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2024年物理中考专题复习18——电功率
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(2023北京)如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间,下列说法正确的是( D )
A.通过R1的电流等于通过R2的电流
B.R1两端的电压大于R2两端的电压
C.R1的电功率大于R2的电功率
D.R1消耗的电能小于R2消耗的电能
(2023福建)下列利用电流热效应工作的用电器是( D )
A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉
(2023湖南邵阳)为了纪念著名的物理学家欧姆,用他的名字作为单位的物理量是(A )
A.电阻 B.电压 C.电功 D.电流
(2023山东济南)在国际单位制中,能量的单位是( C )
A.瓦特 B.安培 C.焦耳 D.伏特
(2023山东济宁)下列物理量的单位换算不正确的是( B )
A.长度:1mm=10﹣3m B.质量:1t=103g C.电流:1A=106μA D.电功:1kW•h=3.6×106J
(2023四川广安)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是(C )
A.定值电阻R2为10Ω
B.电源电压为12V
C.滑片P置于b端时,闭合开关S,电压表的示数为10V
D.滑片P置于b 端时,闭合开关S,通电1分钟R2产生的热量为24J
(2023新疆)电源电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18 cm,滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后,当滑片位于滑动变阻器R的中点时,滑动变阻器R的电功率为1.50W;将滑片移动一段距离后,滑动变阻器R的电功率变为2.94W,则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为( C )
A.向左移动7cm
B.向左移动6cm
C.向右移动5cm
D.向右移动4cm
(2023山东济南)商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( D )
A.消耗较少的电能,消耗较多的电能 B.电功率较小,电功率较大
C.电功率较小,消耗较多的电能 D.消耗较少的电能,电功率较大
(2023山东济宁)如图是灯泡L的I﹣U图像。结合图像分析,下列选项正确的是( D )
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时,其实际功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端,电路的总功率为0.24W
D.将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端,电路的总电阻为6Ω
(2023湖南邵阳)如图所示,电源电压4.5V保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。将滑片P置于中点位置,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( B )
A.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率一直变大
B.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
C.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率一直变大
D.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
(2023辽宁营口)如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是( D )
A.小灯泡亮度变暗
B.电压表示数变大
C.电流表示数不变
D.电路总功率变小
(2023内蒙古包头)某电饭锅有加热和保温两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2为加热电阻,S为电源开关,S1为温控开关。闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,下列说法正确的是( D )
A.电饭锅进入加热状态
B.电路总电压变小
C.电路总电流变大
D.电路总功率变小
(2023青海)以下家用电器的有关数据最符合实际的是( D )
A.电冰柜的额定功率为1W B.电炉丝的额定电流为0.01mA
C.电热水壶的额定电压为36V D.电视机的额定电压为220V
(2023山东临沂)将一只“6V 3W”的小灯泡(忽略温度影响)与一个阻值为12Ω的电阻串联后接到12V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率(B )
A.大于3W B.等于3W C.小于3W D.无法确定
(2023湖南株洲)给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是( A )
A.W=UIt B.W=I2Rt C.W=U2Rt D.W=Fs
(2023江苏无锡)用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率,调节电阻箱R,使它接入电路的阻值为4Ω,闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,保持滑片P的位置不变,闭合开关S2,断开开关S1,此时电压表示数为1.6V,断开开关S,调节电阻箱R,使它接入电路的阻值为14Ω,闭合开关S,此时电压表示数为2.8V。则小灯泡的额定功率为( D )
A.1.0W B.0.75W C.0.625W D.0.5W
(2023江苏徐州)灯泡中有电流时,灯泡发光。关于这个过程中的能量转化,下列说法正确的是( C )
A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能 B.因为消耗电能,流过灯泡后的电流变小了
C.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能 D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
(2023甘肃兰州)小明设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( B )
A.不放重物时,小灯泡L的亮度最暗
B.与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯
C.重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小
D.重物的质量越小,电路消耗的总功率越小
(2023湖南娄底)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时( C )
A.R接入电路中的电阻减小
B.电路的总功率增大
C.电流表示数减小
D.R0两端电压增大
(2023甘肃兰州)(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为R0,灯丝电阻为RL,忽略温度对灯丝电阻的影响,R0:RL=1:2,先将单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S4,滑片P位于最右端时,电压表示数为6V,电流表示数为I1,电路的总功率为P1;只闭合开关S2、S4,滑片P移至中点时,电压表示数为2V,电流表示数为I2,电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b,只闭合开关S1、S2时,电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是( C )
A.P1:P2=2:3
B.电源电压为12V
C.电路的最大功率为24.3W
D.滑动变阻器的最大电阻为20Ω
(2023广东深圳)已知R1=2Ω,R2=3Ω,思考乐琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则( C )
A.图甲中R1与R2的电流比L1:L2=2:3
B.图乙中R1与R2的电压比U1:U2=3:2
C.图甲与图乙的总功率比P1:P2=6:25
D.图甲与图乙的总功率比P1:P2=25:6
(2023广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的( B )
A.额定电压变大 B.实际电压变大 C.额定功率变小 D.实际电压变小
(2023广西)小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( C )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小 C.电阻变大 D.电流比别处电流大
(2023黑龙江龙东)标有“6V 3W”和“6V 6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( B )
A.通过灯L1和L2的电流之比为1:2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2:1
C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯L2
(2023湖南常德)如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息,当电吹风正常工作且吹热风时,两条支路电流之比为( C )
额定电压
220V
工作频率
50Hz
热风挡电功率
900W
冷风挡电功率
100W
A.IR:IM=9:1 B.IR:IM=1:9 C.IR:IM=8:1 D.IR:IM=1:8
(2023湖北荆州)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( D )
A.a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B.电源电压为8V
C.灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D.灯泡的额定功率为3.5W
(2023湖北宜昌)如图是某品牌智能体重秤的电路结构图,电源电压恒定,R0为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻;其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时,下列判断正确的是( C )
A.电流表示数越小
B.电压表示数越小
C.电路消耗的总功率越大
D.电压表与电流表示数的比值越大
(2023湖北随州)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量,R0为保护电阻,电源电压不变。下列说法正确的是( B )
A.车辆越重,弹簧的弹性势能越小
B.车辆越轻,电压表的示数越小
C.车辆越重,电压表的示数越小
D.当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
(2023湖北武汉)在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中,小强同学展示了一辆自己组装的玩具车,它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度,实现“原地灯光秀”:通过改变直流电动机的转动方向及转速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所示。已知电源电压不变,标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω,定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论:
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时,电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时,电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合,S1接1,S2接2时,玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是(D )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
(2023湖北仙桃)某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是( C)
A.电源电压为10V
B.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温挡
C.只闭合S3时,电热杯工作1min产生的热量为600J
D.加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为420J
(2023湖南湘潭)取口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(B )
A.通过AB和CD段的电流不相等
B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等
D.AB和CD段的电阻相等
(2023湖南湘潭)如图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( D )
A.电能表是用来测电功率的仪器
B.此时电能表的读数为61985kW•h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.这个电能表应该在220V的电路中使用
(2023湖南岳阳)如图,电源电压为18V,小灯泡规格为“10V,10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化,R1为定值电阻。R2为滑动变阻器,最大阻值为60Ω。甲、乙是同种电表,可供选择的电表为双量程电压表(量程分别为0~3V,0~15V)和电流表(量程分别为0~0.6A,0~3A)。闭合开关,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器R2,两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时,甲、乙两表示数之比为8:13。下列表述均正确且无遗漏的一组是( B )
①甲、乙同为电流表
②R1阻值为5Ω
③调节R2,通过R2最小的电流为0.24A
④调节R2,小灯泡的最小功率为3.6W
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
(2023山东泰安)如图所示的电路中,电源电压U恒定,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,断开开关S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′,当滑动变阻器滑片移至中点时,电流表示数为0.3A;闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P,定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中(B )
①U=6V ②R2′=4Ω ③P=1.35W ④Q=27J
A.只有①④正确
B.只有②③正确
C.只有①③正确
D.只有②③④正确
(2023山东枣庄)如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100Ω 1A”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。下列说法正确的是(C )
A.电源电压为6V B.小灯泡的电阻为10Ω
C.小灯泡的额定功率为1.8W D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为12J
(2023江苏泰州)如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为9V,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样,电流表选用“0~0.6A”的量程,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。为保证电路安全,下列选项正确的是( )
A.滑动变阻器阻值的变化范围为5~20Ω
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.电流表示数变化的范围为0.225~0.3A
D.小灯泡的最小功率为0.675W
(2023四川乐山)如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器R的规格为“20Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V,1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路安全的情况下,灯泡两端电压不超过其额定电压。移动滑动变阻器的滑片,下列说法中错误的是( D )
A.小灯泡正常发光时电阻是5Ω
B.滑动变阻器滑片P向左移动,小灯泡变亮
C.电路中通过的最小电流为0.24A
D.整个电路的最大电功率是3.6W
(2023吉林长春)下列用电器正常工作1小时,消耗电能最多的是( A )
A.空调 B.节能灯 C.电风扇 D.液晶电视
(2023江苏宿迁)关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是( B )
A.电能表的示数为2023.6J
B.电能表能正常工作的最大电流是40A
C.电能表是测量电功率的仪表
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越多
(2023江苏扬州)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为4.5V,R1可选用5Ω、10Ω、20Ω的电阻,滑动变阻器R2规格为“25Ω 0.5A”,电压表(量程为0V~3V),电流表(量程为0~0.6A)。下列说法正确的是( D )
A.将R1由10Ω换成20Ω,不需要调节滑动变阻器
B.调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数
C.实验中可保持R1两端电压为3V
D.将R1由10Ω换成20Ω,正确操作后滑动变阻器的功率将变小
(2023山东临沂)图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( C )
A.a是灯泡的U﹣I图线
B.灯泡电阻的最小值为10Ω
C.R的最大阻值为25Ω
D.电路的最大功率为1.2W
(2023四川达州)如图所示,灯泡规格为“5V 2.5W”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,电流表所选量程为“0~0.6A”,电压表所选量程为“0~3V”,电源电压恒为9V,闭合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,下列表述正确的是( D )
A.该电路消耗的最大功率为4.5W
B.滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C.通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D.滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
(2023四川达州)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,A、B是滑动变阻器R的两个端点,当S、S1、S2都闭合,滑片P位于A端时,电路消耗的总功率为3W;只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时,电压表示数为4V,电流表示数为I1,滑动变阻器消耗的功率为P1;只闭合S、S2,滑片P位于B端时,电压表示数为2V,电流表示数为I2,滑动变阻器消耗的功率为P2,已知P1:P2=1:2(各元器件均在安全工作范围),下列计算结果正确的是( B )
A.电流表示数I1、I2之比为2:1
B.电路消耗的最小功率为0.5W
C.定值电阻R2的阻值为36Ω
D.滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
(2023四川眉山)如图所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V 2.4W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样,R1是定值电阻,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S1、S2,断开开关S3,小灯泡L恰好正常发光。将R2的滑片P移至最右端,闭合开关S3,断开开关S1、S2,此时电压表示数为U1,R2消耗的功率为P1;向左移动滑片P至某点,此时电压表示数为U2,R2消耗的功率为P2。已知U1:U2=2:3,P1:P2=8:9。下列说法中正确的是( D )
A.电源电压为9V
B.定值电阻R1的阻值是10Ω
C.保障电路元件安全的前提下,电路最小电功率为0.8W
D.保障电路元件安全的前提下,当滑动变阻器R2连入电路的阻值为30Ω时,电路的总功率最大
(2023四川遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是( D )
A.电源电压为16V
B.R1的阻值为25Ω
C.电路总功率的最大变化量为10.8W
D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω
(2023四川雅安)如图所示为某种握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变,握力计显示表是由电流表改装而成,定值电阻R2阻值为5Ω。不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端(弹簧及连片的电阻不计)。使用握力计时电路中电流变化的范围为0.1~0.6A,则下列说法正确的是( D)
A.握力最大时电路中电流为0.6A B.R1连入电路的阻值变化范围是0~30Ω
C.电路消耗的总功率变化范围是0.3~1.5W D.R1消耗的最大功率为0.45W
(2023重庆B卷)如图甲所示的电路,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( D )
A.电源电压为10V
B.R0最大功率为1W
C.滑片P向左移动过程中,R0两端电压逐渐变小
D.滑片P向右移动过程中,电压表与电流表的比值变大
【多选题】
(2023贵州)如图所示电路,电源电压保持不变,灯L1、L2分别标有“6V 0.5A”“6V 1A”字样。只闭合S,滑片P置于滑动变阻器最左端,仅有一只灯泡正常发光;滑片P置于中点,再闭合S1,电压表示数为4V。若灯丝电阻不变,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( ACD )
A.灯L1的阻值为12Ω B.两灯同时发光时L1比L2暗
C.电源电压为9V D.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
