内容正文:
2025年中考物理一轮复习提升训练:电功和电功率
一、单选题
1.下列关于物理量的估测,最符合实际情况的是( )
A.人体的电阻约为100Ω B.一节干电池电压约为1.5V
C.我国家庭电路的电压约380V D.正常工作的电视机电流约为10A
2.小明家正在进行新房装修,需要安装一盏在一楼和二楼都能控制的楼梯灯,他设计了如图甲所示的电路,和是单刀双掷开关,图乙是已经安装的电能表。为保证安全用电,下列说法正确的是( )
A.若用电器消耗的电能,电能表的转盘转600转
B.若熔断器的熔丝熔断了,可以用铁丝代替
C.a端应该接零线,b端接火线
D.a端应该接火线,b端接零线
3.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1=20Ω。当闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.3A。断开开关S1,闭合开关S和S2,调节R2(R2为阻值可以调节的电阻箱),使电流表的示数为0.5A。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.R2连入电路的阻值为20Ω
C.R1与R2的阻值之比为5:3
D.同时闭合开关S、S1和S2,电路的总功率为2.4W
4.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。关于AB和BC两段导体的对比,以下相关说法正确的是( )
A.AB段电阻更大,通过导体AB的电流更小
B.BC段电阻更大,导体BC两端电压更大
C.AB段电阻更大,通过导体AB的电流与BC段相等
D.BC段电阻更大,通电时导体BC消耗的功率也更大
5.如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.用试电笔测试灯头的两端C、D,发现这两处都能使试电笔的氖管发光,再用试电笔测试B处氖管不发光.若电路中只有一处故障,则( )
A.AC段某处断路 B.BD段某处断路 C.电灯L断路 D.电灯L短路
6.下列家用电器中,工作1小时消耗电能最接近的是( )
A.日光灯 B.液晶电视机 C.空调 D.笔记本电脑
7.电磁铁有广泛的应用,下列用电器中应用到电磁铁设备的是( )
A.电话的听筒 B.普通电熨斗 C.电风扇 D.电热水壶
8.下列说法中,正确的是( )
A.家庭电路中的保险丝熔断,一定是家庭电路中发生了短路
B.三孔插座中比两孔插座多的那个孔是跟零线连接的
C.发电机是利用电流的磁效应现象制成的
D.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成
9.关于如图电能表,下列说法错误的是( )
A.该电能表应在220V的电路中使用 B.该电能表的额定最大电流为5A
C.该电能表的示数是 D.转盘每转3000转,电路中消耗电能
10.如图所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“,”字样(灯泡电阻不变),滑动变阻器R1标有字样“,”,定值电阻,电流表的量程为,电压表V1的量程为,电压表V2的量程为。在保证各元件安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S和S2,滑动变阻器的取值范围为
B.只闭合开关S和S2,电压表V1的最大示数是
C.任意闭合开关,整个电路的最大电流与最小电流的比为
D.只闭合开关S、S1、S3,滑动变阻器的最大功率为16W
11.如图所示的是某液晶彩色电视的铭牌。下列说法中正确的是( )
A.1kW·h的电能可供该液晶彩色电视正常工作4h
B.该液晶彩色电视可以接在380V电压下使用
C.该液晶彩色电视正常工作时,1h内消耗250J的电能
D.正常工作时,该液晶彩色电视比60W的灯消耗电能慢
12.如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,下列解释正确的是( )
A.通过导线的电流比通过电炉丝的电流小得多
B.导线的电阻比电炉丝的电阻大得多
C.导线的电功率比电炉丝的电功率小得多
D.电流通过导线时没有产生热效应
13.下表列出了某白炽灯与某节能灯的部分参数,不考虑温度对电阻的影响。下列说法中正确的是( )
白炽灯
节能灯
额定电压
220V
220V
额定功率
40W
10W
A.白炽灯的额定电流为5.5A
B.白炽灯消耗的电能比节能灯消耗的电能多
C.白炽灯消耗的电能比节能灯消耗的电能慢
D.白炽灯两端电压为110V时的实际功率与节能灯的额定功率相等
14.饮酒后驾驶机动车会严重危害公共安全,属违法行为。如图甲是某厂家设计的酒精测试仪的原理图,R为气敏电阻,R的阻值跟酒精气体浓度的关系如图乙所示。R0为定值电阻,电源电压恒定不变。闭合开关后,当酒精浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路的总功率变大
二、填空题
15.我校初年级14个班的同学开展了节约用电,从我做起的活动,努力做到人走灯灭,消除长明灯。若每一间教室日光灯的总功率均为0.6kW每天均少开2h,则一天全年级可以节约电能 度;
16.某学校共有电灯100盏,用的都是额定功率为40W的日光灯,平均每天照明4h。这些灯泡是 (选填“串”或“并”)联的。这些灯正常工作时,一天耗电 kW·h。学校某周一早晨电能表示数为,周末电能表示数为,本周用电为 kW·h。
