内容正文:
参考答案·江西物理
分
层
作
业
本
故 B 正确,C、D 错误. 故选 B.
15.
A 【解析】由电路图可知,当开关 S1 闭合,开关 S 掷到 2
时,滑动变阻器 R0 与电阻 R2 并联,电压表被短路,示数
为 U1 = 0,电流表测干路中的电流,因并联电路中各支路
两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以
电流表的示数 I1 = I0 +IR2 =
U
R0
+ U
R2
;当开关 S1 断开,开关 S
由 2 掷到 1 的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电
路为 R1 的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表
测电路中的电流,此时电压表的示数 U2 = U,所以 U1 <
U2 ,故 B、D 错误;此时电流表的示数 I2 = IR1 =
U
R1
,由 R1 =
R2 可知,I1 >I2 ,故 A 正确,C 错误. 故选 A.
16.
C 【解析】根据电路图可知,两电阻串联,电压表 V1 测
量 R 两端的电压,电压表 V2 测量 R0 两端的电压,电流
表测电路中的电流;R 是气敏电阻,其阻值会随天然气
浓度的增大而减小;当天然气的浓度增大时,R 减小,根
据串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻减小,根据
欧姆定律可知,电源电压不变,电流增大,即电流表示数
变大,由 U= IR 可知,R0 的电压变大,即电压表 V2 示数
变大,故 A 错误;当天然气的浓度减小时,R 增大,根据
串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻增大,根据欧
姆定律可知,电源电压不变,电流减小,即电流表示数变
小,由 U= IR 可知,R0 的电压变小,即电压表 V2 示数变
小,故 B 错误;电压表 V2 和电流表示数的比值为定值电
阻 R0 的阻值,即比值不变,故 C 正确;电压表 V1 和电流
表示数的比值为气敏电阻 R 的阻值,当天然气的浓度减
小时,R 的阻值变大,故 D 错误. 故选 C.
17.
D
18. BD 【解析】由电路图和题干信息可知,当温度升高时电
磁铁的磁性增强,才能把衔铁吸下来,指示灯 L 熄灭,蜂
鸣器报警. 根据电流越大电磁铁的磁性越强可知,此时控
制电路中电流增大,又由 I=
U
R
可知,电路的总电阻减小,
故 R1 的阻值随温度的升高而减小,故 A 错误,B 正确;根
据热敏电阻 R1 的阻值随温度的升高而减小可知,若要调
低报警温度,既要在 R1 的阻值比原来大的基础上,还要
控制电路电流要足够大,使电磁铁磁性足够强,把衔铁吸
下来,故根据串联电路电阻的特点和 I =
U
R
可知,若要调
低报警温度,可以调小 R2 的阻值,也可以增大控制电路
电源电压,反之,降低电源电压,报警温度升高,故 C 错
误、D 正确. 故选 BD.
命题点 3 电能、电功、电功率
【必备知识】(1)该电能表应接在
220
V
的电路中使用
(2)10 20 (3)电能表所测电路中的用电器每消耗 1
kW
·h
的电能,电能表的转盘转过 3
000 转 (4)146. 5 55
(5)0. 5 1
000 (6)不能
1.
7. 2×105 2
021. 8 2
000
2.
电流 化学 8
640
【必备知识】(1)6 3 0. 5 12 (2) 2. 5 0. 3 8. 3
0. 75
3.
热 3
023. 6 9. 0×104 等于 【解析】电热水器根据
电流的热效应工作;图甲所示的电能表示数为 3
023. 6
kW · h; 1
min 内 电 热 水 器 消 耗 的 电 能: W =
80 次
3
200
imp / kW·h
×3. 6×106
J = 9. 0×104
J;它的实际功率:
P=
W
t
= 9. 0
×104
J
60
s
= 1
500
W,此时它的实际功率等于它
的额定功率,故它的实际电压也等于它的额定电压.
4.
