山东省青岛市2025~2026学年九年级下学期自招考试物理专题复习17--电功率
2025-12-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-自主招生 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 988 KB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2025-12-23 |
| 作者 | Kay-登登 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55576332.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
山东省青岛市自招考试复习专题17--电功率
2025~2026学年第二学期
一.选择题(共10小题)
1.如图所示,L1、L2两灯泡分别标有“110V 1000W”和“110V 40W”,按不同方法接入220V电路,能使两灯泡正常发光的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,电源电压不变,滑动变阻器滑动头位于正中央,闭合开关S后,M,N,P三灯亮度相同,现将变阻器的滑动头缓慢向左移动,则三灯亮度从亮到暗的排列顺序是( )
A.M,N,P B.P,M,N C.M,P,N D.N,M,P
3.用如图所示的电路来探究电流与电阻的关系,已知电源电压不变,正确操作,得出多组实验数据,实验时,R1两端电压、功率分别为U1和P1,电路的总功率为P。根据实验数据描绘的相关图像如下,其中符合实际的是( )
A. B.
C. D.
4.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.电源的电压为6V
B.图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
C.R2消耗的电功率先变大后变小
D.电路的最大总功率为3.6W
5.如图甲所示为某电子秤,图乙是其工作原理图,电子秤的示数表由电流表改装而成,R1是一根长6cm,阻值15Ω的均匀电阻丝,滑片P在a端时,电流表示数为0.15A;滑片P在b端时,电流表示数为0.6A,弹簧c受到压力F与压缩量ΔL的关系如图丙所示。挂钩的重不计,不称重物时滑片P在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端,电路中电源电压不变。下列判断正确的是( )
A.电路中定值电阻R2无意义,可删除
B.所称物重增大时,定值电阻R2的电功率减小
C.电源电压为6V
D.当电子秤示数为2kg时,电路中的电流为0.2A
6.如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1后,电流表的示数为0.4A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,电流表的示数为0.6A,电压表的示数为12V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为18V
B.电阻R2的阻值为30Ω
C.两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为1:2
D.两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为1:9
7.如图所示,把标有“6V,3W”的小灯泡(假设灯丝电阻不要)与标有“100Ω,1A”的滑动变阻器连接在两端电压恒为18V的电源上,电压表的测量范围为“0~15V”,电流表的测量范围为“0~0.6A”。在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电路中允许通过的最大电流为0.6A
B.小灯泡消耗电功率的最小值为1.5W
C.滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~100Ω
D.电路总电功率的最小值为4.5W
8.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.R2越大,其电功率越大
B.R1的最大电功率为0.6W
C.两表示数变化之比变大
D.滑片P在ab中间位置时,100s内R2消耗的电能为22.5J
9.如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长成正比,P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S将P从H端移到E端时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。已知R1=10Ω,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为12V
B.GH导体的电阻为10Ω
C.当电流表示数为0.5A时,x的值为31cm
D.P位于x=0cm时,R2消耗的功率为0.6W
10.如图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0﹣0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.灯泡L的额定功率为3.6W
C.R0的阻值为15Ω
D.开关都闭合时,电路最大功率为6.6W
二.多选题(共5小题)
(多选)11.在如图所示的电路中,电源电压恒定,当滑动变阻器RP的滑片从最左端滑到最右端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数不变,电压表示数变小
C.电压表与电流表示数之比变大
D.电路总功率大小不变
(多选)12.物理实践活动中,小华设计了一个如图甲所示的电子秤电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R1为压敏电阻,其阻值随所受压力大小变化的关系如图乙所示,质量显示仪由电表改装而成。下列说法正确的是( )
A.托盘上称量的物体的质量越大,压敏电阻R1的阻值越大
B.质量显示仪由电流表改装而成
C.托盘上称量的物体的质量越大,整个电路消耗的电功率越小
D.在电源电压和电表量程不变的前提下,在电路中串联一个定值电阻,可以增大电子秤的最大称量质量
(多选)13.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2组成如图(b)所示电路,当电键S接通位置1时,三个用电器消耗的电功率均为P。将电键S切换到位置2后,电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、Pl、P2,下列关系中正确的是( )
A.P1>P B.P1>P2
C.P1>4PD D.PD+P1+P2<3P
(多选)14.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定功率为5W,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,先只闭合开关S、S1,将滑片P从滑动变阻器R1的最右端向左移动到a点,此时小灯泡正常发光,此过程中电流表与电压表示数的关系图象如图乙所示;再断开开关S1,闭合开关S2,电流表示数为0.3A。下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为5V
B.电源电压为12V
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器R1的阻值变化范围为4Ω~32Ω
D.只闭合开关S、S2,滑片P在a点时,定值电阻R2在5s内产生的热量为3.6J
(多选)15.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼3V,定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4~0.9W
B.电流表示数的变化范围为0.2~0.4A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10~20Ω
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2~3W
三.填空题(共5小题)
