北京市丰台区2020-2022三年中考物理模拟试题汇编-09电功和电功率
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这是一份北京市丰台区2020-2022三年中考物理模拟试题汇编-09电功和电功率,共24页。试卷主要包含了单选题,多选题,计算题,实验题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.(2022·北京丰台·统考二模)如图所示是某同学家的电路简化图,下列说法中正确的是( )
A.电能表的读数为1234kW·h
B.控制灯泡的开关和灯泡的位置可以互换
C.将试电笔插入三孔插座的甲孔中,氖管可以发光
D.用户保险熔断一定是因为家庭电路中发生了短路
2.(2022·北京丰台·统考一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.电能表是测量消耗电能的仪表
B.家庭电路中的电视机和空调是串联的
C.用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
D.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
3.(2022·北京丰台·统考一模)如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A和0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电路中的最大电流为0.6AB. R2两端的最大电压为4V
C.滑动变阻器阻值的取值范围为2~10ΩD.电路总功率的变化范围为1.8~3.6W
4.(2021·北京丰台·统考二模)图示的电路,电源两端电压保持不变。闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.电阻R1和电阻R2串联
B.通过电阻R1的电流一定等于通过电阻R2的电流
C.电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压
D.电阻R1消耗的电功率一定等于电阻R2消耗的电功率
5.(2020·北京丰台·统考模拟预测)为检查驾驶员是否饮酒而设计的电路如图甲所示,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所示,R0为定值电阻,电源电压不变。当所检测酒精气体浓度增大时( )
A.电路总电阻增大B.电压表示数减小C.电流表示数减小D.R0消耗功率增大
6.(2020·北京丰台·统考二模)小玲家有两个额定电压相同的灯泡甲和乙,甲的额定功率为40W,乙的额定功率为9W,当它们正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B.甲灯消耗电能比乙灯消耗电能快
C.甲灯消耗的电能比乙灯消耗的电能多
D.通过甲灯的电流比通过乙灯的电流小
7.(2020·北京丰台·统考二模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.控制电灯的开关连接在零线和电灯之间
B.家庭电路中可以不安装保险丝或空气开关
C.我国家庭电路使用的交流电,其电压是220V,频率50 Hz
D.使用试电笔时,可以用手指接触试电笔笔尖的金属部分
8.(2020·北京丰台·统考二模)下列物理量中,以科学家欧姆的名字作为单位的是( )
A.电压B.电流C.电阻D.电功
9.(2020·北京丰台·统考二模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1 为定值电阻,R2为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端时,R1消耗的电功率随电流变化的图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为18V
B.R1的阻值为3Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
D.电路消耗总功率的变化范围是0.5W~18W
10.(2020·北京丰台·统考一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中各用电器都是并联的
B.对人体安全的电压不高于 220V
C.空气开关自动断开,都是由于用电器总功率过大引起的
D.可以将金属外壳用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用
11.(2020·北京丰台·统考一模)下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇B.计算机C.电烙铁D.电视机
12.(2020·北京丰台·统考模拟预测)下列家用电器在正常工作时需要的电压是( )
A.空调最大B.洗衣机最大C.电视机最大D.一样大
13.(2020·北京丰台·统考模拟预测)小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台,按照每度电0.55元的计费标准,将这两个用电器正常工作1h所用电费绘制成了如图所示的柱状图,在正常工作时,微波炉比电视机的
A.电流、电功率都大B.电压、电流都大
C.电压、电功率都大D.每月消耗的电能多
二、多选题
14.(2021·北京丰台·统考一模)小明想探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I、电阻R的定性关系。实验桌上有如下器材:两个完全相同的烧瓶,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值为R1和R2的电阻丝(R1>R2),还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路进行实验,下列说法正确的是( )
A.此实验探究的是Q与R的关系
B.该实验中,电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映
C.闭合开关一段时间,温度计A比B的示数变化小
D.闭合开关一段时间,电流通过两个电阻丝产生的热量相等
15.(2020·北京丰台·统考模拟预测)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.家中空气开关跳闸后应该马上将其闭合
B.我国家庭电路的电压为 36V
C.在触电事故现场,要立即切断电源
D.使用测电笔时手指必须接触笔尾金属体
三、计算题
16.(2022·北京丰台·统考二模)某实验小组的同学分别测得通过小灯泡L和电阻R的电流I与其两端电压U的数值,并绘制成图像如图甲所示。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,电源两端电压保持不变。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电阻R的阻值:
(2)开关S1、S2闭合时,电路的总功率。
17.(2022·北京丰台·统考一模)如图所示,是某电饭锅的简化电路图,其中R1和R2为阻值一定的电热丝,通过控制开关S1,可使电饭锅处于加热或保温状态。已知,,电源电压保持220V不变。求:
(1)电饭锅保温时的电流I;
(2)电饭锅加热10min消耗的电能W。
18.(2020·北京丰台·统考模拟预测)图甲是带烘干功能的滚桶洗衣机,额定电压为220V,洗衣机中的电动机在不同工作环节的电功率由电脑芯片控制。图乙为某次正常洗衣过程中电动机和电热丝的电功率随时间的变化情况。若该次洗衣过程共消耗电能0.745kW·h,求:
(1)此次洗衣过程中电动机消耗的电能;
(2)烘干用电热丝的电阻。
19.(2020·北京丰台·统考二模)如图所示是生活中常用的电热水壶,下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。求:
(1)电热水壶正常工作的电流;
(2)电热水壶正常工作6min所消耗的电能。
20.(2020·北京丰台·统考一模)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻 R1 的阻值为 10Ω。闭合开关 S,电流表A1 的示数为 2A,电流表 A2 的示数为 0.8A。求:
(1)电源电压;
(2)通电 10s 电阻 R2消耗的电能。
21.(2020·山西·校联考模拟预测)图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝的阻值为10Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A.求:
(1)通电10s电阻丝产生的热量;
(2)电源两端的电压.
四、实验题
22.(2022·北京丰台·统考一模)某同学用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是___________;
(2)改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图乙所示,由此可知,小灯泡L的额定功率为___________W;
(3)该同学想利用上述实验电路证明:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。实验中,他调节滑动变阻器,读出相应的电压表和电流表的示数,并记录实验数据如下表所示。根据实验数据该同学发现小灯泡中的电流与其两端的电压不是正比关系:
①请你写出该同学没能实现实验目的的原因:___________;
②请你画出能够实现实验目的的电路图(可以适当的更换实验器材)。( )
23.(2022·北京丰台·统考一模)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他设计了如图甲、乙所示的两个电路,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,A、B两支型号相同的温度计,以及阻值不随温度变化的电阻丝和()。请回答下列问题:
(1)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用___________反映;
(2)采用如图甲所示的电路进行实验,该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与___________是否有关;
(3)采用如图乙所示的电路进行实验,当开关S闭合一段时间后,A、B两支温度计的示数分别为、。请你利用所学知识,判断、的大小关系。请写出推理过程和结论。( )
24.(2021·北京丰台·统考二模)实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究,甲、乙是完全相同的两个烧瓶,里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
(1)小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,他设计电路时应使R甲、R乙阻值______(选填“相同”或“不同”);在实验中,电流产生热量的多少是通过______来反映的,此时选用的液体种类和质量应该______(选填“相同”或“不同”);
(2)小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体,利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,R甲、R乙的阻值应该______(选填“相同”或“不同”)。闭合开关,通电一段时间后,发现甲瓶中温度计示数升高的更多,则______(选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。
25.(2020·北京丰台·统考模拟预测)
(1)如图甲用刻度尺测量一物体的长度,该刻度尺的分度值是 ______ mm,物体的长度是 ______ cm;
(2)温度计利用了 ______ 的原理来测量温度,图乙中用温度计测出冰箱冷冻室的温度为 ______ ℃;
(3)小红在家中看电视,把遥控器一摁,电视关了,可是还有一个指示灯亮着(此时,电视机处于待机状态)。学习了电学后,她想:这时电视机是否还在消耗电能呢?如果消耗电能,具体情况又是怎样的?于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前,让电视机处于待机状态,然后拔掉其它用电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的信息。如丙图;两天后回到家中,再记下此时时间和电能表的信息如图丁。则在小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能是 ______ kW·h,电视机在待机状态下电功率是 ______ W。
26.(2020·北京丰台·统考一模)为了探究“电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关”,小贺准备的实验器材有三个完全相同的烧瓶,瓶内装有质量和初温相同的煤油,相同的温度计 a、b、c,阻值为 R1、R2、R3 的电阻丝(R1>R2=R3),还有满足实验要求的电源、开关、导线。他连接了如图甲所示的电路进行实验,闭合开关一段时间后, 记录温度计 a、b 的示数如图乙所示。根据实验过程及现象回答下列问题:
(1)此实验是通过____反映电流通过电阻时产生的热量多少;
(2)由实验现象可知,电流通过电阻时产生的热量与电阻大小____(选填“有关”或“无关”);
(3)小明想探究“电流通过电阻产生的热量与电流大小是否有关”,他连接的电路如图丙所示。该电路____(选填“能”或“不能”)完成探究任务,原因是____。
27.(2020·北京丰台·统考一模)小军同学在“测量小灯泡额定电功率”的实验中,选用了额定电压为2.5V的小灯泡,并连接了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 ____ (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关 S后,移动滑动变阻器的滑片 P,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,则故障原因可能是 ____ (选填字母);
A.灯座接线短路 B.小灯泡的灯丝断了
C.开关接触不良 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片 P,使电压表的示数为 2.5V,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定电功率为 ____ W;
(4)为了探究“小灯泡中的电流与两端电压的关系”,小军记录下了不同电压下通过小灯泡的电流,实验数据如下表所示。则图中的四幅图像能正确反映这一关系的是 ____ (选填字母)。
