2025年北师大版物理中考一轮备考复习:电功率(二)
2025-03-31
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2025年北师大版物理中考一轮备考复习:电功率(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共11小题,共22分。
1.如图所示,小亮做实验时,把甲、乙两只灯泡串联后接在电源上。闭合开关后,发现甲灯发光,乙灯几乎不发光。经检查,电路连接正确,两只灯泡都完好无损。则乙灯不发光的原因最有可能是( )
A. 乙灯的实际功率太大 B. 乙灯的实际功率太小
C. 通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流 D. 乙灯两端的电压远大于甲灯两端的电压
2.如图所示是甲、乙两种电热水壶及其铭牌,当它们正常工作时( )
A. 甲消耗的电能比乙多 B. 甲消耗电能比乙慢
C. 电流通过甲做的功一定比乙的多 D. 电流通过甲做功一定比乙的快
3.小灯泡和定值电阻接在如图甲所示的电路中,它们的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线表示定值电阻的关系图像
B. 当电源电压为时,电流表示数为
C. 当电源电压为时,小灯泡的实际功率为
D. 如将和串接在的电源两端,电路总功率为
4.一款消防应急照明灯的铭牌如图所示。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯内电路接通,两个灯泡正常发光。请根据铭牌上的情况进行分析,以下说法正确的是( )
A. 给应急灯电池充电的过程是将化学能转化为电能
B. 应急灯电池充满后,储存的电能是
C. 应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光小时
D. 应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是
5.小雪同学在调查常见家用电器的铭牌时,发现不同用电器的功率一般是不同的。电水壶标有“”字样,一只灯标有“”字样。下列说法中正确的是( )
A. 电水壶消耗的电能一定是
B. 这只灯正常工作时,其额定功率是
C. 把电水壶接到电压下工作,其实际功率一定是
D. 电水壶和灯都正常工作时,电流通过电水壶做功更慢
6.如图是一种湿度测试仪的电路,为定值电阻,为湿敏元件阻值随湿度增大而减小,电路图符号。电源两端的电压保持不变,闭合开关,当环境湿度增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数增大 B. 电流表与电流表的示数之差不变
C. 电压表与电流表的示数之比不变 D. 电路的总功率变小
7.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在图象中,然后连接这些点得到如图乙所示的图象,则由图可知( )
A. 定值电阻的阻值为
B. 当电压表示数为时,电路中消耗的总功率为
C. 若将均匀拉长两倍以后,再重新进行实验,则描出的图线应在图象中的区
D. 当滑片向左移时,电路总功率变小
8.如图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而成,为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,为定值电阻。下列说法正确的是( )
A. 被测者体温越高,电路中的电流越小
B. 被测者体温越高,定值电阻两端电压越大
C. 被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大
D. 将换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
9.如图中的甲、乙分别是某家庭月初和月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A. 电能表是测电功率的仪表
B. 该家庭在这段时间内总共用电
C. 该电能表转盘每转过转,电路消耗电能
D. 该电能表允许接入的最大功率为
10.如图所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,为电阻箱。闭合开关,电路中电流为,消耗的电功率为,两端的电压为,当改变电阻箱接入电路的电阻时,下列描述物理量之间的关系的图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
11.把阻值为的定值电阻和标有“”的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“”和“”。在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电路中的最大电流为
B. 定值电阻的实际功率的最大值为
C. 电路的总功率的最大值为
D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
12.甲、乙两灯的额定电压均为,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。当把甲、乙两灯并联在的电源上时,则干路中的电流为 当把甲、乙两灯串联接在的电源上时,电路消耗的总功率是 。
13.如图所示,电源电压保持不变,灯泡标有“,”,灯泡标有“,”,闭合开关后发现其中一只灯泡恰好能正常发光,另一只灯泡发光较暗未达到其额定电功率。则在这种状态下通电,灯泡和消耗的总电能为______。不考虑灯丝电阻受温度的影响
14.小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为,电阻丝,,、是两个触点.闭合开关,当开关接通触点________时,“电饭锅”的功率更大.将接入电路工作产生的热量是________.
