中考物理电功率的计算专项练习
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这是一份中考物理电功率的计算专项练习,共13页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(本大题共11小题,共22.0分)
1. 在电源电压不变的某一电路中,接入一个可调温的电热器,电热器内部有两根阻值不相等的电热丝.当两根电热丝串联使用时,电热器消耗的电功率为220W;当只使用其中一根阻值较大的电热丝时,电热器消耗的电功率为330W.若将两根电热丝并联使用,则电热器消耗的电功率为( )
A. 770W B. 880W C. 990W D. 1100W
2. 如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关,变阻器的滑片在移动过程中,要求各表示数均不超过所选量程,灯泡电压不超过额定值.下列说法正确的是( )
A. 滑片向右滑动时,电压表和电流表示数均变小 B. 电路的总功率最大值为10.8W C. 小灯泡功率最小值为1.5W D. 变阻器允许调节的范围是24~60Ω
3. 如图所示,闭合开关S.在变阻器滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数变大,灯泡L的实际功率变小 B. 电压表V2示数变大,灯泡L的实际功率变小 C. 电流表A示数变大,灯泡L的亮度变暗 D. 电压表V1与电流表A示数比值不变,灯泡L的亮度变暗
4. 把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2串联后接在电源的两端,其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,则下列选项正确的是( )
A. 该电源的电压为24 V B. 电路中的电流为3 A C. 两灯泡的总功率为32 W D. 灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
5. 如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图.此设备的作用是,夜晚对鸡舍内加温,同时增大光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,可增大鸡的产蛋量.电路图中R1、R2是电热丝.R1:R2:RL=1:2:2,S1、S2可以同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求.开关S闭合时,下列说法不正确的是( )
A. S1、S2同时断开时,设备运行处于白天用电状态
B. S1、S2同时闭合时,设备运行处于夜晚用电状态
C. S1、S2同时断开时,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2:1
D. S1、S2同时闭合时,若电流表示数为6 A,则R1的实际功率为880 W
6. 如图所示,电源电压保持不变.闭合开关,滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中,灯泡工作时的电阻不变.可能观察到的现象是( )
A. 灯L1逐渐变亮 B. 灯L2逐渐变暗 C. 电流表示数变大 D. 灯L1逐渐变暗
7. 如图所示,一个标有“6V,3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是( )
A. 无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过3W
B. 移动滑片P,电路的总功率最小值为0.6W
C. 当滑片P滑到某个位置时,L和R的电功率相等
D. 当滑片P由a滑向b的过程中,灯泡L的电功率一直减小
8. 定值电阻R和小灯泡L的伏安特性曲线分别如图所示.若将R和L串联后接在12V的电源两端,则R与L的电功率之比为( )
A. 1:5 B. 1:3 C. 1:2 D. 5:7
9. 将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1.将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时,下列说法中正确的是( )
A. 串联时R1与R2两端的电压之比为3:1
B. 并联时R1消耗的功率为16P1
C. 并联时通过R1与R2的电流之比为1:3
D. 并联时两电阻消耗的总功率P1
10. 甲、乙两只灯泡,其I-U关系图象如图所示.现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,则两灯消耗的总功率是( )
A. 2W B. 1.6W C. 1.2W D. 0.8W
11. 如图是晶晶探究串联电路电压关系的电路图,她连接好电路后,S断开时,发现电压表示数为9V,S闭合后,发现电压表示数为3V,对这一电路分析正确的是( )
A. R1与R2电压之比为1:2 B. R1与R2电阻之比为2:1 C. R1与R2电流之比为2:1 D. R1与R2功率之比为3:l
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
12. 如图,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“3V 0.9A”字样,在不损害电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A. 该电路的最大功率是4.05W B. 滑动变阻器的阻值可以调到零 C. 滑片向左移动时,电压表示数变大 D. 滑片向右移动时,灯泡消耗的功率变小
13. 将标有“2.5V 1.25w”字样的灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中,其中电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”.闭合开关,为保证两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不超过额定值(不考虑灯丝电阻随温度的变化),则在变阻器滑片移动的过程中下列说法正确的有( )
A. 将变阻器的滑片向右移动,灯泡变亮 B. 该灯泡的电阻是5Ω C. 变阻器接入的最小电阻为4Ω D. 灯泡正常发光时,灯泡和变阻器的功率之比为5:4
14. 如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),则图象可知( )
A. 电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B. R0的电阻值是5Ω C. 该电路最小功率0.3W D. 滑动变阻器R的最大电阻是25Ω
三、填空题(本大题共18小题,共36.0分)
15. 如图所示,把标有“6V 3W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,则L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是______Ω,当L的实际功率是1.6W时,电路的总功率是______W。
16. 某家庭电能表如图所示,若该家庭单独让空调工作,测得2min内电能表转盘转了120转,则空调的电功率是______W。
17. 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.闭合开关S后,将滑片P从左端b移动到右端a的过程中,电流表的示数I与R2的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R2的阻值关系如图丙所示.那么,R1的阻值为______Ω,在滑片P移动过程中,滑动变阻器消耗的最大功率为______W(两表均安全使用).
18. 电能表是测量______的仪表.小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示,则这个月家里用了______度电.小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率,她关闭了家中其它所有电器,此时她家标有“3000r/kW•h”字样的电能表每分钟转过30圈,则这只电饭锅工作时的实际功率为______W.
19. 如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,若甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为______V.若甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为______W.
20. 如图甲所示,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值是20Ω.闭合开关,滑动变阻器的P-R图象如图乙所示,则R1=______Ω;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为______A,通电10s电流通过R1产生的热量是______J.R2的最大功率是______W,整个电路最大功率是______ W.
21. 如图所示,电烙铁的电阻为165Ω,正常工作时所加的电压为220V,则工作通过电阻丝的电流是______ A,额定功率是______ W;工作10min消耗的电能是______ J.
22. 小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯,它们正常工作相同的时间,______产生热量多.小明家有还有一个“220V 1500W”的电热水器,将其单独连接在电路中,发现如图所示的电能表上的铝盘121s内转了125转,他家的实际电压为______V.(电热水器内电阻丝的阻值不变)
23. 一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示.电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为______Ω.调节滑动变阻器R,使灯泡两端的电压是12V,则灯泡的实际功率为______W,滑动变阻器R连入电路的阻值是______Ω.
24. 小明家的电能表上标着“3000imp/(kW•h)、220V 5A”等信息.他用这个电能表来测量某用电器的功率,他把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,6min内电能表指示灯闪了60次.该用电器功率是______W.
25. 小悦家的电能表上标有“600revs/(kW•h)”的字样,她把家中其它用电器都与电源断开,仅让电水壶单独工作,观察到1min内电能表的表盘转过18圈,则该电水壶的电功率为______kW.
26. 如图所示,M为电动机,电动机的线圈电阻为1Ω,电阻R的阻值为5Ω,当闭合开关S后,电压表的示数为2V,若电源电压为3V,则电动机的输出的机械功率为______.
27. 有两只电阻器,已知R1=3Ω,R2=5Ω.若串联在电路中,则电压之比U1:U2=______;若并联在电路中,则电功率之比P1:P2=______.
28. 如图是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数,若按0.5元/kw•h计算,他家本月应缴纳电费______元,他家同时使用的用电器总功率不得超过______W;若电能表在10min内转了300转,则接在该电能表上的用电器消耗的电能为______kw•h.
29. 小明家的电能表如图所示,此时示数为______KW•h,他家使用用电器的总功率不能超过______W.当只有电吹风机工作时,电能表的转盘在3min内转15转,则电吹风的功率是______W.
30. 如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合S1、S2时,灯泡的电功率为9W.当闭合S1、断开S2时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化).则当闭合S1、S2时电阻R被______,此时电阻R消耗的电功率为______W;当闭合S1、断开S2时,此时电阻R消耗的电功率为______W.
31. 如图甲所示,R1的阻值是20Ω.滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则电源电压是______V,R2消耗的最大功率是______W.
32. 小明家的电能表上标有600r/(kW•h)的字样,这表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转600转.如果他家只有一件用电器正在工作,该转盘在6min内转了60转.这个用电器在这段时间内消耗的电能是______J,这个用电器的功率是______W,这个用电器可能是______(填一件家用电器名称).
四、实验探究题(本大题共1小题,共6.0分)
33. 如图所示(甲)是某实验小组同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙).请回答下列问题:
(1)根据图象,当电阻一定时,______与______成正比;
(2)R0的电阻值是______Ω;
(3)该实验电路的最小功率是______W,最大功率是______W;
(4)当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端时,滑动变阻器R的电功率变化情况是______(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”).