A. B. C. D.
28.(2020·北京丰台·统考模拟预测)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是________
(2)小华改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图乙所示,由此可知,此时通过小灯泡L的电流为________ A;小灯泡L的额定功率为________ W。
五、填空题
29.(2021·北京丰台·统考二模)(1)如图所示,弹簧测力计的示数是______N;
(2)如图所示,电能表的示数为______kW·h。
30.(2020·北京丰台·统考二模)(1)如图所示,电能表的示数为_________kW·h。
(2)如图所示,体温计的示数为_________℃。
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.14
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
电压 U/V
0.4
0.7
1.0
1.3
1.6
1.9
电流 I/A
0.12
0.16
0.2
0.22
0.24
0.26
参考答案:
1.C
【详解】A.电能表最后一位是小数位,电能表的读数为123.4kW·h,故A错误;
B.控制灯泡的开关要接在灯泡和火线之间,其位置不能互换,如果开关接在零线和灯泡之间,火线直接接在灯泡时,虽然断开开关,但是火线和灯泡相连,触及灯泡会发生触电事故,故B错误;
C.三孔插座的甲孔连接火线,将试电笔插入三孔插座的甲孔中,氖管可以发光,故C正确;
D.用户保险熔断,原因是电路中电流过大,原因可能是短路,也可能是家庭电路中使用的用电器总功率过大引起的,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.电能表是测量电功或用电器消耗电能的仪表,故A正确;
B.家庭电路中电视机和空调工作时互不影响,为并联连接,故B错误;
C.电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故C错误;
D.在未断开电源开关的情况下更换灯泡容易发生触电事故,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】A.定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A,通过分析电路图可知,电阻R1、电阻R2和电流表是串联的,根据串联电路中电流处处相等,最大电流只能为0.5A,否则会超过定值电阻的最大电流值,损坏定值电阻,故A错误;
B.由于电压表与滑动变阻器R2并联,故电压表测量R2两端的电压,而电压表的量程为0~3V,故R2两端的电压最大电压为3V,故B错误;
CD.串联电路中,根据串联电路中用电器的分压原则,用电器的电阻越大,所分到的电压越大。分析电路图可知,当R2允许的阻值最大时,对应其两端的最大电压为3V,串联电路中的总电阻达到最大,电流最小,电源电压不变,所以此时电路中的总功率最小。由于串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,所以此时R1两端的电压为
则流过电路中的最小电流为
电路中的总功率最小为
此时电阻R2的最大阻值为
由A选项中分析得到的结论可知,整个电路中的最大电流只能为0.5A,电源电压不变,此时电路的中总功率最大,即
由欧姆定律可知,串联电路的总电流最大,电源电压不变,此时串联电路中的总电阻最小,串连电路中的总电阻等于各用电器两端的电阻之和,由于R1是定值电阻,所以是电阻R2达到最小值,此时电阻R1两端的电压为
电阻R2两端的电压为
此时电阻R2的最小阻值为
故滑动变阻器阻值的取值范围为2~10Ω,电路总功率的变化范围为1.8~3W,故C正确,D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.根据电路实物图可知电阻R1和电阻R2并联,故A错误;
B.并联电路各支路的电流不一定相等,故B错误;
C.并联电路各支路两端电压相等,所以电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压,故C正确;
D.根据可知,电路电压相同时如果电阻阻值不同,消耗的电功率不同,则电阻R1消耗的电功率不一定等于电阻R2消耗的电功率,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.由图像可知,随酒精浓度的增大,酒精气体传感器R阻值减小,由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和,因此电路的总电阻变小,故A错误;
