2025年度重庆市中考物理《电功与电功率》复习重难点专项练习
2025-03-12
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内容正文:
2024-2025学年度重庆市中考物理《电功与电功率》复习重难点专项练习
一、单选题
1.(2024·重庆·二模)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔时手指不能接触笔尾金属体
B.用电器的开关一定要连接在零线和用电器之间
C.家用电线芯一般都用铜,是因为铜的导电性弱
D.家庭电路中空气开关跳闸,可能是发生了短路
2.(2024·重庆·中考真题)对如图所示的情境说法正确的是( )
A.图甲所示的是电动机的工作原理
B.图乙所示的两个小球带了同种电荷
C.图丙所示的人一定没有触电危险
D.图丁所示的通电螺线管右端为N极
3.(2023·重庆·中考真题)如图甲所示的电路,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为
B.最大功率为
C.滑片P向左移动过程中,两端电压逐渐变小
D.滑片P向右移动过程中,电压表与电流表的比值变大
4.(2024·重庆·三模)如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S1,移动滑片到阻值最大端时,电流表示数为0.2A,电压表示数为2V。只闭合开关S2,移动滑片到中点时。电压表示数为4V,定值电阻R2的电功率为0.8W。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R3的最大阻值为10Ω
D.当S1、S2和S3都闭合时,电路总功率为5.4W
5.(2024·重庆九龙坡·一模)如图所示,为某品牌家用电热水器的工作电路图,具有加热和保温两个挡位,家庭电路电压220V,加热挡功率为440W,保温挡功率为40W,下列有关说法中正确的是( )
A.电阻R1阻值为121Ω
B.电阻R2阻值为1210Ω
C.加热挡时电路总电流为0.5A
D.当电压为198V时,加热状态下R2实际功率为324W
6.(2024·重庆·三模)如图甲所示的电路,电源电压不变,L是标有“4V”字样的灯泡,定值电阻R0的阻值为90Ω,变阻器R标有“?Ω,1A”,两个电流表的量程均为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,图乙是L的电流随其电压变化的图像。当S闭合,S1、S2断开,且R连入电路阻值为总阻值的时,L恰好正常发光,电压表示数为5V。继续滑动滑片,下列计算正确的是( )
A.R的最大阻值为10Ω
B.当L功率为其额定功率的一半时,R接入的阻值为28Ω
C.为保证电路安全,R的电阻取值范围为7Ω~40Ω
D.当S、S1、S2都闭合,为保证电路安全,R的功率最大范围为2.025W~4.5W
7.(2024·重庆巴南·三模)如图甲所示为汽车倒车雷达中的距离报警器的简化电路图,电源电压恒为12V,为定值电阻,如图乙所示为的阻值随汽车与障碍物间距离变化的关系图像,当汽车到障碍物的距离为1.5m时,报警器开始报警,此时电流表示数为0.2A。下列说法正确的是( )
A.的阻值为40Ω
B.汽车距离障碍物越近,电流表的示数越小
C.当汽车到障碍物距离为1m时,的电功率为1.8W
D.保持报警电流不变,若要增大起始报警距离,可给串联一个定值电阻
8.(2024·重庆·一模)如图所示的电路,电源电压恒为6V。L的规格为“5V 2.5W”(忽略电阻的变化),定值电阻 R1=30Ω, 滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样,电流表 A 的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。调节其滑片P的位置并保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1,L的功率变化范围是0.144W~2.5W
B.只闭合开关S1,R2的滑片P 向左移动,电压表的示数变小
C.开关S1、S2、S3都闭合,10s电路消耗的电能最多为36J
D.开关S1、S2、S3都闭合,R2的滑片P 向右移动,R1的功率变小
9.(2023·重庆·模拟预测)如图甲所示,电源电压保持不变,已知灯L1正常工作时的电压为4V,灯L2正常工作时的电压为3V。图乙是L1、L2的I﹣U图。当只闭合开关S、S2,且滑动变阻器R的滑片位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当只闭合开关S、S1,且滑动变阻器R的滑片位于最右端时,电流表的示数为0.3A.下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S、S2,灯L2和滑动变阻器串联
B.灯丝电阻随电压的增大而减小
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.灯L1的额定功率为0.6W
10.(2024·重庆·二模)如图甲所示是电子秤装置原理图,已知电源电压为6V且保持不变,为定值电阻,R是力敏电阻,其阻值随压力变化的图像如图乙所示。在电子秤托盘内放一足够高的薄壁直柱形容器(托盘的质量忽略不计),容器的重力为10N,底面积为。往容器中加入2N的水时,电压表的示数为3V。下列说法错误的是( )
A.力敏电阻的阻值随压力增大而增大
B.当电压表的示数为2V时,容器中加入的水的重力为24N
C.定值电阻的阻值为
D.当加入水的重力为50N时,电路中的总功率为
二、填空题
11.(2024·重庆·模拟预测)将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图所示,已知电费单价为0.5元/kW·h,电热水器的功率为 W;若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热(水未沸腾),则水温升高 ℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V;0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V;3W”,的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,的功率为 W。
