2026年山东中考物理二轮复习过关训练—专题17 电流做功与电功率(沪科版)
2026-04-13
|
52页
|
271人阅读
|
3人下载
内容正文:
山东中考物理二轮复习过关训练
专题17 电流做功与电功率
一.选择题(共15小题)
1.(2025•烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
2.(2025•东营)我国新能源汽车的产销量连年位居世界第一。下列对某家用电动汽车的估测,最符合实际的是( )
A.空载时的质量约1t
B.高速公路上正常行驶时的速度约5m/s
C.轮胎的高度约20dm
D.充满电后动力电池储存的电能约3600J
3.(2025•湖南)下列关于家庭电路的说法正确的是( )
A.我国家庭电路的电压是36V
B.进户线上的总开关能控制整个家庭电路
C.电能表表盘的示数是用电器的实际功率
D.各个用电器能够独立工作是因为用电器之间是串联的
4.(2025•南京)如图所示,电源电压U恒定,R1是定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”,灯L标有“6V 6W”。滑片P在阻值最大端时,闭合开关S,电压表V1示数为2V,电压表V2(未画出)示数为4V;P移到某一位置时,V2示数为10V,电流表示数为1A。上述滑片移动过程中,R2阻值的变化量为ΔR,电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是( )
A.U=16V B.R1=5Ω C.ΔR=12Ω D.ΔP=7W
5.(2025•常州)如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器Rx标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,则( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω~20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.18A~0.5A
C.电压表示数的变化范围是1.5V~3V
D.电路总功率的变化范围是1.35W~2.25W
6.(2025•河北)如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,R1为压敏电阻,它的阻值随风速v的增加而减小,R2为定值电阻。当风速v1<v<v2时,两电表都不报警。当风速v≤v1时,两表中的一个会报警;当风速v≥v2时,另一个表会报警。已知:v1>0,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是
A.风速减小时,R2的功率会增大
B.风速变化时,电压表示数一定不变
C.当v=v2时,触发报警的表是电流表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
7.(2025•山东)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如表所示。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
8.(2025•天津)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
9.(2025•山东)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电路的总功率变小
D.滑动变阻器的功率变大
10.(2025•苏州)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R1的阻值大于R2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.R1的电功率大于R2的电功率
11.(2025•济宁)如图所示,虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻R1、R2。当S断开后,电流表示数减小0.2A,整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中,电路连接情况和R1、R2阻值不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2025•淄博)图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则( )
A.R2的阻值为5Ω B.电源电压为10V
C.电路中的最大电流为1.8A D.电路的最大功率为24W
13.(2025•德州)如图甲所示,电源电压恒定,电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,电流表A量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有
①电源电压为4.5V
②定值电阻R1的阻值为2.5Ω
③定值电阻R1的最小电功率为0.45W
④滑动变阻器的调节范围2.5~20Ω
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.(2025•济宁)将标有“2.5V 0.75W”的小灯泡接入如图所示的电路中。下列说法正确的是( )
A.开关闭合前,滑片应调到滑动变阻器的最左端
B.电流表应选“0~0.6A”的量程
C.开关闭合后,电流经过电流表流向灯泡
D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为8.3Ω
15.(2025•济南)现代社会人们的生活越来越离不开电,下列电器工作时主要利用了电流热效应的是( )
A.电风扇 B.电铃 C.电烤箱 D.电冰箱
二.多选题(共5小题)
(多选)16.(2025•日照)如图是拉力传感器的电路示意图,电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全,下列说法正确的是( )
A.当电压表示数为3V时,滑片P位于R2的最左端
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω
D.当滑片P位于R2最右端时,电路的总功率为1.8W
(多选)17.(2025•天津)如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.定值电阻的阻值为
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
(多选)18.(2025•哈尔滨)小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,得到如图甲所示图像,实验中发现电压越大灯泡越亮。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路,灯泡额定电压为6V,闭合开关S,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.实验说明灯丝电阻随温度升高而增大
B.灯泡的额定功率为0.6W
C.灯泡的额定电流为0.3A
D.通电10s,电流通过R所做的功为54J
(多选)19.(2025•济南)如图为电阻R1、R2的电流I随电压U变化的图像,下列说法正确的是( )
A.R1的阻值小于R2的阻值
B.将R1和R2并联接在电源上,R1的电流小于R2的电流
C.将R1和R2串联接在电源上,R1的电功率小于R2的电功率
D.将R1和R2并联接在电源上,R1的电功率大于R2的电功率
(多选)20.(2025•辽宁)如图(a),电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),进行下列操作:只闭合S1、S2,最大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭合S3,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡的额定功率为2.64W
C.小灯泡工作时的最小电压为1V
D.只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
三.填空题(共11小题)
21.(2025•福建)如图为电学知识部分结构图,请补充完整。
① ;② 。
22.(2025•德州)如图为某班级使用的一体机,其铭牌的部分数据如表所示。学校每节课时长45min,若整节课使用一体机消耗 kW•h的电能;某天放学后,一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h,此过程消耗的电能相当于完全燃烧 kg煤所产生的热量(q煤=3.4×107J/kg)。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
23.(2025•天津)如图所示的电路,电源电压恒为3V,a、b是粗细均匀电阻丝的两端点,c是电阻丝的中点。只闭合开关S1,电流表示数为1A,该电路通电1min消耗的电能为 J;闭合开关S1和S2,电流表示数为 A。
24.(2025•滨州)如图所示,电源电压为6V且恒定不变,R1是定值电阻,其阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A2的示数为0.2A,则电流表A1的示数为 A,电阻R2的阻值为 Ω,整个电路1min消耗的电能为 J。
25.(2025•苏州)如图是一款电水壶的电路简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换,保温功率为88W,R1阻值为44Ω,加热时应将开关旋至 (1/2)位置,加热功率为 W,R2阻值为 Ω。
