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让更多的孩子得到更好的教育
【巩固练习】
一、填空题
1、如果加在某定值电阻两端的电压从8 伏增加到10 伏时,通过该定值电阻的电流相应变化了0.2A,则该
定值电阻所消耗的电功率的变化量是__________。
2、在如图所示的电路中,电源电压保持6V 不变,当开关S1断开,S2 、S3闭合时,电流表的示数为1A;当
开关S1闭合,S2 、S3断开时,电流表的示数为0.25A,则R1的阻值为______Ω,当开关S1闭合,S2 、S3断开
时,R2的电功率是________W。
3、
(2016•成都一模)如图甲所示的电路,小灯泡L 标有“6V 3W”字样,小灯泡的I-U 关系如图乙所示,
R 为10Ω 的定值电阻。当小灯泡电功率为0.8W 时,定值电阻R 消耗的功率是 W,电流表的示数为
A。
4、如图所示,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 0.6A”字样,R0阻值为5Ω,闭合开关后,滑动变阻
器接入10Ω 时,R0两端的电压为________V,在该电路中R0消耗的最大功率为________W。
5、某加热装置的工作原理如图所示,两电阻丝的阻值相等,电源电压不变,它有加热和保温两个工作状态。
当开关S1接b,S2断开时,它是处于 状态,此时电路功率为P1;当开关S1接a,S2闭合时,电路功
率为P2,则P1∶P2= 。
6、电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,是因为电炉丝的
比
导线大得多,根据焦耳定律可知,在 相同时,电炉丝产生了更多的热量。
7、如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V,3W”字样,滑动变阻器最大阻值为24Ω。小灯泡正常工作
10 分钟将消耗电能为 J;当滑片P 在中点时,小灯泡恰好正常发光。则电源电压为
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伏。
8、甲、乙两根电热丝,分别单独接在电源两端(电源两端的电压恒定),在一定时间内产生的热量分别为
Q1、Q2。现把甲、乙两根电热丝串联后接在同一电源的两端,在相同时间内产生的热量为 。
二、选择题
9、两个定值电阻R1和R2,且R1>R2。若将它们串联后接在电压为U 的电路上,R1和R2消耗的功率分别为
P1和P2;若将它们并联后仍接在电压为U 的电路上,R1和R2消耗的电功率分别为
和
,下列关系式
中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10、为使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,下列措施中可行的是( )
A.串联一根阻值相等的电阻丝
B.并联一根阻值相等的电阻丝
C.使电热器两端的电压增加一倍
D.将电阻丝从中间剪成两段,然后将它们并联起来
11、(2016•本溪一模)下列有关家庭电路的说法中正确的是( )
A.在家庭电路的进户布局中,总开关一定要安装在电能表之前以方便维修
B.保险丝熔断时,可以用铁线替代使用
C.测电笔可以检验物体是否带电,并测试出电荷的种类
D.安装灯泡时,控制开关应与火线相连
三、实验题
12、给你一只电压表、一只5Ω 的定值电阻、电源、滑动变阻器、开关、导线若干,你能测出额定电压为2.5V
的小灯泡的额定功率吗?请画出实验电路图,写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式。
13、小琴从资料上得知:“220V 11W”的日光灯和“220V 60W”的白炽灯亮度相同,亮度与什么
因素有关呢?小琴家有三盏灯:“220V 40W”的日光灯A,“220V 40W”的白炽灯B,“220V
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60W”的白炽灯C,于是,她利用家里的照明电路进行了探究:
(1)小琴猜想:灯泡的亮度可能与灯泡的种类有关,为此小琴选择了灯泡A、B 进行验证,发现A 灯比
B 灯亮得多,由此可得出结论:______________ 请你再提出一个猜想:________________
(2)在满足相同的照明亮度要求下,________灯更节能的原因是________。
(3)小琴认为为了节约能源,应提倡大量使用日光灯,可小明认为“220V 11W”的日光灯8 元一只,
“220V 6W”的白炽灯1 元一只,使用日光灯的成本太高,还是应使用白炽灯,你认为________的观点
正确,原因是________。
14、实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的
定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变
时,电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。请画出实验电路图,并写出实验步骤。
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
____________________________________________
__________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
四、计算题
15、电热水器中有两根电阻丝,其中一根通电时,热水器中的水经15min 沸腾;另一根单独通电时,热水器
中的水经30min 沸腾。如果把两根电热丝分别串联和并联,问通电后各需要多少时间才能使热水器中的
水沸腾?(设电热丝电阻不变)
16、(2016•道里区模拟)如表所示,是某家庭电热饮水机说明书的-些数据,用时13min 将1L 的水在一个
标准大气压下从20℃加热到沸腾。(ρ 水=1.0×103kg/m3,c 水=4.2×103J/(kg•℃)):
求在这一过程中:(1)电热饮水机工作时的最大电流;(2)在加热过程中,电热饮水机消耗的电能;(3)在
加热过程中,电热饮水机中水吸收的热量。
17、如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡标有“6V 3W”字样,定值电阻R2为24Ω,当S 闭合, S1、S2
都断开且滑片P 移到滑动变阻器的中点时,灯L 正常发光。
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(1)灯泡L 的电阻是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器使整个电路消耗的总功率最小,这个最小值是多少?
