内容正文:
2025-2026学年九年级下册物理单元检测卷
第十六章·电功电功率 提升卷
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给只有一项符合题目要求。
1.用电烤箱烤面包时,烤箱上的电热管会发红发烫,下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是( )
A. 电蒸锅 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 电冰箱
【答案】A
【解析】
【详解】用电烤箱烤面包时,烤箱上的电热管会发红发烫,属于电流的热效应。
A.电蒸锅主要利用电流的热效应工作的,故A符合题意;
BC.洗衣机、电风扇工作的主要部件是电动机,利用的是通电导线在磁场中受力的原理,BC不符合题意;
D.电冰箱工作的主要部件是压缩机,利用的是通电导线在磁场中受力的原理,D不符合题意。
故选A 。
2.小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前,家中电能表示数如图所示;关闭其它用电器,只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是( )
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
【答案】D
【解析】A.由电热水壶的铭牌“220V 1000W”可知,其额定电压为220V,额定功率为1000W。根据电功率公式,可计算电热水壶的电阻
故A错误;
B.电热水壶正常工作30分钟(1800秒),消耗的电能W=Pt=1000W×1800s=1.8×106J=1.8×106J
故B错误;
C.电路中每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3000次,电热水壶消耗的电能为1.8×106J,即,因此指示灯闪烁次数为
故C错误;
D.电能表读数时,最后一位数是小数,则初始电能表示数为1234.5度,电热水壶消耗0.5度电后,表盘示数应增加至01235.0度,故D正确。
故选D。
3.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
【答案】D
【解析】自来水的质量
假设夏天的初始温度为t,则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段,夏季:①从t到80℃,效率为90%;②从80℃到100℃,效率为84%。冬季:①从t-15℃到80℃,效率为90%;②从80℃到100℃,效率为84%。则由可知,夏天消耗的电能
冬天消耗的电能
冬天与夏天消耗的电能差
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.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
【解析】
【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。
5. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 甲灯能正常发光B. 乙灯能正常发光C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光
【答案】B
【解析】
【详解】甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
两灯串联,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为
甲灯的额定电流
甲灯不能正常发光,乙灯的额定电流
所以乙灯能正常发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.图所示电路电源电压不变,将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间,另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置,闭合开关S,电流表示数为I0,A、B间电压为U1,C、D间电压为U2(U1≠U2);移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了ΔU。则( )
A. C、D间应接滑动变阻器
B. 定值电阻的阻值不是
C. 移动滑片前后,电路中电流的变化量为
D. 移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.依题意可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中电流。根据,电流表示数变大时,定值电阻的电压也变大,所以A、B间应接滑动变阻器,C、D间应接定值电阻,故A不符合题意;
B.C、D间接定值电阻,根据欧姆定律,定值电阻的阻值为,故B符合题意;
CD.移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了ΔU,根据串联电压规律,C、D间电压增大了ΔU,根据,移动滑片前后,电路中电流的变化量为
根据,电压不变时,电功率和电流成正比,移动滑片前后,电源电压不变,则电路消耗总功率的比值为
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7.如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
【答案】B
【解析】AD.由题意可知,两用电器串联时灯泡正常发光,此时灯泡两端电压为额定电压2.5V。定值电阻的阻值不变,故图线为直线段,故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受温度的影响而不断变化,图线为曲线,故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的U-I图像经过(1.5V,0.3A)点,可计算其阻值
串联电路中电流相等,当电流为0.3A时,定值电阻两端电压为1.5V,因此电源电压应为U总=2.5V+1.5V=4V
故AD错误;
B.灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
故B正确;
C.定值电阻的功率P定=I²R=(0.3A)²×5Ω=0.45W
灯泡功率为0.75W,两者功率之比为
故C错误;
