压,故需要一根导线将电压表的负接线柱与开关S1的左端相连即可,闭合开关S和S2,电压表测量总电压,故电路图如图所示:
(2)[2]只闭合开关S和S1,电压表测量小灯泡,调节滑动变阻器,让小灯泡正常发光。
(3)[3]原电路结构不变,改变电压表测量对象,电压表测量定值电阻与灯泡两端的电压,故需要闭合开关S和S2,保持滑片P的位置不变,如图乙所示,电压表的读数为6V,此时定值电阻两端的电压为
(4)[4]小灯泡的额定电流为
小灯泡L的额定功率
9.(23-24九年级上·北京顺义·期末)小京用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻和导体中电流是否有关”,两个透明容器中密封着等量的空气,两个U形管中液面高度相同,请完成下列问题。
(1)如图甲所示,容器中各有一段电阻、,通电一段时间后,观察U形管中液面高度的变化,该实验控制电流相同的方法是 ;
(2)如图乙所示,容器中的电阻、,右侧容器外部电阻,并和并联,该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关;若将换成阻值为的电阻,则 (选填“能”或“不能”)完成此探究实验。
【答案】 将两电阻串联在同一电路中 电流大小 能
【详解】(1)[1]根据串联电路中电流处处相等可知,该实验控制电流相同的方法是将两电阻串联在同一电路中。
(2)[2]由图乙可知,右侧外部电阻和并联后再与左侧电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,左右两侧的电流相等;在右侧电路中,两电阻并联,所以两电阻的两端电压相等,根据并联电路的电流特点可知,通过的电流小于右侧并联电路的总电流,即也小于通过左侧部分的电流,由此可知,通过的电流与通过的电流不相等,两电阻的阻值相等,通电时间相同,因此该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。
[3]若将换成阻值为的电阻,同理可以使得通过的电流与通过的电流不相等,的电阻和的电阻相等,符合控制变量法的要求,因此能完成此探究实验。
10.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)小阳模仿某款电热器的电路图连接了如图所示的电路。电源两端的电压保持不变,定值电阻 R1的阻值为20Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数为0.2A;开关S和S1均闭合,电流表的示数为0.5A。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电源两端的电压;
(3)求在 10s 内电流通过电阻 R2产生的热量。
【答案】(1);(2)6V;(3)12J
【详解】解:(1)根据题图实物图可知,电流从电源的正极出发,经过开关S、电流表A,然后分成两支,一支经过开关S1、定值电阻 R1,另一支经过R2,最后会聚回到电源负极,电路图如下图所示
(2)当闭合开关S,断开开关S1时,此时电路为R2的简单电路,此时电流表的示数为I2=0.2A;当开关S和S1均闭合,此时两电阻并联,电流表测的是干路电流,此时电流表的示数为I=0.5A。由于两电阻并联,所以两电阻的两端电压等于电源电压,通过R2的电流不变,根据并联电路的电流特点可得,通过R1的电流为
根据欧姆定律可得,R1的两端电压为
故电源电压为
(3)10s 内电流通过电阻 R2产生的热量为
答:(1)见解析;
(2)电源两端的电压为6V;
(3)在 10s 内电流通过电阻 R2产生的热量为12J。
11.(23-24九年级上·北京平谷·期末)图甲所示是一种电热水龙头,乙图是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2.2kW。
(1)求电热丝R1的阻值是多大?
(2)求S旋到热水档时,电路中的总电流是多大?
