内容正文:
2025~2026学年度第一学期
九年级物理科单元练习题(四)
(内容:第18章)
一、选择题。
1. 甲、乙两个用电器的电压之比为2∶3,电流之比为1∶2,通电时间之比为5∶2,两个用电器消耗的电能之比( )
A. 4∶5 B. 2∶5 C. 6∶5 D. 5∶6
2. 标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则下列说法中正确的是
A. 串联后,三只小灯泡都可以正常发光
B. 串联后,每只小灯泡的电阻为24Ω
C. 串联后,每只小灯泡的实际功率为0.8W
D. 串联后,每只小灯泡的实际功率为0.96W
3. 已知,,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则( )
A. 图甲中R1与R2的电流比 B. 图乙中R1与R2的电压比
C. 图甲与图乙的总功率比 D. 图甲与图乙的总功率比
4. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中错误的是
A. 保护电路
B. 调节小灯泡两端的电压
C. 多次测量取平均值减小误差
D. 测出小灯泡在不同电压下的电功率
5. 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电炉
6. 小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( )
A. 电阻变小 B. 电流比别处电流小
C. 电阻变大 D. 电流比别处电流大
7. 某品牌电热水壶,部分参数如图所示,它正常工作245s,可将体积为2L、温度为的水加热到。[,]下列分析错误的是( )
A. 电热水壶正常工作时的电流约为0.12A
B. 电热水壶正常工作时电热丝的阻值约为
C. 电热水壶整个过程消耗的电能是
D. 电热水壶中的水吸收的热量为
8. 标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B. 灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C. 灯L2和L1的发光亮度相同
D. 能够正常发光的灯应是灯L2
二、填空题。
9. 如图所示的是小李同学家上月初和上月末的电能表表盘示意图,小李同学家电路干路中的电流不得超过______A,上月消耗的电能为______。年发电量可达的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电,投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭用电需求。
10. 小聪先单独把电炉接入电路,再单独把白炽灯接入电路,观察到把______(选填“电炉”或“白炽灯”)单独接入电路时,电能表转盘转动得快。电能表转盘转动的快慢不同,说明电流做功的______不同。为此引入一个新的物理量______。
11. 小明家电能表如图所示,利用电能表和停表想测量某家用电器电功率,测量原理是______,若此电能表的铝盘在3min转了30转,则说明3min电路消耗的总电能是______J,使用的用电器功率为______W。
12. 在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了.这时,两灯的连接方式是______.若电源电压为3V,灯泡的规格均为“2.5V 0.25A”,则每个灯泡的电阻是________Ω(设灯丝电阻不变),每个灯泡的实际功率是________________W.
13. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________(填“电流”或“电阻”)的关系,若通过R2的电流为1A,通电1min,R2产生的热量为___________J。若将R3更换为10Ω的电阻,___________(填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
14. 如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为,电热丝R阻值为。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的_______________效应实现高温封口,内产生的热量为_______________J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以_______________(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
15. 如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω。只闭合S1,电流表A1示数为0.2A,电压表V示数为4.0V,则定值电阻R1为_______Ω,电源电压为_______V。闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为_______,通电lmin电阻R1产生的热量为_______J。
三、作图题。
16. 利用图中的元件测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接。
(2)请在虚线框内画出实验电路图。
四、实验题。
17. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图的实验器材,其中R1>R2.
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整;
( )
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制_____;电阻丝放出热量的多少,通过_____来进行判断:
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1_____△t2(选填“大于”,“等于”或“小于”)
实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同.实验发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高(或)_____2(或2△t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的_____正比例关系.
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是_____.