五、计算题(本大题共17小题,共136.0分)
34. 小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机,回到家,他马上阅读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项,并观察了豆浆机铭牌(如图丙),电路原理图可等效成图乙.下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态.请你帮小明解决下列问题:
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?
(3)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘在3min内转了60转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)
35. 下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
求:(1)电烤箱在高温挡正常工作30分钟所消耗的电能;
(2)电路中R1的阻值;
(3)在低温挡正常工作时R1的电功率是多少?
36. 在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻保持不变,R2的阻值范围是从0~20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,R3=4Ω.求:
(1)只闭合开关S1时,电路消耗的功率为9W,则电源是多少?
(2)只闭合开关S2时,灯泡L正常发光,R3消耗的功率为1W,则灯泡的电阻是多少?
(3)灯泡的额定功率是多少?
(4)只闭合开S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,电路消耗的最小功率是多少?
37. 小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率.如图所示是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触.已知:R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,电源电压保持不变.则中温档功率P中=______W.爱动脑筋的小明利用现有的元件,欲设计有四个档位的发热功率的电路,请你帮助小明完成的设计,并将电路画在虚线框内.
38. 如图甲是某同学制作的一个调光灯电路,已知灯L:“12V 8W”(灯泡电阻不变)、变阻器:“6Ω 3A”、电源电压:12V.
(1)请计算出图甲电路中闭合开关后,小灯泡的功率变化范围.
(2)在图甲电路调光过程中,同学们发现该电路能连续调节灯的亮度,但亮度变化不大,且灯最暗时不能熄灭;老师提议只要在图甲原电路中加一根导线,就可以增大调光灯的亮度变化范围,且灯最暗时能熄灭.请你在图乙中画出这根所加的导线,并计算出此电路小灯泡的功率变化范围.
39. 小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的灯做它的眼睛,她选用规格为“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2及“18Ω 1.5A”的滑动变阻器R0等元件设计了电路.当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(假设电源电压保持不变,灯泡电阻不变).求:
(1)电源电压;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数;
(3)当S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.3A时,滑动变阻器连入电路的电阻;
(4)该电路的最小电功率.
40. 表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.求:
(1)电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是多少?
(2)开关S1、S2均闭合时,电烤箱处什么档位?电路中R1的阻值是多少?
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是多少?
41. 如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1上标有“20Ω 2A”字样.当电键S闭合后,通过R2的电流为0.3安.
①求R2消耗的电功率P2;
②当R1连入电路的阻值为5欧时,求电流表A的示数I;
③移动滑片P,两电流表示数的比值变为2/3.请计算此时R1连入电路的阻值.
42. 如图所示的电路,电源电压为12伏保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样.闭合电键S,移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安.
求:①通过电阻R1的电流I1.
②电路消耗的总功率P.
③现用定值电阻R0替换电阻R1,闭合电键,移动滑片P,并保证电路能够正常工作,通过a处的电流最大值为I2max;通过b处的电流最小值为Imin,且I2max=Imin.求电阻R0的阻值.
43. 如图,当开关S1闭合时,电流表A的示数为1A;开关S1、S2同时闭合时,电流表A的示数为1.5A.已知电阻R1=12Ω,求:
(1)电源的电压;
(2)电阻R2的电功率;
(3)通电1min电阻R1上消耗的电能.
44. 如图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样,电阻R1的阻值为10欧闭合电键S,电流表的示数为0.5安.求:
(1)电阻R1两端的电压.
(2)此时电阻R2消耗的电功率.
(3)移动变阻器滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,使得两电压表的示数之差不超过10伏,求滑动变阻器R2连入电路的取值范围.
45. 一只电水壶的额定电压为220V,正常工作1min消耗的电能为6.6×104J.求:
(1)电水壶的额定功率;(2)电水壶正常工作时的电流.
46. 小明在家看完电视后,习惯把遥控器一摁,就算把电视机关了.但他发现电视机上的指示灯始终亮着.于是他想:这时电视机是否还在消耗电能呢?在元旦期间,当全家外出时,他只让电视机处于待机状态,然后,拔掉其它所有用电器的电源插头,记下家中电能表的读数和时间如图所示.求:
(1)小明全家外出期间他家处于待机状态的电视机消耗的电能;
(2)小明家的电视机的待机功率;
(3)若鄂尔多斯全市按120万台电视机计算,平均每台电视机每天处于待机状态16h,待机功率与小明家电视机相同,那么,每月(按30天计)全市共浪费多少kW•h的电能.
47. 小明房间新添了一台变频空调,部分参数如下表所示,变频空调工作时,可自动调节制冷功率,当室温和空调的设定温度相差较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度,当室温达到设定温度后,空调的制冷功率随之减小,以维持室温基本不变.夏天的一晚,空调开机后以最大制冷功率工作0.5h,使室温将至设定温度,然后,空调又以某一恒定的功率工作了2.5h,全过程空调消耗的电能为1.8KW.h,求
(1)前0.5h消耗的电能是多少KW•h?
(2)后2.5h空调工作的功率多少?
(3)后2.5h通过空调的电流是多少.
48. 在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω.
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,求电源电压;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,求电路中的总功率;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,通电1min,求电阻R1消耗的电能.
49. 如图甲、乙所示是小明家饮水机示意图和其内部简化电路图,S1为温控开关,发热电阻R1=760Ω,R2=40Ω,其阻值不随温度变化,饮水机有“保温”和“加热”两种状态,问:
(1)闭合开关______(选填“S”或“S、S1”)时,饮水机处于“加热”状态,此时通过饮水机的电流为多少A?
(2)饮水机加热状态下,工作1min,消耗的电能.
(3)小明关掉家中其他用电器,只让“保温”状态的饮水机工作,发现自家电能表(如图丙所示)转盘每转5圈所用的时间为144s,则小明家电路两端的实际电压为多少?
50. 如图所示,电源两端的电压为6V时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V.
求:(1)电阻R1两端的电压
(2)电阻R2的阻值
(3)电阻R1消耗的功率.
2018届中考物理专项练习--电功率的计算(含答案、全国通用)
【答案】
1. C 2. D 3. B 4. C 5. C
6. C 7. A 8. D 9. B 10. A
11. B 12. AD 13. BCD 14. BCD
15. 6;3.6
16. 1200
17. 10;3.6
18. 电功(消耗电能);82;600
19. 3;1.2
20. 10;0.2;4;0.9;3.6
21. 1.3;293.3;1.76×105
22. 白炽灯;200
23. 60;3.6;40
24. 200
25. 1.8
26. 0.24W
27. 3:5;5:3
28. 41;2200;0.1
29. 2017.6;4400;500
30. 短路;0;2
31. 6;0.45
32. 3.6×105;1000;电饭锅
33. 电流;电压;5;0.3;1.8;先变大后变小
34. 解:(1)由P=可得,电热丝的电阻:
R===121Ω;
(2)由表格数据可知,豆浆机正常工作一次,加热时间tR=8min=480s,电动机工作时间tM=2min=120s,
由P=可得,豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功:
W=PRtR+PMtM=400W×480s+100W×120s=2.04×105J;
(3)豆浆机的电热丝3min内消耗的电能:
W实=kW•h×60=0.02kW•h=7.2×104J,
电热丝的实际功率:
P实===400W,
他家电路的实际电压:
U实===220V.
答:(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是121Ω;
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功2.04×105J;
(3)他家电路的实际电压是220V.
35. 解:
(1)由表格数据可知,电烤箱在高温挡正常工作时的功率P高温=1100W,
在高温挡正常工作30分钟所消耗的电能:
W=P高温t=1100W×30×60s=1.98×106J;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电路中只有电阻丝R1工作,电路中电阻较小,功率较大,所以处于高温档;
由P=UI=可得,电路中R1的阻值:
R1===44Ω;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大,功率较小,所以处于低温档;
由表格数据可知,电烤箱低温挡正常工作时的功率P低温=440W;
由P=UI得,低温挡正常工作时电路中的电流为:
I低温===2A,
此时R1的功率:P1=I低温2R1=(2A)2×44Ω=176W。
答:(1)电烤箱在高温挡正常工作30分钟所消耗的电能为1.98×106J;
(2)电路中R1的阻值为44Ω;
(3)在低温挡正常工作时R1的电功率是176W。
36. 解:(1)只闭合开关S1时,电路为R3的简单电路,
由P=UI=可得,电源的电压:
U===6V;
(2)只闭合开关S2时,灯泡L与R3串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=I2R可得,电路中的电流:
I===0.5A,
由I=可知,电路中的总电阻:
R===12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,灯泡的电阻:
RL=R-R3=12Ω-4Ω=8Ω;
(3)灯泡的额定功率:
PL=I2RL=(0.5A)2×8Ω=2W;
(4)只闭合开S3时,L与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡L两端的电压:
UL′=U-U2=6V-3V=3V,
电路中的电流:
I′===A,
电路的最小电功率:
P小=UI′=6V×A=2.25W.
