专题02 电流做功(期末专项训练)九年级物理上学期新教材北师大版(北京)
2025-12-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十五章 电流做功 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电功和电功率 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.83 MB |
| 发布时间 | 2025-12-10 |
| 更新时间 | 2025-12-11 |
| 作者 | Lisa7 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55351220.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 电流做功
题型一 电能表的作用和读数 1
题型二 利用电能表的主要参数计算电能 4
题型三 影响电功大小的因素 6
题型四 电功的公式及简单应用 8
题型五 电功率的概念和单位 10
题型六 常见用电器的电功率 12
题型七 电功与电功率的区别与联系 13
题型八 额定电压与额定功率 14
题型九 实际电压与实际功率 16
题型十 电功率的比值问题 18
题型十一 电功率的多档位问题 21
题型十二 动态电路中电功率的变化分析 26
题型十三 动态电路中电功率的简单计算 28
题型十四 动态电路中电功率的范围问题 32
题型十五 伏安法测小灯泡的电功率 35
题型十六 探究电流产生热量与电阻的关系 38
题型十七 探究电流产生的热量与电流的关系 40
题型十八 利用焦耳定律的公式进行电热的比值计算 44
题型十九 电热的利用和防止 45
题型二十 结合实际应用的电路及综合计算问题 46
题型一 电能表的作用和读数
1.某家用电能表上的参数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.该电能表应该在110V的电路中使用
C.该电能表的额定最大电流为20A
D.该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h
【答案】C
【详解】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,而不是测量电功率的,故A错误;
B.家用电能表通常适用于220V的家庭电路,从图中参数可知该电能表应在220V电路中使用,不是110V,故B错误;
C.图中电能表上标注的额定最大电流为20A,这是其正常工作时允许通过的最大电流,故C正确;
D.“600 转 / kW·h ”表示电能表转盘转600转时,用电器消耗的电能是1 kW·h,而31.6kW·h是电能表显示的累计消耗电能,故D错误。
故选C。
2.如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
【答案】B
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
BC.1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故B正确,C错误;
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能为
故D错误。
故选B。
3.下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是( )
A.电能表用来测量用电器消耗电能的快慢
B.电能表甲的示数为18246kW·h
C.两种电能表的额定最大电流均为20A,工作时电流可以超过额定最大电流
D.电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器,每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁3200次
【答案】D
【详解】A.电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪器,故A错误;
B.电能表读数时,示数的最后一位是小数,图甲中的电能表显示的示数为1824.6kW·h,故B错误;
C.由图可知,两种电能表工作的额定最大电流均为20A,即工作时电流不能超过额定最大电流,故C错误;
D.3200imp/(kW·h)表示电路每消耗1kW·h的电能,电表脉冲指示灯闪烁3200次,故D正确。
故选D。
题型二 利用电能表的主要参数计算电能
4.某电能表的表盘如图所示。关于该电能表,下列说法正确的是( )
A.“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用
B.“10(20)A”表示这个电能表能通过的最大电流是10A
C.“600r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW·h
D.该电能表的示数是12150kW·h
【答案】A
【详解】A.赫兹是频率的单位,“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用,故A正确;
B.“10(20)A”表示这个电能表能通过的最大电流是20A,故B错误;
C.“600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,转盘转过600r,故C错误;
D.电能表表盘上最后一位是小数点后一位,该电能表的示数是1215kW·h,故D错误。
故选A。
5.小明家记录10月初电能表的示数6093.5kW·h, 电能表11月初的示数如图所示, 下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪表
B.电能表5月初到6月初消耗的功率是105kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.若电能表指示灯在 10min内闪烁180次,则用电器的总功率是0.6kW
【答案】D
【详解】A.电能表读数的单位是kW·h,是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,不能测量功率,这是11月初的示数,也无法计算5月初到6月初消耗的电能,故B错误;
C.电能表的参数10A,是这电能表长时间能通过的最大电流为10A,不表示电流一定是10A,故C错误;
D.根据电能表参数,可以计算电能表闪烁180次消耗的电能为
所用时间为
则用电器的总功率为
故D正确。
故选D。
6.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为
B.电能表是测量电功的仪表
C.这个电能表的测量值是以“”为单位
D.电能表的转盘转过1800圈,消耗电能
【答案】A
【详解】AC.电能表的最后一位是小数,单位为kW·h,则他家在这段时间内消耗的电能
故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.电能表是测量消耗电能或测量电功的仪表,故B正确,不符合题意;
D.3600r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能(即1度电),电能表的转盘转过3600r,电能表的转盘转过1800圈,消耗电能
故D正确,不符合题意。
故选A。
题型三 影响电功大小的因素
7.在“探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所示的电路,以下说法中正确的是( )
A.此电路探究的是电功与电压的关系
B.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
C.实验中,通过电压表的示数反映电功的大小
D.两灯串联的目的是为了控制两灯电压相同
【答案】A
【详解】由电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,两电压表分别测两灯泡两端的电压。
A.因串联电路中各处的电流和通电时间相等,所以根据W=UIt可知,此电路可以探究电功与电压的关系,故A正确;
B.由题图可知,两灯泡串联,因此通过两灯泡的电流相等,如果两灯泡的规格相同,那么两灯泡的两端电压相等,所用时间相同,这对研究的问题无意义,因此要探究电功与电压关系,必须改变电压,应选用不同规格的灯泡进行实验,可以控制灯泡的两端电压不同,便于问题的研究,故B错误;
C.实验中,通过电压表的示数反映电压的大小,不能反映电功的大小,故C错误;
D.两灯串联的目的是为了控制通过两灯的电流相同,故D错误。
故选A。
8.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流越大,电流做功就一定越多
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
【答案】B
【详解】A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确,不符合题意;
B.电流做功的多少由公式 W=UIt 决定,不仅与电流有关,还与电压、时间有关。仅电流大,不能确定做功一定多,故B错误,符合题意;
C.电能表是用来测量电流做功(消耗电能)多少的仪器,故C正确,不符合题意;
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能。故D正确,不符合题意。
故选B。
9.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
【答案】D
【详解】A.根据能量守恒定律可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确,A不符合题意;
B.电流做功的过程,就是消耗电能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多,故B正确,B不符合题意;
C.电能表是用来测量电流做功的多少的仪器,可以直接用电能表测量电流做功的多少,故C正确,C不符合题意;
D.由可知,电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关,电流越大,故电流做功不一定越多,故D错误,D符合题意。
故选D。
题型四 电功的公式及简单应用
10.关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
【答案】A
【详解】A.电功的实质是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就意味着有多少电能转化为其他形式的能。例如,电流通过电动机做功,电能转化为机械能;电流通过电热器做功,电能转化为内能,故A正确。
B.根据能量守恒定律,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做功的多少与电能转化为其他形式能的多少是相等的,不存在电流做功的多少大于电能转化为其他形式能的多少这种情况,故B错误;
C.电流通过电灯做功时,电能主要转化为光能,但同时也有一部分电能转化为内能,因为电灯在发光的过程中会发热,故C错误;
D.电功是指电流所做的功,是一个过程量,它表示电能转化为其他形式能的过程;而电能是一种能量形式,是一个状态量。电功和电能是两个不同的概念,不能简单地认为电功就是电能,只是名称不同,故D错误。
故选A。
11.如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A.甲导体两端的电压大 B.通过乙导体的电流大
C.相同时间内电流通过甲导体做功多 D.甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,甲乙导体并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以甲乙导体两端的电压相等,甲导体的横截面积较大,因导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,且材料和长度都相同时,横截面积越大电阻越小,反之越大,所以,材料和长度相同两导体的电阻关系为R甲<R乙,由可知通过甲的电流大,由W=UIt可知,相同时间内电流通过甲导体做功多,故AB错误,C正确;
