内容正文:
2023-2024学年度第一学期第二次阶段性测试
九年级物理试题
分值:90分 时间:60min
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 将下列物体分别接入如图所示的电路M和N两点之间,闭合开关后,其中电流表有示数的一组是( )
A. 糖水、湿毛巾 B. 醋、塑料尺
C. 食用油、食盐水 D. 酱油、铅笔芯
2. 下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近的是( )
A. 挂壁式空调 B. 电扇 C. 电视机 D. 台灯
3. 智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁地使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A. 增大电池电压 B. 增加总功率
C. 减小总功率 D. 降低散热能力
4. 如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关、,则( )
A. 、都能发光 B. 能发光,不能发光
C. 不能发光,能发光 D. 、都不能发光
5. 如图所示,把两个小灯泡串联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比灯泡L2亮一些.对这一现象分析错误的是( )
A. L1功率比L2功率大 B. L1电压比L2电压大
C. L1电阻比L2电阻大 D. L1电流比L2电流大
6. 电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B. 导线的绝缘皮隔热
C. 导线散热比电阻丝快
D. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
7. 将两根电阻丝、分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,。通电一段时间后,、产生的热量之比为( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 9∶4 D. 4∶9
8. 如图是一火灾报警系统的原理图,其中R为用半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度升高而减小,为定值电阻,电源电压恒定不变。当R所在处出现火灾时,下列判断正确的是( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变大 B. 电压表与电流表示数的比值变小
C. 定值电阻消耗的功率变大 D. 电路消耗的总功率变小
9. 如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1、V2为实验室用电压表(接线柱上标有“﹣”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是( )
A. 电压表V1与V2示数之比为1:5
B. 通过两电阻电流之比4:1
C. R0与R1两端电压之比为1:5
D. R0与R1的阻值之比为1:4
10. 某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如下表。请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是图中的( )
电压
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.18
0.20
0.22
0.25
0.28
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共34分)
11. 阻值为的一段导体,两端加4V电压时,通过它的电流为_________________A,通电1min产生的热量为_________________J。当它两端的电压减小到2V时,它的电阻为_________________Ω。
12. 如甲图所示,电饭锅是常用的家用电器。电饭锅与家中其它用电器应__________联,该型号的电饭锅有两挡,其原理如图乙所示,当开关S闭合时,电饭锅处于______________(选填“加热”或“保温”)挡;若电饭锅的铭牌上标有“220V 1200W”字样,则电饭锅正常工作10min,消耗的电能为______________J。
13. 在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,小明设计的电路如图所示,活动中根据______________可以比较相同时间内电流做功的多少,该电路可以比较电功与______________的关系,连接好电路,闭合开关后,发现两灯都不亮,电压表无示数,电压表有示数,则电路发生的故障可能是______________。
14. 如图是小明家中的电能表,现在小明要用它测量家中一个旧式电熨斗的实际功率,小明关掉其它用电器,只有该电熨斗工作,电能表的指示灯在10min时间内闪烁了240次,这段时间电熨斗消耗的电能是______________kW·h,电熨斗的实际功率是______________W。这种旧式电熨斗与蒸汽电熨斗相比,缺点是______________(写出一条即可)。
15. LED灯具有节能、环保等特点,如图是额定电压为220V、额定功率为11W的LED灯泡,该灯泡的额定电流是______________A。若它每天正常发光5h,一个月(30天)消耗的电能是______________kW·h。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约90%的电能,则这个LED灯与功率为______________W的白炽灯亮度相当。
16. 小红同学设计了一个模拟调光灯的电路。如图甲,电源电压恒为9V,灯泡L的额定电压为6V,通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示,灯泡L的额定功率为______________W;当灯泡L的实际功率为1.6W时,滑动变阻器接入电路的电阻为______________Ω。
三、解答题(本大题有4小题,17-18小题每图或每空2分,19小题7分,20小题9分,共35分)
