第十七章 电流做功与电功率 本章总结-2026-2027学年沪科版九年级物理全一册
2026-07-18
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摘要:
**基本信息**
沪科版九年级物理第十七章“电流做功与电功率”单元复习卷,通过基础辨析、实验探究与综合计算,全面覆盖电功、电功率核心知识,适配单元复习需求,体现物理观念与科学探究素养。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|12|电功本质、电路动态分析、超导应用|结合用电高峰期等生活情境,考查科学推理|
|填空题|6|家庭电路功率、传感器电路分析|融入电能表读数等实践操作,强化物理观念|
|实验题|6|测量小灯泡额定功率(含故障分析、方案设计)|多维度设计实验方案,突出科学探究要素|
|计算题|10|电暖炉、电饭煲等电器功率与电能计算|联系生活电器,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
2026-2027学年九年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
第十七章 电流做功与电功率
本章总结
一、单选题
1.关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少
C.通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
D.电流做了多少功,就相当于有多少形式的电能转化为其他形式的能
【答案】D
【详解】A.电流通过电灯做功时,电能转化为内能和光能,故A错误;
BD.根据能量守恒定律可知,电流做了多少功,就有多少形式的电能转化为其他形式的能,故B错误,D正确;
C.由W=UIt可知,电流做功的多少与通过导体的电流、导体两端的电压以及通电时间有关,故C错误。
故选D。
2.用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些.这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成( )
A.电路中的总电阻增大 B.电路中的总电流减小
C.白炽灯泡的实际功率减小 D.白炽灯泡的额定功率减小
【答案】C
【详解】A.家庭电路是并联的,并联的用电器增多,就相当于增加导体的横截面积,因此总电阻变小,A不符合题意.
B.在并联电路中I=I1+I2,因此并联的用电器增多,电路中的总电流变大,B不符合题意.
C.在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,用电高峰期,接入电路的用电器变多,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,输电导线损失的电压U损=IR,输电导线的电阻R一定,当I增大时U损增大,用电器两端的电压减小,由公式P=可知用电器的实际功率减小,灯泡比正常发光要暗﹣些,符合题意.
D.额定功率是用电器在额定电压的功率,用电器正常工作时两端的电压为额定电压,额定电压只有一个,对应的额定功率只有一个,它不随电压的改变而改变.
3.图甲是李刚同学探究并联电路的电流规律时使用的电路图。实验中他用电流表分别测出a、b、c三处的电流、、,但是他没有及时将数据整理到相应表格中,而是随手记录到了草稿纸上,如图乙.已知当时灯比更暗,则下列电流值正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】并联电路各支路电压相等,灯的亮度取决于灯的实际功率,实际功率越大,灯越亮,根据P=UI,因灯比更暗,故通过的电流较大,由并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,故可知
,
故ACD不正确,B正确。
故选B。
4.图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为5V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C.当电流表示数为0.1A时,定值电阻R1消耗的电功率为0.5W
D.当电流表示数为0.6A时,电路消耗的总电功率为3.6W
【答案】D
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流,从乙图可以看出通过R2的电流I与其两端电压电压U的关系。
A.由图乙可知,滑片P从最左端移动到最右端定值电阻
当滑片在最右端时
所以
电源电压
故A错误;
B.由图乙可知,当滑动变阻器两端电压为5V时,电路电流I=0.1A。此时滑片置于最右端,所以滑动变阻器最大阻值
故B错误;
C.当电流表示数为0.1A,电阻R消耗电功率为
P1==(0.1A)210Ω=0.1W
故C错误;
D.当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器阻值是0Ω,电路消耗总功率
故D正确。
故选D。
5.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是3:4,则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.3:2
【答案】C
【详解】由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表将会造成电源短路;如果甲为电流表将会造成L2短路、L2不能工作;因灯L1、L2都能正常发光,所以甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;已知甲、乙两个电表的示数之比是3:4,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则灯L1、L2两端的电压之比为
根据
W=UIt
在通电时间和电流相等的条件下,两灯消耗的电能之比等于电压之比,结合以上分析可知,相同时间内两灯消耗的电能之比是
故选C。
6.当温度下降到很低时,部分导体电阻会突然消失,这种现象称为超导现象,假如白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导材料制作的,则通电后下列说法正确的是( )
A.灯仍发光
B.电动机运转且效率比原来更高
C.电饭锅仍能煮饭
D.电熨斗仍能熨衣服
【答案】B
【详解】ACD.白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的,如果导体没有电阻,当用电器通电时,用电器不会产生电热,白炽灯不能发光,电饭锅不能煮饭,电熨斗不能熨衣服,故ACD错误;
B.导体有电阻时,电动机工作,电能转化为机械能和内能,假设导体没有电阻,当电动机通电时,电动机不会产生电热,电能全部转化为机械能,效率更高更好,故B正确。
故选B。
