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第六章章末卷 1
一、选择题
1.(3分)在国际单位制中,电功的单位是( )
A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
【考点】J1:电功与电能.
【分析】在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J.安培是电流的单位;欧姆是
电阻的单位;瓦特是功率的单位。
故选:C。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的记忆,属于基础题,容易解答。
2.(3分)家庭生活中,下列估测符合事实的是( )
A.家用彩电的电功率约为200W
B.写字台台面的面积约为200cm2
C.洗浴用水的水温约70℃
D.正常人步行的速度约为5m/s
【考点】13:温度;63:长度的估测;68:速度与物体运动;JA:电功率的计算.
【分析】由生活中的经验可知家庭常见物体的相关物理知识,分析各项则可得出正确答案。
【解答】解:A、家用电视机的电功率根据不同的型号功率一般在100W至300W间,故一般
认为电视机功率约为200W,故A正确。
B、写字台面一般长为1.5m,宽0.5m,故面积约为7500cm2,故B错误。
C、洗浴时水的温度应接近人体温度,即在37℃左右,故C错误。
D、正常人步行的速度约为1m/s,故D错误。
故选:A。
【点评】对日常生活中的温度、质量、声音的强弱、电流等进行准确的估测,是要求初中
学生掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面能力。
3.(3分)下列说法错误的是( )
A.发现有人触电时,应立即切断电源
B.家用电器的金属外壳要接地
C.1kW•h=3.6×106J
D.家用电能表是用来测量用电器消耗电功率的仪表
【考点】IV:安全用电原则;J5:电能表参数的理解与电能的求法.
【分析】(1)发现有人触电时,首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源,再实行救援措
施;
(2)将家用电器的金属外壳接地,当用电器漏电时,电流就通过地线,流入大地,防止触
电事故的发生;
(3)1kW=1000W;1h=3600s;
(4)电能表是用来测量家用电器消耗电能多少的仪器。
【解答】解:A、发现有人触电时,应立即切断电源,故A正确,不符合题意;
B、家用电器的金属外壳要接地,故B正确,不符合题意;
C、1kW•h=1000W×3600s=3.6×106J,故C正确,不符合题意;
D、家用电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表,故D错误,符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要掌握安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:本来不带电的物体带了电;本来不导电
的物体导电了,还要知道单位的换算。
4.(3分)标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,连接在如
图所示的电路中。已知电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0
~3V”。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表、电压表示数的变化范围是( )
A.0.25A~0.5A,1V~2V B.0.25A~0.6A,1V~2V
C.0.3A~0.5A,1V~1.5V D.0.25A~0.5A,1.5V~2V
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率,则由功率公式可求得灯泡的额
定电流及电阻;因灯泡、滑动变阻器及电流表串联,电压表测灯泡两端的电压,滑动变阻
器阻值从零开始变大的过程中,电路中电流慢慢减小;在移动滑片过程中应保证电流表、
灯泡及滑动变阻器都能安全工作,则可得出各表的变化范围。
【解答】解:由灯泡铭牌可得,灯泡两端电压不得超过2V,即电压表最大不得超过2V;
由功率公式P=UI得:
灯泡的额定电流I= = =0.5A,故电路中电流最大不得超过0.5A;
由功率公式可得:
灯泡的电阻R= = =4Ω;
当滑动变阻器接入电阻最大时,电路中电流最小,由欧姆定律可得:
最小电流I = = =0.25A,此时灯泡两端的电压也为最小值,其值为:
最小
U=I R=0.25A×4Ω=1V;
1 最小
故电流表范围为0.25A~0.5A;电压表范围为1V~2V;
故选:A。
【点评】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。
5.(3分)如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是(
)
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大【考点】IZ:电路的动态分析.
【分析】据公式P=UI以及U=IR可得P =I2R 分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实
灯 灯
际功率,知道其明暗程度;该电路中电压表测的是总电压,即电源电压,所以示数不变,
据此可以排除A和D答案;电路消耗的总功率也可以根据P=UI,I= 得出P= 得出总功
率的变化情况。
【解答】解:这个电路为串联电路,滑动变阻器的滑片向上滑动,其阻值增大,电路总阻
值R =R +R ,R 阻值也增大,根据欧姆定律I= 可以知道I减小,据公式P=UI以及
总 滑 灯 总
U=IR可得P =I2R ,若I减小则灯泡实际功率P 减小,灯泡变暗据此可以排除答案B,该
灯 灯 灯
电路中电压表测的是总电压,即电源电压,所以示数不变,据此可以排除A和D。
故选:C。
【点评】本题用排除法比较简洁,根据电压表测总电压示数不变排除A和D,根据灯的实
际功率P =I2R ,滑动变阻器的滑片向上滑动,其阻值增大,电路总阻值R =R +R ,R
灯 灯 总 滑 灯 总
阻值也增大,I减小,可以知道P 减小,灯泡变暗,排除B,从而轻松选择出C来。
灯
6.(3分)晓彤用如图所示的电路进行实验,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确
的是( )
A.电流表的示数跟电压表的示数成正比
B.电压表示数跟电流表示数的比值增大
C.小灯泡的电流跟它两端的电压成正比
D.小灯泡发光逐渐变亮
【考点】IG:欧姆定律的变形公式;IZ:电路的动态分析;JA:电功率的计算.
