内容正文:
2024-2025学年人教版九年级(全一册)物理期末《动态电路电功率计算》真题专练复习A卷
姓名:___________班级:___________
1.在如图所示的电路中,电源电压U=6V,小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样(电源电压和小灯泡的阻值均保持不变),R1为定值电阻,R2是滑动变阻器且标有“20Ω 1A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A。求:
(1)小灯泡L的电阻RL;
(2)当开关S1闭合S2断开时,电压表的示数为3V,R1工作5分钟消耗的电能;
(3)当开关S1断开S2闭合时,在电路安全的情况下,小灯泡电功率的变化范围。
2.如图甲所示,电源电压为13V保持不变,灯泡L1、L2分别标有“6V,6W”和“6V,3W”字样,电流表所选量程为0~0.6A,两电压表所选量程均为0~15V,闭合开关S,将滑片从b端向a端滑动,直至其中一盏灯正常发光,如图乙是根据调节滑动变阻器R0滑片记录的数据描绘的两灯的I﹣U关系图像。求:
(1)灯泡L2正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器R0的最大阻值;
(3)当其中一盏灯正常发光时,求滑动变阻器消耗的电功率。
3.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯泡L标有“12V 6W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,定值电阻。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,此时电流表的示数;
(3)当S闭合、S1断开时电路最小功率是多少?
4.如图甲是定值电阻R₀和标有“7V 7W”灯泡L的I-U关系图像。将它们接入图乙所示的电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器R最大阻值为10Ω。
(1)灯泡正常发光10min消耗的电能为多少?
(2)只闭合开关S、S₁,滑片P位于R最右端时,灯泡的实际电压为2V,则电源电压是多少?
(3)该电路如何连接时,电路消耗的功率为最大?电路消耗的最大功率是多少?
5.如图所示电路中,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V3.6W”字样(灯泡的电阻保持不变),滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”字样,定值电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合,S1、S2断开,变阻器R2滑片处于中点时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)灯泡正常工作时的电阻;
(2)电源电压;
(3)当所有开关都闭合,滑动变阻器在最右端时,电路1min消耗的电能。
6.如图甲所示电路,保持电源电压9V不变,图乙是电路中灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,小灯泡正常工作时的电流是。电流表选用的量程为,电压表选用的量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)只闭合开关时,小灯泡正好正常发光,的阻值是多少?
(3)闭合开关、、,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电流表的示数为,求滑动变阻器的最大阻值;
(4)在保证电路元件安全的情况下,电路在内消耗的的最大电能是多少J?
7.在综合实践活动课上,小明设计了如图所示的模拟调光灯电路,此电路中电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,将滑动变阻器R的滑片P置于最右端,闭合开关,电压表和电流表示数分别为5V和0.4A;移动滑片P至某一位置,电压表和电流表示数分别为2V和0.5A。问:
(1)滑动变阻器R的总电阻是多少?
(2)电源电压为多少?
(3)滑动变阻器R的滑片P在最右端时,灯泡L的实际功率为多少?
8.在如图所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,电流表的规格为“0~0.6A”,电压表的规格为“0~15V”,灯泡上标有“6V 6W”字样,灯泡中的电流随电压变化的关系如图所示。试求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数;
(3)灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率。
9.小楠的爸爸新买回来一个全自动豆浆机,其外形、工作电路和铭牌如图甲所示。其中S为自动控制的单刀双掷开关。豆浆机工作时共分为五个工作程:(1)将黄豆初碾成浆→(2)预热→(3)将黄豆进一步碾碎→(4)煮浆→(5)断电报警。如图乙为将150g黄豆打成豆浆过程中豆浆机电功率随时间变化的图像。求:
名称:电子豆浆机 电动机功率:200W
电热丝功率:500W 型号:ya-3749-871
水容量限制:1000ml 额定电压:220V
净重:3.5kg 频率:50Hz
(1)豆浆机煮浆时的工作电流是多少?(计算结果保留1位小数)
(2)将150g黄豆打成豆浆的13min过程中消耗的总电能是多少?
(3)第四个过程为煮浆过程,豆浆的质量为600g,初温为70℃,则将豆浆加热至沸腾(100℃)过程中豆浆机的加热效率是多少?[已知豆浆的比热容:c豆浆=4×103J/(kg·℃)]
10.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间其电阻受温度影响较大,如图甲是某种半导体材料的阻值随温度变化的关系图象,根据这种半导体材料电阻的特性,小星和他的同学设计了一个电路如图乙,可以测定某一空间的温度使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表、开关,定值电阻、导线若干.