7.将“220V100W”的电风扇和“220V100W”的电烙铁分别接人家庭电路中,正常工作相同时间,关于两者消耗的电能和产生的热量,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能和产生的热量都一样多
B.消耗的电能一样多,但产生的热量不一样多
C.消耗的电能不样多,但产生的热量一样多
D.消耗的电能和产生的热量都不一样多
【答案】B
【详解】电风扇和电烙铁都在额定电压下工作,实际功率相同都是100W,相同时间内电流通过两个电器做的功以及消耗的电能一样多;电风扇工作时,电能转化成内能和机械能,电烙铁工作时,电能全部转化成内能,电器转化成的内能越大,产生的热量越多,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.某同学做电学实验,通过改变滑动变阻器的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的读数,根据表格中记录的数据分析,他所连接的电路可能的是:( )
(图中L为实验室用小灯泡,R为实验室用定值电阻)
U/V
1
1.5
2
2.5
3
3.5
I/A
0.20
0.24
0.26
0.28
0.30
0.34
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AC.由知道,每次实验与电压表并联的电阻分别为5Ω、6.25Ω、7.7Ω、8.9Ω、10Ω、10.3Ω,说明此电阻随电流、电压的增大而增大,即与电压表并联的电阻是变化的,由于灯泡的电阻随电压的增大而增大,所以,说明电压表是并联在小灯泡的两端,电流表测量电路的电流,故A符合题意,C不符合题意;
BD.图中电压表测量的是电源电压,随着滑动变阻器的电阻大小改变,电压表示数不变,故BD不符合题意。
故选A。
9.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,两个装有电阻丝的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。下列说法错误的是( )
A.该实验装置中U形管的一端必须和密闭容器内连通
B.该装置可探究电流产生热量与电流大小的关系
C.通电一段时间后,若发现左侧U形管中液面的高度差变化更大,说明左侧电阻发热多
D.只将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
【答案】D
【详解】A.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,通过U形管液面高度差反映产生热量的多少,故该实验装置中U形管的一端必须和密闭容器内连通,故A正确,不符合题意;
B.该装置右侧容器电阻与外侧电阻并联后与左侧容器内的电阻串联,两容器内电阻阻值相同,由串并联电路电流的规律可知通过容器内电阻的电流不同,可探究电流产生热量与电流大小的关系,故B正确,不符合题意;
C.实验中通过U形管液面高度差反映产生热量的多少,通电一段时间后,若发现左侧U形管中液面的高度差变化更大,说明左侧电阻发热多,故C正确,不符合题意;
D.只将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝,右侧容器内电阻为5Ω,此时左右两侧容器内电阻大小不同,但此时通过两容器内的电流也不相同,故不可以探究电流产生的热量与电阻的关系,故D错误,符合题意。
故选D。
10.如图所示的电路中,电源两端电压为并保持不变,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大
B.电压表和电流表示数的比值变小
C.电流表的示数变化范围为
D.电压表的示数变化范围为
【答案】D
【详解】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
AB.当滑片由b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻变小;电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知R1两端电压变大,即电压表示数变大,电压表和电流表的示数的比值为R1的电阻,保持不变,故AB错误;
CD.当滑片在b端时,R1、R2串联,电路的总电阻为
R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中的电流为
电路中的最小电流为电压表的示数为
当滑片在a端时,电路中只有R1,此时电路中的电流为
R1两端电压为电源电压,电压表示数为6V,故滑片由b端移到a端的过程中,电流表的示数变化范围是0.1A~0.6A;电压表的示数变化范围是1V~6V,故C错误,D正确。
故选D。
11.把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作.该电路工作10s定值电阻产生的热量是
A.60J B.36J C.30J D.6J
【答案】D
【详解】灯泡正常发光时的电流:IL==0.3A;因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光, R两端的电压:UR=U-UL=12V-10V=2V,因串联电路中各处的电流相等,该电路工作10s定值电阻产生的热量:Q=W=URIt=2V×0.3A×10s=6J.
12.如图所示,滑动变阻器的滑片P处于最右端的位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向左移动至中点,则
A.和都变亮 B.变暗,变亮 C.变亮,变暗 D.和都变暗
【答案】B
【分析】由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化和并联部分电阻的变化以及总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和L1两端的电压变化;根据P=UI可知L1实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化;根据串联电路的电压特点可知并联部分电压的变化,利用电功率的公式可知L2实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化.
【详解】由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,干路中的电流变小,由U=IR可知,L1两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡L1的实际功率变小,L1的亮度变暗,故AC错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡L2两端的电压变大,由P=可知,L2的实际功率变大,亮度变亮,故B正确、D错误.
故选B.