15.如图是小明家电能表的表盘,其读数是______。小明将家中其他用电器关闭,只让干衣机单独工作,观察到内电能表指示灯闪烁了次,干衣机的实际功率是______,小明家允许接入的用电器最大总功率为______。
16.小敏设计的电子温度计原理图如图甲所示。,为热敏电阻,其阻值随温度变化的规律如图乙。当环境温度是时,电流表示数为,则电源电压为 ;电流表量程为,该温度计能测量的最高温度是 ,此时消耗的电功率是 。
17.如图甲为一款养生壶,它有加热和保温两个挡位,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为,、均是发热电阻,其中,。养生壶正常工作时,开关置于“”时为______挡位,当养生壶处于加热挡位正常工作产生的热量为______。
三、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
18.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
实验中通过观察液柱高度的变化来反映电阻产生______的多少,这种实验方法我们称为______法。
如图甲所示,连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面。表明在电流和______相同的情况下,______越大,产生的热量越多。
图中形管______选填”是“或“不是”连通器,乙图中与并联,目的是使通过与的______不同。
本实验的整体设计思路用到了很常见的______法。实验表明电流通过导体产生的热量与______成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
19.在“伏安法”测量小灯泡额定功率的实验中,电源电压为,小灯泡额定电流为,如图甲是连接的实物电路。
如图甲所示,小丽仔细检查后,发现电路连接有错误,请你在图中错误的线上画“”,并连上一条正确的导线;
纠正错误后,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电压表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为________;
同桌小玮也利用图中器材测量小灯泡的电功率,在他重新连接好电路后,移动滑片时发现:当电压表示数变大时,小灯泡却变暗了。你认为产生这一现象的原因可能是小玮在连接电路时________________________________________;
考虑到电表本身的电阻对实验的影响,若用该装置测量小灯泡灯丝的电阻值,测量结果将________选填“大于”“等于”或“小于”其真实值。
20.济南某中学实验小组在实验时,不慎将灯泡的玻璃外壳碰碎,他们惊奇地发现几乎不发光,与其串联的灯泡不仅没有熄灭,反而更亮,开关断开后的电路如图甲所示,和都标有“”字样。针对上述现象,探究下列问题:玻璃破碎后,的灯丝电阻发生了什么变化?玻璃外壳究竟起什么作用?
玻璃外壳破碎前的电压和电流分别为和;玻璃外壳破碎后,两端的电压变为,通过的电流如图乙所示,则电源为______。初步分析可知;玻璃破碎后,的电阻______选填“变大”或“变小”;
为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻的变化特点,对、的电流和电压进行测量,实验数据记录如表,分析发现,的电阻______选填“大于”或“小于”玻璃外光破碎后的电阻:
灯泡
实验次序
、
电流
电压
电压
实验中,对着吹气,发现两端电压突然变小、电流突然变大,说明吹气加快灯量表面空气流速,加快散热速度,从而使灯丝电阻变小,由此推断,灯丝的电阻大小与______有关;
细心的同学在实验过程中发现,灯丝呈螺旋状。通过查找资料,他们得知。螺旋状的灯丝结构可以将灯泡内部的热量更均匀地分布,减少热量向外的散失,从而提高灯泡的发光效率。
21.某物理小组的同学为“探究电流与电压的关系”,准备了以下器材:节新干电池、电流表电压表、滑动变阻器;、开关、导线若干:
按图甲所示连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端:闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,则故障原因可能是滑动变阻器 选填“断路”或“短路”;
实验次教
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压
电流
排除故障后闭合开关。改变滑片位置,小明记录实验数据如上表所示,第三次实验的电流如图乙所示,示数为 A.根据表中数据可得出结论 ;同组小华发现有一组数据无法由当前的电路测量得出,这组数据是第 次的实验数据;
小明还想探究“电流与电阻的关系”,于是他又找来了一个电阻箱的整数;
在完成表格第二次探究后,仅将电阻箱的阻值更换成原电阻的两倍,闭合开关后,电压表示数为,接下来小明将电阻箱电阻换成进行实验,发现无论怎样移动滑片都无法使电压表示数为,则小明应更换一个不高于 的电源电压:
为了保证结论的普遍性,要进行多次实验,若以的电阻开始实验,每次调整的电阻值为整数值,利用原有的实验器材控制电阻两端电压为,最多可以做 次实验。
四、计算题:本大题共3小题,共24分。
