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2025年中考物理一轮复习考点突破训练:电功和电功率实验、计算题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.如图甲是小明“测量小灯泡功率”的实验电路,电源电压3V,小灯泡的额定电压2.5V,电阻约10Ω。
(1)连接电路时,图中导线a端应与电压表上标有数字 (3/15)的接线柱相连;
(2)电路接好后,闭合开关,发现电压表示数约为3V,电流表指针几乎不偏转。产生故障的原因可能是 ;
(3)移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙所示,此时电压为 V;要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (左/右)端移动;
(4)该同学按正确的实验步骤进行操作,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像(如图丙所示),由图像可知,小灯泡的额定功率P0= W;
(5)实验中,灯泡的电流与电压不成正比关系,这主要是因为 ;
(6)现有两只灯泡,与实验中的灯泡规格相同,将它们串联在2.5V电路中,两只灯泡消耗的总功率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2.如图所示是某实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。他们猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是就利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)实验中是通过观察U型管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化,在初中物理学习中研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例中采用研究方法与此相同的是 ;
A.探究电流与电压、电阻的关系 B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
(2)探究电热与电阻的关系。应选用 组合,并将它们 接到电源两端进行实验;
(3)探究电热与电流的关系。选用乙、丙组合,并将它们串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现 装置U型管中液面高度变化较大。
3.如图甲所示,在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中,小灯泡L的额定电压为2.5V,额定电流小于0.6A。
(1)连接电路(图甲)后,闭合开关,灯不亮,若只有灯泡处断路,则 表无示数(选填“电流”或“电压”)。排除故障后,再次闭合开关,应将滑片由最大电阻处缓慢向 (选填“A”或“B”)端移动,使灯逐渐变亮;
次数
电压/V
电流/A
1
2.0
2
2.5
0.24
3
2.8
0.25
(2)第一次实验时,电流表的示数如图乙所示,则此时灯泡的电阻为 Ω;
(3)由上表中的实验数据得出,小灯泡的额定功率为 W;
(4)实验中,灯L的亮度第二次比第一次亮,第三次更亮。结合表中数据,通过计算和分析可知:灯泡的实际功率越 (选填“大”或“小”),灯泡就越亮。
4.某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电功率:
(1)他连接了如图所示的实验电路,其中滑动变阻器还没有接入电路,他想让滑动变阻器的滑片向右滑时小灯泡变亮,这根导线应该接在 (选填“A”或“B”)接线柱上;
(2)连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,测量的数据如下表所示:
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
请完成下列问题∶
①小灯泡L的额定功率P= W;
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡并联接入电路,如图所示。闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.44A,则电压表的示数应为 V。
5.小红用如图甲所示电路测量小灯泡电功率,器材有:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器(20Ω 1A)导线若干。
(1)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是 。
(2)改正错误,正确连接电路后,小红闭合开关,移动滑片到某一位置时,电压表示数如图丙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。
(3)下表是小红记录与处理数据的表格,其中a处的内容是 ,根据表中数据,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
实验要求
电压表示数U/V
电流表示数I/A
a
灯泡功率P/W
U实=0.4U额
1
0.2
U实=0.8U额
2
0.25
U实 =U额
2.5
0.28
(4)小红和同学们交流时发现,该实验设计中存在不完善的地方是 。
(5)小红还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是 。
6.如图甲所示是小灯泡L的I-U图像,把小灯泡接入图乙的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为3V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为6V,此时小灯泡L刚好正常发光,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“20Ω2A”,则电源电压为 V,小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为 W。在滑动变阻器的滑片移动的过程中,电路中消耗的总功率的最大值和最小值之比为 。
7.用图甲中所示实验器材测量小灯泡的电功率,小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)为了完成实验,请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(连线不交叉);( )
(2)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片应放在 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现电压表指针偏转如图乙所示,其原因是 ;
(4)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因是 ;
(5)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A,该小灯泡的额定功率是 W。
8.小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验,现有器材:额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光电阻约为10Ω)若干个,电压中为8V的电源1个,电流表、灵敏电流计、电压表、开关各1个,规格分别为“20Ω1A”、“50Ω 0.5A”和“500Ω 0.2A”的滑动变阻器各1个,导线若干.
(1)实验应选择规格为“ ”的滑动变阻器.
(2)连接的电路如图甲所示,实验前应将开关断开;滑动变阻器的滑片P应滑到最 (选填“左”或“右”)端.
(3)小雨同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 (选填字母序号)
A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)小雨同学正确操作实验测得的数据如下表所示:
分析数据可知:小灯泡的额定功率为 W;第5次实验中,灯泡熄灭的原因是: .
