第十八章 电功率(高效培优·单元测试)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 电功和电功率 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.25 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58951949.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第十八章 电功率
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第18章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,正确的是( )
A.教室内电风扇的电压大约20V B.家用空调正常工作的电流约5A
C.对人体的安全电压大约是36V D.家用电冰箱正常工作时的功率约为800W
2.使用一盏调光灯,在1min内灯丝两端的电压由220V降到100V,通过它的电流由0.25A降到0.15A,此过程中灯丝消耗的电能是1800J,可知电流通过灯丝所做的功为( )
A.720J B.3300J C.1800J D.900J
3.山城重庆街头烟火气十足,清晨街边商铺利用电热丝式的电蒸笼蒸煮鲜香包子,蒸煮过程中蕴藏着丰富的物理知识,如图所示,下列说法正确的是( )
A.电热丝依靠电流磁效应发热工作 B.清水吸热升温,其内能不断增加
C.电蒸笼电功率越大,其消耗的电能越多 D.笼外的“白气”是水汽化形成的水蒸气
4.用粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电加热至沸腾,所用时间为t,若将电热丝对折并联后 放入同样一壶水中,加热至沸腾,(不考虑热损失)所用的时间为( )
A.t B.0.5t C.0.25t D.4t
5.一同学记录自家电能表12月初的示数为,12月末的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.12月末电能表的示数为
C.12月份消耗的电能为
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越快
6.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,在电路安全的情况下,滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表A1示数变小
B.电压表示数变大,电流表A2示数变大
C.电压表示数与电流表A2示数比值变小,电路总功率变小
D.电压表示数与电流表A1示数比值不变,电路总功率变大
7.图甲所示为智能农业大棚中的自动浇水系统,其电路如图乙所示,电源电压恒定,为定值电阻,湿敏电阻的阻值随土壤湿度的增大而减小。当电路中的电流小于等于设定的电流值时,电磁阀启动浇水,土壤湿度增大,当电路中的电流大于等于设定的电流值时,电磁阀停止浇水,已知。忽略电磁阀对电路的影响,下列分析正确的是( )
A.土壤湿度减小时,电压表示数增大
B.土壤湿度减小时,电压表与电流表示数之比减小
C.土壤湿度增大时,电路的总功率增大
D.为使电磁阀在更小的土壤湿度下启动浇水,应增大定值电阻的阻值
8.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,甲、乙、丙三个相同容器内装有质量、初温均相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,已知,。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,与的电功率之比为1∶4
B.探究电流热效应与电流的关系,应选择和进行比较
C.将和串联是为了探究电流热效应与电阻的关系
D.比较不同物质比热容,只需将一瓶煤油换成等质量的水即可
9.科学小组按图甲所示电路自制调光小台灯,灯泡L标有“2.5V”,电源电压恒为5V,电压表、电流表的量程分别为“0~3V”、“0~0.6A”。闭合开关S,在电路安全的情况下,最大范围移动滑片P,绘出灯泡的I-U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5Ω B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为10~45Ω D.小灯泡正常发光10s消耗的电能为0.625J
10.如图所示的装置中,两个完全相同的保温杯内装有质量、初温均相等的甲、乙液体,比热容分别为、,A、B为规格相同的温度计,为阻值不变的电热丝。闭合开关,通电一段时间,温度计A、B的示数分别为、。不考虑热损失且液体未达到沸点。下列说法正确的是( )
A.若大于,则电流通过产生的热量大于电流通过产生的热量
B.若等于,大于,则电热丝的阻值小于的阻值
C.若电热丝的阻值大于电热丝的阻值,小于,则大于
D.若大于,电热丝的阻值大于的阻值,则小于
11.某风暖浴霸的简化电路如图所示,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送暖风、热风的功能,发热电阻,照明灯规格为“220V11W”,换气电动机上标有“220V22W”字样,送风电动机上标有“220V×W”字样,通电后整个电路通过的最大电流为12.15A。下列说法正确的是( )
A.开关、都闭合时,实现送暖风功能
B.热风功率为
C.送风电动机的额定功率为,电阻为
D.暖风功率为
12.如图所示模拟简易调光灯的调节过程。已知小灯泡的规格为“4.5V 1.35W”,滑动变阻器的规格为“25Ω 1A”,电源电压为6V。滑动变阻器滑片由最左端向右滑动时小灯泡逐渐变暗。如果灯丝电阻不变,闭合开关S,移动滑片P,在保证电路中各元件安全的情况下,电压表选用0~3V量程”,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器阻值的调节范围是0~12Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.6A
C.小灯泡实际电功率的变化范围是0.6~1.35W
D.电路的总功率变化范围是0.9~2.4W
13.如图1所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.图像中b曲线表示电流表和电压表V1的关系图像
B.电源电压为11 V
C.灯泡正常发光100 s消耗的电能为540 J
D.滑动变阻器的滑片从最右端向左移动过程中,灯泡的电阻逐渐变小
14.某物理实验小组利用图甲所示电路进行实验,并利用所测数据得到图乙所示图像。图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。实验时闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,得到滑动变阻器消耗的电功率P与通过其电流I的关系图像如图乙所示。下列说法中( )
①滑动变阻器R的最大阻值为20Ω ②电源电压为9V
③定值电阻R0的阻值为20Ω ④当滑片P置于最左端时,在5s内电路所产生的热量为72J
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
15.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡的额定电流为0.6 A,电流表量程为0-0.6 A,电压表量程为0-15 V。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表示数变化关系图像如图乙所示,电流表示数与滑动变阻器连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9 V