(2023河北)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1后,电流表的示数为0.4A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,电流表的示数为1A,电压表的示数为6V。下列说法正确的是( ACD )
A.电源电压为6V
B.电阻R2的阻值为15Ω
C.两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为2:5
D.两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为9:25
(2023黑龙江牡丹江)如图所示,电源电压U=3V且保持不变,R1=10Ω,I1=0.1A。闭合开关,则(BC )
A.R1两端的电压是2V
B.通过R2的电流是0.1A
C.R2的阻值是20Ω
D.R1消耗的电功率是0.2W
(2023黑龙江齐齐哈尔)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V,1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是( ABD )
A.电流表示数变化范围0.3A~0.5A
B.电压表示数变化范围2V~3V
C.滑动变阻器阻值变化范围4Ω~20Ω
D.小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W
(2023辽宁鞍山)如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“6V,3W”字样(灯丝电阻不变),R0=12Ω。闭合开关S,断开开关S1、S2,滑片P从b端向右滑到某一位置c时(图中未标出),灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,同时闭合开关S、S1和S2,滑片P从c向左滑到b端。两次电流表A的示数I随滑动变阻器阻值R变化情况如图乙所示,则下列说法正确的是( ACD )
A.灯泡的电阻为12Ω B.电源电压为9V C.滑动变阻器的最大电阻为18Ω
D.当S、S1和S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗总功率的最小值为20W
(2023辽宁朝阳)如图甲所示,电源电压恒定,两块电压表的量程均为0~15V,电流表量程是为0~0.6A。当开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端时,灯L恰好正常发光,两块电压表和电流表示数的变化关系如图乙所示,下列说法中正确的是( CD )
A.电源电压为8V B.灯泡L的额定功率为2.4W
C.滑动变阻器R的最大阻值为20Ω D.滑片位于a端时,通电1分钟R0产生的热量是192J
(2023四川泸州)如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有(AC )
A.R0的阻值为5Ω
B.电源电压为2.5V
C.当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6W
D.当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大
(2023四川南充)有一台家用电水壶,如图所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W,用此水壶加热初温20℃、体积为1L的水400秒刚好沸腾[忽略温度对电阻阻值的影响,大气压为一个标准大气压,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]。则下面说法正确的是( AC )
A.旋转旋钮开关到“1”时,水壶处于保温挡
B.水吸收的热量为3.36×104J
C.此热水器加热挡的热效率为84%
D.在保温时,接入电路电阻的阻值为48.4Ω
(2023山东滨州)某小组在测量标有“0.28A”字样小灯泡电功率的实验中,发现电压表只有0~3V量程完好,正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测得三组数据记录在表一中同学们分析数据,发现小灯泡不能正常发光。讨论后重新连接电路,再次测得三组数据记录在表二中。下列分析正确的是(AD )
表一 表二
A.电源电压为6V B.小灯泡的额定电压为3V
C.小灯泡正常发光时的电阻为20Ω D.小灯泡正常发光消耗的电功率为1.064W
(2023黑龙江大庆)每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值40Ω),浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是(C )
A.当水位升高时,电压表的示数减小
B.该电路工作时总功率最小值为0.3W
C.水位变化过程中,滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D.当水位达到警戒水位时,电压表的示数为3V
(2023黑龙江龙东)如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,变阻器R1标有“20Ω,0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω,1A”字样,若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( AC )
A.电流表变化范围0.3A~0.5A
B.电压表变化范围1.5V~3V
C.滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω
D.电路总功率最大值2.7W
(2023黑龙江绥化)如图甲所示电路中,小灯泡标有“10V 5W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中,滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示,则下列说法正确的是(BCD )
A.电源电压为16V
B.小灯泡的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D.该电路消耗的最大功率为6W
(2023湖南衡阳)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。下列说法正确的是(BD)
A.电源电压为9V B.小灯泡的额定功率为6W
C.滑动变阻器的最大电阻为6Ω D.滑动变阻器阻值最大时,滑动变阻器10s内产生的热量为22.5J
(2023辽宁丹东)如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( ACD )
A.电源电压为8V
B.R1的最小电功率为1.6W
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D.当滑片P位于中点时,R1与R2的电功率之比为2:3
(2023山东潍坊)某同学连接了如图所示电路,电源电压恒为18V,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“100Ω 1A”,小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化,在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是(AC )
A.电路允许通过的最大电流是0.5A
B.电压表示数的变化范围是3~6V
C.小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W
D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24~100Ω
(2023四川成都)如图所示的电路,电源电压U恒定不变,R1=30Ω,R2=20Ω,滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A。当滑动变阻器滑片移到最左端,开关S接通触点1时,电流表的示数为0.8A;当开关S接通触点2,为保障电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值为R′;当改变滑片位置、开关S接不同触点,在保障电路安全的情况下,电路工作的最大电流和最小电流分别为I大和I小。下列计算正确的是( )
A.U=24V B.R'的范围为0~100Ω
C.I大:I小=4:1 D.电路工作的最小功率P小≈4.4W
(2023辽宁盘锦)如图所示电路,电源电压恒定不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2“□Ω,0.5A”(铭牌破损,最大阻值未知),灯泡的规格为“5V 2.5W”(忽略灯丝电阻的变化),电压表量程为“0~3V”。只闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端,灯泡恰好正常发光。在保证各电路元件安全的前提下,以下说法正确的是( BCD )
A.电源电压是5V
B.闭合S、S1、S2,R1的最大功率为1.25W
C.通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值,使R1的功率最小,且为0.05W,此时滑动变阻器接入阻值为60Ω
D.闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,通电10s,整个电路电流最多做功15J
(2023山东日照)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出电压表与电流表读数关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( ABD )
A.电源电压U=1.50V B.电流表读数为0.40A时,滑动变阻器阻值R=2.50Ω
C.定值电阻R0=3.50Ω D.滑动变阻器的阻值为零时,定值电阻R0的功率P=1.8W
(2023辽宁抚顺)如图所示电路,定值电阻R0为40Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关S1,电流表示数为0.2A。在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是( BD )
A.电源电压为8V
B.滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω
C.定值电阻R0的功率为0.8W
D.通电1min,整个电路消耗的电能最多为120J
(2023辽宁本溪)如图所示电路,灯泡L1为“12V 12W”、灯泡L2为“12V 6W”,滑动变阻器的最大阻值为48Ω,电压表的量程为“0~15V”。只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片从最右端向左移动,当电压表示数为6V时,灯泡L1正常发光。只闭合开关S2,保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响,下列有关该电路说法正确的是(ABD )
A.电源电压为18V
B.只闭合开关S1,当灯泡L1正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω
C.只闭合开关S2,电压表示数的最大值为15V
D.只闭合开关S2,电路总功率的变化范围为4.5W~9W
(2023辽宁锦州)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( ABD )
A.定值电阻R2的阻值是10Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是3W D.滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
