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1、初中物理电学难题组卷 一选择题(共10 小题) 1如图甲,两个灯泡串联在电路中,电源电压为6V,L1的额定电压为3V,L2的额定电压为 2V通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示,闭合开关后, 当滑动变阻器的滑 片滑至中点时,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,下列说法中正确的是() A正常发光的小灯泡是L2,其额定功率为0.3W B正常发光的小灯泡是L1,其额定功率为0.45W C当 L2两端电压为1.5V 时,通过它的电流为0.15A D此时滑动变阻器两端电压是1.5V 2标有“ 6V 3.6W ”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示,若把这种 规格的两只灯泡串联接在
2、6V的电源两端, 则每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为() A10 0.9W B 6 0.9W C 6 1.5W D10 1.8W 3如图,当滑动变阻器接入电路电阻的阻值为R时,其消耗的功率是30W ;当接入电路电 阻的阻值为3R时,其消耗的功率不可能是() A10 W B 20 W C30 W D80 W 4如图所示电路, 电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片滑到c 点时, 电压表示数为4V, 灯 L 正常发光; 当滑动变阻器的滑片滑到b 点时, 电压表的示数是8V已知灯 L 的电阻为4 ,电阻Rac=Rab,则灯 L 的额定功率是() A2W B 4W C 8W D16W 5如图所示,电源
3、电压不变,R0是一个 8的定值电阻如果分别将下列的四个不同规格 的灯泡接入电路的AB两点之间,且不会烧坏则最亮的那一个灯一定是() A “ 6V,3W ”B “4V,2W ”C “3V,3W ”D “2V,2W ” 6如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“03V” ,电流表量程为“00.6A ” ,滑动 变阻器规格为“10 1A” ,小灯泡L 标有“ 2.5V 1.25W” (灯丝电阻不变) ,在保证小灯泡L 电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是() 小灯泡的额定电流是0.6A 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4 10 电压表示数变化范围是03V 电流表示
4、数变化范围是0.3 0.5A A只有、正确B只有、正确C只有、正确D只有、正确 7如图所示的电路中,电源电压保持不变闭合开关S,移动滑片,使电压表V1示数与电 压表 V2示数之比为2:1,此时 R2的功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表 V2示数之比为1:2,此时 R2的功率为P2,则 P1:P2为() A1:4 B 1:2 C1:1 D4: 1 8如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片P在 a 端时,电流表 的示数为2.4A,电压表的示数为12V;滑片 P移动到中点时,R1消耗的功率为P1;滑片 P 移到 b 点时, R1消耗的功率为P1, P1: P1=2
5、5: 9,滑片 P在中点和在b 端时, R2消耗的 功率之比为() A1:2 B 5:3 C25: 9 D25:18 9灯泡 L 上标有“ 6V 6W ”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示现把 灯泡 L 接入如图 (乙)所示的电路中, 若电路电压为10V 不变,电流表的量程为 “ 00.6A ” , 电压表的量程为“015V” 则下列说法正确的是() A灯泡 L正常发光时,电压表的示数为6V B当电流表示数为0.4A 时,电压表的示数为9V C灯泡 L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W 10图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大
6、小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变 阻器 R的滑片,则下列表示电压表示数U、 电路总功率P随电流表示数I 变化的关系图线中, 可能正确的是() ABCD 二填空题(共7 小题) 11如图甲所示,是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率 PR和电源总功率PU随电流 I 变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在 同一坐标系中作出了a、b、c 三条图线,如图乙所示根据图象可知,其中,反映电源的总 功率 PU随电流 I 变化的关系图象是(选填“ a” 、 “b”或“ c” ) ,滑动变阻器R消耗的最 大电功率为W 12如图是一种电热暖手宝及其主要参数,暖手
7、宝内有水及加热元件等,选用水作为吸热或 放热物质是因为水的较大(选填“密度” 、 “比热容”或“质量” ) 使用前要先给暖手宝 通电加热, 假设所消耗的电能有70% 转化为水的内能,则在额定电压下,水由 15加热至自 动断电,此过程中消耗的电能是J,所需要的加热时间为sc水=4.2 10 3J/ (kg) 13电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V 1000W” 、 “220V 1800W”和“ 220V 500W ”的 字样,它们各自正常工作相同时间,(选填“电饭煲” 、 “电水壶”或“电熨斗”)产生 的热量最多标有“220V 1000W”的电饭煲正常工作0.2h ,电流所做的功为kW ?
