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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.在探究影响电流热效应的因素的实验中:
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 ,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是 ;
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
(2)小明先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30 s再测量烧瓶内煤油的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见下表):
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流 ,其产生的热量 ;
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (填A或B)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (填串联或并联);(本题中,三个烧瓶中的液体质量相等)
(4)小明提议利用上述实验装置改做比较水和煤油比热容的大小的实验,则他应选择乙图中 (填A或B)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 。
2.用如图的器材做“测定小灯泡功率”的实验,所用小灯泡的额定电压是3.8V,灯丝电阻约15Ω左右,实验器材:电源(6V)、电压表(0~3~15V)、电流表(0~0.6~3A)、滑动变阻器两只(0~10Ω,0~15Ω)、开关、导线若干。根据实验原理,小华画出了如图甲所示的实验电路图。
(1)请你用笔画线代替导线,帮助小芳完成图乙所示的实物连接图;( )
(2)实验中,小华发现电压表的0~15V量程坏了,其它器材完好。请你帮助小华重新设计电路,在虚线框丙内画出电路图;( )
(3)重新连接电路后闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)若在实验过程中,闭合开关后,发现两电表均反向偏转,紧接着的操作应该是 。为了迅速排除故障,接下来的操作是 ;
(5)小芳移动滑动变阻器滑片P,又做了两次实验,得到两组数据后,计算出小灯泡的实际电功率且求出了功率的平均值。你认为小芳的做法是否合理?为什么?
答: ;
(6)你认为小芳在实验中应该选用阻值范围为 的滑动变阻器,这是因为 。
3.小明想测定额定电压是6V(正常工作时通过的电流约为0.3A)的小灯泡的额定功率,于是借来了电源(电压为12V)、 电流表、电压表、开关、三个规格为甲:“10Ω 1A”、乙:“50Ω 0.5A”和丙:“lkΩ 1A”的滑动变阻器,导线若干.
(1)小明设计了如图甲所示电路图,你认为小明应选用 (甲/乙/丙)滑动变阻器;
(2)小明已连接了部分电路如图乙所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
(3)小明将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数.任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于6V,具体原因是 ;
(4)小明排除故障后继续实验,实验中眼睛应观察 (电压表/电流表/小灯泡)满足 时,记下此时电流表的示数算出小灯泡的额定功率.
4.实验室有一小灯泡,上面只标有2.5V的字样,小滨为了测定其额定功率,从实验室找来如下器材:电流表(0~0.6A;0~3A)、电压表(0~3V;0~15V)、滑动变阻器、电源、开关、导线若干。
(1)根据小滨的实验电路图,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整 ;
(2)小滨连接完电路后,发现小灯泡微微发光,移动滑片,小灯泡亮度都不改变,请帮助小滨分析原因 ;
(3)解决上述问题后,小滨又发现他选用的电压表量程0~3V挡已损坏,而另一量程挡和其他器材均完好,为了测定小灯泡的额定功率,他想出了一个解决办法,用另一量程档和阻值为6Ω的定值电阻R0,按如下图(甲)所示的电路进行测量,闭合开关,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,这时电压表、电流表的示数如图(乙)(丙)所示,电压表示数为 V,电流表示数为 A,由此可以推断小灯泡的实际电压为 V,小灯泡的额定功率为 W。
5.微波炉是人们用来加热食品的常用灶具.微波是一种高频电磁波,能穿透陶瓷器、玻璃、耐热塑胶等材料,微波炉所使用的微波频率为2450MHz。
(1)为了用电安全,微波炉应该使用 (两脚/三脚)插头;
(2)用微波炉加热饭菜时,应选用 (不锈钢/铁/玻璃)容器来加热,加热过程中是将 能转化为内能;
(3)小明想知道微波炉的热效率,他用电能表(表头如图所示)、温度计等工具进行了如下实验:
A.在杯中装有质量为m的冷水,测出水的初温为t0;
B.把杯子放进微波炉,并选择高温档;
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置,同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数n;
D.加热结束后,迅速测出水的末温t;
①以上实验中,还缺少一个步骤,请你补上这个步骤: ;
②电能表指示灯闪烁一次,用电器消耗的电能E0= J;(保留一位小数)
③微波炉热效率的表达式η= 。(用字母表示)
6.小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关.
(1)小灯泡发光时,将电能转化为 能和光能.
(2)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是: .排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一.
表一
(3)探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表二.
表二
(4)分析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与 有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与 的转化效率有关.
【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定.请在虚线框内画出他设计的电路图 ,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.