22.如图,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示。已知水的初始温度为,在额定电压下加热,温控开关自动断开,指示灯熄灭,请根据信息完成下列问题:
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
计算加热电阻的阻值。
计算水吸收的热量。
计算加热电阻消耗的电能和加热效率。指示灯消耗的电能不计
23.如图甲所示的空气炸锅,它主要由电动机带动的电风扇和电加热丝组成,工作时电加热丝将空气加热,利用高温空气来代替食用油,通过高功率的风扇,使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流,通过热流使食物迅速变熟,“无油烹饪,更加健康”。这个空气炸锅有两个加热挡,图乙是它的电路图,技术参数如表所示。
额定电压
风扇电动机功率
加热功率
低温挡
高温挡
该空气炸锅低温挡正常工作时,求电路中的总电流;
某次使用过程小明关掉家中其他用电器,让空气炸锅高温挡正常工作分钟,求该工作过程如图丙所示的电能表表盘转过的圈数;
该空气炸锅高温挡正常工作,将薯条从加热到,若不计热量损失,求需要加热的时间;结果保留整数,不考虑薯条质量的变化,
按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。从用电安全角度考虑,试说明空气炸锅电源线都很短的原因。
24.如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压保持不变,已知电动机线圈电阻为,开关闭合后,电动机匀速提升重物的重力为,此时,电流表读数为,电压表读数为,不计任何摩擦,求:
分钟内电动机消耗的电能;
分钟内电动机产生的热量;
重物上升的速度。
五、综合题:本大题共1小题,共10分。
25.冬季来临,小双为了让经常加班的妈妈回家后吃上香喷喷、热腾腾的汤菜,常用如图甲所示的电汤锅来煲汤。通过查阅相关资料,小双画出了电汤锅的简化电路图图乙,其中发热电阻丝的阻值均为,额定电压为。通过旋钮开关,可实现保温、慢炖、快炖三种挡位切换。
当电汤锅处于保温挡位时,电汤锅总电阻最______。
小双对电汤锅的以下认识,你认为不合理的是______。
A.电汤锅的发热电阻有可能是用半导体材料制作而成
B.为防止触电事故,在清洗汤锅底前应该拔出插头
C.水不宜加满汤锅,因汤沸腾溢出后可能会造成短路
D.电汤锅工作时,它主要利用了电流的热效应来工作
小双通过观察发现,用电高峰时用电汤锅来煲汤所需时间比平常要长一些,她认为有可能是因为实际电压小于额定电压,于是进行了如下探究:在傍晚用电高峰时,关闭家里其他用电器,只让汤锅以快炖挡工作,她发现在内电能表的转盘转了圈,电能表的铭牌如图丙所示,则她家用电高峰时家庭电路的实际电压为______。
在以上探究的基础上,小双结合自己所学物理知识,她认为利用可以调节电压的学生电源或可以改变阻值的加热电阻丝对原电路进行微调,就能让汤锅在用电高峰时,仍然能在不同状态下正常工作。以下是她的一些初步设想,你认为合理且可行的是______。
A.保温时,由可知:利用学生电源将家庭电路电压提高,实现提高实际电功率
B.慢炖时,由可知:可以将电阻丝与串联增大总电阻,实现提高实际电功率
C.快炖时,由可知:可以将电阻丝与并联减小总电阻,实现提高实际电功率
答案和解析
1.【答案】
【解析】分析:灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,据此比较两灯泡的实际功率;
两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据比较两灯泡两端的电压关系。
解:因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,闭合开关后,发现甲灯发光,乙灯几乎不发光。经检查,电路连接正确,两只灯泡都完好无损,
则甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,即乙灯的实际功率太小,故A不正确,B正确;
因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡的电流相等,故C不正确,
由,可知,甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压,故D不正确。
故选:。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
2.【答案】
【解析】、若两热水壶正常工作,不知道两只电热水壶的工作时间,所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少,故AC错误;
、电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率为,乙的额定功率为,正常工作时,实际功率等于额定功率,所以甲的功率大于乙的功率,说明正常工作时,甲消耗电能比乙快,甲做功比乙快,故B错误,D正确。
故选:。
3.【答案】
【解析】解:、定值电阻的关系图象是一条直线,故A错误;
、由图甲可知小灯泡和定值电阻并联在电压为的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为,
由图象可知对应的电流:,,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:;