26.(2025•南京)如图所示,电源电压U=6V,R1=5Ω,R2=10Ω;仅闭合S2,电路的总电阻为 Ω;仅闭合S3,电压表示数为4.5V,R3= Ω;当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。
27.(2025•济宁)将标有“6V 6W”的灯泡L接入电源电压恒为6V的电路中,如图甲所示。闭合开关,利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间,灯泡的电功率为 W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为R1,正常发光时电阻为R2,R1:R2= 。
28.(2025•威海)某汽车加热坐椅的工作原理如图所示,R1、R2均为发热电阻,通过控制开关通断,实现高、中、低三挡加热功能,其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W,电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为 ,此时电路消耗的总功率为 W。
29.(2025•安徽)图示电路中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,其中R1=10Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,通电10s整个电路共产生6J的热量,则电阻R2产生的热量为 J。
30.(2025•天津)国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定,电水壶电源线一般不应长于75cm。这是通过缩短电源线长度来减小 ,从而 (选填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量。
31.(2025•河南)某电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1100W,将它接入家庭电路中正常工作。在标准大气压下,将壶内质量为1kg、初温为23℃的水烧开,不计热量损失,至少需要的时间为 s,此过程中通过电热水壶的电流为 A。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
四.实验探究题(共3小题)
32.(2025•云南)同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行 。
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到 两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表 (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如表,表中a处的数据为 。
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
1
a
0.30
正常发光
2
2.0
0.26
较暗
3
3.0
0.32
较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的。
33.(2025•哈尔滨)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,请你用笔画线代替导线连接实物图。
(2)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为 A,电压表示数为 V。
(3)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是 ,灯泡的额定功率为 W。请画出灯泡正常发光时的电路图。
34.(2025•湖南)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求导线不得交叉。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端。
(3)闭合开关后,移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)进行相同实验的另一同学,检查电路发现导线连接正确且开关闭合,但灯座上忘记安装小灯泡,此时观察到 表的指针有明显偏转。
五.计算题(共11小题)
35.(2025•云南)如图所示的电路中,电源电压U=6V,电阻R2=5Ω。闭合开关S,电流表A1的示数I1=0.3A。求
(1)R1的阻值;
(2)电流表A的示数I;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
36.(2025•扬州)某电水壶内部电路简化后如图,当开关S1、S2都闭合,电水壶处于加热状态,水烧开后温控开关S2自动断开,电水壶处于保温状态。已知电阻R1为22Ω,保温时通过R1的电流为0.2A,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q;
(2)电水壶处于加热状态时的电功率P;
(3)电水壶处于保温状态时,1min消耗的电能W。
37.(2025•安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,R2、R3均为定值电阻,其中R3=10Ω。当开关S1闭合,开关S2断开,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表的示数为10.0V,电流表的示数为0.40A。
(1)求电阻R3两端的电压;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为7W,求滑动变阻器消耗的电功率。
38.(2025•济南)如图为某小组设计的电加热器的简化电路图,电源电压为24V,R1、R2为电热丝。旋钮开关S接1时,电路中的电流为2A;旋钮开关S接2时,电路的总功率为12W。请通过计算回答:
(1)R2的阻值为多少?
(2)旋钮开关S接2时,R2两端的电压为多少?
(3)旋钮开关S接2时,R1工作5min消耗的电能为多少?
39.(2025•淄博)某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
_____
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1)R1的阻值。
(2)电火锅在低温挡工作时的电流。
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
40.(2025•苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“6V 3W”。闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5A。求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电2min,电路消耗的电能。
41.(2025•北京)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V。
(1)求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作,在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入一个用电器,求这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流。
名称
数量
额定功率/W
电饭锅
1
880
电磁炉
1
1800
电风扇
1
100
电饼铛
1
1000
42.(2025•滨州)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“10V,5W”字样,滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1,将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点;再断开开关S1,闭合开关S2,将滑片P从a点向右移动到最右端b,图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求:
(1)小灯泡L正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)只闭合开关S和S1,滑动变阻器R1的阻值变化范围;
(4)只闭合开关S和S2,滑片P在a点时,定值电阻R2的电功率。
43.(2025•江西)如图1所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图2甲、乙所示。
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率。
44.(2025•江西)如图所示,电源电压恒为9V,R1为定值电阻,R2为电阻箱(能够表示出阻值的变阻器)。
(1)闭合S1、断开S2,电流表的示数为0.9A,求R1的阻值和R1工作100s产生的热量;
(2)把电阻箱R2的阻值调为18Ω,闭合S1和S2,电流表的示数为1.4A,求R2两端的电压和通过R2的电流。
45.(2025•南通)如图为某家用电热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,R1=110Ω,虚线框内是温控开关,能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温挡;当触点“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求:
(1)低温挡时,R1中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温挡时,电阻R2的功率。
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