答:(1)电源的电压是6V;
(2)灯泡的电阻是8Ω;
(3)灯泡的额定功率是2W;
(4)只闭合开S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,电路消耗的最小功率是2.25W.
37. 1000
38. 解:(1)由P=UI=可得,灯泡的电阻:
RL===18Ω,
当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,
因UL=U=12V,灯泡正常发光,
所以,此时灯泡的电功率PL=8W,
当滑片P在右端时,变阻器连入阻值最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I===0.5A,
则小灯泡的电功率:
PL=I2RL=(0.5A)2×18Ω=4.5W,
所以小灯泡的功率变化范围为4.5W~8W;
(2)当滑片位于左端时灯泡两端的电压和电源的电压相等,当滑片位于右端时,要使灯泡熄灭,此时应使灯泡短路,如下图所示:
当滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡短路,所以灯泡两端电压为0,功率为0W,
当滑动变阻器的滑片在最左端时,R与L并联,由并联电路特点知,此时灯泡两端电压UL=U=12V,所以灯泡正常工作,灯泡的电功率为8W,
则功率变化范围是0~8W.
答:(1)图甲电路中闭合开关后,小灯泡的功率变化范围为4.5W~8W;
(2)所加的导线如上图所示,此电路小灯泡的功率变化范围为0~8W.
39. 解:(1)当闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯泡并联,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯泡均正常发光,
∴电源的电压U=UL额=6V;
(2)两灯都正常发光时,两灯泡的额定电流分别为:I1===0.5A,I2===1A;
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以两灯都正常发光时电流表的示数:0.5A+1A=1.5A;
(3)由P=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===12Ω,R2===6Ω;
当S、S2闭合、S1断开时,L2与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,
由欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R===20Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑动=R-R1=20Ω-6Ω=14Ω;
(4)当S、S1闭合、S2断开,滑片P在a端时,滑动变阻器与红灯串联,此时总电阻最大,电路中的电功率最小,
Pmin===1.2W.
答:(1)电源电压为6V;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数为1.5A;
(3)滑动变阻器连入电路的电阻为14Ω;
(4)该电路中最小电功率为1.2W.
40. 解:
(1)电烤箱在高温档时正常工作的功率P高=1100W,则5min内所产生的电热:
Q=W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J;
(2)开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,
由P=UI=可知,电路的电功率最大,电烤箱处于高温挡状态,
则R1的电阻:
R1===44Ω;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电路的电功率最小,电烤箱处于低温挡状态,
由P=UI可得,电烤箱在低温挡正常工作时的电流:
I低===2A,
则R1的电功率:
P1=I2R1=(2A)2×44Ω=176W.
答:(1)电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是3.3×105J;
(2)开关S1、S2均闭合时,电烤箱处于高温档位,电路中R1的阻值是44Ω;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是176W.
41. 解:由电路图可知,R1、R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A测干路上的电流;
①由并联电路的电压特点可得:U1=U2=U=6V,
则R2消耗的电功率:
P2=U2I2=6V×0.3A=1.8W;
②当R1连入电路的阻值为5欧时,通过R1的电流:
I1===1.2A;
因并联电路各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时通过R2的电流仍为I2=0.3A不变,
由并联电路的电流特点可得,电流表A的示数(干路电流):
I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A;
③因电流表A1测R1的电流,电流表A测干路上的电流,
则由并联电路的电流特点可知,电流表A1的示数小于电流表A的示数,
由题知,移动滑片P,两电流表示数的比值变为,即=,
设此时通过R1的电流为I1′,此时干路上的电流为I′,
则根据并联电路的电流特点可得:==1-=,
则=,
所以此时干路上的电流:I′=3I2=3×0.3A=0.9A,
则此时通过R1的电流:I1′=I′-I2=0.9A-0.3A=0.6A;
由欧姆定律可得,此时R1连入电路的阻值:
R1′===10Ω.
答:①R2消耗的电功率P2为1.8W;
②当R1连入电路的阻值为5欧时,电流表A的示数I为1.5A;
③移动滑片P,两电流表示数的比值变为2/3,此时R1连入电路的阻值为10Ω.
42. 解:由电路图可知,R1与R2并联.
①因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1的电流:
I1===0.6A;
②移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I=I1+I2=0.6A+1.4A=2A,
电路消耗的总功率:
P=UI=12V×2A=24W;
③定值电阻R0替换电阻R1后,R0与R2并联,
由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为2A,即a点的最大电流I2max=2A,
因I2max=Imin,即b点的最小电流为2A,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,干路电流最小,
则+=Imin,即+=2A,
解得:R0=15Ω.
答:①通过电阻R1的电流为0.6A;
②电路消耗的总功率为24W;
③电阻R0的阻值为15Ω.
43. 解:(1)当只闭合S1时,只有R1接入电路,
U=IR1=1A×12Ω=12V;
(2)开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,
∵闭合开关S2前后,通过电阻R1的电流不变,
I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A,
电阻R2的电功率:
P2=UI2=12V×0.5A=6W;
(3)通电1min电阻R1上消耗的电能:
W1=UI1t=12V×1A×60s=720J.
答:(1)电源的电压为12V;
(2)电阻R2的电功率为6W;
(3)通电1min电阻R1上消耗的电能为720J.
44. 解:(1)由图可知:R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,
根据串联电路的电流处处相等可知:
I=I1=I2=0.5A
由I=可得:U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V;
(2)根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
U2=U-U1 =18V-5V=13V,
则P2=U2I2=13V×0.5A=6.5W;
(3)由于保证各元件都能正常工作的情况下,则根据R2上标有“50Ω 1A”字样可知电路中的最大电流为Imax=1A,由I=可得此时电路中的最小总电阻:,
根据串联电路的总电压等于各电阻之和可知;
R2min=Rmin-R1=18Ω-10Ω=8Ω;
已知两电压表的示数之差不超过10伏,根据串联电路的分压原理可知:
当变阻器连入电路的电阻比电阻R1的阻值越大时两电压表的示数之差越大;
所以U2'-U1'≤10V------------------①
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
U1'+U2'=18V---------------------②
解①②得:U1'≥4V,U2'≤14V,
所以,电流I≥==0.4A;
R2≤==35Ω,
则R2连入电路的取值范围是8Ω≤R2≤35Ω.
答:(1)电阻R1两端的电压为5V.
(2)此时电阻R2消耗的电功率为6.5W.
(3)滑动变阻器R2连入电路的取值范围是8Ω≤R2≤35Ω.
45. 解:(1)由题知电水壶正常工作,则电水壶的额定功率:
P===1100W;
(2)由P=UI可得,电水壶正常工作时的电流:
I===5A.
答:(1)电水壶的额定功率为1100W;
(2)电水壶正常工作时的电流为5A.
46. 解:
(1)根据电能表读数的变化,小明全家外出期间电视机待机消耗的电能为:
W=2017.4k•Wh-2016.8kW•h=0.6kW•h;
(2)待机时间:t1=24h×2+12h=60h,
待机功率:
P===0.01kW=10W;
(3)每月全市电视机待机消耗的电能:
W2=nPt2=1.2×106×0.01kW×16h×30=5.76×106kW•h.
答:
(1)小明全家外出期间他家处于待机状态的电视机消耗的电能为0.6kW•h;
(2)小明家的电视机的待机功率为10W;
(3)每月(按30天计)全市共浪费5.76×106kW•h的电能.
47. 解:
(1)由表格数据可知最大制冷功率P1=1.4kW=1400W,
前0.5h消耗的电能:
W1=P1t1=1.4kW×0.5h=0.7kW•h;
(2)全过程空调消耗的电能为1.8kW•h,则后2.5h消耗的电能:
W2=W-W1=1.8kW•h-0.7kW•h=1.1kW•h,
后2.5h空调工作的功率:
P2===0.44kW=440W;
(3)由P=UI可得,后2.5h通过空调的电流:
I2===2A.