16.如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2、R3为定值电阻,R1=20Ω,R2=2R3,只闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.3A,若通电1min,电流通过电阻R1产生的热量为 J;当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为0.9A,则R2的阻值为 Ω。
17.图甲为剑剑家的电吹风内部电路简图,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,则电热丝应该接在图中 (选填“A”或“B”)处。图乙是剑剑某次洗头后使用电吹风时消耗的电功率P与时间t的图象,则电热丝的阻值为 Ω。
18.有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2,将它们接入电路中,如图甲所示,闭合开关,灯泡L1、L2均正常发光,则干路总电流为 A;如图乙所示,闭合开关,发现其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡未损坏,则电源2的电压为 V;两电路中消耗的总功率之比为 .(假设灯丝电阻不变)
19.如图1所示,电压U=12V,灯泡L的额定电压为9V,其电流与电压的关系如图2所示,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.则灯泡L正常发光时的功率为 W.阻值为 Ω.在调节滑动变阻器的过程中,灯泡L消耗电功率的最小值是 W。在某次正常调节中,R的阻值变化量比L的阻值变化量大,则滑片P的移动方向是 (选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”)。
20.如图1所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。当滑动变阻器R2的滑片P从a点移到b点时,滑动变阻器的U﹣I图像如图2所示。在滑片P移动过程中,电压表的示数与电流表的示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”);电源电压为 V;定值电阻R1的阻值为 Ω,该电路消耗的最大电功率为 W。
四.实验探究题(共2小题)
21.如图是小明“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两电阻丝的阻值分别为5Ω和10Ω,分别密封在两个完全相同的透明容器中。请回答下列问题:
(1)本次探究实验中用到了 法和转换法。
(2)电阻丝主要利用了电流的 效应工作,将两电阻丝串联的目的是 。
(3)通电一段时间后,小明发现乙装置U形管中液面高度差更大一些,由此可以知道电流通过导体时产生的热量与 有关。
(4)小明断开开关,待装置冷却,再通电相同时间后,他发现甲装置中U形管中液面没有了高度差,保持相平,他初步判断有如下几种原因:
A.甲装置出现断路
B.甲装置出现短路
C.甲装置漏气
小明同学没有拆开装置,他只通过观察发生故障前后乙装置U形管中液面的变化情况就做出了判断:如果乙装置U形管中液面的高度差比原来变大了,则甲装置的故障原因是 ;如果乙装置U形管中液面的高度差和上一次情况相同,则甲装置的故障原因是 (以上两空均选填“A”“B”或“C”)。
22.小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有:电压可变的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及滑动变阻器(规格分别为A.“5Ω,1A”、B.“40Ω,1A”和C.“60Ω,0.5A”可选)、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图甲所示是小明连接的电路,检查发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确连接的那根导线。
(2)连接好电路,正确操作后,移动滑动变阻器的滑片P,小明发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表示数均为0,经检查电表完好。则故障可能是 (填选项符号)。
A.灯泡短路
B.滑动变阻器断路
C.灯泡断路
(3)故障排除后,小明将电源电压调为4.5V,然后从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W,所用滑动变阻器的规格是 (选填字母)。实际测量时,当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的,若考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(4)实验过程中,小明向右调节滑动变阻器,若滑动变阻器的功率减小了ΔP1,灯泡的功率变化了ΔP2,则ΔP1 ΔP2(选填“>”“<”或“=”)。
(5)爱动脑筋的小明想出另一种测量该小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路(电源电压为4.5V,灯泡的额定电压为2.5V),请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V。
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”时,读出电压表示数为U0。
③小灯泡的额定功率:P额= (用U额、U0、R0表示)。
五.计算题(共3小题)
23.如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器后铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。求:
(1)电源电压及R1的阻值;
(2)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围及电路总功率的最大变化量。
24.综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型(如图甲所示),并且电流表示数随拉力的增大而增大。ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝,电源电压恒为6V,弹簧电阻恒为1Ω,R0为4Ω,其余部分电阻不计,电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。求:
(1)虚线框里面接线柱“1”应与接线柱 相连(选填“2”或“3”)
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时刚好对准a处,R0消耗的功率多大?
(3)图甲中若去掉电流表,用一只电压表(量程0~3V)与R0并联,利用电压表的示数来显示拉力的大小,则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升多少N?
(4)在汇报交流阶段,同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如图甲的方案,从电路的安全性考虑,其他条件不变,R0的阻值应不小于多少s?
25.某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲,控制电路电源电压U1=12V,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压U2=220V。圆柱体水箱底面积S=0.4m2,当水箱内的水位上升到2m时,通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1A,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数I1=1A,当水位下降到1m时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数I2=2A。
水位/m
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻RF阻值/Ω
300
200
125
90
70
65
62
60
59
(1)当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W?
(2)当水箱内水位下降到1m时,通电电磁铁线圈的电流Ib为多少?
