河北省廊坊市广阳区中国石油天然气管道局中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷
展开1.(3分)关于“千瓦时”,下列说法正确的是( )
A.“千瓦时”是电功率的单位
B.“千瓦时”是电功的单位
C.1kW•h等于1kW的用电器工作1s消耗的电能
D.1kW=1kW•h
2.(3分)关于如图所示的电能表,下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流是20A
B.该电能表的读数是5432.5J
C.该电能表应接在220V的电路中使用,允许通过的最大电流为10A
D.该电能表的转盘转1250转,说明电路中消耗了0.5kW•h的电能
3.(3分)R1和R2两个电阻(R1>R2),按如图所示的四种方式接入同一电路中,则电路的总功率最小的是( )
A.B.
C.D.
4.(3分)由欧姆定律公式可得R=,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压和导体的电流无关
B.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
5.(3分)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.3A,则该电阻消耗的电功率增加了( )
A.0.3WB.0.9WC.2.1WD.1.2W
6.(3分)“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流B.总电压C.总电阻D.总功率
7.(3分)如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,只有一盏灯亮,其故障可能是( )
A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路
8.(3分)将标有“PZ220﹣60”的甲灯和标有“PZ220﹣100”的乙灯串联起来,接到220V的电源上,则( )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
9.(3分)如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机B.电暖气
C.电风扇D.计算器
10.(3分)如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图像,由图像可知( )
A.RA>RB
B.若将A、B串联接入电路,闭合开关后,它们两端的电压UA:UB=2:1
C.若将A、B并联接入电路,闭合开关后,干路电流为0.9A时,电源电压是6V
D.若将A、B串联接入电路,闭合开关后,相同时间它们消耗的电能WA:WB=1:2
11.(3分)关于电功率,下列说法中正确的是( )
A.电流做的功越多,电功率越大
B.电流做功的时间越短,电功率越大
C.电流做同样多的功,用时间越长,电功率越大
D.在相同时间内,电流做功越多,电功率越大
12.(3分)某型号天然气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中R为气敏电阻,其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示0为定值电阻,电源电压恒定不变,用此仪器检测天然气是否泄漏( )
A.天然气浓度增大时,电压表示数变小
B.天然气浓度减小时,电流表示数变大
C.天然气浓度增大时,电路消耗的总功率变小
D.无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变
13.(3分)如图所示,电源电压保持不变,R1:R2=2:3,S闭合后则A1、A2的示数之比为( )
A.2:3B.3:2C.2:5D.3:5
14.(3分)如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,小灯泡标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),电流表量程为“0~0.6A”,下列说法不正确的是( )
A.小灯泡的灯丝电阻为10Ω
B.该电路功率变化范围是1.35W~2.7W
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω
D.电流表最大示数为0.6A
(多选)15.(3分)如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知( )
A.R0的阻值是1.0Ω
B.电路的最大功率是25.6W
C.R0的最小功率是3.2W
D.滑动变阻器的最大阻值是70Ω
二、填空题(每空2分,共20分)
16.(4分)电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,则该用电器在上述时间内消耗的电能是 kW•h,该用电器的功率是 W。
17.(2分)灯L1标有“6V,0.5A”的字样,灯L2标有“3V,0.3A”的字样,两盏灯串联在电路中 V。
18.(4分)一只灯泡上标有“220V、100W”字样,不考虑灯丝电阻的变化,1kW•h的电能可供灯泡正常工作 h;若将此灯接在110V的电路中,它的实际功率是 W。
19.(6分)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。
20.(4分)已知定值电阻R1:R2=4:3,若把它们并联在同一电路中,R1、R2两端的电压之比为 ;若把它们串联在同一电路中,R1、R2消耗的电功率之比为 。
三、实验题探究题(10分+12分)
21.(10分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向 端移动(选填“左”或“右”),移动滑片的目的是 。正确操作后,记下电流表的示数,得到电流随电阻R变化的图象如图丙所示 。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
22.(12分)小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数 (选填标号);
A.更换小灯泡
B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片
D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 (选填“A”或“B”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P= 。
四、计算题(6分+7分)
23.(6分)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻和电流?