【分析】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,电流
表测电路中的电流。
(1)金属导体的电阻除了与材料、长度和横截面积有关以外,还与温度有关,绝大多数金
属导体温度升高时电阻增大,据此根据U=IR判断小灯泡的电流与两端的电压关系;根据串
联电路的电压特点和欧姆定律得出电流表的示数与电压表的示关系,然后判断两者的关系;
(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律结合变阻器的阻值判断电
压表示数跟电流表示数的比值变化;
(3)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和
灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步判断灯泡亮暗的变化。
【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,电流表测电路
中的电流。
(1)因灯泡的电阻与温度有关,且温度越高、电阻越大,
所以,由I= 可知,小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比,故C错误;电流表与电压表的示数关系I= ,由于滑片移动时变阻器接入电路的阻值是变化的,
所以,电流表的示数I跟电压表的示数U 不成正比,故A错误;
R
(2)当滑片P向右移动的过程中,R接入电路中的电阻变大,
由R= 可知,电压表示数跟电流表示数的比值等于R的阻值,
则电压表示数跟电流表示数的比值增大,故B正确;
(3)当滑片P向右移动的过程中,R接入电路中的电阻变大,总电阻变大,电路中的电流
变小,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,故D错误。
故选:B。
【点评】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,知道灯泡的电阻与温度的关系是关键。
7.(3分)使用电炉,电炉丝与导线是串联的,当电炉丝发热发红时,连接导线却不热,
这是因为( )
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大
B.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
【考点】JJ:焦耳定律在实际中的应用.
【分析】(1)由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比、跟电阻
大小成正比、跟通电时间成正比。
(2)电阻丝和连接的铜导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电
阻丝的电阻比铜导线的电阻大,据焦耳定律分析。
【解答】解:AD、电炉在使用时,电阻丝和铜导线串联,在串联电路中电流处处相等,即
I =I ;故AD错误;
电阻丝 导线
B、据实际情况可知,串联电路中各用电器相互影响,通电时间t相同,
根据焦耳定律:Q=I2Rt,因为R >R ,所以电流产生的热量:Q >Q ,即电阻丝
电阻丝 导线 电阻丝 导线
产生的热量大于导线产生的热量,从而出现电阻丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线却
不发烫的现象,故B正确;
C、因为R >R ,且电流相等,所以据欧姆定律可知,既U=IR可得,加在电炉丝上面
电阻丝 导线
的电压比加在导线上的电压大,故C错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握,知道电阻丝
和相连接的铜导线为串联是本题的关键。
8.(3分)一家用电器的铭牌上标有“220V110W”的字样,工作时通过它的电流为0.4A,
忽略温度对电阻的影响,该电器的实际功率( )
A.等于110W B.大于110W C.等于88W D.小于88W
【考点】JE:实际功率.
【分析】已知用电器的额定电压和额定功率,根据公式R= 可求该用电器工作时的电阻,利用P=I2R可求该电器的实际功率。
【解答】解:由P= 可得,该用电器工作时的电阻R= = =440Ω,
当工作时通过它的电流为0.4A,忽略温度对电阻的影响,该电器的实际功率P =I2R=
实际
(0.4A)2×440Ω=70.4W<88W。
故选:D。
【点评】此题考查电流、电阻、消耗电能、实际功率等的计算,关键是公式及其变形的灵
活运用。
9.(3 分)如图所示,电源电压为 6V 且保持不变,R=40Ω,滑动变阻器的规格为
0
“20Ω1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。不考虑灯丝电
阻变化,并保证电路安全,则( )
A.当S闭合,S、S 都断开时,电路消耗最大功率是3.2W
1 2
B.当S、S、S 都闭合时,电路消耗的总功率最小值为3.0W
1 2
C.当S闭合,S、S 都断开时,滑动变阻器的阻值范围是6Ω~20Ω
1 2
D.当S、S、S 都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是18Ω
1 2
【考点】IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.