(2023内蒙古通辽)如图所示,电源电压不变,定值电阻R0=15Ω,小灯泡标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时,滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω,电流表示数变化了0.1A,此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( ACD )
A.滑动变阻器的最大阻值为48Ω
B.电源电压为12V
C.所有开关闭合后,滑动变阻器的最大功率为33.6W
D.电路消耗的最小功率为9.6W
(2023四川宜宾)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R0=6Ω。将滑片滑到滑动变阻器的b端时,闭合开关,电压表的读数为3V;将滑片滑到滑动变阻器的中点时,电压表的读数为4.5V。下列判断正确的是(ABD )
A.电路中的最小电流是0.5A
B.电源电压是9V
C.滑动变阻器的最大阻值是9Ω
D.移动滑片,R0在通电100s内产生的热量最多1350J
二、填空题
(2023吉林省)电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用,原因是接头处的电阻___________,在电流相同时,由于电流的___________效应会导致接头处温度过高产生安全隐患。
答案:较大;热。
(2023四川德阳)甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”,使用过程中每个小灯泡的电阻均不变,若两灯都正常发光,则____________灯会更亮一些;若把两灯串联在10V的电压下,则____________灯会被烧坏。(选填“甲”或“乙”)
答案:乙;甲。
(2023天津)某节能灯标有“220V 22W”字样,当它正常工作时,电功率为_________W,通过它的电流为_________A。
答案:22;0.1。
(2023山东滨州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为_________V,定值电阻R2在1min内消耗的电能为_________J。
答案:3;36;
(2023重庆A卷)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V;0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V;3W”,R的阻值为10Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡_________更亮;只闭合开关S2时,R的功率为___________W。
答案:L1;0.4。
(2023江苏无锡)如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为5V,电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的___________效应实现高温封口,3s内产生的热量为___________J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以___________(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
答案:热;75;增大。
(2023吉林省)如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时,电路中的电流是0.5A,通电1min后,电路中消耗的电能是___________J;S闭合后,电路中消耗的总功率将___________。
答案:6.6×103;变大。
(2023江苏扬州)学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处的_________;若让电火花更亮些,方法是___________________________,原理是___________________________。
答案:电阻较大;增大电源的电压;Q=I2Rt
(2023内蒙古赤峰)如图所示,电源电压保持不变,R2=30Ω,R3=10Ω。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电压表的示数为4V,电流表示数为0.2A,则电源电压为________V;当开关S、S1、S2都闭合时,则电路消耗的总功率为________W。
答案:6;3;
(2023重庆B卷)如图所示,电源电压恒定,L标有“2V 0.3A”字样,R1=20Ω,滑动变阻器R2规格为“60Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。只闭合开关S2时,电压表示数为2V,则电源电压为______V;闭合开关S1、S2和S3,在电表量程允许范围内,R2的最大功率为______W。
答案:8;1.6
(2023四川成都)小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为6V,电阻丝R1=5Ω,R2=15Ω,a、b是两个触点。闭合开关S,当开关S1接通触点__________时,“电饭锅”的功率更大。将R2接入电路工作3min产生的热量是__________J。
答案:a;432。
(2023云南)某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如表所示。同时闭合开关S、S1,电炖盅处于__________挡。1kW•h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作_________h。
答案:高温;0.5。
(2023四川泸州)如图所示,已知电源电压为3V,小灯泡L的规格“3V 0.9W”,滑动变阻器的规格“20Ω 1A”,电流表量程为0~3A,则小灯泡正常发光时阻值RL=____________Ω。当开关S1、S2同时闭合,改变滑动变阻器的接入电阻,小灯泡的亮度将____________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”);保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路消耗的最大功率为P1,最小功率为P2,则P1:P2=____________。
答案:10;不变;26:3。
(2023山东烟台)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为10Ω,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V,通过小灯泡的电流为_________A,电源电压为_________V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V,电路在1min内消耗的电能为__________J。
答案:0.6;8;384。
(2023山东枣庄)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中___________(选填“dc”或“ec”)表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像;
(2)该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为___________。
答案:(1)ec;(2)3:
(2023四川自贡)现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从4V开始减小,电流表的示数从0.4A开始增大。则滑动变阻器的最大阻值为___________Ω,在滑片移动过程中小灯泡消耗的最大电功率与整个电路消耗的最小电功率之比为___________。
答案:10;5:4;
(2023湖南益阳)有三个用电器,一个是“220V 60W”的电风扇,一个是“220V 40W”的电热毯,另一个是“220V 45W”的LED节能灯,都正常工作相同的时间,产生热量最多的用电器是__________,若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%,则它在100s内产生的热量为__________J(不考虑温度对其电阻的影响)。
答案:电热毯;2560。
(2023江苏宿迁)某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡,其电路如图所示。当开关S置于1时,电流表示数为5A,此时电饭锅处于_________挡,在此挡位下加热2.2kg的水,使其温度升高10℃,用时100s,电饭锅的加热效率为_________;当开关S置于2时,电流表的示数为0.1A,R的阻值为_________Ω。若从做饭快的角度考虑,应选择功率更________的电饭锅。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
答案:高温烧煮;84%;2156;高。
(2023江苏宿迁)学校走廊的吸顶灯不亮了,其内部结构如图甲所示,主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成,电路如图乙所示(灯泡符号表示LED灯珠,省略号表示未画出的灯珠)。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下:单个LED灯珠的额定电流为0.3A,额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化,从而使输出电流恒定为0.3A。
(1)通过检查,发现AB间的LED灯珠发生了______________________故障,导致所有灯珠都不亮;
(2)用一根导线将AB两点连接起来,接通电源后,该吸顶灯又亮了,这些发光的灯珠___________(选填“能”或“不能”)正常发光,此时吸顶灯的功率为___________W。
答案:(1)断路;(2)能;66。
(2023黑龙江齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能____________kW·h,小夏一家外出____________h。(电路其它元件损耗电能不计)
答案:4.8;240;
(2023江苏镇江)物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况,如图为两次记录的电能表示数,学校这一周消耗的电能为_________kW•h,调查得知,学校共有电功率为40W的日光灯600盏,它们之间是_________联的,他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯,若每盏灯每月工作90h,更换后,学校因该项目每月共节省电费_________元。[电费单价为0.5元/(kW•h)]
答案:5000;并;675。
(2023辽宁抚顺)如图是小昊家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过________W。小昊将“220V 2400W”热水器单独接入电路正常工作10min,电能表转盘转了_________转,电能表示数变为________kW•h。
答案:4400;240;2363.2。
(2023辽宁本溪)小平家5月份的电费为50元,当地电价为0.5元/kW•h,5月末他家的电能表示数如图,5月初电能表的示数应为___________kW•h。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过___________W。他单独使用电炖锅正常工作3min,电能表转盘转过160转,则电炖锅的额定功率为___________W。
答案:1923.6;4400;1600。
(2023湖北宜昌)某品牌电动汽车的电池容量为130Ah,额定电压为400V,充电时它将电能转化为___________能存储起来,充满电后它存储了___________kW•h的能量。
答案:化学;52;