A
B
D
D
C
B
B
D
B
C
题号
12
13
14
15
答案
D
B
B
C
1.(2025•烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
【考点】电能的估算.版权所有
【解答】解:用电器正常工作1小时所消耗的电能接近1度电,功率P1kW;
A、台灯的功率大约20W左右,故A不符合题意;
B、智能手机的功率只有几瓦,故B不符合题意;
C、家用空调的电功率大约1kW,故C符合题意;
D、笔记本电脑的功率100W左右,故D不符合题意。
故选:C。
2.(2025•东营)我国新能源汽车的产销量连年位居世界第一。下列对某家用电动汽车的估测,最符合实际的是( )
A.空载时的质量约1t
B.高速公路上正常行驶时的速度约5m/s
C.轮胎的高度约20dm
D.充满电后动力电池储存的电能约3600J
【考点】电能的估算;常见的长度及估测;速度的估测;质量的估测.版权所有
【解答】解:A、家用电动汽车空载时的质量约 1 t,A正确;
B、电动汽车在高速公路上正常行驶的速度约为100km/h27.8m/s,B错误;
C、轮胎的高度约为 5 dm,C错误;
D、充满电后动力电池储存的电能远大于 3600 J,D错误。
故选:A。
3.(2025•湖南)下列关于家庭电路的说法正确的是( )
A.我国家庭电路的电压是36V
B.进户线上的总开关能控制整个家庭电路
C.电能表表盘的示数是用电器的实际功率
D.各个用电器能够独立工作是因为用电器之间是串联的
【考点】电功的测量;家庭电路中各元件的连接方式;家庭电压220V;串联和并联的概念与辨析.版权所有
【解答】解:A、我国家庭电路的电压是 220V,而不是 36V,故A错误。
B、进户线上的总开关控制着整个家庭电路的通断,当总开关断开时,所有用电器都停止工作,所以它能控制整个家庭电路,故B正确。
C、电能表表盘的示数是用户在一定时间内消耗的电能,而不是用电器的实际功率,故C错误。
D、家庭电路中各个用电器之间是并联的,这样它们在工作时才能够互不影响,独立工作,如果是串联,一个用电器出现问题,整个电路都会受到影响,故D错误。
故选:B。
4.(2025•南京)如图所示,电源电压U恒定,R1是定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”,灯L标有“6V 6W”。滑片P在阻值最大端时,闭合开关S,电压表V1示数为2V,电压表V2(未画出)示数为4V;P移到某一位置时,V2示数为10V,电流表示数为1A。上述滑片移动过程中,R2阻值的变化量为ΔR,电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是( )
A.U=16V B.R1=5Ω C.ΔR=12Ω D.ΔP=7W
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:AB.灯L标有“6V 6W”,灯正常工作时的电流为:;滑片P由最大值移到某一位置时,变阻器的电阻变小,根据串联分压可知滑动变阻器两端的电压变小,电压表V2示数由4V增大为10V,确定电压表V2测灯L和定值电阻R1的电压;电流表示数为1A,此时灯正常发光,
当P移到某一位置时:灯两端的电压UL=6V,定值电阻R1的电压为U1=10V﹣6V=4V,定值电阻R1的电阻为;
当滑片P在阻值最大端时:电压表V1示数为2V,定值电阻R1的电压为U1′=2V,通过定值电阻R1的电流为I1′;
串联电路各处电流相等,滑动变阻器R2两端的电压为:U2′=0.5A×20Ω=10V;
电源电压为:U=10V+4V=14V,故AB错误;
C.当滑片P在阻值最大端时,R2阻值为20Ω;当P移到某一位置时,,R2阻值的变化量为ΔR=20Ω﹣4Ω=16Ω,故C错误;
D.当滑片P在阻值最大端时,电路总功率为:P1=UI1′=14V×0.5A=7W;
当P移到某一位置时,电路总功率为:P2=UI1=14V×1A=14W;
电路总功率的变化量为ΔP=P2﹣P1=14W﹣7W=7W,故D正确。
故选:D。
5.(2025•常州)如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器Rx标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,则( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω~20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.18A~0.5A
C.电压表示数的变化范围是1.5V~3V
D.电路总功率的变化范围是1.35W~2.25W
【考点】电功率范围值问题;欧姆定律求范围值.版权所有
【解答】解:(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流为:I额0.5A;
由I得,灯泡的电阻:RL5Ω,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电路Imax=0.5A,
电路消耗的最大功率:
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,
灯泡正常发光时,两端的电压为2.5V,功率为1.25W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U滑min=U﹣U额=4.5V﹣2.5V=2V,
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值:R滑min4Ω;
(2)当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,则电压表的示数范围是2V~3V,故C错误;
灯泡两端的电压:UL=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V;
电路中的电流:
Imin0.3A,
电流表的示数范围是0.3A~0.5A,故B错误;
灯泡的最小功率为:PLmin=ULImin=1.5V×0.3A=0.45W;
电路消耗的最小功率:
Pmin=UImin=4.5V×0.3A=1.35W,
则电路总功率的变化范围是1.35W~2.25W,故D正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max10Ω,
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω,故A错误。
故选:D。
6.(2025•河北)如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,R1为压敏电阻,它的阻值随风速v的增加而减小,R2为定值电阻。当风速v1<v<v2时,两电表都不报警。当风速v≤v1时,两表中的一个会报警;当风速v≥v2时,另一个表会报警。已知:v1>0,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是( )
A.风速减小时,R2的功率会增大
B.风速变化时,电压表示数一定不变
C.当v=v2时,触发报警的表是电流表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
【考点】动态电路中电功率的变化;动态电路的分析.版权所有
【解答】解:A、风速减小时,压敏电阻R1的阻值增大,整个串联电路的总电阻增大,电路中的电流减小,根据P=I2R可知:R2的功率会减小,故A错误;
B、风速变化时,压敏电阻R1的阻值发生变化,串联电路的总电阻发生变化,电路中的电流发生变化,
R2两端电压发生变化,电源电压不变,R1两端电压一定变化,
电压表测量的是压敏电阻R1两端的电压,电压表示数一定发生变化,故B错误;
C、当风速逐渐增大到v2时,压敏电阻R1的阻值逐渐变小,电压表示数逐渐变小不会报警,电流表示数逐渐增大到设定值会报警,故C正确;
D、电压表和电流表示数之比为R1的阻值,风速变化时,R1的阻值会变化,故D错误;
故选:C。
7.(2025•山东)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如表所示。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
【考点】电功率P=UI的简单计算;电功的实质;电功率的概念.版权所有
【解答】解:A、根据铭牌数据可知,移动电源的最大输出功率:P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW<2.5kW,所以不能供2.5kW的用电器正常工作,故A错误;
BCD、电功率是表示电流做功快慢的物理量,电能表示电流做功的多少,是两个不同的物理量,所以该客服混淆了电功率和电能的概念,故B正确、CD错误。
故选:B。
8.(2025•天津)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
【考点】小灯泡实际功率的比较.版权所有
【解答】解:由P=UI得R,求得:
甲灯灯丝电阻R甲Ω;乙灯灯丝电阻R乙;
两灯串联后接在9V的电源上,电路的总电阻R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω,
电路中的电流I0.5A;
根据P=UI=I2R得:甲灯消耗的实际功率P实甲=I2R甲=(0.5A)2×6Ω=1.5W;乙灯消耗的实际功率P实乙=I2R乙=(0.5A)2×12Ω=3W;
因甲灯消耗的实际功率小于其额定功率,不能正常发光;乙灯消耗的实际功率等于其额定功率,能正常发光。故选:B。
9.(2025•山东)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电路的总功率变小
D.滑动变阻器的功率变大
【考点】动态电路中电功率的变化;动态电路的分析.版权所有