17. 阅读短文,回答下列问题。
电阻式触摸屏是一种传感器,在各种智能电脑、手机等设备上已普遍使用,它的基本结构是薄膜加上玻璃,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物),其横切面如图乙所示,当触摸操作时如图甲所示,以水平方向为例,其电路结构可等效为如图丙所示。电源电压不变,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,触摸屏相当于一条电阻膜片AD。接触时,触摸点P将电阻膜片AD分为AP、PD左右两部分,当接触点P在电阻膜片上左右滑动时就使得AP、PD两端电压发生变化,这变化的电压信号经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的位置,从而完成点选动作,实现电子设备的触摸操作。
(1)ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层应该具有很好的透明性和______________(选填“导电”或“绝缘”)性。
(2)其工作的原理是利用了在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻就______________(选填“越大”或“越小”)的规律。
(3)当触摸点P在B点时,AB间的电压为,流过AB的电流为,然后将触摸点P滑动到C点,此时AC间的电压为,流过AC的电流为,则______________,______________。(选填“>”、“<”或“=”)
(4)当触摸点P在AD的中点时,AP间的电压为1.85V,触摸点P移到C点时,AP间的电压增大到2.9V,则此时CD间的电压为______________V。
18. 小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验,小灯泡所标示的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。
(1)小明同学连接的电路如图甲所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最_____________(选填“左”或“右”)端;
(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在甲图中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)更正错误后,小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______________W。
(4)若为了测量小灯泡发光较暗时的实际功率,小明应将滑动变阻器的滑片向阻值______________(选填“增大”或“减小”)的方向移动,并测量相关物理量进行计算。小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率”和“实际电流是额定电流一半时的电功率”的大小,但小明的同学没有通过实验也推断出了它们的大小关系:应______(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
19. 在如图所示的电路中,电阻,当开关S闭合后,电流表和的示数分别是0.5A和0.2A。求:
(1)两端的电压;
(2)的电阻;
(3)通电10s,和产生的总热量。
20. 图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图。灯L标有“12V 6W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光。电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是时,灯泡L工作5min消耗的电能;
(3)当滑片P位于中点b时,电路中的电流为,当滑片P位于最右端c时,电路中的电流为,若,调节过程中电路消耗的最小电功率。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2023-2024学年度第一学期第二次阶段性测试
九年级物理试题
分值:90分 时间:60min
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 将下列物体分别接入如图所示的电路M和N两点之间,闭合开关后,其中电流表有示数的一组是( )
A. 糖水、湿毛巾 B. 醋、塑料尺
C. 食用油、食盐水 D. 酱油、铅笔芯
【答案】D
【解析】
【详解】A.糖水属于绝缘体,接入后电路断路,电流表无示数,故A不符合题意;
B.塑料尺属于绝缘体,接入后电路断路,电流表无示数,故B不符合题意;
C.食用油属于绝缘体,接入后电路断路,电流表无示数,故C不符合题意;
D.酱油和铅笔芯均属于导体,接入后电路导通,电流表有示数,故D符合题意。
故选D。
2. 下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近的是( )
A. 挂壁式空调 B. 电扇 C. 电视机 D. 台灯
【答案】A
【解析】
【详解】A.用电器的额定功率
挂壁式空调额定功率约为1000~2000W,接近1500W,故A符合题意;
B.电扇额定功率约为50W,远小于1500W,故B不符合题意;
C.电视机额定功率约为100~200W,远小于1500W,故C不符合题意;
D.台灯额定功率约为10~40W,远小于1500W,故D不符合题意。
故选A。
3. 智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁地使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A. 增大电池电压 B. 增加总功率
C. 减小总功率 D. 降低散热能力
【答案】C
【解析】
【详解】当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由P=W/t可得,W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的,故应选C.
