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班级 姓名 学号 分数
第十八章 《电功率》测试卷(B 卷提升篇)
一、单选题(每小题3 分,共计30 分)
1.(2021·全国)如图所示,在探究串联电路特点的实验中,两盏小灯泡规格不同,当开关闭合后,下列
说法正确的是( )
A.
、
两端电压相等
B.
、
的亮度一定相同
C.a、b、c 三处的电流一样大
D.若
灯丝烧断了,
仍能发光
【答案】C
【详解】
A.两盏小灯泡规格不同,即电阻不同,根据串联分压,电阻不同,则两灯泡的电压不同,故A 错误;
B.L1、L2的亮度与实际电功率有关,电阻不同,故实际电功率不同,故B 错误;
C.由于串联,电路的各个地方电流相等,a、b、c 三处的电流一样大,故C 正确;
D.若L2灯丝烧断了,则电路断路,没有电流经过灯泡L1,故两灯都不亮,故D 错误。
故选C。
2.(2021·四川省荣县中学校)如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P 从a 端移到b 端,定值电阻R1
两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
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A.R1的阻值为20Ω
B.R2=20Ω 时,电压表示数为4V
C.该电路的最大功率为3.6W
D.P 在b 端时,电阻R1的功率为0.5W
【答案】C
【详解】
AB.由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压,滑片在
a 端时,只有定值电阻接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图象可知,电源电压U=6V,由图象
可知,当滑动变阻器R2的阻值为20Ω 时,电压表的示数为2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,当滑动变阻器R2的阻值为20Ω 时,滑动变阻器两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
因串联电路中各处的电流相等,可得
即
解得R1=10Ω,故AB 错误;
C.当滑片在a 端时,电路中的电阻最小,电路的功率最大,最大电功率为
故C 正确;
D.当滑动变阻器的滑片P 在b 端时,电压表的示数为1V,则定值电阻R1的功率
故D 错误。
故选C。
3.(2021·山东淄博市·)如图所示的电路,电源电压9V 保持不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,闭合开
关,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光。断开开关,将“6V 3W”的小灯泡换成“6V 6W”的
小灯泡,保持滑片位置不动,再次闭合开关后( )
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A.电流表示数不变
B.电流表示数变大
C.电压表示数变大
D.电压表示数不变
【答案】B
【详解】
接入“6V 3W”的小灯泡,移动滑片P,使小灯泡正常发光时。根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电
压为
9V-6V=3V
由
可得“6V 3W”小灯泡的阻值
由
可得“6V 6W”小灯泡的阻值
将“6V 3W”的小灯泡换成“6V 6W”的小灯泡,保持滑片位置不动,则接入电路总电阻变小,故电路电
流变大,即电流表示数变大;由
和分压原理可知,此时“6V 6W”小灯泡的两端电压变小,即电压
表示数变小。故ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选B。
4.(2021·广东茂名市·九年级一模)灯泡L 标有6V 3W 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,若电源电压恒为10V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的
量程为0~15V,则下列说法正确的是( )
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A.灯泡L 的电阻值随电压表的示数的增大而增大
B.当电流表示数为0.2A 时,电压表的示数为1V
C.灯泡L 能正常发光,滑动变阻器的阻值为8Ω
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W
【答案】C
【详解】
由电路图可知,灯泡L 与滑动变阻器R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图甲可知,灯泡两端的电压为1V 时,电压表的示数为
U′滑=U-U′L=10V-1V=9V
通过灯泡的电流是0.2A,灯泡的电阻
灯泡两端的电压为6V 时,电压表的示数为
U 滑= U-UL=10V-6V=4V
通过灯泡的电流是0.5A,灯泡正常发光,灯泡的电阻
所以灯泡L 的电阻值随电压表的示数的增大而减小,故A 错误;
B.由图甲可知,通过灯泡的电流是0.2A,灯泡两端的电压为1V 时,电压表的示数为
U′滑=U-U′L=10V-1V=9V
故B 错误;
C.灯泡两端的电压为6V 时,电压表的示数为
U 滑= U-UL=10V-6V=4V
通过灯泡的电流是0.5A,灯泡正常发光,由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是0.5A,变阻器连
入电路的电阻
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故C 正确;
D.电路中的最大电流是灯泡正常发光时的电流,最大电流为0.5A,整个电路消耗的最大功率
P=UI=10V×0.5A=5W
故D 错误。
故选C。
5.(2021·全国八年级课时练习)下列估值中,最接近实际的是( )
A.人正常步行的速度约为5m/s
B.两个鸡蛋的重力大约为1N
C.泰州地区冬季最低气温可达﹣25℃
D.家里电视机正常工作电流约为5mA
【答案】B
【详解】
A.人正常步行的速度约为1.1m/s 左右,故A 不符合题意;
B.两个鸡蛋的质量约为100g,故两个鸡蛋的重力约为
G=mg=0.1kg 10N/kg=1N
故B 符合题意;
C.泰州地区冬季最低气温在0℃左右,不可能达到﹣25℃,故C 不符合题意;
D.电视机的功率约为P=100W,工作电压U=220V,故工作电流约为
故D 不符合题意。故选B。
6.(2021·全国)A、B 两只灯泡的额定电压均为6V,通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示,下
列选项正确的是( )
A.A、B 两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B.将两灯并联接在3V 的电源两端,A、B 两灯的实际功率之比为2:1