8、 h 14今年 6 月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调 制冷量与制冷时消耗的电功率比小明家需要一台制冷量为3200W的空调,若选“能效比” 为 3.2 的空调,则制冷消耗的电功率为W ;若选“能效比”为4.0 的空调,工作1h 将比 原空调节约电能kW ? h 15某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,小灯 泡 L 标有“ 6V 1.2W ”字样, R为 20的定值电阻小组根据记录的电流表和电压表的示数 变化, 描绘出如图乙所示的I U关系图 当电压表的示数为2V时,通过小灯泡L 的电流为 A,调节电源电压,当电路消耗的总
9、功率为1.35W时,小灯泡的实际功率为W 16如图所示,电源电压保持不变,R1:R2=1:4只闭合S1时,电流表的示数为0.1A,R1 消耗的功率为P1; 只闭合 S2时,R0消耗的功率为0.1W, R2消耗的功率为P2, 且 P1: P2=1: 1 则 R0先后两次消耗的功率之比为 17如图所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R1和 R2组成,通过通、断开关可 以使热水器处于“加热”或“保温”状态断开S1、闭合 S时,电热水器处于状态已 知该热水器的加热功率为1000W ,要把 10kg 水由 18加热到68,加热时间为s (c 水=4.2 10 3J/ (kg? ) ,发热体放出的热
10、量全部被水吸收) 三实验探究题(共2 小题) 18某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为2.5V (1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接(要求:连线不得交叉,电压表量 程要正确) (2)检查电路连接无误后,闭合开关S, 灯泡不亮, 电压表有示数, 电流表指针几乎不动产 生这一现象的原因可能是 (3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I U 图象据图可知小灯泡的额定功率为W (4)现将该小灯泡与一个10的定值电阻串联后接入电压为3V 的电源两端,此时小灯泡 的实际功率是W 19实验室电源电压为6V,要测量小灯泡的额定功率,小伟选
11、择一个额定电压为2.5V,电 阻大约为10左右的小灯泡,小强画出了电路图(图甲) (1)小伟看到电路图后提出一个建议:简化实验,去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功 率你认为小伟的实验方案可行吗?为什么? (2) 若按照小强设计的电路图进行实验,实验室里有最大阻值是10和 60的滑动变阻器, 你认为应该选择最大阻值为的滑动变阻器 (3)将图乙中的滑动变阻器和电压表(选用合适的量程)接入电路 (4)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,小灯泡不亮,但电压表和 电流表都有示数,按照图乙的电路连接图判断,要让灯泡发光,你的操作是:调整电 路正常后开始实验,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突
12、然熄灭, 电流表的示数突然变得无 示数,电压表的示数是6V,你判断故障可能是: (5)为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系,做了多次实验,并根据实验数据绘出了小灯 泡的 U I 图象(如图丙所示) 请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是W 四计算题(共1 小题) 20图甲为自动调温电熨斗,图乙为其简化的电路图,图丙为温控开关,温控开关是由长和 宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的,受热时, 由于铜片膨胀得比铁片大,双金属 片便向铁片那边弯曲,温度越高弯曲得越明显双金属片触点A与弹性钢片上的触点B原来 是相通的,通电后,指示灯L 亮( R为限流电阻) ,发热板发热,使金属底板温度升高当 温度升
13、高到设定温度时,A、B触点分离,电路断开,底板的温度不在升高,随着温度的降 低,双金属片逐渐恢复原状,A、B触点又重新接触,电路再次接通,底板的温度又开始升 高,从而实现自动控温的目的 (1)该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的? (2)不同织物需要不同的熨烫温度,若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮? (3)若指示灯L 采用“3V 0.03W”的小灯泡, 那么限流电阻R多大才能使小灯泡正常工作? (4)发热板的额定功率为1000W ,则发热板的电阻多大?若要使金属底板的温度由20升 高到 220至少需要多长时间?(金属底板的质量为1kg,比热容为0.4 10 3J/ (kg? ) ,
14、 不计热量损失) 五解答题(共6 小题) 21小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器,它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R 是加热电阻,其电阻不随温度而变化)则: (1)电热水器正常工作时,电路中电流是多大?(结果保留一位小数) (2)电热水器正常工作15min,加热电阻 R 消耗的电能是多少kW ? h? (3)根据题中电路图,再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2,请你对该电热水器进行 电路改装设计要求:不同季节电热水器的额定功率不同,夏天额定功率是2000W ,春、秋 两季额定功率是4000W ,冬季额定功率是6000W ,请画出改装后的电路图,并计算R0 (4)从安全用电考虑,如果