B.酒精浓度增大,传感器的阻值减小,总电阻减小,电路电流增大,由U=IR可知,R0两端电压变大,即电压表示数变大,故B错误;
C.由可知,电源电压不变,总电阻变小,电路中电流变大,即电流表示数变大,故C错误;
D.因为电源电压不变,电路中总电阻减小,电流表示数变大,但定值电阻R0阻值不变,由可知,R0消耗功率增大,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.灯泡甲和乙正常工作,所以甲和乙两端的实际电压都等于其额定电压,又因为甲和乙额定电压相同,所以甲和乙实际电压相同,故A错误;
B.电功率就是表示电流做功快慢的物理量,甲和乙都正常工作,所以甲和乙的实际功率都等于其额定功率,因为甲的额定功率40W大于乙的额定功率9W,所以甲消耗的电能快,故B正确;
C.由可得,消耗的电能多少还与时间有关,因不知时间关系,所以不能比较两灯消耗电能的多少,故C错误;
D.已知甲的额定功率大于乙的额定功率,由可知,通过两灯的电流不相等,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.为了安全起见,控制电灯的开关连接在火线和电灯之间,故A错误;
B.家庭电路中必须安装保险丝或空气开关,故B错误;
C.我国家庭电路使用的交流电,其电压是220V,频率50 Hz,故C正确;
D.使用试电笔时,可以用手指接触试电笔笔尾的金属部分,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.电压的单位是伏特,故A选项不符合题意;
B.电流的单位是安培,故B选项不符合题意;
C.电阻的单位是欧姆,故C选项符合题意;
D.电功的单位是焦耳,故D选项不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】由图甲可知,R1和R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流,电源电压恒定,P在a端时,此时只有R1接入电路,R1两端电压为电源电压,此时电路电阻最小,电路电流最大;P在b端时,R1和R2最大阻值串联,此时电路总电阻最大,电路电流最小。
A.P在a端时,此时只有R1接入电路,R1两端电压为电源电压,由可知,此时R1消耗的电功率最大,由图乙可知,此时R1消耗的电功率为18W,通过R1的电流为3A,根据,则电源电压
故A错误;
B.R1阻值由和可得
故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路电阻最大时,P在b端,此时电路电阻最大,电流最小,根据串联电路电流规律,通过R2的电流和R1电流相等,由图乙可知,此时R1电流为0.5A,此时电路总电阻
根据串联电路电阻特点,则滑动变阻最大阻值
故C正确;
D.由图乙可知,电路最小电流为0.5A,最大电流为3A,电源电压恒定,根据,则电路最小功率
电路最大功率
所以,电路消耗总功率的变化范围是,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】A.家庭电路中,各用电器都互不影响,能独立工作,所以它们是并联的,故A正确;
B.对人体安全的电压不高于36V,故B错误;
C.空气开关跳闸说明电流过大,造成电流过大的原因可能是短路、用电器总功率过大,故C错误;
D.用电器用三孔插座时,用电器的金属外壳接地时,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故,故不可以把用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用,故D错误。
故选A。
11.C
【详解】A.电风扇用电动机带动工作,利用了电流的磁效应,主要将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.计算机主要把电能转化为声和光,故B不符合题意;
C.电烙铁主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,来提高温度使焊锡熔化,故C符合题意;
D.电视机主要将电能转化为声和光,故D不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】我国家庭电路的电压是220V,用电器之间是并联的,每一个用电器在正常工作时电压都是220V,所以空调、洗衣机、电视机的电压都是一样的,故选D。
13.A
【详解】在相同时间,每度电的单价相同,微波炉所用的电费多,则微波炉消耗的电能多,由公式W=pt可得微波炉的电功率较大,又二者额定电压相等,根据公式P=UI可得,通过微波炉的电流较大.故A正确;故选A.