(2023四川达州)小明家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为__________kW·h,他家同时使用的用电器总功率不能超过__________W,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作5min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为__________W。
答案:219.6;2200;1200;
小(2023四川泸州)明观察到家里的电能表如图所示。他只将一个电热水器接入家庭电路正常工作,观察到电能表指示灯闪烁80次用时48秒,则这段时间内,电热水器消耗的电能为____________J,电热水器电阻丝阻值为___________Ω;该热水器连续工作30min,电能表示数将变为_________kW•h。
答案:9.6×104;24.2;5219.1。
(2023四川南充)小林家的电能表如图所示,此时电能表的读数为__________kW•h。他关闭了家中的其它用电器,现用一台标有“220V,2000W”的电热水壶烧水,正常工作5min,则电能表的转盘转了__________转。
答案:4353.6;500。
(2023四川遂宁)小李从小养成了节约能源的良好习惯,经常观察家里面的电能表,提醒父母家里用电情况。上月末他家电能表示数为1959.6kW•h,本月末示数如图所示,则本月他家用电__________kW•h;他家里有一台“220V 1100W”的电饭锅,该电饭锅正常工作时的电阻为__________Ω;某次小李让该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动了__________转。
答案:60;44;275。
(2023四川宜宾)小明家中安装的电能表如图所示,其中“3000r/kW•h”表示接在这个表上的用电器,每消耗1kW•h的电能,转盘转过___________转;小明关闭家里其它所有用电器,只打开空调,观察电能表转盘在1min内刚好转动了50转,则空调的功率是___________W。
答案:3000;1000。
(2023四川达州)如图甲所示,电源电压恒为6V,闭合开关,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电流表A的读数为0.1A;当滑片位于中点时,电流表A的读数为0.16A;则定值电阻R0的阻值为__________Ω,滑动变阻器R的最大阻值为__________Ω;如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路,此时小灯泡两端的电压是3V,小灯泡的U-I图像如图乙所示,再次闭合开关后,此时电路消耗的功率为__________W。
答案:15;45;1.2;
(2023辽宁抚顺)如图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动,直至灯泡正常发光,电流表示数和电压表示数关系图象如图乙所示,灯泡正常发光时,某块电表的示数恰好达到最大值;再断开S1,闭合S2,将滑片P调回至最右端,电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图象如图丙所示。则电源电压为____________V,变化过程中,灯泡的最小电阻为____________Ω,灯泡的额定功率为____________W。
答案:9;10;5.4。
(2023辽宁本溪)如图甲所示电路,电源电压为18V,电流表和电压表量程分别为0~0.6A、0~15V,滑动变阻器标有“?Ω 1A”。闭合开关,在保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片,绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图象如图乙;将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间,闭合开关,在保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片,绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。定值电阻的阻值为___________Ω,灯泡的额定功率为___________W,上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为___________V。
答案:24;2.5;9。
(2023黑龙江齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的____________效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电流为100A,每输电1min这段线路便会损耗____________J的电能。
答案:热;3×105;
(2023山东济南)1953年我国第一条220kV高压输电线路工程破土动工,1981年500kV超高压输变电工程正式投入运行,2009年1000kV特高压交流试验示范工程投入商业运行,我国高压输电技术从“跟跑”到“领跑”,已成为中国制造的“金色名片”。为什么远距离输电的电压越来越高?原来,当电流通过输电线时,由于电流的热效应,输电线上就不可避免地有电能损失。在输电线电阻一定的情况下,要减小输电线上的电能损失,就要尽可能减小__________;为了在一定时间内输送更多的电能,就应该采用__________来输电。
答案:输电电流;更高电压。
(2023黑龙江绥化)如图是某电加热器的工作电路图,电加热器有“高温”和“低温”两挡,其中R1=44Ω,R2=176Ω。当开关S1闭合,S2_____________时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是_____________J。
答案:闭合;6.6×104;
(2023江苏泰州)小华将电阻丝R1和R2(R1>R2)分别浸没在质量和初温均相同的煤油中,按如图所示接入电路,开关闭合后,通过两电阻丝的______________相等,根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生______________的多少,通电一段时间,发现甲瓶中温度计的示数上升______________。
答案:电流;热量;多。
(2023辽宁抚顺)用如图所示的装置可探究电流产生热量与____________(填“电流”或“电阻”)的关系,若通过R2的电流为1A,通电1min,R2产生的热量为____________J。若将R3更换为10Ω的电阻,____________(填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
答案:电流;300;仍能。
(2023辽宁营口)图中是探究电流通过导体产生的热量与_________(选填“电流”或“电阻”)关系的装置;装置中的U形管_________(选填“是”或“不是”)连通器;电流通过电阻R2与R1产生的热量之比为_________。
答案:电流;不是;1:4。
(2023辽宁本溪)小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示电路,将电阻丝R3和___________(填“R1”或“R2”)分别放在如图乙所示的两个相同装置中,实验通过U形管中______________________反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知,当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越___________。
答案:R₁、液面高度变化;多。
(2023江西省)分别标有“3.8V,0.3A”和“2.5V,0.3A”字样的小灯泡同时接入同一电路中,两灯均正常发光,此时两灯是______________联,这是因为两灯的______________。
答案:串;额定电流相同。
(2023辽宁营口)如图所示,电源电压恒为9V,电压表V1、V2完全相同,连入电路的量程也相同,小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”(灯丝电阻不变)。当开关都闭合时,电路中的电流为______A,此时只有一个小灯泡正常发光,未正常发光的小灯泡的实际功率为______W;断开开关S1、S2,电压表V1的示数为_______V。
答案:0.5;1.5;4.5。
(2023上海)某导体两端的电压为3V时,10s通过导体横截面的电荷量大小为5C,此时通过导体的电流为_________A,电流做的功为_________J;当导体两端的电压为6V时,它的电阻为________Ω。
答案:0.5;15;6;
(2023湖南株洲)图甲为一种家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2kW,主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。
(1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有___________(填“绝热”或“导热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内___________(填“热”或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出。
(2)储水腔储满水时,水的质量为___________kg。要将这些水由20℃加热到预设温度70℃,需要吸收的热量为___________J。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),1L=1.0×10﹣3m3。
(3)制热系统工作0.5h消耗___________kW•h的电能。
答案:(1)绝热;热;(2)60;1.26×107;(3)1。
(2023新疆)近几年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加;
(1)充电桩为电动汽车的电池充电时,电能转化为__________(填“机械”或“化学”)能,电池是用电器。充电桩有较好地防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现__________(填“短路”或“断路”)现象;
(2)如图所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电过程的前18 min充电电流不变,充电18min时充电电压升至500V,则充电9min时,充电电流为________A,充电电压为_____V。若充电18min至30min的时间内,充电电压保持500V不变,则该过程中充电电流逐渐_________(填“变大”或“变小”);
(3)若上述电动汽车充电前和充电30 min时电池显示的储能量分别为20%和70%,充电30 min的时间内,平均充电功率为80kW,则该电池充满电时的储能量为________kW·h。该电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30 min,电池的储能量分别下降了10%和15%,若能量转化效率始终不变,则电动汽车分别以80 km/h和100 km/h的速度匀速行驶时受到的阻力之比为_________。
答案:(1)化学;短;(2)200;400;变小;(3)80;5:6;
(2023四川雅安)如图甲是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头。图乙是它的工作原理简化电路图。R1、R2为电热丝,通过闭合或断开开关S1、S2,从而实现冷水、温水、热水之间的切换,有关参数如表。当开关S1闭合、S2_________(选填“闭合”或“断开”)时,水龙头放出的是温水;在使用水龙头放热水时,正常工作1min,消耗的电能是________J;若在这个过程中将质量为2kg的水从20℃加热到40℃,则水吸收的热量为________J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
答案:断开;1.8×105;1.68×105。