D.并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小,故甲、乙并联后的总电阻小于甲的电阻,故D错误。
故选C。
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S。下列说法正确的是( )
A.定值电阻与滑动变阻器串联
B.若定值电阻断路,移动滑片P,电压表V和电流表A2、A1示数均不变
C.若电路无故障,向右移动滑片P,定值电阻在相同时间里消耗的电能不变
D.若电路无故障,向左移动滑片P,电压表V与电流表A1的示数之比变大
【答案】C
【详解】A.由图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量滑动变阻器的电流,电压表测量电源电压,故A错误;
B.若定值电阻断路,移动滑片P,滑动变阻器的电阻变化,则通过滑动变阻器的电流也会发生变化,所以电流表A2、A1示数会改变,电源电压不变,所以电压表示数不变,故B错误;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,电源电压不变,所以定值电阻在相同时间里消耗的电能不变,故C正确;
D.电流表A1测量干路电流,电压表测量电源电压,所以电压表V与电流表A1的示数之比为电路中的总电阻,向左移动滑片P,滑动变阻器连入电路的阻值变小,所以电路中的总阻值变小,所以电压表V与电流表A1的示数之比变小,故D错误。
故选C。
题型五 电功率的概念和单位
13.下列说法正确的是( )
A.电荷移动就能形成电流
B.电功率是表示电流做功多少的物理量
C.导体电阻大小是由电压和电流决定的
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量
【答案】D
【详解】A.电流的形成需要电荷的定向移动,若电荷无规则移动(如金属中的自由电子热运动),不会形成电流,故A错误;
BD.电功率的公式为,表示单位时间内电流做功的多少,因此电功率是描述做功快慢的物理量,而“做功多少”由电功()表示,故B错误,D正确;
C.导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压和电流无关。公式仅用于计算电阻,不能说明电阻由电压和电流决定,故C错误;
故选D。
14.如图所示为某品牌空调室外机铭牌,当空调正常工作时,下列说法中正确的是( )
额定电压
220V
额定频率
50Hz
制冷/制热额定功率
800/900W
最大输入功率
970W
制冷剂名称及注入量
R22/0.6kg
防水等级
IPX4
室外机质量
24kg
A.空调制热时比制冷时消耗的电能多 B.空调制冷时每小时耗电为
C.室外机消耗的电能最大可达970W D.空调制热时比制冷时电流做功更快
【答案】D
【详解】A.由表中数据可知,空调制热时比制冷时的功率大,由可知,时间未知,空调制热时不一定比制冷时消耗的电能多,故A错误;
B.空调制冷额定功率是800W,每小时耗电,故B错误;
C.由表中数据可知,室外机的最大输入功率是970W,故C错误;
D.电功率表示电流做功快慢的物理量,空调制热时比制冷时的电功率大,电流做功更快,故D正确。
故选D。
15.有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1500W,乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶消耗电能多 B.通过乙电热水壶的电流较大
C.甲电热水壶电流做功较快 D.甲的实际电压比乙的实际电压高
【答案】C
【详解】A.两电热水壶的额定电压相同,且都正常工作,但不知道两个电热水壶的加热时间,所以确定不了两个热水壶消耗的电能,故A错误;
B.两个电热水壶都正常工作时,电压相同,甲的额定功率大,根据可知,通过甲的电流大,故B错误;
C.甲的额定功率大于乙的额定功率,且都正常工作,根据电功率的物理意义可知,电流通过甲电热水壶做功较快,故C正确;
D.两个电热水壶都正常工作时,此时的实际电压等于额定电压,因为两个热水壶的额定电压都为220V,所以此时两个热水壶的实际电压相等,故D错误。
故选C。
题型六 常见用电器的电功率
16.下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A.小灯泡正常工作时的电流约为20A
B.电饭锅功率约为1000W
C.家庭电路中的电压为380V
D.实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000Ω
【答案】B
【详解】A.小灯泡正常工作时的电流约为0.1A~0.5A,而20A的电流远超实际,故A不符合题意;
B.电饭锅的功率通常在700W~1200W之间,1000W符合实际,故B符合题意;
C.家庭电路电压为220V,380V是工业用电的三相电压,故C不符合题意;
D.实验室小灯泡(如2.5V/0.3A)的电阻约为8.3Ω,6000Ω远高于实际,故D不符合题意。
故选B。
17.物理源于生活,又服务于生活。下列对生活中常见的数据估测符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是380V
B.一节干电池电压为2V
C.空调工作的电流约为5A
D.写字台灯工作的电流约为5A
【答案】C
【详解】A.我国家庭电路的电压为220V,380V我国工业用电的三相交流电电压,故A不符合题意;
B.一节新干电池的电压为1.5V,故B不符合题意;
C.空调工作时的电功率一般为1000W左右,家庭电路电压为220V,由可知,空调工作时的电流为
与5A较为接近,故C符合题意;
D.写字台灯工作的电流非常的小,约为,故D不符合题意。
故选C。
18.下列估测最符合实际情况的是( )
A.家用空调的电流大约5A
B.我国家庭电路电压为110V
C.电冰箱一天耗电大约5J
D.家用电热水器加热功率约为20W
【答案】A
【详解】A.家用空调的电流较大,大约为5A,故A符合题意;
B.我国家庭电路电压为220V,家用电器的额定电压为220V,故B不符合题意;
C.电冰箱功率较小,一天耗电大约1kW·h,即,故C不符合题意;
D.家用热水器为大功率用电器,其功率约为2000W,故D不符合题意。
故选A。
题型七 电功与电功率的区别与联系
19.下面是小朋同学对电功率的认识,你认为正确的是( )
A.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
B.电流对用电器做的电功越多,消耗的电能就越快
C.消耗电能快的用电器电功率就越大
D.消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间长
【答案】C
【详解】A.根据可知,消耗电能的多少与电功率和通电时间有关,只知道电功率大,无法判断消耗电能的多少,故A错误;
B.电功的多少表示消耗电能的多少,而消耗电能的快慢用电功率表示,电功多不代表消耗电能快,故B错误;
C.电功率是表示消耗电能快慢的物理量,所以消耗电能快的用电器电功率就越大,故C正确;
D.根据可知,消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间短,故D错误。
故选C。
20.某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
XX移动电源
电源规格:3kW·h
输出电压:220V
最大输出电流:10A
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
【答案】B
【详解】客服回复中提到的“3kW·h”是电能(即电量)的单位,而“3kW的用电器”中的“kW”是电功率的单位。客服错误地将电能与电功率混淆,认为3kW·h的移动电源可以直接支持3kW的用电器,忽略了电功率的实际限制。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
21.甲、乙用电器上分别标着“220V,15W”、“110V,100W”,它们都在额定电压下工作,则下列说法中正确的是( )
A.甲用电器做功一定少
B.完成相同的功,甲用电器所用的时间一定少
C.乙用电器做功一定快
D.相同的时间内,乙用电器完成的功一定少
【答案】C
【详解】A.甲的功率小,只是表明在相等的时间内做功少,但时间未知,不能据此判断它们做的功的多少关系。故A错误;
B.做相同的功,甲的功率小,根据可知,甲用的时间多。故B错误;
C.乙的功率大,说明在单位时间内做的功多,即做功快。故C正确;
D.做功时间相同,乙的功率大,根据可知,乙做的功多。故D错误。
故选C。
题型八 额定电压与额定功率
22.规格分别为“220V,40W”、“36V,40W”、“110V,40W”的三盏电灯,各自在额定电压下工作,则下列说法中正确的是( )
A.三盏电灯的额定功率一样大 B.三盏电灯的额定电压一样大
C.三盏电灯实际电压一样大 D.三盏电灯的亮度不一样亮
【答案】A
【详解】由题可知,三只电灯的额定功率相同,当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时,三盏电灯实际电压等于额定电压,三只电灯的实际功率都等于各自的额定功率,所以三盏电灯的额定功率一样大,灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,所以三盏电灯的亮度一样,故A正确,BCD错误。
故选A。
23.标有“6V、3W”和“4V、2W”的字样的、两只灯泡,在接入电路时都能发光,则下列说法正确的是( )
A.灯的额定功率较大,的亮度较大
B.两灯并联时,实际功率
C.因为灯的额定电压大,两灯正常发光时
D.两灯串联时,实际功率
【答案】B
【详解】A.因为灯泡的亮度是由实际功率决定的,尽管L1灯的额定功率较大,但不知二者的实际功率关系,所以不能确定L1的亮度较大,故A错误;
B.由可知,两灯正常工作时的电阻分别为
故,并联时电压相同,由可知,实际功率P1<P2,故B正确;
C.两灯正常工作时的电流分别为
故两灯正常发光时I1=I2,故C错误;
D.两灯电阻,串联电路电流相等,由可得,两灯的实际功率P1>P2,故D错误。
故选B。
24.将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中后串联起来接入同一电路,则( )
A.两种情况下灯泡都能正常发光
B.两种情况下灯泡都不能正常发光
C.并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大
D.串联接入时两灯消耗的总功率比并联时大
【答案】C
【详解】AB.由两个灯泡的铭牌可知,两个灯泡的额定电压都为220V,将两个灯泡先并联起来接到220V的电路中时,根据并联电压规律可知两个灯泡两端的电压均为220V,则两个灯泡均能正常发光;将两个灯泡串联起来接入同一电路时,根据串联电压规律,两个灯泡两端的电压均小于220V,则两个灯泡均不能正常发光。故AB不符合题意;
CD.根据串并联电阻规律,两个灯泡并联时的总电阻小于串联时的总电阻,电源电压不变,根据可知并连接入时两灯消耗的总功率比串联时大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
题型九 实际电压与实际功率
25.某灯泡上标有“36V,40W”字样,当通过灯泡灯丝电流为1A时,该灯泡的实际功率为(不考虑灯丝电阻的变化)( )。
A.36W B.40W C.32.4W D.无法确定
【答案】C
【详解】灯泡电阻,当通过灯泡灯丝电流为1A时,该灯泡的实际功率为,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
26.如图所示,电源电压和小灯泡L的灯丝电阻都保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断中正确的是( )
A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数的比值不变 D.小灯泡L的亮度变暗
【答案】A