小灯泡的实际功率:,故B、C错误;
D、如果把小灯泡和定值电阻串联在电源上,由乙图可知当通过电路的电流为时,灯泡两端的电压为,电阻两端的电压为,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电路总电压,恰好等于电源电压,即把小灯泡和定值电阻串联在电源上,电路中的电流等于,所以电路消耗的总功率是:,D正确。
故选:。
根据定值电阻的阻值与其两端的电压、通过的电流无关或得出结论;
由图甲可知灯泡与定值电阻并联,根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,根据并联电路的电压特点得出干路电流;
根据串联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压,根据计算灯泡的电功率和电路的总功率。
本题考查了并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象得出有用的信息。
4.【答案】
【解析】A.在给应急灯电池充电时,是将电能转化为化学能储存起来,故A错误;
B.应急灯电池充满后,储存的电能为
故B错误;
C.应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光的时间为
故C错误;
D.根据铭牌数据可知,灯泡正常工作时的电流为
故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】【分析】电水壶标有“”字样,是指电水壶的额定功率,即电水壶正常工作时的电功率,说明电流通过电水壶做功;
一只灯标有“”字样,是指该灯的额定功率为;
电水壶的电阻不变时,实际电压为时,由可知实际功率将变为额定功率的;
电水壶和灯都正常工作时,实际功率等于各自的额定功率,电功率是指电流做功快慢的物理量,电功率大表示电流做功快。
【解答】解:、电水壶的额定功率为,电水壶正常工作时的电功率为,说明电流通过电水壶做功,故A错;
B、灯上标有“”字样,说明该灯的额定功率为,故B正确;
C、把电水壶接到电压下工作,电水壶正常工作。实际功率是;当实际电压为时,电水壶的电阻不变时,由可知实际功率将变为额定功率的,变为,故C错;
D、电水壶和灯都正常工作时,电水壶的实际功率为,灯的实际功率为,电水壶的实际功率大于灯的实际功率,电流通过电水壶做功比通过灯做功快,故D错。
故选:。
【点评】本题考查了学生对用电器额定功率的理解,要明确电功率是反映电流做功快慢的物理量。
6.【答案】
【解析】由电路图知道,定值电阻与湿敏电阻并联,电流表测湿敏电阻的电流,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压;
A.因为电源电压不变,所以电压表示数的不变,故A错误;
B.电流表与电流表的示数之差等于通过定值电阻的电流,由于并联电路各个支路互不影响,所以当环境湿度增大时,通过的电流不变,所以电流表与电流表的示数之差不变,故B正确;
C.电压表与电流表的示数之比等于湿敏电阻的阻值;由题意知湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小,所以当环境湿度增大时湿敏电阻的阻值变小,所以电压表与电流表的示数之比变小,故C错误;
D.由于湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小可知当环境湿度增大时湿敏电阻的阻值减小,电路中总电阻变小,由 知道,电路中的总电流变大,由知道,电路的总功率变大,故D错误。
故选:。
7.【答案】
【解析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图甲可知,当定值电阻两端的电压时,电路中的电流,由可得,定值电阻的阻值,故A错误;
B.由图甲可知,当电压表示数为时,电路中的电流,因电源的电压大于,所以电路中消耗的总功率,故B错误;
C.若将均匀拉长两倍以后,其横截面积变为原来的,软性材质的电阻变为,通过电阻的电流不变时,此时电压表的示数变为原来的倍,则描出的图线应在图象中的区,故C正确;
D.当滑片向左移时,接入电路中电阻变小,电路的总电阻变小,由可知,电路总功率变大,故D错误。
故选:。
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据图乙读出一组定值电阻两端的电压和对应的电流值,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
根据图乙读出电压表示数为时电路中的电流,根据电源的电压大于结合求出电路消耗的电功率与的电功率关系;
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度不变时,横截面积越小、长度越长,导体的电阻越小,据此得出将均匀拉长两倍以后的电阻,根据欧姆定律得出通过电阻的电流不变时其两端的电压变化,然后得出描出的图线应在图象中的区域;
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据判断电路总功率的变化。
本题考查了欧姆定律、电功率公式和影响电阻大小因素的综合应用,从图象中获取有用的信息是关键。
8.【答案】
【解析】解:
已知显示仪由电压表改装而成,根据电路图可知,与串联,显示仪电压表测两端的电压;
、因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,被测者体温越高,的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大;根据可知,定值电阻两端电压越大,故A错误,B正确;
C、与之相反,被测者体温越低,则电路中的电流越小,由可知,整个电路消耗的功率也越小,故C错误;
D、温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,将更换为阻值更大的电阻,由串联电路的分压特点可知,两端分得的电压变大,即显示仪示数会变大,故D错误。
故选:。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是分析被测者体温变化时热敏电阻的阻值变化,难度不大。
9.【答案】
【解析】解:、电能表是测量电功的仪器,故A错误;
B、电能表的最后一位数是小数,单位是;由甲、乙可知月初和月初电能表的示数为、,这段时间内消耗的电能为:,故B错误;
C、表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转动,电能表的转盘转时,电路消耗的电能:,故C正确;
D、“ ”中,是指电能表的工作电压,是指电能表平时工作允许通过的最大电流,允许接入该电能表的用电器的最大功率:,故D错误。
故选:。
电能表是测量消耗电能电功的仪表;
电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,单位是;家庭月初和月初电能表的示数之差;
表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转动,据此求电能表的转盘转时,电路消耗的电能;
“ ”中,是指电能表的工作电压,是指电能表的标定电流,是指电能表平时工作允许通过的最大电流,利用求允许接入该电能表的用电器的最大功率。
本题考查了电能表的作用、电能表的读数、消耗电能和电功率的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
10.【答案】
【解析】根据各物理量的关系式判断出两个量的关系,据此分析出图象。
A、消耗的电功率为,可知电功率与通过定值电阻的电流的平方成正比,故A错误;
B、两端的电压为,则电压与电流的关系为,电源电压一定,电阻一定,电压与电流的关系为一次函数关系,故B正确;
C、两端的电压为,则电压与电阻的关系为,故不是正比例函数关系,故C错误;
D、电流与电阻箱电阻的关系为,则电流与电阻箱电阻不是一次函数关系,故D错误。
故选:。
本题考查了学生对图象的分析,有一定的难度。
11.【答案】
【解析】【分析】
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流;
当电路中的电流最大时,根据求出定值电阻的实际功率最大值;
当电路中的电流最大时,利用求出电路的最大总功率;
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,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的最小阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的得出电路中的最大电流是关键。
【解答】
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当电压表的示数时,电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为,变阻器允许通过的最大电流为,所以,电路中的最大电流为,故A错误;
B.当电路中的电流最大时,定值电阻的实际功率最大,则,故B正确;
C.当电路中的电流最大时,电路的总功率最大,则,故C错误;
D.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,此时电路的总电阻,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路的最小阻值,故D错误。
故选:。
12.【答案】
【解析】解:
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,当把甲、乙两灯并联在的电源上时,它们两端的电压均为,
由图像可知,通过两灯的电流分别为、,
因电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路中的电流;
当把甲、乙两灯串联接在的电源上时,
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,
所以,由图像可知,当电路中的电流,两灯泡两端的电压、时符合,
则电路消耗的总功率。
故答案为:;。
当把甲、乙两灯并联在的电源上时,它们两端的电压均为,根据图像读出通过两灯的电流,根据并联电路的电流特点求出干路中的电流;
当把甲、乙两灯串联接在的电源上时,通过它们的电流相等,且总电压等于两灯电压之和,根据图像读出符合要求的电流和电压,利用求出电路消耗的总功率。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用,从图像中得出符合要求的电流和电压是关键。