【答案】(1)22Ω;(2)14A
【详解】解:(1)当开关处于位置2时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最大,根据可知,此时功率最小,故此时放出的是温水,电热丝R1的阻值
(2)S旋到热水档时,R1、R2并联接入电路,通过R1电流
通过R2电流
电路中的总电流
答:(1)电热丝R1的阻值是22Ω;
(2)电路中的总电流是14A。
一、单选题
1.(23-24九年级上·北京平谷·期末)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电饭锅 C.抽油烟机 D.微波炉
【答案】B
【详解】A.洗衣机工作时主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故A不符合题意;
B.电饭锅工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应来工作,故B符合题意;
C.抽油烟机工作时主要将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.微波炉工作时将电能转换成微波,利用微波能使含有水分子的物质变热,因为能使水分子共振,分子无规则运动速度变大,从而提高了食物的内能,没有利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选B。
2.(23-24九年级上·北京平谷·期末)珍爱生命,安全用电,下列说法正确的是( )
A.发生触电事故时,不能直接用手去拉触电者
B.多个大功率用电器可以同时用一个插座
C.导线绝缘层破损仍可以继续使用
D.更换灯泡无需断开开关
【答案】A
【详解】A.一旦发生触电事故,应立即断开电源开关,或用绝缘体将电线挑开,不能直接用手去拉触电者,故A正确;
B.家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,容易引起火灾,故B错误;
C.绝缘层破损了的导线仍然使用,容易发生触电事故,故C错误;
D.在家庭电路中,未断开电源更换灯泡,容易发生触电事故,故D错误。
故选A。
3.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图所示是灯泡L的图像。结合图像判断,下列说法中正确的是( )
A.通过L的电流与其两端的电压成正比
B.将L直接接在一节干电池两端,它消耗的功率为
C.将两个完全相同的灯泡L串联接在的电源两端,电路的总功率为
D.将灯泡L和的定值电阻并联接在的电源两端,电路的总电阻为
【答案】C
【详解】A.如图所示灯泡L的图像是一条曲线,不是正比例函数图像,所以通过L的电流与其两端的电压不成正比,故A错误;
B.一节干电池电压为1.5V,将L直接接在一节干电池两端,由图可知此时电流为0.08A,则L功率为
故B错误;
C.将两个完全相同的灯泡L串联接在的电源两端,根据串联分压原理可知,每个灯泡电压为1.5V,由图可知此时电流为0.08A,则电路的总功率为
故C正确;
D.将灯泡L和的定值电阻并联接在的电源两端,根据并联电压规律,灯泡L和定值电阻的电压均为2.5V,由图可知此时灯泡L电流为0.1A,定值电阻的电流为
根据并联电流规律,干路电流为
所以电路的总电阻为
故D错误。
故选C。
4.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图所示电路,电源两端电压保持不变,电阻R0是定值电阻。闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片P,则下列判断正确的是( )
A.电路中的总阻值变小
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电路消耗的总功率减小
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,闭合开关S时,R0与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,故A错误;
B.由A分析知,电路中的总电阻变大,由可知,电源两端电压保持不变,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故B错误;
C.由B分析知,因电路中的电流变小,则由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误;
D.由于电源电压不变,电流表示数变小,根据P=UI知电路消耗的总功率减小,故D正确。
故选D。
5.(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图甲所示的电路中,为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P由A端移动到B端时,定值电阻消耗的电功率P与电流I的关系图像如图乙所示。若电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为l V B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器R的最大阻值为 D.电路总功率的变化范围为0.9 W~4.5 W
【答案】D
【详解】A.从图像可知看出,当滑片P位于A端时,滑动变阻器全部接入,电阻最大,通过电流最小,此时的最小电流为0.1A,当滑片位于B端时,滑动变阻器接入的阻值为零,只有定值电阻接入,电流最大,最大电流为0.5A,定值电阻最大的电功率为4.5W,则电源电压为
故A错误;
B.定值电阻的阻值为
故B错误;
C.当滑片P位于A端时,滑动变阻器全部接入,电流最小,此时的最小电流为0.1A,总电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.电路总功率最小功率为
电路总功率最大功率为
故D正确。
故选D。
6.(23-24九年级上·北京昌平·期末)如图所示的电路中,电源电压为并保持不变,滑动变阻器标有“,”字样,定值电阻标有“10Ω 1A”字样,若电流表的量程为“”,压表的量程为“”,滑片P移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流表变化范围是