B.小灯泡的额定功率为3 W
C.向右移动滑动变阻器滑片P,电流表示数变小,电压表示数变大
D.若将电压表量程换为0-3 V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为24-50 Ω
16.2025年10月,我国“望宇”登月服完成初样研制阶段。科技小组设计了登月服的气压检测装置,其电路如图甲,恒流电源输出电流恒为1A,压敏电阻的阻值随气压p的变化关系如图乙(为方便计算,图像已做近似处理)。测试时,如图丙,将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中,将N抽成真空后密封(不计此过程中M漏气)。启动检测装置,开始计时,漏气检测经历时长4h结束(漏气量随时间变化恒定)。当为30Ω时,经过4h电流表示数为0.6A,现在为了使电流表示数变化范围最大(即与的差值最大),需要改变阻值,设真空时电流表示数为,经过4h电流表示数为。则下列正确选项是( )
A.M漏气时,电流表示数变大
B.当为30Ω时,检测结束时N内的气压为785Pa
C.使电流表示数范围最大,应为50Ω
D.使电流表示数变化范围最大,整个电路中消耗的电功率最小值为25.71W
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.如图所示是一种家用蒸汽挂烫机,接通电源后水箱中的水被加热,这是利用了电流的______效应,形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出,快速除去服装上的褶皱,使用方便。某款挂烫机的额定电压为220V,电热丝加热功率为1100W。则该挂烫机连续工作10min,电热丝产生的热量为________J。
18.如图所示,电源电压不变,、。当、都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比是_____;当闭合、断开,①、②都是电流表时,和消耗的电功率之比是_____。
19.小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示,5月底再观察时,发现电能表示数为 ,则他家5月份消耗的电能为_____;如果电能表在某段时间内转盘转了,那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为__________。
20.有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为,则它充满电后,大约储存了____________J的电能。该手机正常通话时平均电流为100mA,则手机电池理论上只能维持连续通话______h。
21.如图所示,六个电阻完全相同,阻值都是R,将电压为U的电源接在B、C两点之间,则A、B两点间电阻R2的功率为____________(用题目所给字母表示)。若将电源接在线路中的B、D两点,则____________(选填R1、R2、R3、R4、R5、R6或“所有电阻”)中无电流流过。
22.如图甲所示,把定值电阻R0连接在电路中。电源电压保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω,1A”字样,电流表测量范围为0~0.6A,灯泡L的额定电流为0.5A,在开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,在保证所有元件都安全的前提下移动滑片P,得到了两种情况中电流表示数与滑动变阻器电阻的I-R1图像如图乙所示,两种情况中灯泡L工作时恰好正常发光。则灯泡L的额定功率为_____W,开关都断开与都闭合时,电路最大总功率之比为______。
三.实验题(本题共3小题,共22分)
23.如图是“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。
(1)图甲装置是为了探究电流通过导体产生的热量与_______的关系。通电一段时间后,_______(选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差更大;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管内液面高度的变化来显示甲、乙两容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是_______;
(3)采用图乙所示的装置进行实验能得出结论:在电阻和通电时间相同时,_______越大,导体产生的热量越_______(选填“多”或“少”);
(4)如果乙装置中电阻丝发生了断路,保证通电时间相同,与断路前相比较,左侧U形管中液面的高度差将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
24.小明做“测量小灯泡电功率”的实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个,导线若干;
(1)小明设计了图甲所示的电路,他应选用的滑动变阻器规格为______(选填“R1”或“R2”)。
(2)按图甲所示连接电路后,滑动变阻器滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数较大,电流表几乎无示数,出现的电路故障的可能原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U-I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为______。
(4)由图乙发现图像并不是一条直线,主要原因是______。
(5)同组的小华在测该小灯泡的正常工作时的电阻,选用了如图丙所示的电路,其中电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①先闭合开关______,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
②再闭合开关______,保持滑动变阻器的滑片位置不变,记录电流表的示数为I;
③小灯泡电阻表达式为RL=______。(用已知量符号表示)
25.小融选用了如图甲所示的器材做“伏安法测小灯泡电阻”的实验,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒为3V。
(1)本实验的测量原理是______;
(2)小融检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路连接正确(不能与其他导线交叉);
(3)连接完电路后闭合开关,电流表无示数,且无论怎样移动滑片,电压表示数都接近3V,故障可能是______;
A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为______V;为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动;
(5)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的关系图像,由图可知:通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比,其原因是______;小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;
(6)电压表和电流表的示数分别用U、I表示,小灯泡和整个电路消耗的电功率分别用、表示,下列图像中反映物理量之间的关系错误的是( )