定值电阻的作用是什么?
当环境温度为时,电流表的读数为,求电源的电压
当电流表的读数为时,当时环境温度是多少?
当环境温度为时,电流表的读数为多少?当时半导体电阻的电功率是多少?
11.小明在学习了滑动变阻器相关知识后,利用手边的器材制作了一个调光灯,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为。闭合开关后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的关系图像如图所示(电阻丝AB的阻值不随温度变化)。求:
(1)滑片移动过程中,小灯泡电功率的变化范围;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)小灯泡正常发光时,整个电路消耗的电能;
(4)当AB连入电路的阻值为时,灯泡消耗的功率为,灯丝的电阻为多少?
12.如图甲是巴氏低温消毒柜,它有加热和保温功能,其内部简化电路如图乙所示。R1、R2均为电热丝,加热功率为1100W,保温功率为220W,S1为温控开关,S1闭合时对酸奶加热,当温度升高到65℃时自动断开,变为保温状态,使酸奶的温度维持在60℃~65℃之间(c酸奶=4×103J/(kg∙℃))。求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量;
(3)若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间。
13.如图所示电路中,电源电压6V,灯泡规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的额定电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
14.如图所示定值电阻,滑动变阻器的最大阻值是,灯泡上标有“”的字样,忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关、,并把的滑片移到最右端电流表的示数为,求:
(1)电源电压;
(2)当把、、都闭合,滑动变阻器滑片滑到最左端时,电路消耗的电能是多少?
(3)只闭合、滑动变阻器滑片滑到变阻器中点时,整个电路的电功率是多少?
15.如图甲所示电路,R1=10Ω,电源电压保持不变,在滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端的过程中,电压表V2和电流表A示数变化的关系图线如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)图乙中点对应的电流值;
(3)滑片在最右端时,R1消耗的电功率。
16.如图甲电路,电源电压为9V且保持不变,小灯泡标有“6V 6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙,求:
(1)小灯泡正常发光时电阻为多大?
(2)根据图象提供的电流电压信息,计算当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多大?
(3)当电压表的示数为2V时,整个电路10s内消耗的电能是多少?
(4)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值及此时的电路消耗的总功率。
17.如图甲所示的电路中,电源电压不变,灯泡L的额定电压为6 V,R1为某特殊电阻元件,通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.9 A。求:
(1)灯泡L的额定功率。
(2)当闭合开关S2、S3,断开S1,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.5A,R2的最大阻值。
(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,电路消耗的总功率为1.2 W,此时灯泡1 min内消耗的电能。
18.有两个电路元件A和B,通过A、B的电流与它们两端电压的关系各自如图所示。将A和B串联后接在电路两端,当通过电路元件A的电流为0.4A时,求:
(1)此时电路元件B的阻值RB和电路的总功率P。
(2)若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端,电路中的总电流I′。
19.在如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端的过程中,电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示,则:
(1)的电阻为多少?
(2)电路消耗的最小功率为多少?
(3)1分钟产生的热量最多是多少?