故选B。
8.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡的L亮暗,绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.灯泡正常发光时电阻值为
B.灯泡随滑片P向端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为
D.电路消耗的最大电功率为0.625W
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.25A,则灯泡正常发光时电阻值为
故A错误;
B.分析电路可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流。滑片P向端移动时,变阻器阻值变大,则总电阻变大,根据,电路中电流变小,由图乙可知,灯泡电压变小,根据,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故B错误;
C.由图乙可知,灯泡电压为2.5V时,电流最大为0.25A,此时变阻器阻值最小为
灯泡电压为0.5V时,电流最小为0.1A,此时变阻器阻值最大为
所以变阻器接入的阻值范围为,故C正确;
D.电流最大为0.25A,则电路消耗的最大电功率为
故D错误。
故选C。
9.如图,电源电压U可调,是阻值为5Ω的定值电阻,为敏感元件,其阻值随电流增大而减小。电源电压从零增大,电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时,两端电压为1.5V。的功率为,的功率为。则( )
A.时,可能等于 B.时,一定小于
C.时,一定等于 D.时,一定小于
【答案】B
【解析】当电流为0.3A时,分析电路,此时两端电压为1.5V。由欧姆定律可得
是阻值为5Ω的定值电阻,因此总电阻
此时电源电压为
此时两电阻阻值相等,串联电路电流相等,根据功率计算公式 可得
当时
A.时,电源电压小于3V,电路中总电流减小,则此时的阻值大于5Ω,故,两电阻阻值不相等,电流相等,则,P1不可能等于P2,故A不符合题意;
B.时,电源电压小于3V,电路中总电流减小,则此时的阻值大于5Ω,故,则两电阻阻值不相等,电流相等,则,P1一定小于P2,故B符合题意;
C.时,电源电压大于3V,电路中总电流增大,则此时的阻值小于5Ω,故,电流相等,则,P1一定大于P2,不可能相等,故C不符合题意;
D.时,电源电压大于3V,电路中总电流增大,则此时的阻值小于5Ω,故,电流相等,则,P1一定大于P2,故D不符合题意。
故选B。
10.图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为
D.灯泡的实际功率为
【答案】D
【解析】A.由甲图可知,直线为定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像,曲线为灯泡的电流与其两端电压关系的图像,由乙图可知,电流表测定值电阻的电流,电流表示数为,结合甲图像可知,定值电阻的电压为,由于定值电阻与灯泡并联,根据并联电路电压特点可知,电源电压、灯泡两端电压与定值电阻两端电压相等,电源电压为,故A错误;
B.定值电阻的阻值为
故B错误;
C.根据甲图可知,灯泡电压为时,通过灯泡的电流为,故C错误;
D.灯泡的实际功率
故D正确。
故选D 。
11.如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
【答案】D
【解析】ABC.由图可知该电路为串联电路,电压表的量程为0~3V,则电压表最大示数为3V,小灯泡电阻为
电路中最小电流为
此时滑动变阻器接入电阻最大,最大阻值为
小灯泡的额定电流为
滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,则电路中最大电流为0.5A,电路中最小的总电阻为
则滑动变阻器接入最小电阻为
电压表示数最小为
综上可得,电压表的示数变化范围为2V~3V;电流表的示数变化范围为0.3A~0.5A;滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω,故ABC错误;
D.灯泡L消耗的最大电功率
灯泡L消耗的最小电功率
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W,故D正确。
故选D。
12.在如图所示的电路中,电源电压,滑动变阻器标有“50Ω 2A”,定值电阻,电流表A的量程为0~3A,电流表的量程为0~0.6A.闭合开关,在保证电路安全的情况下,的滑片只能在a、b两点(图中未标出)间滑动。当的滑片由a点滑至b点时,电流表A的示数由I变为,的示数由变为,下列结论正确的是( )
A.小于
B.的滑片在a点时
C.的最小值为12Ω
D.的功率变化范围为0.72W~3.6W
【答案】C
【解析】A.根据并联电路电压特点
由欧姆定律,通过的电流,,且为定值电阻,,,即
那么,故A错误;
B.因并联电路各支路电压相等,由欧姆定律可得
则,故B错误;
C.由于电流表A量程为0∼3A,通过的最大电流
则的最小值为,故C正确;
D.过的最小功率
过的最大功率
的功率变化范围为0.72W~3W,故D错误。
故选C。
13.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
【答案】A
【解析】A.由图可知,EF、FG和GH三段铝片是串联在电路中的,根据串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流相等,所以通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;
BC.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关(本题中温度、材料相同)。由图可知,三段铝片长度均为,但宽度不同(即横截面积不同),根据“在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大”,可知三段铝片的电阻关系为;根据欧姆定律(相同,不同),所以加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为,故BC错误;
D.根据焦耳定律(、相同),电阻越大,产生的热量越多。因为,所以FG段电阻最大,产生热量最多,用FG段去切割塑料泡沫,效果最好,故D错误。
故选A。