【解答】解:从图中信息可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电压表测溶解氧传感器,当水中溶氧量的降低时,溶解氧传感器的阻值减小;
AB:根据串联电路电阻特点可知,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电压表示数变小,故AB错误;
C、根据P=UI可知,电压不变时,电流变大,电路的电功率也变大,故C错误;
D、因为总电压不变,溶解氧传感器的电压变小,故滑动变阻器的电压变大,电路电流变大,故滑动变阻器的功率变大,故D正确。
故选:D。
10.(2025•苏州)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R1的阻值大于R2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.R1的电功率大于R2的电功率
【考点】电功率的综合计算;比较不同物质吸热的情况.版权所有
【解答】解:已知液体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R1的阻值大于R2的阻值,工作电压相同,根据P可知,R1的电功率小于R2的电功率,根据Q=W=Pt,电热丝R1产生的热量小于R2产生的热量,相同时间a吸热小于b,相同时间a的升温大于b的升温,根据c可知,因液体a的质量大于b的质量,故液体a的比热容小,不同物质比热容一般不同,故a、b为两种物质不是同种物质。
故选:B。
11.(2025•济宁)如图所示,虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻R1、R2。当S断开后,电流表示数减小0.2A,整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中,电路连接情况和R1、R2阻值不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【考点】电功率的综合计算.版权所有
【解答】解:AD、当S断开后,电路中没有电流,电流表示数为零,当S断开后,电流表示数减小0.2A,所以开关断开前电流表的示数为0.2A,由于整个电路消耗的电功率减小1.6W,则电源电压为:U8V,电路的总电阻为:R总40Ω,若两个阻值相同串联,则R1=R2=20Ω;若两个阻值相同并联,则R1=R2=80Ω,故AD符合题意;
B、图中开关S断开时两电阻串联,总电阻较大,电路中的电流为:I1;
开关S闭合时只有电阻R2工作,电路中的电流为:I2,
当S断开后,电流表示数减小0.2A,即I2﹣I10.2A,
解得电源电压为:U=8V,
整个电路消耗的电功率减小:
ΔP=UΔI=8V×0.2A=1.6W,故B符合题意;
C、图中开关S断开时只有电阻R2工作,开关S闭合时两电阻并联,电流表减小的示数就是通过电阻R1的电流为:I10.2A,
解得电源电压为:U′=16V,
整个电路消耗的电功率减小:
ΔP′=U′ΔI=16V×0.2A=3.2W,故C不符合题意。
故选:C。
12.(2025•淄博)图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则( )
A.R2的阻值为5Ω
B.电源电压为10V
C.电路中的最大电流为1.8A
D.电路的最大功率为24W
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:B、当只闭合开关S1,滑片P位于a端时,R1与滑动变阻器的最大阻值串联,
由图象可知,当U1=2V,通过的电流I1=0.5A时,R1的实际功率P1=U1I1=2V×0.5A=1W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑动变阻器两端的电压:
UR=I1R=0.5A×20Ω=10V,
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=UR+U1=10V+2V=12V,故B错误;
A、由图象可知,当R2两端的电压U2=2V时,通过的电流I2=0.2A,
由I可得,R2的阻值:
R210Ω,故A错误;
CD、当把滑片P移到b端,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,此时电路的总电阻最小,总电流最大;
因并联电路中各支路两端的电压相等,且电阻R1的实际功率为9.6W,
所以,由P=UI可得,通过R1的电流:
I1′0.8A,
通过R2的电流:
I2′1.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的最大电流为:
I=I1′+I2′=0.8A+1.2A=2A,故C错误;
电路的最大功率为:
P大=UI=12V×2A=24W,故D正确。
故选:D。
13.(2025•德州)如图甲所示,电源电压恒定,电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,电流表A量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有( )
①电源电压为4.5V
②定值电阻R1的阻值为2.5Ω
③定值电阻R1的最小电功率为0.45W
④滑动变阻器的调节范围2.5~20Ω
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:由图可知,电阻R1、R2串联,电压表V1测总电压U,电压表V2测R2两端的电压U2,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变大,电阻R2的阻值减小,电压表V1示数保持不变,电压表V2变小,因此乙图是电压表V2示数与电流表示数关系图像。
(1)当电路中的电流I=0.3A时,电压表V2示数U2=3V,滑动变阻器的最大阻值为:
;
电源的电压为:U=3V+0.3A×R1……①
(2)当电路中的电流I′=0.6A时,电压表V2示数U2′=1.5V,此时滑动变阻器的最小阻值为:
R2′2.5Ω;
电源的电压为:U=1.5V+0.6A×R1……②
联立①②可得:电源的电压U=4.5V,R1=5Ω;
滑动变阻器的调节范围2.5~10Ω
故①正确,②④错误;
(3)由图像乙可知,电路中的电流最小为I=0.3A,此时定值电阻R1的电功率最小为:
(0.3A)2×5Ω=0.45W,故③正确。
故选:B。
14.(2025•济宁)将标有“2.5V 0.75W”的小灯泡接入如图所示的电路中。下列说法正确的是( )
A.开关闭合前,滑片应调到滑动变阻器的最左端
B.电流表应选“0~0.6A”的量程
C.开关闭合后,电流经过电流表流向灯泡
D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为8.3Ω
【考点】电功率P=UI的简单计算;闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:A、开关闭合前,滑动变阻器的滑片要处于连入电阻最大处,即最右端,故A错误;
B、由小灯泡的铭牌可知U额=2.5V、P额=0.75W,小灯泡正常发光时的电流I0.3A,所以电流表选用的量程为0﹣0.6A,故B正确;
C、开关闭合后,电流从电源正极流出,电流经过滑动变阻器、灯泡流向电流表,故C错误;
D、电源由两节干电池串联组成,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压U滑=3V﹣2.5V=0.5V,由B选项可知此时电路中电流为0.3A,滑动变阻器连入的电阻值R滑1.7Ω,故D错误。
故选:B。
15.(2025•济南)现代社会人们的生活越来越离不开电,下列电器工作时主要利用了电流热效应的是( )
A.电风扇 B.电铃 C.电烤箱 D.电冰箱
【考点】电流的热效应.版权所有
【解答】解:A、电风扇工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故A错误;
B、电铃工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B错误;
C、电烤箱工作时把电能全部转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故C正确;
D、电动机将电能转化为机械能,驱动压缩机运转,不是利用电流热效应工作的,故D错误;
故选:C。
二.多选题(共5小题)
题号
16
17
18
19
20
答案
BC
BC
AC
ACD
BC
(多选)16.(2025•日照)如图是拉力传感器的电路示意图,电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全,下列说法正确的是( )
A.当电压表示数为3V时,滑片P位于R2的最左端
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω
D.当滑片P位于R2最右端时,电路的总功率为1.8W
【考点】电功率范围值问题;欧姆定律求范围值.版权所有
【解答】解:AC、由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电压表量程为0~3V,故R1两端的电压最大为3V,根据串联电路规律知:此时滑动变阻器两端电压最小为:U2=U﹣U1=6V﹣3V=3V,结合欧姆定律知:此时它接入电路中的阻值最小为:R′210Ω,所以变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω,故A错误,C正确。
B、当电压表的示数最大时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,最大电流为:I大0.3A,当滑片P位于R2最右端时,此时电路中的电流最小为:I小0.2A,电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A,此时,电路中的总功率P=UI小=6V×0.2A=1.2W,故B正确,D错误。
故选:BC。