18. 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______。
五、计算题。
19. 图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求:
(1)电饭煲运行在高温挡时,电路中的总电流;
(2)R2的阻值;
(3)0~30min电饭煲产生的总热量。
六、综合能力题。
20. 如图是电阻甲和灯泡乙的U-I图像,回答下列问题:
(1)甲的电阻值保持______不变;
(2)乙的额定电压为5V,则乙正常发光时的电流为______A,此时乙的电阻值为______;
(3)甲、乙并联时,当干路电流为0.3A时,电源电压为______V;乙的功率为______W;通电1min,甲消耗的电能为______J;
(4)甲、乙串联时,当电路总电压为6V时,通过电路的电流为______A,甲的功率为______W。
21. 小明用如图甲所示的电路探究滑动变阻器的电功率与通过的电流大小的关系,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中,分别测出几组对应的电压值和电流值,通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P,并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像,如图乙所示。
(1)图甲电路中①是______表,②是______表;
(2)由图乙可知,滑动变阻器的电功率随着通过的电流的增大而______;
(3)电源电压为______V,定值电阻R0的阻值为______;
(4)整个电路消耗的最小电功率是______W,最大电功率是______W。
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2025~2026学年度第一学期
九年级物理科单元练习题(四)
(内容:第18章)
一、选择题。
1. 甲、乙两个用电器的电压之比为2∶3,电流之比为1∶2,通电时间之比为5∶2,两个用电器消耗的电能之比( )
A. 4∶5 B. 2∶5 C. 6∶5 D. 5∶6
【答案】D
【解析】
【详解】根据W=UIt,则两个用电器消耗的电能之比
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则下列说法中正确的是
A. 串联后,三只小灯泡都可以正常发光
B. 串联后,每只小灯泡的电阻为24Ω
C. 串联后,每只小灯泡的实际功率为0.8W
D. 串联后,每只小灯泡的实际功率为0.96W
【答案】C
【解析】
【详解】A.三只灯泡串联且规格相同,它们的电流和电阻都相同,即这三只灯泡两端分得的电压都相同,三只灯泡串联接在12V的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为4V;灯泡的额定电压是6V,三个灯泡都不能正常发光,故A错误;
B.由图可知,当灯泡两端的电压是4V时,通过它的电流是0.2A,灯泡的电阻
R==20Ω,
故B错误;
CD.小灯泡的实际电功率:
P=UI=4V×0.2A=0.8W,
故C正确,D错误。
3. 已知,,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则( )
A. 图甲中R1与R2的电流比 B. 图乙中R1与R2的电压比
C. 图甲与图乙的总功率比 D. 图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中两电阻串联,根据串联电路中电流处处相等可知,通过与的电流相等,即
故A不符合题意;
B.图乙中两电阻并联,根据并联电路的电压规律可知, 与两端的电压相等,则
故B不符合题意;
CD.根据电功率的公式
可得
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
4. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中错误的是
A. 保护电路
B. 调节小灯泡两端的电压
C. 多次测量取平均值减小误差
D. 测出小灯泡在不同电压下的电功率
【答案】C
【解析】
【详解】A、在“测定小灯泡的电功率”的实验中,滑动变阻器有保护电路的作用,故A正确;
B、在“测定小灯泡的电功率”的实验中,滑动变阻器可以调节滑片,可以达到改变小灯泡两端电压的目的,故B正确;
C、由于灯泡在不同电压下的功率是不同的,所以此实验中不能求功率的平均值,故C错误;
D、此实验中,通过调节滑动变阻器,所以可以测出小灯泡在不同电压下的电功率,故D正确;
故选C.