13.(2024·重庆·二模)如图所示,灯泡L标有“6V,6W”字样,闭合开关,灯泡L正常发光,此时灯泡L在内消耗的电能为 J;再闭合开关,电流表前后两次的示数之比为2∶3,则电阻的阻值为 Ω。
14.(2024·重庆·模拟预测)如图所示,电源电压恒定,闭合S1。当S2闭合、甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=3:4;当S2断开、甲、乙两表为电流表时,电流通过R1、R2做功之比W1:W2= ,两表示数之比I甲: I乙= 。
15.(2024·重庆·二模)小明对家里的用电情况进行了调查,了解到电能表3月底的示数为35200,4月底电能表的示数为36356,小华家4月份的用电量为 kW·h。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率,小华首先断开所有用电器的开关,然后只闭合电暖器的开关,让其正常工作3min,数出电能表指示灯闪烁了66次。对照电能表铭牌信息“1200imp/(kW·h)”, 计算出电暖器的实际电功率为 kW。
16.(2024·重庆渝中·二模)过年的时候小明的爸爸和妈妈各自更换了一台不同品牌的手机,通过观察爸爸和妈妈的手机充电过程,小明发现爸爸的手机将电池从完全没电到充满仅需20分钟,比妈妈的手机充电快10分钟,充电过程中不使用手机。由此,小明认为爸爸的手机充电器的功率大于妈妈手机充电器功率。分析可知小明的观点 (选填“正确”“错误”),理由是: 。
17.(2024·重庆大渡口·二模)某型号的家用电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,低温挡的额定功率为400W,其简化电路如图甲所示,已知电费单价是0.5元/kW·h,则当只闭合开关S时,电炖盅正常工作4h所需电费为 元;小刚关闭家里其它所有用电器,只让电炖盅高温挡工作,观察电能表(如图乙)转盘在1min内刚好转动了50转,则电炖盅高温挡的功率是 W。
18.(2024·重庆·模拟预测)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,定值电阻R1的阻值为 Ω,当滑片P在中点时,1min内电路消耗的电能为 J。
19.(2024·重庆·模拟预测)如图甲所示,电源电压恒定不变,为定值电阻,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器上标有“120Ω 0.5A”。在保证电路元件安全的情况下,小心移动滑片,的电功率P与电压表示数U的部分关系图象如图乙所示,则电源电压是 V。在保证电路元件安全的情况下,定值电阻的功率最大变化量为 W。
20.(2024·重庆·模拟预测)如图甲所示为小蜀同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个档位,工作电路简化为图乙所示,其中S为档位开关,、为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时,红灯亮;处于文火档时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,猛火档的额定功率为2420W,的阻值为,则电中药壶文火档的额定功率 W,某天小蜀关了家里其它用电器,只将电中药壶调到猛火档上,让其工作1min,如图丙所示的电能表表盘转了100转,则此时他家电路的实际电压是 V。
三、实验题
21.(2023·重庆·中考真题)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路 ;
(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡 ;
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察 表的示数,直到示数为 V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数;
(5)继续移动滑片,让电压表示数低于,某时刻电流表示数如图乙为 A,观察灯泡亮度并记录电表示数:继续缓慢移动滑片,让电压表示数高出少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的图像,如图丙,则小灯泡额定功率为 W;
(6)根据小灯泡图像和亮度变化,还可以发现 。
22.(2024·重庆大渡口·二模)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,小明选用的电源电压恒为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。
(1)图甲所示的实验电路有2段导线未连接,请你用笔画线代替导线将电路补画完整 (要求:连线不交叉,滑片P向A端移动时灯泡发光变亮)。连接电路时开关应 。
(2)连接好电路后,未闭合开关S,发现电流表的指针向左偏转,如图乙所示,其原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时,电压表示数如图丙所示,为 V;要测量小灯泡L的额定功率,滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数为0.25A,则小灯泡L的额定功率为 W。
(4)在实际测量中,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻增大,小灯泡的阻值变化了,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
(5)小明完成实验后,他还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成10Ω、8Ω、6Ω和4Ω的定值电阻(其它元件的连接不变),调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持1V不变,但无论怎样调节都无法完成实验,为了完成四组实验,应控制定值电阻两端电压在 范围内。