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能是多少?
(3)若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光,则电源电压是多少?
24.(7分)某款电热饼铛,如图甲,图乙为其加热原理电路图,R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,当温度达到200℃时S1自动断开,电热饼铛处于保温状态,在保温2min后1=55Ω,求:
(1)该电饼铛正常加热时的总电流;
(2)通过计算确定R2的电阻;
(3)本次烙饼共消耗的电能。
2023-2024学年河北省廊坊市广阳区中国石油天然气管道局中学九年级(上)月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共15小题,1-13题为单选题,每小题3分,14-15小题为多选题,每小题3分,漏选得2分,多选、错选不得分,共45分)
1.(3分)关于“千瓦时”,下列说法正确的是( )
A.“千瓦时”是电功率的单位
B.“千瓦时”是电功的单位
C.1kW•h等于1kW的用电器工作1s消耗的电能
D.1kW=1kW•h
【答案】B
【解答】解:A、“千瓦时”是电功的单位,故A错误;
B、“千瓦时”是电功的单位;
C、1kW•h等于1kW的用电器工作4h消耗的电能;
D、l kW•h=1kW×1h。
故选:B。
2.(3分)关于如图所示的电能表,下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流是20A
B.该电能表的读数是5432.5J
C.该电能表应接在220V的电路中使用,允许通过的最大电流为10A
D.该电能表的转盘转1250转,说明电路中消耗了0.5kW•h的电能
【答案】D
【解答】解:AC、“10(20)A”,平时工作允许通过的最大电流为20A;
B、电能表显示数字中最后一位是小数,该电能表此时示数为5432.5kW•h;
D、2500r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,则转盘转1250转时,故D正确。
故选:D。
3.(3分)R1和R2两个电阻(R1>R2),按如图所示的四种方式接入同一电路中,则电路的总功率最小的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解答】解:因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,两电阻串联时电路中的总电阻最大,
电源的电压一定,由P=UI=,B选项的总电阻最大。
故选:B。
4.(3分)由欧姆定律公式可得R=,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压和导体的电流无关
B.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】A
【解答】解:影响电阻的因素是材料、长度和横截面积、是否通过电流无关,故A正确。
故选:A。
5.(3分)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.3A,则该电阻消耗的电功率增加了( )
A.0.3WB.0.9WC.2.1WD.1.2W
【答案】C
【解答】解:设定值定值的阻值为R,当U1=3V时,I4==;
当U4=4V时,I2==;
电流增加:ΔI=I2﹣I8=﹣==0.3A;
则定值电阻的阻值:R==Ω;
根据P=UI=知
则当电压U1=4V时,电阻消耗的电功率P1==3V×0.5A=2.7W;
当电压U4=4V时,电阻消耗的电功率P2===4.6W;
电功率增加量为:ΔP=P2﹣P1=4.8W﹣2.7W=2.1W。
故选:C。
6.(3分)“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流B.总电压C.总电阻D.总功率
【答案】C
【解答】解:AD、因电路中的总功率等于各用电器功率之和,每关闭一个家用电器;由P=UI可知,故AD不符合题意。
B、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,所以,总电压不变。
C、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,因此每关闭一个用电器,故C符合题意。
故选:C。
7.(3分)如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,只有一盏灯亮,其故障可能是( )
A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路
【答案】B
【解答】解:A、若L1断路;只有L2发光,电流表,故A不符合题意;
B、若L8断路,灯L1发光,电流表无示数,故B符合题意;
C、若灯L1短路,L4也同时被短路,两灯都不发光,故C不符合题意;
D、若L2短路,灯L1也同时被短路,两灯都不发光,故D不符合题意。
故选:B。
8.(3分)将标有“PZ220﹣60”的甲灯和标有“PZ220﹣100”的乙灯串联起来,接到220V的电源上,则( )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
【答案】B
【解答】解:
①两灯泡串联时,根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知;
根据I=可知;
根据P=I2R可知,两灯泡的实际功率都变小,都不能正常发光。
②已知两只灯泡的额定电压相同,但甲灯的额定功率较小知:甲灯的电阻较大;
两灯泡串联时,根据P=I4R可知,甲灯实际功率较大。
故选:B。
9.(3分)如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机B.电暖气
C.电风扇D.计算器