A. B. C. D.
四.计算题(本题共3小题,共34分)
26.已知为20Ω,闭合开关、断开时电压表的示数是2.0V;再闭合时电压表的示数是2.8V。电源电压不变。求:
(1)电源的电压;
(2)的阻值;
(3)闭合开关、断开时,在100s内消耗的电能。
27.内蒙古某机场为防止积雪压损航站楼,在面积为4000m2的航站楼顶部(可视为平面),均匀铺设多段规格相同的电热丝用于融雪。各段电热丝并联连接,正常工作电压为,每段电热丝电阻为,融雪过程中电热丝产生热量的70%被周围的雪吸收。某次雪后,航站楼顶部雪的厚度均为2cm,电热丝开始正常工作,10min将周围的雪的温度从-10℃升至-5℃。雪的密度取,雪的比热容取。求
(1)通过每段电热丝的电流;
(2)10 min内每段电热丝周围的雪吸收的热量;
(3)为使覆盖航站楼顶部的雪在10 min内均从-10℃升至-5℃,至少需要铺设多少段电热丝。
28.如图所示的电路,灯泡标有“6V 0.3A”字样(不考虑温度对阻值的影响),滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,电压表测量范围0~15V,电流表测量范围0~0.6A,电源电压12V。当闭合开关、时,灯泡正常发光;闭合开关、,滑片P从最右端向左移动到a点的过程中,(电压表的示数为,电压表的示数为)的变化范围为2~0.5。
(1)求灯泡的电阻;
(2)求滑动变阻器的滑片P移到a点时,接入电路的阻值;
(3)若将与位置互换(其他元件位置不变)后,只闭合开关、或、,适当移动滑动变阻器滑片,求整个电路的最大功率与最小功率之比。
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第十八章 电功率
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第18章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,正确的是( )
A.教室内电风扇的电压大约20V B.家用空调正常工作的电流约5A
C.对人体的安全电压大约是36V D.家用电冰箱正常工作时的功率约为800W
【答案】B
【详解】A.我国家庭电路电压为,教室内电风扇接家庭电路,工作电压为,故A错误;
B.家用空调额定功率通常在左右,根据得,工作电流,估计合理,故B正确;
C.物理规定对人体的安全电压是不高于36V,不是“大约36V”,故C错误;
D.家用电冰箱正常工作的功率约为,远小于,故D错误。
故选B。
2.使用一盏调光灯,在1min内灯丝两端的电压由220V降到100V,通过它的电流由0.25A降到0.15A,此过程中灯丝消耗的电能是1800J,可知电流通过灯丝所做的功为( )
A.720J B.3300J C.1800J D.900J
【答案】C
【详解】电流做功的过程就是用电器消耗电能的过程,电流做了多少功,就等于用电器消耗了多少电能。 题干已经说明此过程中灯丝消耗的电能为,因此电流通过灯丝所做的功就等于,故选C。
3.山城重庆街头烟火气十足,清晨街边商铺利用电热丝式的电蒸笼蒸煮鲜香包子,蒸煮过程中蕴藏着丰富的物理知识,如图所示,下列说法正确的是( )
A.电热丝依靠电流磁效应发热工作
B.清水吸热升温,其内能不断增加
C.电蒸笼电功率越大,其消耗的电能越多
D.笼外的“白气”是水汽化形成的水蒸气
【答案】B
【详解】A.电热丝发热是将电能转化为内能,依靠电流的热效应工作,电流磁效应是指电流产生磁场,不是电热丝发热的原理,故A错误;
B.内能与温度有关,质量一定的清水吸热升温,温度升高,内能不断增加,故B正确;
C.根据公式,消耗电能的多少与电功率和工作时间都有关,只知道电功率大小,不确定工作时间,无法判断消耗电能的多少,故C错误;
D.水蒸气是肉眼不可见的,笼外的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是水汽化形成的水蒸气,故D错误。
故选B。
4.用粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电加热至沸腾,所用时间为t,若将电热丝对折并联后 放入同样一壶水中,加热至沸腾,(不考虑热损失)所用的时间为( )
A.t B.0.5t C.0.25t D.4t
【答案】C
【详解】因导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,在其它条件相同时,导体的长度越短、横截面积越大,电阻越小,所以,将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中时,总电阻变为原来的四分之一,因不计一切热损失时,烧开同样一壶水时水吸收的热量相同,即电热丝放出的热量相同,所以,电源的电压恒定时,由
可知,加热时间变为原来的四分之一,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.一同学记录自家电能表12月初的示数为,12月末的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.12月末电能表的示数为
C.12月份消耗的电能为
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越快
【答案】C
【详解】A.电能表是测量 消耗电能(电功) 的仪表,不是测电功率,故A错误;
B.电能表最后一位是小数位,12月末示数为,不是,故B错误;
C.12月份消耗的电能为
故C正确;
D.闪烁次数多代表消耗电能总量多;闪烁速度快才代表电能消耗快(功率大),故D错误。
故选C。
6.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,在电路安全的情况下,滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表A1示数变小
B.电压表示数变大,电流表A2示数变大
C.电压表示数与电流表A2示数比值变小,电路总功率变小
D.电压表示数与电流表A1示数比值不变,电路总功率变大
【答案】D
【详解】B.由图可知,与并联,电压表测电源电压,电流表测支路的电流,电流表测干路总电流。 电源电压不变,因此电压表示数始终不变,故B错误;