实验步骤:
表达式:P额= .
7.小华用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,现有器材:电源(3V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω,2A)、开关、导线若干。
(1)根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物图连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应调至 端。
(3)闭合开关,移动滑片P,发现灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,可判断故障是 ;
(4)排除故障后进行实验。移动滑片P,当电压表示数为2.2V时,电流表示数如图甲,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(5)根据实验数据,分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙。根据图像可知:小灯泡两端电压越大,电阻越 ;当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时,小灯泡消耗的功率是 W;
(6)小华发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关,对原电路进行改进,使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化,测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图,要求电路连接后不再拆接 。
8.圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图。
(1)实验总通过观察两个U型管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系。
(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的 越大,电阻产生的热量越多。
(4)该实验采取的探究方法是 。
二、计算题
9.某学校为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)
型号ZGD
扬程50m
吸程20m
电压220V
频率50Hz
功率1.5kW
流量8m3/h
绝缘E级
(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明;
(2)该水泵连续正常抽水1h,把水抽高了50m,水泵对水做了多少功?此时水泵的效率是多少?(g取10N/kg)
10.如图所示电路中,滑动变阻器R2是规格为“10欧 2安”和“20欧 2安”中的一个.若在电路中并联一个电压表,闭合电键S,当滑动变阻器滑片位于中点时,电流表的示数为0.8安,电压表的示数如图(a)所示,继续移动滑片P到达某一端点,电压表示数如图(b)所示.
①请判断所选用变阻器的规格是 ;电压表V并联在 两端.
②求:电阻R1的阻值 及电源电压U .
③在电路各元件都正常工作的情况下,求:电阻R1消耗电功率的最大值P1最大 .
11.近来网上热卖的空气炸锅,可以不用或少用油制作炸制食品。实际就是利用风扇将电热管产生的热量吹向食品进行加热,形象一点就是在锅里放了一台吹风机,用热风吹食物。其内部电路原理如图,相关参数如表。试求:
额定电压
220V
电源频率
50HZ
热风功率
1210W
冷风功率
110W
(1)热风加热时电路中的总电流;
(2)正常工作时电热管的电阻;
(3)图中电动机线圈的电阻为10Ω,1min内电流通过电动机线圈产生的热量。
12.农村电网改造前,一些农户用电需要用很长的导线从变压器输出端引至户内.如果一农户使用一只“220V 100W”的灯泡照明,尽管变压器送出的电压有220V,农户家的电灯泡亮度还是很暗.经实测该灯泡此时的实际功率只有81W.不计温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)该灯泡两端的实际电压是多少?
(2)导线上消耗的电功率是多少?
13.某款电热饮水机具有加热和保温两档,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,为温控开关,、为电热丝(阻值不变),某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示。求:
(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能;
(2)饮水机加热电流与保温电流比值;
(3)的阻值。
14.某电路安装的电能表上标有“220V 5(10)A”,问这电路中除使用2盏“220V 40W”的电灯,一台60W的电视机外,①是否还可以同时使用“220V 800W”的电炉?
15.如图所示,电源的电压U=15V恒定不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.
(1)滑片P在什么位置时,电压表的示数最大?最大值是多少?
(2)滑片P在什么位置时,电流表的示数最大?最大值是多少?
(3)滑片P由a向b滑动的过程中,R1上消耗的功率的变化范围是多少?
16.在图所示的电路中,电源电压保持不变.
R2的阻值
电流表A的示数
Ro
0.6安
Ro+10欧
0.4安
Ro+20欧
①若电阻的阻值为15欧,电流表示数为0.2安,求电阻两端的电压和电阻消耗的电功率.
②若电阻的阻值未知,向右移动滑动变阻器的滑片P,每次移动时均使变阻器接入电路的阻值增加10欧,电流表A的示数分别如上表所示,求电源电压U和为(欧)时电流表A的示数.
