一、电功率选择题
1.图甲是小灯泡的电压﹣﹣电流图象.将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中(如图乙),闭合开关,移动滑片P,当小灯泡的功率为0.75W时,( )
A. 电流表的示数为0.2A B. 滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω C. 电路消耗的总功率为1.35W D. 10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J 【答案】C
【解析】【解答】解:
A、当小灯泡的功率为0.75W时,根据图甲可知,灯泡L两端的电压为2.5V,通过灯泡的电流为I=0.3A,即电流表的示数为0.3A,故A错误; B、根据串联电路电压的规律,变阻器两端的电压: U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
由I= 可得,滑动变阻器R接入电路中的电阻: R滑=
≈6.7Ω,故B错误;
C、电路消耗的总功率:
P总=U总I=4.5V×0.3A=1.35W,故C正确;
D、变阻器R在10s产生的热量:Q=W滑=U滑It=2V×0.3A×10s=6J,故D错误. 故选C.
【分析】A、根据图甲,由P=UI确定当小灯泡的功率为0.75W时,灯的电压和通过的电流;
B、根据串联电路电压的规律,由欧姆定律可求变阻器连入电路中的电阻; C、根据P=UI求电路消耗的总功率;
D、根据Q=W=U滑It10s内滑动变阻器R产生的热量.
2.电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的其部分参数见表格,取g=10N/kg关于驱蚊器下列说法错误的是( )
A. 驱蚊器的重力为0.6N B. 驱蚊器发出的声音能被正常人听到 C. 驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波 D. 驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW•h 【答案】B
【解析】【解答】A、驱蚊器的重力,G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,A不符合题意; B、人的听觉范围20~20000Hz;22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器发出的声音不能被正常人听到,B符合题意;
C、22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波,C不符合题意;
D、蚊器工作10h消耗电能为W=Pt=0.002kW×10h=0.2kW•h,D不符合题意。 故答案为:B。
【分析】利用物体质量计算重力的大小,人耳的听声范围是20~20000Hz,超声波的频率超过20000Hz,利用功率和时间计算消耗的电能.
3.关于电现象,下列说法正确的是( )
A. 电流做功越多,电功率越大 B. 家用电器的金属外壳要接地
C. 同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥 D. 导体中没有电流通过时,导体就没有电阻 【答案】 B
【解析】【解答】解:A、电功率的大小,不但和做功的多少有关,还与时间的长短有关,故A错误;
B、有金属外壳的家用电器的金属外壳要接地,正确;
C、电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C错误; D、电阻是导体的一种性质,和导体中有无电流无关,故D错误. 故选B.
【分析】(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量,和电流做功的多少、时间的长短有关;
(2)为了防止漏电发生触电事故,所以大功率或有金属外壳的用电器的外壳要接地; (3)电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; (4)电阻是导体的一种性质,和导体中有无电流无关.
4.小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW•h,那么用这个电器是( )
A. 液晶电视机 B. 台式计算机 C. 家用空调 D. 电冰箱 【答案】C
【解析】【解答】解: 用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h,用电器的电功率: P= =
=1.2kW=1200W,
液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W, 所以电功率是1200W的用电器是空调. 故选C.
【分析】根据用电器在1h内消耗的电能,结合公式P= ,求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较即可.
5.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( ) A. 甲电热水壶两端的电压较高 B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等 D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多 【答案】B
【解析】【解答】A. 因为两个电热水壶的额定电压相同,且两个电热水壶都正常工作,即在额定电压下工作,所以甲、乙电热水壶两端的电压相等,A不符合题意;
B. 都正常工作时,甲的额定功率大,所以电流通过甲电热水壶做功较快,B符合题意; C. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据 意;
D. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据 能多,D不符合题意; 故答案为:B。
【分析】电功率是表示电流做功快慢的物理量;根据P=UI和W=Pt来作出分析和解答.