(2023四川凉山)如图甲所示电路,电源电压不变,R1、R2是定值电阻,R2=2R1,闭合开关S,电流表和电压表示数如图乙,则通电5min后,R1、R2产生的总热量为____________J。
答案:450。
(2023四川凉山)如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中电路的总功率最大值为_________W。
答案:36。
(2023黑龙江绥化)如图,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为滑动变阻器两端点),小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.9A,滑动变阻器最大阻值是_____________Ω;当开关S1闭合,S2断开,滑片P置于a端时,电流表示数为0.2A,此时R1的功率为 _____________W。
答案: 15;0.6;
(2023安徽)在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为________J。
答案:3600
(2023广东广州)把一个某种类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端,通电后,同时记录R的温度一时间图线、流过R的电流一时间图线如图所示;
(1)根据图线,R的温度为50℃时,流过R的电流为_________A;
(2)求在30s时R的阻值和电功率;
(3)30s~40s,R产生的热量为Q1;90s~100s,R产生的热量为Q2,Q1_______Q2(选填“>”“=”“<”),写出判断依据:___________。
答案:(1)0.08;
(2)30s时电流为0.08A,电压为12V,故根据欧姆定律可得电阻为R=U/I=12V/0.08A=150Ω
电功率为P=UI=12V×0.08A=0.96W
(3)>;电压一定,在90s-100s阶段的电流小于30s~40s的电流;
(2023湖北武汉)我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标,为了实现上述目标,可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组,它的吊装如图所示,其核心部件是“水下大风车”,将它安装在海底,可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题:
(1)3.3×1012千瓦时= 焦耳。
(2)涨潮或落潮期间,海水冲击位于海底的“水下大风车”,带动潮流能发电机发电,在这个过程中
能转化为 能。
答案:(1)1.188×1019。(2)机械;电;
(2023广西)如图是简易榨汁杯的电路原理图,工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关___________时,榨汁杯处于榨汁挡;只闭合开关S2时,榨汁杯处于___________挡。
答案:S1;保温
(2023贵州)如图甲所示的家用电饭锅,其金属外壳通过插座的___________(选填“A”“B”或“C”)孔接地线。若其内部主要部件有:两个阻值相同的发热电阻、温控开关等,熬煮稀饭时,在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程,其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作,电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为W1,慢熬过程电流做功为W2,则W1:W2=___________。
答案:A;1:3
(2023江苏镇江)在测量小灯泡额定功率的实验中,小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线,图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V,小灯泡L的额定电压为2.5V。则:
(1)L的额定功率为_________W。
(2)图线a对应的过程中,R的调节范围为_________Ω。
(3)若将R替换成R0,则L工作时的阻值为_________Ω。
(4)若将R替换成与L相同的小灯泡,则根据图线可求得电路消耗的总功率约为_________W。
答案:(1)0.625;(2)25~2;(3)6;(4)0.534。
(2023黑龙江龙东)如图甲所示的电路中电源电压不变,小灯泡L的额定电压为24V,当把滑片P滑到最左端时,小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为____________Ω。调节滑动变阻器R,当其连入电路的阻值是____________Ω时,小灯泡的实际功率为3.6W。
答案:60;4;
(2023黑龙江龙东)如图所示,将洗衣机三脚插头插入三孔插座,可使洗衣机的____________与大地相连,防止发生触电事故。将某用电器单独接在如图所示电能表上正常工作3min,电能表转盘转了100转,则该用电器的额定功率是____________W。
答案:金属外壳;1000;
(2023四川成都)某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样,有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个挡位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后,发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内,经研究后画出了简化电路图(如图)。
(1)同学们研究说明书和电吹风内部结构后,有以下认识,其中不合理的是__________。
A.说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”,主要是为了防止触电或引发短路
B.说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”,主要是为了避免烫伤
C.电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D.绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
(2)开关S与0、1两触点接触时,电吹风处于“慢速中温”挡;开关S与2、3两触点接触时,电吹风处于“快速高温”挡。两挡相比,电动机在“快速高温”挡转得更快,原因是______________________________________________________________________。
(3)同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能,其内部有一个双金属片开关,当温度达到设定值,双金属片开关自动断开,电吹风停止工作,待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的__________点(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
(4)同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率:
①测量开始前关闭家中所有用电器,记录智能电能表示数为2127.23kW•h;
②将电吹风调至“快速高温”挡工作4分钟断开开关,记录电能表示数为2127.36kW•h;
③根据实验数据,计算电吹风在“快速高温”挡工作的实际功率为__________W。
答案:(1)C;(2)电动机两端的电压更大;(3)d;(4)1950。
三、实验题
(2023吉林省)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为3V,电源是两节新的干电池。
(1)按照甲图正确连接电路,闭合开关,将滑片调至滑动变阻器的___________端时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如乙图,小灯泡的额定功率是___________W。
(2)若忽略小灯泡电阻随温度的变化,当滑片调节至某位置时,电流表的示数是0.24A,此时小灯泡的实际功率是___________W。
答案:(1)A;1.44;(2)0.36。
(2023安徽)用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率,电源电压为4.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至_______(选填“a”或“b”)端;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器进行多次测量,部分实验数据如上表所示。第4次测量时,电流表示数如图2所示,此时小灯泡的电阻为_______Ω,电功率为_______W;
(3)由实验数据可以判断,小灯泡正常发光时的电阻可能为_______(选填“①”“②”或“③”)。
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
答案:(1)b(2)10 0.9 (3)②
(2023重庆B卷)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路;
(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡______;
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察______表的示数,直到示数为______V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数;
(5)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙为__________A,观察灯泡亮度并记录电表示数:继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U--I图像,如图丙,则小灯泡额定功率为__________W;
(6)根据小灯泡U--I图像和亮度变化,还可以发现__________________________________。
答案:(1);(2)B;(3)短路;(4)电压;2.5;
(5)0.2;0.75;(6)小灯泡的温度升高,其电阻变大;
(2023辽宁朝阳)小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡__________。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为__________W;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示。
(4)小红认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理,理由是______________________________。
(5)小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于U额且未知,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0),请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,使电压表示数为__________;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1;
③闭合S、S1,断开S2,____________________,读出电压表的示数为U2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=____________________(用U1、U2、U额、R0表示)。
答案:(1)见解析;(2)断路;(3)0.75;(4)灯丝电阻随温度的变化而变化;