14.AB
【详解】A.从图中可以看出,电阻丝R1和R2串联,两电阻丝的电流大小相等,而电阻丝R1和R2的阻值不同。因此该电路控制电流相同,探究Q与R的关系,故A正确;
B.该实验,将电阻丝放进装有质量、初温相同的煤油中,煤油吸收电阻丝放出的热量,表现为温度升高。由
得,煤油温度升高越多,电阻丝放出的热量越多。因为两烧杯中煤油的初温相同,所以煤油温度升高越多,温度计示数越大。因此该实验中,电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。故B正确;
CD.由
得,当电流和通电时间相同时,电阻越大,电阻放出的热量越多。因为
所以电阻丝R1放出的热量比电阻丝R2放出的热量多。电阻丝放在煤油中对煤油进行加热,电阻丝放出的热量几乎被煤油吸收,所以
两烧杯中,煤油的质量相同,所以电阻丝R1所在烧杯的煤油升高的温度比较多,因此闭合开关一段时间,温度计A比B的示数变化大,故CD错误。
故选AB。
15.CD
【详解】A.空气开关起短路保护和过载保护的作用,则当空气开关跳闸后应立即检查电路是否发生故障,不能马上闭合开关,故A错误;
B.我国家庭电路的电压为220V,对于人体安全的电压是不超过36V,故B错误;
C.当有人发生触电时,不能直接去触碰触电人,应立即切断电源再实施救援,故C正确;
D.使用测电笔时,手指必须接触金属笔尾金属体,与大地形成闭合回路,当有电流通过时氖管才能发光,故D正确。
故选CD。
16.(1)20Ω:(2)2.8W
【详解】解:(1)由图甲可知,R两端的电压是6V,通过它的电流是0.3A,电阻R的阻值
(2)只闭合开关S1时,只有灯泡L的简单电路,电流表的示数为0.5A,由图甲可知灯泡L两端的电压是4V,所以电源电压是4V,开关S1、S2闭合时,电阻R和灯泡L并联,由并联电路电压的规律可知灯泡和电阻两端的电压都是4V,由图甲可知通过R的电流是0.2A,由并联电路电流的规律可知电路总电流
I=I1+I2=0.5A+0.2A=0.7A
开关S1、S2闭合时,电路的总功率
P=UI=4V×0.7A=2.8W
答:(1)电阻R的阻值是20Ω:
(2)开关S1、S2闭合时,电路的总功率是2.8W。
17.(1)1A;(2) 6.6×105J
【详解】解:(1)在并联电路中,两个电热丝同时工作时为加热档,只有一个电热丝工作时为保温档,如图,闭合开关S,断开开关S1时,电路中只有R2,为保温档,此时电路中的电流为
(2)如图当开关S和S1都闭合时,为加热档,此时电路中的总电流为
消耗的电能为
答:(1)电饭锅保温时的电流为1A;
(2)电饭锅加热10min消耗的电能为6.6×105J。
18.(1)0.245kW·h;(2)48.4Ω
【详解】解:(1)根据图乙可知,烘干功率为1000W,工作时间为30min=1800s,由可得,烘干产生的热量
Q=W=Pt=1000W×1800s=1.8×106J=0.5kW·h
电动机消耗的电能
W′=W总﹣W=0.745kW·h﹣0.5kW·h=0.245kW·h
(2)由图乙可知,电热丝工作时两端电压U=220V,由可得,烘干电热丝的电阻为
答:(1)此次洗衣过程中电动机共消耗的电能为0.245kW·h;
(2)烘干用电热丝的电阻为48.4Ω。
19.(1) 5A;(2) 3.96×105J
【详解】(1)由公式可知,电热水壶正常工作的电流
(2)电热水壶正常工作6min所消耗的电能
答:(1)电热水壶正常工作的电流为5A;
(2)电热水壶正常工作6min所消耗的电能是3.96×105J。
20.(1) 12V;(2) 96J
【详解】(1)该电路是并联电路,A2测量通过R2的电流,A1测量干路电流,则通过R1的电流
并联电路各支路两端电压相同,所以电源电压等于R1两端电压
(2)根据公式可得通电 10s 电阻 R2消耗的电能
答:(1) 电源电压为12V。
(2) 通电 10s 电阻 R2消耗的电能96J。
21.(1)16J(2)6V
【详解】(1)通电10s电阻丝产生的热量:;
(2)电阻丝两端电压:,电源两端的电压:U=U1+U2=4V+2V=6V.