A.是定值电阻,并联电路中各支路电压等于电源电压,根据,和都不变,因此的电流不变,即示数不变,故A错误;
C.滑片由最右端向中点滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据,不变,变小,因此支路电流变大。 干路总电流,不变,变大,因此干路总电流变大。电压表示数与示数的比值为电路总电阻,总电阻随减小而减小,比值确实变小,但总功率,不变、变大,因此总功率变大,故C错误;
D.电压表示数与示数的比值,是定值电阻,因此比值不变;不变、变大,总功率变大,故D正确。
故选D。
7.图甲所示为智能农业大棚中的自动浇水系统,其电路如图乙所示,电源电压恒定,为定值电阻,湿敏电阻的阻值随土壤湿度的增大而减小。当电路中的电流小于等于设定的电流值时,电磁阀启动浇水,土壤湿度增大,当电路中的电流大于等于设定的电流值时,电磁阀停止浇水,已知。忽略电磁阀对电路的影响,下列分析正确的是( )
A.土壤湿度减小时,电压表示数增大
B.土壤湿度减小时,电压表与电流表示数之比减小
C.土壤湿度增大时,电路的总功率增大
D.为使电磁阀在更小的土壤湿度下启动浇水,应增大定值电阻的阻值
【答案】C
【详解】由图可知,湿敏电阻与定值电阻串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压,已知的阻值随土壤湿度增大而减小。
A.土壤湿度减小时,阻值增大,总电阻增大,电源电压不变,由得电路电流减小;为定值,由得两端电压即电压表示数减小,故A错误;
B.电压表与电流表示数的比值,是定值电阻,因此比值始终不变,故B错误;
C.土壤湿度增大时,阻值减小,总电阻减小,电源电压不变,电路总功率,因此总功率随减小而增大,故C正确;
D.更小的土壤湿度对应更大的阻值,启动浇水要求电流,由得总电阻为,、不变,更大时需要更小,因此应减小的阻值,故D错误。
故选C。
8.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,甲、乙、丙三个相同容器内装有质量、初温均相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,已知,。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,与的电功率之比为1∶4
B.探究电流热效应与电流的关系,应选择和进行比较
C.将和串联是为了探究电流热效应与电阻的关系
D.比较不同物质比热容,只需将一瓶煤油换成等质量的水即可
【答案】C
【详解】由图可知,与串联后再与并联,电源电压不变,设电源电压为U。根据串、并联电路电压特点,与串联支路的电压等于两端的电压,都为U。
A.串联支路总电阻
根据欧姆定律,通过的电流
通过的电流
根据电功率公式,功率比为
故A错误;
B.探究电流热效应与电流的关系,根据控制变量法,需要控制电阻、通电时间相同,电流不同。、,电阻不相等,不符合实验要求;应选择电阻相等的和比较,故B错误;
C.和串联,根据串联电路特点,通过两个电阻的电流、通电时间都相同,只有电阻的大小不同,因此是为了探究电流热效应与电阻的关系,故C正确;
D.比较不同物质的比热容,需要控制相同时间内电阻产生的热量相等、液体质量相等,只更换为等质量的水,无法控制相同时间内电阻产生的热量相等,不符合实验要求,故D错误。
故选C。
9.科学小组按图甲所示电路自制调光小台灯,灯泡L标有“2.5V”,电源电压恒为5V,电压表、电流表的量程分别为“0~3V”、“0~0.6A”。闭合开关S,在电路安全的情况下,最大范围移动滑片P,绘出灯泡的I-U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5Ω
B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为10~45Ω
D.小灯泡正常发光10s消耗的电能为0.625J
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流。灯泡正常发光时电压为额定电压,由图乙可知此时电流,则灯泡正常发光时的电阻,故A错误;
B.滑片向端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,电路电流变小,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故B错误;
C.由题意可知,电路允许的最大电流即为灯泡正常发光时的电流。此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
滑动变阻器接入电阻最大时,电流最小,由图乙得最小电流,此时灯泡电压,滑动变阻器电压
滑动变阻器最大阻值
因此滑动变阻器接入阻值范围为,故C正确;
D.灯泡正常发光消耗电能,故D错误。
故选C。
10.如图所示的装置中,两个完全相同的保温杯内装有质量、初温均相等的甲、乙液体,比热容分别为、,A、B为规格相同的温度计,为阻值不变的电热丝。闭合开关,通电一段时间,温度计A、B的示数分别为、。不考虑热损失且液体未达到沸点。下列说法正确的是( )
A.若大于,则电流通过产生的热量大于电流通过产生的热量
B.若等于,大于,则电热丝的阻值小于的阻值
C.若电热丝的阻值大于电热丝的阻值,小于,则大于
D.若大于,电热丝的阻值大于的阻值,则小于
【答案】C
【分析】先判断电路连接方式,可知与串联,因此通过两个电热丝的电流和通电时间均相同;不考虑热损失,所以电流通过电热丝产生的热量全部被对应的液体吸收,即;根据焦耳定律判断电热丝产生热量的大小关系,再结合吸热公式分析物理量之间的关系。
【详解】由图可知,与串联,因此电路中电流、通电时间都相等;不考虑热损失,电热丝产生的热量全部被液体吸收,即
根据和可得
甲、乙质量相等,初温相同。
A.只能说明甲的温度变化更大,但甲、乙液体的比热容、未知,根据,无法确定甲、乙吸收热量的大小关系,即无法确定电流通过产生的热量与电流通过产生的热量的关系,故A错误;
B.若,,则,根据,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量,即R1产生的热量更多;根据,R1、R2的电流、通电时间都相等时,,故B错误;
C.根据
得
已知,即
,即,因此,故C正确;
D.根据
得
已知、,即,
无法确定和的大小,因此和大小无法确定。故D错误。
故选C。