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水量恒为0.001m3,注水系统工作时,每秒钟给水量箱注水恒为0.005m3,求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能?
六.科普阅读题(共1小题)
26.阅读短文,回答问题。
无链条电动自行车
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”,如图1所示。它既可以通过骑行者踩脚踏板获得能量;也可以通过电源直接给锂电池充电获得能量,骑行者踩脚踏板的动能,经转化后存储在锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化为动能,以此驱动自行车前进某款电动自行车相关参数如表格所示,为了保证该车的续航能力,采用了能量密度大的锂电池,其能量密度(能量密度为存储能量与电池质量的比值)达180Wh/kg。
为确保使用安全,此类自行车配置的充电器都有过热保护装置,模拟控制电路如图2所示,R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断充电电路,实现保护,电动自行车虽给人们带来便利,但充电过程中电池常有发生爆炸从而引发火灾情况,同时存在监管难度大等多方面问题,因此一些城市主城区目前严禁使用。
整车
整车质量
40kg
最大车速
25km/h
最大噪声
<30dB
锂电池
电压
36V
容量
10Ah
电动机
额定功率
180W
(1)给锂电池充电过程是将其它形式能量转化为 能存储在电池中,此时电池相当于电路中的 (选填“用电器”或“电源”)。
(2)测试时自行车仅由充满电的锂电池驱动,行驶一段时间,消耗电能6.48×105J,电动机将其中75%的电能转化为机械能,电动机输出的机械能为 J。
(3)该款自行车的锂电池最多能提供的电能约为 kW•h,锂电池的质量为 kg。
(4)模拟控制电路电源电压U为10V,当R1=6Ω时,R2=1.5Ω,此时充电电路恰好被切断,则控制电压U1= V。
山东省青岛市自招考试复习专题17--电功率
2025~2026学年第二学期
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
B
D
D
D
D
C
D
二.多选题(共5小题)
题号
11
12
13
14
15
答案
BD
BD
CD
BCD
AC
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:根据R可计算出R112.1Ω,R2302.5Ω;
A、当两灯串联在220V电路中,电阻不同,两灯分得的电压不相等,故两灯不会正常发光,故A错误;
B、当两灯并联在220V电路中,两灯分得的电压都为220V,超过额定电压110V,故两灯不会正常发光,故B错误;
CD、当两灯串联在220V电路中,R1<R2,所以要在R2两端并联一个电阻,从而使这两个电阻的等效电阻和R1相等,分得电压相等时,电压为110V,此时两灯实际电压等于额定电压,两灯正常发光,故D正确,C错误;
故选:D。
2.【解答】解:滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由欧姆定律可得电路中总电流增大,则灯泡M中电流增大,功率增大,变亮;
M两端的电压增大,并联部分电压减小,则N灯两端的电压减小,由欧姆定律得,通过N灯的电流减小,变暗;
由并联电路的电流规律可得,总电流增大,N中电流减小,则通过P中的电流增大,灯泡P亮度变亮,故最暗的灯是N。
对于P、M而言,由于P的电流增大,而N的电流减小,且总电流增大,通过M的电流等于N、P电流之和,所以P电流的增量大于M电流的增量,则P比M亮,故B正确。
故选:B。
3.【解答】解:A、探究电流与电阻的关系,要接制R1两端电压U1不变,U1为定值而不是随R1增大而增大,故A错误;
B、电路是R1与R2串联,U1不变时,R1增大,根据串联电路分压原理,R2也应按比例增大,即,而U2=U﹣U1,故R2R1,因是定值,故R2与R1成正比,图像为过原点直线,故B正确;
C、P1,U1不变,P1与R1成反比,图像不是直线,故C错误;
D、总功率P=UI=U,P与R1成反比,图像也不是直线,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,
由图象可知,Ia=0.6A,
由I可得,电源的电压U=IaR1=0.6A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图象可知,Ib=0.2A,Ub=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R220Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V,
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+4V,
解得:R1=10Ω,
电源的电压U=IaR1=0.6A×10Ω=6V,故A正确,不符合题意;
电路的最大总功率:
P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W,故D正确,不符合题意;
(2)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一半时,电路中的电流:
I中0.3A,
由图象可知,对应与D点,故B不正确,符合题意;
(3)电路中的电流:
I,
滑动变阻器消耗的电功率:
P2=I2R2=()2×R2,
当R2=10Ω时,P2max0.9W,
当R2=0Ω时,Pa=0W,
当R2=20Ω时,Pb=()2×20Ω=0.8W,
综上可知,滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,故C正确,不符合题意。
故选:B。
5.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
A、由图可知,当滑片在b端时,R1接入电路中的电阻为0,若电路中没有R2,会造成电源短路,所以在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用,故不能删除,故A错误;