23.(2024·重庆开州·二模)实验小组在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时,选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材,设计了如图甲所示的电路。
(1)按图甲所示的电路正确连接,闭合开关前,电压表示数乙所示,接下来的正确操作是将电压表的指针 ;
(2)将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,闭合开关,小灯泡不发光,电压表没有示数,可能是小灯泡出现了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除电路故障后,闭合开关,适当移动滑片,当电压表的示数为2V时,为了测小灯泡的额定功率,应使滑动变阻器连入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”)。
(4)实验结束后,有同学提出可以用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”,老师指出这样操作是 (选填“可行”或“不可行”)的,原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化。
(5)另一个实验小组使用的电压表损坏了,于是他们用一个电流表测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率,如图丙,已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤:
①只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光。
② ,滑动变阻器滑片位置 (选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”),读出电流表的计数为I。
(3)小灯泡的额定功率表达式为:P额= (用U额、R0、I表示)。
24.(2024·重庆·模拟预测)小巴利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源、电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器“50Ω 1.5A”和导线若干,如图。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(连线不得交叉);
(2)正确连接电路后,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小巴把学生电源调至6V,将定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,得到图丙所示的电流随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(4)正确连接电路后,实验中小李发现电压表示数突然变大,电流表示数几乎为零,则可能是定值电阻出现 故障;
(5)在图丙中,定值电阻的阻值为5Ω和20Ω时,滑动变阻器的电功率分别为和,则 。
(6)实验完成后,小巴沿用图的器材,把电源电压调为4.5V,定值电阻R更换为额定电压为2.5V的小灯泡L,来测量小灯泡的电阻和功率。
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.56
2
1.5
0.22
6.82
3
2.0
0.25
8.00
4
3.0
①正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器进行多次测量,部分实验数据如上表所示,第4次测量时,电流表示数如图所示,此时小灯泡的电功率为 W。
②由实验数据可以判断,小灯泡正常发光时的电阻可能为 (选填“A”、“B”或“C”)
A.7.60Ω B.8.93Ω C.10.60Ω
③小巴发现在相同情况下,长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮。请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是: (写出1条即可)。
四、计算题
25.(2024·重庆·中考真题)图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V;0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率。
26.(2023·重庆·中考真题)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。
27.(2022·重庆·中考真题)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温挡,额定功率为440W。求:
(1)的电阻;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。
28.(2024·重庆·二模)如图所示,是小明画出的家里电蒸锅电路原理图,其主要由指示灯L、保险装置和加热装置组成,不计指示灯和保险装置的电阻,加热装置由电阻R1和R2组成,通过控制开关S1和S2的状态,可实现高、中、低三挡的调节。观察到电蒸锅铭牌上标示的低温挡额定功率为220W、中温挡额定功率为440W,高温挡额定功率模糊不清了。求:
(1)低温挡正常工作时的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)若在一个标准大气压下,电蒸锅中加入1 kg 初温为20℃的水,高温挡正常工作7min将水烧开,则该电蒸锅的加热效率为多少? [c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)](计算结果保留一位小数)
29.(2024·重庆·一模)如图甲是家用电饭煲的原理图,它有加热、保温的功能,虚线框内为电饭煲的加热、保温装置,加热时,按下温控开关S与a、b接触,此时红色指示灯亮;当达到一定温度时,温控开关S自动跳接到c,使电饭煲处于保温状态,此时绿色指示灯亮(不计指示灯的电阻)。其中发热电阻R的额定电压为220V,额定功率为605W,R1=880Ω,R2=800Ω。求:
(1)电阻R的阻值是多少?