5. 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电炉
【答案】D
【解析】
【详解】A.电视机工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B.电风扇工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电脑工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.电炉工作时电能主要转化为内能,是利用电流热效应工作的,故D符合题意。
故选D。
6. 小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( )
A. 电阻变小 B. 电流比别处电流小
C. 电阻变大 D. 电流比别处电流大
【答案】C
【解析】
【详解】连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,根据公式Q=I2Rt可知,在电流、通电时间相同时,产生的热量较多,往往比别处更容易发热,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 某品牌电热水壶,部分参数如图所示,它正常工作245s,可将体积为2L、温度为的水加热到。[,]下列分析错误的是( )
A. 电热水壶正常工作时的电流约为0.12A
B. 电热水壶正常工作时电热丝的阻值约为
C. 电热水壶整个过程消耗的电能是
D. 电热水壶中的水吸收的热量为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据公式,可得电热水壶正常工作时的电流
而不是约为0.12A,故A错误,符合题意;
B.由,可推导出电热水壶正常工作时电热丝的电阻
故B正确,不符合题意;
C.根据公式,电热水壶整个过程消耗的电能
故C正确,不符合题意;
D.根据且水的体积,则水的质量
根据可算出这些水吸收的热量
故D正确,不符合题意。
故选A。
8. 标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B. 灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C. 灯L2和L1的发光亮度相同
D. 能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个灯泡的额定电流分别为
两个灯泡的电阻
将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1,故A错误;
B.灯L1和L2两端的电压之比为
故B正确;
CD.将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,使其中一个灯正常发光,因为L1的额定电流小于L2的额定电流,所以通过电路的电流是0.5A,L1正常发光,L2不能正常发光,两个灯泡发光亮度不同,故CD错误。
故选B。
二、填空题。
9. 如图所示的是小李同学家上月初和上月末的电能表表盘示意图,小李同学家电路干路中的电流不得超过______A,上月消耗的电能为______。年发电量可达的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电,投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭用电需求。
【答案】 ①. 20 ②. 125 ③.
【解析】
【详解】[1]由电能表表盘参数“220V/10(20)A”可知,其中20A是电能表平时工作允许通过的最大电流,所以小李同学家中的干路电流不得超过20A。
[2]上月初电能表的示数为,上月末电能表的示数为,根据电能表读数方法,上月消耗的电能
[3]已知小李同学家每月消耗电能,一年有12个月,则一年消耗的电能
银江水电站年发电量为,那么可满足的家庭户数
10. 小聪先单独把电炉接入电路,再单独把白炽灯接入电路,观察到把______(选填“电炉”或“白炽灯”)单独接入电路时,电能表转盘转动得快。电能表转盘转动的快慢不同,说明电流做功的______不同。为此引入一个新的物理量______。
【答案】 ①. 电炉 ②. 快慢 ③. 电功率
【解析】
【详解】[1][2][3]电能表转盘的转动反映了电能的消耗,电能表转盘转动的快慢不同,说明了消耗电能的快慢,即电流做功的快慢的不同,为此引入一个新的物理量电功率,电流做功越快,电功率越大。电炉比白炽灯的电功率大,所以,小聪先单独把电炉接入电路,再单独把白炽灯接入电路,观察到把电炉单独接入电路时,电能表转盘转动得快。
11. 小明家电能表如图所示,利用电能表和停表想测量某家用电器电功率,测量原理是______,若此电能表的铝盘在3min转了30转,则说明3min电路消耗的总电能是______J,使用的用电器功率为______W。
【答案】 ①. ②. 1.8×105 ③. 1000
【解析】
【详解】[1]用电能表测量电能,用停表测量消耗电能所用的时间,根据计算电功率。
[2]电能表转动30转消耗的电能
[3]使用用电器的总功率
12. 在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了.这时,两灯的连接方式是______.若电源电压为3V,灯泡的规格均为“2.5V 0.25A”,则每个灯泡的电阻是________Ω(设灯丝电阻不变),每个灯泡的实际功率是________________W.
【答案】 ①. 串联 ②. 10 ③. 0.225
【解析】
【分析】(1)串联电流中电流只有一条路径,并联电路中电流有两条或多条路径,根据电流路径确定电路的连接方式;(2)已知灯泡的额定电压和额定电流,利用R=即可求电阻值.(3)根据串联电路的特点求出灯泡的实际电压即可利用P=求功率.
【详解】(1)如图所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联;(2)已知U额=2.5V,I额=0.25A,由欧姆定律可得:RL===10Ω.(3)已知电源电压U=3V,两个相同的灯泡串联连接;根据串联电路的特点可知UL实=×U=×3V=1.5V,则灯泡的实际功率P实===0.225W.
13. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________(填“电流”或“电阻”)的关系,若通过R2的电流为1A,通电1min,R2产生的热量为___________J。若将R3更换为10Ω的电阻,___________(填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
【答案】 ①. 电流 ②. 300 ③. 仍能
【解析】
【详解】[1]根据控制变量法的思想,R1和R2的电阻相同,R3与R1并联进行分流,因此R1和R2的电流不同,所以可以探究电流产生热量与电流的关系。
[2]根据焦耳定律,R2产生的热量
Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×1×60s=300J
[3]若将R3更换为10Ω的电阻,R3仍与R1并联进行分流,R1和R2的电流仍然不同,因此仍能完成该实验探究。
14. 如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为,电热丝R阻值为。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的_______________效应实现高温封口,内产生的热量为_______________J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以_______________(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
【答案】 ①. 热 ②. 75
③. 增大
【解析】
【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时,电热丝能发出热量,所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]电源电压为 5V ,电热丝R阻值为 1Ω ,则3s 内产生的热量
[3]使用时总把塑料袋烫坏,即产生热量过多,则需要减小电热丝的功率,由可知,电压一定时,增大电阻,可以减小电热丝的功率。
15. 如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω。只闭合S1,电流表A1示数为0.2A,电压表V示数为4.0V,则定值电阻R1为_______Ω,电源电压为_______V。闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为_______,通电lmin电阻R1产生的热量为_______J。
【答案】 ①. 20 ②. 6 ③. 5︰2 ④. 108
【解析】
【详解】[1]只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表A1测电路中的电流,电压表V测量电阻R1两端的电压。由欧姆定律可得R1的阻值为
[2]根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压为
[3]闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,电流表A1测量干路中的总电流,A2测量通过R2的电流,电压表测量电源电压;则通过R1的电流为
通过R2的电流,即A2的示数为
干路中电流,即A1的示数为
电流表A1、A2示数之比为
[4]通电lmin电阻R1产生的热量
Q1=I12R1t=(0.3A)2×20Ω×60s=108J
三、作图题。
16. 利用图中的元件测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接。
(2)请在虚线框内画出实验电路图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率时,电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关、电源串联,电压表并联在小灯泡两端,额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程,由于小灯泡的电阻未知,无法得知小灯泡的额定电流,为了电路安全,电流表选用大量程,如图所示:
【小问2详解】
由图可知,电流从电源正极流出,经过滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关回到电源负极,电压表并联在小灯泡两端,如图所示:
四、实验题。
17. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图的实验器材,其中R1>R2.
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整;
( )
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制_____;电阻丝放出热量的多少,通过_____来进行判断:
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1_____△t2(选填“大于”,“等于”或“小于”)
实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同.实验发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高(或)_____2(或2△t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的_____正比例关系.
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是_____.
【答案】 ①. ②. 电流相等 ③. 温度计的示数 ④. 大于 ⑤. 大于 ⑥. 大小不成 ⑦. 两瓶煤油的质量大小是否相等
【解析】
【详解】第一空.根据左图,将两电阻丝串联,变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
第二空.电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等;
第三空.根据转换法,电阻丝放出热量的多少,是通过温度计的示数变化来进行判断的;
第四空.闭合开关,因电流和通电时间相同R1>R2,根据Q=I2Rt可知,经过一定时间,R1产生的热量多,根据可知△t1大于△t2
第五空.闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,电阻丝产生的热量是原来的4倍;根据可知,用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高量(或)大于2△t1(或2△t2);
第六空.该实验说明电流产生的热量与电流不成正比例关系.