答:(1)前0.5h消耗的电能是0.7kW•h;
(2)后2.5h空调工作的功率440W;
(3)后2.5h通过空调的电流是2A.
48. 解:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=1A×(3Ω+6Ω)=9V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===2Ω,
电路中的总功率:
P===40.5W;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通电1min电阻R1消耗的电能:
W1=t=×60s=1620J.
答:(1)电源电压为9V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电路中的总功率为40.5W;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,通电1min,电阻R1消耗的电能为1620J.
49. S、S1
50. 解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压:
U1=U-U2=6V-2V=4V;
(2)由I=可得,电阻R2的阻值:
R2===10Ω;
(3)电阻R1消耗的功率:
P1=U1I=4V×0.2A=0.8W.
答:(1)电阻R1两端的电压为4V;
(2)电阻R2的阻值为10Ω;
(3)电阻R1消耗的功率为0.8W.
【解析】
1.
解:当两根电热丝串联使用时,则
R串===220Ω,
当只使用其中一根阻值较大的电热丝时,则
R1==≈146.7Ω,
故R2=R串-R1=220Ω-146.7Ω=73.3Ω,
两根电热丝并联使用,
P2==≈660W,
P并=P1+P2=330W+660W=990W.
故选C.
已知两根电热丝串联使用时电热器消耗的总功率,可利用公式R=求出两根电热丝串联后的总电阻;又已知只使用其中一根阻值较大的电热丝时电热器消耗的功率,可利用公式R=求出阻值较大的电热丝的电阻,即可求出阻值较小的电热丝的电阻,再利用公式P=求出阻值较小的电热丝的功率.则可求出两根电热丝并联使用时电热器消耗的总功率.
本题考查电阻和功率的计算,关键是选择合适的电功率计算公式以及其变形的灵活应用.
2.
解:
A、由图可知,灯泡L与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑片向右滑动时,其接入电路中的阻值变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器分得的电压变大,即电压表示数变大,由于电路中的总电阻变大,根据I=可知,电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
B、由图中信息可知,小灯泡的额定电流:I额===0.5A,即电路中的最大电流为I大=0.5A,则电路的最大总功率:P大=U总I大=18V×0.5A=9W≠10.8W,故B错误;
C、由图可知,滑动变阻器接入电路的电阻越大时,电压表示数越大,由于电压表采用0-15V量程,所以可知当电压表示数为15V时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,此时电路中电流最小,
此时小灯泡两端电压:U小=U总-U大=18V-15V=3V;
由P=可得,小灯泡的电阻:R灯===12Ω,
小灯泡功率的最小值:PL小===0.75W;故C错误;
D、由前面解答可知电路中的最大电流为0.5A,此时变阻器接入的电阻最小,
由电阻的串联和欧姆定律可得:R滑小=R总-R灯=-R灯=-12Ω=36Ω-12Ω=24Ω;
由前面解答可知,当电压表示数U大=15V时,变阻器接入电路的电阻最大,
此时小灯泡两端电压:U小=U总-U大=18V-15V=3V;
根据串联电路的分压特点可得:=,代入数据可得:=,解得R滑大=60Ω,
即变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω,故D正确.
故选D.
(1)由电路可知,灯泡L与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片向右滑动时,其接入电路中的阻值变大,根据串联电路的特点进行分析;
(2)根据P=UI可知,在电压不变时,电流越大,则电功率越大,据此计算;
(3)当滑动变阻器全部接入电路时,通过灯泡的电流最小,灯泡两端的电压最小,根据P=UI,此时其电功率最小,据此计算;
(4)根据小灯泡的额定电流、电流表的量程和电压表的量程进行判断,再根据串联电路的特点进行计算.
本题考查的知识点较大,包括串联电路的特点、欧姆定律的应用及电路分析等等,综合性强,难度较大.
3.
解:
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流.
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,故A错误;
在变阻器滑片向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故C错误;
由电压表V1的示数不变、电流表A示数变小可知,则电压表V1与电流表A示数比值变大,故D错误;
电路中的电流变小,由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器R两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故B正确.
故选B.
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流.根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1的示数变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表V1与电流表A示数比值变化,根据欧姆定律可知灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化.
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键.
4.
解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1===3A,I2===2A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===4Ω,R2===4Ω;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,
所以,两灯泡串联时,电路中的电流I=I2=2A,故B错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(R1+R2)=2A×(4Ω+4Ω)=16V,故A错误;
两灯泡的总功率:
P=UI=16V×2A=32W,故C正确;
由U=IR知两电灯泡的实际电压相等,故D错误.
故选C.
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据I=求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)两灯泡串联时电流相等,正常发光的是额定电流较小的灯泡,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源的电压,根据P=UI求出两灯泡的总功率,根据U=IR比较灯泡两端实际电压的大小.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,要注意两灯泡串联时能正常发光的为额定电流较小的.
5.
解:
(1)由电路图可知,S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联,灯泡L断路不发光,且电路中的电阻最大,
由公式P=UI=可知,此时电路中的电功率最小,为保温状态,所以是白天,故A正确;
因串联电路中各处的电流相等,且R1:R2=1:2,
所以,由在相同时间内R1和R2产生的热量之比: ===,故C错误;
(2)由电路图可知,开关S、S1、S2同时闭合时,R2短路,R1和L并联,灯泡L发光,且电路中的电阻最小,
由公式P=UI=可知,此时电路中的电功率最大,为加热状态,所以是晚上,故B正确;
因并联电路中各支路两端的电压相等,且R1:RL=1:2,
所以,通过R1和L的电流之比: ===,即IL=I1,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I′=I1+IL=I1+I1=I1=6A,
解得:I1=4A,
则R1的实际功率:
P1=UI1=220V×4A=880W,故D正确.
故选C.
(1)由电路图可知,S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联,灯泡L断路不发光,且电路中的电阻最大,根据P=UI=可知此时电路中的电功率最小,从而判断用电状态,根据串联电路的电流特点和Q=I2Rt求出在相同时间内R1和R2产生的热量之比;
(2)由电路图可知,开关S、S1、S2同时闭合时,R2短路,R1和L并联,灯泡L发光,且电路中的电阻最小,根据P=UI=可知此时电路中的电功率最大,从而判断用电状态,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1和L的电流之比,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,根据P=UI求出R1的实际功率.
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用,分清电路的连接方式以及对于的状态是关键.
6.
解:由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器串联后再与灯泡L1并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,通过灯泡L1的电流和实际功率不变,则L1的亮暗不变,故AD错误;
滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中,接入电路中的电阻逐渐变小,该支路的总电阻变小,
由I=可知,滑动变阻器支路的电流逐渐变大,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,灯泡L2的实际功率变大,L2逐渐变亮,故B错误;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流逐渐变大,即电流表的示数逐渐变大,故C正确.
故选C.
由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器串联后再与灯泡L1并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡L1的电流和实际功率不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据P=UI=I2R可知L2实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化.
本题考查了电路的动态分析,涉及到串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
7.
解:
A、当滑动变阻器的滑片移到a端时(此时滑动变阻器的阻值为0),电路中只有灯泡L,此时电路的总电阻最小,总功率是最大的.因为电源电压是6V,等于灯泡的额定电压,所以灯泡此时消耗的实际功率等于额定功率,即为3.6W,故A错误;
B、当滑动变阻器的滑片移到b端时(此时滑动变阻器的阻值为最大值),此时电路的总电阻最大,
而总功率是最小的;灯泡的电阻:RL===10Ω,电路的总电阻:R总=RL+R=10Ω+50Ω=60Ω,
电路的总功率:P总===0.6W,故B正确;
C、灯泡L和滑动变阻器是串联,则通过它们的电流相等,根据公式P=I2R可知:在电流相同的情况下,
当滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相等时,它们消耗的功率也是相等的,故C正确;
D、当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器的阻值在增大,则电路中的电流在减小,根据公式P=I2R可知:
在灯泡电阻不变的情况下,电流减小,则功率减小,故D正确.
故选A.
(1)当滑动变阻器的滑片移到a端时(此时滑动变阻器的阻值为0),电路中只有灯泡L,此时电路中的总功率是最大的,然后算出灯泡的电功率,最后和3瓦进行比较;
(2)当滑动变阻器的滑片移到b端时(此时滑动变阻器的阻值为最大值),电路中的总功率是最小的.