AC 【解析】由 P=
U2
R
可知,两灯泡正常发光时的电压均
为 220
V,灯泡 L1 的额定功率较大,电阻较小;灯泡的亮
暗取决于实际功率的大小,两灯并联接入 220
V 的电路
中,两灯均正常发光,灯泡正常发光时的功率和额定功率
相等,所以两灯泡正常发光时 L1 的功率大,灯更亮,故 A
正确,B 错误;两灯泡串联起来接入 220
V 的电路中,通过
它们的电流相等,根据 P = I2R 可知,L1 的电阻较小,较
暗,L2 的电阻大,较亮,故 C 正确,D 错误. 故选 AC.
5.
A
6.
甲 乙电热水壶的额定电流大于插座的额定电流
7.
< 3 ∶1
8.
C 【解析】当通过灯泡 L 的电流为 0. 2
A 时,由图像可
知,电压 U= 1. 2
V,工作 1
min 消耗的电能是 W = UIt =
1. 2
V×0. 2
A×60
s = 14. 4
J,故 A 错误;当通过灯泡 L 的
电流为 0. 3
A 时,电压 U<2. 4
V,其电功率 P=UI<2. 4
V×
0. 3
A = 0. 72
W,故 B 错误;将两个完全相同的灯泡 L 并
联在 3. 6
V 的电源两端,每个灯泡两端的电压为 3. 6
V,
由图可知,通过每个灯泡的电流为 0. 4
A,干路电流为
0. 8
A,电路的总功率 P=U′I′= 3. 6
V×0. 8
A = 2. 88
W,故
C 正确;将灯泡 L 和6
Ω 的定值电阻串联在 6
V 的电源两
端,当电流为 0. 4
A 时,灯泡的电压为 3. 6
V,定值电阻的
电压 U定 = I″R = 0. 4
A× 6
Ω = 2. 4
V,两者的电压之和为
2. 4
V+3. 6
V = 6
V,恰好符合电源电压,则此时灯泡的电
阻 RL =
UL
IL
= 3. 6
V
0. 4
A
= 9
Ω,总电阻 R总 =RL +R定 = 9
Ω+6
Ω =
15
Ω,故 D 错误. 故选 C.
9.
B 【解析】由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,而
乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲为
定值电阻,而乙的电阻阻值变化,不是定值电阻,故 A 错
误;由图像可知,当乙两端的电压为 1
V 时,通过乙的电
流为 0. 4
A,根据欧姆定律可得乙的电阻 R乙 =
U乙
I乙
= 1
V
0. 4
A
= 2. 5
Ω,故 B 正确;将甲、乙并联在 2
V 的电路中,甲、乙
的电压相同,故 C 错误;将甲和乙串联在 3
V 的电路中
时,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,由图像可知,当电路中的电流 I = 0. 4
A、U甲 ′ = 2
V、U乙 ′= 1
V 时符合要求,乙的电功率 P乙 ′ = U乙 ′I = 1
V×
0. 4
A = 0. 4
W,故 D 错误. 故选 B.
10.
9 2. 9
11.
D 【解析】由 P=
U2
R
可知,指示灯的灯丝电阻:RL =
UL 2
PL
=
(0. 5
V) 2
0. 2
W
= 1. 25
Ω,故 A 错误;由图乙可知,电动机和指
41
参考答案·江西物理
分
层
作
业
本
示灯串联,由 P=UI 可知,电路中的电流:I= IM = IL =
PL
UL
=
0. 2
W
0. 5
V
= 0. 4
A,电动机的发热功率:P= IM 2RM = (0. 4
A) 2
×0. 5
Ω = 0. 08
W,故 B 错误;根据串联电路的电压特点
可知,电动机两端的电压:UM = U-UL = 4. 5
V- 0. 5
V =
4
V,电动机的额定功率:PM = UM IM = 4
V × 0. 4
A =
1. 6
W,故 C 错误;电路的总功率:P =UI = 4. 5
V×0. 4
A
= 1. 8
W,故 D 正确. 故选 D.
12.
L1 5 ∶3 0. 4
13.