20.标有“6V 3W”的小灯泡L与电阻R按如图所示电路连接在电源上,闭合开关S时,小灯泡L正常发光,且电压表的示数为3V。求:
(1)电路中的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)工作1min,电阻R产生的热量。
21.在科技小组制作活动中,艾思和伍理同学用电阻丝动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,他们选用的滑动变阻器R0上标有“5A 120Ω”,用于加热的电阻丝R1的阻值为80Ω恒定。求闭合开关S后:
(1)电路中的最小电流;
(2)加热电热丝R1的最大加热功率;
(3)在最大加热功率下,用时1min可以将600g常温牛奶温度升高多少?[不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg•℃)]
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解题过程
1.(1)10Ω;(2)270J;(3)
【解题过程】解:(1)小灯泡的电阻
(2)当开关S1闭合S2断开时,电阻与小灯泡L串联,电阻的电压
流过的电流
工作5分钟消耗的电能
(3)当开关断开闭合,小灯泡L与滑动变阻器串联,小灯泡的额定电流
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表允许通过的最大电流为0.6A,灯泡允许通过的最大电流0.4A,此时电路允许通过的最大电流,小灯泡的最大功率
当滑动变阻器阻值最大时,通过小灯泡的最小电流
小灯泡的最小功率
所以:小灯泡电功率的变化范围为。
答:(1)小灯泡L的电阻为;
(2)工作5分钟消耗的电能为270J;
(3)小灯泡电功率的变化范围为。
2.(1)12Ω;(2)30Ω;(3)2.5W
【解题过程】解:(1)由可知,灯泡L2正常发光时的电阻
(2)闭合开关S,灯泡L1、L2、滑动变阻器串联,电压表分别测灯泡两端的电压,当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知
I最小=0.3A
此时灯泡两端的电压分别为
UA=1V
UB=3V
由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UA﹣UB=13V﹣1V﹣3V=9V
由欧姆定律可知,滑动变阻器R0的最大阻值
(3)由P=UI可得,灯泡L1正常发光时的电流
灯泡L2正常发光时的电流
由乙图可知:电流为0.5A时B的两端电压为6V,所以,B为灯泡L2的I﹣U关系图像,A为灯泡L1的I﹣U关系图像,由图像可知
I最大=0.5A
UA′=2V
UB′=6V
由于有一盏灯正常发光,L1的额定电流为1A,L2的额定电流为0.5A,最大电流为0.5A,即正常发光的灯泡为L2,根据串联电路的电压特点,可知此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=U﹣UA′﹣UB′=13V﹣2V﹣6V=5V
滑动变阻器消耗的电功率
P滑=U滑′I最大=5V×0.5A=2.5W
答:(1)灯泡L2正常发光时的电阻为12Ω;
(2)滑动变阻器R0的最大阻值为30Ω;
(3)当其中一盏灯正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为2.5W。
3.(1)24Ω;(2)1.1A;(3)2.4W
【解题过程】解:(1)根据可知,灯泡L正常发光时的电阻
(2)闭合开关S、S1,滑片P移动到最左端时,小灯泡与定值电阻并联,电流表测总电流,由于此时灯泡L正常发光,则小灯泡两端的电压等于电源电压,即电源电压为12V,根据得,灯泡正常发光的电流
通过定值电阻R0的电流为
此时电流表的示数为
(3)当S闭合,S1断开时,定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路,当滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电阻规律可知,此时电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,电路的总功率最小,电路最小功率为
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为24Ω;
(2)S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,此时电流表的示数为1.1A;
(3)当S闭合、S1断开时,电路最小功率是2.4W。
4.(1)4.2×103J;(2)7V;(3)S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片置于最左端,此时电路消耗的功率最大,为11.9W
【解题过程】解:(1)灯泡正常发光10min消耗的电能
(2)只闭合开关S、S₁,滑片P位于R最右端时,L和R串联接入电路,R接入电路的电阻最大,为10Ω,此时灯泡两端电压为2V,由甲图可知,此时电路电流为0.5A。R两端电压
电源电压
(3)由甲图可知,当R两端电压为3V时,流过R0的电流为0.3A,R0的电阻
S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片置于最左端,此时L、R0并联接入电路,此时电路电阻最小,电路消耗的功率最大。此时灯泡正常工作,消耗的功率PL=7W。此时R0消耗的功率
电路最大功率
答:(1)灯泡正常发光10min消耗的电能为4.2×103J;
(2)电源电压是7V;
(3)S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片置于最左端,此时电路消耗的功率最大,为11.9W。