B.电压表变化范围是
C.电路总功率变化范围是
D.滑动变阻器允许调节的范围是
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A,定值电阻R2允许通过的最大电流为1A,电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A;此时R2两端的电压最大,电路的总功率最大,变阻器接入电路中的电阻最小,R2两端电压U2大=I大R2=0.5A×10Ω=5V
电路的最大功率P大=UI大=6V×0.5A=3W
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压U1=U-U2大=6V-5V=1V
所以电压表的最小示数为1V;则变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表的示数最大时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,此时R2两端的电压U2=U-U1大=6V-3V=3V
所以电压表变化范围1V~3V,电路中的最小电流
电流表变化范围0.3A~0.5A,故AB错误;
C.电路的最小功率为P小=UI小=6V×0.3A=1.8W
电路总功率变化范围是1.8W~3W,故C错误;
D.滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,滑动变阻器连入电路的阻值在2Ω~10Ω范围内变化,故D正确。
故选D。
7.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,、为两个定值电阻,,闭合开关S,通过的电流为0.1A,电路的总功率为2.4W。下列判断正确的是( )
A.通过 、的电流之比为3∶1
B.电阻 的阻值为 20Ω
C.电源电压为 6V
D.电路的总电阻为 80Ω
【答案】C
【详解】A.,则、阻值之比为,闭合开关S后,两电阻并联,电压相等,根据可知此时电流与电阻成反比,所以通过 、的电流之比为1∶3,故A错误;
BC.通过的电流为0.1A,、的电流之比为1∶3,则的电流为0.3A,根据并联电路电流规律,则干路电流为
电路的总功率为2.4W,则电源电压为
则电阻 的阻值为
故B错误,C正确;
D.电路的总电阻为
故D错误。
故选C。
8.(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图甲所示是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图7乙所示的电路中,已知电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,电压表示数为3V。则此时( )
A.通过小灯泡的电流为0.2A
B.小灯泡的的电阻是10Ω
C.小灯泡的实际功率是1.8W
D.电阻R的功率为0.6W
【答案】C
【详解】A.由乙图可知,灯泡L和电阻R串联,电压表测量电阻R两端的电压,由串联电路的电压规律可得,灯泡L两端的电压UL=U-UR=9V-3V=6V
由甲图可知,此时通过灯泡的电流为0.3A,故A不符合题意;
B.由欧姆定律可得此时灯泡的电阻
故B不符合题意;
C.由电功率公式可得小灯泡的实际功率PL=ULI=6V×0.3A=1.8W
故C符合题意;
D.因为灯泡L和电阻R串联,所以通过电阻R的电流也为0.3A,则由电功率公式可得电阻的实际功率
PR=URI=3V×0.3A=0.9W
故D不符合题意。
故选C。
9.(23-24九年级上·北京石景山·期末)如图所示,电源两端电压恒为,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,灯泡规格“”,滑动变阻器规格“”。闭合开关,调节滑片P,不考虑灯丝阻值随温度的变化,灯泡两端电压不允许超过额定电压,各元件安全工作。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围是
B.电流表的示数变化范围是
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
D.电路总功率的最大值是
【答案】C
【详解】ABC.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。由得,灯泡的额定电流为
灯泡两端电压不允许超过额定电压,所以电路中电流最大为0.25A,电压表示数最大为2.5V。此时滑动变阻器允许接入电路的阻值最小,最小阻值为
当滑片P移到最右端时,滑动变阻器接入电路中的最大阻值为时,电路中的总阻值最大,根据欧姆定律可知电路中电流最小,不会影响电路安全。灯泡电阻为
则最小电流为
电流最小时,电压表示数最小,则电压表示数最小值为
所以电压表的示数变化范围是,电流表的示数变化范围是,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是。故C正确,AB错误;
D.根据,电路中电流最大时,电路总功率最大,则电路总功率的最大值为
故D错误。
故选C。
二、多选题
10.(23-24九年级上·北京平谷·期末)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图所示。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了。电源电压保持不变,电压表可反映车辆的质量值,R0为保护电阻。下列说法正确的是 ( )
A.车辆质量越小,电压表的示数越小
B.车辆越质量越大,通过R0的电流越大
C.当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
D.若更换更大阻值的R0,地磅的报警质量值将变大
【答案】ABD
【详解】A.电路中定值电阻与变阻器、电铃串联,电压表测量变阻器两端电压。车的质量越小,对磅的压力越小,变阻器连入电路的越大,在电源电压不变时,电路中的电流越小。定值电阻的阻值不变,根据可知,定值电阻两端电压越小,即电压表示数越小。故A正确;