(多选)17.(2025•天津)如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.定值电阻的阻值为
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
【考点】电功率的比例计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:A、依题意可知:定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中电流,根据U=IR可知:电流表示数变大时,定值电阻两端的电压也变大,所以AB间应接滑动变阻器;CD间应接定值电阻,故A不符合题意;
B、CD间接定值电阻,根据欧姆定律可知: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,AB间的电压减小了ΔU,根据串联电路的电压规律,CD间的电压增加了ΔU;根据欧姆定律。移动滑动变阻器前后,电路中电流的变化量为:;
根据P=UI,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,则电路中消耗的总功率的比值为:,C符合题意,D不符合题意。
故选:BC。
(多选)18.(2025•哈尔滨)小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,得到如图甲所示图像,实验中发现电压越大灯泡越亮。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路,灯泡额定电压为6V,闭合开关S,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.实验说明灯丝电阻随温度升高而增大
B.灯泡的额定功率为0.6W
C.灯泡的额定电流为0.3A
D.通电10s,电流通过R所做的功为54J
【考点】电功率的综合计算;电功与电能的计算;电功率P=UI的简单计算.版权所有
【解答】解:A、由上图可知,灯的电压为3V时,电流为0.2A,由欧姆定律可知,此时灯的电阻为
R115Ω
当灯的电压为6V时,电流为0.3A,同理,灯的电阻为20Ω,故灯丝电阻随温度升高而增大,故A正确;
BC、由图知,灯的电压为额定电压6V时,额定电流为0.3A,
灯泡的额定功率为
P=UI=6V×0.3A=1.8W
故B错误,C正确;
D、图乙中,灯泡正常发光,故可知灯的电压为额定电压6V,由并联电路电压的规律,R的电压为6V,通电10s,电流通过R所做的功为
Wt10s=36J
故D错误。
故选:AC。
(多选)19.(2025•济南)如图为电阻R1、R2的电流I随电压U变化的图像,下列说法正确的是( )
A.R1的阻值小于R2的阻值
B.将R1和R2并联接在电源上,R1的电流小于R2的电流
C.将R1和R2串联接在电源上,R1的电功率小于R2的电功率
D.将R1和R2并联接在电源上,R1的电功率大于R2的电功率
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律在图像中的应用.版权所有
【解答】解:A、由图像可知通过R1与R2的电流均与它们两端的电压成正比,故R1和R2均为定值电阻。
由图像可知,当R1和R2两端的电压均为5V时,通过R1的电流0.10A,通过R2的电流为0.025A,即通过R1的电流大于通过R2的电流,根据R可知,R1的阻值小于R2的阻值,故A正确;
BD、将R1和R2并联接在电源上,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以R1和R2两端的电压相等,根据欧姆定律可知通过R1电流大于通过R2的电流,
根据P=UI可知R1的电功率大于R2的电功率,故B错误、D正确;
C、将R1和R2串联接在电源上,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过R1与R2的电流相等,根据P=I2R可知R1的电功率小于R2的电功率,故C正确。
故选:ACD。
(多选)20.(2025•辽宁)如图(a),电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),进行下列操作:只闭合S1、S2,最大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭合S3,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡的额定功率为2.64W
C.小灯泡工作时的最小电压为1V
D.只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:画出等效电路图根据图(c)电压表示数为0时,灯泡正常工作,此时滑动变阻器被短路,电源电压就是灯泡正常工作电压,灯泡正常工作电流为I额=0.44A;
根据等效电路Ⅰ图,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路总电流,电压表测电源电压,且电源电压为灯泡正常工作电压,灯泡此时电流IⅠ=I额=0.44A,根据图(b)滑动变阻器50Ω时电流表示数为0.56A,滑动变阻器电流为:IⅠ滑=0.56A﹣0.44A=0.12A,灯泡与滑动变阻器并联,故电源电压为:UⅠ滑=U额=U=IⅠ滑Rpmax=0.12A×50Ω=6V;故选项A错误;
小灯额定泡功率为:P=U额I额=6V×0.44A=2.64W,故选项B正确;
根据等效电路Ⅱ图,滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器为50Ω时,电阻两端电压最大,电灯泡两端电压最小,此时电流为IⅡmin=0.1A可得出小灯泡工作时的最小电压为:ULmin=U﹣U滑max=6V﹣0.1A×50Ω=1V,故选项C正确;
只闭合S1、S2,为保护电路安全,电压表量程超过电源电压不考虑其安全,灯泡并联直接并联电源且电源电压等于灯泡额定电压电流为I额=0.44A,电流表最大示数为0.6A,滑动变阻器允许接入电路的最大电流为:IⅠ滑max=0.6A﹣0.44A=0.16A,滑动变阻器允许接入电路最小电阻为:RⅠpmax;
当只闭合S2、S3时,画出等效电路图:
Ⅲ图:
灯泡被短路,电压表测电源电压,电流表测滑动变阻器电流,电流表最大示数为0.6A,滑动变阻器允许接入电路最小电阻为:RⅡpmin;
只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为,故选项D错误。
故选:BC。
三.填空题(共11小题)
21.(2025•福建)如图为电学知识部分结构图,请补充完整。
① 电能 ;② 电流 。
【考点】电能的来源与利用;电流形成的条件.版权所有
【解答】解:电源提供电能、用电器消耗电能故①是电能;而电压是形成电流的原因,电阻导体对电流的阻碍作用,故②的电流。
故答案为:电能;电流。
22.(2025•德州)如图为某班级使用的一体机,其铭牌的部分数据如表所示。学校每节课时长45min,若整节课使用一体机消耗 0.21 kW•h的电能;某天放学后,一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h,此过程消耗的电能相当于完全燃烧 1.8×10﹣3 kg煤所产生的热量(q煤=3.4×107J/kg)。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
【考点】电功与电能的计算;固体和液体的热值计算.版权所有
【解答】解:(1)已知一体机的功率P=280W=0.28kW,使用时间t=45min=450.75h,根据电功公式W=Pt可得整节课使用一体机消耗的电能为:W=Pt=0.28kW×0.75h=0.21kW•h;
(2)根据电功公式W=Pt可得一体机熄屏待机10h消耗的电能为:
W=Pt=1.7W×10×3600s=6.12×104J;
根据公式W=Q=mq可得此过程消耗的电能相当于完全燃烧煤的质量为:m1.8×10﹣3kg。
故答案为:0.21;1.8×10﹣3。
23.(2025•天津)如图所示的电路,电源电压恒为3V,a、b是粗细均匀电阻丝的两端点,c是电阻丝的中点。只闭合开关S1,电流表示数为1A,该电路通电1min消耗的电能为 180 J;闭合开关S1和S2,电流表示数为 2 A。
【考点】电功与电能的计算;欧姆定律的简单计算.版权所有
【解答】解:由图可知,只闭合S1,只有电阻丝ac段接入电路,电流表测量电路中的电流,
该电路1min消耗的电能:W=UIt=3V×1A×1×60s=180J;
闭合开关S1和S2,电阻丝ac和bc并联接入电路,根据并联电路的特点可知,ac段电阻丝和bc段电阻丝两端的电压相等,
由由于ac段电阻丝和bc段电阻丝的阻值相等,根据欧姆定律可知,通过ac和bc的电流相等,即干路的总电流I总=Iac+Ibc=1A+1A=2A。
故答案为:180;2。
24.(2025•滨州)如图所示,电源电压为6V且恒定不变,R1是定值电阻,其阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A2的示数为0.2A,则电流表A1的示数为 0.5 A,电阻R2的阻值为 30 Ω,整个电路1min消耗的电能为 180 J。
【考点】电功与电能的计算;欧姆定律的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,
通过R1支路的电流I10.3A;
电流表A1的示数I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A;
(2)R230Ω;
(3)整个电路1min消耗的电能W=UIt=6V×0.5A×60s=180J。
故答案为:0.5;30;180。
25.(2025•苏州)如图是一款电水壶的电路简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换,保温功率为88W,R1阻值为44Ω,加热时应将开关旋至 2 (1/2)位置,加热功率为 1100 W,R2阻值为 506 Ω。