5.(1)10Ω;(2)9V;(3)607.5J
【解题过程】解:(1)根据
可得灯泡正常工作时的电阻
(2)当开关S闭合,、断开,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,已知变阻器滑片处于中点时,电流表的示数为;根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可知电源电压
(3)当所有开关都闭合,滑动变阻器滑片在最右端时,定值电阻和滑动变阻器并联;电路消耗的电能
答:(1)灯泡正常工作时的电阻为;
(2)电源电压为9V;
(3)当所有开关都闭合,滑动变阻器在最右端时,电路消耗的电能为。
6.(1);(2);(3);(4)2592J
【解题过程】解:(1)小灯泡正常工作时的电流是,由乙图可知灯泡正常发光时灯泡两端的电压为6V,则小灯泡的额定功率
(2)只闭合开关时,灯泡和定值电阻串联接入电路,小灯泡正好正常发光,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得此时电路总电阻
灯泡的电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则的阻值
(3)闭合开关、、,灯泡被短路,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过的电流
将滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,电流表的示数为
并联电路干路电流等于各支路电流之和,此时通过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器的最大阻值
(4)并联电路总电阻小于任一分电阻,串联电路总电阻等于任一分电阻,根据欧姆定律可知,电阻并联时通过电路的电流较大,所以,闭合开关、、时通过电路的电流最大,电流表选用的量程为,此时通过滑动变阻器的电流为,则干路电流
在保证电路元件安全的情况下,电路在内消耗的的最大电能是
答:(1)小灯泡的额定功率为;
(2)的阻值是;
(3)滑动变阻器的最大阻值为;
(4)在保证电路元件安全的情况下,电路在内消耗的的最大电能为2592J。
7.(1)12.5Ω;(2)8V;(3)1.2W
【解题过程】解:(1)滑片置于最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关,电压表和电流表示数分别为和,滑动变阻器的总电阻
(2)当电压表示数为,电流表的示数为时,因电流等于灯泡的额定电流,所以此时灯恰好正常工作,则,电源电压
(3)当滑片在最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,滑动变阻器两端电压为,电路中电流为,所以灯泡两端电压
灯泡L的实际功率
答:(1)滑动变阻器R的总电阻是12.5Ω;
(2)电源电压为8V;
(3)滑动变阻器R的滑片P在最右端时,灯泡L的实际功率为1.2W。
8.(1)6;(2)8V;(3)3W
【解题过程】解:(1)灯泡上标有“6V 6W”字样,根据P=UI,灯泡正常发光的电流为
由欧姆定律,灯正常发光时的电阻为
(2)由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,由右图右知,当电路中的电流为0.4A时,灯两端的电压为1V,根据串联电路电压的规律,所以,滑动变阻器两端的电压,即电压表示数为
UR=U-UL′=9V-1V=8V
(3)根据串联电路的特点,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
UR′=U-UL=9V-6V=3V
此时它消耗的电功率为
P= UR′IL=3V×1A=3W
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为6;
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数8V;
(3)灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率为3W。
9.(1)2.3A;(2)3×105J;(3)80%
【解题过程】解:(1)由乙图可知,豆浆机煮浆时的功率P4=500W,豆浆机煮浆时的电流
(2)由乙图可知,豆浆机将黄豆初碾成浆和进一步碾碎过程中的功率
这两个过程所用的时间
消耗的电能
豆浆机将黄豆预热和煮浆过程中的功率
这两个过程所用的时间
消耗的电能
则整个过程中消耗的总电能
(3)第四个过程即煮浆过程中功率P4=500W,工作时间为t4=3min=180s,消耗的电能
豆浆吸收的热量
豆浆机的加热效率
答:(1)豆浆机煮浆时的工作电流是2.3A;
(2)消耗的总电能是3×105J;
(3)豆浆机的加热效率是80%。
10. 保护电路 12V 40℃ 100℃ 3.6W
【解题过程】(1)由图可以知道,半导体电阻R与定值电阻R0串联,当半导体电阻越来越小的时候,根据欧姆定律可以知道,电路中的电流越来越大,应该给电路中串联一个定值电阻,这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表;
(2)由图象可以知道,温度为20时,半导体电阻阻值,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
由欧姆定律可得,电源的电压:
(3)当电流表的示数时,电路总电阻:
半导体电阻的阻值:
由R-t图象知,半导体电阻为时,环境温度是;
(4)由图象可以知道,温度为时,半导体电阻阻值
电路中的电流:
半导体电阻的电功率:
答:(1)定值电阻的作用是保护电路作用;
(2)电源的电压为;
(3)电流表的读数为 时,环境温度为;
(4)如果环境温度为,半导体电阻的电功率是.