【分析】(1)当S闭合,S 、S 都断开时,灯泡与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的
1 2
电流,根据P=UI= 求出灯泡的电阻,根据欧姆定律求出灯泡的额定电流,然后与电流表
的量程和变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流,此时电路的总电阻最
小,变阻器接入电路中的电阻最小,根据P=UI求出电路消耗的最大功率,根据欧姆定律求
出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,然后得
出答案;
(2)当S、S 、S 都闭合时,R 与滑动变阻器R并联,电流表测干路电流,当滑动变阻器
1 2 0
接入电路中的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的并联求出
电路中的最大总电阻,根据P=UI= 求出电路的最小功率;当电流表的示数最大时,滑动
变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出最小总电阻,利用电阻的并联求出滑动变
阻器接入电路的最小阻值。
【解答】解:(1)当S闭合,S 、S 都断开时,灯泡与滑动变阻器R串联,电流表测电路
1 2
中的电流,
由P= 可得,灯泡的电阻:R= = =6Ω,
L
灯泡的额定电流:
I= = =0.5A,
L
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为 0.6A,变阻器允许通过的最大电流为
1A,
所以,电路中的最大电流I =0.5A,此时电路的总电阻最小,变阻器接入电路中的电阻最
大
小,
则电路消耗的最大功率:
P=UI =6V×0.5A=3W,故A错误;
大
此时电路中的总电阻:
R = = =12Ω,
总
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R =R ﹣R=12Ω﹣6Ω=6Ω,
滑小 总 L
则滑动变阻器的阻值范围是6Ω~20Ω,故C正确;
(2)当S、S、S 都闭合时,R 与滑动变阻器R并联,电流表测干路电流,
1 2 0
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总电阻最多,电路的总功率最小,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的最大总电阻:
R = = = ,
大
电路消耗的总功率最小值:
P = = =2.7W,故B错误;
小
当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的总电阻最小,
此时电路中的总电阻:
R = = =10Ω,
小
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以, = + ,
解得:R ≈13.3Ω,故D错误。
滑
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和最大、最小阻值是关键。
10.(3分)两根阻值不等的电热丝串联在电路中,在相等的时间内( )
A.消耗的电能一样多
B.电阻大的电热丝消耗的电能多
C.电阻小的电热丝消耗的电能多
D.无法确定
【考点】H!:串联电路的电流规律;J3:电功与电能的计算.
【分析】由串联电路的电流规律可知通过两电热丝的电流,则由电功公式可比较消耗电能
的多少。
【解答】解:因两电阻串联,则通过两电阻的电流相等,则由W=I2Rt可得,电阻大的电阻
丝在相等时间内消耗的电能要多;
故选:B。
【点评】本题考查电功公式的应用及串联电路的电流规律,属公式的直接应用题目,较为
简单。
11.(3分)如图所示,下列测量记录正确的是( )
A. 物体的长度是3.15cm
B. 体温计的示数是36.7℃
C. 弹簧测力计示数是1N
D. 电能表的示数是2015kW•h
【考点】18:体温计的使用及其读数;66:刻度尺的使用;74:弹簧测力计的使用与读数
J5:电能表参数的理解与电能的求法.
【分析】①使要弄清楚刻度尺的量程和分度值再去读数。起始端是否从零开始,起始端没
从0开始,把2.00cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去2.00cm即为物体长度,注
意刻度尺要估读到分度值的下一位。
②要弄清楚体温计的量程和分度值再去读数。
③要弄清楚弹簧测力计的量程和分度值再去读数。
④电能表的读数要注意,最后一位为小数位。
【解答】解:A、刻度尺的分度值是1mm,末端刻度值为3.15cm,物体长度为3.15cm﹣
2.00cm=1.15cm.故A错误;
B、体温计的量程为35℃~42℃,一个大格表示1℃,里面有10个小格,因此它的分度值
为0.1℃.因此它的读数=36℃+0.7℃=36.7℃.故B正确;
C、弹簧测力计的分度值是0.2N,所以弹簧测力计的示数是0.2N×4=0.8N.故C错误;D、电能表的读数为201.5kW•h.故D错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查了刻度尺、温度计、弹簧测力计、电能表四种测量工具的使用与读
数,明确分度值是测量读数的关键。
12.(3分)如图是某款电热水龙头的电路原理图,R、R 为电热丝,通过旋转手柄可实现
1 2
冷水、温水、热水档之间的切换,若R=2R,水龙头在温水档正常工作时电功率为2000W,
2 1
则它在热水档正常工作时的功率为( )
A.1000W B.2000W C.3000W D.4000W
【考点】JA:电功率的计算.
【分析】根据P= 分析解答,分析功率大小,确定状态;利用W=Pt求出正常工作时消耗
的电功率。
【解答】解:当开关同时接触1、2触点时,两电阻出断路状态,电功率为零,水龙头出冷
水;
当开关同时接触2、3触点时,电路中只有R 接入电路,电路中的电阻最大,根据P= 可
1
知,在电压一定时,电功率最小,处于保温状态,水龙头放出的是温水;
当开关同时接触3、4触点时,两电阻并联,电路中电阻最小,电功率最大,处于加热状态,
水龙头出热水;
因为R=2R ,由P= 可知,当电压相等时,R 消耗的功率为R 的 ,故R 功率为P=
2 1 2 1 2 2
×2000W=1000W,
加热档位时的总功率为:P=P+P=2000W+1000W=3000W。
1 2
选C。
【点评】此题主要考查学生对于电功率的理解,结合实际电路分析用电器的状态是能力的
考查。
二、填空题
13.(3分)电能表是用来测量电路消耗 电能 的仪表。小红家的电能表9月底的示数
为 ,10月份小红家共用电50kW•h,10月底小红家的电能表的示数为
2188. 2 kW•h.50kW•h合 1.8×1 0 8 J。
【考点】2S:物理量的单位及单位换算;J5:电能表参数的理解与电能的求法.