二、填空题
13.在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W,当电路中电流过大时,______(填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护作用;单独接入某用电器工作一段时间,电能表的转盘2min转过20圈,该用电器的实际电功率是______W。
【答案】 4400 空气开关 200
【详解】[1]由电能表的参数可知,电能表工作电压是220V,允许通过的最大电流为20A,他家同时工作的用电器最大总功率
[2]空气开关在电流过大时会自动切断电路,从而保护用电器或人身安全,而漏电保护器在人体接触火线时迅速切断电流,避免出现触电事故。
[3]电能表的转盘转过30圈消耗电能
该用电器实际功率
14.如图甲,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,则曲线是表示电流表示数与_____(选填“”或“”)示数的关系,电源电压为_____。
【答案】 11
【详解】[1][2]灯与变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据可知,灯的电压变大,故a图像为电流随V1的示数的变化关系,b图像为电流随V2的示数变化关系。当电路电流最小为0.2A时,由图中两电压表示数,根据串联电路电压的规律,两电压表示数之和为电源电压
15.检查是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变。当检测酒精气体浓度增大时,电路的总电阻______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),电压表的示数______,电路消耗的总功率______。
【答案】 减小 增大 增大
【详解】[1]由电路图知,电阻R0与R串联,电压表测电阻R0两端电压,由图象可知,随酒精浓度的增大,酒精气体传感器R阻值减小,由电阻的串联可知电路的总电阻减小。
[2]由U=IR可知,电路中电流增大,R0两端电压增大,即电压表示数增大。
[3]电源电压不变,电流表示数增大,由P=UI可知,电路消耗的总功率增大。
16.一只标有“6V 0.2A”的小灯泡,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,应串联一个_______Ω的电阻,该电阻的电功率为________W。
【答案】 15 0.6
【详解】[1]小灯泡上标有“6V 0.2A”,表示灯的额定电压为6V,额定电流为0.2A,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,根据串联电路中总电压等于各部分电压之和可得,串联电阻R两端电压
UR=U-UL=9V-6V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以灯泡正常工作时电路中的电流I=0.2A,由可得,串联电阻R的阻值
[2]根据P=UI可得,该电阻的电功率为
PR=URI=3V×0.2A=0.6W
17.将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上,电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻不变),则此时灯泡消耗的功率______5W。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】小于
【详解】一只标有“12V 6W”的灯泡,灯泡的电阻为
设定值电阻的阻值为,电阻与灯泡串联,则电路的总功率为
串联一个电阻后,电路的总电阻变大,根据可知,总功率变小,而只有一个灯泡时,总功率为6W,故串联一个电阻后,电路的总功率小于6W,而电阻消耗的总功率为1W,则灯泡的总功率小于5W。
18.一个家用普通照明灯泡的功率为40W,正常工作时通过的电流约为______(计算结果小数点后保留一位数字)。某教室安装有10盏40W的日光灯,这10盏日光灯在2h内消耗的电能是______J,合______kW•h。
【答案】 0.2A 2.88×106 0.8
【详解】[1]由P=UI可得,该灯泡正常工作时通过的电流
[2][3]这10盏日光灯的总功率
P总=10×40W=400W
由可得,这10盏日光灯在2h内消耗的电能
三、实验题
19.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)将图甲的电流表准确接入电路中;
(2)试触时,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数。故障排除后,闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,应进行的操作是______;(填字母)
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合 C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)某次实验中,电压表示数为1.5V,要使灯泡L正常发光应向______(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器滑片,同时应观察______(选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______;
(4)若要探究电流与电阻的关系,可将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下R的大小不能超过______Ω。
【答案】 C A 电压表 0.6W 20
【详解】(1)[1]灯正常工作时的电流约为
所以,电流表选0~0.6A量程与灯泡串联,如下图所示:
(2)[2]若闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,说明电路为通路,因连接电路时,为保护电路,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,故应进行的操作是移动滑动变阻器滑片看灯是否发光,故选C。
(3)[3][4][5]电压表示数小于灯的额定电压,要使灯正常发光,应增大灯的电压,减小滑动变阻器的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,滑片向A端移动;同时视线应注意观察电压表的示数直到电压表示数为2.5V;电流表量程为0~0.6A,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,电流表示数为0.24A,灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
(4)[6]电源电压为6V,电阻两端电压为2V,滑动变阻器分压为4V,滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的两倍,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍,因滑动变阻器最大阻值为40Ω,因此定值电阻最大阻值为20Ω。
20.在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材:电源(电压为6V,保持不变),电流表、电压表、开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:、。请完成下列问题:
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”);