22. 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 0.75 小灯泡的电阻大小受温度的影响
【详解】(1)[1]滑动变阻器连接在电路中的方式是遵循“一上一下”的接线原则,实物图中滑动变阻器的两个下面的接线柱接入电路,即将滑动变阻器的最大阻值接入电路中,滑动变阻器相当于一个电阻较大的定值电阻,无法实现改变电路中电阻大小的作用,故会出现闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变的现象。
(2)[2]图乙中电流表的量程选择为0~0.6A的小量程,则电流表的分度值为0.02A,电流表的读数为0.3A,此时电压表示数为2.5V,小灯泡两端的电压刚好达到额定电压,故小灯泡L的额定功率为
(3)[3]该同学想利用上述实验电路证明:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。利用控制变量法,即所用电阻的阻值大小不能改变,由于小灯泡在做实验过程中温度会升高,电阻会变大,故该同学没能实现实验目的的原因是忽略了温度对小灯泡电阻的影响。
[4]为能够实现实验目的,可以将小灯泡换成定值电阻,其他的实验器材不变,电路依旧是简单的串联电路,即定值电阻、电流表、滑动变阻器、开关依次串联,电压表并联在定值电阻的两端,电路图的连接如下
23. 温度计示数的变化大小 电阻大小 见解析
【详解】(1)[1]当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使温度计示数上升,因此可根据温度计示数的变化大小可知温度升高的多少。
(2)[2]如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻大小的关系。
(3)[3]由图乙可知,R1和R2并联,R1和R2两端的电压相等,因为
由可知,相同时间内,两个电阻丝产生的热量关系为
Q1<Q2
两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,所以两个烧瓶中煤油吸收的热量关系
QA<QB
由Q=cm(t-t0)可知,比热容、质量和初温相同,所以温度计的示数关系为
tA<tB
24. 不同 温度计示数变化的大小 相同 相同 甲
【详解】(1)[1]这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,实验采用控制变量法,因此应保证R甲、R乙阻值不同。
[2]在实验中,运用转换的方法,电流产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小来反映。
[3]实验中要采用控制变量的方法,在探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,此时选用的液体种类和质量应该相同。
(2)[4]小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体,要采用控制变量的方法,利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,R甲、R乙的阻值应该相同,根据焦耳定律,时间相同,电阻相同,才生的热量才会相等。
[5]比热容是反映物质吸放热性能的物理量。质量相同时,吸收相同的热量,温度的变化量越大,比热容越小。闭合开关,通电一段时间后,发现甲瓶中温度计示数升高的更多,则甲瓶中液体的比热容较小。
25. 1 3.18 液体的热胀冷缩 ﹣5 0.2 4
【详解】(1)[1][2]此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm对齐,右侧在5.1cm和5.2cm之间偏向5.2cm一侧,估读为5.18cm,所以物体的长度为3.18cm。
(2)[3][4]温度计利用了液体热胀冷缩原理测量物体温度的。温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;“20”在“10”的下方,所以显示的温度低于0℃,为-5℃。
(3)[5]小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能为W=812.6kW·h﹣812.4kW•h=0.2kW·h。
[6]电视机的待机功率为
26. 温度计的示数变化量 有关 不能 没有改变自变量电流的大小
【详解】(1)[1]温度计可读出煤油的温度,当电流通过电阻时会产生热量,煤油温度升高,所以通过温度计示数来反映电流通过电阻时产生的热量多少。
(2)[2]该电路是串联电路,通过两电阻的电流和时间相同,但两电阻不同,而两温度计的示数也不同,所以电流通过电阻时产生的热量与电阻大小有关。
(3)[3]该电路是并联电路,两端电压相同,因为两电阻相同,所以通过两电阻的电流也相同,此时实验的自变量没有改变,所以不能进行探究。
27. 左 B 0.75 C
【详解】(1)[1]为了防止闭合开关后,电流过大,滑动变阻器都会调到阻值最大,滑片P远离下接线柱滑动变阻器的阻值会变大,所以P至于左端。
(2)[2]电流表无示数,说明电路中某处断路,而电压表测量的是小灯泡电压,但是此时1电压表示数接近电源电压,说明小灯泡断路。
(3)[3]由图可知,电流表接0~0.6A的量程,读出电流表示数为0.3A,根据公式
(4)[4]由表可知,当电压的变大时,电流的变化量越小,故选C。
28. 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 0.3 0.75
【详解】(1)[1]滑动变阻器连接在电路中的方式是一上一下接入电路,实物图中滑动变阻器的两个下面的接线柱接入电路,接入电路电阻最大,故会出现闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变的现象;
(2)[2]图乙中电流表的量程选择为小量程,对应数据为下一行数据,指针对应示数为0.3A,此时电压表示数为2.5V,故灯泡的功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
29. 3.6 122.6
【详解】(1)[1]由图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在3N下3个小格,弹簧测力计的示数是3.6N。
(2)[2]电能表的示数的最后一位为小数位,则电能表的读数为122.6 kW·h。
30. 36.5℃
【详解】(1)[1]电能表的单位为,示数的最后一位为小数位,此时电能表的示数为。
(2)[2]温度计的量程为35~42℃,分度值为0.1℃,此时温度计的示数为36.5℃。
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