11.某风暖浴霸的简化电路如图所示,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送暖风、热风的功能,发热电阻,照明灯规格为“220V11W”,换气电动机上标有“220V22W”字样,送风电动机上标有“220V×W”字样,通电后整个电路通过的最大电流为12.15A。下列说法正确的是( )
A.开关、都闭合时,实现送暖风功能
B.热风功率为
C.送风电动机的额定功率为,电阻为
D.暖风功率为
【答案】B
【详解】由图可知,当开关闭合、断开时,和串联,然后与电动机并联,加热支路总电阻 ,根据可知,此时为“暖风”加热挡。
当开关和都闭合时,被短路,和送风电动机并联,加热支路电阻,同理可知,此时为“热风”加热挡。
A.根据上述分析,当开关和都闭合时,加热电阻最小,功率最大,应为“热风”功能,故A错误;
BC.电路总电流最大时,所有用电器都工作(热风模式)。总功率
热风加热功率
送风电动机的功率
所以热风功率
但由于电动机不是纯电阻用电器,其工作时电能主要转化为机械能,不能用 来计算其电阻。因此,“电阻为220Ω”的说法是错误的,故B正确,C错误;
D.“暖风”模式下,加热器的功率为
所以“暖风功率”,故D错误。
故选 B。
12.如图所示模拟简易调光灯的调节过程。已知小灯泡的规格为“4.5V 1.35W”,滑动变阻器的规格为“25Ω 1A”,电源电压为6V。滑动变阻器滑片由最左端向右滑动时小灯泡逐渐变暗。如果灯丝电阻不变,闭合开关S,移动滑片P,在保证电路中各元件安全的情况下,电压表选用0~3V量程”,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器阻值的调节范围是0~12Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.6A
C.小灯泡实际电功率的变化范围是0.6~1.35W
D.电路的总功率变化范围是0.9~2.4W
【答案】C
【详解】由灯泡规格可知,灯泡电阻
额定电流
由实物图可知,电压表并联在滑动变阻器两端,选用 量程。 电路最大电流受灯泡额定电流限制,即 。 此时滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入最小阻值
电路最小电流受电压表量程限制,滑动变阻器最大电压 。此时灯泡两端电压
电路最小电流
滑动变阻器接入最大阻值
A.滑动变阻器阻值调节范围是 ,故 A 错误;
B.电流表示数变化范围是 ,故 B 错误;
C.小灯泡最小实际功率
最大功率为额定功率 ,范围是 ,故 C 正确;
D.电路最小总功率 ,最大总功率
范围是 ,故 D 错误。
故选C。
13.如图1所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.图像中b曲线表示电流表和电压表V1的关系图像
B.电源电压为11 V
C.灯泡正常发光100 s消耗的电能为540 J
D.滑动变阻器的滑片从最右端向左移动过程中,灯泡的电阻逐渐变小
【答案】B
【详解】图1中灯泡L与滑动变阻器串联,V1测L电压、V2测变阻器电压、A测电路电流。滑片左移时变阻器电阻减小,电流I增大,L两端电压随I增大而增大(对应曲线a),变阻器两端电压 随I增大而减小(对应曲线b)。
A.由以上分析可知曲线 表示电流表和电压表V2的关系图,故A错误;
B.串联电路总电压等于各分电压之和,由图知当时,、,则电源电压,故B正确;
C.由图可知,灯泡正常发光时电流为,此时滑动变阻器两端电压为3V,故灯泡电压
消耗电能,故C错误;
D.滑动变阻器的滑片从最右端向左移动过程中,电路电流逐渐增大,由图知电流增大时灯泡电压增大得更快,根据 可知灯泡电阻逐渐增大,故D错误。
故选B。
14.某物理实验小组利用图甲所示电路进行实验,并利用所测数据得到图乙所示图像。图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。实验时闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,得到滑动变阻器消耗的电功率P与通过其电流I的关系图像如图乙所示。下列说法中( )
①滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
②电源电压为9V
③定值电阻R0的阻值为20Ω
④当滑片P置于最左端时,在5s内电路所产生的热量为72J
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【详解】①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,的最大阻值和串联,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
由图乙可知,电路中的最小电流,滑动变阻器的功率,由可得,滑动变阻器的最大阻值,故①正确
③由串联电路中电阻规律和可得,电源的电压
由图乙可知,当电路中的电流时,滑动变阻器的功率,则滑动变阻器接入电路中的电阻:
电源的电压
因电源的电压不变,所以,
解得,故③错误。
②电源的电压,故②错误
④当滑片置于左端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,电路为的简单电路,
在5s内电阻上所产生的热量,故④正确。
故选B。
15.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡的额定电流为0.6 A,电流表量程为0-0.6 A,电压表量程为0-15 V。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表示数变化关系图像如图乙所示,电流表示数与滑动变阻器连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9 V
B.小灯泡的额定功率为3 W
C.向右移动滑动变阻器滑片P,电流表示数变小,电压表示数变大
D.若将电压表量程换为0-3 V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为24-50 Ω
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压。当电路电流为灯泡额定电流时,由乙图得灯泡电压,由丙图得滑动变阻器接入电阻,滑动变阻器两端的电压