先根据P=算出灯泡的电阻,然后算出灯泡和变阻器的总电阻,最后根据P=算出总功率;
(3)当滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相等时,滑动变阻器消耗的电功率与灯泡消耗的电功率相等;
(4)当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器的阻值在增大,所以电路中的电流在减小,则灯泡消耗的电功率在减小.
解答本题的关键是要会运用电功率的两个公式去分析,这两个公式是:P=和P=I2R,这两个公式在计算电功率的习题中都会经常用到,一定要掌握.
8.
解:将R1和R2串联后接在12V的电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当电路中的电流I=0.5A、R1两端的电压U1=5V、R2两端的电压U2=7V时符合,
由P=UI可得,R1与R2的电功率之比:
P1:P2=U1I:U2I=U1:U2=5V:7V=5:7.
故选D.
定值电阻R1和小灯泡R2串联时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两者电压之和,根据图象读出符合的电流和电压值,根据P=UI求出R1与R2的电功率之比.
本题考查了电功率公式的应用,关键是根据串联电路的电流特点和电压特点以及图象读出符合题意的电流与电压值.
9.
解:(1)R1、R2串联时,通过两电阻的电流相等,
∵P=I2R,且P2=3P1,
∴R2=3R1,
∵U=IR,
∴U1:U2=R1:R2=1:3;
电路中的电流I===,
则P1=I2R1=()2R1=.
(2)当R1、R2并联在同一电源两端时,两电阻两端的电压相等为U,
R1消耗的功率为P1′==16P1;
∵I=,
∴通过R1与R2的电流之比I1′:I2′=R2:R1=3:1;
电路消耗的总功率P总′=+=+=×16P1=P1.
故选B.
(1)当R1、R2串联时,通过两电阻的电流相等,根据电阻消耗的功率关系和P=I2R确定两电阻之间的关系,根据欧姆定律得出两电阻两端的电压关系;根据电阻的串联特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出R1消耗的功率.
(2)当R1、R2并联在同一电源两端时,根据并联电路的电压特点和P=求出R1消耗的功率,根据欧姆定律得出通过两电阻的电流关系,根据P=求出R2消耗的电功率,进一步得出两电阻消耗的总功率.
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据串联时两电阻消耗的功率得出电阻关系和表示出电阻R1消耗的电功率.
10.
解:
将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,由图象可知,通过甲灯的电流为0.4A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过乙的电流I乙=I=I甲=0.4A,
由图象可知,此时乙灯两端的电压U乙=3V,
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=U甲+U乙=2V+3V=5V,
则两灯消耗的总功率:
P=UI=5V×0.4A=2W.
故选A.
将甲、乙两灯串联在电路中,通过它们的电流相等,根据图象读出当甲灯两端的电压为2V时通过的电流即为通过乙的电流,再根据图象读出乙两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据P=UI求出两灯消耗的总功率.
本题考查了串联电路的特点应用和电功率的计算,根据图象读出电流和电压的对应值是关键.
11.
解:由电路图可知,当开关S断路时,电路断路,电压表测电源的电压,则电源的电压U=9V;
当开关S闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,
因串联电路中各处的电路相等,
所以,R1与R2电流之比为1:1,故C不正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U-U2=9V-3V=6V,
则R1与R2电压之比为U1:U2=6V:3V=2:1,故A不正确;
由I=可得,R1与R2电阻之比: ===,故B正确;
两电阻消耗的电功率之比: ===,故D不正确.
故选B.
由电路图可知,当开关S断路时,电路断路,电压表测电源的电压,据此可知电源电压的大小;当开关S闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流之比,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,即可求出两电阻两端的电压之比;根据欧姆定律求出两电阻的阻值之比,根据P=UI求出两电阻消耗的电功率之比.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道开关断开时电压表测电源的电压、开关闭合时电压表测R2两端的电压.
12.
解:由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
A、灯泡L标有“3V 0.9A”字样,则灯泡的额定电流为0.9A,
在不损坏电路元件的情况下,电路中的最大电流:I最大=I额=0.9A,
该电路的最大功率:P最大=UI最大=4.5V×0.9A=4.05W,故A正确;
B、若滑动变阻器的阻值调到零,此时为灯泡的简单电路,则灯泡两端电压UL=U=4.5V,而灯泡的额定电压为3V,UL>U额,灯泡会烧坏,所以滑动变阻器的阻值不能调到零,故B错误;
C、由图知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分得的电压变小,即电压表示数变小,故C错误;
D、由图知,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路的总电阻增大,电源电压不变,由I=知,电路中电流减小,由电功率公式P=I2R可知,灯泡消耗的功率变小.故D正确.
故选AD.
由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压.
①已知灯泡的额定电流,在不损坏电路元件的情况下,电路中的最大电流等于灯泡的额定电流,利用公式P=UI求出该电路的最大功率;
②已知灯泡的额定电压,也就是灯泡两端允许加的最大电压,从而判断滑动变阻器是否可以将阻值调到零;
③根据滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路阻值的变化,然后根据串联电路的分压规律判断电压表示数的变化;
④根据滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据P=I2R可知灯泡消耗功率的变化.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流.
13.
解:A、由电路图可知,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,
电路电流变小,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故A错误;
B、∵P=,∴灯泡电阻R===5Ω,故B正确;
C、∵P=UI,∴灯泡正常发光时的电流I===0.5A<0.6A,灯泡正常发光时,
滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑===4Ω,
因此滑动变阻器接入电路的最小阻值是4Ω,故C正确;
D、灯泡与滑动变阻器串联,通过它们的电流I相等,由C可知,灯泡正常发光时,UL=2.5V,U滑=2V,
∵P=UI,∴灯泡与滑动变阻器功率之比====,故D正确;
故选BCD.
由电路图可知,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;
根据串联电路特点、欧姆定律电功率公式分析答题.
本题难度不大,分析清楚电路结构、熟练应用电功率的变形公式、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.本题重点在于把握各电器的额定电压或最大限制电流,不能让每个电器超过其限制值;同时根据滑动变阻器的变化引起的电压或电流的变化进行分析.
14.
解:(1)从图象中可以看出该图象是正比例函数,因电压是形成电流的原因,
所以,通过R0的电流与R0两端的电压成正比,而不是电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A错误;
(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,
由图象可知,电源的电压U=3.0V,电路中的电流Imax=0.6A,
由I=可得,R0===5Ω,故B正确;
(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流Imin=0.1A,R0两端的电压U0=0.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
Uab=U-U0=3.0V-0.5V=2.5V,
则滑动变阻器的最大阻值:
Rab===25Ω,故D正确;
电路消耗的最小功率:
Pmin=UImin=3.0V×0.1A=0.3W,故C正确.
故选BCD.
(1)根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系;
(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出R0的电阻值;
(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据串联电路的电压求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据P=UI求出电路中的最小功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象得出相关的信息.
15.
解:(1)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,
所以,变阻器R两端的电压:UR=U-UL=9V-6V=3V,
灯泡正常发光时,即灯泡两端电压为6V,由图象可知,通过灯泡的电流为0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R====6Ω;
(2)由图象可知,当电路中电流为0.4A时,L两端的电压UL′=4V,
则灯泡的实际功率:
PL′=UL′IL′=4V×0.4A=1.6W,
此时电路的总功率:
P=UI=UIL′=9V×0.4A=3.6W。
故答案为:6;3.6。
(1)由甲电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻;
(2)根据图象读出L的实际功率是1.6W时两端的电压和通过的电流,根据P=UI求出电路的总功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
16.
解:
电能表上“3000r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能时电能表的表盘就转过3000r,
则转盘转过120转,空调消耗的电能:
W=kW•h=0.04kW•h;
空调的电功率:
P===1.2kW=1200W。
故答案为:1200。
已知每消耗1kW•h的电能时电能表的表盘就转过3000r,可求转盘转过120转消耗的电能,根据公式P=可求空调的电功率。
本题考查电能和电功率的计算,关键是理解电能表参数的物理意义,解题过程中还要注意单位的换算。
17.
解:
(1)由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R2=20Ω时,电路中的电流I1=0.4A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
由I=可得,电源的电压:U=I1(R1+R2)=0.4A×(R1+20Ω),
由图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R2′=30Ω时,电压表的示数U1=3V,
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I2==,
电源的电压:
U=I2(R1+R2′)=×(R1+30Ω),
电源的电压不变,所以:
0.4A×(R1+20Ω)=×(R1+30Ω),
整理可得:0.4R12+5Ω×R1-90Ω=0,
解得:R1=10Ω,R1=-22.5Ω舍去,
电源的电压:U=I1(R1+R2)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V;
(2)由串联电路特点和欧姆定律可知,电路电流:
I==,
由P=I2R,滑动变阻器消耗的电功率:
P2=I2R2=()2R2=×R2,
当R2=10Ω时,P2有最大值,
P2最大=×10Ω=3.6W.