(5)小雨同学选择了额定电压为6V的发光二极管换下小灯泡接入电路,闭合开关时,发光二极管的亮度和小灯泡正常发光差不多,电流表指针偏小,且调节滑动变阻器的滑片时,发光二极管的亮度和电流表示数几乎不变,这时小雨将电流表换成量程更小的灵敏电流计,同时为了多测几组数据还要将滑动变阻器更换为“ ”规格的才能顺利完成实验.
(6)小雨测出几组数据后作出了发光二极管的U-I图像如图乙所示,他发现在亮度相当的情况下,发光二极管的功率要比小灯泡小的多,这是因为 .
二、计算题
9.图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两挡加热功能,低温挡功率为5500W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时,水的初温是20℃,淋浴头的出水温度为40℃,淋浴20min共用水100L,假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【】,求:
(1)电热丝R1的阻值;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器高温挡功率。
10.某导体电阻为20Ω,通过电流2A,通电时间1min产生多少焦的热量?
11.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?
12.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。
13.临沂市某校物理兴趣小组,对本班的电热饮水机的工作原理进行探究,了解到它有加热和保温两种工作状态,当断开时,饮水机处于保温状态,(,电阻不受温度影响),如图所示,从说明书上收集到了铭牌数据如表所示。
水箱装满水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的功率
2100W
保温时的功率
110W
(1)正常工作加热时的电流值?(保留小数点一位)
(2)求的阻值?
(3)饮水机在加热状态下正常工作,不计热量损失,热水箱装满水,水从20℃加热到70℃需多长时间?(水的比热容)
14.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A。求:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,通电10s电流通过电阻R1做的功为多少?
15.如图所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“ ”的字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使灯泡正常工作,不考虑灯丝电阻的变化。求:
(1)灯泡正常工作时的电流;
(2)灯泡正常工作消耗的电能。
16.寒假期间,小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉(如图甲),铭牌上标有“220V 484W”字样,电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作,将其单独接入家庭电路中,观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次,忽略温度对电阻的影响。
(1)求电炉电阻丝的阻值;
(2)求检测时电炉的实际功率;
(3)小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下,她拆下整根电阻丝并分成两段,将其中一段制作为阻值可调的电阻丝;将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中,在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下,坐垫的最大功率为27W,求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习考点突破训练:电功和电功率实验、计算题》参考答案
1. 3 灯泡断路 2.2 左 0.625 灯丝电阻随温度升高而增大 大于
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,连接电路时,图中导线a端应与电压表上标有数字3的接线柱相连。
(2)[2]闭合开关,发现电压表示数约为3V,说明电压表两端接线柱到电源两极的电路是通路,电流表指针几乎不偏转,这说明故障为断路,产生故障的原因可能是灯泡断路。
(3)[3][4]如图乙所示,电压表选择小量程,分度值是0.1V,读数为2.2V;要测量小灯泡的额定功率,灯泡两端的电压要变大,则滑动变阻器两端的电压要变小,根据分压原理,滑动变阻器接入电路中的电阻要变小,则应将滑片P向左端移动。
(4)[5]如图丙所示,由图像可知,当灯泡两端的电压是2.5V时,通过的电流是0.25A,则小灯泡的额定功率
(5)[6]因为灯丝电阻随温度升高而增大,所以灯泡的电流与电压不成正比关系。
(6)[7]现有两只灯泡,与实验中的灯泡规格相同,将它们串联在2.5V电路中,由分原理原理,两灯的电压相等,根据串联电路电压的规律,每个灯的电压为
每个灯的实际电压为额定电压的一半,根据可知,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,灯的功率为额定功率的,但因灯的电阻随温度的降低而变小,故灯的实际电压为额定电压的时,每个灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻,每个灯的实际功率大于灯的额定功率的,故两灯的实际功率之和应大于。
2. B 甲乙 串联 乙
【详解】(1)[1]实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,这是转换法的应用;
A.探究电流与电压、 电阻的关系时,用到的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布时,磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少,是转换法,故B符合题意。
故选B。
(2)[2][3]要研究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻的阻值不同,因此选用甲和乙组合,将它们串联接到电源两端进行实验。