15、该电热水器直接安装到家庭电路中,可能会造成什么后果及影 响?(写出一种) 22现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,另 一个是由半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小现对其中一个电阻元件R0进行 测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表: 次数 物理量 第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次第八次 U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.45 3.20 4.05 (1)请根据表中数据,判断元件R0可能是由上述哪类材料制成的?并说明
16、理由 (2)把定值电阻R和元件 R0接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.8A 已 知电路中电源电压恒为3V,此时定值电阻R的电功率为多大? (3)分析表中数据,写出通过元件R0的电流 I 和元件 R0两端的电压U之间的关系式 23 (1) “36V 25W”的灯泡正常发光时的电阻是多少? (2)某同学由实验测得“36V 25W”灯泡的电流和电压关系曲线如图甲所示,请回答: 若将此规格灯泡串联若干个接入220V电路中使用,则至少要串联多少个? 当 11 个这样的灯泡串联接入220V 的电路时,请结合图线计算每个灯泡的实际功率是多 少? (3)另有一只灯泡只能看淸铭牌上的额定电压为3
17、6V,将其接入如图乙所示电路中当闭 合开关 S,滑动变阻器滑片位于中点C时灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为P,当滑片位 于最右端b 时,灯泡实际电功率为P ,已知 P:P=16:9,求所接电源电压U为多少伏? (灯泡电阻始终不变) 24随州香菇远销世界各地,但种植香菇需要精心呵护如图为“神农“牌香菇种植塑料温 棚内的电路图,灯泡L 上标有” 220V,100W ” 一天中,夜晚和白天耗电情况以及电路连接 状况见下表(不考虑R1,R2阻值的变化) 黑夜 K1、 K2、 K3均闭合 10 小时耗电 11 度 白天 K2闭合, K1、K3均断开 14 小时耗电 5.6 度 求: (1)R2的阻值;
18、(2)R1的阻值 25阅读短文,回答问题: 为节约能源 某型号汽车在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为 电能储存在蓄电池中表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常 行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率耗油量 是指汽车正常行驶l00km 消耗燃油的体积 测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭发电机两种情况下,汽 车通过的路程s 与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出 Ek一 s 图象,如图所示 型汽车 总质量( kg)12 00 储能效率( % )60 耗油垃(L/100km) 10 (1)发电
19、机是根据原理发电的发电过程中,动能除了转化为电能外,由于线圈有电 阻,还有部分能量转化为能 (2) 汽车正常行驶100km, 消耗燃油的质量为kg, 完全燃烧这些燃油产生的热量为J (燃油的密度=0.7 10 3 kg/m3,热值 q=4.6 107J/kg ) (3)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以25m/s 的速度正常行驶1000m 此过 程中,汽车 A受到的阻力为1.2 10 4J B行驶的时间为40s C牵引力做的功为3.2 10 8 J D牵引力的功率为80kW (4)由图象可知,表示开启发电机进行测试的图线是(填“”或“” ) ,判断的依 据是 (5)若汽车正常行驶时
20、的动能Ek0=3.75 10 5J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作, 最终有J 的动能转化为内能 26阅读短文,回答问题 汽车防冻液 汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高为了确保安全,可用水循环进行冷却实际上, 水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长 时间开车也不容易沸腾 有关资料表明, 防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见 下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比) 防冻液含量(% )30 40 50 60 70 80 90 混合液的凝固点 () 17 28 37 49 48 46 28 混合液的沸