B、当挂钩上所挂的重物越重时,R1的滑片向下滑动,R1接入电路的阻值越小,电路中的总电阻就越小,由公式I可知电路中的电流越大,根据P=I2R可知,定值电阻R2的电功率越大,故B错误;
C、当滑片在a端时,R1接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流Ia=0.15A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I可得,电源的电压:
U=Ia(R1+R2)=0.15A×(15Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片在b端时,R1接入电路中的电阻为0,此时电路中的电流Ib=0.6A,
则电源的电压:
U=IbR2=0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R2=5Ω,U=3V,故C错误;
D、当电子秤示数为2kg时,对弹簧的压力:
F1=G1=m1g=2kg×10N/kg=20N,
由图丙可知此时弹簧的压缩为2cm,
因均匀电阻丝R1的长度为6cm,阻值为15Ω,
所以,R1连入电路的阻值:
R1′=15Ω10Ω,
则此时电路中的电流:
I0.2A,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:
A.电流表和电压表的位置互换后,再将开关S1、S2均闭合,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量电阻R1电流,电流表的示数为0.6A,电压表的示数为12V,则电源电压为12V,电阻R1电流为0.6A,故A错误;
B.电阻R1电阻为
只闭合开关S1后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电流表的示数为0.4A,电阻总电阻为
根据电阻串联的特点可知电阻R2的阻值为
R2=R﹣R1=30Ω﹣20Ω=10Ω
故B错误;
C.两表位置互换前后,根据欧姆定律可知电阻R1两端的电压之比为
U1:U′1=IR1:I1R1=I:I1=0.4A:0.6A=2:3
故C错误;
D.两表位置互换前R2的功率为
两表位置互换后R2的功率为
则两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为
P2:P2'=1.6W:14.4W=1:9
故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。A、由P=UI可得,灯的额定电流为:IL额0.5A,而电流表的测量范围为“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,因串联电路中各处电流相等,所以电路中允许通过的最大电流为I大=IL额=0.5A,故A错误;
BC、电路中允许通过的最大电流为0.5A时,灯泡正常发光,则UL额=6V,
由串联电路的电压规律可得,滑动变阻器两端的最小电压为:U滑小=U﹣UL额=18V﹣6V=12V,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为:R滑小24Ω,
小灯泡的电阻为:RL12Ω,
根据P=UI知,灯泡的电阻一定时,灯泡的电功率随实际电压的增大而增大,当滑动变阻器两端的电压最大为15V时,根据串联电路的电压规律可知灯两端的电压最小,
则灯泡两端的最小电压为:UL小=U﹣U滑大=18V﹣15V=3V,
通过小灯泡的最小电流即电路中的最小电流为:I小=IL小0.25A,
小灯泡消耗的最小功率为:PL小=UL小IL小=3V×0.25A=0.75W,故B错误;
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大为:R滑大60Ω,则滑动变阻器的电阻允许调节的范围是24Ω~60Ω,故C错误。
D、电路消耗的功率最小值为:P=UI小=18V×0.25A=4.5W,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R1与滑动变阻器R2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;
C、当滑片P从a端移动到b端的过程中,变阻器R2接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I可知,电路中的电流变大,
设滑片P从a端移动到b端的电流分别为Ia、Ib,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表示数的变化量:
ΔU=(U﹣IaR1)﹣(U﹣IbR1)=(Ib﹣Ia)R1=ΔIR1,即R1,
R1为定值电阻,其阻值不变,因此两电表的示数变化量之比不变,故C错误;
A、由图乙可知,当变阻器的滑片在a端时,电压表的示数U2a=2V,电流表示数Ia=0.1A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值:R220Ω,
由串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压:U=U1a+U2a=IaR1+U2a=0.1A×R1+2V……①
当变阻器的滑片在b端时,电压表的示数U2b=0V,电流表示数Ib=0.3A,
由串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压:U=U1b+U2b=IbR1+U2b=0.3A×R1……②
由①②解得:R1=10Ω,U=3V,
滑动变阻器消耗的电功率:
P=I2R2=()2R2,
所以,当R2=R1=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,故在滑片P由b向a的过程中,R2的电压变大,滑动变阻器R2的电功率值是先变大、再变小的,故A错误;
B、由P=UI=I2R可知,当电路中的电流最大时,R1的电功率最大,由图乙可知,电路中的最大电流为0.3A,