(2)若电饭煲在加热状态时的加热效率是84%,则加热状态下5min能使3kg的水温度升高多少℃?
(3)某次将该电饭煲插在智能插座(能显示时钟和消耗电能)上煮饭,煮饭结束时智能插座显示的信息如图乙所示,则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是多少min?
30.(2024·重庆·三模)小明家买了一个家用电吹风,其简化电路如图甲所示,主要技术参数如下表乙。
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时:※※※W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
乙
由于热风功率看不清,小明决定,利用家庭中的电能表和钟表来测定电吹风吹热风时的电功率。于是,他将电吹风单独接入家庭电路中,电吹风在吹热风状态下工作2min,小明发现电能表指示灯闪烁了64次。求:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电吹风吹热风时的功率是多少?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风时,1min产生的热量是多少?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
D
D
D
C
C
C
B
1.D
【详解】A.使用试电笔时手指必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故A错误;
B.用电器的开关一定要连接在火线和用电器之间,断开开关时使用电器与火线断开,故B错误;
C.家用电线芯一般都用铜,是因为铜的导电性强,故C错误;
D.家庭电路中空气开关跳闸,是电流过大引起的,可能是发生了短路,也可能是发生了过载,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.图甲所示是电磁感应现象的装置原理图,电动机工作原理是磁场对电流的作用,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,且带电体可以吸引轻小物体,因此两个小球可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电,故B错误;
C.由于大地是导体,所以人站在地上,一只手接触火线时,会有电流通过人体,会发生触电事故,故C错误;
D.由安培定则可知,通电螺线管右端为N极,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】由图甲得,电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器电压。
A.由图乙得,当电压表示数为10V时,电流表示数为0.1A,由串联电路特点与欧姆定律得
当电压表示数为0V时,电流表示数为0.6A,由串联电路特点与欧姆定律得
解得
,
故A错误;
B.最大功率为
故B错误;
C.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变小,变阻器分到电压变小,两端电压逐渐变大,故C错误;
D.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变大,电压表与电流表的比值为变阻器接入电路中的阻值,变大,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】B.只闭合开关S1时,R1与R3串联,电压表测量R1两端的电压,由欧姆定律知,的阻值为
故B错误;
AC.对整个电路由欧姆定律有
U=U1+I1R3max ①只闭合开关S2时,R2与R3串联,电压表测量两端的电压,电路中的电流为
R2的阻值为
对整个电路由欧姆定律有
②
联立①②,代入数据得U=6V,R3max=20Ω,故AC错误;
D.当S1、S2和S3都闭合时,R1与R2并联,电路的总功率为
故D正确。
故选D。
5.D
【详解】由图知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,当闭合S1、S2时,电路中R1和R2并联,根据电阻的串并联特点可知只闭合S1时,总电阻较大,电源电压不变,根据可知总功率较小,是保温挡,当开关闭合S1、S2时,是加热挡;
A.根据可得,R1的阻值
故A错误;
BC.加热时R1的电流为
根据可得加热时电路中的总电流
故C错误;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得,通过R2的电流
根据欧姆定律可得,R2的阻值
故B错误;
D.当电压为198V时,加热状态下,R1和R2并联,R2实际功率为
故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.当S闭合,S1、S2断开,且R连入电路阻值为总阻值的时,此时滑动变阻器R与小灯泡L串联,电压表V测滑动变阻器两端电压,电流表A测电路电流,由题意可知,此时滑动变阻器两端电压为