4. 如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关、,则( )
A. 、都能发光 B. 能发光,不能发光
C. 不能发光,能发光 D. 、都不能发光
【答案】C
【解析】
【详解】闭合、,开关与灯泡并联,将短路,中无电流通过不能发光;电流从电源正极经、、回到负极,中有电流通过能发光,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,把两个小灯泡串联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比灯泡L2亮一些.对这一现象分析错误的是( )
A. L1功率比L2功率大 B. L1电压比L2电压大
C. L1电阻比L2电阻大 D. L1电流比L2电流大
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡L1比灯泡L2亮一些,所以灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率,所以A正确;
B.根据U=IR,电流相等,L1的电阻大,所以两端的电压较大,所以B正确;
C.根据P=I2R,灯泡L1的功率大,电流相等,所以灯泡L1的电阻较大,所以C正确;
D.两灯泡串联,所以电流相等,D错误;
6. 电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B. 导线的绝缘皮隔热
C. 导线散热比电阻丝快
D. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
【答案】D
【解析】
【详解】A.电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故A错误;
BCD.因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以产生的热量Q电炉丝>Q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故D正确,B、C错。
故选D。
7. 将两根电阻丝、分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,。通电一段时间后,、产生的热量之比为( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 9∶4 D. 4∶9
【答案】A
【解析】
【详解】两电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相等,由焦耳定律可知,、产生的热量之比为
故选A。
8. 如图是一火灾报警系统的原理图,其中R为用半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度升高而减小,为定值电阻,电源电压恒定不变。当R所在处出现火灾时,下列判断正确的是( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变大 B. 电压表与电流表示数的比值变小
C. 定值电阻消耗的功率变大 D. 电路消耗的总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,R与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路电流。
A.火灾时温度升高,R阻值减小,电路总电阻减小,由可知,电流表示数变大;由可知,电压表示数变大,故A错误;
B.电压表与电流表示数的比值,阻值不变,比值不变,故B错误;
C.电路中电流变大,由可知,消耗的功率变大,故C正确;
D.电路中电流变大,由可知,电路消耗的总功率变大,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1、V2为实验室用电压表(接线柱上标有“﹣”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是( )
A. 电压表V1与V2示数之比为1:5
B. 通过两电阻电流之比4:1
C. R0与R1两端电压之比为1:5
D. R0与R1的阻值之比为1:4
【答案】D
【解析】
【分析】(1)分析电路的连接,根据串联电路电流的规律判断通过两电阻电流之比;(2)根据串联电路电压的规律,判断V1的示数与V2的示数大小关系,由两电压表指针所指位置相确定两表选用的量程,由电压表大小量程之比为5:1分析;(3)根据串联电路电压的规律,得出R1的电压,从而求出R0与 R1两端电压之比为;根据分压原理,得出R0与 R1的阻值之比为.
【详解】(1)电路中,两电阻串联,根据串联电路电流的规律,通过两电阻电流之比为1:1,B错误;(2)V2测R0的电压,V1测电源电压,根据串联电路电压的规律,V1的示数大于V2的示数,使两电压表指针所指位置相同,故V2选用大量程,V1选用小量程,根据电压表大小量程之比为,故电压表V1与V2示数之比为,A错误;(3)设R0的示数为U,则电源电压为5U,根据串联电路电压的规律,R1的电压为: 5U﹣U=4U,R0与 R1两端电压之比为,C错误;根据分压原理,R0与 R1的阻值之比为,D正确.故选D.
10. 某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如下表。请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是图中的( )
电压
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.18
0.20
0.22
0.25
0.28
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由表可知,电压随电流的增大而增大;计算第一组和最后一组数据的电阻:
可见电阻随电压增大而明显增大;
A.图中电压表测定值电阻两端电压,定值电阻阻值应保持不变,与计算出的电阻变化规律不符,故A不符合题意;
BD.图中电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联电路电压规律,得,当电流增大时,用电器(定值电阻或灯泡)两端电压增大,导致电压表示数减小,这与表格中随增大而增大的数据不符,故BD不符合题意;
C.图中电压表测灯泡两端电压,灯丝电阻随温度升高而增大,符合计算出的电阻随电压增大而增大的规律,且、同向变化,故C符合题意。
故选C。
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共34分)
11. 阻值为的一段导体,两端加4V电压时,通过它的电流为_________________A,通电1min产生的热量为_________________J。当它两端的电压减小到2V时,它的电阻为_________________Ω。
【答案】 ①.
0.4 ②.
96 ③.
10
【解析】
【详解】由欧姆定律得,通过导体的电流
由焦耳定律得,通电1min产生的热量
因电阻是导体本身的固有属性,与两端电压、通过电流无关,故电阻仍为10Ω。
12. 如甲图所示,电饭锅是常用的家用电器。电饭锅与家中其它用电器应__________联,该型号的电饭锅有两挡,其原理如图乙所示,当开关S闭合时,电饭锅处于______________(选填“加热”或“保温”)挡;若电饭锅的铭牌上标有“220V 1200W”字样,则电饭锅正常工作10min,消耗的电能为______________J。
【答案】 ①.