0. 5 1. 5 4. 5 【解析】由图可知,当开关都闭合时,两
个灯泡串联,电压表 V1 测量灯泡 L1 两端的电压,电压
表 V2 测量灯泡 L2 两端的电压,两个灯泡电阻分别为 R1
=
U1 2
P1
= (6
V) 2
6
W
= 6
Ω,R2 =
U2 2
P2
= (6
V) 2
3
W
= 12
Ω,两个灯泡
的额定电流分别为 I1 =
U1
R1
= 6
V
6
Ω
= 1
A,I2 =
U2
R2
= 6
V
12
Ω
=
0. 5
A,电路中的电流 I =
U
R1 +R2
= 9
V
6
Ω+12
Ω
= 0. 5
A;小
灯泡 L2 正常发光,小灯泡 L1 的实际功率 P1 ′ = I2 R1 =
(0. 5
A) 2 ×6
Ω = 1. 5
W;断开开关 S1 、S2 ,两个电压表串
联在电路中,电压表 V1 、V2 完全相同,它们的电阻相同,
由串联分压可知,它们两端的电压相等,则电压表 V1 的
示数为 U1 ′=
1
2
U=
1
2
×9
V = 4. 5
V.
14.
解:(1)由 P额 =
U额 2
R
可知,灯 L1 的电阻:
R1 =
U1 2
P1
= (3
V) 2
3
W
= 3
Ω;
(2)由图可知,两灯并联,电流表测干路电流,已知闭合
开关 S,两灯均正常发光,则通过灯 L1 电流
I1 =
P1
U1
= 3
W
3
V
= 1
A,
通过灯 L2 电流:I2 =
P2
U2
= 6
W
3
V
= 2
A,
由并联电路电流规律可知,电流表的示数:
I= I1 +I2 = 1
A+2
A = 3
A;
(3)电路消耗的总功率:
P总 =P1 +P2 = 3
W+6
W = 9
W.
15.
解:(1)小灯泡正常发光时的电流:
I额 =
P额
U额
= 3
W
6
V
= 0. 5
A,
小灯泡正常发光时的电阻:RL =
U额
I额
= 6
V
0. 5
A
= 12
Ω;
(2)由图可知,灯泡 L 和滑动变阻器 R 串联,电压表测量
灯泡两端的电压. 移动滑片 P,使小灯泡正常发光,此时
灯泡电压为 U额 = 6
V,根据串联电路电流规律可知电路
中的电流等于灯泡的额定电流,即 I= I额 = 0. 5
A. 根据串
联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压:U滑 =U-
U额 = 8
V-6
V = 2
V,
滑动变阻器连入电路中的电阻:
R滑 =
U滑
I
= 2
V
0. 5
A
= 4
Ω,
电路消耗的总功率:
P=UI= 8
V×0. 5
A = 4
W.
命题点 4 焦耳定律
1.
焦耳 I2Rt 2.
C
3.
减小导线电阻,由 Q = I2Rt 可知,当电流、通电时间不变
时,可以减小导线上的发热量,即减小了电能在输送过程
中的损耗 【拓展设问】
3×105
4.
热 75 增大 5.
20 18
6.
4. 62×104 8. 8 7.
6 24
8.
解:(1)由电路图知,闭合开关 S、S1 ,电路为电动机的简单
电路,此时电动机正常工作,电动机两端的电压等于电动
机的额定电压,所以电源电压:U=UM = 12
V;
(2)电动机 100
s 内消耗的电能为:
W=PM t= 24
W×100
s = 2
400
J;
(3)闭合开关 S、S2 时,电路为电热丝的简单电路,则通电
100
s 电热丝 R 产生的热量:
QR =W=
U2
R
t=
(12
V) 2
4
Ω
×100
s = 3
600
J.
(4)通过电动机的电流:IM =
U
RM
= 12
V
5
Ω
= 2. 4
A,
通电 100
s 电动机产生的热量为:
QM = I2MRM t= (2
A) 2 ×5
Ω×100
s = 2
800
J,
则通电 100s,整个电路产生的热量:
Q总 =QMR +QR = 3
600
J+2
800
J = 6
480
J.