电源电压,故A错误;
B.小灯泡的额定功率,故B错误;
C.向右移动滑动变阻器滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由图丙可知,电流表的示数变小,由图乙可知,电流表示数变小时,电压表的示数也变小。故C错误;
D.电压表换为,因此灯泡最大电压,由乙图得此时对应电流,电流表量程安全,此时滑动变阻器的电压
滑动变阻器接入的最小阻值
滑动变阻器电阻越大,电流越小、灯泡电压越小,电路始终安全。由丙图得滑动变阻器最大阻值为,因此滑动变阻器允许接入的阻值范围为,故D正确。
故选D。
16.2025年10月,我国“望宇”登月服完成初样研制阶段。科技小组设计了登月服的气压检测装置,其电路如图甲,恒流电源输出电流恒为1A,压敏电阻的阻值随气压p的变化关系如图乙(为方便计算,图像已做近似处理)。测试时,如图丙,将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中,将N抽成真空后密封(不计此过程中M漏气)。启动检测装置,开始计时,漏气检测经历时长4h结束(漏气量随时间变化恒定)。当为30Ω时,经过4h电流表示数为0.6A,现在为了使电流表示数变化范围最大(即与的差值最大),需要改变阻值,设真空时电流表示数为,经过4h电流表示数为。则下列正确选项是( )
A.M漏气时,电流表示数变大
B.当为30Ω时,检测结束时N内的气压为785Pa
C.使电流表示数范围最大,应为50Ω
D.使电流表示数变化范围最大,整个电路中消耗的电功率最小值为25.71W
【答案】D
【分析】分析图甲中电路,结合并联电路电压、电流规律,写出电流表示数表达式;根据图乙提供的数据写出压敏电阻随压强变化的关系式进行解题。
【详解】由电路图可知,与并联,恒流电源总电流恒为,电流表测支路电流。根据并联电路电压规律
则电流表示数为,电源电压为
由乙图可得与气压的关系:时,时,因此压敏电阻的阻值
A.气压检测装置在N内,M漏气过程中,N内的气压逐渐增大,由图乙可知,压敏电阻的阻值随气压p增大而减小,定值电阻阻值固定不变,总电阻变小,恒流电源输出电流恒为1A,根据,可知电源两端电压变小,根据并联电路电压规律可知,两端电压变小,根据可知,通过的电流变小,电流表示数变小,故A错误;
B.开始计时后,经过4h电流表示数为0.6A,恒流电源输出电流恒为1A,则通过压敏电阻的电流
两端电压
由于并联电路中各支路两端电压相等,则压敏电阻的电压为18V,则压敏电阻的阻值
根据与气压的关系可得N内的气压为
故B错误;
C.初始真空,;漏气量恒定,4h后,电流变化量
根据数学知识,当,即时最大,故C错误;
D.最大时,电路总功率
越小,越小;最小压敏电阻,整个电路中消耗的电功率最小值
故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.如图所示是一种家用蒸汽挂烫机,接通电源后水箱中的水被加热,这是利用了电流的______效应,形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出,快速除去服装上的褶皱,使用方便。某款挂烫机的额定电压为220V,电热丝加热功率为1100W。则该挂烫机连续工作10min,电热丝产生的热量为________J。
【答案】 热 6.6×105
【详解】挂烫机接通电源后,电流通过电热丝使电能转化为内能来加热水,这是利用了电流的热效应。
工作时间
电热丝产生的热量
18.如图所示,电源电压不变,、。当、都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比是_____;当闭合、断开,①、②都是电流表时,和消耗的电功率之比是_____。
【答案】
【详解】当①、②都是电压表时,与串联,电压表①测和总电压,电压表②测两端电压,串联电路电流处处相等,由得,电压之比
当闭合、断开,①②都是电流表,与并联,并联电路各支路电压相等,都等于电源电压,由得,功率之比
19.小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示,5月底再观察时,发现电能表示数为 ,则他家5月份消耗的电能为_____;如果电能表在某段时间内转盘转了,那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为__________。
【答案】
【详解】由图可知,他家5月份消耗的电能
电能表转盘转动了300转时,电路中的用电器消耗的电能
20.有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为,则它充满电后,大约储存了____________J的电能。该手机正常通话时平均电流为100mA,则手机电池理论上只能维持连续通话______h。
【答案】
13320/
10
【详解】
由,则充满电后,大约储存的电能
则手机电池理论上只能维持连续通话
21.如图所示,六个电阻完全相同,阻值都是R,将电压为U的电源接在B、C两点之间,则A、B两点间电阻R2的功率为____________(用题目所给字母表示)。若将电源接在线路中的B、D两点,则____________(选填R1、R2、R3、R4、R5、R6或“所有电阻”)中无电流流过。
【答案】
【详解】当电源接在B、C两点之间时,与串联、与串联,两条支路并联接在电源两端,所有电阻阻值相等,根据串联分压规律得A、D两点间电压为零, 因此连接A、D两点的电阻电阻中无电流流过。根据串联电路电流处处相等, 消耗的电功率
当电源接在B、D两点之间时,与串联、与串联,两条支路并联接在电源两端,所有电阻阻值相等,根据串联分压原理得A、C两点间电压为零, 因此连接A、C两点的电阻 中无电流流过。
22.如图甲所示,把定值电阻R0连接在电路中。电源电压保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω,1A”字样,电流表测量范围为0~0.6A,灯泡L的额定电流为0.5A,在开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,在保证所有元件都安全的前提下移动滑片P,得到了两种情况中电流表示数与滑动变阻器电阻的I-R1图像如图乙所示,两种情况中灯泡L工作时恰好正常发光。则灯泡L的额定功率为_____W,开关都断开与都闭合时,电路最大总功率之比为______。