17.家庭电路的组成部分:低压供电线有火线和 ,先接 、再接闸刀开关、再接 、再接用电器、插座、灯座、开关等。
18.如图所示,电源电压不变,只闭合后,电流表的示数为0.4A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将、均闭合后,电流表的示数为1A,电压表的示数为6V。则两表位置互换前后,电阻的功率之比为 。
19.如图所示电路中,R1∶R2∶R3=1∶2∶3,闭合开关后,两电流表A1、A2示数之比I1∶I2= ,在相同的时间里,R1、R2、R3产生的热量之比为Q1∶Q2∶Q3=
20.在如图甲的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为“ 20Ω 1A",闭合开关S,当滑片P从一端滑到另一端的过程中测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R0的阻值为 Ω,图乙中的P1= W,在滑片P滑动过程中定值电阻R0消耗的最小电功率为 W。
21.在如图所示的甲、乙、丙、丁四个装置或仪器中,要辨别火线、零线应该选取仪器 ,如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,装置 会迅速切断电流,对人身起到保护作用;当家庭电路中电流过大时,装置 会自动断开,切断电路,从而对电路起到保护电路。
三、作图题
22.将图中各元件正确接入电路,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险盒。
四、实验题
23.小明和同组同学在进行测量“小灯泡电功率”的实验中,选择电源为三节的干电池串联,寻找了一个规格为“2.5 V ?W”的小灯泡(电阻约为10 Ω).
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 .
(2)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若想测量小灯泡正常发光时的电功率,应将图甲中的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动.
(4)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W.
(5)小明根据图丙中数据发现:随着小灯泡两端电压的增大,通过小灯泡的电流变大,通过计算可知,灯丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),你认为原因可能是 .
24.小明同学用如图甲所示装置探究焦耳定律:
(1)为了探究焦耳定律,小明在两个瓶内装入等质量的煤油,连上两个不同的电阻丝,其中。
①实验中通过 来反映电阻丝产生热量的多少;
②实验表明:在电流和通电时间相同时,电阻 电流产生的热量越多;
③移动滑片调节通入电阻丝电流的大小,在通电时间相同的情况下,电流越 (选填“大”或“小”),电阻丝产生的热量越多。
(2)实验后,小明换用两个阻值相同电阻丝分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热(),如图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图。则:
①t1时刻,a液体分子运动剧烈程度 b液体分子运动剧烈程度。
②当加热到t2时刻,a液体吸收的热量 b液体吸收的热量。
③a液体的比热容 b液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
④a液体的沸点 b液体的沸点。(选填“高于”“低于”或“等于”)
25.老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验。
(1)一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如图1,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为U1;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为U2;
③则Rx= (用U1,U2和RP表示);
(2)在缺少电流表时,小龙组选用阻值为R0的定值电阻设计了如图2所示电路,并完成实验。过程如下:
①闭合S和S1,电压表的示数为U1;
②再闭合S2,电压表的示数为U2;
③Rx= (用字母(U1,U2和R0表示);
(3)在测量小灯泡电功率(小灯泡的额定电压为U额)拓展实验中,电流表坏了,老师给同学们提供了一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图3所示的实验电路图,下面是某同学的实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额= (用U额、U和R0表示)。
五、计算题
26.有一个标有“6V,3W”字样的小灯泡,如果要接在电压为9V的电源上,(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡正常工作的电阻;
(2)要使小灯泡正常发光,应串联一只多大的电阻?