9.
等于 小于 右侧
10.
【设计与进行实验】(1)②开路 (2)①温度计示数的变化
②电阻 时间 ③3 250 【交流】控制变量
专项提思维 4 涉及比值的电学计算
1.
1 ∶1 2 ∶1 【拓展设问】1 ∶1 2 ∶1
2.
2 ∶1 1 ∶2 2 ∶1 = 【变式训练】C
3.
1 ∶1 3 ∶2 【变式训练】1
4.
4 1 ∶1 【拓展设问】1 ∶4 1 ∶1 【变式训练】1 ∶1 1 ∶2
1 ∶1 【解析】由图 1 可知,闭合开关 S,R1 与 R2 串联,电
压表测滑动变阻器滑片 P 右侧电阻丝两端的电压,电流
表测电路中的电流. 当滑片 P 在 a 端时,电压表测 R2 最
大电阻两端的电压,其示数 U2 = 2
V,因串联电路中各处
的电流相等,且滑动变阻器 R2 的最大阻值与定值电阻 R1
相等,由欧姆定律可知,此时 U1 =U2 = 2
V,根据串联电路
的电压规律可得,电源电压 U=U1 +U2 = 2
V+2
V = 4
V;因
电压表在电路中相当于断路,所以滑片 P 移动时,滑动变
阻器接入电路中的阻值不变,电路的总电阻不变,由 I=
U
R
可得,电路中的电流不变,即当滑片 P 在 a 端和 b 端
时,电流表的示数相等,即 I1 ∶I2 = 1 ∶1.
【拓展设问】当滑片 P 移至 ab 中点时,电压表测量滑动变
阻器最大阻值一半的电压,滑动变阻器接入电路的阻值
不变,电路中的电流不变,由欧姆定律可知,电压表此时
的示数为 U′= 1
V,电源电压为 4V,则此时电压表示数与
电源电压之比为 U′ ∶U= 1
V ∶4
V = 1 ∶4. R1 与 R2 最大阻值
串联接入电路,R1 = R2 ,由 Q = I2Rt 可知,相同时间内,R1
51
分层作业本·江西物理
模
块
五
电
学
命题点 3 电能、电功、电功率
核心要点
1. 欧姆定律及变形公式:I= U
R
、R= U
I
、U=IR.
2. 电功计算公式:W = Pt、
W = UIt(适用任何
电路);
推导公式:W = I2Rt、
W = U
2
R
t(适用纯电阻
电路).
3. 电功率计算公式:P = W
t
、P = UI(适用任何
电路);
推导公式:P=I2R、P=U
2
R
(适用纯电阻电路).
考向 1
电能、电能表相关计算(2015. 10 第一空)
必备知识
例. [电能表相关参数的理解与计算]小明观察
到本月初家中的电能表如图所示. 请回答下
列问题.
例题图
(1)“220
V”表示 .
(2)“10(20)
A”表示该电能表的标定电流
为 A,额定最大电流为 A.
(3)“3
000
r / (kW·h)”表示
.
(4)已知小明家本月用电 100 度,则月末家
中电能表的示数为 kW·h. 当地电
价 0. 55 元 / 度, 则小明家本月应交电费
元.
(5)某次小明观察到 30
min 内,电能表的转
盘转过了 1500 圈,则这段时间用电器消耗
的电能为 kW·h,这些用电器的总功
率为
W.
(6 ) 若他家正工作的用电器总功率为
3
200
W,则 (选填“能”或“不能”)
将额定功率为 1
500
W 的空调再接入电路.
1. 如图是小军家的电能表,让“220
V 2
000
W”
的用电器单独正常工作 6
min,他发现电能表
的转盘转过 400
r,则该用电器消耗的电能为
7. 2 J,电能表的示数变为 2
0 kW·h.
每消耗 1
kW·h 的电能, 该电能表转盘转
2
000 r.