【分析】本题抓住电能表是用来测量电路消耗电能的仪表,测量电能的方法是计数器的示
数之差。注意最后一位虚线框内的为小数,单位是kW•h。
【解答】解:电能表是用来测量电路消耗电能的仪表;
小红家10月份消耗的电能为:W=50kW•h+2138.2kW•h=2188.2kW•h=2188.2×3.6×106J=1.8×108J。
故答案为:电能;2188.2;1.8×108。
【点评】本题考查了电能表用途和电能表读数方法;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。
14.(3分)我国家庭照明电路的电压为 220 V;接在照明电路中的一盏电灯,正常发
光25h耗电1kW•h,其额定功率为 4 0 W。
【考点】IQ:家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法;JA:电功率的计算.
【分析】我国家庭照明电路的电压为220V;知道电灯25h消耗的电能,根据P= 求出这盏
电灯的功率。
【解答】解:我国家庭照明电路的电压为220V;这盏电灯的功率:
P= = =0.04kW=40W。
因电灯正常发光,故其额定功率为P =P=40W。
额
故答案为:220;40。
【点评】本题主要考查了电功率的计算,比较简单,计算过程要注意单位的换算。
15.(3分)灯泡L 和L 上都标有“3V”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示。 L
1 2 1
的额定功率为 0.36 W,若把小灯泡L 和L 串联在电源电压为3V的电路中,L 的电功率
1 2 1
为 0.1 6 W。
【考点】JA:电功率的计算.
【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据图象读出灯泡正常发光时的电
流;利用P=UI求出L 的额定功率。
1
(2)首先根据图中两灯泡的一组电压和电流值求出各自的阻值,串联时,根据串联电路的
电阻特点可知总阻值,然后根据欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出L 的电功率。
1
【解答】解:(1)由图可知:灯泡L 的电压为额定电压3V时,电流I=0.12A,
1 1
∴L 的额定功率P =U I=3V×0.12A=0.36W。
1 额1 额 1
(2)由图可知U=3V时,电流I=0.12A,I=0.24A;
1 2
∵I= ,
∴灯泡电阻为:R= = =25Ω,
1
R= = =12.5Ω,
2∵串联电路中总阻值等于各电阻的阻值之和,
∴串联时,R=R+R=25Ω+12.5Ω=37.5Ω;
1 2
则电路中的电流I= = =0.08A,
L 的电功率:
1
P=I2R=(0.08A)2×25Ω=0.16W。
1 1
故答案为:0.36;0.16。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键是知道灯泡正常发光时的
电压和额定电压相等以及从图象中得出相关的信息。
16.(3分)现在有很多新能源发电,例如太阳能光伏发电系统,它可以将太阳能转化成
电能再转化为蓄电池的 化学 能。现在利用一该电源给灯泡供电,电路如图所示,电源
的输出电压恒定不变。现将一个灯泡L(若电阻保持不变)拉在离电源很近的A、B两点时,
灯泡L的功率为36W,若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时,灯泡L的功率为9W.则
此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为 9 W。
【考点】JA:电功率的计算;KA:太阳能的转化.
【分析】(1)太阳能光伏发电系统是把太阳转化成电能再转化为化学能储存起来;
(2)先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流,根据P=I2R分别列出灯
泡L消耗的电功率的方程,求出两种情况下电流之间的关系;再根据电流关系求出将灯泡
L接C、D两点时电源的功率,总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率。
【解答】解:(1)太阳能光伏发电系统,它可以将太阳能转化成电能再转化为蓄电池的化
学能;
(2)灯泡L连接在A、B两点时,电路为灯泡的简单电路,设电路的电流为I,
1
则灯泡的功率(即电路的总功率):P=I2R=36W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
1 1 L
若将灯泡L接C、D两点时,灯泡和输电线的电阻串联,设此时电路的电流为I,
2
此时灯泡的功率:P=I2R=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
2 2 L
①式÷②式可得:
I:I=2:1;
1 2
若将灯泡L接C、D两点时,此时电路的总功率为:P=UI,
3 2
则两次的总功率之比: = ,
即P= = ×36W=18W;
3
所以导线AC、BD共同消耗的功率为:P =P﹣P=18W﹣9W=9W。
线 3 2
故答案为:化学;9。
【点评】本题考查了太阳能的转化和电功率公式的灵活应用,关键是根据电阻消耗的功率
求出电流之间的关系,从而求出将电阻R接C、D两点时电路的总功率。
17.(3分)用电器实际消耗的功率与加在它两端的 电压 有关。用电器 正常工作
时的电压叫做额定电压,在 额定电压 下的实际功率叫做额定功率。【考点】JC:额定功率.