可知,相同时间内,甲电热水壶消耗的电 ,通过甲电热水壶的电流大,C不符合题
6.如图所示,电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总功率为P1 , 再将滑片滑至最左端,有一只电表的示数变为原来的1/5;当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时,R3的功率增大了0.05W,且滑片在中点时,电压表V1的示数为U1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为P2 , 两只电流表示数相差0.3A.已知P1:P2=2:15,下列结论正确的是( )
A. P2=5.4W B. U=12V C. U1=6V D. R2=20Ω 【答案】A
【解析】【解答】解:(1)S2闭合、S1和S3断开,滑片在最右端时,R2、R3串联,V1测R2电压,V2测R2、R3总电压,即电源电压,等效电路如图1所示;滑片滑至最左端时,V1V2都测R2两端电压,等效电路如图2所示:由题意结合图可知,电表V2的示数将发生变化,且UR2= U,则R3两端的电压UR3= U,所以 可得:
,根据串联电路的分压规律
,即R3=4R2﹣﹣①;(2)当开关S1和S3闭合、S2断开,滑片位于最
右端时R1、R3串联V1测R1电压,V2测总电压,等效电路如图3所示;滑片位于中点时,等效电路如图4所示;当所有开关闭合,滑片在最左端时,R3短路,R、1R2并联,A2测干路电流,A1测R2所在支路的电流,等效电路图如图5所示:由题意知图1中,电路的总功率:P1= 2P2 , 即15×
,图5中总功率:P2= + ,
可得:15P1=
=2×( + ),解得:R1=2R2﹣﹣②由题意知图5中两只电流表示数
相差0.3A,根据并联电路电流规律,可得图5中,通过R1的电流:I5=I﹣I4=0.3A,则
=0.3A,即
=0.6A﹣﹣﹣③,图3中,电路中的电流:I2= ×
×0.6A=0.1A,图4中,电路中的电流:I3=
× ×0.6A=0.15A,因图4和图3相比较R3的功率
增大了0.05W,所以,由P=I2R可得:P3′﹣P3=I32× R3﹣I22R3=(0.15A)2× R3﹣(0.1A)2×R3=0.05W,解得:R3=40Ω,代入①②③两式可得:R1=20Ω,R2=10Ω,U=6V,BD不符合题意;图4中,U1=I3R1=0.15A×20Ω=3V,C不符合题意;图5中,P2= +
+
=5.4W,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R2与R3的最大阻值串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表A1测电路中的电流;再将滑片滑至最左端时,R2与R3的最大阻值串联,电压表V1、V2均测R2两端的电压,电流表A1测电路中的电流,据此可知示数变化的电表为V2 , 并得出R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R3两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,根据电阻的串联和P=表示出电路中的总功率P1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2支路的电流,根据并联电路的特点和电功率公式表示出电路的总功率P2 , 利用P1:P2=2:15得出等式即可求出R1与R2的阻值关系;利用并联电路的电流特点结合两只电流表示数相差0.3A即可得出电源的电压和R2的阻值关系;当开关S1和S3闭合、S2断开时,R1与R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑片位于最右端和中点时电路中的电流,利用P=I2R结合R3的功率变化即可求出R3的阻值,进一步求出R1和R2的阻值以及电源的电压,利用欧姆定律求出U1的大小,最后根据并联电路的特点和P=求出P2的大小.
7.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,乙灯消耗的功率是( )
A. 1.2W B. 0.8W C. 2W D. 3W 【答案】 A
【解析】【解答】解:根据图象可知,当甲灯泡两端电压为2V时,通过甲灯泡的电流为0.4A;
因为串联电路处处电流相等,因此通过乙灯泡的电流也为0.4A;根据图象可知,此时乙灯泡两端电压为3V;
乙灯泡消耗的功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W. 故选A.
【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过甲的电流,然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压,再根据P=UI求出乙消耗的功率.
8.如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则( )
A. 电路消耗的最小功率为2.5W B. 滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4W
C. 滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2W D. 滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J 【答案】B
【解析】【解答】解:滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由I= 得,灯泡正常发光时的电阻:RL=
=20Ω;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路
=
=
消耗的功率最小,假设灯泡电阻不随温度的变化,则P
最小2.5W;而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小
功率不是2.5W;A不符合题意;(2)滑片P在中点时,电流表示数为0.4A,根据I= 可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.4A× ×20Ω=4V,因串联电路电压规律可得此时灯泡两端的电压:UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V,灯泡的实际功率:PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W;B符合题意,C不符合题意;滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡做的功:WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J,D不符合题意。 故答案为:B。
【分析】当滑片P移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时灯泡正常发光,根据欧姆定律求出灯丝电阻;当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电路消
耗的功率最小,利用串联电路的特点和P=即可求出假设灯泡电阻不变时的最小功率;然后即可比较判断;滑片P在中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据P=UI求出灯泡的实际功率;滑片P在最左端时,根据W=UIt求出5min内电流通过灯泡做的功.