第 1 题图 第 2 题图
2. 如图是某玩具车一节可充电的电池,电池上的
2
000
mAh 代表的是 电流 和时间的乘积,
充电过程中电池将电能转化为 化学 能储
存起来. 结合图中的数据可知,1 节这样的电池
充满电后最多能对外提供 8
640 J 的电能.
3. (2024 苏州)电热水器是利用电流的 热 效应
工作的. 小明利用电能表测量电热水器实际功
率来判断家里的电压是否正常. 他观察家中的
电能表示数如图甲所示,为 3
023. 6 kW·
h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察
到电能表指示灯 1
min 内闪烁 80 次,则 1
min
内消耗电能为 9. 0×104 J,其两端电压 等
于 (选填“高于”“等于”或“低于”)220
V.
甲 乙
第 3 题图
701
分层作业本·江西物理
模
块
五
电
学
考向 2
电功、电功率的理解与相关计算
类型 1 额定功率、实际功率的理解与相关计算
必备知识
(1)某灯泡上标有“6
V 3
W”字样,则该灯泡
的额定电压为 V,额定功率为 W,
它正常发光时的电流为 A,正常发
光时的电阻为 Ω.
(2)某灯泡上标有“2. 5
V 0. 3
A”字样,
则该灯泡的额定电压为 V,它正常
发光时的电流为 A,电阻为 Ω
(保留 1 位小数),额定功率为 W.
4. (多选)灯泡 L1、L2 分别标有“220
V 100
W”
“220
V 40
W”的字样,将它们接入 220
V 的
电路中,则 ( A )
A. L1、L2 并联时,L1 比 L2 亮
B. L1、L2 并联时,亮度相同
C. L1、L2 串联时,L2 比 L1 亮
D. L1、L2 串联时,亮度相同
5. 小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和白
炽灯各一个,按照每度电 0. 5 元的计费标准,
将这三个用电器单独正常工作 1 小时的用电
费用绘制成如图所示的柱状图,下列说法正确
的是 ( A )
第 5 题图
A. 正常工作时,这三个用电器两端的电压相等
B. 正常工作时,流过这三个用电器的电流相等
C. 电烤箱实际功率总大于白炽灯的实际功率
D. 在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定
最多
6. 新课标素材题 (2022 衡阳)某商场有甲、乙
两种容积相同的电热水壶,甲标有“ 220
V
800
W”的字样,乙标有“220
V 1
500
W”的字
样,若家庭电路的电压是 220
V,室内插座的额
定电流是 5
A,用该插座给电热水壶供电,从安
全用电的角度考虑,应选购 甲 (选填“甲”
或“乙”)电热水壶,选择的理由是
.
类型 2 坐标图像类
7. 甲、乙两电阻的电流随电压的变化关系如图所
示,则R甲 < R乙(选填“ >” “ <”或“ = ”),当
电阻两端电压相等时,甲、乙两个电阻的电功
率之比 P甲 ∶P乙 = 3 ∶1 .
第 7 题图 第 8 题图
8. (2024 自贡)如图所示是灯泡 L 的 I-U 图像,结
合图像分析,下列选项正确的是 ( C )
A. 当通过灯泡 L 的电流为 0. 2
A 时,工作
1
min 消耗的电能是 0. 24
J
B. 当通过灯泡 L 的电流为 0. 3
A 时,其功率为
0. 72
W
C. 将两个完全相同的灯泡 L 并联在 3. 6
V 的
电源两端,电路的总功率为 2. 88
W
D. 将灯泡 L 和 6
Ω 的定值电阻串联在 6
V 的
电源两端,电路的总电阻为 18
Ω
9. (2024 南昌一模)如图是电阻甲和乙的 U- I 图
像,以下是小明对图像信息作出的判断,其中
正确的是 ( B )
A. 甲、乙均为定值电阻
B. 当乙两端电压为 1
V 时,其电阻值为 2. 5
Ω
C. 将甲、乙并联在 2
V 的电路中,甲的电压
较大
D. 将甲、乙串联在 3
V 的电路中,乙的电功率
为 0. 8
W
第 9 题图 第 10 题图
类型 3 电路图类
10. (2024 眉山)如图所示电路,电源电压恒定,滑
动变阻器 R 标有“20
Ω 2
A”,灯泡 L 标有
“4
V 2
W”,灯泡电阻不变. S 闭合,滑片 P
在 R 的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为
9 V. 当 P 移到最右端时,电路的总功率为
2. 9 W(结果保留一位小数).