【分析】用电器的实际功率与其两端电压有关;实际电压等于额定电压时,用电器实际功
率等于额定功率、
【解答】解:用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压有关。用电器正常工作时的电压
叫做额定电压,在额定电压下的实际功率叫做额定功率。
故答案为:电压;正常工作;额定电压。
【点评】本题考查了影响用电器功率的因素、额定电压与额定功率的概念,是一道基础题。
18.(3 分)家用照明灯泡的两端电压为 220V,当它正常发光时,通过它的电流为
0.25A,则该灯泡在这种情况下通电 1h,电流做功 1.98×1 0 5 J,消耗的电能为
1.98×1 0 5 J。
【考点】J3:电功与电能的计算.
【分析】知道电压、电流和时间,根据W=UIt求出电流做的功,即为消耗的电能。
【解答】解:电流做功:
W=UIt=220V×0.25A×3600s=1.98×105J;
消耗的电能为1.98×105J。
故答案为:1.98×105;1.98×105。
【点评】此题主要考查的是学生对电功计算公式的理解和掌握,基础性题目。
19.(3分)下表是某电热水瓶的说明,由表可知,在额定电压下对水加热,则通过热水
瓶电阻丝的电流是 4 A,电热水瓶正常工作 1min(不计热损失),水吸收的热量是
5.28×1 0 4 J.(水吸收的热量是电流过该电热水瓶时所做的功)
额定电压 额定功率 容积
220V 880W 10L
【考点】JK:电功与热量的综合计算.
【分析】(1)已知电热水瓶的额定电压和额定功率,利用功率的变形公式即可求出通过电
阻丝的电流;
(2)已知电热水瓶的额定功率和正常工作时间,利用公式Q=W=Pt即可求出水吸收的热量。
【解答】解:(1)电热水瓶在额定电压下工作时,实际功率等于额定功率,根据表中数据
可知,电热水瓶的额定功率为880W;
∵P=UI,
∴通过电阻丝的电流:I= = =4A;
(2)水吸收的热量:Q=W=Pt=880W×60s=5.28×104J。
故答案为:4;5.28×104。
【点评】此题考查的是电功率和电功计算公式的应用,属于基础应用题。
20.(3分)如图是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机。通电时挂烫机将电能
转化为 内 能;熨烫衣服时冒气口冒出的“白气”是由水蒸气 液化 形成的。
【考点】1M:液化及液化现象;J2:电功的实质.
【分析】(1)电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程;
(2)液化是指物体由液态变成气态的物态变化过程。
【解答】解:(1)通电时挂烫机消耗电能,使水槽内部水的内能增加,是将电能转化为内
能的过程;
(2)熨烫衣服时,冒气口冒出热的水蒸气遇到较冷的空气时会液化成小水珠,就是我们看
到的“白气”。
故答案为:内;液化。
【点评】本题考查了电功的实质和物体的变化,是一道基础题目。
三、实验探究题
21.在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率实验中,电源电压恒定不变。
(1)该实验的原理是 P=U I 。
(2)在图1甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“ד,用笔画线代替导线将电
路连接正确
(3)开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于 B (选填“A”或“B“)端
(4)闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则此时电
路故障可能为 灯泡断路 。
(5)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图1乙所
示,则待测灯泡的额定功率为 1.1 4 W。
(6)为了测量另一小灯泡的额定功率,小玲同学设计了如图 2所示的电路,其中定值电阻
的阻值为R ,小灯泡的额定电压为U ,测量时,先闭合开关S和S ,调节滑动变阻器滑片,
0 额 1
使电流表的示数为 ;接着将S 断开,S 闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡
1 2
的濒定功率P U ( I ﹣ ) (用I、U 和R 表示)
额 额 额 0
【考点】JF:电功率的测量实验.