【答案】B
【解答】解:
A、电视机主要把电能转化为光能与声能,故A不符合题意。
B、电暖气工作时把电能转化为内能,故B符合题意;
C、电风扇工作时主要是把电能转化为机械能,故C不符合题意;
D、计算器工作时主要把电能转化为光能与声能,故D不符合题意。
故选:B。
10.(3分)如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图像,由图像可知( )
A.RA>RB
B.若将A、B串联接入电路,闭合开关后,它们两端的电压UA:UB=2:1
C.若将A、B并联接入电路,闭合开关后,干路电流为0.9A时,电源电压是6V
D.若将A、B串联接入电路,闭合开关后,相同时间它们消耗的电能WA:WB=1:2
【答案】D
【解答】解:(1)由图象可知,电阻RA和RB的I﹣U图象是正比例函数,则两电阻是定值电阻,
当UA=UB=3V时,IA=0.4A,IB=0.3A,
由I=可得
RA===3Ω,RB===10Ω,
则RA<RB,故A错误;
(2)因串联电路中各处的电流相等,
将A、B串联接入电路时A:IB=1:1,
两电阻两端的电压之比为:
UA:UB=IRA:IRB=RA:RB=2Ω:10Ω=1:2,故B错误;
闭合开关后,由W=UIt得A:WB=UAIt:UBIt=UA:UB=4:2,故D正确;
(3)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,将A,电路中的总电阻:
R===Ω,
当干路电流为0.7A时,电源电压:
U=I′R=0.9A×Ω=3V。
故选:D。
11.(3分)关于电功率,下列说法中正确的是( )
A.电流做的功越多,电功率越大
B.电流做功的时间越短,电功率越大
C.电流做同样多的功,用时间越长,电功率越大
D.在相同时间内,电流做功越多,电功率越大
【答案】D
【解答】解:AB、电功率与功和时间两个因素有关,无法判定电功率的大小;
C、根据P=,电流做相同的功,电功率越小;
D、根据P=,在相同时间内,电功率越大。
故选:D。
12.(3分)某型号天然气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中R为气敏电阻,其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示0为定值电阻,电源电压恒定不变,用此仪器检测天然气是否泄漏( )
A.天然气浓度增大时,电压表示数变小
B.天然气浓度减小时,电流表示数变大
C.天然气浓度增大时,电路消耗的总功率变小
D.无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解答】解:由图乙可知,当天然气浓度增大时,故由欧姆定律可得电路中电流增加,由U0=IR0可知,定值电阻两端的电压会增大;同时根据P=UI可知。所以A。
由图乙可知,当天然气浓度减小时,即电流表示数减小6的阻值,而R0为定值电阻,阻值不变,D说法正确。
故选:D。
13.(3分)如图所示,电源电压保持不变,R1:R2=2:3,S闭合后则A1、A2的示数之比为( )
A.2:3B.3:2C.2:5D.3:5
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,两电阻并联1测R2支路的电流,电流表A8测干路电流;
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得,各支路的电流:
I1=,I5=,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且R1:R3=2:3,
∴两电流表的示数之比:
=====。
故选:C。
14.(3分)如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,小灯泡标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),电流表量程为“0~0.6A”,下列说法不正确的是( )
A.小灯泡的灯丝电阻为10Ω
B.该电路功率变化范围是1.35W~2.7W
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω
D.电流表最大示数为0.6A
【答案】C
【解答】解:A、小灯泡的额定电流I==,
小灯泡的电阻R===5Ω;
BCD、由电路图可知,电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为8.5V,功率为1.25W,串联电路总电压等于各分电压之和滑=U﹣UL=5.5V﹣2.6V=2V,
此时电路中的最大电流Imax=0.7A,故D错误;
此时电路的总功率最大,电路的最大电功率:P大=UI大=4.5V×8.5A=2.25W,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为:R滑min===8Ω;
当电压表的示数最大U滑=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时灯泡两端的电压:
UL′=U﹣U滑=4.3V﹣3V=1.3V,
电路中的电流:I小===0.3A,
电路消耗的最小功率:P小=UI小=5.5V×0.8A=1.35W,所以,故B错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑大===10Ω,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。
故选:C。
(多选)15.(3分)如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知( )
A.R0的阻值是1.0Ω
B.电路的最大功率是25.6W
C.R0的最小功率是3.2W
D.滑动变阻器的最大阻值是70Ω
【答案】BD
【解答】解:(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由乙图可知,电路中的最大电流I大=6.6A,
