专题突破训练:电功率、安全用电综合专题(二) 2025年中考物理一轮复习
2025-03-30
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内容正文:
2025年人教版九年级物理专题突破训练:电功率、安全用电综合专题(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共8小题,共16分。
1.历史上最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是( )
A. 安培 B. 伏特 C. 奥斯特 D. 焦耳
2.下列关于家庭电路和安全用电常识的说法,错误的是( )
A. 开关应该接在火线与灯泡之间
B. 若空气开关“跳闸”,一定是使用了大功率用电器
C. 使用试电笔判断火线、零线时,手要按住笔尾金属体
D. 使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
3.夜里,小明家的三盏电灯均正常发光,突然三盏电灯全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔检查插座的两孔,氖管均发光。发生这一现象的原因可能是( )
A. 插座处发生短路了 B. 某个电灯的灯丝烧断了
C. 进户线的火线断了 D. 进户线的零线断了
4.同一用电器分别单独与下列不同规格的电能表连接,用电器正常工作时,电能表表盘转得最快的是( )
A. B. C. D.
5.下列数据中,最接近实际情况的是( )
A. 普通家用照明灯的工作电流约为 B. 电饭锅加热档的功率约为
C. 家用电风扇的额定功率约为 D. 一节新干电池的电压约为
6.家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,家庭电路漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中有一特殊装置在图中虚线框内,未画出检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用。漏电保护器中还有实验电路,由一只开关与电阻组成,闭合开关就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝、串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,、两形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过、的电流分别为、,则( )
A. ,管中的液面较高
B. ,管中的液面较低
C. ,管中的液面较高
D. ,管中的液面较低
8.如图所示,电源电压保持不变,为滑动变阻器,、为定值电阻。闭合开关,将滑片由端向端滑动一段距离后,电压表、示数变化的大小分别为、,电流表示数变化的大小为那么,下列判断正确的是( )
A. 大于
B. 与之比再跟与之比的差值等于
C. 和消耗的电功率的和变化了
D. 电压表示数变大、电压表示数变大,电流表示数变大
二、多选题:本大题共4小题,共12分。
9.如图是正常家庭电路的一部分。下列说法不正确的是( )
A. 导线与大地之间的电压为
B. 试电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
C. 电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D. 断开开关后,站在地上的人接触点或点一定不会触电
10.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为,闭合开关后,当滑片从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为 B. 小灯泡的额定功率为
C. 小灯泡的最小功率为 D. 滑动变阻器的最大阻值为
11.下列说法不正确的是( )
A. 电灯的控制开关可以安装在零线上
B. 使用试电笔时手指千万不能碰到笔尾金属体
C. 家庭电路中电流过大的原因一定是发生了短路
D. 小丽晚上想用台灯照明看书,她把“”台灯的插头插入插座后,当闭合开关时,室内所有电灯立即全部熄灭,原因可能是台灯的灯座内短路
12.小灯泡和分别标有“”、“”,将和分别按如图甲、乙所示的方式与同一电源连接,闭合开关后,和都能发光,假设灯丝电阻不变,下列说法正确的是( )
A. 甲图中通过的电流小于通过的电流
B. 乙图中比更亮些
C. 乙图中、两端的实际电压不相等
D. 甲、乙两图中的实际功率都小于的实际功率
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
13.小明将电水壶插头连接在如图的三孔插座上,电水壶正常工作,同时电水壶金属外壳与______相连,此时将台灯连接在图中两孔插座上,闭合开关后灯不亮,原因是______,之后,小明成功地排除了故障。
14.一只灯泡标有“、”字样,它正常工作时电流是______,若把它与另一只“、”的灯泡串联在电路中,为了让两只灯泡都能长时间发光,则所能加的最大电压是______。
15.家庭电路触电事故有单线触电和双线触电两种,都是人体直接或间接跟______选填“火线”或“零线”接触造成的.对人体的安全电压是______
16.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合、,若正常发光,说明______;只闭合、,若发出暗红色的光发光不正常,说明______。选填“正常”、“短路”或“断路”。
17.小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。则本月消耗的电能为______度,若每度电的价格是元,则小明家本月应交电费______元。
18.如图所示,甲图是小明家卧室的一个插座,他用试电笔测试插座的孔,氖管发光,则孔接的是______线;乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的______选填“”或“”插脚接火线.