13.【答案】
【解析】解:由和可得:
灯泡的电阻,额定电流;
灯泡的电阻,额定电流;
可见,灯泡正常发光,所以串联电路中的电流为,
则电源电压为:;
由可得:此状态下通电内两灯泡消耗的总电能:
。
故答案为:。
根据灯泡的额定功率和额定电压确定各自的电阻和额定电流,依据题意可知,额定电流小的灯泡恰好正常发光,再由欧姆定律确定电源电压,由计算消耗的总电能。
本题考查电功率的计算公式及其应用、电能的计算,掌握欧姆定律的表达式、电功率的计算公式和电能的计算公式是解答本题的关键。
14.【答案】
【解析】解:根据图示可知,闭合开关,当开关接通触点时,电阻丝接入电路中;闭合开关,当开关接通触点时,电阻丝接入电路中,电源电压不变,电阻丝、,根据可知,当开关接通触点时,即接入电路中时,“电饭锅”的功率更大;
将接入电路工作产生的热量是:。
故答案为:;。
根据分析电路的工作方式;根据求出热量的大小。
本题考查了电路工作状态的判定、焦耳定律及其公式的应用,难度不大。
15.【答案】
【解析】解:
电能表表盘上的最后一位是小数位,单位为,则图中电能表的读数为;
由电能表参数“”可知,电路中用电器每消耗电能,电能表指示灯闪烁次,则指示灯闪烁次时,干衣机消耗的电能:
,
,
干衣机的实际功率:
;
小明家允许接入用电器的最大总功率:
。
故答案为:;;。
电能表读数时注意:表盘上的最后一位是小数位,单位为;
由电能表参数“”可知,电路中用电器每消耗电能,电能表指示灯闪烁次,据此可求指示灯闪烁次时,干衣机消耗的电能,再利用求干衣机的实际功率;
由电能表表盘可知电能表的工作电压和平时工作时允许通过的最大电流,利用求小明家允许接入用电器的最大总功率。
本题考查了使用电能表时消耗电能、电功率的计算,正确理解电能表各参数的含义是关键。
16.【答案】
【解析】【知识点】电功率及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算
【详解】由乙图可知,当环境温度是时的电阻为,由甲图知热敏电阻和电阻串联,电流表测量电路中的电流,由串联电路电阻的规律知,电路的总电阻为
电流表示数为,则电源电压为
由乙图知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,根据欧姆定律
知,电阻越小,电流表量程为,此时电路的总电阻最小为
则热敏电阻的最小电阻为
由乙图知,此时的温度为。
此时热敏电阻的功率为
17.【答案】保温
【解析】解:由图乙可知,当开关接时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中在总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,养生壶处于保温挡;
当开关接时,只有工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于加热挡;
由可知,当养生壶处于加热挡位正常工作产生的热量:。
故答案为:保温;。
由图乙可知,当开关接时,只有工作,当开关接时,、串联,根据串联电路的电阻特点和可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接;根据求出当养生壶处于加热挡位正常工作产生的热量。
本题考查串联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
18.【答案】热量 转换 通电时间 电阻 不是 电流 控制变量 电流的平方
【解析】解:实验中通过观察液柱高度的变化来反映电阻产生热量的多少,这种实验方法我们称为转换法。
如图甲所示,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,根据转换法,欧姆电阻丝产生的热量多,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
图中形管一端封闭,不是连通器,乙图中与并联,根据串联电路和并联电路电流的规律,目的是使通过与的电流不同。
本实验的整体设计思路用到了很常见的控制变量法。实验表明电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
故答案为:热量;转换;
通电时间;电阻;
不是;电流;
控制变量;电流的平方。
电流通过导体产生热量的多少不易直接观察,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,气体膨胀程度越大,故可通过形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少,采用了转换法;
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联、并联电路电流的规律分析;
上端开口,下部相互连通的容器叫连通器;根据串联、并联电路电流的规律分析;
根据分析;电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”,考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的内容。
19.【答案】;把电压表并联在滑动变阻器两端了;小于。