(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就能使电路连接正确,请你把接错的那根导线找出来打上“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接;
(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示为________V,要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的关系图象如图丙所示。由图像可知:小灯泡的额定功率为________W,小灯泡的实际功率随实际电压的降低而________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)完成上述实验后,同学们在原有器材的基础上,又设计了如图丁所示的电路图,R0为已知电阻。也测出了该小灯泡的电功率,请把实验步骤补充完整;
①按图丁连接电路,检查无误后,闭合开关S、S1调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________;
②S处于闭合状态,滑片不动,断开S1、闭合S2,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:__________(用、、表示)。
【答案】R1 2.2 A 0.5 减小 3.5
【详解】(1)[1]已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为12Ω,电源电压为6V,则滑动变阻器需要分担的电压为
根据串联分压,电阻越大,分担的电压越多,小灯泡的电阻约为12Ω,小灯泡的电压为2.5V,而滑动变阻器需要分担的电压为3.5V,比小灯泡的分担的电压大,故滑动变阻器的阻值大于小灯泡的阻值,故选滑动变阻器R1。
(2)[2]电流表并联在电路中去了,电压表串联在电路中去了,故需要将灯泡与滑动变阻器的连线叉掉,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、电流表、灯泡后需要回到负极,用一根导线一端连接小灯泡右端接线柱和电压表负接线柱,最后检查电压表是否并联在灯泡两端,且正负接线柱接线正确,故如图所示:
(3)[3][4]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示为2.2V;由于小灯泡的额定电压为2.5V,故需要将滑片向A端移动,增大小灯泡两端的电压。
(4)[5][6]从图丙可知,小灯泡的额定电流为0.2A,故小灯泡的额定功率为
从图丙分析可知,实际电压降低,实际电流也变小,故小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。
(5)[7][8]闭合开关S、S1,电压表测量定值电阻和滑动变阻器两端的电压,故移动滑动变阻器的滑片,直至小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压为2.5V,电源电压为6V,则电压表的示数为3.5V时,小灯泡正常发光;S处于闭合状态,滑片不动,断开S1、闭合S2,读出电压表示数为U0,此时电路的结构都不变,仅仅是电压表的测量对象变化了,电压表测量的是定值电阻两端的电压,则此时电路中的电流为
故小灯泡的额定功率
21.在用伏安法测量标有“2.5V”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他元件完好.
(1)小明用已有的器材、5Ω电阻R0和另一块电压表,设计了如图所示电路图.其中虚线框内的元件组合体相当于 _____ .
(2)小明进行了如下实验,请补充完整.
①连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到 _____ .
②合上开关,移动滑片,使灯泡两端电压为 ____ V.
③再读出R0两端的电压为1.5V.
(3)若实验操作正确,则灯泡的电功率为 _____
【答案】 电流表 最大 2.5 0.75
【详解】(1)由电路图可知,灯泡L和电阻R0串联,串联电路中各处的电流相等,电压表V2测量R0两端的电压,根据欧姆定律得到通过R0的电流,串联电路中各处的电流相等,通过灯泡L的电流等于通过R0的电流,所以虚线框内的元件组合体相当于电流表;
(2)连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到最大处;闭合开关,移动滑片,使灯泡两端电压达到额定电压为2.5V;读出R0两端的电压为1.5V.
(3)通过R0的电流I0==0.3A,由串联电路电流的规律得到通过灯泡的电流为0.3A,灯泡的电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
22.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,电源电压恒定不变,灯泡上标有“3.8V”字样。
(1)闭合开关前,请指出图1电路中存在的问题___________。
(2)闭合开关后,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视___________的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定功率为___________W。
(3)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图3所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关,将拨到触点___________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为___________V;
②再将开关拨到另一触点,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数;
③灯泡额定功率的表达式为=___________(用已知量和测量量表示)。
【答案】滑动变阻器的滑片没有移至阻值最大处 电压表 1.52 2 3.8
【详解】(1)[1]滑动变阻器在电路中的作用之一是保护电路,闭合开关实验前应使滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,图中滑片位于阻值最小处。
(2)[2] [3]测量小灯泡的额定功率时,闭合开关后,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视电压表的示数,示数等于灯泡的额定电压,灯泡就正常发光了,再测出此时的电流,由P=UI就可计算出灯泡的额定功率,图2中电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W
(3)①[4] [5]闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为3.8V,使灯正常发光。
②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U。
③[6]由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为U-3.8V,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流
I=
灯泡额定功率的表达式
P额=UI=