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. 温度计示数的变化 C 越大 越多 B 串联 A 等质量的水
【详解】(1)[1]为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,在烧瓶内安装一根电阻丝,通过比较温度计示数的变化来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,该实验用到了转换法。
[2] A.探究电流与电压、电阻的关系采用的是控制变量法,故A不符合题意;
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻采用的是等效替代法,故B不符合题意;
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小不能直接显示,通过木块移动的距离来比较,采用的是转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)[3][4]通过表中数据可得,在通电时间相等时,电流越大,产生的热量越多。
(3)[5][6]若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,应该控制电流相同,改变电阻大小,因此要选择乙图中的B烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
(4)[7][8]比较水和煤油比热容的大小,则他可以用乙图中A与甲图中的电阻并联,这样通过的电流是相等,并将其中一烧瓶中的液体换成等质量的水,相同时间内电阻放出的热量相同,比较水和煤油的温度变化,即可得出比热容的大小。
2. 2.2 0.988 断开开关 调换电源两极的连接 不合理,灯在不同电压下的功率不同,取平均值没有意义 0~10Ω 灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为8.8Ω
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压是3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,灯丝电阻约15Ω左右,由欧姆定律,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与灯串联,变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)[2]小华发现电压表的0~15V量程坏了,因小灯泡的额定电压是3.8V,电源电压是6V,由串联电路电压的规律,灯正常发光时,滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-UL=6V﹣3.8V=2.2V
可将选用电压表小量程与变阻器并联,电路图如下所示:
(3)[3][4]重新连接电路后闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为
P=UIL=3.8V×0.26A=0.988W
(4)[5][6]若在实验过程中,闭合开关后,发现两电表均反向偏转(电流从电表负接线柱流入了),紧接着的操作应该是断开开关,为了迅速排除故障,接下来的操作是调换电源两极的连接。
(5)[7]不合理,灯在不同电压下的功率不同,取平均值没有意义。
(6)[8][9]小芳在实验中应该选用阻值范围为0~10Ω的滑动变阻器,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻
考虑到操作的方便性,故选用0~10Ω的滑动变阻器。
3. 乙 滑动变阻器同时接下面两个接线柱 电压表 示数为6V
【详解】试题分析:(1)求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器的最大阻值应略大于此阻值,根据灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值选择滑动变阻器.解:(1)灯泡正常发光时,滑动变阻器电压
滑动变阻器的阻值 在保证电路安全的情况下,为便于调节,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,所以选乙
(2)电流表、滑动变阻器、灯泡串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如上图所示
(3)灯泡发光较暗,说明电路电流较小,电路电阻较大;移动滑动变阻器滑片电压示数不变,说明滑动变阻器连接错误,接入电路的为最大阻值.用了下面两个接线柱.
(4)用电器在额定电压下的功率叫额定功率,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压达到6V,此时小灯泡的功率等于额定功率.所以验中眼睛应观察电压表满足6V时,记下此时电流表的示数算出小灯泡的额定功率
考点:测定小灯泡的额定功率
点评:本实验室电学重点实验,必须熟练掌握.
4. 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 5.5 0.5 2.5 1.25
【详解】(1)[1]滑动变阻器的接法应是取一上一下两个接线柱,图中C接线柱已接入电路,另一个应选A或B,根据电路图,滑片向左移动时电阻减小,所以接A。
(2)[2]小灯泡微微发光,说明电路中电流太小,电阻太大,移动滑片亮度不变,说明滑动变阻器的下面两个接线柱都接入电路了。
(3)[3][4]电压表只能用0~15V量程,其示数为5.5V,电流表量程为0~0.6A,示数为0.5A。
[5]R0分得的电压为
小灯泡两端电压为
UL=U-U0=05.5V-3V=2.5V
[6]小灯泡的额定功率为
5. 三脚 玻璃 电 关闭家内其他用电器,只让微波炉工作 1.125×103
【详解】(1)[1]大功率用电器金属外壳需要接地,以确保安全,因此电磁炉应使用三角插头。
(2)[2][3]微波是一种高频电磁波,它能穿透陶瓷、玻璃、耐熟塑胶等材料,因此用微波炉加热饭菜时,应选用玻璃容器来加热;加热过程中将电能转化为内能。
(3)根据微波炉的热效率公式可知,要测出微波炉的热效率,应分别求出水吸收的热量和微波炉消耗的电能;
①[4]还缺少一个步骤:关闭家内其他用电器,只让微波炉工作;
②[5]电能3200imp/(kW·h),表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW·h,闪烁一次用电器消耗的电能为
E0 =×3.6×106 J=1.125×103 J
③[6]水吸收的热量为Q=cm(t-t0),消耗得电能为E=nE0;故微波炉的效率为
η=
6. 内 灯泡L1断路 实际功率 电能转化为光能 只闭合S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.1 A;②断开S1,闭合S2,滑动变阻器滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1 A时,读出电阻箱连入电路中的电阻值R (0.1 A)2R
【详解】(1)小灯泡发光时,将电能转化为内能和光能.(2)由电路图可知,只闭合S、S1,电源、电流表、灯L1、滑动变阻器组成简单电路;电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,与电压表并联的灯泡L1断路.(4)由表中实验数据可知:同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与电能转化为光能的转化效率有关.拓展:实验电路:只用电流表而没有电压表测灯泡额定功率的实验电路图如图所示.实验步骤:根据电路图连接实物电路图.只闭合S1,移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1A;断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R.灯泡的额定功率:由实验步骤可知,灯泡正常发光时的电阻为R,则灯泡的额定功率P额=I2额R=(0.1A)2R.