【答案】 3 6:11
【详解】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阻值变化关系的图像,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系的图像。
开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图像中上边的曲线可知,当时,,可得电源电压
由于灯泡发光时恰好正常工作,则灯泡L的额定功率
开关都闭合时,变阻器R1与灯泡L并联,干路最大电流
开关都断开时,R1与R0串联,由图像中下边的曲线可知最大电流,则开关都闭合与都断开时,电路最大功率之比为
三.实验题(本题共3小题,共22分)
23.如图是“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。
(1)图甲装置是为了探究电流通过导体产生的热量与_______的关系。通电一段时间后,_______(选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差更大;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管内液面高度的变化来显示甲、乙两容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是_______;
(3)采用图乙所示的装置进行实验能得出结论:在电阻和通电时间相同时,_______越大,导体产生的热量越_______(选填“多”或“少”);
(4)如果乙装置中电阻丝发生了断路,保证通电时间相同,与断路前相比较,左侧U形管中液面的高度差将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 电阻 右
(2)转换法
(3) 电流 多
(4)变小
【详解】(1)[1]甲装置中两电阻串联,电流与通电时间相等,电阻不同,根据控制变量法,可探究电流产生的热量与电阻的关系。
[2]根据焦耳定律,在电流与通电时间相同时,右侧容器中电阻值更大,因此右侧容器中电阻产生热量多,与右侧容器相连的U形管中液面的高度差更大。
(2)通过观察U形管内液面高度的变化来显示甲、乙两容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是转换法。
(3)乙装置中右侧容器内5Ω的电阻R2与容器外5Ω的R3并联后,再与左侧容器内5Ω的电阻R1串联,由串、并联电路电流特点得,通过R1的电流大于通过R2的电流,能得出结论:在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多。
(4)如果乙装置中电阻丝发生了断路,电路中总电阻增大,通过R1的电流减小,保证通电时间相同,与断路前相比较,根据焦耳定律产生热量减小,左侧U形管中液面的高度差将变小。
24.小明做“测量小灯泡电功率”的实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个,导线若干;
(1)小明设计了图甲所示的电路,他应选用的滑动变阻器规格为______(选填“R1”或“R2”)。
(2)按图甲所示连接电路后,滑动变阻器滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数较大,电流表几乎无示数,出现的电路故障的可能原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U-I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为______。
(4)由图乙发现图像并不是一条直线,主要原因是______。
(5)同组的小华在测该小灯泡的正常工作时的电阻,选用了如图丙所示的电路,其中电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①先闭合开关______,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
②再闭合开关______,保持滑动变阻器的滑片位置不变,记录电流表的示数为I;
③小灯泡电阻表达式为RL=______。(用已知量符号表示)
【答案】(1)
(2)小灯泡断路
(3)0.625
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5) S、S2 S、S1
【详解】(1)如图甲所示,要做“测量小灯泡电功率”的实验,小灯泡需要正常发光,小灯泡正常发光的电压为2.5V,电源电压为6V,则滑动变阻器需要分担的电压为
额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,则通过小灯泡的电流为
滑动变阻器接入的阻值为
故选择滑动变阻器。
(2)滑动变阻器滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数较大,电流表几乎无示数,说明电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,则故障可能是小灯泡L断路。
(3)如图乙所示,小灯泡正常发光时通过的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
(4)由图乙发现图像并不是一条直线,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(5)要测该小灯泡的正常工作时的电阻,先需要让小灯泡正常发光,故需要闭合开关S、S2,小灯泡与定值电阻并联,电流表测量通过定值电阻的电流,通过移动滑动变阻器的滑片,让小灯泡两端电压为2.5V,即电流表的示数为
保持滑动变阻器的滑片位置不变,再闭合开关S、S1,此时滑动变阻器接入电路的阻值不变,定值电阻两端电压仍为2.5V,电流表测量干路电流,则通过小灯泡的电流为
小灯泡电阻表达式为
25.小融选用了如图甲所示的器材做“伏安法测小灯泡电阻”的实验,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒为3V。