9.下列估测与事实最接近的是( ) A. 完整播放一遍我国国歌的时间约为50s B. 一本九年级物理课本的质量约为25g C. 家用电冰箱一天消耗的电能约为24kW•h
D. 初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约为500Pa 【答案】 A
【解析】【解答】解:A、完整播放一遍我国国歌的时间约为50s,符合实际;A符合题意;
B、一本九年级物理课本的质量约为250g,B不符合题意; C、家用电冰箱一天消耗的电能约0.6kW•h左右,C不符合题意;
D、初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约:每只鞋的底面积大约为200cm2 , 即0.02m2;中学生的体重大约为50kg,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,压强P=
=1.25×104Pa;D不符合题意。
=
故答案为:A。
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算.
10.下列估计值中,最接近实际的是( )
A. 人正常步行时的速度约为5m/s B. 住宅楼每层楼的高度约为3m C. 一本物理书的质量约为30g D. 一盏家用节能灯的功率约为1kW
【答案】B
【解析】【解答】解: A、人正常步行的速度在4km/h=4×
m/s≈1.1m/s左右.故A不符合实际;
B、住宅楼三层的高度在10m左右,一层楼的高度一般在3m左右.故B符合实际; C、一个大苹果的质量在300g左右,一本物理书的质量与此差不多,在300g左右.故C不符合实际;
D、教室中日光灯的额定功率在40W左右,家用节能灯的额定功率比日光灯还要小得多,一般在10W左右.故D不符合实际. 故选B.
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
11.关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )
A. 白炽灯的正常工作电流约为0.1A B. 遥控器的干电池电压约为220V C. 空调制冷时的功率约为10W D. 电扇正常工作1h耗电约为1KW•h 【答案】A
【解析】【解答】解:A、白炽灯的额定功率为40W,正常工作电流约为I= = 实际;
C、空调制冷时的功率约为1000W,故C不符合实际;
D、电扇的额定功率为100W,正常工作1h耗电约为W=Pt=0.1KW×1h=0.11KW•h,故D不符合实际. 故选A.
【分析】做这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识和必要的计算去判断题目的对错.
≈0.18A,0.1A相差不大,故A符合实际; B、遥控器的干电池电压约为1.5V,故B不符合
12.现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2 . 先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0 . 两种连接形式中均有电流通过R2 , 则先后两种连接形式中( ) A. 两端的电压比为1:2 B. 两端的电压比为1:3 C. 消耗的功率比为1:9 D. 消耗的功率比为2:9 【答案】 B
【解析】【解答】(1)将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为:P0= -----------①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为:9P0=
--------------②
---
由①②可得:
,
=9×
解得R1两端的电压比为:
U1:U1′=1:3,A不符合题意、B符合题意;
⑵因为R1、R2接到同一电源上,且第2次R1两端的电压更大,所以,第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接,如下图:
则由并联电路的特点和前面的解答可得,电源电压U=U1′=3U1; 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和, 所以,串联时,R2两端的电压U2=U-U1=3U1-U1=2U1 , 并联时,R2两端的电压U2′=U=3U1; 则第一种连接时,R2消耗的功率:P2= 第二种连接时,R2消耗的功率:P2′=
; ;
则 = =(
)2=( )2= ,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据 P=表示出两种情况下R1消耗的电功率,然后求出R1两端的电压关系;根据并联电路的电压特点可知电源的电压,进一步可知连接方式,根据串联电路的电压特点求出串联时R2两端的电压,根据P=表示出R2消耗的电功率,进一步得出两次功率之比.
13.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为9V B. 滑动变阻器的最大阻值为14Ω C. 小灯泡的额定功率为8W D. 电路总功率的变化范围为8W~12W 【答案】 B
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,A不符合题意;
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﹣U0=12V﹣6V=6V,
因此时小灯泡恰好正常发光,
所以,灯泡的额定功率:PL=ULI大=6V×1.0A=6W,C不符合题意;
电路的最大总功率:P大=UI大=12V×1.0A=12W;(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,
由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数UV1=5V, 此时滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UV1=12V﹣5V=7V, 由I= 可得,滑动变阻器的最大阻值:R=
=
=14Ω,B符合题意;
电路的最小总功率:P小=UI小=12V×0.5A=6W, 则电路总功率的变化范围是6W~12W,D不符合题意。 故答案为:B。
【分析】结合电路图,李强元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V;测电源两端的电压,根据图象读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P=UI求出电路的最大总功率;同理,当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图象读出V1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P=UI求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围.