U滑=5V
此时小灯泡正常发光,由题意可知,小灯泡两端电压为
UL=4V
由串联电路的电压规律可得,电源电压为
由图乙可知当小灯泡电压为4V时,电流为0.5A,故此时滑动变阻器接入电阻为
故R的最大阻值为
故A错误;
B.由A中分析可知L额定功率为
当L功率为其额定功率的一半时,即为1W时,由乙图知道,此时灯泡两端的电压为2.5V,电路中的电流为0.4A,根据串联电路的电压规律知道,此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
故B错误;
C.两个电流表的量程均为0~0.6A,根据欧姆定律可知,当流过小灯泡所在支路的电流最大时,R的接入电阻最小,而小灯泡的额定电流为0.5A,故该支路的最大电流为0.5A,由A中分析可知,此时R的接入电阻为10Ω,而R的最大阻值为40Ω,故为保证电路安全,R的电阻取值范围为10Ω~40Ω,故C错误;
D.当S、S1、S2都闭合,由电路图可知,此时滑动变阻器R与定值电阻R0并联,小灯泡被短路,电流表A1测流过定值电阻的电流,电流表A测干路总电流,电压表V测电源电压,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,此时流过滑动变阻器的最小电流为
此时流过定值电阻的电流为
此时电路中的最小电流为
因电流表的最大量程为0.6A,可知干路电流最大为Imax=0.6A,故可知滑动变阻器允许通过的最大电流为
由P=UI可得,滑动变阻器消耗的最小功率为
滑动变阻器消耗的最小功率为
故D正确。
故选D。
7.C
【详解】由图甲得,定值电阻R0、Rs串联,电流表测量电路电流。
A.当汽车到障碍物的距离为1.5m时,报警器开始报警,此时电流表示数为0.2A,由图乙得,此时Rs阻值为40Ω,由欧姆定律得,此时电路总电阻为
R0的阻值为
故A错误;
B.汽车距离障碍物越近,Rs阻值越小,电路中电阻越小,由欧姆定律得,电路电流越大,则电流表的示数越大,故B错误;
C.当汽车到障碍物距离为1m时,由图乙得,此时Rs阻值为20Ω,此时电路总电阻为
此时电路电流为
的电功率为
故C正确;
D.保持报警电流不变,由欧姆定律得,电路中电阻不变,若要增大起始报警距离,Rs阻值变大,则可给并联一个定值电阻,减小与Rs串联的电阻的阻值,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】AB.只闭合开关S1,灯泡L和变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测串联电路中的电流。R2的滑片P 向左移动时,R2的阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流变大,根据可知灯泡L电压变大,则电压表的示数变大。电源电压恒为6V,电压表的量程为0~3V,所以L两端的电压最大为3V,小于灯泡的额定电压5V,则灯泡的最大功率小于额定功率2.5W;灯泡L的额定电流为
灯泡L的电阻为
电路中最小电流为
则L的功率最小为
L的最大功率为
则L的功率变化范围是0.144W~0.9W,故AB错误;
CD.开关S1、S2、S3都闭合,、并联,电流表测干路电流。R2的滑片P 向右移动时,由于并联电路各支路独立工作,互不影响,所以R1的功率不变。电流表 A 的量程为0~0.6A,所以干路电流最大为0.6A,则10s电路消耗的电能最多为
故C正确,D错误。
故选C。
9.C
【详解】B.根据图乙可知是L1、L2的I﹣U图为曲线,灯丝电阻随电压的增大而增大,故B错误;
ACD.由图甲可知,当只闭合开关S、S2时,灯L1与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值,由串联电路的电流特点可知,此时通过灯L1的电流I1=0.2A,由图乙可知,灯L1两端的电压为4V,电源电压
U=U1+U滑1=4V+0.2A×R滑大 ①
当只闭合开关S、S1时,灯L2与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值,由串联电路的电流特点可知,此时通过灯L2的电流I2=0.3A,由图乙可知,此时灯L2两端的电压为3V,电源电压
U=U2+U滑2=3V+0.3A×R滑大 ②
由①②解得
R滑大=10Ω,U=6V
由图乙可知,当灯L1两端的电压为4V时,通过灯L1的电流I1=0.2A,此时灯L1正常发光,则L1的额定功率
P1额=U1I1=4V×0.2A=0.8W
故AD错误,C正确。
故选C。
10.B
【详解】A.由图乙可知,力敏电阻受到的压力越大其阻值越大,故A正确,不符合题意;
BC.由图甲可知,力敏电阻和R0串联,电压表测R0两端电压;往容器中加入2N的水时,容器对力敏电阻的压力为
F压=G水+G容=2N+10N=12N
由图乙可知,力敏电阻的阻值为12Ω,电压表的示数为3V,根据串联电路电压规律,力敏电阻两端电压为
UR=U-U0=6V-3V=3V
根据分压原理可知
R0=R=12Ω
当电压表的示数为2V时,根据串联电路电压规律,力敏电阻两端电压为