故答案为:10;3.6.
(1)由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;根据图丙可知滑动变阻器接入电路中的电阻为30Ω时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出方程,解方程求出R0的阻值和电源的电压.
(2)由串联电路特点、欧姆定律以及P=I2R计算滑动变阻器消耗的最大功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取滑动变阻器接入电路中的电阻与对应的电流、电压表的示数是关键.
18.
解:
(1)电能表是测量电功(消耗电能)的仪表;
(2)这个月家里用电:1469.5kW•h-1387.5kW•h=82kW•h=82度;
(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.
当转盘转动30转时,消耗的电能:
W=kW•h=0.01kW•h,
这只电饭锅工作时的实际功率:
P===0.6kW=600W.
故答案为:电功(消耗电能);82;600.
(1)电能表是测量家庭电路中电流做功(消耗电能)多少的仪器.
(2)电能表的读数方法:(1)月末的减去月初的示数;(2)最后一位是小数;(3)单位kW•h;
(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,据此求转30转消耗的电能,再根据P=求出电功率.
本题考查学生对电能表铭牌上数据的理解情况,同时要求掌握电功率的计算方法.注意题目中的单位换算.
19.
解:
电阻甲、乙串联在电路中,
因为串联电路中电流处处相等,所以通过它们的电流都为0.2A,
从U-I图象可知,当I=0.1A时,
电阻甲和乙两端的电压分别为:U甲=1V,U乙=2V,
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,
所以电源电压为:U=U甲+U乙=1V+2V=3V;
当电阻甲、乙并联在电路中,
因为并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,所以它们两端的电压等于电源电压为2V,
从U-I图象可知,当U=2V时,
通过电阻甲、乙的电流分别为:I甲=0.4A,I乙=0.2A,
并联电路的总电流等于各支路电流之和,
所以电路中的总电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,
则电路消耗的总功率为:P=UI=2V×0.6A=1.2W.
故答案为:3;1.2.
电阻甲、乙串联在电路中,因此通过它们的电流相等,从U-I图象中读出当电流为0.1A时,电阻甲和乙对应的电压值,再根据串联电路电压的特点,计算出电源电压.
电阻甲、乙并联在电路中,因此它们两端的电压等于电源电压,从U-I图象中读出当电压为1.5V时,电阻甲和乙对应的电流值,再根据并联电路电流的特点,计算出电路中的总电流,再根据P=UI即可求出电路消耗的总功率.
本题考查了串、并联电路电压和电流的特点,以及对欧姆定律的理解和应用,本题的难点为:电阻两端的电压和通过电阻的电流,要找出电阻的电压和电流,就需要根据我们所学的串联电路的特点去分析,而不能一味的只盯着图象去分析.
20.
解:由图象可知,当R2=10Ω时,P2=0.9W,
由P=I2R可得,电路中的电流:
I===0.3A,
由I=可得,电路中的总电阻:
R===20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1=R-R2=20Ω-10Ω=10Ω;
当滑片P滑至最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时电路中的电流:I′===0.2A,
通电10s电流通过R1产生的热量:
Q1=(I′)2R1t=(0.2A)2×10××10s=4J.
滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路消耗的总功率最大,
电路消耗的最大功率:P===3.6W;
故答案为:10;0.2;4;0.9;3.6.
(1)由图象可知,滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大,根据P=I2R求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R1的阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中电流表的示数,利用Q=I2Rt求出通电10s电流通过R1产生的热量.
(3)电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值为零时电路消耗的总功率最大,由电功率公式可以求出最大电功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系.
21.
解:
(1)通过电阻丝的电流:
I==≈1.3A;
(2)电烙铁的功率:
P=UI==≈293.3W;
因为电烙铁正常工作,
所以电烙铁的额定功率P额=P=293.3W;
(3)电烙铁工作10min消耗的电能:
W=UIt==×10×60s=1.76×105.
故答案为:1.3;293.3;1.76×105.
(1)知道电烙铁两端的电压和电阻,利用欧姆定律求通过电烙铁的电阻丝的电流;
(2)知道电烙铁两端的电压和电阻,利用P=UI=求电烙铁的功率;由于电烙铁正常工作,电烙铁的额定功率等于实际功率;
(3)知道电烙铁两端的电压和电阻,利用W=UIt=求工作10min消耗的电能.
本题考查了欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用,要知道电烙铁正常工作时的功率等于其额定功率.
22.
解:
①电风扇和白炽灯的额定功率相同,正常工作时的实际功率相同,在相同的时间内消耗的电能相同.
电风扇在工作时消耗电能,大部分转化为机械能,少部分转化为内能,而白炽灯工作时大部分电能转化为内能,少部分转化为光能;
所以在相同时间内,白炽灯工作时把电能转化为内能多,产生的热量多.
②由P=得电热水器的电阻:
R===Ω,
“3000r/kW•h”每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
电能表的铝盘转125转消耗的电能为:
W=kW•h=×3.6×106J=1.5×105J
电热水器的实际功率为:
P实===W,
由P=得实际电压:
U实===200V.
故答案为:白炽灯;200.
①根据电风扇和白炽灯这两种用电器工作时的能量转化情况分析判断.
②知道电热水器的额定电压和额定功率,利用R=求电热水器的电阻;
从表盘中“3000r/kW•h”可知每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,据此求转盘转125转消耗的电能,再利用P=求电热水器的实际功率;再利用P=求实际电压.
本题考查了对电热水器铭牌的认识,以及电热水器实际功率和实际电压的计算,关键是公式变形的理解和应用,知识点多、综合性强,属于难题.
23.
解:(1)灯泡正常发光时的电压为24V,由图乙可知通过灯泡的电流IL=0.4A,
由I=可得,此时灯丝的电阻:
RL===60Ω;
(2)由电路图可知,R与L串联,由图象可知灯泡两端的电压是12V时,通过灯泡的电流IL′=0.3A,
此时灯泡的实际功率:
PL′=UL′IL′=12V×0.3A=3.6W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-UL′=24V-12V=12V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑动变阻器R连入电路的阻值:
R滑====40Ω.
故答案为:60;3.6;40.
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据图象读出通过灯泡的电流,利用欧姆定律求出灯泡正常发光时灯丝的电阻;
(2)由电路图可知,R与L串联,根据图象读出灯泡两端的电压是12V时的电流,根据P=UI求出灯泡的实际功率,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出不同电压下通过灯泡的电流,要注意灯泡的电阻是变化的.
24.
解:“3000r/kW•h”表示每用电1kW•h电能表转盘转过3000圈,
6min内电能表指示灯闪了60次消耗的电能:
W=kW•h=0.02kW•h,
该用电器电功率:
P===0.2kW=200W.
故答案为:200.
“3000r/kW•h”表示每用电1kW•h电能表转盘转过3000圈,据此求出6min内电能表指示灯闪了60次消耗的电能,根据P=求出该用电器电功率.
本题考查了电功和电功率的计算,明确电能表参数的含义是关键,要注意单位的换算.
25.
解:
600revs/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转600r,
1min内电能表的表盘转过18圈,电水壶消耗的电能:
W==0.03kW•h;
用电器的功率:
P===1.8kW.
故答案为:1.8.
600revs/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转600r,或者表示电能表每转1r,电路中消耗kW•h的电能,据此求出转盘转18r电路中消耗的电能,然后根据P=求出用电器的功率.
本题考查电功和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是理解电能表参数的物理意义,解题过程中还要注意单位的换算.
26.
解:由电路图可知,电动机M和电阻R串联,电压表测R两端的电压.
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电动机两端的电压:
UM=U-UR=3V-2V=1V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=IR===0.4A,
电动机消耗的电功率:
PM=UMI=1V×0.4A=0.4W,
电动机线圈的热功率:
P热=I2R线=(0.4A)2×1Ω=0.16W,
则电动机输出的机械功率:
P机械=PM-P热=0.4W-0.16W=0.24W.
故答案为:0.24W.