801
分层作业本·江西物理
模
块
五
电
学
11. (2024
临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走
的坦克玩具,其简化电路如图乙所示,该玩具
的电源电压为 4. 5
V,闭合开关后,“0. 5
V
0. 2
W”的指示灯正常发光,线圈电阻为
0. 5
Ω 的电动机正常工作,则 ( D )
甲 乙
第 11 题图
A. 指示灯的灯丝电阻为 0. 8
Ω
B. 电动机的发热功率为 1. 6
W
C. 电动机的额定功率为 0. 08
W
D. 电路的总功率为 1. 8
W
12. (2023 重庆 A 卷改编)如图所示的电路,电源电
压恒为6
V,白炽灯泡 L1 标有“5
V 0. 25
A”,白
炽灯泡 L2 标有 “ 6
V 3
W”,R 的阻值为
10
Ω. 忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开
关 S1 时,灯泡 L1 更亮,二者消耗的电功
率之比为 5 ∶3 ;只闭合开关 S2 时,R 的功
率为 0. 4 W.
第 12 题图
13. (2023 营口)如图所示,电源电压恒为 9
V,电
压表 V1、V2 完全相同,连入电路的量程也相
同,小灯泡 L1“6
V 6
W”、L2“6
V 3
W”(灯
丝电阻不变). 当开关都闭合时,电路中的电流
为 0. 5 A,此时只有一个小灯泡正常发光,未
正常发光的小灯泡的实际功率为 1. 5 W;断
开开关 S1、S2,电压表 V1 的示数为 4. 5 V.
第 13 题图
14. (2023 江西 15 题 6 分)如图所示,电源电压恒定
不变,灯 L1 标有“3
V 3
W”字样,灯 L2 标有
“3
V 6
W”字样,闭合开关 S,两灯均正常发
光. 求:
第 14 题图
(1)灯 L1 的电阻;
(2)电流表的示数;
(3)电路消耗的总功率.
解:(1)由 P额 =
U额 2
R
可知,灯 L1
的电阻:
R1 =
U1 2
P1
=(3
V) 2
3
W
=3
Ω;
(2)由图可知,两灯并联,电流表测干路电流,已知
闭合开关 S,两灯均正常发光,则通过灯 L1 的电流:
I1 =
P1
U1
=3
W
3
V
=1
A,
通过灯 L2 的电流:I2 =
P2
U2
=6
W
3
V
=2
A,
由并联电路电流规律可知,电流表的示数:
I= I1+I2 =1
A+2
A=3
A;
(3)电路消耗的总功率:
P总 =P1+P2 =3
W+6
W=9
W.
15. (2022 江西 16 题 7 分)如图所示,已知电源电压
恒为 8
V,小灯泡上标有“6
V 3
W”.
第 15 题图
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)闭合开关 S,移动滑片 P,使小灯泡正常发
光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和
电路消耗的总功率.
小灯泡正常发光时的电阻:RL =
U额
I额
= 6
V
0. 5
A
=12
Ω;
(2)由图可知,灯泡 L 和滑动变阻器 R 串联,电压表
测量灯泡两端的电压.移动滑片 P,使小灯泡正常发
光,此时灯泡两端电压为 U额 =6
V,根据串联电路电
流规律可知,电路中的电流等于灯泡的额定电流,即
I= I额 =0. 5
A.根据串联电路电压规律可知,滑动变
阻器两端的电压:U滑 =U-U额 =8
V-6
V=2
V,
滑动变阻器连入电路中的电阻:
R滑 =
U滑
I
= 2
V
0. 5
A
=4
Ω,
电路消耗的总功率:P=UI=8
V×0. 5
A=4
W.
901