四、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
19.小华做“测量小灯泡的功率”的实验,并探究小灯泡亮度与功率的关系,电源电压为,保持不变,小灯泡额定电压为,滑动变阻器标有“”字样。
图甲所示是小华正准备接入最后一根导线图中虚线所示时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处:______。
下表是记录与处理实验数据的表格部分,表中和处内容是______和______。
小灯泡的规格
电压表的示数
电流表的示数
实验中测出在时的功率后,要测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向______移动:当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______。
小明认为中表格内数据不是真实的。你______同意不同意小明的观点,写出你判的依据。答:______。
20.用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,相同烧瓶内装满了煤油。
烧瓶中装入的煤油是______选填“导体”或“绝缘体”。
请根据实物电路,在虚线框图内画出对应的电路图。
为达到实验目的,选用的两电阻丝与的阻值应______,通过的电流______通过的电流。
通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明______。
小红用如图示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度与电流的关系图象,根据焦耳定律可知,图中能正确反映关系的是______。
【拓展】用可以算电流通过任何用电器产生的热量,能用计算电流通过任何用电器产生的热量吗?请用实例说明原因______
五、计算题:本大题共1小题,共8分。
21.节能是这个时代的主旋律。小明要测量一盏节能灯的额定功率,小明利用如图所示的照明电路,将标有“”的白炽灯和标有“”的节能灯正确接入电路中,当开关、都闭合时,两盏灯都正常发光,且在内,标有电能表转了转。
求:节能灯的额定功率是多少?正常发光时的电阻是多少?
当开关、都断开时,小明将如图所示电路插入照明电路的插座内。超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它的电阻随电流变化关系如图所示,为用电器。为使用电器短路后电路仍能保持稳定状态,超导电阻应满足什么条件?
在满足条件时,有人把超导限流器称为“不断电保险丝”,请你说明理由。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、安培建立了安培定则,用于判断通电螺线管的磁极,故A不符合题意;
B、伏特在年发明伏特电堆,发明了电池,故B不符合题意;
C、奥斯特发现了电流的磁效应,故C不符合题意;
D、在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系,即发现了焦耳定律,故D符合题意.
故选D.
结合各物理学家的主要贡献分析答题.
平时多了解物理学史,了解科学家的贡献,有利于解此类题.
2.【答案】
【解析】解:
A、开关接在零线和灯泡之间,断开开关时,灯泡还和火线相连,接触灯泡,容易发生触电事故,故A正确;
B、家庭电路中空气开关跳闸,可能是用电器的总功率过大,也可能是电路中发生了短路,故B错误;
C、使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线,故C正确;
D、三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D正确。
故选:。
家庭电路中开关控制用电器时,开关要接在电灯泡和火线之间,在断开开关,切断火线,操作时不容易发生触电事故;
电路电流过大的原因:一是短路;二是用电器的总功率过大。;
测电笔的正确使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线;
用电器的金属外壳必须接地。
此题考查学生对安全用电的理解,熟知安全用电知识是关键,属于基础知识。
3.【答案】
【解析】解:试电笔能亮,说明火线上有电,而零线上本该不亮,但也亮了,说明是进户线的零线开路了,故D正确;
插座处发生短路,会使保险丝熔断,故A错;
因各灯并联,互不影响,某个电灯的灯丝烧断了,其它灯仍还亮,故B错;
进户线的火线断了,试电笔的氖管不会发光,故C错。
故选:。
三盏电灯全部熄灭但保险丝未熔断,说明电路中干路上有断路,测电笔测试各处电路,氖管都发光,说明插座的两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法,要知道进户线零线断的现象并能解释。
4.【答案】
【解析】解:
设用电器的功率为,在时间内消耗的电能,
A、消耗电能,电能表的转数,
B、消耗电能,电能表的转数,
C、消耗电能,电能表的转数,
D、消耗电能,电能表的转数,
可见,在时间内转数最多、转得最快的是选项的电能表。
故选:。
设用电器的功率为,在时间内消耗的电能,分别计算四个选项中电能表的转数比较得出答案。
本题考查了使用电能表转数的计算,利用电能表参数含义每消耗电能表的转数是关键。
5.【答案】
【解析】解:
A、照明灯的电流在左右。故A不符合实际;
B、电饭锅加热档的功率约为故B不符合实际;
C、家用电风扇的额定功率约为故C不符合实际;
D、一节新干电池的电压为,故D符合实际。
故选:。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
对日常生活中的用电器额定电流、额定功率、额定电压等进行准确的估测,是要求初中学生掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
6.【答案】