由电路图可知,电动机M和电阻R串联,电压表测R两端的电压.根据串联电路的电压特点求出电动机两端的电压,根据串联电路的电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电动机的电功率,根据P=I2R求出电动机线圈的热功率,两者的差值即为电动机的输出的机械功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道电动机是非纯电阻用电器,欧姆定律不适用,同时要注意电压表不测带电源用电器两端的电压.
27.
解:(1)∵R1、R2串联
∴两电阻的电压值比为U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=3Ω:5Ω=3:5;
(2)∵R1、R2并联
∴电功率之比P1:P2=:=R2:R1=5Ω:3Ω=5:3.
故答案为:3:5,5:3.
(1)根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律求出两电阻的电压值比;
(2)根据并联电路各支路两端的电压相等,根据P=求出两电阻电功率之比.
本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用,关键是公式的灵活应用和串联电路电流特点、并联电路电压特点的具体应用.
28.
解:本月消耗的电能:W=1469.5kw•h-1387.5kw•h=82kw•h,
本月应缴纳的电费是0.5元/kw•h×82kw•h=41元.
电能表允许接的最大电功率为:P=UI=220V×10A=2200W.
电能表的转盘转300转消耗的电能为:W==0.1kW•h
故答案为:41;2200;0.1.
要解决此题,首先要知道电能表的读数方法:(1)月末的减去月初的示数.(2)最后一位是小数.(3)单位kW•h.求出本月消耗的电能,已知电费的单价,则可求本月应缴纳的电费.
还要理解电能表上参数的物理意义.220V说明电能表要在220V的电路中使用;10A表示电能表允许通过的最大电流是10A;3000revs/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转.
根据电能表上的参数可以根据公式P=UI计算出电能表允许接的最大电功率即家中用电器的最大总功率.
根据转数可以求出所消耗的电能.
此题主要考查了有关电能表参数的意义及有关的计算,同时考查了电功率的计算公式.
29.
解:
(1)由图知,电能表的示数为2017.6kW•h;
(2)电能表允许接入用电器的最大总功率:
P=UI=220V×20A=4400W;
(3)600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能,转盘转600圈,
则3min内消耗的电能:
W=kW•h=×3.6×106J=90000J,
电吹风的功率:
P===500W.
故答案为:2017.6;4400;500.
(1)电能表读数时,单位是kW•h,最后一位是小数位;
(2)由电能表的参数可知工作电压和允许通过的最大电流,根据P=UI求出电能表允许接入用电器的最大总功率;
(3)600r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,转盘转600圈,据此求出3min内电吹风消耗的电能,再利用P=求电吹风的功率.
本题考查了电能表的读数、电能和电功率的计算,明白电能表参数的含义是关键.
30.
解:
(1)由电路图可知,当闭合开关S1、S2时,电阻R被短路,只有灯泡接入电路;
因电阻R被短路,则电阻R两端的电压和通过的电流均为0,根据P=UI可知,此时电阻R消耗的电功率为0W;
(2)当闭合开关S1、S2时,电路为L的简单电路,灯泡的电功率PL=9W;
当S1闭合、S2断开时,L与R串联,此时灯泡的电功率PL′=1W;
由P=I2R可得,两种情况下灯泡的电功率之比: ====,
则两种情况下电路中的电流之比: =;
因电源电压一定时电流与总电阻成反比,
所以可得==;
解得:R=2RL,
则当闭合S1、断开S2时,电阻R消耗的电功率:
PR=I22R=I22×2RL=2I22RL=2PL′=2×1W=2W.
故答案为:短路; 0;2.
(1)由电路图可知,当闭合开关S1、S2时,电阻R被开关S2短接,即电阻R被短路,则电阻R两端的电压和通过的电流均为0,根据P=UI可知此时电阻R消耗的电功率;
(2)当闭合开关S1、S2时,电路为L的简单电路;当S1闭合、S2断开时,L与R串联;根据P=I2R求出两种情况下电路中的电流之比,根据电源电压一定时电流与总电阻成反比,可得出L与R的阻值关系,根据P=I2R结合L的电功率求出电阻R消耗的电功率.
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的灵活应用,解题的关键是利用比值法和欧姆定律求出L与R的阻值关系.
31.
解:(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,
由图象可知,滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率P2=0.4W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=I2R可得,电路中的电路:
I1===0.2A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I1(R1+R2)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V;
(2)由图象可知,滑动变阻器消耗的功率最大时接入电路中的电阻为20Ω,
此时电路中的电流:
I===0.15A,
则R2消耗的最大功率:
P2大=I2R2′=(0.15A)2×20Ω=0.45W.
故答案为:6;0.45.
(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,由图象可知滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流,利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)由图象可知,滑动变阻器消耗功率最大时接入电路中的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出R2消耗的最大功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中得出变阻器消耗的功率最大时接入电路中的电阻是关键.
32.
解:
转过60r消耗的电能:
W=kW•h=0.1kW•h=0.1×3.6×106J=3.6×105J;
t=6min=360s,
用电器的电功率:
P===1000W.
据生活经验可知,电饭锅、电炉等的额定功率与1kW接近,故该家用电器可能是电饭锅、电炉等.
故答案为:3.6×105;1000;电饭锅.
①600R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,转盘就转过600转,据此可求转动60r消耗的电能;
②已知消耗的电能和时间,根据公式P=求出电功率;
③根据生活经验估测家用电器的名称.
本题考查消耗电能、电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;难点是对电能表各个参数物理意义的正确理解;解题过程中要注意单位的换算.
33.
解:(1)由图乙可知,电阻两端电压增大时,电流随之增大,且图象为一条过原点的直线,
故可得结论:当电阻一定时,电流与电压成正比;
(2)由电路图可知,当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,电源的电压U=3.0V,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I=可得,R0的阻值:
R0===5Ω;
(3)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,
电路的最小功率:
P小=UI小=3.0V×0.1A=0.3W;
当电路中的电流最大时,电路的功率最大,则
P大=UI大=3.0V×0.6A=1.8W;
(4)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
此时电路中的总电阻:
R总===30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
R大=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中的电流:
I==,
变阻器消耗电功率:
PR=I2R=()2R====,
当R=5Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,即PRmax==0.45W,
当R=0Ω时,滑动变阻器消耗的电功率为0W,
当R=25Ω时,滑动变阻器消耗的电功率P′=I2R=()2R=()2×25Ω=0.25W,
所以,移动时,滑动变阻器R的电功率先变大后变小.
故答案为:(1)电流;电压;(2)5;(3)0.3;1.8;(4)先变大后变小.
(1)电阻不变,导体中的电流与电压成正比,其图象为一条过原点的直线;
(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出R0的电阻值;
(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据P=UI求出电路的最小电功率;当电路中的电流最大时,电路的功率最大,根据P=UI求出其大小;
(4)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的变化.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象得出相关的信息.
34.
(1)由铭牌可知加热功率,根据R=求出豆浆机正常工作电热丝电阻;
(2)已知电动机的功率和加热的功率,从表格中可以看出各自的工作时间,根据公式W=Pt求出消耗的电能;
(3)已知电能表每消耗1kW•h的电能转盘就转动3000r,可求转60转消耗的电能,已知工作时间,根据P=求出电热丝的实际功率,根据P=求出他家电路的实际电压.
本题考查了电功率公式、电功公式的应用,明白电能表参数的含义和从表格、铭牌中获取有用的信息是关键.
35.
(1)知道电烤箱在高温档时的额定功率,电烤箱正常工作的实际功率等于额定功率,利用公式W=Pt计算消耗的电能。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电路中只有电阻丝R1工作,电阻较小,功率较大,所以处于高温档位,利用P=UI=求R1的大小;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大,功率较小,所以处于低温档位,由表格可知电烤箱低温挡正常工作时的功率,利用P=UI求低温挡正常工作时电路中的电流,再利用P=I2R求此时R1的功率。
本题考查了电功率计算公式以及欧姆定律的应用,关键是公式及其变形的应用,还要学会从所给信息中找到有用的数据,难点是结合电路图判断高温档位和低温档位。
36.
(1)只闭合开关S1时,电路为R3的简单电路,根据P=UI=求出电源的电压;
(2)只闭合开关S2时,灯泡L与R3串联,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出灯泡的电阻;
(3)根据P=I2R求出灯泡的电功率即为灯泡的额定功率;
(4)只闭合开S3时,L与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=UI求出电路的最小电功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键.
37.