(5)U额;滑片移动到最左端;。
(2023四川自贡)小周利用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为零,产生这种现象的原因可能是:_________________________________;
(3)排除故障后进行实验,闭合开关S,发现电压表的示数为0.5V,为使灯泡L两端电压达到额定电压,应向___________端(选填“A”或“B”)移动滑动变阻器的滑片P,直到观察到电压表示数为2.5V。此时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为___________A,则灯泡L正常发光时的电阻为___________Ω,电功率为___________W。
答案:(1);(2)小灯泡断路;(3)A;0.5;5;1.25。
(2023山东泰安)物理实验小组连接了如图甲所示的电路,做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有:电源(可选电压为4.5V、6V),规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个,小灯泡(额定电压为2.5V,额定功率小于0.75W)一个,电压表、电流表各一个,开关,导线若干。
(1)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(2)正确连接电路后,当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电压为__________V,小灯泡的额定功率为__________W。
(3)变阻器的滑片P移至某处时,电流表示数为0.18A,电压表示数如图乙所示为__________V,此时小灯泡的电阻为__________Ω。
(4)该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电压表V1、V2等器材,测量额定电压为U额的小灯泡L的额定功率,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整;
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表__________(选填“V1”或“V2”)的示数为U额,同时读出另一个电压表的示数,记为U;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率P额=__________。
答案:(1);(2)4.5;0.5;(3)1.8;10;(4)①V1;②U额•。
(2023湖南湘潭)利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图1中所示的器材连接成完整电路。
(2)连接电路时开关应处于__________(选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向__________端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮。
(3)某次实验时,电流表的示数如图2所示,则通过灯L的电流为__________A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图3所示的图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为__________W。
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)在没有电流表的情况下,用如图4所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。己知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率P额=____________________(用U额、U和R表示);若已知电源电压为U0,此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx=____________________(用U0、U额、U和R表示)。
答案:(1);(2)断开;A;(3)0.2;0.625;
(4)变大;(5);。
(2023山东济宁)电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系,选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油,两电阻丝阻值不同(R1>R2)。
(1)将两根电阻丝串联后接入电路中,可控制_________和___________相等;
(2)通电一段时间后,通过观察____________________来比较电流做功多少;
(3)通过实验发现:在相同时间内,电流通过电阻丝___________(选填“R1”或“R2”)做的功多;
(4)若R1两端的电压为3V,电路中的电流为0.4A,则10s内电流通过R1做的功为___________J。
答案:(1)电流;通电时间;(2)煤油升高的温度;(3)R1;(4)12。
(2023四川达州)小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
(1)请用笔画线代替导线,帮他连接好实物图。要求闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮;
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因是__________(选填字母);
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱 B.灯泡的电阻太小 C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向__________移动,同时眼睛注意观察__________(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;
(4)经过多次测量,小明绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为______W;
(5)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是__________(选填字母);
A.只将电源电压减小 B.只更换一个其他规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
(6)小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值,于是他设计了如图丁所示的电路图,操作步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1,电压表示数为4.5V;则Rx=_______Ω。
答案:(1);(2)A;(3)右;电压表;(4)3;(5)C;(6)②5;
(2023内蒙古通辽)小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压3V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:滑片P向右端移动时,灯变亮)。
(2)闭合开关后,小华发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,则电路故障可能是____________________________________。
(3)排除电路故障后,重新开始实验,小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡I﹣U图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,此时它的实际功率_________P额(选填“大于”或“小于”),原因是__________________。
(5)实验中,有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择,小华在该实验中选用的是_________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
答案:1);(2)小灯泡断路;(3)0.75;(4)大于;灯的电阻随温度的降低而减小;(5)乙。
(2023北京)小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
(1)该实验采用串联电路可以控制_________相同和________相同;
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,
实验结论是:__________________________________________。
答案:(1)电流;通电时间;(2)电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关;
(2023甘肃)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该____________(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到____________(选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是____________;(填选项符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是____________A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向____________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I﹣U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为____________W;
(7)小丽根据小灯泡的I﹣U图象(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而____________(选填“增大”“不变”或“减小”),你认为原因是____________________________________。
答案:(1)如图所示;
(2)断开;最左;(3)B;(4)0.14;(5)右;(6)0.625;(7)增大;灯丝电阻随温度的升高而增大。
(2023湖北荆州)课后服务社团活动中,“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为12Ω)。
(1)为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用__________(选填字母);
A.“10Ω,0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω,2A”的滑动变阻器 C.“5Ω,1A”的滑动变阻器
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是________________________________________;
(3)故障排除后重新连接电路,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向__________端移动(选填“左”或“右”);
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为__________W;
(5)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V,定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R′的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为8V;