(3)若小灯泡两端的实际电压是3V时,小灯泡工作1分钟消耗电能是多少?
27.如图是电饭锅加热和保温时的电路示意图.加热时的功率为1100瓦,保温时功率为100W.
(1)用学过的公式推理说明,电饭锅处于加热状态时,开关S是断开还是闭合?
(2)R2和R1电阻为多大?
(3)加热5min消耗多少电能?
28.如图甲所示,电源电压U=10V,R1为定值电阻,阻值为20Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U-1关系如图乙所示.求:
(1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流.
(2)S闭合,S1、S2都断开时,调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路的阻值.
(3)S、S1、S2都闭合时,通过调节滑动变阻器滑片,整个电路消耗的总功率最小是多少?
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
C
B
C
A
D
B
C
题号
11
12
13
14
答案
A
C
D
D
1.B
【详解】A.人体的电阻约为2000Ω,故A不符合题意;
B.根据常识知道,一节干电池电压约为1.5V,故B符合题意;
C.我国家庭电路的电压约220V,故C不符合题意;
D.一台家用电视机正常工作的功率约200W,电流约为
故D不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】A.表示每消耗的电能,电能表的转盘转3000r,用电器消耗的电能,则电能表转盘的转数
故A错误;
B.熔丝熔断后,不能用铁丝来代替,因为铁丝的电阻率小、熔点高,用铁丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故B错误;
CD.为保证安全用电,家庭电路中开关应接在火线上,灯泡接在零线上。所以甲图中a端应该接火线,b端接零线。故C错误,D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.闭合开关S、S1时,电路中只有电阻R1的简单电路,此时其两端的电压就是电源电压,电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
故A错误;
B.断开开关S1,闭合开关S和S2,电路只有R2的简单电路,R2连入电路的阻值为
R2==12Ω
故B错误;
C.R1与R2的阻值之比为
R1∶R2= 20Ω∶12Ω=5∶3
故C正确;
D.同时闭合开关S、S1和S2,R1和R2并联,电路的总功率为
P总=
故D错误。
故选C。
4.C
【详解】AC.AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,AB段横截面积较小,则电阻较大,AB和BC两段导体串联,根据串联电流规律可知通过导体AB的电流与BC段相等,故A错误,C正确;
B.AB段电阻更大,通过导体AB的电流与BC段相等,根据可知导体AB两端电压更大,故B错误;
D.AB段电阻更大,通过导体AB的电流与BC段相等,AB两端电压更大,根据可知通电时导体AB消耗的功率也更大,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】AC段某处断路时,则试电笔接触D点时,氖管不发光,故A错误;
BD段某处断路,则试电笔接触CD点时,氖管发光,接触B点时不发光,故B正确;
电灯L断路,则试电笔接触D点时,氖管不发光,故C错误;
D、电灯L短路,则电源短路,电路中电流过大,保险丝会熔断,与题意不符,故D错误;故应选B。
6.C
【详解】由题可知,该家用电器的功率为
日光灯的额定功率一般只有几瓦到几十瓦,液晶电视机和笔记本电脑的额定功率一般一百多瓦,空调的额定功率可以达到1.2kW,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.A
【详解】A.电话的听筒应用了电磁铁,故A符合题意;
BD.普通电熨斗和电热水壶利用了电流的热效应,故BD不符合题意;
C.电风扇利用了磁场对电流的作用,故C不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】试题分析:(1)家庭电路在电流过大的原因:短路和总功率过大;
(2)由安全用电常识,三孔插座是左零,右火,中间孔应与大地连接.
(3)发电机是利用电磁感应现象的原理制成的;
(4)电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成.
解:A、家庭电路中的保险丝熔断,可能是短路或总功率过大,故错误;
B、三孔插座中比两孔插座多的那个孔是跟地线连接的,故错误;
C、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的;故错误;
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成,故正确;
故选D.
【点评】知道保险丝的作用、三孔插座的解法、发电机、电动机的原理等知识点,是一道综合题.