21、点()103 104 107 111 117 124 141 在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10 15考虑 到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高 (1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的较大 (2)在混合液中,如果防冻液含量由30% 逐渐增大到90% ,则混合液凝固点的变化情况 是 A逐渐升高 B逐渐降低 C先升高后降低 D先降低后升高 (3)若某地常年最低气温为15,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液 中,宜选 A30% B40% C60% D 90% (4)请在图2 中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图象;由图
22、象可以推知,防冻液的含 量达到 75% 时,混合液的沸点大约是 (5)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少与原来相比,混合液的沸点(选填 “升高”、 “降低”或“不变” ) ,其原因是 初中物理电学难题组卷 参考答案与试题解析 一选择题(共10 小题) 1 ( 2014? 抚顺)如图甲,两个灯泡串联在电路中,电源电压为6V,L1的额定电压为3V, L2的额定电压为2V通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示,闭合开关后, 当滑动变阻器的滑片滑至中点时,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏, 下列说法中正确 的是() A正常发光的小灯泡是L2,其额定功率为0.3W B正常发光的小灯泡是L1
23、,其额定功率为0.45W C当 L2两端电压为1.5V 时,通过它的电流为0.15A D此时滑动变阻器两端电压是1.5V 【解答】 解: (1)由图象可知,L1的电压为3V 时通过的电流0.15A ,L2的电压为2V时通过 的电流大于0.15A , 因串联电路中各处的电流相等,且其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏, 所以,正常发光的灯泡是L1,其额定功率P1=U1I1=3V 0.15A=0.45W,故 A不正确, B正确; (2)由图象可知,当电路中的电流为0.15A 时,灯泡L1两端的电压为3V,灯泡 L2两端的 电压为 1.5V,故 C正确; 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,滑
24、动变阻器两端的电压: U滑=UU1U2=6V3V1.5V=1.5V ,故 D正确 故选 BCD 2 ( 2011? 十堰)标有“ 6V 3.6W ”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所 示,若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端,则每只灯泡的实际电阻和实际功率 分别为() A10 0.9W B 6 0.9W C 6 1.5W D10 1.8W 【解答】 解:把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端, 每只灯泡两端的电压都为3V, 从图象上可以看出,此时电路电流为0.5A, 所以每只灯泡的实际电阻R=6, 每只灯泡的实际功率P=UI=3V0.5A=1.5W 故选 C 3 (
25、2011? 乌鲁木齐)如图,当滑动变阻器接入电路电阻的阻值为R时,其消耗的功率是 30W ;当接入电路电阻的阻值为3R时,其消耗的功率不可能是() A10 W B 20 W C30 W D80 W 【解答】 解:由题意可得:当滑动变阻器接入电路的阻值为R时,其消耗的功率: P=() 2R=( ) 29R=30W ; 则() 23R=10W ; 当滑动变阻器接入电路的阻值为3R时,消耗的功率为: P=() 23R( ) 23R=10W , 故 BCD可能, A不可能 故选 A 4 ( 2006? 朝阳区)如图所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片滑到c 点时, 电压表示数为4V,灯 L
26、正常发光; 当滑动变阻器的滑片滑到b 点时,电压表的示数是8V已 知灯 L 的电阻为4,电阻Rac=Rab,则灯 L 的额定功率是() A2W B 4W C 8W D16W 【解答】 解: (1)设电源电压为U,则滑片在c 点时,电路中电流I1=,此时电压 表示数 U1=I1Rac=Rac=4V 滑片滑到b 点时,电路中电流I2=,电压表示数为: U2=I2Rab=Rab=8V 将 RL=4, Rac=Rab代入,并联立式与式得: Rac=2, Rab=8, 将 Rac=2代入式得:U=12V ; (2)当滑片在c 点时,灯正常发光,此时灯两端的电压UL=12V4V=8V ; 灯泡的额定功率P
27、=16W 故选 D 5 ( 2005? 十堰)如图所示,电源电压不变,R0是一个 8的定值电阻如果分别将下列的 四个不同规格的灯泡接入电路的AB两点之间,且不会烧坏 则最亮的那一个灯一定是() A “ 6V,3W ”B “4V,2W ”C “3V,3W ”D “2V,2W ” 【解答】 解:根据公式R=U 2P,可计算出 RA=12, RB=8, RC=3, RD=2, 由于电源电压不变,可根据P=I 2R=( ) 2R;当 R=8时,电功率值最大 故选 B 6 ( 2016? 泰安)如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“03V” ,电流表量程为“0 0.6A ” ,滑动变阻器规格为“1