【解析】解:错误之处在于电压表串联在了电路中,灯泡与滑动变阻器和电流表并联了。正确的连接方法是:电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡和滑动变阻器串联。改正后的电路图如下:
由图乙可知,电压表量程为∽,分度值为,示数为,小灯泡额定电流为,
则小灯泡的额定功率。
正常情况下,电压表示数变大时,小灯泡两端电压增大,小灯泡应变亮。而现在电压表示数变大时,小灯泡却变暗了,说明电压表测的不是小灯泡两端电压,而是滑动变阻器两端电压。所以产生这一现象的原因可能是小玮在连接电路时把电压表并联在滑动变阻器两端了。
因为电压表测量的是小灯泡两端的电压,电流表测量的是通过小灯泡和电压表的总电流,即电流测量值比通过小灯泡的实际电流偏大。根据,测量准确,测量偏大,所以测量的电阻值将小于其真实值。
故答案为:;;把电压表并联在滑动变阻器两端了;小于。
20.【答案】 变小 大于 温度
【解析】解:玻璃外壳破碎前,灯丝的电阻为:,
由图乙可知,电流表所选的量程为,分度值为,示数为,
玻璃外壳破碎后,两端的电压变为,通过的电流为,玻璃外壳破碎后,灯丝的电阻为:
,比较可知:玻璃破碎后,电阻变小;
为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点,对、的电流和电压进行测量,分析实验数据记录发现,的电阻大于玻璃外壳破碎后的电阻,因为在相同的电流下,灯泡两端的电压始终高于灯泡两端的电压。
对着吹气,发现两端电压突然变小、电流突然变大,说明吹气加快灯丝表面空气流速,加快其散热速度,从而使灯丝电阻变小,由此推断,灯丝的电阻大小与温度有关,温度越低,电阻越小。
故答案为:;变小;大于;温度。
电流表读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值;根据欧姆定律比较玻璃破碎前后的电阻值;
根据欧姆定律进行分析比较;
灯泡的灯丝电阻与温度有关。
本题主要考查电流表的读数、串联电路的电流规律的应用及欧姆定律的应用,解答本题的关键知道灯丝的电阻与温度的关系。
21.【答案】最左
断路
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
一
【解析】【详解】闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端;闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,则故障原因可能是滑动变阻器断路。
由乙图可知,电流表的量程为,分度值为,示数为。
由表格数据可知,电压与电流的比值不变,故可得结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,定值电阻两端的电压最大,即
大由表格数据可知,实验中选用定值电阻为。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,定值电阻两端的电压最小,因串联电路中各处的电流相等,所以,由 可得,定值电阻两端的最小电压
实验时定值电阻两端的最小电压为,所以第一次实验数据无法由当前的电路测量得出。
第二次实验中,定值电阻两端的电压为,电流为,定值电阻的阻值为。则滑动变阻器接入电路的电阻
所更换的电阻阻值
则更换电阻后的电流
此时定值电阻与滑动变阻器阻值相同,由串联分压原理可知,电压表示数为电源电压的一半,即
由串联电路的特点可知,当定值电阻为且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得
所以电源电压最大值
因此可以更换一个电压不高于的电源。
当定值电阻两端的电压控制为时,滑动变阻器两端的电压
滑滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的二倍,因滑动变阻器的最大阻值为,则定值电阻最大能取;因电流表的量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为,则电路中的最大电流为,电路中的最小电阻值
则定值电阻选取的最小值
解得定,则定值电阻的阻值变化范围为,又因每次调整的电阻值为整数值,且每次只能改变,所以最多可以做次实验。
绝缘体
【详解】光纤中作为传输媒介的材料是玻璃,玻璃属于绝缘体。
由表格数据知阻力与速度的关系为:,当飞机以最大速度巡航时,飞机的动力
发动机的输出功率
根据推重比为知,
得该飞机最大起飞重力为
由图丁可知,压敏电阻的阻值随高度的降低而减小,若将它串联在图丙电路中的位置,当高度降低时,压敏电阻阻值减小,通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,当高度降低到某一数值时,电磁铁把衔铁被吸下,动触点接触,压敏电阻和电磁铁被短路,电路电流增大,警示灯会变亮,同时电磁铁由于没有电流通过,磁性迅速变弱,衔铁在弹簧弹力的作用下弹起,动触点分离,警示灯中电流变小,警示灯回到原来的亮度,然后由于电磁铁通电后磁性增强,重新把衔铁吸下,警示灯重新变亮,周而复始,从而实现指示灯闪烁的作用;如果把压敏电阻接在位置,无论衔铁是否被吸下,通过警示灯的电流不变,灯的亮度不变,故压敏电阻要接在位置;
离地面时,压敏电阻的阻值,电路电流;电源电压恒定
离地面时,压敏电阻的阻值,电路电流;电源电压恒定
联立得:电源电压