UR'=U-U0'=6V-2V=4V
力敏电阻分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,力敏电阻的阻值为
R'=2R0=2×12Ω=24Ω
由图乙可知,此时力敏电阻受到的压力为24N,根据力的平衡关系可知,容器中加入的水的重力为
G水'=F压'-G容=24N-10N=14N
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.当加入水的重力为50N时,容器对力敏电阻的压力为
F压''=G水'+G容=50N+10N=60N
由图乙可知,力敏电阻的阻值为60Ω,电路中的总功率为
故D正确,不符合题意。
故选B。
11. 700 30
【详解】[1]由题意可知,消耗的电能
电热水器的功率
电热水器的功率为700W。
[2]若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热,水吸收的热量
Q=W=1.4kW∙h=5.04×106J
水温升高
则水温升高30℃。
12. 0.4
【详解】[1]根据两灯泡的规格,可分别求出两灯泡的电阻为
当只闭合开关S1时,电路为L1、L2串联,电流相等,根据可知,L1的实际电功率大,因此L1更亮。
[2]只闭合开关S2时,电路为L1、R串联,可求电路中电流为
则R的电功率为
13. 360 12
【详解】[1]灯泡L正常发光,此时灯泡L在内消耗的电能为
[2]只闭合开关时,灯泡L单独工作,电流表测灯泡的电流;再闭合开关,灯泡和定值电阻并联,电流表测干路电流。电流表前后两次的示数之比为2∶3,根据并联电流规律可知灯泡和定值电阻的电流之比为。并联电压相等,根据可知电流与电阻成反比,所以灯泡和定值电阻的阻值之比为。灯泡的电阻为
则电阻的阻值为
14. 3∶1 4∶1
【详解】[1][2]由图可知,当两开关都闭合且甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,甲表测R2两端电压,乙表测R1和 R2两端总电压,两表示数之比U甲∶U乙=3∶4,则有
根据串联分压可知
当S2断开、甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲表测干路总电流,乙表测通过电阻R2的电流,则有
电流通过R1、R2做功之比为
则两表示数之比为
15. 115.6 1.1
【详解】[1]电能表示数最后一位为小数位,所以,小华家4月份的用电量为
3635.6 kW·h -3520.0 kW·h =115.6 kW·h
[2]电暖器消耗的电能为
电暖器的实际电功率为
16. 错误 充电时间与电能和电功率有关,而两部手机的电池容量未知,电能多少不知道,不能通过时间确定功率
【详解】[1][2]根据知,充电时间与电能和电功率有关,而两部手机的电池容量未知,电能多少不知道,所以小明的观点是错误的。
17. 0.8 1000
【详解】[1]由电路图可知,同时闭合开关S、S1时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由可知,总功率最大,所以此时电炖盅为高温挡;只闭合开关S时,只有电阻R2工作,电路中的总电阻最大,由可知,总功率最小,所以此时电炖盅为低温挡;只闭合开关S时,电炖盅正常工作4h消耗的电能
W=P低t=400W×4×3600s=5.76×106J=1.6kW·h
当只闭合开关S时,电炖盅正常工作4h所需电费为
1.6kW·h×0.5元/kW·h=0.8元
[2]电能表转盘在1min内刚好转动了50转,消耗的电能
电炖盅高温挡工作时的功率
18. 10 108
【详解】[1]由图甲知,两个电阻串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。图乙中,当电流为0.6A时,电压表示数为0,说明此时变阻器接入电路的阻值为0,滑片P置于a端;则P置于b端时,电压表示数为4V,电路中的电流为0.2A,据欧姆定律得
0.6A×R1=U,4V+0.2A×R1=U
解以上两式得,电源电压U=6V,R1=10Ω。
[2]P置于b端时,变阻器接入电路的阻值最大为
P在中点时,变阻器接入电路的阻值
此时电路的总电阻
R=R1+R中=10Ω+10Ω=20Ω
1min内电路消耗的电能
19. 18 4.55
【详解】[1]电路为、的串联电路,电压表测两端的电压,根据图乙可知,当电压表示数为8V时,滑动变阻器的电功率为4W,电路中的电流
电源电压
①
当电压表示数为14V时,滑动变阻器的电功率为2.8W,电路中的电流
电源电压
②
联立①②,解得电源电压
[2]定值电阻,分析电路可知,当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压最小,电路中的最大电流为0.5A,此时定值电阻的最大电功率
当滑动变阻器两端的电压为15V时,定值电阻分得的电压最小,根据可知,此时定值电阻的最小电功率
所以定值电阻的电功率最大变化量
20. 242 200