11.(1)0.75~6W;(2)9Ω;(3)360J;(4)5Ω
【解题过程】解:(1)由图可知,灯泡两端电压为1.5V时,流过灯泡的电流为0.5A,此时灯泡的功率
灯泡两端电压为6V时,流过灯泡的电流为1A,此时灯泡的功率
则小灯泡电功率的变化范围为。
(2)当滑片移至最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零,此时灯泡两端的电压就等于电源电压,故电源电压为6V。当滑片在最左端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,则阻值最大值为
(3)灯泡正常发光时,两端电压为6V,此时滑动变阻器阻值为零,故电路电功率等于灯泡电功率,整个电路消耗的电能
(4)当AB连入电路的阻值为时,令此时灯泡的电阻为,电路中电流为
灯泡的功率为
解得
答:(1)滑片移动过程中,小灯泡电功率的变化范围是;
(2)电阻丝AB的阻值为9Ω;
(3)小灯泡正常发光时,整个电路消耗的电能为360J;
(4)当AB连入电路的阻值为时,灯泡消耗的功率为,灯丝的电阻为5Ω。
12.(1)176Ω;44Ω;(2)4.4×104J;(3)40s
【解题过程】(1)由图可知,当S1闭合时,R1被短路,只有R2工作,此时电路中的电阻较小,电源电压不变,根据,此时功率较大,为加热状态,R2的电阻为
当S1断开时,R1、R2串联,此时为保温状态,电路中的总电阻为
R1的电阻为
(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量为
(3)若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间为
答:(1)R1的阻值为176Ω;R2的阻值为44Ω;
(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量为4.4×104J;
(3)若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间为40s。
13.(1)0.5A;(2)12;(3)16
【解题过程】(1)灯泡L规格为“6V 3W”,是指额定电压为6V、额定功率为3W,由可得灯泡的额定电流为
(2)由图甲可得,当S、S1、S3闭合,S2断开时,灯泡被短路、滑动变阻器没有连入电路,电路中只有R1,由欧姆定律可得
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,灯泡与滑动变阻器串联,通过的电流相等,调节滑片使R2的电功率为灯泡的2倍,由可知R2两端的电压、灯泡两端电压之比为
因为
所以R2两端的电压为4V、灯泡两端电压为2V,由图乙可知此时通过灯的电流,即电路中的电流为
滑动变阻器连入的电阻为
答:(1)灯泡的额定电流为0.5A;
(2)定值电阻R1的阻值为12;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值为16。
14.(1)3V;(2)900J;(3)0.36W
【解题过程】(1)只闭合开关、,并把的滑片移到最右端时,与的最大电阻串联,根据串联电路电阻特点,则串联电路总电阻
由欧姆定律,则电源电压
(2)当把、、都闭合,滑动变阻器滑片滑到最左端时,与并联,根据并联电路电压的规律,因电源电压为,所以灯泡两端电压为3V,则灯泡正常发光,根据,则灯泡的额定电流
由欧姆定律,通过定值电阻的电流
根据并联电路电流的规律
电路消耗的电能是
(3)只闭合、,滑动变阻器滑片滑到中点时,与串联,灯的电阻
,由串联电路电阻特点,则此时电路的总电阻
整个电路的电功率是
答:(1)电源电压为;
(2)当把、、都闭合,滑动变阻器滑片滑到最左端时,电路消耗的电能是;
(3)只闭合、滑动变阻器滑片滑到变阻器中点时,整个电路的电功率是。
15.(1)6V;(2)0.2A;(3)0.4W
【分析】(1)由图可知,R1、R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律可知滑动变阻器处于最左端时,电路为R1的简单电路,电流表的示数最大,由乙图读出对应的电流,利用欧姆定律求出电源的电压。
(2)处于最右端时,电流表的示数最小,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用电功率公式求出R1消耗的电功率。
【解题过程】解:(1)当滑片在最左端时
R1连在电源两端,则电源电压为
(2)当滑片在最右端时,V2示数为4V,此时R1两端的电压为
则电流中的电流即点的对应的电流值为
(3)当滑片在最右端时,R1消耗的电功率
答:(1)电源电压为6V;
(2)图乙中点对应的电流值为0.2A;
(3)滑片在最右端时R1消耗的电功率为0.4W。
16.(1)6Ω;(2)2.1W;(3)45J;(4)3Ω;9W
【解题过程】(1)灯泡正常发光时的电压
=6V
由图象可知通过灯泡的电流
=1.0A
由
可得,此时灯泡的电阻
===6
(2)因串联电路中各处电流相等,所以,由图象可知,当
I1=0.7A
时
UL=3V
此时小灯泡的电功率
PL=ULI1=3V×0.7A=2.1W
(3)由图象知,当电压表的示数
U2=2V
时,电路中的电流
I2=0.5A
则整个电路10s内消耗的电能
W=UI2t=9V×0.5A×10s=45J
(4)灯泡正常发光时电路中的电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
UR=U﹣=9V﹣6V=3V
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
此时的电路消耗的总功率
=9V×1.0A=9W
17.(1)1.8W; (2)6; (3)
【解题过程】解:(1)当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,R1与灯泡并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压U=6V,由图乙可知,通过R1的电流I1=0.6A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L的电流