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表的示数为14V;
④小灯泡的额定功率P额=__________W。
答案:(1)B;(2)小灯泡断路;(3)左;(4)0.5;(5)1.8。
(2023辽宁丹东)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)小潘设计了如图甲所示的电路图,连接好电路后,闭合开关S,发现电流表的指针向左偏转,如图乙所示,其原因是__________________________________________________。
(2)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时,电压表示数如图丙所示,为__________V,要测量小灯泡L的额定功率,滑片P应向__________(选填“左”或“右”)移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数为0.24A,则小灯泡L的额定功率为__________W。
(3)实验结束后,小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源(电压恒为8V)、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材,设计了如图丁所示的电路,并完成了实验。实验过程如下:
①断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑动变阻器R的滑片P,使电压表的示数为__________V,小灯泡L1正常发光;
②断开开关S2,闭合开关S、S1,保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,读出电压表的示数为1.6V;
③小灯泡L1的额定功率为__________W。
答案:(1)电流表正、负接线柱接反了;(2)1.8;左;0.6;(3)①2;②2.4W。
(2023黑龙江大庆)现有L1、L2、L3三只额定电压U额均为2.5V,电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。
(1)图甲电路中,实验操作如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额;
②图丁是图甲电流表的表盘,此时示数为___________A;
③小灯泡L1的额定功率为P额1=___________W。
(2)图乙电路中,定值电阻的阻值为R0=12.5Ω,实验操作如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额;
②读出电流表的示数为I=0.60A,计算出通过R0的电流为___________A;
③小灯泡L2的额定功率为P额2=___________W。
(3)图丙电路中,电源电压未知但恒定不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10Ω,实验操作如下:
①保持开关S2断开,同时闭合开关S和S1,调节R2的滑片,使电压表的示数为U额;
②断开开关S1,同时闭合开关S和S2,保持___________(填“R1”或“R2”)的滑片位置不变,调节___________(填“R1”或“R2”)的滑片,使电压表示数仍为U额;
③仅将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1=3.00V,再仅将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数U2=1.00V,则小灯泡L3的额定功率P额3=___________W。
(4)通过图甲和图乙实验,可以得到小灯泡L1和L2在额定电压工作时电阻之比为___________。
答案:(1)②0.3;③0.75;(2)②0.2;③1;(3)②R2;R1;③1.25;(4)4:3。
(2023湖南永州)小明在物理实验室用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,为了保护电路,应把滑动变阻器的滑片P移到___________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P到不同位置,并记下不同位置时电压表和电流表的示数,某次电流表的指针位置如图丙所示,读数为___________A;
(4)通过实验数据作出小灯泡的I﹣U图象如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;通过图象发现在不同电压下,小灯泡的电阻阻值不同,因此我们大胆推测灯丝的电阻随温度的降低而___________(选填“变大”或“变小”)。
答案:(1);(2)B;(3)0.3;(4)5;变小。
(2023江苏徐州)如图甲所示,小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时,将A、B两个阻值不等的白炽灯泡,分别串联和并联在电路中。
(1)将两个灯泡串联在电路中,目的是控制电路中的_____________不变,比较灯泡的亮暗与_____________的关系。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_____________端。
(3)串联时,灯泡B两端的电压如图乙所示,为_____________V。
(4)将两个灯泡并联在电路中时,小明在表格中记录的电流值有错误,请你帮他指出来:____________________________________________________。
答案:(1)电流;电压;(2)右;(3)1.2;(4)流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。
(2023山东枣庄)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,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。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用_________组合,并将它们_________接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,______________________。
(3)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是___________。
A.探究电流与电压、电阻的关系 B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线” D.探究平面镜成像的特点
答案:(1)甲、乙;串联;(2)通过导体的电流越大,产生的热量越多;(3)B。
(2023江苏镇江)小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝,他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
(1)小明截取5cm长电阻丝,用图1电路来测量其阻值R0。
①用笔画线代替导线,请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最_________端。
③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示,则R0=_________Ω。
(2)小明选择以下器材制作电加热器:熔断器(允许通过的最大电流为12A);R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段,R1长22cm;开关若干;导线若干。
①电阻丝R1=_________Ω。
②图3是小明制作的电加热器,其低温挡功率为880W,则R2长度为_________cm。
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作,你认为原因是____________________________________。
④解决③中问题后,小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装,使其具有“四挡”调温功能,请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
答案:1)①;②右;③5;(2)①22;②33;③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流;④根据P=可知,当电路中的电阻改变时,电路中的功率发生改变,据此设计四个不同电阻的电路,实现使其具有“四挡”调温功能,
由于R1、R2的阻值不相等,当只有R1或只有R2工作时,分别是一个挡位,当R1、R2串联时是一个挡位,当R1、R2并联时是一个挡位,电路图如图所示:
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(2023云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不交叉。
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R____________(选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察____________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。小明猜想:当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法:____________________________________________________________。
(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有____________(请举一例)。
(5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中____________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻____________联(选填“串”或“并”)进行实验。
(6)本实验应用的研究方法有转换法和____________法。
(4分)夏天,进入被烈日暴晒的车内会感觉闷热,但黑色和白色车内的闷热程度不一样。小明猜想黑色材料的吸热效果比白色材料的好。他利用规格和材质相同的黑色、白色卡纸各1张,相同的空矿泉水瓶2个,相同的温度计2支,橡皮泥若干进行实验。他先用白色和黑色的卡纸以相同的方式分别将两个矿泉水瓶包裹起来;再将2支温度计分别插入2个矿泉水瓶中,让温度计露出瓶口一段长度以方便读数,用橡皮泥密封住瓶口。接下来的操作是:________________________。通过实验数据分析可得结论:如果________________________,则说明黑色材料的吸热效果较好。
答案:(1);(2)开路;温度计示数的变化;(3)将测得的Q与I的数据描点画出Q﹣I图像,若Q﹣I图像为过原点的一条直线,则Q与I成正比,否则不成正比;(4)电饭锅;(5)B;串;(6)控制变量法。
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
1.5
0.16
4
3
0.24
2
2.5
0.22
5
2.2
0.28
3
3
0.24
6
1.5
0.30
××型电炖盅
额定电压
220V
高温功率
2000W
低温功率
400W
额定电压
220V
额定功率
温水
2200W
热水
3000W
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6
B
较暗
0.4
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