23.如图是测量小灯泡额定电功率的实验,电源电压恒为6V,小灯泡额定电压U额=2.5V,正常发光电阻约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)本实验应选择规格为_______的滑动变阻器,如图甲已有部分电路连接好,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是导线____(选填“a”、“b”或“c”)断了。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示的电路,并进行实验:①只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为;②保持滑片P位置不动,断开开关__,闭合其它开关,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式为P额=____ (用题中物理量字母表示)。
【答案】“50Ω 1A” c 0.65W S1
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻为10Ω,此时电路中的电流为
小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为3.5V,电流为0.25A,所以此时滑动变阻器的最大阻值为
所以要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器。
[2]小灯泡的额定电压为2.5V,所以要使小灯泡正常发光时,电压表的示数为2.5V,电压表的量程选择“0~3V”量程,连接电路如图所示:
(2)[3]由题意知,连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是与小灯泡并联的导线c短路导致的。
(3)[4]由图乙可知,额定电流为0.26A,根据公式P=UI可知小灯泡的额定功率为
(4)[5]只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为,持滑片P位置不动,只能断开开关S1保证电路是一个通路。
[6] 只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为,保持滑片P位置不动,断开开关S1,闭合其它开关,读出电流表示数为I,所以,只闭合开关S和S1,此时流经小灯泡的电流为,加在小灯泡两端的电压为U额,所以小灯泡的额定功率为
24.用如图所示的电路测量一个额定电压为的小灯泡的额定功率。
(1)仅闭合,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,使电压表示数为。
(2)在保持________的情况下,仅闭合,调节电阻箱使电压表示数为________V,此时接入电路的阻值为。
(3)该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】 的滑片不动 4 0.8
【详解】(2)[1][2]在保持滑动变阻器滑片位置不动的情况下,仅闭合开关,滑动变阻器和电阻箱串联接入电路,调节电阻箱,使电压表的示数为,此时电阻箱的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻,此时接入电路的阻值为。
(3)该小灯泡的额定功率。
四、计算题
25.小致家的电暖炉上标有“220V 1100W”的字样,求:
(1)正常工作时通过电暖炉炉丝的电流是多少?
(2)正常工作时电暖炉炉丝的电阻是多少?
(3)该电暖炉正常工作100s产生的热量是多少?
(4)当加在电暖炉炉丝两端的电压为110V时,它的实际功率是多少?
【答案】(1)5A;(2)44Ω;(3)1.1×106J;(4)275W
【详解】解:(1)正常工作时通过电暖炉炉丝的电流是
(2)正常工作时电暖炉炉丝的电阻是
(3)该电暖炉正常工作100s产生的热量是
(4)当加在电暖炉炉丝两端的电压为110V时,它的实际功率是
答:(1)正常工作时通过电暖炉炉丝的电流是5A;
(2)正常工作时电暖炉炉丝的电阻是;
(3)该电暖炉正常工作100s产生的热量是;
(4)当加在电暖炉炉丝两端的电压为110V时,它的实际功率是。
26.如图甲所示,是芳芳家新买的一款多功能电饭煲,乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝,S为手动开关,S1为自动控制开关。已知R2=800Ω,多功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。求:
品名
多功能电饭煲
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
605W
保温挡功率
(1)电饭煲正常工作时,电阻R1的阻值;
(2)正常工作的电饭煲处于保温状态时,保温挡的功率;
(3)芳芳想了解家里电路的实际电压,她将家里的其他用电器都关闭,只让电饭煲在加热挡工作,观察到家里标有“ ”字样的电能表铝盘2min转过50转,则她家的实际电压。
【答案】(1)80Ω;(2)55W;(3)200V
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,电路为R1的简单电路,当只闭合开关S、断开S1时,电路为R1与R2串联,根据可知,当开关S和S1都闭合时,电路中总电阻最小,电饭煲的功率较大,此时为加热挡;当只闭合开关S、断开S1时,电路中的电阻较大,电饭煲功率较小,此时为保温挡;电饭煲正常工作时,即加热挡时电阻R1的阻值
(2)当只闭合开关S、断开S1时,R1与R2串联,电路中的电阻较大,电饭煲功率较小,此时为保温挡;正常工作的电饭煲处于保温状态时,保温挡的功率
(3)标有“ ”字样的电能表铝盘2min转过50转,消耗的电能
电路消耗的功率
她家的实际电压
答:(1)(1)电饭煲正常工作时,电阻R1的阻值80Ω;
(2)正常工作的电饭煲处于保温状态时,保温挡的功率为55W;
(3)家里标有“ ”字样的电能表铝盘2min转过50转,则她家的实际电压200V。
27.如表格所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。和均为电热丝,=72.6Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡。求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作15min电流做的功;
(2)的阻值;
(3)某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/(kW•h)”的电能表的指示灯闪烁162次共用时4min,求此时家庭电路两端的实际电压。
XX排电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
▮▮W
低温挡
400W
【答案】(1)3.6×105J;(2)48.4Ω;(3)198V
【详解】(1)低温挡工作时间
,
电烤箱在低温挡正常工作15min电流做的功:
W1=P低温t=400W×900s=3.6×J;
(2)由图可知,电烤箱开关接1时,电热丝、串联,电路电阻较大,根据P=可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小,此时电烤箱处于低温挡,此时电路的总电阻:
R= = =121Ω,
根据串联电路的电阻规律可知,的阻值:
R1=R﹣R2=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω;
(3)由题意和图示可知,电烤箱开关接2时,电路为电热丝R1的简单电路,此时电烤箱处于高温挡,用电高峰期,电烤箱在高温挡工作消耗的电能:
W==0.054kW•h=1.944×J,
工作时间
t=4min=240s,
由W=t得,此时家庭电路两端的实际电压:
U实===198V。
答:(1)电烤箱在低温挡正常工作15min电流做的功为3.6×105J;
(2)R1的阻值为48.4Ω;
(3)此时家庭电路两端的实际电压为198V。