14.如图甲,两个相同的容器中分别装有液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热,电热丝的阻值大于的阻值,工作电压相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.a、b为同种物质 B.a的比热容小于b的比热容
C.相同时间内a、b吸收的热量相等 D.的电功率大于的电功率
【答案】B
【解析】A.由图像可知,a、b沸点不同,所以a、b不是同种物质,故A错误;
CD.电热丝的阻值大于的阻值,工作电压相同,根据,的电功率小于的电功率,因为是纯电阻电路,根据可知相同时间产生的热量少于产生的热量,电热丝产生的热量均被液体吸收,所以相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量,故CD错误;
B.相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量,由图像可知,沸腾前相同时间内a升高的温度大于b升高的温度,且液体a的质量大于b的质量,根据可知a的比热容小于b的比热容,故B正确。
故选B。
15.如图所示,电源电压保持不变,的最大阻值为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片在中点时,的功率为;将滑动变阻器的滑片移动到最右端,电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数为
B.滑片在中点时电流表的示数为
C.在中点时,内产生的热量
D.电路的最小功率为
【答案】D
【解析】A. 的最大阻值为,滑动变阻器的滑片在中点时,的阻值为,设电源电压为,电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是,则有
解得。闭合开关,当滑动变阻器的滑片在中点时,的功率为,由得
又由于并联电路,则电源电压等于两端电压,即
故A错误;
B.由电路图可知测所在支路的电流,则滑片在中点时电流表的示数为
故B错误;
C.在中点时,内产生的热量
故C错误;
D.由可知,电压一定,电阻最大时,功率最小,滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电阻最大。最小功率为
故选D。
二、填空题:(每空2分,共20分)
16.如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则______,乙图中电阻消耗的电功率为______W。
【答案】 ①. ②. 18
【解析】
【详解】[1]由图甲,、串联,两端电压为,消耗的功率为,两端电压为,则
由图乙,、并联,此时两端电压为电源电压,消耗的功率为,则
则
则
则
在图甲串联电路中,根据串联电路电压规律及比例性质,则
根据串联电路电流规律及欧姆定律,则
[2]由图乙,、并联,根据并联电路电压规律,、两端电压均为电源电压,此时消耗的功率为,消耗的功率为,,
则
则乙图中电阻消耗的电功率
17.小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 J。
【答案】高温 1440
【解析】[1]当闭合,拨到触点3时,电路为的简单电路,电阻最小。根据(为电源电压,为电路总电阻),在电压不变时,电阻越小,功率越大,所以此时加热器处于高温挡。
[2]当闭合,拨到触点2时电路处于中温挡,与的一半串联,最大阻值,则串联的阻值
电路总电阻
根据,,
电路消耗的总电能
18.为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻。的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为 。
【答案】霜 50%
【解析】[1]将旋转开关调至“1”时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为除霜模式。
[2]后视镜玻璃吸收的热量Q=c玻璃mΔt=0.8×103J/(kg·℃)×0.15kg×6℃=720J
加热1min消耗的电能
加热效率为
19.某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关,将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动,直到灯泡电压达到额定值,记录了不同时刻三个电表的示数,并在同一坐标图中分别绘制了L和的图像如图乙。电源电压恒定不变,请分析:图乙中曲线 是滑动变阻器的图像;该电路的电源电压为 V;灯泡的额定电功率为 W。
【答案】a 6 1.2
【解析】[1]如图L和串联,在串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和,即。电压表V1测量L的电压,电压表V2测量的电压。
当滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理,其两端电压减小;根据,电路中的电流变大。观察图乙,曲线a随着电流的增大,电压减小,所以曲线a是滑动变阻器的U−I图像。
[2]由图乙可知,当滑动变阻器两端电压,灯泡两端电压时,二者电流相等,在串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和,即电源电压
[3]由图乙可知,灯泡电压达到额定值,滑动变阻器两端电压为2V,灯泡额定电压为
此时电流为0.3A,故灯泡的额定电功率为
20.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表量程为0~15V,定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,电压表示数为3V,电阻R1的电功率为P1;当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8,则电源电压为 V,电路最小电功率为 W。
【答案】4 0.16
【解析】[1]设电源电压为。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,和滑动变阻器R的阻值串联,电压表测滑动变阻器电压,表示数为3V,根据串联电压规律,电压为,则电阻R1的电功率为
当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,、并联,定值电阻R2的电功率为
若P1∶P2=1∶8,则有
解得电源电压。