9.B
【详解】AB.由图可知,电能表的参数是“220V 5(10A)”说明电能表的工作电压为220V,额定最大电流为10A,所以电能表应在220V的电路中使用,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.电能表示数框内的数字最后一位数是小数,单位是kW·h,图示电能表的示数为248.6kW·h,故C正确,不符合题意;
D.3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动3000r,即转盘每转3000转,电路中消耗电能1kW•h,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】AB.只闭合开关S和S2,灯泡L和变阻器R1串联,灯泡电阻为
电压表V2量程为0~3V,则小灯两端电压最高为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中最大电流为
此时电路中的总电阻为
变阻器连入电路最小电阻为
由于电压表V1并联在滑动变阻器R1两端,根据串联分压原理可知,滑动变阻器R1接入电路中的阻值最大时,滑动变阻器R1两端电压最大,由于电压表V1的量程为0~15V,滑动变阻器R1两端电压最大为15V,则灯泡两端电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器R1接入电路中的最大阻值为
已知滑动变阻器R1的最大阻值是70Ω,因此滑动变阻器的取值范围为43.3~70Ω;
当滑动变阻器R1接入电路中阻值最大时,两端电压最大,根据串联分压原理可知
R1两端的最大电压
故AB错误;
C.只闭合S时,小灯泡与滑动变阻器串联;当闭合S、S3时,滑动变阻器R1与R2并联后再与L串联,由于并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小,故只闭合S时,小灯泡与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,此时电路中电流最小,为
闭合S、S1时,只有滑动变阻器R1接入电路,闭合S、S1、S3时,滑动变阻器R1与R2并联,由于电流表的量程为0~0.6A,则电路中最大电流为0.6A,故整个电路的最大电流与最小电流的比
故C正确;
D.只闭合开关S、S1、S3,电路为定值电阻R2和滑动变阻器R1并联,灯泡L被短路,根据电流表的规格可知,干路电流最大为0.6A,由于定值电阻R2的电流不变,则滑动变阻器R1的电流最大,此时定值电阻R2的电流为
则滑动变阻器R1的电流为
滑动变阻器的最大功率为
故D错误。
故选C。
11.A
【详解】A.由图可知,电视的额定功率是250W,1kW·h的电能可供该液晶彩色电视正常工作的时间
故A正确;
B.由彩电铭牌知其额定电压(正常工作电压)为220V~240V,不可以接在380V电压下使用,故B错误;
C.彩电正常工作时,1h内消耗电能
W=Pt=250W×3600s=9×105J
故C错误;
D.与60W的灯相比,在正常工作时彩电额定功率大,消耗电能快,故D错误。
故选A。
12.C
【详解】A.串联电路电流处处相等,电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,故A错误;
B.给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,可知,在相同时间内,相等电流通过电炉丝产生的热量大于通过导线产生的热量,根据可知,电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,故B错误;
C.由于电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,且通过电炉丝的电流等于通过导线的电流,根据可知,导线的电功率比电炉丝的电功率小得多,故C正确;
D.由于导线有电阻,电流通过导线时,导线会发热,产生热效应,故D错误。
故选C。
13.D
【详解】A.白炽灯的额定电流为
故A错误;
B.根据公式可知,消耗电能的多少取决于电功率和时间两个因素,不知道工作时间无法比较二者消耗电能的多少,故B错误;
C.电功率表示用电器消耗电能的快慢,电功率越大,消耗电能越快。所以白炽灯消耗的电能比节能灯消耗的电能快,故C错误;
D.白炽灯电阻为
白炽灯两端电压为110V时的实际功率为
故D正确。
故选D。
14.D
【详解】AB.由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图象可知,当酒精浓度增大,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表的示数变大;由可知,R0两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压恒定不变,所以,R两端的电压减小,即电压表的示数变小,故AB错误;
C.电压表与电流表示数的比值为R的阻值,由于R的阻值减小,故它们比值变小,故C错误;
D.因为电流表的示数变大,电源的电压恒定不变,根据可知,电路的总功率变大,故D正确。
故选D。
15.16.8
【详解】一天全年级可以节约电能
故一天全年级可以节约电能。
16. 并 16 100
【详解】[1]学校的日光灯独立工作,互不影响,所以它们是并联的。
[2]这些灯正常工作的总功率
P总=100×40W=4000W=4kW
由可知,这些灯正常工作时,一天消耗的电能
W=Pt=4kW×4h=16kW·h
即些灯正常工作时,一天耗电16kW·h。
[3]周一早晨电能表示数:W1=1436.2kW·h,周末电能表示数:W2=1536.2kW·h;则本周用电