【解析】解:、闭合开关时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故AB不正确;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
D、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻短路,所以闭合开关不影响电路,故D不正确。
故选:。
根据题意可知,漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时,会切断电源,否则不会切断电源,据此选择符合题意的电路图。
本题考查了串、并联电路的设计,关键是抓住漏电保护器的工作条件:通过虚线框内火线与零线的电流不相等,然后逐一分析选项即可得出答案。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的电流特点和焦耳定律的应用,关键是明白形管在实验中的作用。
由电路图可知两电阻串联,根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,根据比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,形管内两液面的差值变大,据此进行解答。
【解答】
因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等,故CD错误;
由可知,在电流和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,所以侧玻璃管液面上升高度更高,管中液面上升高度更低,故B正确,A错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用,要准确判断电压表各测哪部分电路两端电压,灵活运用电路特点分析判断。
由图知,三个电路串联,电压表测和两端电压,测和两端电压,电流表测电路中电流,根据由向滑动判断其阻值的变化,根据串联电路特点、欧姆定律和电功率的计算公式分析解答。
【解答】
由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻、串联在电路中,测和两端电压,测和两端电压,电流表测电路中电流,
由端向端滑动,连入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,由可知电路中电流变大,
、由可知,定值电阻、的两端的电压都变大,则两端的电压变小,电源电压保持不变,所以:,
则,且,所以的示数变小,故D错误;
而且:,故A错误;
B、与之比跟与之比的差:
,故B正确;
C、因为测和两端电压,且电压都变大,所以两者电功率都增大,
,
所以:
由有,和消耗的电功率的和的变化量:
,
即:,故C错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】解:由图知,开关接在导线上,所以是火线,是零线,
A、火线和零线间的电压为,零线和大地之间的电压为,导线与大地之间的电压为,故A错误;
B、插座的左孔接零线,右孔接火线,所以测电笔插入插座的左氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光,故B错误;
C、三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故C正确;
D、由图可知,开关断开时,虽然灯泡不发光,但火线没有被切断,所以人接触点会触电,在零线上,所以接触点不会发生触电事故,故D错误。
故选:。
火线和零线间的电压为测电笔接触火线氖管会发光,接触零线不发光;
触电是人体直接或间接接触火线。
家庭电路中,金属外壳的用电器都采用三脚插头,当金属外壳的用电器插入三孔插座时,金属外壳接地,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故。
掌握家用电器的连接方法和三孔插座的连接方法,以及测电笔的使用,要掌握家庭电路连接规则的原因。
10.【答案】
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当接入电路中的电阻为时,电路为的简单电路,电路中的电流最大,电压表示数最大即为电源的电压,
由图象可知,电路中的电流,电源的电压,故A正确;
则小灯泡的额定功率:
,故B正确;
当接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡的功率最小,
由图象可知,灯泡两端的电压,电路中的电流,
小灯泡的最小功率:
,故C错误;
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:
,
滑动变阻器的最大阻值:
,故D正确。
故选:。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当接入电路中的电阻为时,电路为的简单电路,电路中的电流最大,电压表示数最大即为电源的电压,根据图象读出电路中的电流和灯泡两端的电压,根据电压表的示数可知电源的电压,额定电压下灯泡的功率即为额定功率,根据求出其大小;
当接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡的功率最小,根据图象读出电路中的电流和灯泡两端的电压,根据求出小灯泡的最小功率,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,从图象中获取有用的信息是关键。
11.【答案】
【解析】解:
A、接灯时,火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套。开关要接在灯泡和火线之间,断开开关,切断火线,触及灯泡时更安全,故A错误;
B、使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体电极,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线,故B错误;