14.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2 , 电路消耗的总功率由大到小的顺序是( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丁、甲、乙、丙 D. 丙、乙、甲、丁 【答案】 C
【解析】【分析】根据串并联电路电阻特点可知,两电阻并联时总电阻最小,两电阻串联
时总电阻最大;根据P=可知,电压不变时,电阻越小,电路消耗的电功率越大,反之越大.
【解答】(1)两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;
并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即总电阻越并越小,小于任何一个分电阻;
所以甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等,电阻关系为R丙>R乙>R甲>R丁 . (2)根据P=可知,四个电路的总功率关系为P丙<P乙<P甲<P丁 . 故答案为:丁 甲 乙 丙.
【点评】本题考查了利用串并联电路电阻特点和电功率公式解决简单问题的能力.掌握电阻的串联,相当于导体的长度变长,电阻变大;电阻的并联,相当于增大横截面积,减小电阻是解决本题的关键.
15.下列说法正确的是( )
A. 电流表测电路中电流时,流过的电流是正电荷定向移动形成的 B. 某同学家的电能表示数是 C. 可燃冰属于可再生能源 D. 卫星电话用电磁波传递信息 【答案】D
【解析】【解答】解:
A、在金属导体中自由电子的定向移动形成电流,故A错误; B、某同学家的电能表示数是
,表示他家消耗的电能是1234.5kW•h,故B错,表示他家消耗的电能是1234.5J
误;
C、可燃冰是埋藏于海底的化石燃料,可燃冰属于不可再生能源,故C错误; D、卫星电话是用电磁波传递信息的,故D正确. 故选:D.
【分析】(1)金属导电靠的是自由电子的定向移动;(2)要知道电能表示数的最后一位是小数,单位是kw•h.(3)从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源.人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源.(4)移动通信、卫星通信都是利用电磁波中的微波来传递信息的,因为微波传递信息量大.
16.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. A的电阻值为6.25Ω B. A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5:4
C. A和B并联在电压为2.5v的电源两端,A、B的电功率之比为5:4 D. 当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3V 【答案】 C
【解析】【解答】A.由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V,由I= 可得,A的电阻值:RA=
=5Ω,A不符合题意;B.A和B串联,
电路中电流为0.4A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A,由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,由P=UI可得,A、B的电功率之比:
,B不符合题意;(3)A和B并联在电压为2.5V的电源
两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V,由图象可知,通过两元件的电流IA′=0.5A,IB′=0.4A,则A、B的电功率之比:
,C符合题意;(4)当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端
的电压和通过的电流相等,由图象可知,电路中的电流为0.6A,两元件两端的电压均为3V时符合,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=UA″+UB″=3V+3V=6V,D不符合题意。 故答案为:C。
【分析】根据电流和电压的图像,计算电阻的大小,结合图像分析电流相同或电压相同时的电功率的比值关系.
17.如图是电阻甲和乙的U﹣I图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A. 甲乙都是定值电阻
B. 当乙两端电压为1V,其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若甲的电流为0.4A时,电路的总功率为1.2W D. 将甲和乙并联,若甲两端电压为1V时,干路上的电流为0.4A 【答案】C
【解析】【解答】A、由图象可知,甲的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,即乙电阻的阻值是变化的,A不符合题意; B、由图象可知,当
时, ,B不符合题意;
C、将甲和乙串联,若甲的电流为0.4A时,根据串联电路的电流处处相等的特点,可知甲乙的电流均为0.4A,由图象可知,此时 则总功率为: 题意;
D、甲和乙并联,甲两端电压为1V时,根据并联电路的电压特点可知甲乙两端的电压均为1V,由图象可知,此时 故答案为:C。
【分析】运用图象法解答问题的一般步骤是: (1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么; (2)注意认清横坐标和纵坐标上最小分格的数值大小和单位; (3)明确图象所表示的物理意义;
(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论.