28.如图甲所示,某款电热饼铛,图乙为其工作原理电路图,和分别为上盘和下盘的发热电阻,已知。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,当温度达到200℃时S1自动断开,再保温2min后,开关S断开。求:
(1)该电饼铛正常加热时的总电流;
(2)通过计算确定的电阻;
(3)本次烙饼共消耗的电能。
【答案】(1)6A;(2);(3)
【详解】(1)由图丙可知,加热时的电功率,该电饼铛正常加热时的总电流
(2)由题意可知,当处于保温状态时,只有一个用电器,此时电功率,的电阻
(3)本次烙饼共消耗的电能
答:(1) 该电饼铛正常加热时的总电流是6A;
(2) 的电阻是;
(3)本次烙饼共消耗的电能是。
29.小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个挡位,其简化电路如下图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω,通过计算回答:该热水器在“加热”挡位时
(1)通过它的电流是多少?
(2)它的电功率是多少?
(3)它工作200s消耗的电能是多少?
【答案】(1)4.5A;(2)1000W;(3)2×105J
【详解】解:(1)由题意可得,当该热水器在“加热”挡位时,通过它的电流为
(2)因为电热丝R1两端的电压为220V,电阻为48.4Ω,所以它的电功率为
(3)因为热水器在“加热”挡位时的电功率为1000W,根据公式W=Pt可得,它工作200s消耗的电能为
W=Pt=1000W×200s=2×105J
答:(1)通过它的电流是4.5A;
(2)它的电功率是1000W;
(3)它工作200s消耗的电能是2×105J。
30.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中温挡功率(W)
550
高温挡功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)开关、处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求的阻值;
(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(4)在一个标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求烧开一壶水需要的时间。
【答案】(1)见解析;(2);(3)1.25A;(4)
【详解】解:(1)分析电路图可知,开关闭合、接B时,、并联,此时总电阻最小,根据可知总功率最大,为高温挡;开关断开、接A时,、串联,此时总电阻最大,根据可知总功率最小,为低温挡;开关闭合、接A时,电路为只有的简单电路,此时总电阻居中,根据可知总功率居中,为中温挡。
(2)中温挡时,电路为只有的简单电路,所以的阻值为
(3)根据,养生壶处于低温挡工作时,电路中的电流大小为
(4)一壶水的质量为
一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水吸收的热量为
所以消耗的电能为
所以烧开一壶水需要的时间为
答:(1)见解答;
(2)的阻值为;
(3)养生壶处于低温挡工作时,电路中的电流大小为1.25A;
(4)烧开一壶水需要的时间为。
31.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)小明发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
【答案】(1)2A;(2)40Ω;(3)200V
【详解】解:(1)低温挡工作时电路中的电流
(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知,发热电阻R1的阻值
(3)“3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,电能表转盘转25转消耗的电能
电烤箱的实际功率
根据
可知,电烤箱的实际电压
答:(1)低温挡工作时,电路中的电流是2A;
(2)发热电阻R1的阻值是40Ω;
(3)用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
32.冬季,养鸡场为了提高产蛋量,小李设计了一种加热照明装置,如图所示。为保证鸡舍内的温度和照明,开关S1、S2只能同时断开或同时闭合。白天在鸡舍里用电热器加热,但不需要用灯泡照明;夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态,连续正常工作10h,这段时间内电流表的示数为5.5A;从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态,连续正常工作14h。已知:电源两端的电压U恒为220V,电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝,灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡,R2=30Ω。求:
(1)画出该装置在白天和夜间工作状态下的等效电路图;
(2)电阻R1的阻值;
(3)从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态下,连续正常工作14h。该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
【答案】(1)白天工作时的等效电路图:
晚上工作时的等效电路图:
(2)10Ω;(3)70kW•h
【详解】(1)白天在鸡舍里用电热器加热,但不需要用灯泡照明,所以开关S1、S2同时断开,此时灯泡断路,R1、R2串联,等效电路图如下:
夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明,开关S1、S2只能同时闭合,此时R2被短路,灯泡L和R1并联,等效电路图如下:
(2)当白天工作时,R1、R2串联,电路电流为5.5A,根据欧姆定律,电路的总电阻为
所以
R1=R-R2=40Ω-30Ω=10Ω
(3)处于夜间工作状态下,灯泡L和R1并联,PL=160W,R1的功率
总功率
P=PL+P1=160W+4840W=5000W=5kW
工作14h消耗的电能
W=Pt=5kW×14h=70kW•h
答:(1)白天工作时的等效电路图:
晚上工作时的等效电路图:
(2)R1的阻值为10Ω;
(3)该加热照明装置共消耗电能70kW•h。
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2026-2027学年九年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
第十七章 电流做功与电功率
本章总结
一、单选题
1.关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少
C.通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
D.电流做了多少功,就相当于有多少形式的电能转化为其他形式的能
2.用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些.这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成( )
A.电路中的总电阻增大 B.电路中的总电流减小
C.白炽灯泡的实际功率减小 D.白炽灯泡的额定功率减小
3.图甲是李刚同学探究并联电路的电流规律时使用的电路图。实验中他用电流表分别测出a、b、c三处的电流、、,但是他没有及时将数据整理到相应表格中,而是随手记录到了草稿纸上,如图乙.已知当时灯比更暗,则下列电流值正确的是( )