【考点】电功率的综合计算.版权所有
【解答】解:(1)由图可知,开关旋至“1”挡,电阻R1、R2串联,此时电路总电阻:R串=R1+R2;开关旋至“2”挡,只有R1工作,
因R串>R1,根据P可知:开关旋至“1”挡,功率较小,为保温挡,接“2”时功率较大为加热挡;
(2)开关旋至“2”挡,只有R1工作,为加热挡;
则加热功率为:P加热1100W;
(3)保温功率P保温=88W,P可得,电路中总电阻:R总550Ω,
因为是串联,则R2=R总﹣R1=550Ω﹣44Ω=506Ω。
故答案为:(1)2;(2)1100;(3)506。
26.(2025•南京)如图所示,电源电压U=6V,R1=5Ω,R2=10Ω;仅闭合S2,电路的总电阻为 15 Ω;仅闭合S3,电压表示数为4.5V,R3= 15 Ω;当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为 1 A。R2消耗的功率为 3.6 W。
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:仅闭合S2,R1、R2串联,则电路的总电阻为R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω;
仅闭合S3,R1、R3串联,电压表测R3两端电压为4.5V,根据串联电路电压规律可知,R1两端电压为U1=U﹣U3=6V﹣4.5V=1.5V,
由分压原理可知,
,即,
解得:R3=15Ω;
当S1、S2、S3均闭合时,R2、R3并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;
则通过R2的电流为:
I20.6A,
通过R3的电流为:
I30.4A,
干路电流为:
I=I2+I3=0.6A+0.4A=1A,即电流表示数为1A;
R2消耗的功率为:
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W。
故答案为:15;15;1;3.6。
27.(2025•济宁)将标有“6V 6W”的灯泡L接入电源电压恒为6V的电路中,如图甲所示。闭合开关,利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间,灯泡的电功率为 36 W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为R1,正常发光时电阻为R2,R1:R2= 1:6 。
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:灯泡正常发光时的电压为6V,功率为6W,
由P=UI可得,正常发光时的电流:
I1A,
此时的电阻:
R6Ω;
闭合开关的瞬间,由图可知,当t=0时的电流为:I0=6A,
灯泡的实际功率P0=UI0=6V×6A=36W;
灯泡正常发光时的电流为1A,结合图我们可知,从t=6×10﹣2s开始,灯泡正常发光;
合上开关的瞬间灯泡的电阻:
R11Ω,
灯泡正常发光时的电阻R2=R=6Ω,
则。
故答案为:36;1:6。
28.(2025•威海)某汽车加热坐椅的工作原理如图所示,R1、R2均为发热电阻,通过控制开关通断,实现高、中、低三挡加热功能,其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W,电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为 S2连接2,S1断开 ,此时电路消耗的总功率为 15 W。
【考点】电功率多档位问题.版权所有
【解答】解:当S2连接2,S1断开时,R1、R2串联;当S1闭合,S2连接1时,R1、R2并联;当S1闭合,S2连接2,电路为R1的简单电路;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由P=UI可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,空气炸锅为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,空气炸锅为低温挡;电路为R1的简单电路时,空气炸锅为中温挡;
由P=UI可知,中温挡电路的电阻:R14.8Ω,
高温挡时两电阻并联,由并联电路的特点可知,此时R1两端的电压与中温挡R1两端的电压相等,故电功率不变,而总功率是中温挡的2倍,说明两个电阻电功率相等,电阻大小相等,
低温挡时,R1、R2串联,由串联电路的特点可知,此时电路的总电阻:R低温=R1+R2=4.8Ω+4.8Ω=9.6Ω,
则低温挡的电功率:P低温15W。
故答案为:S2连接2,S1断开;15。
29.(2025•安徽)图示电路中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,其中R1=10Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,通电10s整个电路共产生6J的热量,则电阻R2产生的热量为 2 J。
【考点】焦耳定律推导公式的应用.版权所有
【解答】解:由图可知,R1与R2并联,电流表测R1的电流,电阻R1产生的热量:
Q1=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J,
已知通电10s整个电路共产生的热量Q=6J,
则电阻R2产生的热量:
Q2=Q﹣Q1=6J﹣4J=2J。
故答案为:2。
30.(2025•天津)国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定,电水壶电源线一般不应长于75cm。这是通过缩短电源线长度来减小 电阻 ,从而 减少 (选填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量。
【考点】焦耳定律的应用;电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系.版权所有
【解答】解:导体的电阻与导体长度成正比,当导线较长时,电阻较大,为了减小导线的电阻,控制电水壶电源线的长度不长于75cm;由电阻产生的热量Q=I2Rt知,电阻越小导体产生的热量越少,消耗的电能越小。
故答案为:电阻;减少。
31.(2025•河南)某电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1100W,将它接入家庭电路中正常工作。在标准大气压下,将壶内质量为1kg、初温为23℃的水烧开,不计热量损失,至少需要的时间为 294 s,此过程中通过电热水壶的电流为 5 A。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【考点】电热的综合计算;电功率P=UI的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)1个标准大气压下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣23℃)=3.234×105J,
不计热量损失,消耗的电能W=3.234×105J,
由P可知,需要加热的时间:t294s;
(2)由P=UI可知,将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时,通过电热水壶的电流:
I5A。
故答案为:294;5。
四.实验探究题(共3小题)
32.(2025•云南)同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行 调零 。
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到 B、E 两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表 有 (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如表,表中a处的数据为 2.5 。
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
1
a
0.30
正常发光
2
2.0
0.26
较暗
3
3.0
0.32
较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 0.75 W,小灯泡的实际功率越 大 ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【考点】伏安法测量小灯泡的电功率.版权所有
【解答】解:(1)由图甲可知,使用前,电流表的指针没有对准零刻度线,故应对电流表进行调零;
(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。图乙中,小灯泡和电压表被短路,应将A、E两点间的导线,改接到B、E两点之间;
实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端;
(3)小灯泡灯丝断了,此时电压表串联电路中,电压表仍能与电源连通,电压表有示数;
第1次实验中,小灯泡正常发光,它两端的实际电压等于额定电压,为2.5V,即a处的数据为2.5;
(4)根据表中数据和现象可知小灯泡正常发光时的电流为0.3A,
小灯泡额定功率:P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
对比三次实验,根据P=UI可知,小灯泡越亮时,它的实际功率越大,即小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮;
小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大,不是一个定值,求平均值减小误差无意义,故这种做法是错误的。
故答案为:(1)调零;(2)B、E;右;(3)有;2.5;(4)0.75;大;错误。