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。
A.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻R总变小,根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻变小,则电路中的电流I变大,即电流表的示数变大,故A正确;
B.小灯泡的灯丝电阻保持不变,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
C.电压表与电流表的示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,比值变小,故C错误;
D.由A选项可知,电路中的电流I变大,小灯泡的灯丝电阻保持不变,根据P=I2R,小灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故D错误。
故选A。
27.连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡比亮。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.、规格是相同的 B.通过的电流比通过的电流大
C.对应的电压表示数比的大 D.的额定功率一定比大
【答案】C
【详解】A.由图可知,两灯泡串联,串联电路中电流处处相等。L1比L2亮,说明L1的实际功率大,根据P=I2R,可知L1的电阻大,所以L1、L2规格不同,故A错误;
B.串联电路中电流处处相等,所以通过L1和L2的电流相等,故B错误;
C.根据U=IR,电流I相同,L1电阻大,所以L1两端的电压大,即L1对应的电压表示数比L2的大,故C正确;
D.灯泡的亮暗由实际功率决定,L1实际功率大,但额定功率是指灯泡在额定电压下的功率,题中未提及额定电压等相关信息,所以不能确定L1的额定功率一定比L2大,故D错误。
故选C。
题型十 电功率的比值问题
28.定值电阻、,将、串联后接在3V的电源上,通电1min。消耗的电功率为,消耗的电能为;消耗的电功率为,消耗的电能为。则和分别为( )
A.1:2 1:2 B.2:1 2:1 C.1:1 2:1 D.1:1 1:2
【答案】A
【详解】定值电阻、,将、串联后接在3V的电源上,由串联电路电流处处相等可知
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
29.如图甲所示,电源电压恒定,电流表的量程为“”,,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。只闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从最右端移至小灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,当滑片P在最右端时,滑动变阻器的功率为,此时电路的总功率为。已知。在保证电路安全的前提下,下列说法中( )
①电源电压为12V;
②小灯泡的额定功率为;
③滑动变阻器的最大阻值是;
④该电路消耗的最大功率为。
A.只有②④正确 B.只有②③正确
C.只有①③正确 D.只有②③④正确
【答案】A
【详解】由电路图可知,只闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。①③根据灯泡电压越大时,电流越大,滑动变阻器接入的电路的电阻越小,分得的电压越小,a是灯泡的图像;当滑片P在最右端时,电路中的最小电流,灯泡两端的电压,滑动变阻器的电阻最大,滑动变阻器的功率为,此时电路的总功率为。灯泡的功率……①
……②
联立①②解得
根据知,电源电压
滑动变阻器的电压
滑动变阻器的最大电阻,
故①③错误;
②当灯泡正常发光时,电流最大为,滑动变阻器电压最小,为3V,故灯泡的额定电压
灯泡的额定功率
故②正确;
④当所有开关都闭合,灯泡被短路,定值电阻和滑动变阻器并联,此时通过电阻的电流
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据并联电路的特点知,干路中最大电流
该电路消耗的最大功率为
故④正确,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30.如图,将定值电阻、按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在图甲中的功率为4W,在图乙中的功率为9W。下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙两个电路中通过的电流之比是2∶3
B.、的电阻之比为2∶1
C.甲、乙两电路中两端的电压之比是2∶3
D.甲、乙两电路中的总功率之比是4∶9
【答案】D
【详解】AC.图甲串联电路中电阻的功率
图乙并联电路中电阻的功率
所以
解得
故AC正确,不符合题意;
B.甲图中因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电路中各处的电流相等,所以,
故B正确,不符合题意;
D.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,甲图中电路消耗的总功率
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,乙图电路消耗的总功率
所以,
故D错误,符合题意。
故选D。
题型十一 电功率的多档位问题
31.图甲为某品牌家用空气炸锅,空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风,借助空气的循环达到迅速升温的目的,电动机上标有“220V,22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示,其额定电压为220V。发热元件为和两个定值电阻,阻值分别为和。S为定时开关,通过调节开关和(是单刀双掷开关),可实现高温挡,中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是( )
A.设定好时间,开关断开,接a端时为高温挡
B.电动机的电阻是
C.开关闭合,接a端时,电路的总电流是2.1A
D.空气炸锅在高温挡正常工作1min时,消耗电能79200J
【答案】C
【详解】A.开关 S1 断开, S2接 a 端时,R1、R2串联接入电路,根据 知,电阻最大,功率最小,是低温挡,故A 错误;
B.电动机是非纯电阻用电器,不能用计算电阻, 220V 是额定电压, 22W 是额定功率,实际电阻不等于,故B 错误;
C.开关 S1闭合, S2接 a 端时,R2与电动机并联在电路中 , R2 的电流
通过电动机的电流
由并联电路中电流得规律知,电路的总电流
故C 正确;
D.高温挡时, R1与 R2并联,电动机也工作。 R1的功率
R2的功率
电动机功率22W ,总功率
工作 1min=60s 消耗电能
故 D 错误。
故选 C。
32.电吹风的简化电路图如图所示,M是电动机,、是发热电阻丝,它具有“冷风”“温风”和“热风”三种工作模式,通过控制开关、来实现上述功能。如图所示。已知电源电压220V不变,电动机的规格为“220V 0.5A”,的阻值为110Ω,吹热风时吹风机的总功率为1100W。关于下列说法正确的是( )
A.的电阻是88Ω
B.吹温风时,电路的总功率为660W
C.电动机的电阻为440Ω
D.闭合,接3,4时,吹风机处于“温风”模式
【答案】A
【详解】A.据图可知,当两发热电阻丝并联时电路中的总电阻最小,根据可知,电功率最大为热风模式,吹热风时,电动机、、同时工作,总功率为1100W。先计算电动机功率,根据P=UI,电动机功率P机= UI = 220V×0.5A=110W
再计算两电阻总功率P热阻= 1100W-110W=990W
R1的功率
所以R2的功率P2=990W-440W=550W
进而算出,故A正确;
B.吹温风时,电动机和工作,不工作。电动机功率110W,功率 440W,总功率P温=110W+440W=550W
不是660W,故B错误;
C.电动机是非纯电阻用电器,不能用计算其电阻,因为其消耗的电能一部分转化为机械能,一部分转化为内能,用该公式算出的440Ω不是电动机的实际电阻,故C错误;
D.闭合,接3,4时,电动机、、同时都工作,总功率最大,应为“热风”模式,而非“温风”模式,故D错误。
故选A。
33.如图是一款烤红薯机的简化电路图。它有高温、中温、保温三种不同的加热模式,其旋转功能可使红薯在烤制过程中均匀受热,照明灯可根据需求选择是否开启。下表是烤红薯机的部分参数,其中R2=2R1,滑动变阻器滑片始终位于R2的中点。下列说法不正确的是( )
额定电压
220V
照明灯功率
5W
电动机功率
25W
整机最大功率
2230W
A.开关S1闭合,开关S2接触触点“1”和“2”时,烤红薯机处于中温模式
B.加热电阻R1阻值为44Ω
C.烤红薯机工作时,通过开关S2的最大电流为10A
D.烤红薯机在保温模式工作1小时,至少会消耗0.58千瓦时的电能
【答案】D
【详解】A.开关S1闭合,开关S2接触触点“0”和“1”时,R2全部接入电路,此时电路中的阻值最大,由可知,此时电路功率最小,处于保温挡;开关S1闭合,开关S2接触触点“2”和“3”时,此时电路为R1和R2滑片右侧电阻接入电路,此时电路中的电阻最小,根据可知,电功率最大为高温挡;开关S1闭合,开关S2接触触点“1”和“2”时,只有R2滑片右侧电阻接入电路,此时电路中的电阻处于中间大小,根据可知,电功率处于中间大小为中温挡,故A正确,不符合题意;
B.已知整机最大功率,则加热功率为
此时R1和R2滑片右侧电阻并联接入电路,则电路中的总功率为
即
解得,故B正确,不符合题意;
C.烤红薯机工作时,当R1和R2滑片右侧电阻并联接入电路,通过开关S2的电流最大,则最大电流为,故C正确,不符合题意;
D.当开关S1闭合,开关S2接触触点“0”和“1”时,R2全部接入电路时为保温挡,当开关S3断开时,灯不亮,此时的功率最小,此时保温模式烤红薯机的电功率为
消耗的电能为
故D错误,符合题意。
故选D。
题型十二 动态电路中电功率的变化分析
34.小华利用热敏电阻R、定值电阻、电压表等制作了“温度监测仪”,如图所示为其电路图(电压表未画出)。热敏电阻R的阻值随温度的降低而减小,温度监测仪由电压表改装而成,温度越低时,示数越小,当通过报警器的电流增大到某一值时会发出报警。下列分析正确的是( )
A.该温度检测仪是一个高温报警装置
B.电压表应并联在热敏电阻R的两端
C.当温度越低时,定值电阻的电功率越小
D.若要调低报警温度,可将换为阻值更小的电阻
【答案】B
【详解】A.根据题意可知当通过报警器的电流增大到某一值时会发出报警,根据欧姆定律可知此时电路中的电阻要减小到某一值,而热敏电阻的阻值是随温度的降低而减小,故温度要降低到某一值时报警器才能报警,则该温度监测仪是一个低温报警装置,故A错误;
B.根据题意要求,温度越低,示数越小,当温度降低时,热敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,则电路中的电流会增大,根据欧姆定律的变形式可知,定值电阻两端的电压增大,根据串联电路的电压规律可知,热敏电阻两端的电压减小,故电压表应并联在热敏电阻R的两端,故B正确;
C.根据上述分析可知,当温度越低时,电路中的电流越大,根据可知,定值电阻R0的电功率越大,故C错误;
D.若要调低报警温度,说明电流达到报警数值时,温度更低,热敏电阻的阻值更小,根据可知,当报警电流大小、电源电压不变的情况下,定值电阻的阻值应换用更大的电阻,故D错误。
故选B。
35.如图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P由右端移到左端的过程中,以下说法不正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电阻R0两端的电压变大 D.整个电路的总功率变小
【答案】A
【详解】ABC.由图可知,R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P由右端移到左端的过程中,滑动变阻器R接入的阻值变小, 由可知,总电阻变小,由可知,电流变大,所以电流表示数变大;电阻R0两端的电压,由于电流变大,所以电阻R0两端的电压变大;电压表示数,由于电流变大,所以电压表示数变小。故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意;