则R1的最大电功率:P1最大R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故B错误;
D、滑片P在ab中间位置时,滑动变阻器接入电路的电阻:R2中R220Ω=10Ω,
由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:R=R1+R2中=10Ω+10Ω=20Ω,
由欧姆定律可知,电路中的电流:I0.15A,
则滑片P在ab中间位置时,100s内R2消耗的电能:W2=I2R2中t=(0.15A)2×10Ω×100s=22.5J,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当P位于x=35cm时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,图乙可知I大=0.6A,
由I可得,电源的电压U=I大R1=0.6A×10Ω=6V,故A错误;
(2)当P位于x=0cm时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知I小=0.2A,
则电路中的总电阻R总30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值REH=R总﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,
R2消耗的功率P2=I小2REH=(0.2A)2×20Ω=0.8W,故D错误;
由图乙可知,滑片从G向F移动时,电路中的电流I=0.4A不变,即GF段为铜导线,
此时电路的总电阻R总′15Ω,
EF段的总电阻REF=R总′﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω,
所以,GH导体的电阻RGH=REH﹣REF=20Ω﹣5Ω=15Ω,故B错误;
(3)由于滑片P从H端向E端移动,由图象的拐点可知:
GH=15cm,FG=25cm﹣15cm=10cm,EF=35cm﹣25cm=10cm,
因EF段导体的阻值与自身长成正比,
所以,EF段导体每1cm的电阻0.5Ω/cm,
当电流表示数为0.5A时,电路中的总电阻R总″12Ω,
此时R2接入电路中电阻R2=R总″﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω,
由REF>R2可知,滑片应位于EF段,此时接入电路中的长度4cm,
所以,x=35cm﹣4cm=31cm,故C正确。
故选:C。
10.【解答】解:由甲图可知,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系;
A、开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图象中上边的曲线可知,当R1=20Ω时,I1=0.3A,
由I可得,电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V,故A错误;
B、由于灯泡发光时恰好正常工作(其额定电压等于电源电压6V),且灯泡L正常工作的电流是0.5A,则灯泡L的额定功率:P额=PL=UIL=6V×0.5A=3W,故B正确;
C、开关S1、S2都断开时,R1与R0串联,当R1=0Ω时,电路中只有R0连入,由图象中下边的曲线可知:I=0.6A,
由I可得,R0的阻值:R010Ω,故C错误;
D、开关都闭合时,变阻器R1与灯泡L并联,
根据并联电路电流的规律知干路最大电流为:
I=I1最大+IL=0.6A+0.5A=1.1A;
则开关都闭合时,电路最大功率为:
P=UI=6V×1.1A=6.6W,故D正确。
故选:D。
二.多选题(共5小题)
11.【解答】解:AB、根据图可知,变阻器充当的是定值电阻,电路为两定值电阻串联,电压表测Rp右侧部分电阻两端的电压,当滑动变阻器Rp的滑片从最左端滑到最右端的过程中,电路总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,电压表所测Rp部分阻值变小,根据U=IR可知,电压表的示数变小,故A错误,B正确;
C、由于电压表示数变小,电流表示数不变,所以电压表的示数与电流表的示数比值变小,故C错误;
D、电源电压不变。通过电路的电流不变,根据P=UI可知电路总功率不变,故D正确。
故选:BD。
12.【解答】解:AC.分析电路图可知,R0和R1串联,电流表测电路中电流,托盘上的物体质量越大,压敏电阻受到的压力就越大,由图乙可知,压敏电阻的阻值随着所受压力的增大而减小,因此托盘上称量的物体的质量越大,压敏电阻R1的阻值越小,电路中总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中电流越大,由P=UI可知,整个电路消耗的电功率越大,故AC错误;
B.电流表串联在电路中,电压表并联在电路中。由图甲可知,质量显示仪串联在电路中,因此质量显示仪是由电流表改装而成的,故B正确;
D.在电源电压和电表量程不变的前提下,电表的示数达到最大值时,根据欧姆定律可知电路中的总电阻是定值,当在电路中串联一个定值电阻时,压敏电阻的阻值会减小,由乙图可知,压敏电阻的阻值减小,电子秤的最大称量质量会增大,故D正确。
故选:BD。
13.【解答】解:AB、根据电阻器D的伏安特性曲线,其电阻随电压的增大而减小,设R1=R2=R,
将电键S切换到位置2前,电阻器D和电阻R1、R2的电压分别为U0、,由于三个用电器消耗的电功率均为P,由知此时电阻器D的电阻RD=4R,电路总电阻为:
;
将电键S切换到位置2后,电阻器D的电压减小,电阻增大,RD>4R,电路总电阻为:
;
AB.将电键S切换到位置2后,电阻器D和电阻R并联的电阻为:
,
所以电阻R1的电压小于,电阻R1消耗的功率减小,即有P<P1<P2,故AB错误;
C、将电键S切换到位置2后,电阻器D和电阻R1的电压相等,由于RD>4R,由知P1>4PD,故C正确;
D、由于外电路总电阻增大,而总电压不变,电路的总功率减小,则Pp+P1+P2<3P,故D正确。
故选:CD。
14.【解答】解:(1)由图知,只闭合开关S、S1,R1与L串联,电流表测电路中电流,电压表测P左侧部分电压,