实验电路图如图所示:
.
【点睛】小灯泡发光时将电能转化为内能与光能.常见的电路故障有:断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.同一灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,不同灯泡的亮度与灯泡把电能转化为光能的效率有关.拓展:测灯泡额定功率需要测出灯泡的额定电流与额定电压,现在只有电流表而没有电压表,可以把灯泡与电阻箱并联,测出灯泡正常发光时通过电阻箱的电流,读出电阻箱的阻值,由欧姆定律及并联电路特点求出灯泡正常发光时的电压,然后由电功率公式求出灯泡的额定功率.
7. 右 小灯泡断路 0.24 9.2 大 0.3
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压是2.5V,电压表选择0~3V的量程,电压表和灯泡并联,滑动变阻器一上一下串联接入电路,如图所示
(2)[2]为保护电路,连接电路时,滑动变阻器滑片P应调至阻值最大处,即最右端。
(3)[3]闭合开关,移动滑片P,发现灯泡始终不亮,电流表示数为零,说明电路中出现断路,电压表示数等于电源电压,可能小灯泡断路。
(4)[4]由图甲可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。
[5]此时小灯泡的电阻为
(5)[6]如图所示
滑动变阻器的滑片向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变小,图像A是灯泡的I-U图像,图像B是滑动变阻器的I-U图像,灯泡的电压分别为1.0V、1.5V、2.5V,对应的电流分别为0.16A、0.2A、0.25A,电阻分别为
所以小灯泡两端电压越大,电阻越大。
[7]由图乙可知,当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时,灯泡两端的电压是1.5V,通过灯泡的电流是0.2A,小灯泡消耗的功率
PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W
(6)[8]小华发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V,说明变阻器的最大阻值较小,由串联分压可知,在电路中串联一个阻值为20Ω的定值电阻R,电源电压是3.0V,为了使小灯泡两端的电压是3.0V,将开关S1并联在电阻R两端,闭合开关S1将R短路,变阻器的滑片移动阻值最小处,此时只有灯泡的简单电路,灯泡两端的电压等于电源电压,即灯泡两端的电压是3.0V,如图所示
8. 液面高度差 电阻 电流 控制变量法
【详解】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法。
(2)[2]如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系。
图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,
(3)[3]根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等即
I右=I左
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知
I右=I内+I外
所以
I左>I内
烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系。
(4)[4]实验中采用的是控制变量法和转换法。
9.(1)见解析;(2)4×106J,74.1%
【详解】解:(1)由p=ρgh得,一标准大气压能把水压上的高度
故错误的参数是:吸程20m。
(2)由于水泵的流量为8m3/h,那么水泵1h抽水体积
由得,水泵1h抽水质量
水泵抽水1h对水做的功
水泵抽水1h消耗的电能
水泵的效率
答:(1)该铭牌中错误的参数是:吸程20m;
(2)该水泵连续正常抽水1h,把水抽高了50m,水泵对水做功4×106J;此时水泵的效率是74.1%。
10. “20Ω 2A” R 5Ω 12V 20W
【详解】①②闭合电键S,当滑动变阻器滑片位于中点时,电流表的示数为0.8安,电压表的示数如图(a)所示,电压表量程为0~15V,示数为4V,假如电压表并联在R1两端,由I得,R15Ω,继续移动滑片P到达某一端点,电压表示数如图(b)所示,如果移动到最左端,U=UV=U1′=12V,串联电路的电流都相等:I=I1=I2,滑动变阻器滑片位于中点时,R210Ω,R2=20Ω,符合题意;继续移动滑片P到达某一端点,电压表示数如图(b)所示,如果移动到最右端,U1″=2.4V,根据串联电路和欧姆定律:U=U1IR2,假设R2=20Ω,U=4V0.8A20Ω=12V,U=U1″I′R2,12V=2.4VI′20Ω,解得I′=0.48A;假如电压表并联在R2两端,由I得, R25Ω,R2=10Ω,继续移动滑片P到达某一端点,电压表示数如图(b)所示,如果移动到最右端,U2′=2.4V,根据串联电路的特点电阻越大分配的电压越多,不和题意舍去,故电压表U2′=12V,I21.2A,根据I可知当电路中电阻增大时,电流减小,I1应大于I2,故R2=10Ω不合题意;所选用变阻器的规格是“20Ω 2A”,电压表V并联在R1两端;③已知I1=0.8A,故电流表量程为0~3A,变阻器的规格是“20Ω 2A”,电路中最大电流Imax=2A,电阻R1消耗电功率的最大值P1最大=U1I1max=I1max2R1=(2A)25Ω=20W.