,
,D不符合题意;
,则干路电流为:
,
;
,C符合
,根据
可得此时乙的阻值:
18.如图所示,R0为定值电阻,闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围是3~6V.小明通过推算,得出四个结论,其中错误的是( )
A. 定值电阻R0的阻值为3Ω B. 变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12Ω C. 实验中R0两端的电压变化范围为1.5V~4.5V D. 电路消耗的总功率的变化范围为3.75W~10.25W 【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端电压;当滑动变阻器接入电路阻值增大时,电路中电流减小,即电流表示数减小;变阻器接入阻值增大时,其分得电压增大,即电压表示数增大;所以,电流表与电压表的示数变化情况是相反的。A、由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压U=UV+IR0 , 电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表的示数变化范围3V~6V,结合前面分析可知,当I=0.5A时,UV=6V,所以有U=6V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当I=1.5A时,UV=3V,所以有U=3V+1.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得:R0=3Ω,U=7.5V,A不符合题意;
B、由题可知,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表的示数变化范围3V~6V,滑动
变阻器接入电路的阻值分别为:R
滑
= = =2Ω,R
滑
′= = =12Ω,即变阻器连入电
路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,B不符合题意;
C、R0两端的电压分别为:U0=I最小R0=0.5A×3Ω=1.5V,U0′=I最大R0=1.5A×3Ω=4.5V, 则R0两端的电压变化范围是1.5V~4.5V,C不符合题意; D、电路消耗的最小电功率:P=UI最大=7.5V×1.5A=11.25W,
则电路消耗的总功率的变化范围为3.75W~11.25W,D符合题意。 故答案为:D。
【分析】根据电流的范围和电压的范围,结合欧姆定律计算公式和电功率计算公式,求电路中的电阻、分压情况和电功率.
最小
=UI
最小
=7.5V×0.5A=3.75W,电路消耗的最大电功率:P
最大
19.小灯泡.的额定电压为3V,它的I-U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10Ω2A”。下列说法中错误的是( )
A. 电源电压为4.5V B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25W D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【答案】 C
【解析】【解答】A.自图甲中知灯泡1.5V时电流为0.3A,滑动变阻器两端电压为U=IR=0.3Ax10Ω=3V,故电源电压为U=1.5V+3V=4.5V,A不符合题意;
B. 从图甲中知灯泡两端电压为3V时,I=0.5A,灯泡额定电压为3V,故灯泡额定功率为P=UI=3Vx0.5A=1.5W, B不符合题意;
C. 灯泡正常发光时,灯泡两端电压为3V,电流为0.5A,滑动变阻器与灯泡串联,故滑动变阻器两端电压为1.5V,其消耗的电功率为P=UI =1.5Vx0.5A=0.75W,C符合题意; D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值R==1.5V/0.5A=3Ω,D不符合题意; 故答案为:C
【分析】灯泡与滑动变阻器串联,二者两端电压之和为电源电压,通过二者的电流相同。灯泡和电阻消耗的电功率均可为P=UI计算,当灯泡两端电压达到其额定电压时,正常发光,额定电功率为额定电压与电流的乘积。
20.如图所示电路,电源电压为3V,灯 标有“6V6W”,灯 标有“3V3W”,下列有关说法正确的是( )
A. 断开, 接 C. 断开, 接 【答案】D
可以正常发光 B. 断开, 接 更亮 D. 闭合, 接
实际功率为3W 更亮
【解析】【解答】两灯的电阻分别为: ,
。
A. 断开, 接 B. 断开, 接
单独接入电路工作,电耗为3V,灯的额定电压为6V,所以不能正 两灯串联,电路总电阻大于任一个灯的电阻,而L2灯在3V电压时为 两灯串联时,电流相等,根据
,电阻大的功率大,所以L1的
常工作,A不符合题意;
3W,所以串功率小于3W,,所以L2的实际功率不可能为3W,B不符合题意; C. 断开, 接
功率大,更亮一些,C不符合题意;
D. 闭合, 接 故答案为:D。
此时两灯并联在3V电源上,根据 知,电压相等时,电阻越
小,功率越大,所以L2的功率大,更亮,D符合题意。 【分析】 当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏. 当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗, 当U = U0时,则P = P0 ;正常发光.
21.家庭电路中,计量用电器消耗电能多少的元件是( )
A. 试电笔 B. 电能表 C. 漏电保护器 D. 总开关 【答案】 B
【解析】【解答】家庭电路中电能表是计量消耗电能多少的元件,B符合题意。 故答案为:B.