28、0 1A” ,小灯泡L 标有“ 2.5V 1.25W ” (灯丝电阻不变) , 在保证小灯泡L 电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是 () 小灯泡的额定电流是0.6A 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4 10 电压表示数变化范围是03V 电流表示数变化范围是0.3 0.5A A只有、正确B只有、正确C只有、正确D只有、正确 【解答】 解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压 (1)灯泡正常发光时的电压为2.5V ,功率为1.25W, 由 P=UI 可得:小灯泡正常发光时的电流为:I=0.5A,故错误; (2)当电路中的电流为0.5A
29、时,滑动变阻器电阻最小分得电压最小 串联电路总电压等于各分电压之和, 此时电压表的示数U滑=U UL=4.5V 2.5V=2V,故电压表的示数变化范围为23V,故错 误; 2V 3V,没有超出电压表的量程, 灯泡两端的电压可以达到2.5V, 串联电路中各处的电流相等, 此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为: R滑 min=4; 当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 灯泡两端的电压:UL =U U滑 max=4.5V3V=1.5V, 灯泡的电阻: RL=5, 电路中的最小电流: Imin=0.3A, 电路中电流变化的范围是0.3A 0.5A ,故正确;
30、滑动变阻器接入电路中的最大阻值: R滑 max=10, 滑动变阻器阻值变化的范围是4 10,故正确 故选 A 7 ( 2016? 泉州)如图所示的电路中,电源电压保持不变闭合开关S,移动滑片,使电压 表 V1示数与电压表V2示数之比为2:1,此时 R2的功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1 示数与电压表V2示数之比为1:2,此时 R2的功率为P2,则 P1:P2为() A1:4 B 1:2 C1:1 D4: 1 【解答】 解:在第 1 种情况下, R2两端的电压U21=U=,R1两端的电压为U11=U=; 在第 2 种情况下, R2两端的电压U22=U=,R1的电压为U12=U=, 根据电阻
31、不变时,通过的电流与电压成正比, 所以,两种情况下通过R1的电流之比=,即两种情况下通过R2的电流之比; = 故选 C 8 ( 2016? 遵义)如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片P在 a 端时,电流表的示数为2.4A,电压表的示数为12V;滑片 P移动到中点时,R1消耗的功率为 P1;滑片 P移到 b 点时, R1消耗的功率为P1,P1:P1=25:9,滑片 P在中点和在b 端时, R2消耗的功率之比为() A1:2 B 5:3 C25: 9 D25:18 【解答】 解:根据电路图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表测量R1两端电压,电流表 测量电路中的电流; 设滑
32、片 P移到变阻器中点和b 点时电路中的电流分别为I1、I2; 已知 P1:P1=25:9,由 P=I 2R可得: =; 设滑动变阻器R2的最大阻值为R, 滑片 P在中点和在b 端时, R2消耗的功率之比: = 故选 D 9 (2012? 宜宾) 灯泡 L 上标有 “6V 6W ”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲) 所示现把灯泡L 接入如图(乙)所示的电路中,若电路电压为10V不变,电流表的量程 为“ 00.6A ” ,电压表的量程为“015V” 则下列说法正确的是() A灯泡 L正常发光时,电压表的示数为6V B当电流表示数为0.4A 时,电压表的示数为9V C灯泡 L的电阻值随电
33、压表的示数的增大而增大 D为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W 【解答】 解: (1)灯泡正常发光时的电压UL=6V, 串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,灯泡L 正常发光时,电压表的示数: UR=U UL=10V6V=4V ,故 A不正确; (2)由图象可知,当I=0.4A 时, UL=1V, UR=U UL=10V1V=9V ,故 B正确; (3)灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越 高,电阻越大, 因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小 所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小,故C不正确; (4)由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6