[2]当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,和滑动变阻器R的阻值串联,根据串联分压原理则有
解得滑动变阻器R的最大阻值,则当滑动变阻器R的最大阻值接入电路时,电阻总电阻最大,根据,电路总功率最小为
三、实验题:(每空1分,共15分)
21.小鹏利用如图所示的实验装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。
(1)图甲装置可以探究电流产生的热量跟 的关系;闭合开关后,通过两电阻丝的电流 ,通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差更大,由此可初步得出的结论是:在其它条件相同的情况下, ,产生的热量越多。
(2)小鹏换用图乙装置继续实验,给右侧的电阻丝并联一个电阻丝是为了通过两侧容器内电阻丝的 不同,通电一段时间后,左侧U形管的液面高度差更大,可以得出的结论是:在其它条件相同的情况下, ,产生的热量越多。
(3)同学小花选用和的电阻丝进行图甲探究,闭合开关,发现较长时间后,U形管中的液面高度差变化均不明显(装置完好),原因是 ,请提出一条改进措施: 。
【答案】(1) 电阻 相等 电阻越大
(2) 电流 电流越大
(3) 电流太小 见解析
【详解】(1)[1]图甲中,两个电阻丝串联,通过它们的电流相等,电阻不同,所以可以探究电流产生的热量跟电阻的关系。
[2]因为串联电路中电流处处相等,所以闭合开关后,通过两电阻丝的电流相等。
[3]通电一段时间后,右侧U形管液面高度差更大,说明右侧电阻产生的热量更多。由此可初步得出的结论是:在其它条件相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(2)[1]图乙中,给右侧的电阻丝并联一个电阻丝,根据并联电路的电流特点,可知通过左侧容器内电阻的电流大于通过右侧容器内电阻的电流,即通过两侧容器内电阻丝的电流不同。
[2]通电一段时间后,左侧U形管的液面高度差更大,说明左侧电阻产生的热量更多。可以得出的结论是:在其它条件相同的情况下,电流越大,产生的热量越多。
(3)[1][2]选用5Ω和100Ω的电阻丝进行图甲探究,较长时间后U形管中的液面高度差变化均不明显,说明两个电阻丝产生热量相差不多,原因可能是电路中的电流太小。改进措施:为了增大电路中的电流可将100Ω的电阻丝换成阻值更小的电阻或增大电源电压。
22.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。电阻约10。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整;
(2)为完成实验,应该选择的滑动变阻器____;
A.“5,1A” B.“10,1A” C.“20,0.2A”
(3)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是____;
A.检查电路故障 B.调节滑动变阻器 C.更换灯泡
(4)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V,为测灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)移动;
(5)多次测量记录数据并绘制出I-U关系图像如图乙,小灯泡的额定功率为 W。
(6)在交流讨论环节,小明指出还可以用该实验装置探究电流与电压的关系,你赞同他的观点吗?并说明理由 ;
(7)完成上述实验后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻(阻值已知),仍可测小灯泡的额定功率。于是小明设计了如图丙所示的电路,继续测量额定电压为的小灯泡的额定功率。
①闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 时,小灯泡正常发光;
②断开所有开关后,再将开关S和S2闭合,读出电流表的示数为I;
③算出小灯泡额定功率为 (用I、和表示)。
【答案】(1)
(2)B
(3)B
(4)B
(5)0.625
(6)不赞同 ,灯丝的电阻随温度的升高而增大
(7)
【详解】(1)小灯泡额定电压为2.5V。电阻约10,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时,电流约为
故电流表选小量程接入电路,如图所示:
(2)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的阻值约为
所以滑动变阻器的规格应选“10,1A”,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)电路发现电压表、电流表均有示数,而小灯泡不亮,可能是电路中的电流太小,不足以使小灯泡发光,所以接下来的操作应是调节滑动变阻器,观察小灯泡的发光情况,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)电压表的示数为2V,小于灯泡额定电压,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向B移动。
(5)由图乙可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率为
(6)探究电流与电压的关系时,要控制定值电阻阻值不变,而小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以不能用来探究电流与电压的关系。
(7)[1]闭合开关S和S1,此时小灯泡和电阻R0并联,电流表测量通过电阻R0的电流,根据并联电路中电压的规律可知,小灯泡两端电压等于定值电阻两端的电压,所以电阻R0两端电压为,通过电阻R0的电流为,所以电流表的示数为。
[2]将开关S和S2闭合时,灯泡和电阻的连接不变,电流表测量通过灯泡和电阻R0的总电流,此时电流表示数为,所以通过小灯泡的电流为
小灯泡的额定功率为
四、计算题:(每小题10分,共20分)
23.图甲为某款电热煲汤锅,其简化电路如图乙所示。S为手动开关,为自动温控开关,温度达到时,自动切换到保温状态,和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表,求:
额定电压
额定功率
220V
加热
保温
1100W
100W
(1)煲汤锅处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热(汤汁沸点),不考虑汤汁质量变化和热量损失,煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。