第七空.这个实验产生误差的主要原因是:两瓶中煤油的质量是否相等
18. 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______。
【答案】 ①. ②. B ③. 短路 ④. 电压 ⑤. 2.5 ⑥. 0.2 ⑦. 0.75 ⑧. 小灯泡的亮度越高,其电阻变大
【解析】
【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。
五、计算题。
19. 图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求:
(1)电饭煲运行在高温挡时,电路中的总电流;
(2)R2的阻值;
(3)0~30min电饭煲产生的总热量。
【答案】(1)4A;(2)220Ω;(3)
【解析】
【详解】解:(1)当开关S和S1均闭合时,电阻R1与R2并联,电路的总电阻最小,由知电饭煲的电功率大,为高温挡,由题图丙可知,此时电路的总功率P=880W,由P=UI可得,电路中的总电流为
(2)只闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,电饭煲功率较小,为低温挡,由题图丙可知,此时电路的功率,则电阻R2的电功率为
电阻R2的阻值为
(3)由题图丙可知,0~30 min内电饭煲功率最大时工作的时间和功率较小时的工作时间均为
t=15min=900s
则0~30 min电饭煲产生的总热量为
答:(1)电饭煲运行在高温挡时,电路中的总电流是4A;
(2)R2的阻值是220Ω;
(3)0~30min电饭煲产生的总热量是。
六、综合能力题。
20. 如图是电阻甲和灯泡乙的U-I图像,回答下列问题:
(1)甲的电阻值保持______不变;
(2)乙的额定电压为5V,则乙正常发光时的电流为______A,此时乙的电阻值为______;
(3)甲、乙并联时,当干路电流为0.3A时,电源电压为______V;乙的功率为______W;通电1min,甲消耗的电能为______J;
(4)甲、乙串联时,当电路总电压为6V时,通过电路的电流为______A,甲的功率为______W。
【答案】(1)20 (2) ①. 0.25 ②. 20
(3) ①. 2 ②. 0.4 ③. 12
(4) ①. 0.2 ②. 0.8
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,当时,,根据欧姆定律,可得甲的电阻值
【小问2详解】
[1][2]由图像可知,当乙两端的电压为5V时,通过乙的电流为0.25A,根据欧姆定律,此时乙的电阻值
【小问3详解】
[1]甲、乙并联时,各支路两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和。由图像可知,当电源电压为2V时,通过甲的电流为0.1A,通过乙的电流为0.2A,干路电流
符合题意。
[2]乙的功率
[3]通电1min,甲消耗的电能为
【小问4详解】
[1]甲、乙串联时,通过两电阻的电流相等,总电压等于各分电压之和。由图像可知,当电路中的电流为0.2A时,甲两端的电压为4V,乙两端的电压为2V,总电压
符合题意。
[2]甲的功率
21. 小明用如图甲所示的电路探究滑动变阻器的电功率与通过的电流大小的关系,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中,分别测出几组对应的电压值和电流值,通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P,并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像,如图乙所示。
(1)图甲电路中①是______表,②是______表;
(2)由图乙可知,滑动变阻器的电功率随着通过的电流的增大而______;
(3)电源电压为______V,定值电阻R0的阻值为______;
(4)整个电路消耗的最小电功率是______W,最大电功率是______W。
【答案】(1) ①. 电流 ②. 电压 (2)先增大后减小
(3) ①. 12 ②. 10
(4) ①. 2.4 ②. 14.4
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图甲知,两电阻串联,电流表测电路中电流,所以①是电流表;电压表测变阻器两端电压,所以②是电压表。
【小问2详解】
由图乙可知,滑动变阻器的电功率随着通过的电流的增大而先增大后减小。
【小问3详解】
[1][2]由图乙知,当电流为0.4A时,滑动变阻器的功率为3.2W,根据,此时变阻器两端电压
当电流为0.2A时,滑动变阻器的功率为2W,此时变阻器两端电压
根据串联电路的电压规律及欧姆定律,电源电压
联立这两个等式解得
将代入
可得
【小问4详解】
[1]当变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由图知最小电流为0.2A,根据,整个电路消耗的最小电功率
[2] 当变阻器连入电路的电阻为0时,电路中电阻只有,根据公式,此时电路功率最大,则整个电路消耗的最大电功率
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