当高度降到,指示灯开始闪烁,警示灯在闪烁的过程中较亮时压敏电阻和电磁铁被短路,电路仅警示灯接入电路,电路电流
警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率
22.【答案】解:加热电阻的阻值:;
热水袋中的水的质量,温度从升高到,此过程中水吸收的热量:;
加热电阻消耗的电能:,
加热效率:。
答:加热电阻的阻值为;
水吸收的热量为;
加热电阻消耗电能;加热效率为。
【解析】由表格可知电阻的的加热功率,根据计算加热电阻的阻值;
根据吸热公式计算水吸收的热量;
根据电功公式计算加热电阻消耗的电能,根据效率公式计算加热效率。
本题考查电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的灵活运用,综合性强。
23.【答案】】解:根据表格数据可知,空气炸锅低温挡工作时的加热功率,电动机的功率,
则此时电路中的总功率:,
由可知,空气炸锅低温挡正常工作时,电路中的总电流:;
由表格数据可知,空气炸锅高温挡的加热功率,
则高温挡工作时电路中的总功率:,
由可知,让空气炸锅高温挡正常工作分钟,电路消耗的电能:,
表示电路中用电器每消耗电能,电能表的转盘转过圈,
则电路消耗的电能,电能表表盘转过的圈数:圈;
薯条吸收的热量:,
不计热量损失,空气炸锅消耗的电能,
由可知,加热需要的时间:;
在电压一定情况下,由可知,用电器功率越大,线路中的电流就越大,根据导体电阻的影响因素可知,导线越长,导线的电阻就越大,由焦耳定律可知,在电流较大的情况下,电阻越大,在相同时间内线路中产生的热量就越多,存在安全隐患,所以按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。
答:该空气炸锅低温挡正常工作时,电路中的总电流为;
该工作过程如图丙所示的电能表表盘转过圈;
需要加热的时间为;
在电压一定情况下,由可知,用电器功率越大,线路中的电流就越大,根据导体电阻的影响因素可知,导线越长,导线的电阻就越大,由焦耳定律可知,在电流较大的情况下,电阻越大,在相同时间内线路中产生的热量就越多,存在安全隐患,所以按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。
【解析】根据表格数据可知空气炸锅低温挡工作时的加热功率和电动机的功率,据此求出电路中的总功率,根据求出该空气炸锅低温挡正常工作时,电路中的总电流;
由表格数据可知空气炸锅的高温挡功率,据此求出高温挡工作时电路中的总功率,根据求出电路消耗的电能;表示电路中用电器每消耗电能,电能表的转盘转过圈,据此求出让空气炸锅高温挡正常工作分钟,电能表的转盘转过的圈数;
根据求出薯条吸收的热量,不计热量损失,空气炸锅消耗的电能等于薯条吸收的热量,根据求出加热需要的时间;
根据导体电阻的影响因素和焦耳定律分析解答。
本题考查了对电能表参数的理解、串并联电路的特点、电功率和热量公式的灵活运用,属于电热综合题,有一定的难度。
24.【答案】解:分钟内电动机消耗的电能:;
分钟内电动机产生的热量:;
,,
答:分钟内电动机消耗的电能是;
分钟内电动机产生的热量是;
重物上升的速度是。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
25.【答案】大
【解析】解:由题意可知,通过旋钮开关,可实现保温、慢炖、快炖三种挡位切换,保温功率最小,电源电压不变,由可得,当电汤锅处于保温挡位时,电汤锅总电阻最大;
、由焦耳定律可知,电汤锅的发热电阻应有具有一定电阻的材料制成,故A不合理;
B、根据安全用电原则不接触低压带电体,所以合理;
C、生活用水是导体,若水加满汤锅,汤沸腾溢出后可能会造成短路,故C合理;
D、电汤锅工作时,要产生热量,它主要利用了电流的热效应来工作,故D合理;
故选A;
由图乙可知,当开关在、位置时,发热电阻与串联;
当开关在、位置时,电路为直接接在电源上的简单电路;
当开关在、位置时,发热电阻与并联;
由可得,汤锅以快炖挡工作,当开关在、位置时,发热电阻与并联,电路的总电阻:;
由丙图可知,电电能表参数:,
则电能表转盘转数:,所电汤锅消耗的电能:,
电汤锅工作时间:,
由可得,实际电压:;
、学生电源不能提高家庭电路电源电压,故A错误;
B、电源电压不变,电阻串联,总电阻增大,电路中的电流变小,根据可知,电路中的总功率变小,故B错误;
C、汤锅以快炖挡工作,当开关在、位置时,发热电阻与并联,将电阻丝与并联,能减小总电阻,由知可实现提高实际电功率,故C正确;
故选C。
故答案为:大;;;。
保温功率最小,电源电压不变,由可得,当电汤锅处于保温挡位时,电汤锅总电阻的大小;
由焦耳定律可知,电汤锅的发热电阻应有具有一定电阻的材料制成;根据安全用电原则不接触低压带电体;生活用水是导体;电汤锅工作时,要产生热量,据此作答;
由图乙可知,当开关在、位置时,发热电阻与串联;当开关在、位置时,电路为直接接在电源上的简单电路;当开关在、位置时,发热电阻与并联;由可得快炖挡位,开关的状态,计算电汤锅的电阻;根据电能表参数和已知条件,由计算电能,由计算实际电压;
学生电源不能提高家庭电路电源电压;电源电压不变,电阻串联,总电阻增大,电路中的电路变小;电阻并联,总电阻变小,可实现提高实际电功率。
本题考查电能和电功率的相关知识,分清开关旋钮位置电路的连接情况是关键。
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