【详解】[1]由图乙知,当S'接N时,R1与A灯串联连入电路,电阻较小,功率较大,为猛火挡,故A灯是红灯;当S'接M时,R1与R2以及B灯串联,电阻较大,功率较小,为文火挡,故B灯是绿灯。R1的阻值为
故电中药壶“文火”挡的额定功率为
[2]电中药壶工作1min,消耗的电能为
实际功率为
实际电压为
21. B 短路 电压 2.5 0.2 0.75 小灯泡的亮度越高,其电阻变大
【详解】(1)[1]根据实验要求可知,电压表测小灯泡两端的电压,由于小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表选择小量程,电路图如下图所示
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的B端。
(3)[3]灯泡不亮,说明没有电流流过小灯泡,电流表有示数,说明电路是通路,电压表没有示数,说明小灯泡两端没有电压,则电路故障可能是小灯泡短路。
(4)[4][5]闭合开关S,移动滑片P,要使小灯泡正常发光,则应该观察电压表的示数,使其达到小灯泡正常发光的额定电压2.5V,记录电压表和电流表示数。
(5)[6]由于电流表的小量程接入电路,当电流表示数如图乙所示时,此时电路电流为0.2A。
[7]根据小灯泡的图像图丙可知,当达到小灯泡的额定电压2.5V时,通过小灯泡的额定电流为0.3A,由可得,小灯泡的额定功率为
[8]根据小灯泡图像和亮度变化可知,随着小灯泡两端的电压增大,小灯泡的亮度越高,其电阻变大。
22.(1) 断开
(2)电流表未调零
(3) 1.8 右 0.625
(4)>
(5)2~2.4V
【详解】(1)[1]实验时,电压表应并联在灯泡两端,测量灯泡两端电压,滑片P向A端移动时灯泡发光变亮,即变阻器阻值变小,故变阻器接右下接线柱,如下图所示:
[2]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(2)连接好电路后,未闭合开关S,此时电路中没有电流,发现电流表的指针向左偏转,说明电流表未调零。
(3)[1]如图丙所示,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为1.8V。
[2]小灯泡的额定电压为2.5V,要测量小灯泡L的额定功率,则应使小灯泡两端电压为2.5V,即需要增大小灯泡两端电压,根据串联分压知识可知,应滑片P应向右移动,减小滑动变阻器的阻值,从而减小滑动变阻器两端的电压,使电压表示数为2.5V。
[3]当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数为0.25A,则小灯泡L的额定功率为
(4)在实际测量中,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻增大,电路中的电流减小,灯丝的电阻随温度的降低而减小。根据可知,电流减小时,电路中的总电阻增大,只有当滑动变阻器增大的阻值大于小灯泡阻值减小量时,总电阻才会增大,因此。
(5)根据串联分压知识可知
定值电阻两端电压一定,为了完成实验,变阻器接入电路的阻值最大时,接入的定值电阻阻值为10Ω,则有
解得。电流表的量程为0~0.6A,即电路中允许通过的最大电流为0.6A,则此时变阻器阻值最小,定值电阻的阻值也为最小,则定值电阻两端的最大电压为
综上所述,应控制定值电阻两端电压在2~2.4V范围内。
23.(1)调零
(2)短路
(3)变小
(4) 不可行 温度
(5) 只闭合开关S和S2 保持不动
【详解】(1)电压表的读数可能会因为内部电阻的变化或其他因素而略有偏差,在进行电压测量时,为了获得更准确的读数,应该在闭合开关之前,对电压表进行调零操作,以确保其读数的准确性。故接下来的正确操作是将电压表的指针调零。
(2)闭合开关,小灯泡不发光,电压表没有示数,说明灯泡两端无电压,可能是小灯泡短路。
(3)电压表的示数为2V时,灯泡两端电压小于灯泡额定电压,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应使滑动变阻器连入电路的阻值变小。
(4)[1][2]小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”是不可行的。
(5)[1][2][3]①只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光。
②只闭合开关S和S2,滑动变阻器滑片位置保持不动,读出电流表的计数为I。
③在步骤①中,灯泡和定值电阻R0并联,灯泡正常发光时,灯两端的电压为额定电压,根据并联电路电压规律,定值电阻R0两端的电压为
在步骤②中,只闭合开关S和S2,灯泡和定值电阻R0仍并联,电流表测干路电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
则小灯泡的额定功率表达式为
24. 右 反比 断路 4:1 0.9 B 灯丝变细,阻值变大
【详解】(1)[1]由图甲可知,电压表测电阻R的电压,电流由电阻R的左端流入,右端流出,将电压表正负接线柱分别连到电阻R的左右两端,如图所示:
(2)[2]滑片在最右端距左下接线端最远,滑动变阻器阻值最大,保护电路。
(3)[3]图丙为反比例函数图像,阻值大2倍时,电流为原来的,所以电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[4]电流表几乎为零,证明有断路,电压表示数变大,说明电压表串入电路中,定值电阻断路可导致电压表串入电路中。
(5)[5]由图丙可知,定值电阻两端电压为2V,电阻为5时,电流为0.4A,电阻为20时,电流为0.1A,则
(6)[6]由图可知,此时电流为0.3A,此时小灯泡的电功率为
[7]电压为2V时,RL=8,电压为3V时,RL =10,故电压为2.5V时,小灯泡电阻在8到10之间,小灯泡额定电压为2.5V,故小灯泡正常发光时的电阻在8到10之间,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
[8]长期使用的灯泡灯丝变细,阻值变大,由可知,电压不变时,功率变小,所以变暗。
25.(1)12.5Ω;(2)60J;(3)0.18W
【详解】解:(1)灯L正常发光时的电阻为
(2)灯L正常发光时,电路中的电流为
根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压为
变阻器R工作10min产生的热量
(3)电源电压降为2.7V后,根据可知,当电路中电流最小时,灯L的实际电功率最小,忽略温度对电阻的影响,则当变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为
则灯L的最小实际电功率为
答:(1)灯L正常发光时的电阻为12.5Ω;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量为60J;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率为0.18W。
26.(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。
27.(1)110Ω;(2)1.21×105J;(3)320W
【详解】解:(1)当开关S1、S3闭合、S2断开时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温挡;只闭合S3时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,根据可知,此时总功率较大,为中温挡;当开关S1、S3断开、S2闭合时,两电阻串联,总电阻最大,根据可知此时总功率最小,为低温挡。则R2的电阻
(2)高温挡时R1功率为
电流通过R1产生的电热
Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
(3)空气炸锅消耗的电能
空气炸锅工作的时间
t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
空气炸锅的电功率
答:(1) R2 的电阻为110Ω;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过 R1 产生的电热为1.21×105J;
(3)空气炸锅消耗的电功率为320W。
28.(1)1A
(2)110Ω
(3)90.9%
【详解】(1)低温挡正常工作时的电流为
(2)由电功率公式可知,电压一定时,电功率大小与电阻的大小有关,当S2置于a,断开S1,两电阻串联,为低温挡,当S2置于b,断开S1,为R2的简单电路,为中温挡,再闭合S1,两电阻并联,为高温挡,故电阻R2的阻值为
(3)低温挡串联时的总电阻为
R1的阻值为
高温挡的功率为
烧水消耗的总电能为
水吸收的热量为
则该电蒸锅的加热效率为
29.(1)
(2)
(3)12min
【详解】(1)电阻R的阻值为
(2)加热时,按下温控开关S与a、b接触,此时红色指示灯亮,此时、并联,则加热状态下5min产生的热量为
则水吸收的热量为
则水升高的温度为
(3)加热时,、并联,此时功率为
则加热状态下,电饭煲的总功率为
当达到一定温度时,温控开关S自动跳接到c,使电饭煲处于保温状态,此时、串联,则保温状态下,电饭煲的总功率为
由图乙可知,消耗的电能为,设本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间为,则加热时间为,即,则有
解得本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间,即12min。
30.(1)0.5A;
(2)1200W;
(3)15J
【详解】(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流
(2)电吹风在吹热风状态下工作2min消耗的电能为
电吹风吹热风时的功率
(3)电吹风吹冷风时,1min产生的热量
Q冷=I2Rt冷=(0.5A)2×1Ω×1×60s=15J
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