【答案】(1)5A; (2); (3)
【解析】(1)由得
(2)当开关和均闭合时,短路,单独工作,电路阻值小,功率大,为加热挡。由得
当开关闭合,断开时,和串联,电路阻值大,功率小,为保温挡。此时电路总电阻
由串联电路的电阻关系可得
(3)加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为
不考虑汤汁质量变化和热量损失,则加热消耗的电能
加热需要的时间
正常工作20分钟,则保温的时间为
保温消耗的电能为
则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能
24.小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策,置换了一台储水式电热水器,铭牌如下表,原理如下图,是储水箱中加热器内的电阻,为漏电保护开关,为温控开关。已知,。
额定加热功率
2000W
额定电压
220V
额定保温功率
400W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能;
(2)求的阻值;
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,使额定容量的水温度升高20℃,求它的加热效率。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)保温挡正常工作2小时消耗的电能
(2)分析电路可知,闭合、接a时,、串联,此时总电阻较大,根据,总功率较小,为保温挡,则总电阻为
闭合、接b时,单独工作,此时总电阻较小,根据,总功率较大,为加热挡,则阻值为
则的阻值
(3)额定容量的水质量为
则水吸收的热量为
消耗的电能为
则加热效率
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第十六章·电功电功率 提升卷
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给只有一项符合题目要求。
1.用电烤箱烤面包时,烤箱上的电热管会发红发烫,下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是( )
A. 电蒸锅 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 电冰箱
2.小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前,家中电能表示数如图所示;关闭其它用电器,只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是( )
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
3.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
4.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
5. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 甲灯能正常发光 B. 乙灯能正常发光 C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光
6.图所示电路电源电压不变,将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间,另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置,闭合开关S,电流表示数为I0,A、B间电压为U1,C、D间电压为U2(U1≠U2);移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了ΔU。则( )
A. C、D间应接滑动变阻器 B. 定值电阻的阻值不是
C. 移动滑片前后,电路中电流的变化量为
D. 移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为
7.如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
8.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡的L亮暗,绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.灯泡正常发光时电阻值为
B.灯泡随滑片P向端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为
D.电路消耗的最大电功率为0.625W
9.如图,电源电压U可调,是阻值为5Ω的定值电阻,为敏感元件,其阻值随电流增大而减小。电源电压从零增大,电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时,两端电压为1.5V。的功率为,的功率为。则( )
A.时,可能等于 B.时,一定小于
C.时,一定等于 D.时,一定小于
10.图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为 B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为 D.灯泡的实际功率为
11.如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
12.在如图所示的电路中,电源电压,滑动变阻器标有“50Ω 2A”,定值电阻,电流表A的量程为0~3A,电流表的量程为0~0.6A.闭合开关,在保证电路安全的情况下,的滑片只能在a、b两点(图中未标出)间滑动。当的滑片由a点滑至b点时,电流表A的示数由I变为,的示数由变为,下列结论正确的是( )
A.小于 B.的滑片在a点时
C.的最小值为12Ω D.的功率变化范围为0.72W~3.6W
13.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
14.如图甲,两个相同的容器中分别装有液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热,电热丝的阻值大于的阻值,工作电压相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.a、b为同种物质 B.a的比热容小于b的比热容