滑片P从最右端b向左移动到a点的过程,R1连入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电路中电流变大,
R1分得电压变小;
滑动变阻器R1连入电路的最小值:R1min4Ω;
滑片P在b端时,R1连入电路的阻值为其最大值,此时电路中电流最小,由图象知,此时电流
Imin=0.25A,U滑′=8V,
R1连入电路的最大值:R1max32Ω,
所以只闭合开关S、S1,滑动变阻器R1的阻值变化范围为4Ω~32Ω,故C正确;
为保证电路元件安全,电路中的最大电流应不超过小灯泡的额定电流,
由图乙知,小灯泡在滑动变阻器滑片位于a处时正常发光,则电路最大电流:I额=Imax=0.5A,
同时灯泡此时两端电压等于其额定电压,
由P=UI可知,灯泡的额定电压:UL10V,故A错误;
由乙图可知,此时变阻器两端电压:U滑=2V,
由串联电路特点和欧姆定律可得,电源电压:U=UL+U滑=10V+2V=12V,故B正确;
(2)由题意和前面C项解答可知滑动变阻器R1的最大阻值为32Ω,
闭合开关S、S2,滑片P在a点时,因电压表在电路中相当于断路,则可知变阻器R1始终以最大阻值连入电路中,此时变阻器R1的最大阻值与R2串联,各元件电流相等,
此时电流表的示数即为通过R2的电流:I2=I=0.3A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,R1的两端电压:U1=IR1max=0.3A×32Ω=9.6V,
R2两端的电压:U2=U﹣U1=12V﹣9.6V=2.4V,
定值电阻R2在5s内产生的热量:Q2=W2=U2I2t=2.4V×0.3A×5s=3.6J,故D正确。
故选:BCD。
15.【解答】解:B.电路中的最大电流是电压表到达量程的最大值3V时,
I大0.3A,最小电流为I小0.2A,故B错误;
A.电阻R1消耗功率最小功率P小=I小2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,
电阻R1消耗功率最大功率P大=I大2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故A正确;
C.变阻器R2接入的最大电阻是滑动变阻器的最大值20Ω,最小电阻为电路中最大电流0.3A时的电阻,此时滑动变阻器接入的阻值R滑10Ω,故C正确;
D.电路消耗的最小功率P小=I小U=0.2A×6V=1.2W,电路消耗的最大功率P大=I大U=0.3A×6V=1.8W,故D错误;
故选:AC。
三.填空题(共5小题)
16.【解答】解:由图可知,只闭合开关S1、S2时,只有R1工作,电流表测量通过R1的电流,
通电1min,电流通过电阻R1产生的热量:Q1R1t=(0.3A)2×20Ω×1×60s=108J;
由欧姆定律可知,电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
当S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,电流表测量干路的总电流;
此时R1两端的电压不变,电阻不变,所以通过R1的电流不变,
根据并联电路的特点可知,R2、R3的电流之和:I23=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A,
由欧姆定律和并联电路的电流特点可知,I23=I2+I3,
代入数据可得:I230.6A,
解得:R2=30Ω。
故答案为:108;30。
17.【解答】解:(1)由图乙可知,开关S1在干路上,S2控制B中的元件,
因为无论是吹冷风还是吹热风,电动机均需工作,所以开关S1控制电动机和电热丝,S2只控制电热丝,则A处应该接电动机,B处应该接电热丝;
(2)由图像参数可知,电吹风冷风挡的电功率P冷=44W,
电热丝的电功率:P电热丝=P热﹣P冷=1144W﹣44W=1100W,
由P可知,电热丝的电阻:R44Ω;
故答案为:(1)B;(2)44。
18.【解答】解:①甲图中两灯泡并联,此时两灯泡正常发光,说明甲图中电源电压为6V,经过两灯泡的实际电流大小等于各自的额定电流,
根据灯泡规格可得,两灯泡的电流为,,
根据并联电流规律可得,干路电流为I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A;
②乙图中两灯泡串联,一个灯泡正常发光,另一个灯泡未损坏,说明此时电路中的电流为0.5A,灯泡L2正常发光,
根据灯泡规格可得,灯泡L1的阻值为,
此时灯泡L1两端的实际电压为U1'=I′R1=0.5A×6Ω=3V,
据串联电压规律可得,电源2的电压为U乙=U1'+U2=3V+6V=9V;
③甲图中电路消耗的电功率为P甲=U甲I=6V×1.5A=9W,
乙图中电路消耗的电功率为P乙=U乙I′=9V×0.5A=4.5W,
两电路中消耗的总功率之比为。
故答案为:1.5;9;2:1。
19.【解答】解:
(1)灯泡正常发光时的电压为9V,由图像可知,灯泡正常发光时的电流IL=1.5A,
灯泡L正常发光时的功率:PL=ULIL=9V×1.5A=13.5W;
由I可得,此时灯丝的电阻:
RL6Ω;
(2)由电路图可知,R与L串联,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电流最小,灯泡L消耗电功率的最小,
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,U=UL′+IR,即12V=UL′+I×10Ω,
由图像可知,当电路中的电流为1A,此时灯泡两端电压为2V,满足上述等式,
则灯泡的最小功率:PL小=UL′I=2V×1A=2W;
(3)原来电路中的电流为I1(即通过灯的电流),设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2(即通过灯电流),根据分压原理,变阻器分得电压变小,由串联电路电压的规律,此时灯的电压增大,通过灯的电流也增大,所以I1<I2,所以(U为电源总电压),根据欧姆定律,即R总2<R总1;
滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻,根据P=UI灯功率增大,灯丝的温度升高,小灯泡阻值随温度的升高而变大,由电阻的串联规律可知:小灯泡阻值增大的值ΔR1小于变阻器连入电路中减小的值ΔR2,即小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2,即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻增大,灯泡变暗,电流变小,电路的总电阻变大,但灯丝的温度降低,电阻减小,所以灯丝电阻的减小量ΔR1小于滑动变阻器的增大量ΔR2,故滑片不论向左还是向右移动,R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
故答案为:13.5;6;2;向左、向右均可。
20.【解答】解:由图1知R1与R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图﹣2知当滑动变阻器R2的滑片P从a点移到b点时电流表的示数变大,由欧姆定律知滑动变阻器的电阻变小,由R知电压表的示数与电流表的示数比值等于滑动变阻器的阻值,即电压表的示数与电流表的示数比值变小;
(2)由图象可知此时电路中的电流Ia=0.3A,R2两端的电压U2=9V,
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:U=IaR1+U2=0.3A×R1+9V…①
由图象可知这时电路中电流为Ib=0.4A,R2两端的电压U2′=6V,则U=IbR1+U2′=0.4A×R1+6V﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:R1=30Ω,U=18V;
(3)当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路消耗的电功率最大,该电路消耗的最大电功率为:
P10.8W。
故答案为:变小;18;30;10.8。
四.实验探究题(共2小题)
21.【解答】解:(1)本次探究实验中用到了控制变量法和转换法;
(2)电阻丝主要利用了电流的热效应工作,将两电阻丝串联的目的是控制通过电阻丝的电流相等。
(3)电流与通电时间相等,乙中电阻丝阻值大于甲中电阻丝阻值,通电一段时间后,小明发现乙装置中“U”形管中液面高度差更大一些,由此可以知道电流通过导体时产生的热量与电阻阻值有关。
(4)如果乙装置中“U”形管中液面的高度差比原来变大了,在电阻不变的情况下,说明其电流变大,则甲装置的故障原因是甲装置出现短路,故选:B;
如果乙装置中“U”形管中液面的高度差和上一次情况相同,说明电路中的电流没有变化,则甲装置的故障原因是甲装置漏气,故选:C。
故答案为:(1)控制变量;(2)热;控制通过电阻丝的电流相等;(3)电阻阻值;(4)B;C。
22.【解答】解:(1)原电路图中,灯泡和电压表没有接入电路是错误的,在测“小灯泡电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)连接好电路,正确操作后,移动滑动变阻器的滑片P,小明发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表示数均为0,说明电路可能断路,且电压表没有与电源连通,即故障可能是滑动变阻器断路,故选:B;
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙可知,小灯泡的额定电流为0.3A,
小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中的电流最小为I1=0.1A,灯泡两端的电压U1=0.5V,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为:
R滑40Ω,故滑动变阻器选B;
由电图甲可知,电压表并联在灯泡两端,电流表测通过灯泡和电压表的总电流,则电流表所测电流大于灯泡的额定电流,根据P=UI可知所测小灯泡的额定功率偏大;
(4)由电图甲可知,当向右调节滑动变阻器时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端的电压减小,由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压增大;由图乙可知,通过灯泡的电流也变大,灯泡的实际功率变大;电源电压恒为4.5V,由P=UI可知,电路总功率变大;电路总功率等于各用电器功率之和,故滑动变阻器的功率减小ΔP1小于灯泡的功率变化ΔP2,即ΔP1<ΔP2;
(5)实验步骤:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”时,读出电压表示数为U0;
③在步骤①中,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V,由串联电路电压的规律,灯两端的电压:U灯=U﹣U'=4.5V﹣2V=2.5V,灯泡正常发光;
在步骤②中,滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压为U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:
I额,
则小灯泡的额定功率:
P额=U额I额=U额•。
故答案为:(1)见解答图;(2)B;(3)0.75;B;偏大;(4)<;(5)①2;③U额•。
五.计算题(共3小题)
23.【解答】解:(1)由图甲可知两个电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流;由图乙可知电压表示数为8V时,R2的电功率为4W,则电路中电流为
根据串联的电压特点和欧姆定律可得电源电压为U=I1R1+8V①
电压表示数为10V时,R2的电功率为4W,则电路中电流为
根据串联的电压特点和欧姆定律可得电源电压为U=I2R1+10V②
解①②得R1=20Ω,U=18V
(2)滑动变阻器后铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样,电流表量程0~0.6A,则电路中最大电流为0.6A,最大功率为P大=UI大=18V×0.6A=10.8W
电路中最小总电阻为
根据串联电阻的特点可知滑动变阻器接入电路最小电阻为R滑小=R小﹣R1=30Ω﹣20Ω=10Ω