并 ②.
加热 ③.
【解析】
【详解】电饭锅与家中其它用电器工作时互不影响,为并联连接。
开关S闭合时被短路,电路总电阻更小,由可知,电源电压不变时总功率更大,故电饭锅处于加热挡;
电饭锅正常工作消耗的电能为
13. 在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,小明设计的电路如图所示,活动中根据______________可以比较相同时间内电流做功的多少,该电路可以比较电功与______________的关系,连接好电路,闭合开关后,发现两灯都不亮,电压表无示数,电压表有示数,则电路发生的故障可能是______________。
【答案】 ①.
灯泡的亮暗程度 ②.
电压 ③.
断路
【解析】
【详解】根据转换法,相同时间内电流做功越多,灯泡越亮,故可通过灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少。
由图可知两灯串联,通过两灯的电流和通电时间相同,两端电压不同,故该电路可以比较电功与电压的关系。
两灯都不亮,说明电路为断路故障;因电压表有示数,说明两端到电源两极通路;电压表无示数,说明两端无法接到电源两极,故电路故障可能为断路。
14. 如图是小明家中的电能表,现在小明要用它测量家中一个旧式电熨斗的实际功率,小明关掉其它用电器,只有该电熨斗工作,电能表的指示灯在10min时间内闪烁了240次,这段时间电熨斗消耗的电能是______________kW·h,电熨斗的实际功率是______________W。这种旧式电熨斗与蒸汽电熨斗相比,缺点是______________(写出一条即可)。
【答案】 ①. 0.2 ②. 1200 ③. 没有蒸汽功能,熨烫效果差(合理即可)
【解析】
【详解】电熨斗消耗的电能为
电熨斗的实际功率为
旧式电熨斗无蒸汽加湿功能,熨烫时易损坏衣物(合理即可)。
15. LED灯具有节能、环保等特点,如图是额定电压为220V、额定功率为11W的LED灯泡,该灯泡的额定电流是______________A。若它每天正常发光5h,一个月(30天)消耗的电能是______________kW·h。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约90%的电能,则这个LED灯与功率为______________W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①.
0.05 ②.
1.65 ③.
110
【解析】
【详解】由得,额定电流
一个月正常发光总时间
由得,消耗的电能
因相同亮度、相同时间内LED灯可节约90%电能,故LED灯功率为白炽灯的10%,则亮度相当的白炽灯功率
16. 小红同学设计了一个模拟调光灯的电路。如图甲,电源电压恒为9V,灯泡L的额定电压为6V,通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示,灯泡L的额定功率为______________W;当灯泡L的实际功率为1.6W时,滑动变阻器接入电路的电阻为______________Ω。
【答案】 ①. 3 ②. 12.5
【解析】
【详解】由题意可知,灯泡L的额定电压为6V,由图乙可知,当灯泡的额定电压为时,对应的额定电流为,由可得,灯泡L的额定功率为
当灯泡L的实际功率为时,由图乙可知,此时灯泡两端电压,通过的电流,根据串联电路总电压等于各部分电压之和可知,滑动变阻器的两端电压为
又因为串联电路电流处处相等,故滑动变阻器接入电路的电阻为
三、解答题(本大题有4小题,17-18小题每图或每空2分,19小题7分,20小题9分,共35分)
17. 阅读短文,回答下列问题。
电阻式触摸屏是一种传感器,在各种智能电脑、手机等设备上已普遍使用,它的基本结构是薄膜加上玻璃,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物),其横切面如图乙所示,当触摸操作时如图甲所示,以水平方向为例,其电路结构可等效为如图丙所示。电源电压不变,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,触摸屏相当于一条电阻膜片AD。接触时,触摸点P将电阻膜片AD分为AP、PD左右两部分,当接触点P在电阻膜片上左右滑动时就使得AP、PD两端电压发生变化,这变化的电压信号经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的位置,从而完成点选动作,实现电子设备的触摸操作。
(1)ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层应该具有很好的透明性和______________(选填“导电”或“绝缘”)性。
(2)其工作的原理是利用了在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻就______________(选填“越大”或“越小”)的规律。
(3)当触摸点P在B点时,AB间的电压为,流过AB的电流为,然后将触摸点P滑动到C点,此时AC间的电压为,流过AC的电流为,则______________,______________。(选填“>”、“<”或“=”)
(4)当触摸点P在AD的中点时,AP间的电压为1.85V,触摸点P移到C点时,AP间的电压增大到2.9V,则此时CD间的电压为______________V。
【答案】(1)
导电 (2)
越大 (3) ①.