IL=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
则灯泡的额定功率
P=UI=6V×0.3A=1.8W
(2)当闭合开关S2、S3,断开S3,滑片P置于a端时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当电路中的电流为0.5A时,R1两端的电压U1=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压
U2=6V-3V=3V
R2的最大阻值
==6
(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,L、R1、R2串联,由P=UI可得,电路消耗的总功率为1.2W时,电路中的电流
此时R2两端的电压
= R2=0.2A×6=1.2V
由图象乙可知,当串联电路的电流为0.2A时,R1两端的电压
=1V
则灯泡两端的电压
=6V-1V-1.2V=3.8V
此时灯泡1min内消耗的电能
WL=t=3.8V
答:(1)灯泡L的额定功率为1.8W;
(2)当闭合开关S2、S3,断开S1,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.5A,R2的最大阻值为6;
(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,电路消耗的总功率为1.2 W,此时灯泡1 min内消耗的电能为45.6J。
18.(1)10Ω,2.4W;(2)0.5A
【解题过程】解:(1)A和B串联,A的电流为0.4A时,B的电流也为0.4A,电路元件B的阻值RB为
总电压为
电路的总功率
(2)若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端,由图可知A的电流为0.4A,B的电流为0.1A,电路中的总电流为
答:(1)电路元件B的阻值为10Ω,电路的总功率为2.4W;
(2)若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端,电路中的总电流为0.5A。
19.(1);(2);(3)
【解题过程】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,即滑片P在a端时,电路中的电流最大,由图乙可知此时电路中电流,由可得,的电阻为
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,即滑片P在b端时电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小。由图乙可知,,所以电路消耗的最小功率为
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,即通过的电流最大,其1分钟产生热量最多为
答:(1)的电阻为;
(2)电路消耗的最小功率为;
(3)1分钟产生的热量最多是。
20.(1)0.5A;(2)6Ω;(3)90J
【解题过程】解:(1)由电路图可知电阻与灯泡串联,灯泡正常发光,说明通过的电流为
(2)电压表测量电阻两端电压,串联电路中电流处处相等,则电阻阻值为
(3)工作1min,电阻R产生的热量为
答:(1)电路中的电流为0.5A;
(2)电阻R的阻值为6Ω;
(3)工作1min,电阻R产生的热量为90J。
21.(1)1.1A;(2)605W;(3)24 .2℃
【解答】
【解题过程】解:
(1)当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中电流最小,此时滑片P处于b端,
电路的总电阻
R总=R0+R1=120Ω+80Ω=200Ω
由欧姆定律可得,电路中的最小电流
Imin===1.1A
(2)当滑动变阻器接入电路阻值最小时,电热丝的加热功率最大,此时滑片P处于a端,
则最大加热功率
Pmax===605W
(3)由P=可得,最大加热功率下,加热1min产生的热量
Q=W=Pmaxt=605W×1×60s=3.63×104J
不考虑热量损失,牛奶吸收的热量
Q吸=Q=3.63×104J
由Q吸=cm△t可得,牛奶升高的温度
==24.2
答:(1)电路中的最小电流为1.1A;
(2)电热丝的最大加热功率为605W;
(3)在最大加热功率下,用时1min可以将600g常温牛奶温度升高24 .2℃。
22.(1)2A,110Ω;(2)1100W;(3)55Ω
【解题过程】解:(1)电饭锅在煲汤挡正常工作时,电路中的电流
R2的阻值为
(2)“1200imp/(kW•h)”中表示电路每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁1200r。电饭锅煮饭消耗的电能
电饭锅煮饭挡的实际功率
(3)闭合S3时,为煲汤挡,只有R2的简单电路,R2的阻值为110Ω,当只闭合开关S2,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,电饭煲处于保温挡;只闭合开关S1和S3,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电饭煲处于煮饭挡;电阻R1在保温挡和煮饭挡时,消耗的功率之比是1∶9,即设电阻R1在保温挡的电压为U1,而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U
解得
由串联电路的电压规律可得,保温时R1、R2分得的电压之比
解得
所以电阻R1的阻值
答:(1)电饭锅在煲汤挡正常工作时,电路中的电流是2A;
(2)某天用电高峰,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭挡工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s内闪烁11次,电饭锅煮饭挡的实际功率是1100W;
(3)电阻R1的阻值是55Ω。
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