【分析】(1)该实验的原理是P=UI;
(2)根据灯的额定电压确定电压表选用的量程与煤灯并联;
(3)开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处;
(4)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电
压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断
路了;
(5)根据图中电流表选用的量程确定分度值读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(6)灯在额定电压下正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻 R应起到电压表的测量作用,故将定值与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示
数为 时,由并联电路电压的规律,灯的电压为U ,灯正常发光;
额
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与定值电阻并联的总电流,因电路的
连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流
的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解:(1)该实验的原理是P=UI;
(2)灯的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,原电路中电压表选用小量程
与灯是错误的,改动后如下所示;
(3)为保护电路,开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处的B端;
(4)经分析,闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,
则此时电路故障可能为灯泡断路;
(5)闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图1乙所示,图中电流
表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.3A,则待测灯泡的额定功率为:
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(6)设计了如图2所示的电路,其中定值电阻的阻值为R ,小灯泡的额定电压为U ,测
0 额
量时,先闭合开关S和S,调节滑动变阻器滑片,使电流表的示数为 ;
1
接着将S 断开,S 闭合,读出电流表的示数为I,因通过定值电阻的电流保持不变,根据
1 2
并联电路电流的规律,灯的额定电流为:
I =I﹣ ;
额
则小灯泡的濒定功率:
P =U (I﹣ )。
额 额
故答案为:(1)P=UI;
(2)如上图所示;
(3)B;
(4)灯泡断路;
(5)1.14;(6 ) ;U (I﹣ )。
额
【点评】本题测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率,考查实验原理、电路的连接、
注意事项、故障分析、额定功率的计算及设计实验方案的能力。
22.要测定一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)请将图1中的电路元件连接成实验电路(连线不交叉)。
(2)电路接通后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,小灯泡均不发光,电压表的示数为
3V,电流表的示数几乎为零。请说出一种导致这种现象的可能原因: 灯泡断路 。
(3)小灯泡正常发光时,电流表指针的位置如图2所示,则通过小灯泡的电流是 0.26
A,小灯泡的额定功率是 0.6 5 W。
【考点】HR:实物的电路连接;HY:电流表的读数方法;IE:电流表、电压表在判断电路
故障中的应用;JA:电功率的计算;JL:探究用电器的电功率实验.
【分析】(1)测灯泡的功率需要测量灯泡的电压和电流。
由灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联。
由题目中电流表的表盘,来确定电流表的量程,电流表与灯泡串联。
注意电压表和电流表的正负接线柱。
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中,起保护电路和改变灯泡两端的电压的作用。
开关串联在电路中控制电路的通断。
(2)连接好电路,闭合开关,灯泡不亮,可能是电路电阻太大,电流太小;可能是断路;
可能是短路。
通过移动滑动变阻器滑片判断电路电流大小还是故障。
再由电流表判断短路还是断路,再由电压表判断故障的具体位置。
(3)电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率。
【解答】解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联。
由题意知,电流表使用0~0.6A量程,电流表与灯泡串联。
电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中。
开关串联在电路中。
根据各元件的连接方法,连接实物图。如图。(2)小灯泡均不发光,电流表的示数几乎为零,可能电路电流太小,可能电路断路。
无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡均不亮,电流表无示数,电路断路。
电压表示数等于电源电压,电压表串联在电路中,灯泡断路。
(3)电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为
0.26A。
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
故答案为:(1)如图;(2)灯泡断路;(3)0.26;0.65。
【点评】灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,
灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表
测量电源电压;
灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,
示数为0。
灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数。
23.小红在实验室做“测量小灯泡电功率”实验中,如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小
灯泡标有“2.5V”字样,电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 3A)、开关各一个,导线若
干。
(1)如图所示,小红所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连
接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连接导线过后,闭合开关,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,小红的操作
不当之处是: 变阻器接入电路中的电阻不是最大 ,灯泡熄灭的同时,可观察到电压表
示数 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小红更换灯泡后,逐渐移动滑片,看到电压表示数如图乙,其读数是 2. 2 V,为使
灯泡正常发光,应向 右 (填“左”或“右”)端移动滑片P,图丙为灯泡的U﹣I图象,
可知灯泡的额定功率是 0. 5 W。
(4)小军看到实验桌上有一个U =3.8V的小灯泡,他想挑战只用一只电流表测量该小灯
额
泡的额定功率。小军又找来一个已知阻值的定值电阻 R 和两个开关S ,S ,设计了如图丁
0 1 2
所示的电路图,请补全小军的实验步骤。①只闭合开关S和 S ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ;
2
②只闭合开关S和 S , 滑动变阻器的滑片位置不变 ,读出此时电流表的示数为I;
1
③则小灯泡的额定功率的表达式为:P = U × ( I ﹣ ) (用字母表示)。
额 额
【考点】JF:电功率的测量实验.