A. B. C. D.
4.图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为5V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C.当电流表示数为0.1A时,定值电阻R1消耗的电功率为0.5W
D.当电流表示数为0.6A时,电路消耗的总电功率为3.6W
5.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是3:4,则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.3:2
6.当温度下降到很低时,部分导体电阻会突然消失,这种现象称为超导现象,假如白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导材料制作的,则通电后下列说法正确的是( )
A.灯仍发光
B.电动机运转且效率比原来更高
C.电饭锅仍能煮饭
D.电熨斗仍能熨衣服
7.将“220V100W”的电风扇和“220V100W”的电烙铁分别接人家庭电路中,正常工作相同时间,关于两者消耗的电能和产生的热量,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能和产生的热量都一样多
B.消耗的电能一样多,但产生的热量不一样多
C.消耗的电能不样多,但产生的热量一样多
D.消耗的电能和产生的热量都不一样多
8.某同学做电学实验,通过改变滑动变阻器的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的读数,根据表格中记录的数据分析,他所连接的电路可能的是:( )
(图中L为实验室用小灯泡,R为实验室用定值电阻)
U/V
1
1.5
2
2.5
3
3.5
I/A
0.20
0.24
0.26
0.28
0.30
0.34
A. B.
C. D.
9.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,两个装有电阻丝的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。下列说法错误的是( )
A.该实验装置中U形管的一端必须和密闭容器内连通
B.该装置可探究电流产生热量与电流大小的关系
C.通电一段时间后,若发现左侧U形管中液面的高度差变化更大,说明左侧电阻发热多
D.只将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
10.如图所示的电路中,电源两端电压为并保持不变,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大
B.电压表和电流表示数的比值变小
C.电流表的示数变化范围为
D.电压表的示数变化范围为
11.把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作.该电路工作10s定值电阻产生的热量是
A.60J B.36J C.30J D.6J
12.如图所示,滑动变阻器的滑片P处于最右端的位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向左移动至中点,则
A.和都变亮 B.变暗,变亮 C.变亮,变暗 D.和都变暗
二、填空题
13.在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W,当电路中电流过大时,______(填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护作用;单独接入某用电器工作一段时间,电能表的转盘2min转过20圈,该用电器的实际电功率是______W。
14.如图甲,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,则曲线是表示电流表示数与_____(选填“”或“”)示数的关系,电源电压为_____。
15.检查是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变。当检测酒精气体浓度增大时,电路的总电阻______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),电压表的示数______,电路消耗的总功率______。
16.一只标有“6V 0.2A”的小灯泡,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,应串联一个_______Ω的电阻,该电阻的电功率为________W。
17.将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上,电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻不变),则此时灯泡消耗的功率______5W。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
18.一个家用普通照明灯泡的功率为40W,正常工作时通过的电流约为______(计算结果小数点后保留一位数字)。某教室安装有10盏40W的日光灯,这10盏日光灯在2h内消耗的电能是______J,合______kW•h。
三、实验题
19.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)将图甲的电流表准确接入电路中;
(2)试触时,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数。故障排除后,闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,应进行的操作是______;(填字母)
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合 C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)某次实验中,电压表示数为1.5V,要使灯泡L正常发光应向______(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器滑片,同时应观察______(选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______;
(4)若要探究电流与电阻的关系,可将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下R的大小不能超过______Ω。
20.在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材:电源(电压为6V,保持不变),电流表、电压表、开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:、。请完成下列问题:
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”);
(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就能使电路连接正确,请你把接错的那根导线找出来打上“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接;
(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示为________V,要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的关系图象如图丙所示。由图像可知:小灯泡的额定功率为________W,小灯泡的实际功率随实际电压的降低而________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)完成上述实验后,同学们在原有器材的基础上,又设计了如图丁所示的电路图,R0为已知电阻。也测出了该小灯泡的电功率,请把实验步骤补充完整;
①按图丁连接电路,检查无误后,闭合开关S、S1调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________;
②S处于闭合状态,滑片不动,断开S1、闭合S2,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:__________(用、、表示)。
21.在用伏安法测量标有“2.5V”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他元件完好.