C、家庭电路中电流过大的原因不一定是发生了短路,也有可能是同时工作的用电器总功率过大,故C错误;
D、台灯的灯座内短路,当插头插入插座时,若闭合开关,会造成电源短路,使保险丝烧断或跳闸,使室内电灯立即全都熄灭;
若是台灯的插头处有短路,则在台灯插头插入插座时,电路就会出现短路,而不会等到闭合台灯开关时才出现,故D正确。
故选:。
接灯时,火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套。如果开关接在零线和灯泡之间,火线直接接在灯泡时,虽然断开开关,但是火线和灯泡相连,触及灯泡会发生触电事故。所以开关要接在灯泡和火线之间,断开开关,切断火线,触及灯泡时更安全;
测电笔的使用方法:使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线;
家庭电路电流过大的原因有两个:短路、用电器的总功率过大;这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使室内电灯立即全都熄灭,因为是台灯,原因二不可能,可能是发生了短路,
本题考查了家庭电路的连接、家庭电路电流过大的原因、测电笔的使用等,都是基础知识,要熟练掌握。
12.【答案】
【解析】解:根据可得两灯泡的电阻分别为:,
,则:;
A.甲图中两灯泡并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由可知,通过的电流小于通过的电流,故A正确;
B.乙图中两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等,所以由可知,;的实际功率大于的实际功率,所以,比更亮些,故B正确;
C.乙图中两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等,所以由可知,的实际电压大于的实际电压;故C正确;
D.甲图中两灯泡并联它们两端的电压相等,由可知,的电阻较大,实际功率较小;乙图中两灯泡串联通过它们的电流相等,由可知,的电阻较大,的实际功率大于的实际功率,故D错误。
故选:。
由灯泡的铭牌根据比较得出比两灯泡的电阻关系;
甲图中两灯泡并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律比较通过两灯泡的电流关系;
乙图中两灯泡串联,根据串联电路的电流特点和比较两灯泡的实际功率关系;
乙图中两灯泡串联,根据串联电路的电流特点和欧姆定律比较两灯泡两端的电压关系;
根据比较两图中灯泡的实际功率关系。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
13.【答案】大地 台灯所在的支路开路
【解析】解:电水壶接入电路时需用三孔插座,将其用电部分连入电路的同时,也将它的金属外壳与大地相连;
它与两孔插座上的用电器并联,当将台灯连接在图中两孔插座上,闭合开关后灯不亮,说明台灯所在的支路开路。
故答案为:大地;台灯所在的支路开路。
金属外壳的用电器与其它用电器是并联,它的外壳要通过插座接地线。
并联电路各个用电器能够独立工作,互不影响,并联电路一个工作,另一个不工作,不可能是短路,只能是断路。
本题考查了故障分析、金属外壳的用电器的三脚插头的作用:把外壳与大地相连,是为了防止外壳带电,造成触电。
14.【答案】
【解析】解:由得灯泡的额定电流:
;
,
因为串联,为了让两只灯泡都能长时间发光,只能让第一盏灯正常发光,即电路中电流只能为,
由和得:
;
;
由欧姆定律可得:
电路中的电压:。
故答案为:;。
根据串联电路电流的特点,即串联电路处处电流相等,为了确保每个用电器都不烧坏,选择较小的额定电流;然后根据串联电路电压的特点求出总电压。
两电阻串联时,电路中的电流相等,所以为了保证安全,以额定电流小的为准,这是本题的关键。
15.【答案】火线;不高于
【解析】解:根据分析中的定义知,单相触电和双相触电都是直接或间接接触火线,人加在电压下,发生的触电事故.
对人体的安全电压不高于.
故答案为:火线;不高于.
单相触电是站在地上,直接或间接接触火线,属于单相触电.
双相触电是一端接触火线,一端接触零线,属于双相触电.
对人体的安全电压是不高于.
掌握触电类型和触电原因.掌握照明电路电压、人体安全电压等,有时这些电压在题目中是隐含条件,注意挖掘.
正确理解不高于的意思.
16.【答案】短路 ;正常
【解析】解:家用电器工作电压为,将一个普通的白炽灯与那个熔断的熔丝并联,如图所示闭合闸刀开关,然后逐个合上各用电器的开关,
当检验灯泡正常发光时,说明另一灯泡没有分到电压,该检验灯泡两端的电压应为,则此时一定是灯泡发生了短路;
若发现校验灯发出暗红色的光发光不正常,此校验灯电压应小于,则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间,故该支路没有短路,故正常。
故答案为:短路;正常。
当检验灯泡发光而亮度不够,则加在灯泡上必有电压,但此电压应小于,则此时应该是检验灯泡与另一电阻如另一灯泡串联接在火线与零线之间。当检验灯泡正常发光时,该灯泡两端的电压应为,则此时一定是灯泡的一端与火线相接,另一端与零线相接。
此题使用检验灯来检验电路故障,要知道判断方法,在生活中要会运用。
17.【答案】;
【解析】解:由图可知,本月消耗的电能:
度,
小明家本月应交电费:
元元。
故答案为:;。
电能表显示的数字中最后一位是小数,单位为,两次读数之差即为本月消耗的电能,然后乘以每度电的价格即为小明家本月应交电费。
本题考查了电能表的读数和电费的计算,要注意电能表显示的数字中最后一位是小数。
18.【答案】火
【解析】解:试电笔测试插座的孔,氖管发光,则孔接的是火线,首先进入开关,再接入灯泡,所以孔接插脚;插座孔接的是零线,直接进入灯泡,和插脚相连.
故答案为:火;.
手接触试电笔笔尾,笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线.
火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡.
掌握试电笔的正确使用,能用试电笔分辨火线和零线.