【分析】(1)测灯的电阻时,根据欧姆定律,要测出灯的电压,分析实物图连接中的错误,
并改正;
(2)闭合开关,灯泡立即发出明亮耀眼的光,说明电路电阻阻值很小,可从连接电路的注
意事项入手分析原因;
(3)根据图示电压表读数,然后根据电表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向;
灯泡在额定电压下的功率是额定功率,由图中数据求出额定电压对应的电流,然后由P=UI
求出灯泡额定功率;
(4)根据并联电路电压相等的特点判断灯泡正常发光时电流表的示数,根据并联电路的电
流特点得出灯泡发光时的电流值,得出电功率的表达式。
【解答】解:(1)原电路中,电压表测电源电压,是错误的;电压表应测灯的电压,应将
连接电压表“3”接线柱与变阻器右下接线柱的连线去掉,将电压表“3”接线柱与灯的右
接线柱连接起来,如下所示:
(2)闭合开关,灯泡立即发出明亮耀眼的光,说明电路中电流过大,将灯烧坏,则应是变
阻器接入电路中的电阻不是最大;
灯泡熄灭后灯泡处于开路,则电压表串联在电路中,则电压表示数为电源电压,所以观察
到的电压表示数会变大。
(3)由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,所以示数为2.2V,小于
灯泡额定电压2.5V,为使灯泡正常发光,应增大电路中电流,减小电路中电阻,所以应把
滑片向右端移动;
由 图 象 可 知 , 灯 泡 额 定 电 压 2.5V 对 应 的 电 流 为 0.2A , 灯 泡 额 定 功 率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)①首先只闭合S和S,定值电阻R 与灯泡并联后与变阻器串联,此时电流表测量通过
2 0
定值电阻R 的电流;
0
当灯泡正常发光时,由于并联电路各支路两端电压相等,则定值电阻两端电压U=U ;
额
所以,此时通过定值电阻R 的电流为I= = ,即当电流表示数为 时,灯泡一定
0 0
正常发光;
②只闭合S和S ,电路仍然是定值电阻与灯泡并联后与变阻器串联,此时电流表测量干路
1电流,则干路电流为I;
由于滑动变阻器的滑片位置不变,灯泡仍正常发光,通过定值电阻的电流不变;
所以,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
灯泡的额定电流:I =I﹣I=I﹣ ;
额 0
则灯泡的额定功率:P =U I =U ×(I﹣ )。
额 额 额 额
故答案为:(1)如上图所示;(2)变阻器接入电路中的电阻不是最大;(3)2.2;右;
0.5;(4)U ×(I﹣ )。
额
【点评】本题测定小灯泡的电阻,考查电路连接、实验应注意的问题、及反常现象的分析
处理,有一定难度。
四、解答题
24.在如图所示的电路中,灯泡L标有“6V 6W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,
滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻R=10Ω。
0
(1)当S、S 都闭合,滑片p移动到最左端时,灯泡L正常发光。
1
求:①灯泡的额定电流和电源电压;②电流表的示数;
(2)当S闭合、S 断开,且滑片P移动到最右端。求:通电1min电路产生的总热量。
1
【考点】IH:欧姆定律的应用;JI:焦耳定律的计算公式及其应用.
【分析】(1)当S、S 都闭合,滑片p移动到最左端时,R 与灯泡L并联,电流表测量干
1 0
路电流;
①已知灯泡额定电压与额定功率,应用电功率公式 P=UI即可求出灯泡的额定电流;由于灯
泡L正常发光,根据灯泡的额定电压即可得出电源电压;
②根据欧姆定律求出通过R 的电流,根据并联电路的电流特点即可求出电流表的示数;
0
(2)当S闭合、S 断开,且滑片P移动到最右端,R 与变阻器R串联,利用Q=W= t求出
1 0
电路产生的总热量。
【解答】解:
(1)当S、S 都闭合,滑片P移动到最左端时,R 与灯泡L并联,电流表测量干路电流;
1 0
①根据P=UI可得,灯泡的额定电流:
I = = =1A;
额由于灯泡L正常发光,则电源电压U=U =6V;
额
②通过R 的电流:
0
I= = =0.6A,
0
由于灯泡L正常发光,则I=I =1A;
L 额
所以电流表的示数I=I+I=0.6A+1A=1.6A;
0 L
(2)当S闭合、S 断开,且滑片P移动到最右端,R 与变阻器R的最大阻值串联,
1 0
则此时电路的总电阻:R =R+R=10Ω+20Ω=30Ω,
总 0
1min内电路中的产生的热量:Q=W= t= ×60s=72J;
答:(1)①灯泡的额定电流为1A,电源电压为6V;
②电流表的示数为1.6A;
(2)通电1min电路产生的总热量为72J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关
闭合、断开时电路连接方式的辨别,注意电功公式的应用。
25.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪
的工作原理如图所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R 的电阻值随酒精气体浓度的增大而
2
减小,当酒精气体的浓度为0时,R 的电阻为60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻
2
器R 的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。
1
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R 的电阻值和消耗的功率分别为多少?
1
(3)调零后,R 的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达
1
到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电阻R 阻值为多少?通过题干给出的信息和你计算的电阻
2
值证明了什么原理是正确的。
【考点】IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.