W′=W2﹣W1=1536.2kW·h﹣1436.2kW·h=100kW·h
即本周用电100kW·h。
17. 零线 电能表 保险丝
【详解】[1]家庭电路的电线由火线和零线组成。
[2]家庭电路中,需要电能表计量电路消耗的电能。
[3]为了电路安全需要保险装置,即保险丝。
18.9∶25
【详解】只闭合S1开关后,此时两个电阻串联,电流表的示数为0.4A;将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,两电阻并联,电流表的示数为1A,电压表的示数为6V,电压表测量电源电压,故电源电压6V。将开关S1、S2均闭合后,两电阻并联,电流表的示数为1A,电流表测量通过R1的电流,则R1的阻值为
只闭合S1开关后,此时两个电阻串联,电流表的示数为0.4A,此时总电阻为
R2电阻的阻值为
两表位置互换前,两电阻串联,电阻R2的功率为
两表位置互换后,两电阻并联,电阻R2的功率为
两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为
19. 5∶9 6∶3∶2
【详解】[1]由图可知,三个电阻并联,电流表A1测通过R2和R3的总电流,电流表A2测通过R1和R2的总电流,已知R1:R2:R3=1∶2∶3,设R1=R,R2=2R,R3=3R,电源电压为U,因并联电路中各支路两端的电压相等,通过R1、R2、R3的电流分别为、、,电流表A1测通过R2和R3的总电流,则A1的示数
电流表A2测通过R1和R2的总电流,则A2的示数
所以电流比为
[2]在相同的时间里,R1、R2、R3产生的热量之比为
20. 12 10 3.2 1.6
【详解】[1][2]由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R与R0串联,电路中的电流最小,由图像可知,电路中的电流I小=0.4A,由可得,电源的电压:
;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的电流
,
解得:R0=10Ω,
电源的电压
;
[3]电路中的电流I小=0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω,则图乙中的
;
[4]当电路中的电流I小=0.4A时,定值电阻R0消耗的电功率最小,功率为
。
21. 甲(试电笔) 丙(漏电保护器) 乙(空气开关)
【详解】[1]在家庭电路中常用试电笔辨别火线和零线,图中甲是试电笔,所以选甲。
[2]如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这种现象叫做漏电,此时起保护作用的是漏电保护器,所以选丙。
[3]当电路中电流过大时,空气开关会自动切断电路,起到保护作用,图中乙是空气开关,所以选乙,丁是验电器,是检验物体是否带电荷的工具。
22.
【详解】火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套;三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,将保险盒接在火线和插座之间。如图所示:
23. 断开 A B 0.5 变大 灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】(1)[1] 已知灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约10Ω,所以正常发光时通过灯泡的电流是:
,
所以,电流表0.6A接线柱与灯泡左接线柱相连,故电路连接如下:
(2)[2]为了保护电路,连接电路时应断开开关;
[3]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最大值A端;
(3)[4]由图乙知道,电压表量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是2.2V<2.5V,要使灯泡正常发光,应向B移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端的电压增大,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止;
(4)[5]由图象知道,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.2A,所以,小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)[6]由U-I图象及知道,当U1 =1.5V时,I1 =0.2A时,对应电阻是:
U2 =2.5V时,I2 =0.25A时,对应电阻是:
即小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大;
[7]小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大,原因是灯泡电压越大,电流越大,实际功率越大,温度越高,灯丝电阻随温度升高而增大。
24. 温度计示数的变化量 越大 大 大于 等于 大于 高于
【详解】(1)①[1]在探究影响电流通过导体产生热量多少的因素时,实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数变化来反映的,温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。