(1)本实验的测量原理是______;
(2)小融检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路连接正确(不能与其他导线交叉);
(3)连接完电路后闭合开关,电流表无示数,且无论怎样移动滑片,电压表示数都接近3V,故障可能是______;
A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为______V;为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动;
(5)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的关系图像,由图可知:通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比,其原因是______;小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;
(6)电压表和电流表的示数分别用U、I表示,小灯泡和整个电路消耗的电功率分别用、表示,下列图像中反映物理量之间的关系错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4)2.2 右
(5)小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大 10
(6)C
【详解】(1)伏安法测电阻实验,用电压表测量电压,用电流表测量电流,利用求出小灯泡的电阻,所以原理是。
(2)原电路中,电压表不是测小灯泡的电压,错接导线为,电压表负接线柱连接滑动变阻器上端的那根导线,在该导线上打,将电压表负接线柱改接到灯泡的左接线柱,使电压表并联在灯泡两端。
(3)A.如果灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表测导线的电压,无示数,故A不符合题意;
B.如果滑动变阻器短路,电路是通路,电流表有示数,故B不符合题意;
C.如果灯泡断路,电流表无电流,电压表串联接在电源两端,示数接近3V,故C符合题意;
D.如果滑动变阻器断路,电压表两端不能连通电源,电压表无示数,故D不符合题意。
故选C。
(4)电压表选量程,分度值,读数为; 小灯泡额定电压为,需要增大灯泡电压,根据串联分压规律,应减小滑动变阻器的电压,即减小滑动变阻器接入电阻,因此滑片向右移动。
(5)小灯泡的不成正比,即小灯泡电压与电流的比值,不是定值,电阻会变化,原因是小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大,因此电流与电压不成正比; 小灯泡正常发光时电压,由丙图可知此时电流,因此电阻
(6)A.总功率,电源电压恒定,因此与成正比,图像是过原点的直线,故A正确;
B.灯泡功率,小灯泡电阻随温度升高而增大,因此对的关系式的系数逐渐减小,曲线越来越平缓,故B正确;
C.总功率
电源电压恒定,小灯泡电阻随温度升高而增大,因此对的关系式的系数逐渐减小,曲线越来越平缓,故C错误;
D.灯泡功率,小灯泡电阻随温度升高而增大,因此对的关系式的系数逐渐增大,曲线越来越陡,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
四.计算题(本题共3小题,共34分)
26.已知为20Ω,闭合开关、断开时电压表的示数是2.0V;再闭合时电压表的示数是2.8V。电源电压不变。求:
(1)电源的电压;
(2)的阻值;
(3)闭合开关、断开时,在100s内消耗的电能。
【详解】(1)由电路图可知,闭合S、断开时,与串联,电压表测两端电压,再闭合时,被短路,电压表测电源电压,故电源电压。
(2)因串联电路中电流处处相等,则根据欧姆定律,串联电流
根据串联电路的电压规律,两端电压
根据欧姆定律,的阻值
(3)闭合S、断开时,与串联,在100s消耗的电能为
27.内蒙古某机场为防止积雪压损航站楼,在面积为4000m2的航站楼顶部(可视为平面),均匀铺设多段规格相同的电热丝用于融雪。各段电热丝并联连接,正常工作电压为,每段电热丝电阻为,融雪过程中电热丝产生热量的70%被周围的雪吸收。某次雪后,航站楼顶部雪的厚度均为2cm,电热丝开始正常工作,10min将周围的雪的温度从-10℃升至-5℃。雪的密度取,雪的比热容取。求
(1)通过每段电热丝的电流;
(2)10 min内每段电热丝周围的雪吸收的热量;
(3)为使覆盖航站楼顶部的雪在10 min内均从-10℃升至-5℃,至少需要铺设多少段电热丝。
【详解】(1)各段电热丝并联连接,所以各支路电压相等,都等于电源电压,则通过每段电热丝的电流
(2)工作时间
10min内每段电热丝产生的热量
则雪吸收的热量
(3)雪的厚度
雪的体积
雪的总质量
雪的温度变化
雪吸收的总热量
电热丝段数
28.如图所示的电路,灯泡标有“6V 0.3A”字样(不考虑温度对阻值的影响),滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,电压表测量范围0~15V,电流表测量范围0~0.6A,电源电压12V。当闭合开关、时,灯泡正常发光;闭合开关、,滑片P从最右端向左移动到a点的过程中,(电压表的示数为,电压表的示数为)的变化范围为2~0.5。
(1)求灯泡的电阻;
(2)求滑动变阻器的滑片P移到a点时,接入电路的阻值;
(3)若将与位置互换(其他元件位置不变)后,只闭合开关、或、,适当移动滑动变阻器滑片,求整个电路的最大功率与最小功率之比。
【详解】(1)灯泡的电阻
(2)当闭合、时,灯泡L与串联,灯泡正常发光,电路电流,两端电压
的阻值
闭合、时,与串联,串联电路电流处处相等,因此,滑片从最右端向左移动时,接入阻值减小,由串联电路电压规律可得,滑片在点时,解得
滑片在最右端时,可得滑动变阻器最大阻值
(3)与互换位置后,分情况讨论:①闭合、,与串联,电路允许最大电流由滑动变阻器允许最大电流限制,,电路最小总电阻
最大总电阻,电压表量程满足要求。
②闭合、,与串联,电路允许最大电流由灯泡额定电流限制,,电路最小总电阻
最大总电阻
因此整个电路的最小总电阻,最大总电阻。
根据功率公式得,总功率与总电阻成反比
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