C.相同时间内a、b吸收的热量相等 D.的电功率大于的电功率
15.如图所示,电源电压保持不变,的最大阻值为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片在中点时,的功率为;将滑动变阻器的滑片移动到最右端,电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数为 B.滑片在中点时电流表的示数为
C.在中点时,内产生的热量 D.电路的最小功率为
二、填空题:(每空2分,共20分)
16.如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则______,乙图中电阻消耗的电功率为______W。
17.小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 J。
18.为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻。的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为 。
19.某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关,将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动,直到灯泡电压达到额定值,记录了不同时刻三个电表的示数,并在同一坐标图中分别绘制了L和的图像如图乙。电源电压恒定不变,请分析:图乙中曲线 是滑动变阻器的图像;该电路的电源电压为 V;灯泡的额定电功率为 W。
20.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表量程为0~15V,定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,电压表示数为3V,电阻R1的电功率为P1;当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8,则电源电压为 V,电路最小电功率为 W。
三、实验题:(每空1分,共15分)
21.小鹏利用如图所示的实验装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。
(1)图甲装置可以探究电流产生的热量跟 的关系;闭合开关后,通过两电阻丝的电流 ,通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差更大,由此可初步得出的结论是:在其它条件相同的情况下, ,产生的热量越多。
(2)小鹏换用图乙装置继续实验,给右侧的电阻丝并联一个电阻丝是为了通过两侧容器内电阻丝的 不同,通电一段时间后,左侧U形管的液面高度差更大,可以得出的结论是:在其它条件相同的情况下, ,产生的热量越多。
(3)同学小花选用和的电阻丝进行图甲探究,闭合开关,发现较长时间后,U形管中的液面高度差变化均不明显(装置完好),原因是 ,请提出一条改进措施: 。
22.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。电阻约10。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整;
(2)为完成实验,应该选择的滑动变阻器____;
A.“5,1A” B.“10,1A” C.“20,0.2A”
(3)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是____;
A.检查电路故障 B.调节滑动变阻器 C.更换灯泡
(4)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V,为测灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)移动;
(5)多次测量记录数据并绘制出I-U关系图像如图乙,小灯泡的额定功率为 W。
(6)在交流讨论环节,小明指出还可以用该实验装置探究电流与电压的关系,你赞同他的观点吗?并说明理由 ;
(7)完成上述实验后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻(阻值已知),仍可测小灯泡的额定功率。于是小明设计了如图丙所示的电路,继续测量额定电压为的小灯泡的额定功率。
①闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 时,小灯泡正常发光;
②断开所有开关后,再将开关S和S2闭合,读出电流表的示数为I;
③算出小灯泡额定功率为 (用I、和表示)。
四、计算题:(每小题10分,共20分)
23.图甲为某款电热煲汤锅,其简化电路如图乙所示。S为手动开关,为自动温控开关,温度达到时,自动切换到保温状态,和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表,求:
额定电压
额定功率
220V
加热
保温
1100W
100W
(1)煲汤锅处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热(汤汁沸点),不考虑汤汁质量变化和热量损失,煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。
24.小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策,置换了一台储水式电热水器,铭牌如下表,原理如下图, 是储水箱中加热器内的电阻,为漏电保护开关,为温控开关。已知,。
额定加热功率
2000W
额定电压
220V
额定保温功率
400W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能;
(2)求的阻值;
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,使额定容量的水温度升高20℃,求它的加热效率。
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第十六章·电功电功率 提升卷(参考答案)
建议用时:90分钟,满分:100分
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给只有一项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