掌握家庭电路的灯泡、开关、插座的接法.
19.【答案】开关是闭合的 灯的功率 灯的亮度 右 同意 变阻器连入电路的电阻大于变阻器的最大电阻
【解析】解:图甲所示是小华正准备接入最后一根导线图中虚线所示时的实验电路,在器材操作上存在的不妥之处:开关是闭合的;
探究小灯泡亮度与功率的关系,故表中和处内容是灯的功率和灯的亮度;
灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,示数为小于灯的额定电压,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为,电流为,则小灯泡的额定功率为:
;
由表中数据,根据串联电路的规律和欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:
,即大于变阻器的最大电阻,所以中表格内数据不是真实的,同意小明的观点。
故答案为:开关是闭合的;灯的功率;灯的亮度;右;;同意;变阻器连入电路的电阻大于变阻器的最大电阻。
连接电路时开关要断路开;
根据实验目的分析;
灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据得出小灯泡的额定功率;
由表中数据,根据串联电路的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路的电阻与现有变阻器的电阻比较。
本题测量小灯泡的功率,考查注意事项、表格设计、操作过程及串联电路的规律和欧姆定律的运用。
20.【答案】绝缘体;
;
相等;小于;在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多;;【拓展】不能。含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转换化内能,即发热了,
【解析】解:烧瓶中装入的煤油是绝缘体。
原实物图中,与并联后与串联,根据实物电路,画出对应的电路图,如下所示:
“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻相等,即选用的两电阻丝与的阻值应相等,根据并联电路电流的规律,通过的电流小于通过的电流。
通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越。
小红用如图示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻与通电时间相同,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度与电流的关系图象,根据转换法,煤油吸热越多,膨胀程度越大,液柱升高的越多,且膨胀程度与吸热多少成正比,
根据焦耳定律可知,-----,常数,且,故由数学知识式为关于的抛物线,且开向上,图中能正确反映关系的是。
【拓展】用可以算电流通过任何用电器产生的热量,而是计算电功的普遍适用的公式,的条件是:纯电阻即不含有电动机等的电路将电能全部转化为内能的电路。如含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转换化内能,即发热了,。
不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
故答案为:绝缘体;如上;相等;小于;在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多;;
【拓展】不能。含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转换化内能,即发热了,。
煤油是绝缘体;
根据实物电路,画出对应的电路图;
根据电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻相等;根据并联电路电流的规律分析;
根据转换法,通过烧瓶中玻璃管内液面上升的高度说明热量的多少;
根据转换法,煤油吸热越多,膨胀程度越大,液柱升高的越多,且膨胀程度与吸热多少成正比,结合焦耳定律由数学知识分析;
【拓展】是计算电功的普遍适用的公式,的条件是:纯电阻即不含有电动机等的电路,据此分析。
本题考查导体与绝缘体的知识、电路图的画法、控制变量法、转换法、及焦耳定律的运用和计算电功公式的适用条件。
21.【答案】解:由题意知电能表在时间显示消耗的电能为:转。
由,求出白炽灯消耗的电能,
节能灯消耗的电能,
则节能灯的功率,
节能灯正常发光的电阻:;
用电器短路时,超导限流器的电压,要想保持电路稳定,由超导限流器的特性知,电路电流,
由欧姆定律得:,因为,所以。
因为当电路电流小于某一电流值时,限流器电阻为,电路正常工作;当电路短路时,限流器电阻为一定值,电路中仍有电流,电路没有被切断。
答:节能灯的额定功率是,正常发光时的电阻是;
超导电阻应满足。
当电路电流小于某一电流值时,限流器电阻为,电路正常工作;当电路短路时,限流器电阻为一定值,电路电流减小,处于稳定状态,电路中仍有电流,电路没有被切断。
【解析】由电能表求出白炽灯与节能灯所消耗的总电能,由求出白炽灯消耗的电能,节能灯消耗的电能,由可求出节能灯的功率。根据求出节能灯的电阻;
由图丙知当电路电流小于时,超导限流器的电阻为零,当电路电流大于时,超导限流器电阻为一定值。用电器短路,电路中只有超导限流器,为能保正电路稳定,电路中应仍有电流,由超导限流器的特性知,电路电流应大于等于,由欧姆定律可求出超导限流器的阻值。
因为当电路电流小于某一电流值时,限流器电阻为,电路正常工作;当电路短路时,限流器电阻为一定值,电路中仍有电流,电路没有被切断。
本题考查了新型材料:超导限流器,分析它为什么被称为“不断电保险丝”,难度较大,解答的关键是充分理解丙图所给信息。
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