B.车的质量越大,对磅的压力越大,变阻器连入电路的越小,在电源电压不变时,电路中的电流越大。故B正确;
C.地上无车辆时,变阻器电阻最大,串联电路的电阻最大,电路中电流最小。电源电压不变,根据可知,此时电路总功率最小。故C错误;
D.若电路中电流达到报警电流时,将定值电阻更换为阻值更大的电阻,此时电流就会小于电流。要想使电流达到报警电流,需要变阻器的电阻变小。即车辆的质量增大,对磅的压力增大,使变阻器滑片下移,电流才能达到报警电流。故D正确。
故选ABD。
11.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图所示是一台电子秤的原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根粗细均匀的电阻丝。空盘时,滑片P位于R的最上端,且经过R0的电流为0.3A;称量最大值时,滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50Ω,电源两端电压恒为3 V。下列说法中正确的是( )
A.称量的质量变大时,“质量表”的示数变小
B.闭合开关S后,R0两端电压范围是0.5~3V
C.称量最大质量时,电阻R消耗的电功率为0.125W
D.当R接入阻值为30时,电路100s消耗的总电能为22.5J
【答案】BCD
【详解】由图得,R0与R串联,质量表与R并联,说明质量表是由电压表改装的。
A.称量的质量变大时,滑片向下移动,R接入电路中电阻变大,电路中电流变小,R0两端电压电压变小,R的电压变大,则“质量表”的示数变大,故A错误;
B.闭合开关S后,当滑片在最上端时,R接入电路中电阻为0,R0两端电压最大,等于电源电压3V,由欧姆定律得,R的阻值为
当滑片在最下端时,R接入电路中电阻最大为50Ω,R0两端电压最小,此时电路中电流为
R0两端电压为
范围是0.5~3V,故B正确;
C.称量最大质量时,电阻R消耗的电功率为
故C正确;
D.当R接入阻值为30时,电路的总电阻为
电路100s消耗的总电能为
故D正确。
故选BCD。
12.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定.电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡L规格为“2.5V 1.25W”(假设灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。移动滑片P,保证电路中各元件都不超出额定值,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变化范围是0A~0.5A
B.电压表示数变化范围是0.9V~2.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~20Ω
D.电路消耗的电功率变化范围是0.81W~2.25W
【答案】BCD
【详解】由图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻为
当电压表示数达到最大时,通过灯泡的电流最大,为
电流表的最大电流是0.6A,通过变阻器的最大电流是1A,由串联电路电流的规律可知,通过电路的最大电流是Imax=0.5A。当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路的电流最小,即
可知,电路中电流变化范围为0.18A~0.5A,即为电流表示数变化范围,故A错误;
B.由于电压表测量灯泡两端的电压,灯丝阻值不变,通过电路中电流变化范围为0.18A~0.5A,则当电路的电流最小时,灯泡的两端电压最小,电压表示数最小,即
则当电路的电流最大时,灯泡的两端电压最大,电压表示数最大,即
所以电压表示数变化范围是0.9V~2.5V,故B正确;
C.当电路的电流最小时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,变阻器连入电路的最大电阻为
当电路的电流最大时,滑动变阻器连入电路的电阻最小,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,变阻器连入电路的最小电阻为
因此滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~20Ω,故C正确;
D.根据P=UI可得,当电路的电流最小时,电路消耗的电功率最小,为
当电路的电流最大时,电路消耗的电功率最大,为
所以电路消耗的电功率变化范围是0.81W~2.25W,故D正确。
故选BCD。
三、填空题
13.(23-24九年级上·北京平谷·期末)(1)用图所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针 的现象,说明电流周围存在磁场。
(2)如图所示,使用测电笔的正确方法是 (选填“甲”或“乙”)
【答案】 发生偏转 甲
【详解】[1]将导线与小磁针平行放置,当导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在着磁场。
[2]使用测电笔时,手指应和笔尾的金属体接触,当测电笔接触火线时,使电流经笔尖,大电阻,氖管、人体流入大地,氖管发光,人不会触电,故使用测电笔的正确方法是甲。
14.如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该表盘上显示已用电 kW•h.若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次.该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h,它的实际电功率是 W.
【答案】 5546.7 0.02 400
【详解】该表盘上显示已用电5546.7kW•h.1600imp/kW⋅h表示电能表指示灯每闪烁1次,电路中消耗kW⋅h的电能,指示灯闪烁32次,电路消耗电能为:W=32×kW⋅h=0.02kW⋅h,
用电器的功率:P===0.4kW=400W.