由I=可得
U=I大R0=4.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
由乙图可知,电路中的最小电流I最小=4.2A,R两端的电压UR=14V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R===70Ω;
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=I最小R0+UR=0.3A×R0+14V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源的电压不变,
所以,1.5A×R0=0.6A×R0+14V,
解得:R0=10Ω,故A错误;
电源电压:U=I大R6=1.6A×10Ω=16V;
(2)电路的最大总功率:P最大=UI最大=16V×8.6A=25.6W,故B正确;
R8的最小功率:P0最小=I最小2R5=(0.2A)5×10Ω=0.4W,故C错误。
故选:BD。
二、填空题(每空2分,共20分)
16.(4分)电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,则该用电器在上述时间内消耗的电能是 0.2 kW•h,该用电器的功率是 400 W。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:3000imp/kW•h表示电能表指示灯每闪烁1次,电路中消耗,
指示灯闪烁600次,电路消耗电能为:W=600×,
用电器的功率:P===0.6kW=400W。
故答案为:0.2;400。
17.(2分)灯L1标有“6V,0.5A”的字样,灯L2标有“3V,0.3A”的字样,两盏灯串联在电路中 6.6 V。
【答案】6.6
【解答】解:由I=可知1===12Ω,R2===10Ω,
两盏灯串联在电路中,由于串联电路中的电流处处相等,
所以两灯串联时,电路中的最大电流为I=I2=0.5A,
由串联电路的电阻规律和欧姆定律可知,
电源电压的最大值为U=IR=I(R1+R2)=8.3A×(12Ω+10Ω)=6.4V。
故答案为:6.6。
18.(4分)一只灯泡上标有“220V、100W”字样,不考虑灯丝电阻的变化,1kW•h的电能可供灯泡正常工作 10 h;若将此灯接在110V的电路中,它的实际功率是 25 W。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:已知灯泡的额定功率P=100W=0.1kW,
由P=可得灯泡正常工作的时间:
t===10h,
根据P=可得灯泡的阻值:
R===484Ω,
不考虑灯丝电阻的变化,若将此灯接在110V的电路中实=110V,
灯泡的实际功率为:
P实===25W。
故答案为:10;25。
19.(6分)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 0.6 A,电源电压为 8 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 384 J。
【答案】0.6;8;384。
【解答】解:由图可知,当只闭合S1、S2时,R6、L串联,电压表测量灯泡L两端的电压;
由图乙可知,当小灯泡两端的电压为2V时;
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,R1两端的电压:U2=IR1=0.7A×10Ω=6V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:U=UL+U1=2V+6V=8V;
当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表测量灯泡L两端的电压;
根据图乙可知,当小灯泡两端的为7V时,
根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流为0.8A,
电路在6min内消耗的电能:W=UI′t=8V×0.5A×1×60s=384J。
故答案为:0.7;8;384。
20.(4分)已知定值电阻R1:R2=4:3,若把它们并联在同一电路中,R1、R2两端的电压之比为 1:1 ;若把它们串联在同一电路中,R1、R2消耗的电功率之比为 4:3 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以把它们并联在同一电路中时,加在它们两端的电压之比U1:U2=5:1;
若把它们串联在同一电路中,因串联电路中各处的电流相等,
所以,所以两个电阻的功率之比:
===;
故答案为:1:2;4:3;
三、实验题探究题(10分+12分)
21.(10分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,开关应 断开 。
(2)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向 左 端移动(选填“左”或“右”),移动滑片的目的是 保持定值电阻两端电压不变 。正确操作后,记下电流表的示数,得到电流随电阻R变化的图象如图丙所示 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 35 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)断开;(2)左;保持定值电阻两端电压不变;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(3)35。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)由图像知,当R=5Ω时,所以电阻两端的电压U=IR=0.2A×5Ω=2.2V,R两端的电压保持2.5V不变;