(1)小明用已有的器材、5Ω电阻R0和另一块电压表,设计了如图所示电路图.其中虚线框内的元件组合体相当于 _____ .
(2)小明进行了如下实验,请补充完整.
①连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到 _____ .
②合上开关,移动滑片,使灯泡两端电压为 ____ V.
③再读出R0两端的电压为1.5V.
(3)若实验操作正确,则灯泡的电功率为 _____
22.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,电源电压恒定不变,灯泡上标有“3.8V”字样。
(1)闭合开关前,请指出图1电路中存在的问题___________。
(2)闭合开关后,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视___________的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定功率为___________W。
(3)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图3所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关,将拨到触点___________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为___________V;
②再将开关拨到另一触点,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数;
③灯泡额定功率的表达式为=___________(用已知量和测量量表示)。
23.如图是测量小灯泡额定电功率的实验,电源电压恒为6V,小灯泡额定电压U额=2.5V,正常发光电阻约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)本实验应选择规格为_______的滑动变阻器,如图甲已有部分电路连接好,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是导线____(选填“a”、“b”或“c”)断了。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示的电路,并进行实验:①只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为;②保持滑片P位置不动,断开开关__,闭合其它开关,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式为P额=____ (用题中物理量字母表示)。
24.用如图所示的电路测量一个额定电压为的小灯泡的额定功率。
(1)仅闭合,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,使电压表示数为。
(2)在保持________的情况下,仅闭合,调节电阻箱使电压表示数为________V,此时接入电路的阻值为。
(3)该小灯泡的额定功率为________W。
四、计算题
25.小致家的电暖炉上标有“220V 1100W”的字样,求:
(1)正常工作时通过电暖炉炉丝的电流是多少?
(2)正常工作时电暖炉炉丝的电阻是多少?
(3)该电暖炉正常工作100s产生的热量是多少?
(4)当加在电暖炉炉丝两端的电压为110V时,它的实际功率是多少?
26.如图甲所示,是芳芳家新买的一款多功能电饭煲,乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝,S为手动开关,S1为自动控制开关。已知R2=800Ω,多功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。求:
品名
多功能电饭煲
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
605W
保温挡功率
(1)电饭煲正常工作时,电阻R1的阻值;
(2)正常工作的电饭煲处于保温状态时,保温挡的功率;
(3)芳芳想了解家里电路的实际电压,她将家里的其他用电器都关闭,只让电饭煲在加热挡工作,观察到家里标有“ ”字样的电能表铝盘2min转过50转,则她家的实际电压。
27.如表格所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。和均为电热丝,=72.6Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡。求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作15min电流做的功;
(2)的阻值;
(3)某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/(kW•h)”的电能表的指示灯闪烁162次共用时4min,求此时家庭电路两端的实际电压。
XX排电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
▮▮W
低温挡
400W
28.如图甲所示,某款电热饼铛,图乙为其工作原理电路图,和分别为上盘和下盘的发热电阻,已知。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,当温度达到200℃时S1自动断开,再保温2min后,开关S断开。求:
(1)该电饼铛正常加热时的总电流;
(2)通过计算确定的电阻;
(3)本次烙饼共消耗的电能。
29.小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个挡位,其简化电路如下图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω,通过计算回答:该热水器在“加热”挡位时
(1)通过它的电流是多少?
(2)它的电功率是多少?
(3)它工作200s消耗的电能是多少?
30.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中温挡功率(W)
550
高温挡功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)开关、处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求的阻值;
(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(4)在一个标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求烧开一壶水需要的时间。
31.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)小明发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
32.冬季,养鸡场为了提高产蛋量,小李设计了一种加热照明装置,如图所示。为保证鸡舍内的温度和照明,开关S1、S2只能同时断开或同时闭合。白天在鸡舍里用电热器加热,但不需要用灯泡照明;夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态,连续正常工作10h,这段时间内电流表的示数为5.5A;从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态,连续正常工作14h。已知:电源两端的电压U恒为220V,电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝,灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡,R2=30Ω。求:
(1)画出该装置在白天和夜间工作状态下的等效电路图;
(2)电阻R1的阻值;
(3)从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态下,连续正常工作14h。该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
2
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