33.(2025•哈尔滨)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,请你用笔画线代替导线连接实物图。
(2)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为 3 A,电压表示数为 6 V。
(3)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是 电压表示数为12V ,灯泡的额定功率为 48 W。请画出灯泡正常发光时的电路图。
【考点】伏安法测量小灯泡的电功率.版权所有
【解答】解:(1)“伏安法测量小灯泡的电功率”实验中,电压表与小灯泡并联,电流表和滑动变阻器与小灯泡串联接入电路中,如图所示:
。
(2)图乙中,电流表选用0~3A大量程,分度值为0.1A,示数为3A;电压表选用0~15V大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
(3)因为汽车灯泡标有“12V”,因此电压表示数为12V,灯泡正常发光;
第一次实验中滑片处于最大阻值处,滑动变阻器两端电压为U滑=I1R滑=3A×6Ω=18V,电源电压为U=U滑+UL1=18V+6V=24V;
第二次实验时,使用的滑动变阻器相同,滑片恰好在滑动变阻器的中点上,所以滑动变阻器接入电路的电阻:R滑′R6Ω=3Ω,
此时滑动变阻器两端电压为U滑′=U﹣UL=24V﹣12V=12V,通过电路的电流为I4A,串联电路电流处处相等,所以小灯泡的额定功率为:PL=ULI=12V×4A=48W;
当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光,电路图如下:
。
故答案为:(1);(2)3;6;(3)电压表示数为12V;48;。
34.(2025•湖南)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求导线不得交叉。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 左 端。
(3)闭合开关后,移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(4)进行相同实验的另一同学,检查电路发现导线连接正确且开关闭合,但灯座上忘记安装小灯泡,此时观察到 电压 表的指针有明显偏转。
【考点】伏安法测量小灯泡的电功率.版权所有
【解答】解:(1)图甲中电流表还没有接入电路,且电流表要串联在电路中,如下图所示:
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端。
(3)闭合开关后,移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则此时电流为0.3A,
小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)进行相同实验的另一同学,检查电路发现导线连接正确且开关闭合,但灯座上忘记安装小灯泡,电压表通过变阻器与电源连通,此时电压表测电源电压,所以会观察到电压表的指针有明显偏转;电压表串联在电路中,且电压表自身的电阻很大,所以电路中的电流几乎为零,即电流表的指针几乎不偏转。
故答案为:(1)图见解析;(2)左;(3)0.75;(4)电压。
五.计算题(共11小题)
35.(2025•云南)如图所示的电路中,电源电压U=6V,电阻R2=5Ω。闭合开关S,电流表A1的示数I1=0.3A。求
(1)R1的阻值;
(2)电流表A的示数I;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
【考点】电功与电能的计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:闭合开关S,两电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流。
(1)电阻R1的阻值R120Ω;
(2)通过电阻R2的电流I21.2A,
根据并联电路的电流特点可知电流表A的示数I=I1+I2=0.3A+1.2A=1.5A;
(3)整个电路工作10s消耗的电能:W=UIt=6V×1.5A×10s=90J。
答:(1)R1的阻值是20Ω;
(2)电流表A的示数I为1.5A;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W是90J。
36.(2025•扬州)某电水壶内部电路简化后如图,当开关S1、S2都闭合,电水壶处于加热状态,水烧开后温控开关S2自动断开,电水壶处于保温状态。已知电阻R1为22Ω,保温时通过R1的电流为0.2A,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q;
(2)电水壶处于加热状态时的电功率P;
(3)电水壶处于保温状态时,1min消耗的电能W。
【考点】电功率的综合计算;利用比热容的公式计算热量;电功与电能的计算.版权所有
【解答】解:(1)水吸收的热量为:Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J。
(2)加热时,S1、S2都闭合,R2被短路,此时电路中只有R1工作,则电水壶处于加热状态时的电功率P2200W。
(3)保温时两电阻串联,通过R1的电流为0.2A,则电路中的电流也为0.2A,保温时间t=1min=60s,则消耗的电能W=UIt=220V×0.2A×60s=2640J。
故答案为:(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q为2.1×105J;
(2)电水壶处于加热状态时的电功率P为2200W;
(3)电水壶处于保温状态时,1min消耗的电能W为2640J。
37.(2025•安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,R2、R3均为定值电阻,其中R3=10Ω。当开关S1闭合,开关S2断开,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表的示数为10.0V,电流表的示数为0.40A。
(1)求电阻R3两端的电压;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为7W,求滑动变阻器消耗的电功率。
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:(1)当开关S1闭合,开关S2断开,三个电阻串联,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表测量R1、R2的总电压,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律知,电阻R3两端的电压
U3=IR3=0.40A×10Ω=4V;
(2)当S1闭合、S2断开时,电路中R1、R2、R3串联
R1两端的电压
U1=IR1=0.40A×20Ω=8V;
R2两端的电压
U2=U﹣U1=10.0V﹣8V=2V;
所以电阻R2的阻值R25Ω,
(3)当S1闭合、S2断开时,电路中R1、R2、R3串联;
所以电源电压U总=U+U3=10V+4V=14V;
当S1、S2均闭合时,电路中R1、R3串联,
I'0.5A;
R3消耗的电功率P=UI=I'2R3=(0.5A)2×10Ω=2.5W;
所以滑动变阻器消耗的电功率P1=P﹣P3=4.5W。
答:(1)电阻R3两端的电压是4V;
(2)电阻R2的阻值是5Ω;
(3)滑动变阻器消耗的电功率是4.5W。
38.(2025•济南)如图为某小组设计的电加热器的简化电路图,电源电压为24V,R1、R2为电热丝。旋钮开关S接1时,电路中的电流为2A;旋钮开关S接2时,电路的总功率为12W。请通过计算回答:
(1)R2的阻值为多少?
(2)旋钮开关S接2时,R2两端的电压为多少?
(3)旋钮开关S接2时,R1工作5min消耗的电能为多少?
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的简单计算;电功与电能的计算.版权所有
【解答】解:(1)旋钮开关S接1时,电路为R2的简单电路,电路中的电流为2A;由欧姆定律可知,R2的阻值
R212Ω
(2)旋钮开关S接2时,两电阻串联,电路的总功率为12W,根据P=UI可知,电路的电流为
I0.5A
由欧姆定律R2的电压为
U2=IR2=0.5A×12Ω=6V
(3)由串联电路电压的规律,R1的电压为
U1=U﹣U2=24V﹣6V=18V
旋钮开关S接2时,R1工作5min消耗的电能为
W=U1It=18V×0.5A×5×60s=2700J
答:(1)R2的阻值为12Ω;
(2)旋钮开关S接2时,R2两端的电压为6V
(3)旋钮开关S接2时,R1工作5min消耗的电能为2700J。
39.(2025•淄博)某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
_____
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1)R1的阻值。
(2)电火锅在低温挡工作时的电流。
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
【考点】电功率多档位问题;利用比热容的公式计算热量;欧姆定律的简单计算;电功率P=W/t的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)由可知,在电压一定时,电阻越小,功率越大.由电路图知,当断开S1,S2接1时,R1、R2串联,电路总电阻最大,功率最小,为低温挡;当闭合S1,S2接1时,只有R1接入电路,为中温挡;当闭合S1,S2接2时,R1、R2并联,电路总电阻最小,功率最大,为高温挡.中温挡时只有R1接入电路,R1的阻值
R188Ω;
(2)由题意可知,R2=R1=88Ω,由(1)知,低温挡时R1、R2串联,电火锅在低温挡工作时的电流1.25A.