【分析】电能表是测量消耗电能多少的仪器。
22.如图所示,在“探究电功率跟电压的关系”实验中,将小灯泡L1:“2.5V 0.3A”和L2:“3.8V 0.3A”串联,下列说法正确的是( )
A. L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同 B. 如果电源电压可调,两灯泡可以同时正常发光
C. 闭合开关后,“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮,因为其额定功率大 D. 通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系 【答案】B
【解析】【解答】解:
A、电功率与电压和电流有关,在探究电功率跟电压的关系时应控制电流相等,由串联电路的电流特点可知,L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流相等,故A错误;
B、由题知,两灯的额定电压都是0.3A,两灯串联时,若电源电压可调,当电路中电流达到0.3A,达到它们的额定电路,则两灯都能正常发光,故B正确;
C、灯泡的亮度是由其实际功率决定的,所以闭合开关后,“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮,是因为它的实际功率大,故C错误;
D、由图知,两电压表分别测两灯的电压,只能通过灯泡的亮度判断其电功率的大小,并不能测出电功率的确切值,也就无法得出电功率和电压间的定量关系,故D错误. 故选B.
【分析】(1)电功率与电压和电流有关,由控制变量法分析两灯串联的目的;(2)由串联电路的电流特点和两灯的额定电压和额定电流分析解答;(3)灯泡的亮度是由其实际功率决定的;(4)由电路知,有电压表只能测出两个灯泡的电压,由此分析解答.
23.如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V。闭合开关后,滑动变阻器滑片由A端移动到B端,这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示,当滑片在清动变阻器B端时,灯泡正常发光,则下列选项中正确的是( )
A. 电源电压为8V B. 小灯泡的额定功率为3W C. 当滑动变阻器滑片滑到中点时,小灯泡的实际功率为1.8W D. 滑动变阻器的最大阻值为12Ω 【答案】 A
【解析】【解答】A.当滑片在最右时,电阻为零,此时灯泡正常发光,可知电源电压为8V,A符合题意;
B.滑动变阻器电阻最小时,电流为0.5A,灯泡的电功率为P=UI=8V×0.5A=4W,B不符合题意;
CD.滑动变阻器的最大电阻为10Ω,此时灯泡的电功率为 故答案为:A.
【分析】根据灯泡正常发光的电压计算电源电压,利用灯泡的电压和电流计算电功率,利用滑动变阻器的分压和电流计算电阻的大小。
, 当滑动变阻器在中点时,取值
, CD不符合题意。
24.小王家的电能表上标着“600imp/(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30次.该用电器阻值恒定,将它接到110V的电路中,实际功率是( ) A. 250w B. 125w C. 150W D. 500W 【答案】B
【解析】【解答】解:(1)由电能表的参数可知,电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁600次, 当指示灯闪烁30次时,消耗电能: W=30×
kW•h= kW•h;
用电器的功率:
P= =
=0.5kW=500W.
因为该用电器阻值恒定,
由P= 可得,
正常工作时电阻丝的电阻R= =125W. 故选B.
= =96.8Ω;(2)电功率P
实
= v=
【分析】(1)600imp/(kW•h)的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁600
次;然后可求指示灯闪烁30次消耗的电能,根据P= 求出用电器的功率,再利用R= 可
求得正常工作时该用电器的电阻.(2)因为该用电器阻值恒定,根据P= 可求得该用电器实际的电功率.
25.如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则( )
A. L1和L2都变亮 B. L1变暗,L2变亮 C. L1变亮,L2变暗 D. L1和L2都变暗 【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联, 将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大, 由I= 可知,干路中的电流变小, 由U=IR可知,L1两端的电压变小, 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L1的实际功率变小,L1的亮度变暗,故AC错误; 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,并联部分的电压变大, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,灯泡L2两端的电压变大,
由P= 可知,L2的实际功率变大,亮度变亮,故B正确、D错误. 故选B.
【分析】由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,根据滑片的移动
可知接入电路中电阻的变化和并联部分电阻的变化以及总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和L1两端的电压变化,根据P=UI可知L1实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化;根据串联电路的电压特点可知并联部分电压的变化,根据并联电路的电压特点和P=UI= 可知L2实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化.
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