②[2]实验装置中,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,电阻越大,产生的热量越多。
③[3]移动滑片调节通入电阻丝电流的大小,根据温度计升高的示数可知,在通电时间相同的情况下,电流越大,电阻丝产生的热量越多。
(2)①[1]由图可知,t1时刻,a的温度高于b的温度,则a液体分子运动剧烈程度大于b液体分子运动剧烈程度。
②[5]小明换用两个阻值相同电阻丝加热液体,相同时间电热丝产生的热量相同,则液体在相同时间内吸收的热量是相同的,所以当加热到t2时刻,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
③[6]a的质量小于b的质量,在相同时间内吸收相同的热量,在液体b沸腾前,a、b两液体升高相同的温度,根据可知,a的比热容要大于b的比热容。
④[7]由图可知,两液体温度不变时,表示两液体都已沸腾,a液体的温度高于b液体的温度,故a的沸点要高于b的沸点。
25.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)①闭合开关,Rx与滑动变阻器串联,将滑动变阻器滑片移到最右端A端时,电压表示数为U1,为Rx两端的电压;②将滑动变阻器滑片移到最左端B端时,只有Rx接入,此时电压表示数为U2,即为电源电压;③根据串联电路电压规律有
解得
(2)①闭合S和S1,Rx、R0串联,电压表测量Rx两端的电压,电压表的示数为U1;②再闭合S2,R0被短路,电路中只有Rx,电压表测量Rx两端的电压,也测量电源电压,电压表的示数为U2,电源电压U=U2;③在步骤①中,R0两端的电压
U0=U-Ux=U2-U1Rx两端的电压Ux=U1,因为在串联电路中电流处处相等,结合欧姆定律可得
解得
(3)①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,此时灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,因此移动滑片,使电压表的示数为U额,U额是灯泡两端的额定电压;②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,此时电压表测灯泡和定值电阻的总电压,读出电压表的示数为U,U是灯泡与R0的总电压;根据P=UI和串联电路电压和电流的特点可得,灯泡的额定功率
26.(1)12Ω;(2)串联一只6Ω的电阻;(3)45J
【详解】解:(1)由可知,灯泡正常工作的电阻为
(2)由串联电路的电压特点可知串联的电阻两端的电压为
由P=UI可知灯泡正常发光时的电流为
即电路中的电流为
I=IL=0.5A
则串联的电阻的阻值为
(3)若小灯泡两端的实际电压是,则灯泡工作1分钟消耗的电能为
答:(1)小灯泡正常工作的电阻是12Ω;
(2)要使小灯泡正常发光,应串联一只6Ω的电阻;
(3)若小灯泡两端的实际电压是3V时,小灯泡工作1分钟消耗电能是多少45J。
27.(1)P=U2/R 当S断开时,保温;当S闭合时,加热(2)R1=484欧 R2=48.4欧(3)W=3.3×105J
【详解】(1)由电路图可知,当开关S1 断开时电路为R1 的简单电路;当开关S1 闭合时,R1 、R2 并联;因为R1 和R2 并联时总电阻值比任一支路上的电阻都小,电源电压相同,由P=U2/R可知,R1 和R2 并联时电功率大,处于加热状态;
(2)当开关S1 断开时电路为R1 的简单电路,处于保温状态,
由P=U2/R可得:R1 =U2/P保温=(220V)2/100W=484Ω,
因为R1 和R2 是并联,加热和保温时R1 的功率都不变为P保温 =100W,
加热时R1 和R2 同时工作,则P2 =P加热 -P保温 =1100W-100W=1000W,
由P=U2/R可得:R2 =U2/P2=(220V)2/1000W=48.4Ω,
(3)加热5min消耗的电能:W=Pt=1100W×5×60s=3.3×105 J
28. 0.5A 15Ω 7W
【详解】 (1)由P=UI可得,小灯泡正常工作时通过灯丝的电流:IL==0.5A;(2)S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,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:U滑=U−U′L=10V−4V=6V,因串联电路中各处的电流相等,所以,由图象可知,电路中的电流I=I′L=0.4A,由I=可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑==15Ω;(3)S、S1、S2都闭合时,R1与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R总=Ω,电路的最小功率:P小= =7W.
点睛:(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出通过灯丝的电流;(2)S闭合,S1、S2都断开时,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,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流,利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻;(3)S、S1、S2都闭合时,R1与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用P=求出电路的最小功率.
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