点睛:由电路图可知,两电阻串联;①假设电压表并联在R1 或R2两端,根据R1 或R2的阻值、滑动变阻器的规格以及串联电路分压的特点可知电压表的示数,根据电源电压不变以及欧姆定律的应用表示出电源电压,联立关系式即可求出电源电压和R2的规格.②根据欧姆定律的变形公式即可求出R1两端的电压;③根据P=UI即可求出R1消耗的电功率.
11.(1)5.5A;(2)44Ω;(3)150J
【详解】(1)由表格可知,热风加热时功率P=1210W,根据P=UI可得热风加热时电路中的总电流
(2)正常工作时,由表格可知,冷风功率为P2=110W,根据P=UI可得通过电风扇的电流
则通过电热管的电流为
根据可得电热管的电阻
(3)由(2)可知通过电动机的电流为0.5A,根据焦耳定律可得1min内电流通过电动机线圈产生的热量
答:(1)热风加热时电路中的总电流5.5A;
(2)正常工作时电热管的电阻为44Ω;
(3)1min内电流通过电动机线圈产生的热量150J。
12.(1)198V;(2)9W.
【详解】试题分析:(1)灯丝电阻为:,
∵∴灯泡两端实际电压为:;
(2)导线的电阻不能忽略,此时相当于灯与导线串联,设导线电阻为,则导线分得的电压为:
,在串联电路中:,.
考点:电功率的计算
13.(1)174240J;(2);(3)110Ω
【详解】解:(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能
(2)由可知,电热饮水机处于保温时电路中的电流为
电热饮水机处于加热时电路中的电流为
加热电流与保温电流之比为。
(3)当闭合时,饮水机处于加热状态,的功率
由可得,通过的电流为
则R2的阻值
答:(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能为174240J;
(2)饮水机加热电流与保温电流比值为11∶1;
(3)R2的阻值为110Ω。
14.可以.
【详解】①电能表允许同时工作用电器的总功率:P总=UI=220V×5A=1100W,还可以接入其它用电器的总功率:P′总=1100W−40W×2−60W=960W,因960W>800W,
所以,还可以同时使用“220V800W”的电炉.
点睛:知道电能表工作的电压和允许通过的最大电流,根据P=UI求出电能表允许同时工作用电器的总功率,然后减小现有用电器的功率即为还可以接入其它用电器的总功率,再与电炉的功率比较即可得出答案.
15.(1)b端 (2) 10V (3)a端 (4)1.5A (5)22.5W~2.5W.
【详解】由图知:定值电阻和滑动变阻器组成串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流.
(1)要使电压表示数最大,也就是滑动变阻器两端电压最大,需要滑动变阻器接入电路电阻最大,即滑片在b端,此时滑动变阻器接入电路电阻为R2=20Ω,电路电流为I1==0.5A,∴电压表示数为U最大=I1R最大=0.5A×20Ω=10V;(2)要使电流表示数最大,也就是电路电阻最小,需要滑动变阻器接入电路电阻最小,即滑片在a端,此时滑动变阻器被短路.电路电流为I2==1.5A;(3)滑片在a端时,电阻R1消耗的功率为P2=I22R1=(1.5A)2×10Ω=22.5W,滑片在b端,电阻R1消耗的功率为P1=I12R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W.
答:(1)滑片P在b端时,电压表的示数最大,最大值是10V;(2)滑片P在a端时,电流表的示数最大,最大值是1.5A;(3)滑片P由a向b滑动的过程中,R1上消耗的功率的变化范围是22.5W~2.5W.
【点睛】(1)在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;(2)电源电压一定时,电路电流与总电阻成反比;(3)在串联电路中,用电器消耗的功率用公式P=I2R分析.
16.①3V,0.6W;②12V,0.3A
【详解】①根据题意可知
②图示为串联电路,当时,电流为0.6A,则
当时,电流为0.4A,则
联立上述方程解得,;
当时,电流
答:①电阻两端的电压为3V,消耗的功率为0.6W;②电源电压为12V,当时,电流表示数为0.3A.
答案第1页,共2页
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