解:
(1)由图知,当开关S1置于触点b、S2断开时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,电源电压保持不变,由P=可知,电路的总功率最小,电烤箱处于低温档;
当开关S1置于触点a、S2闭合时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,由P=可知,电路的总功率最大,电烤箱处于高温档;
当开关S1置于触点b、S2闭合时,电路为R1的简单电路,此时电烤箱在中温档,
则中温档的功率:
P中===1000W;
(2)要利用现有的元件,设计有四个档位的发热功率的电路,应通过两开关的转换,实现两电阻串联、两电阻并联、R1和R2分别单独接入电路;
所以,需要使两电阻分别位于两条支路上,一个电阻与开关S1串联,另一个电阻与开关S2串联,如下图所示:
由上图可知,当开关S1置于触点a、S2断开时,电路为R1的简单电路;
当开关S1置于触点a、S2闭合时,R1与R2并联;
当开关S1置于触点b、S2断开时,R1与R2串联;
当开关S1置于触点b、S2闭合时,电路为R2的简单电路;
由题意可知R1<R2,结合串并联电路的电阻特点可知,电路中总电阻之间的关系为R串>R2>R1>R并,由P=可知四个档位的发热功率不同,符合题意.
故答案为:1000;如上图所示.
(1)根据电路图结合两开关的通断情况,判断电路的连接方式和总电阻的大小,电源电压不变,根据公式P=判断总功率的大小,据此分析得出中温档时电路的连接方式,找出此时电路中的电阻,然后根据P=求出中温档的功率;
(2)要利用现有的元件,设计有四个档位的发热功率的电路,应通过两开关的转换,分别实现两电阻串联、两电阻并联、R1单独接入电路和R2单独接入电路,据此设计电路图.
本题考查了电烤箱的工作状态和电功率的计算,关键是分析开关断开与闭合时电路的连接情况,本题的重点是分析出电阻串联时总功率最小,电阻并联时总功率最大,难点是设计有四个档位的发热功率的电路.
38.
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=求出灯泡的电阻,当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,此时灯泡两端的电压和额定电压相等,实际功率和额定功率相等;当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡的实际功率,进一步得出灯泡功率的变化范围;
(2)当滑片位于左端时灯泡两端的电压和电源的电压相等,当滑片位于右端时,要使灯泡熄灭,此时应使灯泡短路,据此作图,此时灯泡的电功率为0W;当滑动变阻器的滑片在最左端时,R与L并联,由并联电路特点和额定电压下灯泡正常发光可知此时灯泡的电功率,然后得出答案.
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,根据题意判断出所加导线的位置是关键.
39.
(1)当闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等确定电源的电压;
(2)根据并联电路中电流的规律即可求出电流表的示数;
(3)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出两灯泡的电阻;当S、S2闭合、S1断开时,L2与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻;
(4)比较两灯泡的电阻,电阻大的灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,根据P=可知电路中的电功率最小,然后根据电阻的串联和电功率公式求出其大小.
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及开关闭合、断开时电路连接方式的判断,难点是电路最小功率的判断.
40.
(1)电烤箱在高温档正常工作时的功率和额定功率相等,根据Q=W=Pt求出正常工作5min所产生的电热;
(2)开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据P=UI=可知电路的电功率最大,电烤箱处于高温挡状态,再根据P=UI=求出R1的电阻;
(3)当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电路的电功率最小,电烤箱处于低温挡状态,根据P=UI求出电烤箱在低温挡正常工作时的电流,利用P=I2R求得R1的功率.
本题考查了电热公式和电功率公式的灵活应用,分清电烤箱处于不同档位时电路的连接方式是关键.
41.
由电路图可知,R1、R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A测干路上的电流;
(1)由并联电路的电压特点可知R2两端的电压,已知通过R2的电流,根据P=UI求出R2消耗的电功率P2;
(2)先根据欧姆定律求出通过R1的电流,因并联电路各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时通过R2的电流不变,再根据并联电路的电流特点求出电流表A的示数(干路电流);
(3)电流表A1测R1的电流,电流表A测干路上的电流,移动滑片P,两电流表示数的比值变为,即=,根据并联电路的电流特点可得==,据此求出此时的干路电流和通过R1的电流,最后根据欧姆定律计算此时R1连入电路的阻值.
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,难点是3小题,关键是根据两电流表示数的比值变为 求出此时干路上的电流和通过R1的电流,特别要注意通过R2的电流始终不变.
42.
由电路图可知,R1与R2并联.
①根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流;
②移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出电路消耗的总功率;
③定值电阻R0替换电阻R1后,R0与R2并联,根据滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流,根据I2max=Imin可得干路的最小电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时干路电流最小,根据并联电路的特点和欧姆定律表示出电路中的最小电流,然后求出R0的阻值.
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断用定值电阻R0替换电阻R1后电路的最小总电流是关键.
43.
(1)当只闭合S1时,只有R1接入电路,知道电阻R1的阻值,利用欧姆定律求电阻R1两端的电压,即电源电压;
(2)求出了电源电压,和通过电阻R2的电流,利用P=UI求电阻R2的电功率;
(3)利用W=UIt求通电1min电阻R1上消耗的电能.
会电路动态分析:当开关S1闭合时,只有R1接入电路,开关都闭合时两电阻并联,因接在同一电源上,闭合开关S2前后通过电阻R1的电流不变,这是本题的关键.
44.
(1)由串联电路特点和欧姆定律求求出R1两端电压;
(2)根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,由P=UI求出R2的电功率;
(3)由于保证各元件都能正常工作的情况下,则根据已知可判断出电路中的最大电流,根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出R2的最小值;
已知两电压表的示数之差不超过10伏,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数,然后即可根据欧姆定律求出R2的最大阻值.
本题考查了求电阻阻值、求电阻消耗的功率、求电流问题,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,分析清楚电路结构后,应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.
45.
(1)额定电压下用电器的功率为额定功率,根据P=求出电水壶的额定功率;
(2)根据P=UI求出电水壶正常工作时的电流.
本题考查了电功率公式的灵活运用,要注意额定电压下用电器的功率和额定功率相等.
46.
(1)已知前后两次电能表的示数,示数之差就是电视机待机消耗的电能;
(2)求出了消耗的电能,再求出工作时间,根据公式P=可求小明家电视机的待机功率;
(3)知道待机功率与小明家电视机相同,根据公式W=Pt先计算120万台电视机每月待机消耗的电能.
本题考查了利用电能表时电能、电功率的计算,增强了学生的节能意识,属于常见的中考题型.
47.
(1)由表格数据找到最大制冷功率,根据W=Pt计算前0.5h消耗的电能;
(2)知道全过程空调消耗的电能,可求后2.5h消耗电能,再利用P=求后2.5h空调工作的功率;
(3)求出了2.5h空调工作的功率,再利用P=UI求2.5h通过空调的电流.
本题考查了电功率公式P=UI、P=及其变形公式W=Pt的应用,能从表中得出相关信息是关键.
48.
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用P=UI=求出电路中的总功率;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,根据并联电路的电压特点和W=UIt=t求出通电1min电阻R1消耗的电能.
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键.
49.
解:(1)当S闭合,温控开关断开时,电路消耗的功率为P1=,
当S和温控开关都闭合时,电路消耗的功率为P2=,
因为R1+R2>R2,P1<P2,所以开关S和温控开关S1闭合时处于加热状态;
通过饮水机的电流I===5.5A;
(2)消耗的电能W=UIt=220V×5.5A×60s=7.26×104J;
(3)转盘每转5圈消耗的电能W′=×5=kW•h=7200J,
只让“保温”状态的饮水机工作,此时两只电阻串联,同时发热,
由W=t得:
实际电压U′===200V.
答:(1)S、S1;此时通过饮水机的电流为5.5A;
(2)工作1min,消耗的电能7.26×104J;
(3)小明家电路两端的实际电压为200V.
(1)温控开关断开时,两只电阻同时发热;温控开关闭合时,电热丝R1被短路,根据P=做出判断;根据I=求出电流;
(2)根据W=UIt求出消耗的电能;
(3)根据题意求出每转5圈消耗的电能,再根据W=t求出实际电压.
本题考查电功率、电功的计算和电能表参数的理解,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是明白开关断开与闭合时电路的连接情况.
50.
由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压;
(2)根据欧姆定律求出电阻R2的阻值;
(3)根据P=UI求出电阻R1消耗的功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道基础题目.
工作时间(min)
0~1
1~5
5~6
6~10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
XX牌
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
型号
XXXX
功能
冷暖(辅助电加热)
电源电压/V
220
制冷功率P冷/KW
变化范围0.1~1.4
制冷室外环境温度
不高于43℃
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