D.整个电路的总功率为,由于电源电压一定,电流变大,所以总功率变大,故D正确,不符合题意。
故选A。
36.如图电路,电阻R1>R2,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P可以在其左右两端任意滑动,在调节滑动变阻器的滑片过程中,下列描述现象与实际相符的是( )
A.变阻器滑片在变阻器最左端时电流表示数最大
B.电压表V2的示数与电流表的示数比等于定值
C.两电压表的示数之差始终等于R3两端电压
D.当两电压表的示数相等时电路功率最大
【答案】D
【详解】由电路图知三个电阻串联,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量R1和R2两端的总电压,电流表测量电路中的电流;
B.滑片从右往左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由知电路中的电流变小,电流表的示数变小,根据U=IR知定值电阻R3两端的电压变小,根据串联电路电压的规律知定值电阻R1和滑动变阻器两端的总电压变大,电压表V2的示数变大,电压表V2的示数与电流表的示数比变大,故B不符合题意;
A.当变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路中的总电阻最大,由知电路中的电流最小,电流表示数最小,故A不符合题意;
C.根据串联电路的电压规律可知,两电压表的示数之差始终等于R2的滑片右侧部分两端的电压,故C不符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,两电压表的示数相等,由知此时电路中的电流最大,由P=UI知电路的功率最大,故D符合题意。
故选D。
题型十三 动态电路中电功率的简单计算
37.如图甲所示电路,闭合开关,滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中,L和R的U-I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V,则下列说法正确的是( )
A.此过程电路的最小总功率为0.3W
B.此过程滑动变阻器的最大功率为0.25W
C.小灯泡正常工作时的电阻为25Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
【答案】A
【详解】A.由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流,此时电路总功率最小。当时,电源电压
则电路的最小功率
故A正确;
B.当滑动变阻器两端电压减小时,电路中的电流是增大的。故在图乙中,从左向右呈下降趋势的图像为滑动变阻器的U-I图像。由曲线可知,当时,电流,此时滑动变阻器的功率
故B错误;
C.小灯泡的额定电压,由图乙可知,此时通过灯泡的电流为,则小灯泡正常工作的电阻为
故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流,此时,则滑动变阻器的最大阻值为
故D错误。
故选A。
38.如图所示,电源电压保持不变,、、均为定值电阻,,S为单刀双掷开关。当S接到1时,电流表的示数为0.4A,的功率为,此时的功率为;当S接到2时,的功率为,已知P1︰P2=32︰27。的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当S接1时,电阻、串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流规律知,通过和的电流
根据可得,的阻值为
此时电阻的功率为
当S接2时,电阻、串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流规律知,通过和的电流为
电阻的功率为
因为,
所以
解得
当电阻、串联时,电源电压为······①
已知,则
当电阻、串联时,电源电压为······②
联立①②解得,,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
39.建设居民楼雨水蓄水系统是苏州海绵城市建设项目之一,图甲是小明设计的地下蓄水池水位监测系统原理图,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,金属滑杆P可随浮子在竖直方向上下移动,P与R组成滑动变阻器(最大阻值为60Ω),当电流表的示数达到某一数值时水位达到警戒值,R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.当水位升高时,电流表的示数变小
B.该电路的电源电压是6V
C.当水位在170∼190cm之间变化时,电路总功率的变化范围为0.9∼1.8W
D.当水位达到警戒水位185cm时,滑动变阻器消耗的电功率达到最大值
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,R与串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,
当水位升高时,滑片P往上移,变阻器R接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误;
B.根据串联分压规律,变阻器接入阻值越大,其两端电压越大,电压表示数越大,
由图乙、图丙可知,当变阻器阻值为时,电压表示数最大为,电路电流为,设电源电压为U,根据欧姆定律和串联电路电压规律,有①
当变阻器阻值为0时,电压表示数为0,电路电流为,则②
联立①②解得,,故B错误;
C.当水位为175cm,由图乙可知,变阻器阻值为,电路总功率为
当水位为190cm,由图乙可知,变阻器阻值为,电路总功率为
电路总功率的变化范围为,故C错误;
D.当水位为185cm时,由图乙满足的函数关系可算出,变阻器阻值为,变阻器的功率为
当且仅当,即时,取得最大值,故D正确。
故选D。
题型十四 动态电路中电功率的范围问题
40.为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为4.5V,的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A.电流表的变化范围是 B.两端电压的变化范围是
C.变阻器接入电路的阻值范围是 D.的电功率的变化范围是
【答案】D
【详解】由题意知,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,为了电路安全,电路中的最大电流不能超过0.5A,则电路中的最小电阻为
滑动变阻器允许接入电路的最小电阻为
此时滑动变阻器两端的电压为
电压表量程为0~3V,电压表测量R2两端的电压,则滑动变阻器两端的最大电压为3V,为了电路安全,串联电路中,R1两端的电压不能低于
电路中的最小电流不能低于
滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为
综上可知,电流表的变化范围是,两端电压的变化范围是,变阻器接入电路的阻值范围是,根据可知,的最大电功率为
的最小电功率为
因此的电功率的变化范围是;故D正确,ABC错误。
故选D。
41.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关S,在保证电路安全情况下,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为15Ω
B.电源电压为18V
C.电路的总功率范围为4.2~9W
D.将两电表互换位置,变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω
【答案】C
【详解】A.据图可知,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,据乙图可知,当灯泡的额定电流为0.6A,对应的电压为6V,则小灯泡正常发光时的电阻为,故A错误;
B.当灯泡的额定电流为0.6A时,滑动变阻器的阻值为,则滑动变阻器分到的电压为
则电源电压为,故B错误;
C.当电流达到灯泡的额定电流0.6A时,电路功率达最大值为
当滑动变阻器阻值最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,此时最小电流为
则电路中最小电功率为
故电路的总功率范围为4.2~9W,故C正确;
D.将两表互换位置,电路为滑动变阻器的简单电路。电流表测电路电流,电压表示数为零,只需考虑电流表,当电流表示数最大为0.6A时,滑动变阻器的阻值最小为
最大值为滑动变阻器的最大规格为,故变阻器连入电路的阻值范围为25~50Ω,故D错误。
故选C。
42.如图所示电路,电源电压恒为7V,电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A,滑动变阻器的规格为20Ω 1A,灯泡标有“6V 3W”字样闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变化范围1V-3V
B.电流表示数变化范围0.2A-0.5A
C.滑动变阻器的最大功率为5W
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围3Ω-9Ω
【答案】A
【详解】分析电路图可知,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。由可得,灯泡的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电压表的示数最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的最小示数
由可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
灯泡的电阻
当电压表的示数时,灯泡两端的电压
电路中的电流
滑动变阻器接入电路中的最阻值
电源电压为7V,电路中的最大电流为0.5A,整个电路的最大电功率为
根据串联电路中的电功率关系,滑动变阻器的功率一定小于电路的总功率,所以滑动变阻器的最大功率一定小于3.5W。
综上所述,电压表的示数变化范围为1V~3V,电流表示数变化范围0.33A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω~9Ω,滑动变阻器的最大功率小于3.5W,故A正确。
故选A。
题型十五 伏安法测小灯泡的电功率
43.如图所示,这是一个常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验。对滑动变阻器在此实验中的主要作用,下列描述正确的是( )
A.测量定值电阻的阻值------多次测量的目的是避免实验的偶然性
B.探究电流与电阻的关系------改变定值电阻两端的电压
C.探究电流与电压的关系------改变定值电阻两端的电压
D.测量小灯泡的电功率———改变小灯泡两端的电压,求平均电功率
【答案】C
【详解】A.在测量定值电阻的阻值实验中,滑动变阻器的主要作用是调节电路中电流大小,从而改变定值电阻两端的电压,以获得多组电流与电压的数据,利用计算出电阻值,多次测量的目的是减小误差,故A错误;
B.探究“电流与电阻的关系”通常是在保持电源电压不变的情况下,更换不同阻值的电阻来比较电流大小,题干说“改变定值电阻两端的电压”与此研究目的不符,故B错误;
C.探究“电流与电压的关系”时,需要在电阻R不变的条件下,通过滑动变阻器改变R两端电压,然后测量电流,观察电流随电压的变化规律,故C正确;
D.测量小灯泡的电功率可以用滑动变阻器改变灯泡两端的电压,从而达到其额定电压,并测出相应电流,求出其额定功率,“求小灯泡平均电功率”无实际意义,故D错误。
故选 C。
44.如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表示数较大,则产生上述现象的原因可能是( )