(3)[4]选用乙、丙组合,串联在电路中,此时右边两个电阻并联后再与左边的电阻串联,由并联电路的电流特点可知,通过乙容器中5Ω电阻的电流大于通过丙容器中5Ω电阻的电流,当在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,可知气压差越大,温度差越大,热量越多,可以得出的结论是:在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
3. 电流 A 10 0.6 大
【详解】(1)[1]连接电路后,闭合开关,灯不亮,说明没有电流通过灯泡,若只有灯泡处断路,因此几乎没有电流通过电流表,故电流表无示数,电压表有示数。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,则排除故障后,再次闭合开关,应将滑片由最大电阻处缓慢向A,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的电流增大,使灯逐渐变亮。
(2)[3]已知电流表用的是0~0.6A的量程,由指针位置可知,通过灯L的电流为0.2A,灯丝电阻为
(3)[4]根据表中数据可知,当U1=2.5V时,I1=0.24A,则小灯泡的额定功率
(4)[5]由表格中数据知,灯泡两端的电压越大,它消耗的实际电功率越大,灯泡越亮。
4. B 0.7 1.3
【详解】(1)[1]滑动变阻器滑片向右滑动时,小灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入阻值变小,所以应将B接入电路中。
(2)①[2]由表格中的数据可知:当灯泡两端电压U=2.5V时,电流I=0.28A,则小灯泡的额定功率为
②[3]若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡并联接入电路,此时电压表测一个电灯的电压,电流表测量干路电流,干路电流为0.44A时,根据并联电路有分流特点,则通过每个灯泡的电流为0.22A。由表可知,当电流为0.22A时,灯泡的电压为1.3V。即电压表示数为1.3V。
5. 电流表未调零 左 灯泡亮暗程度 0.7 未更换不同规格的小灯泡进行多次试验,则实验结论具有偶然性,不具普遍性 灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)[1]闭合开关前,乙图中电流表的指针指在0刻度线的左侧,其原因是电流表未调零。
(2)[2]小灯泡的额定电压为2.5V,图丙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯泡的额定电压;为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故滑片应向左端移动,直至电压表示数为额定电压2.5V。
(3)[3]根据表格内容可知,a处的内容是灯泡亮暗程度。
[4]由表格数据可知,灯泡在额定电压下的电流为0.28A,则小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(4)[5]实验中,只用了一个小灯泡进行实验,所以,该实验设计中未更换不同规格的小灯泡进行多次试验,则实验结论具有偶然性,不具普遍性。
(5)[6]灯丝电阻随温度的升高而增大,因此电压表与电流表示数的比值变大。
6. 15 9 5:3
【详解】[1]当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,由图象可知,当电压表示数为3V时,电路中的电流I=0.6A,由欧姆定律可得,滑动变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.6A×20Ω=12V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UL+U滑=3V+12V=15V
[2]由图象可知,灯泡两端的电压为6V时,电路中的电流I′=1A,此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=U-UL额=15V-6V=9V
滑动变阻器接入电路中的电阻
滑动变阻器消耗的电功率
P滑′=U滑′I′=9V×1A=9W
[3]灯泡的电阻
当滑动变阻器全部接入电路时,电路的阻值最大
R大=R滑+RL=20Ω+6Ω=26Ω
消耗的总功率最小
小灯泡L刚好正常发光时,电路消耗的总功率最大
P大=P额+P滑=6W+9W=15W
电路中消耗的总功率的最大值和最小值之比为
P大:P小=5:3
7. 断开 左 电压表正负接线柱接反了 小灯泡断路 0.3 0.75
【详解】(1)[1]在测小灯泡的电功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示
(2)[2][3]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处,即左端。
(3)[4]闭合开关,发现电压表指针偏转如图乙所示,即电压表指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了。
(4)[5]连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,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,即造成这一现象的原因是小灯泡断路。
(5)[6][7]排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为
8. 50Ω 0.5A 右 C 0.7 灯泡的实际功率太小 500Ω 0.2A 小灯泡把大部分电能转化为热能,而发光二极管把大部分电能转化为光能
【详解】(1)根据题中条件,灯泡电阻约10Ω,电压2.5V,所以电流约:
,则此时滑动变阻器的电阻应为:
,所以选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器,第一个滑动变阻器电阻小,不能完成实验;第三个滑动变阻器的阻值太大,实验中调整较小的阻值时不方便;
(2)连接的电路如图甲所示,根据保护电路的原则,实验前应将开关断开,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大端,即最右端.
(3)小雨同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,电路可能是正常的,所以电路应该不会有断路,故A错误;
因为电路是通的,所以灯泡可能没坏,先不用换灯泡,故B错误;
所以下一步应该先移动滑动变阻器的滑片,将滑动变阻器接入电路的电阻调小,观察小灯泡是否发光,故选C.
(4)分析数据可知:小灯泡的额定功率为:
第5次实验中,灯泡两端的电压太小,灯泡的实际功率太小,不足以发光,所以灯泡熄灭.