D
D
B
B
C
B
C
B
D
D
C
A
B
D
二、填空题:(每空2分,共20分)
16.【答案】 ①. ②. 18
17.【答案】高温 1440
18.【答案】霜 50%
19.【答案】a 6 1.2
20.【答案】4 0.16
三、实验题:(每空1分,共15分)
21.【答案】(1) 电阻 相等 电阻越大
(2) 电流 电流越大
(3) 电流太小 见解析
22.【答案】(1)
(2)B
(3)B
(4)B
(5)0.625
(6)不赞同 ,灯丝的电阻随温度的升高而增大
(7)
四、计算题:(每小题10分,共20分)
23.【答案】(1)5A; (2); (3)
【解析】(1)由得
(2)当开关和均闭合时,短路,单独工作,电路阻值小,功率大,为加热挡。由得
当开关闭合,断开时,和串联,电路阻值大,功率小,为保温挡。此时电路总电阻
由串联电路的电阻关系可得
(3)加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为
不考虑汤汁质量变化和热量损失,则加热消耗的电能
加热需要的时间
正常工作20分钟,则保温的时间为
保温消耗的电能为
则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能
24.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)保温挡正常工作2小时消耗的电能
(2)分析电路可知,闭合、接a时,、串联,此时总电阻较大,根据,总功率较小,为保温挡,则总电阻为
闭合、接b时,单独工作,此时总电阻较小,根据,总功率较大,为加热挡,则阻值为
则的阻值
(3)额定容量的水质量为
则水吸收的热量为
消耗的电能为
则加热效率
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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第十六章·电功电功率 提升卷
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给只有一项符合题目要求。
1.用电烤箱烤面包时,烤箱上的电热管会发红发烫,下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是( )
A. 电蒸锅 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 电冰箱
2.小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前,家中电能表示数如图所示;关闭其它用电器,只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是( )
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
3.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
4.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
5. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 甲灯能正常发光 B. 乙灯能正常发光 C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光
6.图所示电路电源电压不变,将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间,另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置,闭合开关S,电流表示数为I0,A、B间电压为U1,C、D间电压为U2(U1≠U2);移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了ΔU。则( )
A. C、D间应接滑动变阻器 B. 定值电阻的阻值不是
C. 移动滑片前后,电路中电流的变化量为
D. 移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为
7.如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
8.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡的L亮暗,绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.灯泡正常发光时电阻值为
B.灯泡随滑片P向端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为
D.电路消耗的最大电功率为0.625W
9.如图,电源电压U可调,是阻值为5Ω的定值电阻,为敏感元件,其阻值随电流增大而减小。电源电压从零增大,电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时,两端电压为1.5V。的功率为,的功率为。则( )
A.时,可能等于 B.时,一定小于
C.时,一定等于 D.时,一定小于
10.图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为 B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为 D.灯泡的实际功率为
11.如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
12.在如图所示的电路中,电源电压,滑动变阻器标有“50Ω 2A”,定值电阻,电流表A的量程为0~3A,电流表的量程为0~0.6A.闭合开关,在保证电路安全的情况下,的滑片只能在a、b两点(图中未标出)间滑动。当的滑片由a点滑至b点时,电流表A的示数由I变为,的示数由变为,下列结论正确的是( )
A.小于 B.的滑片在a点时
C.的最小值为12Ω D.的功率变化范围为0.72W~3.6W
13.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