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】3.6W
【解析】可以用(10V-8V)/0.2A 计算得到电阻10Ω,因为电阻恒定,电流与电压成正比,但不能用
(10V-8V)×0.2A 计算得到电功率变化了0.4W,因为Δp= U’I’- UI≠(U’- U)×(I’- I)。
2、【答案】12 ;0.75
【解析】当开关S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,干路电流等于1A,有
;当S1闭合时,
S2断开时,两电阻串联,干路电流等于0.25A,有
,解得
,R2的电功率
。
3、【答案】0.4;0.6
【解析】由电路图可知,灯泡与定值电阻并联,电流表测电路中的电流,电压表测电源的电压。由图象可
知,当灯泡两端的电压UL=2V,通过的电流IL=0.4A 时,灯泡消耗的电功率为0.8W,因并联电路中各支路
两端的电压相等,所以,通过定值电阻R 的电流:IR=UR/R=UL/R=2V/10Ω=0.2A,定值电阻R 消耗的电功率:
PR=URIR=ULIR=2V×0.2A=0.4W,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数:
I=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A。
4、【答案】1.5;1.8
【解析】当R=10Ω 时,电路中的总电阻
,
电路中的电流
,R0两端的电压
,
由
可知:当电路中电流最大时,R0消耗的功率最大:P 位于最左端时,
电路中的电流
,所以电路中的电流最大为0.6A,
此时R0消耗的最大功率为
。
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5、【答案】保温; 1∶4
【解析】当开关S1接b,S2断开时,两个电阻串联,电阻最大,而无论如何连接,电压不变,由
得,
电压一定,电阻越大,功率越小,所以处于保温状态。当开关S1接a,S2闭合时,两电阻并联,两电阻串联时
总电阻是并联时总电阻的4 倍,由上式得,电压一定,电阻与功率成反比,所以两次功率之比为1:4。
6、【答案】电阻;电流和通电时间
7、【答案】1800J ;12V
【解析】(1) W=Pt=3W×10×60s=1800J
(2)
U 滑=IR 滑=0.5A×12Ω=6V
U=U 滑+UL=6V+6V=12V
8、【答案与解析】
二、选择题
9、【答案】D
【解析】题中“U”不变,可任取一值,题中有“R1>R2”,赋值时必须满足这一条件。设U=3V,R1=2Ω,
R2=1Ω,则串联时,根据欧姆定律可知R1和R2消耗的功率分别为2W 和1W;并联时,R1和R2消耗的电功
率分别为4.5W 和9W,所以有
选项A、B、C 均错误。
10、【答案】B
【解析】由
得,电压和时间一定,产生的热量Q 与电阻R 成反比,Q 增加一倍,电阻减小一半,所
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以并联一根等值电阻丝。电阻和时间一定,电压增加一倍,热量增加四倍。
11、【答案】D
【解析】A、在家庭电路的进户布局中,总开关一定要安装在电能表之后,故A 错误;B、绝对不能允许
用铁丝或铜丝代替保险丝,故B 错误;C、测电笔是用来区分火线和零线的,不能测试出电荷的种类,故C
错误;D、为了安全,灯泡的开关应该接到火线和用电器之间,故D 正确;故选D。
三、实验题
12、【答案与解析】
能测出小灯泡的额定功率,实验电路如图所示。
实验步骤是:
(1)按电路图连接电路,连接电路时,先断开开关,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,电压表先并
联在灯泡两端。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压U=2.5V,然后再用电压
表测出此时5Ω电阻R/两端的电压U/。
(3)算出电路中的电流I=U//R/,再算出灯泡的额定功率P=UI=U·U//R/。
若本题要求不能改变电路接线方式,电路图应改为
13、【答案与解析】
(1)灯泡的亮度与灯泡的种类有关,灯泡的亮度与实际功率有关,分析A、B 两灯,额定功率相同,但
亮度不一样,这说明灯泡的亮度与灯泡的种类有关;
(2)日光 日光灯实际功率小,在相同相间内消耗电能少;
(3)小琴 节约能源的消耗,为人类的可持续发展奠定基础。(或小明,从短期来看可以节约费用)
14、【答案与解析】
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
①将电压表、电流表调零,按电路图将六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6和调节好的电压表、电
流表接入电路中,检查电路连接,闭合开关试触;并把这六个电阻的阻值记录在表格中;
②闭合开关S,测出R1两端的电压和通过R1的电流,并把数据记录在表格中;
③断开开关S,把电压表连接在R2两端,仿照步骤②,测出R2两端的电压和通过R2的电流,并把数据记录
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A
S
R2
R3
R1
V
R5
R6
R4
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在表格中;
④仿照步骤③,分别测出电阻R3、R4、R5和R6两端的电压和相应的电流,并把数据记录在表格中。
⑤利用公式P=UI 分别计算出电阻R1、R2、R3 、R4、R5和R6消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6,并把数据记录
在表格中。
四、计算题
15、【答案与解析】
16、【答案与解析】(1)加热时电流最大,根据P=UI 可得:I=P/U=500W/220V≈2.27A;
(2 )加热时间:t=13min=13×60s=780s ,在加热过程中,电热饮水机消耗的电能:
W=Pt=500W×780s=3.9×105J;
(3)水的体积:V=1L=10﹣3m3,根据ρ=m/V 可得,水的质量:m=ρ 水V 水=1.0×103kg/m3×10﹣3m3=lkg,
水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
答:(1)电热饮水机工作时的最大电流约为2.27A;
(2)在加热过程中,电热饮水机消耗的电能为3.9×105J;
(3)在加热过程中,电热饮水机中水吸收的热量为3.36×105J。
17、【答案与解析】
(1)灯泡的电阻
。
(2)当S 闭合,S1S2都断开且滑片P 移到滑动变阻器的中点时,灯泡与R1串联,
由于灯L 正常发光,加在R1两端电压为U1=U-UL=24V-6V=18V,
通过R1的电流等于灯泡的额定电流
。
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R/Ω
U/V
I/A
P/W
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滑动变阻器连入电路的阻值为
,得滑动变阻器的最大阻值R1=72Ω。
(3)当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器滑片在最右端时电路的总功率最小,
,
。
。
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