(5)小雨同学选择了额定电压为6V的发光二极管换下小灯泡接入电路,闭合开关时,发光二极管的亮度和小灯泡正常发光差不多,电流表指针偏小,且调节滑动变阻器的滑片时,发光二极管的亮度和电流表示数几乎不变,说明通过二极管的电流很小,且电阻很大,由于滑动变阻器的电阻小,调节时对电路总电阻的影响小.
所以这时小雨将电流表换成量程更小的灵敏电流计,以测量电流的大小,同时将滑动变阻器更换为“500Ω 0.2A”规格的,根据串联电路的电压特点知,滑动变阻器的电阻增大时,分得电压才会增大,以多次测量,顺利完成实验.
(6)小雨测出几组数据后作出了发光二极管的U-I图像如图乙所示,电流为20mA左右,所以功率比小灯泡小的多,发现亮度相当,说明二极管的效率很高;
因为普通的灯泡发光时,电能主要转化为内能,很小一部分转化为光能,而大部分的内能散发到了空气中,浪费了大量的电能;
新型的二极管光源,可以将电能直接转化为光能,效率高,只有很小一部分转化为内能,大部分转化为光能,所以是近年来大力发展的新型光源.
9.(1)8.8Ω;(2)8.4×106J;(3)7000W
【详解】解:(1)由图知,两开关同时闭合时,两电阻并联,只闭合S1时,为R1的简单电路;因为并联的总电阻小于其中任一电阻,根据可知,只闭合S1时,电阻较大,功率较小,为低温挡,电热丝R1的阻值
(2)用高温挡淋浴时,淋浴20min共用水100L,水的质量
水从初温20℃升高到40℃吸收的热量
(3)由题知,假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收,则消耗的电能
该热水器高温挡功率
答:(1)电热丝R1的阻值为8.8Ω;
(2)水吸收的热量为8.4×106J;
(3)该热水器高温挡功率为7000W。
10.4800
【详解】根据焦耳定律计算公式,可知导体产生的热量为
答:通电时间1min产生4800焦的热量。
11. 保护电路 12V 40℃ 100℃ 3.6W
【详解】(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.
12.(1)1.8W; (2)6; (3)
【详解】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。
13.(1)9.5A;(2)440Ω;(3)200s
【详解】解:(1)由得正常工作加热时的电流
(2)当断开时,饮水机处于保温状态,电路为只有的简单电路,由得的阻值
(3)水从20℃加热到70℃需吸收的热量
饮水机在加热状态下正常工作,不计热量损失,则吸收的热量等于电流产生的热量,即
需要的时间
答:(1)正常工作加热时的电流为9.5A;
(2)的阻值为440Ω;
(3)饮水机在加热状态下正常工作,不计热量损失,热水箱装满水,水从20℃加热到70℃需200s时间。
14.(1)9V;(2)30Ω;(3)6.48J
【详解】解:1)当S1、S2断开,S3闭合时,R2断路,电路为只有R1的简单电路,电路中电流I1=0.45A,由欧姆定律可得电源电压
U=I1R1=0.45A×20Ω=9V
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,干路电流为0.75A,因并联电路中各支路互不影响,因此通过R1的电流仍为0.45A,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流
I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A
R2的阻值为
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联,通过电路的电流
通电10s电流通过电阻R1做的功为
W=I2R1t=(0.18A)2×20Ω×10s=6.48J
答:(1)电源电压为9V;
(2)R2的阻值为30Ω;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,通电10s电流通过电阻R1做的功为6.48J。
15.(1)0.5A;(2)900J
【详解】解:(1)由小灯泡的铭牌可知小灯泡正常工作时的电压和电功率,因此小灯泡正常工作时的电流为
(2)小灯泡正常工作的时间
t=10min=10×60s=600s
小灯泡正常工作时的电功率为1.5W,则小灯泡正常工作10min消耗的电能为
W=Pt=1.5W×600s=900J
答:(1)灯泡正常工作时的电流为0.5A;
(2)灯泡正常工作消耗的电能为900J。
16.(1)100Ω;(2)400W;(3)
【详解】解:(1)电炉丝的阻值为
(2)电炉丝消耗的电能
电炉丝的实际功率
(3)电阻丝的额定电流为
若串联最大功率为
所以电路为并联电路,如图:
并联后,最大功率
的功率为,定值电阻的阻值为
当时,电路功率最小,电路以最小功率工作10s产生的热量为
答:(1)电炉电阻丝的阻值为100Ω;
(2)检测时电炉的实际功率为400W;
(3)发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量为62.5J。
答案第1页,共2页
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