34、V)时,电路中的电流为1A0.6A, 电路中的最大电流I=0.6A , 电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V0.6A=6W ; 故选 BD 10 (2015? 南通)图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电 阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I 变 化的关系图线中,可能正确的是() ABCD 【解答】 解: 由图 R0与 R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流 若电源提供的电流恒定为I 总, AB 、根据并联电路特点可知: U=U0=I0R0=(I总I )R0=IR0+I总R0, 其中 I 总、 R0为定值,
35、由 U=R0I+I 总R0,可知 U与 I 的图象为一次函数,且 R00,故 AB 错误; CD 、由电功率的计算公式: 电路消耗总功率:P=UI总=(I总I )R0I总=I总R0I+I总 2R 0, 其中 I总、 R0为定值,由P=I总R0I+I总 2R 0,可知 P与 I 的图象为一次函数,I总R0 0, 且 I 不能为 0,P不会为 0,故 C正确, D错误 故选 C 二填空题(共7 小题) 11 (2016? 内江)如图甲所示,是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R 消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流 I 变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数 据用描点法在同一
36、坐标系中作出了a、 b、c 三条图线,如图乙所示根据图象可知,其中, 反映电源的总功率PU随电流 I 变化的关系图象是a (选填“ a” 、 “b”或“ c” ) ,滑动变 阻器 R消耗的最大电功率为2.25 W 【解答】 解: (1)电源总功率PU与电流 I 成正比,图象是一条倾斜的直线,由图象可知, 电源总功率PU随电流 I 变化的关系图线是a; (2)由图象a 可知,电源功率PU=9W ,电流 I=3A ,电源电压U=3V; 由图象 b 可知,当功率P=9W 时,电路电流I=3A,则电阻阻值R=1; 当 P=4W 时, I=2A,则电阻为R=1,说明电阻为一定值电阻,故曲线b 为定 值电
37、阻的发热功率曲线; 曲线 c 为滑动变阻器的电功率变化曲线,由图可知:电路电流I=1.5A 时,滑动变阻器消耗 的电功率最大, 此时电路总电阻R总=2, 滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R总R0=2 1=1; 故滑动变阻器消耗的最大功率为:PR=I 2R 滑=(1.5A) 21=2.25W 故答案为: a;2.25 12 (2016? 天水)如图是一种电热暖手宝及其主要参数,暖手宝内有水及加热元件等,选 用水作为吸热或放热物质是因为水的比热容较大 (选填“密度”、“比热容”或 “质量”) 使 用前要先给暖手宝通电加热,假设所消耗的电能有70% 转化为水的内能,则在额定电压下, 水由 15加热至自
38、动断电,此过程中消耗的电能是310 5 J, 所需要的加热时间为600 sc 水=4.2 10 3J/ (kg) 【解答】 解: (1)因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝里面一般 用水作储能物质; (2)温度从15升高到65,此过程中水吸收的热量是 Q吸=cmt=4.2 10 3J/ (kg? ) 1kg( 65 15) =2.1 105J; 由 =得: 消耗的电能: W=310 5J, 则加热时间为t=600s 故答案为:比热容;310 5;600 13 (2013? 成都)电饭煲、 电水壶和电熨斗分别标有“220V 1000W ” 、 “220V 1800W
39、 ”和“220V 500W ”的字样, 它们各自正常工作相同时间,电水壶(选填“电饭煲”、 “电水壶” 或“电 熨斗” ) 产生的热量最多 标有“220V 1000W ”的电饭煲正常工作0.2h , 电流所做的功为0.2 kW ? h 【解答】 解: 电饭煲、 电水壶和电熨斗三个用电器都为纯电阻,消耗的电能全部转化为热量,从题可知, P电饭煲=1000W ,P电水壶=1800W ,P电熨斗=500W ,即 P电水壶P电饭煲P电熨斗,而它们正常工作的时 间相同,由公式Q=W=Pt 可知电水壶产生的热量最多 P=1000W=1kW,t=0.2h , 电流所做的功为:W=Pt=1kW 0.2h=0.
40、2kW ? h 故答案为:电水壶,0.2 14 (2013? 扬州)今年6 月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比” EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比小明家需要一台制冷量为3200W的空调,若 选“能效比”为3.2 的空调,则制冷消耗的电功率为1000 W ;若选“能效比”为4.0 的 空调,工作1h 将比原空调节约电能0.2 kW ? h 【解答】 解:能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比, 能效比为3.2 的空调消耗的电功率: P1=1000W , 能效比为4.0 的空调消耗的电功率: P2=800W , 节约的电功率: P=P1 P2=1000W 800
41、W=200W=0.2kW , 工作 1h 节约的电能: W=Pt=0.2kW 1h=0.2kW? h 故答案为: 1000; 0.2 15 (2013? 遵义)某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的 学生电源,小灯泡L 标有“ 6V 1.2W ”字样, R为 20的定值电阻小组根据记录的电流表 和电压表的示数变化,描绘出如图乙所示的I U关系图 当电压表的示数为2V时,通过小 灯泡 L 的电流为0.3 A,调节电源电压, 当电路消耗的总功率为1.35W时,小灯泡的实际 功率为0.9 W 【解答】 解:由电路图可知,灯泡L电阻 R并联,电压表测并联部分两端的电压,电流表测