电压表量程0~15V,则滑动变阻器两端最大电压为15V,根据串联电路电压规律可得R1两端最小电压为U小=U﹣U滑大=18V﹣15V=3V
电路中最小电流为
最小功率为P小=UI小=18V×0.15A=2.7W
滑动变阻器接入电路最大阻值为
所以电路总功率的最大变化量为ΔP=P大﹣P小=10.8W﹣2.7W=8.1W
滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是10Ω~100Ω。
答:(1)电源电压为18V,R1的阻值为20Ω;
(2)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω,电路总功率的最大变化量为8.1W。
24.【解答】解:(1)由I的变形式R可知,当电流表的示数增大时,电路的总电阻减小,
由图甲可知,拉力增大时,滑片下移,
因电流表示数随拉力的增大而增大,所以,拉力增大时,电阻丝接入电路中的电阻应减小,则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接;
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时,电阻丝接入电路中的电阻最大,即Rab=25Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I0.2A,
R0消耗的功率:P0=I2R0=(0.2A)2×4Ω=0.16W;
(3)由电流表量程为0~0.6A可知,电流表的最大示数I大=0.6A,
此时电路的总电阻:R总′10Ω,
此时电阻丝接入电路中的电阻:RPb=R总′﹣R0﹣R弹簧=10Ω﹣4Ω﹣1Ω=5Ω,
弹簧的伸长量:ΔL=LL=10cm10cm=8cm,
由图乙可知,电流表示数最大时显示的拉力F=400N;
甲图中若去掉电流表,用一只电压表(量程0~3V)与R0并联,利用电压表的示数来显示拉力的大小,
当电压表的示数最大时,电路中的电流最大,此时拉力最大,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的最大电流:I大′0.75A,
此时电路的总电阻:R总″8Ω,
此时电阻丝接入电路中的电阻:RPb′=R总″﹣R0﹣R弹簧=8Ω﹣4Ω﹣1Ω=3Ω,
弹簧的伸长量:ΔL=LL=10cm10cm=8.8cm,
由图乙可知,电流表示数最大时显示的拉力F′=440N,
则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升:ΔF=F′﹣F=440N﹣400N=40N;
(4)从电路的安全性考虑,当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为0,此时电路中的电流应不大于0.6A,
由(3)的解答可知,当电路中的电流为0.6A时,电路的总电阻R总′=10Ω,
所以,其他条件不变,R0的阻值应不小于R0′=R总′﹣R弹簧=10Ω﹣1Ω=9Ω。
答:(1)“3”;
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时刚好对准a处,R0消耗的功率为0.16W;
(3)与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升40N;
(4)R0的阻值应不小于9Ω。
25.【解答】解:(1)由图知,控制电路中R0、RF、电磁铁线圈串联,
由表中数据知,当水箱内水位达到2米时,RF=60Ω,控制电路中电流Ia=0.1A,
所以RF的功率:PFRF=(0.1A)2×60Ω=0.6W;
(2)当水位为2米时,根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值,
R0=R总1﹣RFRF60Ω=60Ω,
当水位1米时,由表格数据知RF1=90Ω,
由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流:
Ib0.08A;
(3)由工作电路知,注水和喷淋系统是并联的,
注水系统从水位1米开始注水到2米,注水的总体积:
V总=0.4m2×(2m﹣1m)=0.4m3,
注水的同时喷淋系统一直工作,所以注水时间:
t1100s,
水位从2米下降到1米,需要的时间:
t2400s,
所以注水系统与喷淋系统同时工作时,工作电路电流做的功:
W=U2I2t1=220V×2A×100s=4.4×104J,
喷淋系统单独工作时,工作电路电流做功:
W'=U2I1t2=220V×1A×400s=8.8×104J,
所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能:
W总=W+W'=4.4×104J+8.8×104J=1.32×105J。
答:(1)当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻RF的功率为0.6W;
(2)当水箱内水位下降到1米时,通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A;
(3)相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能为1.32×105J。
六.科普阅读题(共1小题)
26.【解答】解:(1)给锂电池充电过程是将其它形式能量转化为化学能存储在车的锂电池中,此时锂电池相当于电路中的用电器;
(2)电动机输出的机械能为:W机械=ηW电=75%×6.48×105J=4.86×105J;
(3)由表格数据可知,锂电池的电压为36V,容量为10A•h,则这款车的锂电池最多所储存的电能:W=UIt=36V×10Ah=360Wh=0.36kW•h,
根据能量密度的定义,由能量密度达180Wh/kg可得,锂电池的质量:m2kg;
(4)由图2可知闭合开关,两电阻串联接入电路,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:IA,
则控制电压U1=IR1A×6Ω=8V。
故答案为:(1)化学;用电器;(2)4.86×105;(3)0.36;2;(4)8。
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