> ②.
= (4)
0.8
【解析】
【小问1详解】
ITO是电阻膜的组成材料,需具有导电性才能实现电阻变化与电信号传递。
【小问2详解】
在材料、横截面积一定时,导体的电阻随长度增大而增大。
【小问3详解】
电阻膜AD整体接在电源两端,总电阻不变,电源电压恒定,由欧姆定律可知,电路中电流处处相等且保持不变,故;AC段长度大于AB段长度,因此AC段电阻大于AB段电阻,由可知,电流相同时,电阻越大,导体两端电压越大,故。
【小问4详解】
触摸点在AD中点时,AP段电阻为总电阻的,串联电路中电压与电阻成正比,因此电源电压
触摸点移到C点时,CD段即PD段,与AP段串联,由串联电路电压规律得
18. 小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验,小灯泡所标示的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。
(1)小明同学连接的电路如图甲所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最_____________(选填“左”或“右”)端;
(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在甲图中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)更正错误后,小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______________W。
(4)若为了测量小灯泡发光较暗时的实际功率,小明应将滑动变阻器的滑片向阻值______________(选填“增大”或“减小”)的方向移动,并测量相关物理量进行计算。小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率”和“实际电流是额定电流一半时的电功率”的大小,但小明的同学没有通过实验也推断出了它们的大小关系:应______(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)左 (2)
(3)0.65 (4) ①. 增大 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,闭合开关前应使滑动变阻器接入电路的阻值最大。由图甲可知,滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,所以应移到最左端。
【小问2详解】
电压表应并联在小灯泡两端。原图中电压表并联在小灯泡和滑动变阻器两端,测量的不是小灯泡两端的电压。应将左侧错误导线断开,并把电压表的负接线柱接到滑动变阻器右下接线柱,该点与小灯泡左端直接相连,改接如图所示。
【小问3详解】
由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.6A。小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压,根据电功率公式可得
【小问4详解】
小灯泡发光较暗说明实际功率应减小,需要减小小灯泡两端的实际电压。增大滑动变阻器接入电路的阻值时滑动变阻器分得的电压增大,小灯泡两端电压减小因此滑片应向阻值增大的方向移动。
小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大,当实际电压为额定电压的一半时,此时灯丝温度低于正常发光时的温度,灯丝电阻较小因此,由电功率公式可知。当实际电流为额定电流的一半时,此时灯丝电阻同样较小,所以小灯泡两端电压小于额定电压的一半,由此可知,因此。
19. 在如图所示的电路中,电阻,当开关S闭合后,电流表和的示数分别是0.5A和0.2A。求:
(1)两端的电压;
(2)的电阻;
(3)通电10s,和产生的总热量。
【答案】(1)
3V (2)
10Ω (3)
15J
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合,与并联,测支路电流;由欧姆定律得,两端的电压
【小问2详解】
测干路电流,由并联电路电流规律得,通过的电流
由并联电路电压规律得,两端电压
由欧姆定律得,的电阻
【小问3详解】
纯电阻电路总热量等于总电功
20. 图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图。灯L标有“12V 6W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光。电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是时,灯泡L工作5min消耗的电能;
(3)当滑片P位于中点b时,电路中的电流为,当滑片P位于最右端c时,电路中的电流为,若,调节过程中电路消耗的最小电功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡L正常发光时的电阻为
【小问2详解】
滑动变阻器接入,与灯泡串联,由滑片在a端时灯正常发光可知,电源电压
总电阻
电路电流
工作时间
灯泡消耗的电能
【小问3详解】
滑片在中点b时,滑动变阻器接入最大阻值的一半,与灯泡串联;滑片在最右端c时,滑动变阻器接入最大阻值,与灯泡串联,因电源电压不变,由欧姆定律得①
将、代入①式,可得
解得,当滑动变阻器接入最大阻值时,电路总电阻最大,由可知,电功率最小;最大总电阻为
电路最小电功率为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$