(3)在标准大气压下,水的沸点是100℃,则将水烧开时需吸收的热量
Q吸=c水mΔt==4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,不计热量损失,,则需要的时间305s。
答:(1)R1的阻值为88Ω;
(2)电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。
40.(2025•苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“6V 3W”。闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5A。求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电2min,电路消耗的电能。
【考点】W=Pt求电能的大小;欧姆定律的简单计算;电功率P=UI的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)灯泡L的规格为“6V 3W”,根据P=UI可知,通过灯泡L的电流
I0.5A
(2)闭合开关S,灯泡L与电阻R,电流表测干路的电流,灯泡正常发光,灯的电压为6V,即电源电压,通过灯的电流为0.5A,电流表示数为1.5A,由并联电路电流的规律可知,通过R的电流为
IR=I总﹣IL=1.5A﹣0.5A=1A
电阻R的电功率
P=UIR=6V×1A=6W
(3)通电2min,电路消耗的电能
W=UIt=6V×1.5A×2×60s=1080J
答:(1)通过灯泡L的电流为0.5A;
(2)电阻R的电功率为 6W
(3)通电2min,电路消耗的电能为1080J。
41.(2025•北京)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V。
(1)求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作,在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入一个用电器,求这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流。
名称
数量
额定功率/W
电饭锅
1
880
电磁炉
1
1800
电风扇
1
100
电饼铛
1
1000
【考点】电功率的综合计算;电功率P=UI的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)电饭锅正常工作时加热电阻的阻值为:;
(2)插线板允许通过的最大负载功率为:P=UI=220V×10A=2200W;
已经接入的电饭锅和电风扇的功率为:P'=P1+P2=880W+100W=980W;
在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入一个用电器的最大功率为:P0=P﹣P'=2200W﹣980W=1220W;
依题意还可以接入一个电饼铛1000W,此时电路中的实际总功率为:P总=P1+P2+P3=880W+100W+1000W=1980W。
干路中的实际总电流为:。
答:(1)电饭锅正常工作时加热电阻为55Ω;
(2)这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流是9A。
42.(2025•滨州)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“10V,5W”字样,滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1,将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点;再断开开关S1,闭合开关S2,将滑片P从a点向右移动到最右端b,图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求:
(1)小灯泡L正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)只闭合开关S和S1,滑动变阻器R1的阻值变化范围;
(4)只闭合开关S和S2,滑片P在a点时,定值电阻R2的电功率。
【考点】电功率P=UI的简单计算;欧姆定律的应用;欧姆定律的多状态计算.版权所有
【解答】解:(1)小灯泡L正常工作时的电流I0.5A;
(2)只闭合开关S和S1,灯L与变阻器R1串联,当滑片P移动到a点,由图乙曲线知,此时电路中最大电流为I=0.5 A,L正常发光。此时电压表示数U1a=2V,电源电压U=UL+U1=10V+2V=12V;
(3)只闭合开关S和S1,灯L与变阻器R1串联,P在a点,L正常发光时,电压表的示数最小U1a=2V,电流表示数最大I=0.5A,滑动变阻器的最小阻值R1a4Ω,
P在b点,由图乙曲线知,电压表的示数最大U1b=10V,电流表示数最小Ib=0.25A,变阻器阻值最大R1b40Ω,
故滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~40Ω;
(4)只闭合开关S和S2,R1与定值电阻R2串联,此时变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路,R1此时相当于一个定值电阻,其接入电路的电阻R1b=40Ω,电压表测量R1滑片P左侧部分两端的电压,由图乙直线知,P从a点滑动到最右端b点的过程中,电流表示数I=0.25A不变,定值电阻R2两端的电压不变,其电功率不变。P在最右端b点,此时变阻器的阻值R1=40Ω,Ub=10V,由串联电压规律可知,定值电阻R2两端的电压U2=U﹣Ub=12V﹣10V=2V,
定值电阻R2的电功率P2=U2I=2V×0.25A=0.5W,因此,P在a点时,定值电阻R2的电功率也为0.5 W。
答:(1)小灯泡L正常工作时的电流为0.5A;
(2)电源电压为12V;
(3)只闭合开关S和S1,滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~40Ω;
(4)只闭合开关S和S2,滑片P在a点时,定值电阻R2的电功率为0.5W。
43.(2025•江西)如图1所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图2甲、乙所示。
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率。
【考点】实际功率;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:(1)电压表的分度值为0.1V,电压表示数为2V,电流表的分度值是0.02A,电流表的示数为0.2A;
(2)灯泡的实际功率:P实=U实I实=2V×0.2A=0.4W;
(3)小灯泡的电阻:R10Ω;
小灯泡正常工作时的电流I额0.25A
小灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为:(1)电压表的读数为2V,电流表的读数为0.2A;
(2)小灯泡的实际功率为0.4W;
(3)小灯泡的额定功率为0.625W。
44.(2025•江西)如图所示,电源电压恒为9V,R1为定值电阻,R2为电阻箱(能够表示出阻值的变阻器)。
(1)闭合S1、断开S2,电流表的示数为0.9A,求R1的阻值和R1工作100s产生的热量;
(2)把电阻箱R2的阻值调为18Ω,闭合S1和S2,电流表的示数为1.4A,求R2两端的电压和通过R2的电流。
【考点】焦耳定律的简单计算;欧姆定律的应用.版权所有
【解答】解:(1)由图可知,闭合S1、断开S2,只有R1工作,电流表测量通过R1的电流;
由欧姆定律可知,R1的阻值:R110Ω;
R1工作100s产生的热量:Q1R1t=(0.9A)2×10Ω×100s=810J;
(2)闭合S1和S2,R1、R2并联,电流表测量干路的总电流;
根据并联电路的特点可知,R1两端的电压不变,R1的阻值不变,所以通过R1的电流不变;
根据并联电路电压的特点可知,R2两端的电压:U2=U=9V;
根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I2=I﹣I1=1.4A﹣0.9A=0.5A。
答:(1)R1的阻值为10Ω;R1工作100s产生的热量为810J;
(2)R2两端的电压为9V;通过R2的电流为0.5A。
45.(2025•南通)如图为某家用电热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,R1=110Ω,虚线框内是温控开关,能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温挡;当触点“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求:
(1)低温挡时,R1中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温挡时,电阻R2的功率。
【考点】焦耳定律的简单计算;电功率多档位问题.版权所有
【解答】解:(1)当触点“1”与“2”接通时,处于低温挡,由图可知,此时只有R1工作,
则低温挡时,R1中通过的电流:I12A;
10s内R1放出的热量:Q=W=UI1t=220V×2A×10s=4400J;
(2)电热器低温挡功率:P低=UI1=220V×2A=440W,
当触点“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温挡,由图可知,R1、R2并联;
根据题意可知,电热器高温挡功率P高=3P低=3×440W=1320W,
则高温挡工作时,R2的电功率:P2=P高﹣P低=1320W﹣440W=880W。
答:(1)低温挡时,R1中通过的电流为2A;10s内放出的热量为4400J;
(2)高温挡时,电阻R2的功率为880W。
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。