42、 干路中的电流 (1)由乙图象可知,当电压表的示数为2V时,电流表的示数即干路电流I=0.4A , 并联电路中各支路两端的电压相等, 由欧姆定律可得,通过R的电流: IR=0.1A, 并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 通过小灯泡L 的电流: IL=I IR=0.4A0.1A=0.3A ; (2)由乙图象可知,电路电路电流I=0.45A ,电源电压U=3V时, 小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为P总=UI=3V0.45A=1.35W, 此时流过定值电阻的电流: IR=0.15A, 流过灯泡的电流: IL=I IR=0.45A0.15A=0.3A , 则灯泡的实际功率: PL 实=UIL=3
43、V0.3A=0.9W 故答案为: 0.3 ;0.9 16 (2013? 德阳)如图所示,电源电压保持不变,R1:R2=1:4只闭合 S1时,电流表的示 数为 0.1A,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时, R0消耗的功率为0.1W,R2消耗的功率为P2, 且 P1:P2=1:1则 R0先后两次消耗的功率之比为4:1 【解答】 解:只闭合S1时, R0与 R1串联,电流表测电路中的电流;只闭合S2时, R0与 R2串 联; P=I 2R ,且 R 1:R2=1:4, =() 2 =() 2 =, 解得:=, R0先后两次消耗的功率之比: =() 2=( ) 2= 故答案为: 4:1 17 (20
44、12? 成都)如图所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R1和 R2组成,通过 通、断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态断开S1、闭合 S时,电热水器处于 保温状态已知该热水器的加热功率为1000W ,要把 10kg 水由 18加热到68,加热时 间为2.1 10 3 s (c 水=4.2 10 3J/ (kg? ) ,发热体放出的热量全部被水吸收) 【解答】 解: (1)加热和保温属于两个过程,加热时功率大,保温时功率小 根据 P=可知,两个过程的电源电压相同,电阻越小,功率越大; 当闭合开关S1和 S时, R1和 R2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,功率最大,电热 水器处
45、于加热状态; 断开 S1、闭合 S时,电路中只有R2,电路中的总电阻变大,电压不变,功率变小,加热器 处于保温状态 (2) c水=4.2 10 3J/ (kg? ) ,m=10kg,t=68 , t 0=18, 水吸收的热量为:Q吸=c水m (t t0)=4.2 10 3J/ (kg? ) 10kg( 68 18)=2.1 10 6J; 又发热体放出的热量全部被水吸收,即W=Q吸=2.1 10 6J, 而 P=1000W , 加热时间为:t=2.1 10 3s 故答案为:保温;2.1 10 3 三实验探究题(共2 小题) 18(2016?株洲)某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的
46、额定电压为2.5V (1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接(要求:连线不得交叉,电压表量 程要正确) (2)检查电路连接无误后,闭合开关S, 灯泡不亮, 电压表有示数, 电流表指针几乎不动产 生这一现象的原因可能是小灯泡断路(或灯泡坏了或灯座处接触不良) (3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I U 图象据图可知小灯泡的额定功率为0.75 W (4)现将该小灯泡与一个10的定值电阻串联后接入电压为3V 的电源两端,此时小灯泡 的实际功率是0.2 W 【解答】 解: (1)待测小灯泡的额定电压为2.5V 3.0V ,电压表选用小量程,将电压表并 联
47、在小灯泡的两端,如右图所示; (2)电路中无电流,则为断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,说 明与电压表并联的灯泡所在支路断路而导致电压表串联在电路中了,可能的原因是小灯泡断 路(或小灯泡坏了或灯座处接触不良); (3)由图乙知,灯额定电压2.5V 对应的电流为0.3A ,所以其额定功率P额=U额I=2.5V 0.3A=0.75W; (4)由图乙知,只有当灯电压U灯=1.0V,对应的电流I=0.2A 时,根据串联电路电流的特 点,通过定值电阻的电流大小等于0.2A,此时定值电阻的电压U定=IR=0.2A 10=2V,又 根据串联电路电压的特点,灯和定值电阻的总电压U=U灯+U定=1V+2V=3V刚好为电源电压 所以,此时小灯泡的实际功率P实=U灯I=1V0.2A=0.2W 故答案为:( 1)如右上图所示; (2)小灯泡断路(或小灯泡坏了或灯座处接触不良); (3)0.75 ; (4)0.2 19 (2016? 菏泽)实验室电源电压为6V,要测量小灯泡的额定功率,小伟选择一个额定电 压为 2.5V,电阻大约为10左右的小灯泡,小强画出了
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