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R0阻值很大
【答案】D
【详解】闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,说明电路可能原因是:灯泡短路、电路出现断路或电路中电流太小,灯泡的实际功率太小;当电压表接ab两点时,电压表测量灯泡两端电压,电压表有示数但很小,说明灯泡没有发生短路,且a点与电源负极,b点与电源正极之间没有断路;接ac两点时,电压表测量R0两端电压,电压表示数较大,说明a点与电源正极之间没有断路。即电路没有断路,原因是R0阻值很大,R0两端分得的电压较大,灯泡分得的电压太小,通过灯泡的实际电流小,灯泡的实际功率太小,灯不亮。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
45.“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图中甲所示,实验中选择“2.5V”规格的小灯泡,实验得到的U﹣I图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为0.75W,正常发光时电阻约为8.3Ω
B.用图甲的电路,能完成“探究电流与电压的关系”的实验
C.调节滑片的过程中发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的额定功率变化引起的
D.实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定电压值,一定是因为电源电压过小
【答案】A
【详解】A.由图乙可知,当灯泡电压等于其额定电压2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率为
灯泡正常发光时电阻为
故A正确;
B.“探究电流与电压的关系”的实验中,应保持电阻不变,小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以用图甲的电路,不能完成“探究电流与电压的关系”的实验,故B错误;
C.额定功率是灯泡在额定电压下的功率,不会变化;调节滑片时,变阻器连入电路的阻值发生变化,这样灯泡两端电压和电流都会发生变化,导致其实际功率发生变化,所以灯泡亮度会发生改变,故C错误;
D.实验中,移动滑片调节灯泡两端电压,但都无法使灯泡两端电压调到其额定电压,可能是电源电压低于灯泡的额定电压,也可能是电源电压过大,而变阻器的最大电阻过小,当变阻器的最大电阻连入电路中时,灯的电压也高于其额定电压,故D错误。
故选A。
题型十六 探究电流产生热量与电阻的关系
46.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列正确的是( )
A.甲,乙两实验都可以用来研究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
B.甲实验中两个电阻串联在同一个电路中只是为了保证流过两个电阻的电流相等
C.将乙图中右侧容器外接电阻换小一些,则右侧U形管高度变化会更明显
D.乙实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气的温度之比约为
【答案】A
【详解】A.甲、乙两实验中,都可以通过控制变量,改变通电时间,观察 U 形管液面高度变化,来研究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系,故A 正确;
B.甲实验中两个电阻串联在同一电路中,不仅是为了保证流过两个电阻的电流相等,还能控制通电时间相同,故B错误;
C.乙图中右侧容器外接电阻换小一些,根据并联电阻的规律,并联部分的总电阻变小,由分压原理,并联部分两端的电压变小,则通过右侧容器内电阻的电流会变小,由 可知,产生的热量减少,右侧U 形管高度变化会更不明显,故C 错误;
D.乙实验中,左侧电阻电流 I左 ,右侧电阻与外接 5Ω 电阻并联,根据并联电路电流规律,右侧电阻电流。由 ,R相同,t相同,可得 ,则左右两侧容器内空气的温度之比约为 4:1 ,故D 错误。
故选A。
47.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明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。将容器中的电阻丝、串联在电路中,且。下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,通过的电流小于的电流
B.闭合开关后,甲管中液面上升比乙管慢
C.该实验装置用于探究电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系
D.该实验用到了转换法和控制变量法
【答案】D
【详解】A.因为、串联在电路中,根据串联电路电流处处相等的特点可知,闭合开关后,通过的电流等于的电流,故A错误;
B.已知,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律可知,产生的热量多。因为U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化,所在容器中空气吸收的热量多,温度升高得快,所以甲管中液面上升比乙快,故B错误;
C.该实验中两电阻丝串联,电流和通电时间相等,电阻不同,是用于探究电流和通电时间一定时,电热与电阻的关系,而不是电压和通电时间一定时,故C错误;
D.通过U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化,从而反映电阻丝产生热量的多少,运用了转换法;控制电流和通电时间相同,研究电热与电阻的关系,运用了控制变量法,故D正确。
故选D。
48.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明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。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且。下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,通过R1的电流小于R2的电流
B.闭合开关后,甲管中液面上升比乙快
C.该实验装置用于探究电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系
D.该实验用到了转换法和控制变量法
【答案】BD
【详解】A.因为R1、R2串联在电路中,根据串联电路电流处处相等的特点可知,闭合开关后,通过R1的电流等于R2的电流,故A错误;
B.已知R1>R2,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律可知,R1产生的热量多。因为U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化,R1所在容器中空气吸收的热量多,温度升高得快,所以甲管中液面上升比乙快,故B正确;
C.该实验中两电阻丝串联,电流和通电时间相等,电阻不同,是用于探究电流和通电时间一定时,电热与电阻的关系,而不是电压和通电时间一定时,故C错误;
D.通过U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化,从而反映电阻丝产生热量的多少,运用了转换法;控制电流和通电时间相同,研究电热与电阻的关系,运用了控制变量法,故D正确。
故选BD。
题型十七 探究电流产生的热量与电流的关系
49.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B.将R2和R3都换成10Ω的电阻丝,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
D.若通过R1的电流为2A,通电1min,R1产生的热量为1200J
【答案】D
【详解】A.由图可知和并联再与串联,则,根据焦耳定律可知,通电一段时间后,左侧容器中密封着的空气比右侧容器中密封着的空气吸收的热量多,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故A错误;
B.探究电流产生的热量与电阻的关系时,应控制通过和的电流相等,电阻不同,但此时通过和的电流不同,电阻不同,无法探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误;
C.根据实验装置可知,电流通过导体产生的热量使容器中的空气受热膨胀,从而导致U形管中的液面会发生变化,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故C错误;
D.若通过的电流为2A,通电1min,产生的热量,故D正确。
故选D。
50.如图所示,是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热)下列说法错误的是( )
A.甲实验表明,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多
B.乙实验表明,在电阻、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多
C.甲实验中左边容器中产生的热量是右边容器中产生的热量的两倍
D.若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω,仍可探究电流产生热量多少与电流的关系,此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9∶4
【答案】C
【详解】AC.在甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,根据焦耳定律可知相同时间内,电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为1∶2;右侧的电阻较大,产生的热量较多,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
B.装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,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
两电阻阻值相等,则支路中电流相等所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,左右两边的电阻大小相同,根据可知通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4∶1,左侧电流较大,产生热量较多,故B正确,不符合题意;
D.若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω,根据并联电路中电阻之比等于电流反比可得:此时通过两个电阻的电流之比为
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
所以两容器内通过电阻的电流之比为
根据可得:此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9∶4,故D正确,不符合题意。
故选C。
51.如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器内密封着等量的空气,所用电源电压相同。下列说法正确的是( )
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系
C.将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω,不能研究电流产生的热量与电流的关系
D.相同时间内,甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大
【答案】D