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由3Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,使电压表的示数为2.5V时。
由图像知,电压一定时;
(3)根据串联分压的知识,当电阻R=25Ω时,由图像知;
由I=得,R总===60Ω;
所以R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω。
故答案为:(1)断开;(2)左;电压一定时;(3)35。
22.(12分)小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数 C (选填标号);
A.更换小灯泡
B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片
D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向 A (选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为 1.25 W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 A (选填“A”或“B”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P= 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)电压表应并联到灯泡的两端,灯泡的额定电压为2.5V;如图所示:
;
(2)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,小青发现小灯泡没有发光,说明电路是通路,根据欧姆定律可知,灯泡的实际功率过小,改变电路中电流的大小,故C正确;
(3)图乙中电压表选用3﹣3V的小量程,分度值为0.8V;灯在额定电压下正常发光,小于灯的额定电压2.5V,根据串联电路电压的规律,由分压原理,故滑片向A端移动到合适位置;
灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.6A=1.25W;
(4)①连接好电路,闭合开关S1拨到触点A点,移动滑片3=2.5V时,小灯泡正常发光;
②保持滑片的位置不动,再将开关S6拨到另一触点,电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压2;此时R0两端的电压为:U4=U2﹣U1;
③此时为串联电路,则电路中的电流为:I==,
小灯泡的额定功率表达式为:P=U1=。
故答案为:(1)如图;(2)C;1.25;。
四、计算题(6分+7分)
23.(6分)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻和电流?
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能是多少?
(3)若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光,则电源电压是多少?
【答案】(1)小灯泡正常发光时的电阻是12Ω;电流是0.5A;
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能是1800J;
(3)若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光,则电源电压是12V。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时的电阻R===12Ω;
灯泡正常发光时的电流I===0.5A;
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能W=Pt=8W×10×60s=1800J;
(3)由图知,灯泡和滑动变阻器串联=12Ω,
因灯泡恰好正常发光,则电源电压U源=I(R+R′)=5.5A×(12Ω+12Ω)=12V。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻是12Ω;电流是0.5A;
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能是1800J;
(3)若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光,则电源电压是12V。
24.(7分)某款电热饼铛,如图甲,图乙为其加热原理电路图,R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,当温度达到200℃时S1自动断开,电热饼铛处于保温状态,在保温2min后1=55Ω,求:
(1)该电饼铛正常加热时的总电流;
(2)通过计算确定R2的电阻;
(3)本次烙饼共消耗的电能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由图丙可知,电饼铛加热时的功率P加=1.32kW=1320W,
由P=UI可得,该电饼铛正常加热时的总电流:
I===6A;
(2)由图丙可知,电饼铛保温时的功率P保=2.44kW=440W,
由题意可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路,电饼铛处于保温状态,
由P=UI=可得,R2的电阻:
R2===110Ω;
(3)由图丙可知,本次烙饼加热的时间t加=4min=240s,保温时间t保=3min=120s,
由P=可得
W=P加t加+P保t保=1320W×240s+440W×120s=3.696×105J。
答:(1)该电饼铛正常加热时的总电流为7A;
(2)R2的电阻为110Ω;
(3)本次烙饼共消耗的电能为3.696×102J。
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