14.如图甲,两个相同的容器中分别装有液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热,电热丝的阻值大于的阻值,工作电压相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.a、b为同种物质 B.a的比热容小于b的比热容
C.相同时间内a、b吸收的热量相等 D.的电功率大于的电功率
15.如图所示,电源电压保持不变,的最大阻值为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片在中点时,的功率为;将滑动变阻器的滑片移动到最右端,电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数为 B.滑片在中点时电流表的示数为
C.在中点时,内产生的热量 D.电路的最小功率为
二、填空题:(每空2分,共20分)
16.如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则______,乙图中电阻消耗的电功率为______W。
17.小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 J。
18.为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻。的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为 。
19.某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关,将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动,直到灯泡电压达到额定值,记录了不同时刻三个电表的示数,并在同一坐标图中分别绘制了L和的图像如图乙。电源电压恒定不变,请分析:图乙中曲线 是滑动变阻器的图像;该电路的电源电压为 V;灯泡的额定电功率为 W。
20.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表量程为0~15V,定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的阻值接入电路时,电压表示数为3V,电阻R1的电功率为P1;当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8,则电源电压为 V,电路最小电功率为 W。
三、实验题:(每空1分,共15分)
21.小鹏利用如图所示的实验装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。
(1)图甲装置可以探究电流产生的热量跟 的关系;闭合开关后,通过两电阻丝的电流 ,通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差更大,由此可初步得出的结论是:在其它条件相同的情况下, ,产生的热量越多。
(2)小鹏换用图乙装置继续实验,给右侧的电阻丝并联一个电阻丝是为了通过两侧容器内电阻丝的 不同,通电一段时间后,左侧U形管的液面高度差更大,可以得出的结论是:在其它条件相同的情况下, ,产生的热量越多。
(3)同学小花选用和的电阻丝进行图甲探究,闭合开关,发现较长时间后,U形管中的液面高度差变化均不明显(装置完好),原因是 ,请提出一条改进措施: 。
22.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。电阻约10。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整;
(2)为完成实验,应该选择的滑动变阻器____;
A.“5,1A” B.“10,1A” C.“20,0.2A”
(3)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是____;
A.检查电路故障 B.调节滑动变阻器 C.更换灯泡
(4)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V,为测灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)移动;
(5)多次测量记录数据并绘制出I-U关系图像如图乙,小灯泡的额定功率为 W。
(6)在交流讨论环节,小明指出还可以用该实验装置探究电流与电压的关系,你赞同他的观点吗?并说明理由 ;
(7)完成上述实验后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻(阻值已知),仍可测小灯泡的额定功率。于是小明设计了如图丙所示的电路,继续测量额定电压为的小灯泡的额定功率。
①闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 时,小灯泡正常发光;
②断开所有开关后,再将开关S和S2闭合,读出电流表的示数为I;
③算出小灯泡额定功率为 (用I、和表示)。
四、计算题:(每小题10分,共20分)
23.图甲为某款电热煲汤锅,其简化电路如图乙所示。S为手动开关,为自动温控开关,温度达到时,自动切换到保温状态,和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表,求:
额定电压
额定功率
220V
加热
保温
1100W
100W
(1)煲汤锅处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热(汤汁沸点),不考虑汤汁质量变化和热量损失,煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。
24.小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策,置换了一台储水式电热水器,铭牌如下表,原理如下图, 是储水箱中加热器内的电阻,为漏电保护开关,为温控开关。已知,。
额定加热功率
2000W
额定电压
220V
额定保温功率
400W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能;
(2)求的阻值;
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,使额定容量的水温度升高20℃,求它的加热效率。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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