【详解】AD.装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,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=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,则甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大,故D正确,A错误;
B.在乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故B错误;
C.研究电流产生的热量与电流的关系要控制通电时间和电阻相同,将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω,两容器内的电阻和通电时间相同,通过两电阻的电流不同,可研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;
故选D。
题型十八 利用焦耳定律的公式进行电热的比值计算
52.一粗细均匀的电炉丝,截取四分之一接在原来的电源上,在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.4∶1 D.1∶4
【答案】C
【详解】一根电炉丝截取了四分一,则原电炉丝的阻值与这四分之一的阻值之比为
R∶R1=4∶1
电炉丝截取前后接在相同的电源上,据得
即在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为4∶1,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
53.甲、乙两电热器的电阻之比为4∶3,通过的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.1∶3 B.2∶3 C.3∶8 D.3∶2
【答案】A
【详解】在相同时间内产生的热量之比
故选A。
54.两个电热器的阻值之比为2:5,把它们并联起来接入电路中,相同时间内它们产生的热量之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知,两个电热器并联起来接入电路中,且两电阻之比为
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以由可得,相同时间内产生的热量之比
题型十九 电热的利用和防止
55.下列情况中属于利用电热的是( )
A.电视机的后盖有许多孔 B.电热毯孵化小鸡
C.电动机外壳有许多散热片 D.电脑机箱内有小风扇
【答案】B
【详解】A.电动机的后盖有许多孔是防止电流产生的热量过大而烧坏电动机,不属于电热的利用,故A不符合题意;
B.电热毯装有发热管是利用电热来孵化小鸡,属于电热的利用,故B符合题意;
C.电动机外壳有许多散热片,防止电流产生的热量过大而烧坏电动机,不属于电热的利用,故C不符合题意;
D.电脑机箱内有小风扇是防止电流产生的热量过大而烧坏用电器,不属于电热的利用,故D不符合题意。
故选B。
56.下列情况中,属于防止电热产生危害的是( )
A.用电饭锅煮饭 B.电视机背后有散热窗
C.用电热水壶烧水 D.冬天用电取暖器取暖
【答案】B
【详解】A.用电饭锅煮饭,将电能转化为内能来加热食物,属于利用电热,故A不符合题意;
B.电视机的机壳上有许多小孔是为了散热,防止电热的危害,故B符合题意;
C.用电热水壶烧水,将电能转化为内能来加热水,属于利用电热,故C不符合题意;
D.冬天用电取暖器取暖,将电能转化为内能,属于利用电热,故D不符合题意。
故选B。
57.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )
A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗 D.电风扇
【答案】D
【详解】电饭煲:通过电热元件加热食物,电热是其核心功能,无需防止电热危害。 电热水器:通过电热管加热水,电热是必要功能,无需防止电热危害。 电熨斗:通过电热元件产生高温熨烫衣物,电热是核心功能,无需防止电热危害。 电风扇:主要功能是通过电动机驱动扇叶转动,将电能转化为机械能,其电动机和电路部分若温度过高会损坏电器或引发安全隐患,因此需要防止电热危害。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
题型二十 结合实际应用的电路及综合计算问题
58.如图甲是某电烤箱的电路图,、两根电阻丝阻值均不变,如表为其铭牌,其中高温挡额定功率模糊不清。
牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
中温挡
2420W
低温挡
484W
(1)当只闭合时,电烤箱处于 挡,并求的阻值 ;
(2)该电烤箱处于低温挡正常工作50s,消耗多少电能?
(3)在用电高峰时段,小明利用家中电能表(如图乙)测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关,仅让电烤箱在高温挡下工作,电能表的指示灯闪烁90次用时36s,求此时家庭电路的实际电压是多少?
【答案】(1) 中温
(2)
(3)
【详解】(1)[1][2]由图可知,只闭合开关时,只有工作,电阻较小,由可知电烤箱处于中温挡;由可得,
(2)当闭合开关,开关接时,与串联,总电阻最大,总功率最小,电烤箱处于低温挡,电路的电流
电路的总电阻
则的阻值
电烤箱低温挡正常工作,消耗的电能
(3)指示灯闪烁90次消耗的电能为
高温挡时的实际功率为
与并联,则并联电路的总电阻
该电路的实际电压
59.某同学陪妈妈去商场买电热水壶,超市有A、B两款容积相同的电热水壶,额定电压均为220V,额定功率分别为800W和1100W。【水的比热容为家庭电路电压220V】求:
(1)A壶正常工作时的电阻;
(2)若不计热量损失,则A壶正常工作3.5min可将1kg的水从20℃加热到多少摄氏度;
(3)妈妈最后选购了一个烧水快的水壶,则在符合安全用电的前提下,该水壶使用的插座的额定电流至少为多少安。
【答案】(1)
(2)
(3)5A
【详解】(1)由得
(2),由可得
因为不计热量损失,所以
由得
(3)由题可知,,所以使用热水壶烧水快
由得
所以使用的插座的额定电流至少为5A。
60.火锅是我国独创的美食,历史悠久。小明一家非常喜欢吃火锅,小明家的电火锅有三个加热挡位,铭牌如表所示,其中高温挡的功率由于污损模糊不清:图甲为该火锅的电路原理图,R1、R2和R3均为电热丝,旋钮开关可以分别置于“0”和“1”、“1”和“2”、“2”和“3”或“3”和“4”接线柱上。求:
(1)电阻丝R2的阻值;
(2)电火锅处于低温挡状态下正常工作时,1min产生的热量;
(3)小明关闭家中其它所有用电器,只让电火锅在高温挡状态下正常加热3min,发现图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次,据此请你算出电火锅高温挡的功率和电阻丝R3的阻值。
xx牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
高温挡
中温挡
880W
低温挡
500W
频率
50Hz
【答案】(1)55Ω;(2)30000J;(3)2000W,43.2Ω
【详解】解:(1)旋钮开关置于“0”和“1”接线柱时,电路处于断开状态,
旋钮开关置于“1”和“2”接线柱时,R1和R2串联在电路中,
旋钮开关置于“2”和“3”接线柱时,只有R2接在电路中,
旋钮开关置于“3”和“4”接线柱上时,R2和R3并联在电路中。
根据分析得,旋钮开关置于“1”和“2”接线柱时,R1和R2串联在电路中,电火锅处于低温挡,旋钮开关置于“2”和“3”接线柱时,只有R2接在电路中,电火锅处于中温挡,由表格数据知,中温挡功率是880W,根据得
(2)由表格数据知,低温挡功率是500W,电火锅工作时间t=1min=60s,电火锅低温挡工作1min产生的热量
(3)表示指示灯闪烁一次消耗的电能,
电火锅高温挡时工作时间
电火锅高温挡时3min消耗电能为
电火锅高温挡时功率
旋钮开关置于“3”和“4”接线柱上时,R2和R3并联在电路中,电火锅处于高温挡,
所以此时R3的功率是
根据得,R3的电阻为
答:(1)电阻丝R2的阻值是55Ω。
(2)电火锅处于低温挡状态下正常工作时,1min产生的热量为30000J。
(3)电火锅高温挡的功率是2000W,电阻丝R3的阻值约为43.2Ω。
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专题02 电流做功
题型一 电能表的作用和读数 1
题型二 利用电能表的主要参数计算电能 3
题型三 影响电功大小的因素 4
题型四 电功的公式及简单应用 5
题型五 电功率的概念和单位 6
题型六 常见用电器的电功率 7
题型七 电功与电功率的区别与联系 7
题型八 额定电压与额定功率 8
题型九 实际电压与实际功率 9
题型十 电功率的比值问题 10
题型十一 电功率的多档位问题 11
题型十二 动态电路中电功率的变化分析 13
题型十三 动态电路中电功率的简单计算 14
题型十四 动态电路中电功率的范围问题 15
题型十五 伏安法测小灯泡的电功率 17
题型十六 探究电流产生热量与电阻的关系 18
题型十七 探究电流产生的热量与电流的关系 19
题型十八 利用焦耳定律的公式进行电热的比值计算 21
题型十九 电热的利用和防止 21
题型二十 结合实际应用的电路及综合计算问题 22
题型一 电能表的作用和读数
1.某家用电能表上的参数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.该电能表应该在110V的电路中使用
C.该电能表的额定最大电流为20A
D.该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h
2.如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
3.下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是( )
A.电能表用来测量用电器消耗电能的快慢
B.电能表甲的示数为18246kW·h
C.两种电能表的额定最大电流均为20A,工作时电流可以超过额定最大电流
D.电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器,每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁3200次
题型二 利用电能表的主要参数计算电能
4.某电能表的表盘如图所示。关于该电能表,下列说法正确的是( )
A.“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用
B.“10(20)A”表示这个电能表能通过的最大电流是10A
C.“600r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW·h
D.该电能表的示数是12150kW·h
5.小明家记录10月初电能表的示数6093.5kW·h, 电能表11月初的示数如图所示, 下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪表
B.电能表5月初到6月初消耗的功率是105kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.若电能表指示灯在 10min内闪烁180次,则用电器的总功率是0.6kW
6.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为
B.电能表是测量电功的仪表
C.这个电能表的测量值是以“”为单位
D.电能表的转盘转过1800圈,消耗电能
题型三 影响电功大小的因素
7.在“探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所示的电路,以下说法中正确的是( )
A.此电路探究的是电功与电压的关系
B.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
C.实验中,通过电压表的示数反映电功的大小
D.两灯串联的目的是为了控制两灯电压相同