15.(22-23九年级上·北京西城·期末)在使用试电笔时,要用指尖抵住试电笔上端的金属帽,手指 (选填“能”或“不能”)触碰笔尖的金属部分;当笔尖插入如图所示的插孔中时,氖管发光,说明此插孔中连接的是 (选填“火线”、“零线”或“地线”)。
【答案】 不能 火线
【详解】[1]使用试电笔辨别火线、零线时,一定要用手指接触笔尾金属体,,但不能用手接触试电笔前端的金属体,否则会造成触电事故。
[2]只有当有电流通过时,电笔才发光,图中笔尖插入插座的插孔中,氖管发光,证明此处与火线相连。
四、实验题
16.(23-24九年级上·北京平谷·期末)为了探究“电流通过导体产生的热量与其电阻大小是否有关”,小华连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的甲、乙烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油,两个电热丝的阻值分别为、。闭合开关,一段时间后,甲烧瓶内温度计的示数低于乙烧瓶内温度计的示数,断开开关。请回答:
(1)实验中,通过 来反应电流通过导体产生热量的多少;
(2)实验中采用串联电路是为了控制 一定;
(3)根据实验现象得出的结论是 。
【答案】 温度计示数变化 电流和通电时间 电流通过导体产生的热量与其电阻大小有关,通电时间和电流相同时,电阻越大,产生的热量越多
【详解】(1)[1]当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使温度计示数上升,因此根据温度计示数的变化大小可知电流通过导体产生热量的多少。
(2)[2]两个电热丝串联接入电路中,由于串联电路电流处处相等,可控制通过两个电阻的电流和通电时间相同。
(3)[3]实验中,控制通过电阻的电流、通电时间相同,电阻大小不同,闭合开关,一段时间后,甲烧瓶内温度计的示数低于乙烧瓶内温度计的示数,说明电阻R1产生的热量少,电阻,故可得结论:电流通过导体产生的热量与其电阻大小有关,通电时间和电流相同时,电阻越大,产生的热量越多。
17.(23-24九年级上·北京昌平·期末)小京用图甲所示的电路测量额定电压为小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整 ;
(2)如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至 端;
(3)实验过程中,电压表的示数如图乙所示,若使灯泡正常发光,他应将滑动变阻器的滑片P向 端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,此时通过小灯泡的电流为 A,该小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 右 左 0.2 0.5
【详解】(1)[1]测量小灯泡的额定功率时,要测量电流和电压,滑动变阻器上下各接一个接线柱,因此应将滑动变阻器的右上方接线柱与电源的负极相连,如图所示:
(2)[2]闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,因此应将滑片P滑到最右端。
(3)[3]图乙中电压表接在0~3V量程,分度值为0.1V,读数为2.3V;小灯泡正常发光时的电压为2.5V,因此应减小滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,应将滑动变阻器的滑片向左端移动,使电压表示数增大到2.5V。
(4)[4][5]由图丙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,小灯泡的而定功率为
五、计算题
18.(23-24九年级上·北京顺义·期末)一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图所示表,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定加热功率
1210W
额定保温功率
110W
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流;
(2)电热丝R2的阻值。
【答案】(1)0.5A;(2)44Ω
【详解】解:(1)根据公式P=UI可得,该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
(2)由图乙可知,开关S闭合、S1接b时,R2被短路,电路为R1的简单电路,此时电阻较大,功率较小,为保温挡;挡开关S闭合、S1接a时,R1、R2并联,此时电路电阻较小,功率较大,为加热挡。则R2的功率为P2=1210W-110W=1100W
根据公式可得,电热丝R2的阻值
答:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)电热丝R2的阻值为44Ω。
19.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω,2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡L正常发光,此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,电流表的示数与其中一只电压表的示数变化图象如图乙所示。
(1)画出图甲电路的等效电路图;
(2)求电源两端电压;
(3)求小灯泡的功率变化范围。
【答案】(1);(2)4V;(3)0.1W~1.25W
【详解】解:(1)去掉电压表,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端电源,故等效电路图如右图所示
(2)分析题意可知,图乙是滑动变阻器两端电压与通过电流的关系图象,当小灯泡L正常发光时,U2=1.5V ,电源两端电压
(3)由图乙可知:当滑动变阻器两端电压U2=1.5V时,通过小灯泡的最大电流为
小灯泡正常发光时的电功率
由图乙可知:当滑动变阻器两端电压U2'=3V时,通过小灯泡的最小电流为
此时,小灯泡两端电压
小灯泡的电功率
因此,小灯泡的功率变化范围为0.1W~1.25W。
答:(1)电源两端电压为4V;
(2)小灯泡的功率变化范围为0.1W~1.25W。
20.(23-24九年级上·北京昌平·期末)图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,S是手动开关,S1是自动控制开关。该电热器的额定电压是,在它正常工作一段时间内,它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
(1)请画出该电热器在低温档和高温档的等效电路图;
(2)求电阻的阻值;
(3)求电热器处于高温档时,工作产生的热量为多少焦耳。
【答案】(1)见解析;(2)48.4Ω;(3)1.32×106J
【详解】解:(1)由图甲可知,两开关都闭合时,R1、R2并联,电路的总电阻较小,电源电压一定,由可知,此时电路的总功率较大,为高温挡,等效电路如图所示:
当只闭合开关S时,只有R2接入电路中,电路的电阻较大,电源电压一定,由可知,此时电路的总功率较小,为低温挡,等效电路如图所示:
(2)由图乙可知,低温挡功率P低温=P2=100W
高温挡功率P高温=P1+P2=1100W
所以P1=P高温-P2=1100W-100W=1000W
电阻R1的阻值
(3)由图乙知,高温挡功率为1100W,20min产生的热量Q=W=P高温t=1100W×20×60s=1.32×106J
答:(1)见解析;
(2)电阻R1的阻值为48.4Ω;
(3)电热器处于高温挡时,工作20min产生的热量为1.32×106J。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$