【分析】由电路图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
1 2 2
(1)由题意可知,酒精气体的浓度为0时,R 的阻值和电压表的示数,根据欧姆定律和串
2
联电路中的电流特点求出电路中的电流;
(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器
R 的电阻值,根据P=UI可求功率;
1
(3)R 的电阻保持不变,根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.2A时滑动变阻器两端的
1
电压,利用串联电路的电压特点求出电压表的示数和R的阻值。
【解答】解:由电路图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电
1 2 2
流。
(1)当酒精气体的浓度为0时,R 的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,
2
由于串联电路中各处的电流相等,
所以,根据欧姆定律可得,电流表的示数:I=I= = =0.1A;
2
(2)串联电路中总电压等于各分电压之和,
则此时R 两端的电压:U=U﹣U=8V﹣6V=2V,
1 1 2
所以,滑动变阻器R 的电阻值:R= = =20Ω;
1 1
消耗的功率:P=UI= = =0.2W;
1
(3)调零后,R 的电阻保持不变,
1
此时变阻器R 两端的电压:U′=I′R=0.2A×20Ω=4V;
1 1 1
此时电压表的示数:U′=U﹣U′=8V﹣4V=4V,
2 1
R= = =20Ω,
2
通过题干给出的信息和,计算的电阻值证明了酒精测试仪的工作原理是正确的。
答:(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R 的电阻值为20Ω;
1
(3)电阻R 阻值为20Ω,通过题干给出的信息和计算的电阻值证明酒精测试仪的工作原
2
理是正确的。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是注意“调零后,R 的电阻
1
保持不变”。
26.太阳能是一种理想的绿色能源。小华家最近安装了一台太阳能热水器,如图 9其室内
进出水管的安装示意图,Ⅰ为进水阀,Ⅱ出水阀,Ⅲ为调温阀。在水箱接口处有一根进出
水管,一根溢流管,一根排气管。给水箱上冷水或沐浴时用热水,均通过这根进出水管来
完成。请完成下列问题:
(1)给水箱上水时I、Ⅱ应处于何种状态?此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、
溢流管它们共同构成的物理模型是什么?
(2)若水箱安装在七楼楼顶上,且距楼顶地面高1米,小华家住二楼,进水阀距二楼地面
高1米,每层楼高3米,则在进水阀处水压至少为多大才能顺利上水。
(3)设水箱容积为100升,在一般的光照条件下,一满箱15℃的水到傍晚时,水温可达
到65℃,相当于多少米3的煤气完全燃烧放出的热量 (C =4.2×103J/(kg•℃),煤气
水
的热值约4×107J/m3)。
(4)水箱中的水温在冬天有时不够高,一般都预装了电加热器。若该电加热器的规格为
“220V 2.4KW”,家里当时的实际电压只有200V,要把满箱水温度提高10℃,需加热多少
分钟?(g=10N/kg)【考点】JK:电功与热量的综合计算.
【分析】(1)分析图,要上水,要闭合阀门Ⅱ、Ⅲ,打开阀门Ⅰ;洗澡时,热水从上面下
来和冷水混合使用,要闭合阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ、Ⅲ;同时水塔、自来水管与热水器的水
箱、排气管、溢流管这几个底部相连通的容器构成连通器;
(2)确定二楼进水阀处的深度,根据液体压强公式求此处水管内的水产生的压强,再加上
大气压就是要求的在进水阀处的最小水压;
(3)利用密度公式计算水的质量,利用吸热公式计算水吸收热量,再由热值公式计算需要
的煤气的体积;
(4)由P= 计算加热器电阻,再计算实际功率,由吸热公式计算水吸热,由 P= 计算加
热时间。
【解答】解:
(1)由图可知,阀门Ⅰ打开,阀门Ⅱ、Ⅲ关闭,给水箱上水;阀门Ⅰ关闭,阀门Ⅱ、Ⅲ打
开,上面来的热水和下面来的冷水混合,供热洗澡用;此时水塔、自来水管与热水器的水
箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是连通器;
(2)排水阀到太阳能热水器水面的高度:
h=3m×(7﹣1)﹣1m+1m=18m,
太阳能热水器的水在排水阀处产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×18m=1.8×105Pa,
进水口处最小水压:
p =p=1.8×105Pa;
小
(3)水的体积V=100L=0.1m3,
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水箱内的水吸收的热量:
Q =cm(t﹣t)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(65℃﹣15℃)=2.1×107J,
吸 0
如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧煤气的体积为:
V= = =0.525m3,
(4)由P= 可得,电加热器的电阻:R= = = Ω,
当电热器200V实际功率为:
P= = ≈1983.5W;
把满箱水温度提高10℃需吸收的热量为:
Q =cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×10℃=4.2×106J,
吸
这些热量由电加热器来加热提供,所以W=Q =Q =4.2×106J,
放 吸
需加热的时间t= = ≈2117.4s≈35.3min。
答:(1)I应打开,II应关闭;此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它
们共同构成的物理模型是连通器;
(2)进水阀处水压至少为1.8×105Pa时才能顺利上水;
(3)相当于0.525m3的煤气完全燃烧放出的热量;
(4)要把满箱水温度提高10℃,需加热的时间约为35.3min。
【点评】本题考查了连通器的理解、热量和热值计算、功率公式的应用等,考查知识点多
综合性强。太阳能具有取之不尽,用之不竭,清洁无污染等诸多优点,深受人们的青睐。
在能源问题日益突出的今天,如何有效地利用太阳能自然成了中考关注的热点。