8.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流越大,电流做功就一定越多
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
9.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
题型四 电功的公式及简单应用
10.关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
11.如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A.甲导体两端的电压大 B.通过乙导体的电流大
C.相同时间内电流通过甲导体做功多 D.甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
12.如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S。下列说法正确的是( )
A.定值电阻与滑动变阻器串联
B.若定值电阻断路,移动滑片P,电压表V和电流表A2、A1示数均不变
C.若电路无故障,向右移动滑片P,定值电阻在相同时间里消耗的电能不变
D.若电路无故障,向左移动滑片P,电压表V与电流表A1的示数之比变大
题型五 电功率的概念和单位
13.下列说法正确的是( )
A.电荷移动就能形成电流
B.电功率是表示电流做功多少的物理量
C.导体电阻大小是由电压和电流决定的
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量
14.如图所示为某品牌空调室外机铭牌,当空调正常工作时,下列说法中正确的是( )
额定电压
220V
额定频率
50Hz
制冷/制热额定功率
800/900W
最大输入功率
970W
制冷剂名称及注入量
R22/0.6kg
防水等级
IPX4
室外机质量
24kg
A.空调制热时比制冷时消耗的电能多 B.空调制冷时每小时耗电为
C.室外机消耗的电能最大可达970W D.空调制热时比制冷时电流做功更快
15.有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1500W,乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶消耗电能多 B.通过乙电热水壶的电流较大
C.甲电热水壶电流做功较快 D.甲的实际电压比乙的实际电压高
题型六 常见用电器的电功率
16.下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A.小灯泡正常工作时的电流约为20A
B.电饭锅功率约为1000W
C.家庭电路中的电压为380V
D.实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000Ω
17.物理源于生活,又服务于生活。下列对生活中常见的数据估测符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是380V
B.一节干电池电压为2V
C.空调工作的电流约为5A
D.写字台灯工作的电流约为5A
18.下列估测最符合实际情况的是( )
A.家用空调的电流大约5A
B.我国家庭电路电压为110V
C.电冰箱一天耗电大约5J
D.家用电热水器加热功率约为20W
题型七 电功与电功率的区别与联系
19.下面是小朋同学对电功率的认识,你认为正确的是( )
A.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
B.电流对用电器做的电功越多,消耗的电能就越快
C.消耗电能快的用电器电功率就越大
D.消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间长
20.某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
XX移动电源
电源规格:3kW·h
输出电压:220V
最大输出电流:10A
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
21.甲、乙用电器上分别标着“220V,15W”、“110V,100W”,它们都在额定电压下工作,则下列说法中正确的是( )
A.甲用电器做功一定少
B.完成相同的功,甲用电器所用的时间一定少
C.乙用电器做功一定快
D.相同的时间内,乙用电器完成的功一定少
题型八 额定电压与额定功率
22.规格分别为“220V,40W”、“36V,40W”、“110V,40W”的三盏电灯,各自在额定电压下工作,则下列说法中正确的是( )
A.三盏电灯的额定功率一样大 B.三盏电灯的额定电压一样大
C.三盏电灯实际电压一样大 D.三盏电灯的亮度不一样亮
23.标有“6V、3W”和“4V、2W”的字样的、两只灯泡,在接入电路时都能发光,则下列说法正确的是( )
A.灯的额定功率较大,的亮度较大
B.两灯并联时,实际功率
C.因为灯的额定电压大,两灯正常发光时
D.两灯串联时,实际功率
24.将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中后串联起来接入同一电路,则( )
A.两种情况下灯泡都能正常发光
B.两种情况下灯泡都不能正常发光
C.并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大
D.串联接入时两灯消耗的总功率比并联时大
题型九 实际电压与实际功率
25.某灯泡上标有“36V,40W”字样,当通过灯泡灯丝电流为1A时,该灯泡的实际功率为(不考虑灯丝电阻的变化)( )。
A.36W B.40W C.32.4W D.无法确定
26.如图所示,电源电压和小灯泡L的灯丝电阻都保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断中正确的是( )
A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数的比值不变 D.小灯泡L的亮度变暗
27.连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡比亮。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.、规格是相同的 B.通过的电流比通过的电流大
C.对应的电压表示数比的大 D.的额定功率一定比大
题型十 电功率的比值问题
28.定值电阻、,将、串联后接在3V的电源上,通电1min。消耗的电功率为,消耗的电能为;消耗的电功率为,消耗的电能为。则和分别为( )
A.1:2 1:2 B.2:1 2:1 C.1:1 2:1 D.1:1 1:2
29.如图甲所示,电源电压恒定,电流表的量程为“”,,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。只闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从最右端移至小灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,当滑片P在最右端时,滑动变阻器的功率为,此时电路的总功率为。已知。在保证电路安全的前提下,下列说法中( )
①电源电压为12V;
②小灯泡的额定功率为;
③滑动变阻器的最大阻值是;
④该电路消耗的最大功率为。
A.只有②④正确 B.只有②③正确
C.只有①③正确 D.只有②③④正确
30.如图,将定值电阻、按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在图甲中的功率为4W,在图乙中的功率为9W。下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙两个电路中通过的电流之比是2∶3
B.、的电阻之比为2∶1
C.甲、乙两电路中两端的电压之比是2∶3
D.甲、乙两电路中的总功率之比是4∶9
题型十一 电功率的多档位问题
31.图甲为某品牌家用空气炸锅,空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风,借助空气的循环达到迅速升温的目的,电动机上标有“220V,22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示,其额定电压为220V。发热元件为和两个定值电阻,阻值分别为和。S为定时开关,通过调节开关和(是单刀双掷开关),可实现高温挡,中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是( )
A.设定好时间,开关断开,接a端时为高温挡
B.电动机的电阻是
C.开关闭合,接a端时,电路的总电流是2.1A
D.空气炸锅在高温挡正常工作1min时,消耗电能79200J
32.电吹风的简化电路图如图所示,M是电动机,、是发热电阻丝,它具有“冷风”“温风”和“热风”三种工作模式,通过控制开关、来实现上述功能。如图所示。已知电源电压220V不变,电动机的规格为“220V 0.5A”,的阻值为110Ω,吹热风时吹风机的总功率为1100W。关于下列说法正确的是( )
A.的电阻是88Ω
B.吹温风时,电路的总功率为660W
C.电动机的电阻为440Ω
D.闭合,接3,4时,吹风机处于“温风”模式
33.如图是一款烤红薯机的简化电路图。它有高温、中温、保温三种不同的加热模式,其旋转功能可使红薯在烤制过程中均匀受热,照明灯可根据需求选择是否开启。下表是烤红薯机的部分参数,其中R2=2R1,滑动变阻器滑片始终位于R2的中点。下列说法不正确的是( )
额定电压
220V
照明灯功率
5W
电动机功率
25W
整机最大功率
2230W
A.开关S1闭合,开关S2接触触点“1”和“2”时,烤红薯机处于中温模式
B.加热电阻R1阻值为44Ω
C.烤红薯机工作时,通过开关S2的最大电流为10A
D.烤红薯机在保温模式工作1小时,至少会消耗0.58千瓦时的电能
题型十二 动态电路中电功率的变化分析
34.小华利用热敏电阻R、定值电阻、电压表等制作了“温度监测仪”,如图所示为其电路图(电压表未画出)。热敏电阻R的阻值随温度的降低而减小,温度监测仪由电压表改装而成,温度越低时,示数越小,当通过报警器的电流增大到某一值时会发出报警。下列分析正确的是( )
A.该温度检测仪是一个高温报警装置
B.电压表应并联在热敏电阻R的两端
C.当温度越低时,定值电阻的电功率越小
D.若要调低报警温度,可将换为阻值更小的电阻
35.如图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P由右端移到左端的过程中,以下说法不正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电阻R0两端的电压变大 D.整个电路的总功率变小
36.如图电路,电阻R1>R2,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P可以在其左右两端任意滑动,在调节滑动变阻器的滑片过程中,下列描述现象与实际相符的是( )
A.变阻器滑片在变阻器最左端时电流表示数最大
B.电压表V2的示数与电流表的示数比等于定值
C.两电压表的示数之差始终等于R3两端电压
D.当两电压表的示数相等时电路功率最大
题型十三 动态电路中电功率的简单计算
37.如图甲所示电路,闭合开关,滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中,L和R的U-I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V,则下列说法正确的是( )
A.此过程电路的最小总功率为0.3W
B.此过程滑动变阻器的最大功率为0.25W
C.小灯泡正常工作时的电阻为25Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
38.如图所示,电源电压保持不变,、、均为定值电阻,,S为单刀双掷开关。当S接到1时,电流表的示数为0.4A,的功率为,此时的功率为;当S接到2时,的功率为,已知P1︰P2=32︰27。的阻值为( )
A. B. C. D.
39.建设居民楼雨水蓄水系统是苏州海绵城市建设项目之一,图甲是小明设计的地下蓄水池水位监测系统原理图,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,金属滑杆P可随浮子在竖直方向上下移动,P与R组成滑动变阻器(最大阻值为60Ω),当电流表的示数达到某一数值时水位达到警戒值,R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.当水位升高时,电流表的示数变小
B.该电路的电源电压是6V
C.当水位在170∼190cm之间变化时,电路总功率的变化范围为0.9∼1.8W
D.当水位达到警戒水位185cm时,滑动变阻器消耗的电功率达到最大值
题型十四 动态电路中电功率的范围问题
40.为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为4.5V,的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A.电流表的变化范围是 B.两端电压的变化范围是
C.变阻器接入电路的阻值范围是 D.的电功率的变化范围是
41.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关S,在保证电路安全情况下,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为15Ω
B.电源电压为18V
C.电路的总功率范围为4.2~9W
D.将两电表互换位置,变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω
42.如图所示电路,电源电压恒为7V,电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A,滑动变阻器的规格为20Ω 1A,灯泡标有“6V 3W”字样闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变化范围1V-3V
B.电流表示数变化范围0.2A-0.5A
C.滑动变阻器的最大功率为5W
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围3Ω-9Ω
题型十五 伏安法测小灯泡的电功率
43.如图所示,这是一个常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验。对滑动变阻器在此实验中的主要作用,下列描述正确的是( )
A.测量定值电阻的阻值------多次测量的目的是避免实验的偶然性
B.探究电流与电阻的关系------改变定值电阻两端的电压
C.探究电流与电压的关系------改变定值电阻两端的电压
D.测量小灯泡的电功率———改变小灯泡两端的电压,求平均电功率
44.如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表示数较大,则产生上述现象的原因可能是( )
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R0阻值很大
45.“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图中甲所示,实验中选择“2.5V”规格的小灯泡,实验得到的U﹣I图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为0.75W,正常发光时电阻约为8.3Ω
B.用图甲的电路,能完成“探究电流与电压的关系”的实验
C.调节滑片的过程中发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的额定功率变化引起的
D.实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定电压值,一定是因为电源电压过小
题型十六 探究电流产生热量与电阻的关系
46.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列正确的是( )
A.甲,乙两实验都可以用来研究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
B.甲实验中两个电阻串联在同一个电路中只是为了保证流过两个电阻的电流相等
C.将乙图中右侧容器外接电阻换小一些,则右侧U形管高度变化会更明显
D.乙实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气的温度之比约为
47.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明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。将容器中的电阻丝、串联在电路中,且。下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,通过的电流小于的电流
B.闭合开关后,甲管中液面上升比乙管慢
C.该实验装置用于探究电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系
D.该实验用到了转换法和控制变量法
48.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明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。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且。下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,通过R1的电流小于R2的电流
B.闭合开关后,甲管中液面上升比乙快
C.该实验装置用于探究电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系
D.该实验用到了转换法和控制变量法
题型十七 探究电流产生的热量与电流的关系
49.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B.将R2和R3都换成10Ω的电阻丝,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
D.若通过R1的电流为2A,通电1min,R1产生的热量为1200J
50.如图所示,是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热)下列说法错误的是( )
A.甲实验表明,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多
B.乙实验表明,在电阻、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多
C.甲实验中左边容器中产生的热量是右边容器中产生的热量的两倍
D.若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω,仍可探究电流产生热量多少与电流的关系,此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9∶4
51.如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器内密封着等量的空气,所用电源电压相同。下列说法正确的是( )
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系
C.将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω,不能研究电流产生的热量与电流的关系
D.相同时间内,甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大
题型十八 利用焦耳定律的公式进行电热的比值计算
52.一粗细均匀的电炉丝,截取四分之一接在原来的电源上,在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.4∶1 D.1∶4
53.甲、乙两电热器的电阻之比为4∶3,通过的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.1∶3 B.2∶3 C.3∶8 D.3∶2
54.两个电热器的阻值之比为2:5,把它们并联起来接入电路中,相同时间内它们产生的热量之比是( )
A. B. C. D.
题型十九 电热的利用和防止
55.下列情况中属于利用电热的是( )
A.电视机的后盖有许多孔 B.电热毯孵化小鸡
C.电动机外壳有许多散热片 D.电脑机箱内有小风扇
56.下列情况中,属于防止电热产生危害的是( )
A.用电饭锅煮饭 B.电视机背后有散热窗
C.用电热水壶烧水 D.冬天用电取暖器取暖
57.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )
A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗 D.电风扇
题型二十 结合实际应用的电路及综合计算问题
58.如图甲是某电烤箱的电路图,、两根电阻丝阻值均不变,如表为其铭牌,其中高温挡额定功率模糊不清。
牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
中温挡
2420W
低温挡
484W
(1)当只闭合时,电烤箱处于 挡,并求的阻值 ;
(2)该电烤箱处于低温挡正常工作50s,消耗多少电能?
(3)在用电高峰时段,小明利用家中电能表(如图乙)测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关,仅让电烤箱在高温挡下工作,电能表的指示灯闪烁90次用时36s,求此时家庭电路的实际电压是多少?
59.某同学陪妈妈去商场买电热水壶,超市有A、B两款容积相同的电热水壶,额定电压均为220V,额定功率分别为800W和1100W。【水的比热容为家庭电路电压220V】求:
(1)A壶正常工作时的电阻;
(2)若不计热量损失,则A壶正常工作3.5min可将1kg的水从20℃加热到多少摄氏度;
(3)妈妈最后选购了一个烧水快的水壶,则在符合安全用电的前提下,该水壶使用的插座的额定电流至少为多少安。
60.火锅是我国独创的美食,历史悠久。小明一家非常喜欢吃火锅,小明家的电火锅有三个加热挡位,铭牌如表所示,其中高温挡的功率由于污损模糊不清:图甲为该火锅的电路原理图,R1、R2和R3均为电热丝,旋钮开关可以分别置于“0”和“1”、“1”和“2”、“2”和“3”或“3”和“4”接线柱上。求:
(1)电阻丝R2的阻值;
(2)电火锅处于低温挡状态下正常工作时,1min产生的热量;
(3)小明关闭家中其它所有用电器,只让电火锅在高温挡状态下正常加热3min,发现图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次,据此请你算出电火锅高温挡的功率和电阻丝R3的阻值。
xx牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
高温挡
中温挡
880W
低温挡
500W
频率
50Hz
2 / 2
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