C.将两灯串联接在某电源两端,使B 灯恰好正常发光,电源两端电压为9V
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D.将5Ω 的电阻与B 灯串联接在6V 的电源两端,该电阻消耗的功率为0.8W
【答案】D
【详解】
A.由图可知,电流增大,电压变大,曲线的斜率变大,说明电阻变大,故两灯泡的电阻均随灯泡两端电
压的增大而增大,故A 错误;
B.将两灯并联接在3V 的电源两端,两灯电压都是3V,A 电流0.7A,B 电流0.3A,所以A、B 两灯的实
际功率之比为
故B 错误;
C.使B 灯恰好正常发光,所以B 电压6V,电流0.5A,此时A 电压2V,两灯串联,电源电压为
U=6V+2V=8V
故C 错误;
D.如果电阻功率为0.8W,则电阻分压为
电源电压6V,B 分压为4V,此时电流0.4A,流过电阻电流为
故电阻功率确实为0.8W,故D 正确。
故选D。
7.(2021·湖北武汉·九年级其他模拟)如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量
的空气,U 型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且
R1<R2。下列说法正确的是( )
A.该实验装置用于探究“电压和通电时间相同时,电热与电阻的关系”
B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流
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C.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
D.闭合开关后,要使液面上升快,应将滑动变阻器滑片P 向左移动
【答案】C
【详解】
AB.该实验中两端电阻丝电阻不同,串联电流相同,根据公式
可得两端电阻丝两端电压不同,故
该实验研究的是在电流和通电时间相同时,电热与电阻的关系,故A 错误,B 错误;
C.闭合开关后,因为R1<R2,根据公式
得相同时间左侧产生的热量少,反映在U 形管上是液面上
升的慢,故C 正确;
D.闭合开关后,要使液面上升快,即相同时间产生热量多,应该增大电流,减小电阻,所以滑片应该向
右移动,故D 错误。
故选C。
8.(2021·湖南永州市·中考真题)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器
R3的最大阻值为20Ω,下列说法正确的是( )
A.S1闭合,S2断开,滑片从a 端移到b 端过程中,电压表的示数逐渐减小
B.S1闭合,S2断开,滑片从a 端移到b 端过程中,电流表的示数最小值为0.3A
C.S1、S2都闭合,滑片位于a 端,电流表的示数为0.9A,则电阻R2的阻值为6.67Ω
D.S1、S2都闭合,滑片位于a 端,电流表的示数为0.9A,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2∶1
【答案】D
【详解】
AB.S1闭合,S2断开,电阻R1和变阻器R3串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电
流,滑片从a 端移到b 端过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由串联分压可知,变阻器两端的电压变大,
即电压表的示数变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由
可知,电路中电流变小,滑片在b
端时,电流值最小,电流表的示数最小值
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=0.2A
故AB 错误;
CD.S1、S2都闭合,滑片位于a 端,电阻R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流
=0.6A
通过R2的电流
I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
电阻R2的阻值
电阻R1、R2消耗的电功率之比为
P1∶P2=UI1∶UI2= I1∶I2=0.6A 0.3A=2
∶
∶1
故C 错误,D 正确。
故选D。
9.(2021·广东汕头市·)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片
P 在a 点时,电流表A 示数为0.5A。将滑片P 从a 点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电
阻变化图像如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电阻R 的阻值是12Ω
C.电流表A 的读数减小了0.2A
D.电路中的总功率变化了1.5W
【答案】C
【详解】
由电路图可知,当开关S 闭合时,定值电阻R 与滑动变阻器并联,电流表测量的是干路中的电流。
A.滑动变阻器滑片P 位于a 点时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,通过滑动变阻器的电流最大为
0.3A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,因为并联电路各支路的电压相等,所以,由欧姆定律
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可得,电源的电压为
U=U 滑=I 滑maxR 滑min=0.3A×10Ω=3V
故A 错误;
B.根据并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和可知,通过定值电阻R 的电流为
IR=I-I 滑max=0.5A-0.3A=0.2A
由欧姆定律
可得,定值电阻R 的阻值为
故B 错误;
C.此时电路中的总功率为
P1=UI=3V×0.5A=1.5W
滑动变阻器滑片P 在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,通过滑动变阻器的电流最小,由图乙可
知,通过滑动变阻器的最小电流为0.1A,根据并联电路电流的特点可知,通过定值电阻R 的电流为0.2A
不变。此时电路中的总电流为
I1=0.2A+0.1A=0.3A
故电流表的示数为0.3A,此时电路中的总功率为
P2=UI2=3V×0.3A=0.9W
将滑片P 从a 点移动到最右端的过程中,电流表A 的读数减小量为
ΔI=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故C 正确;
D.电路中的总功率变化量为
ΔP=P1-P2=1.5W-0.9W=0.6W
故D 错误。
故选C。
10.(2021·合肥市五十中学东校九年级三模)在如图所示的电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为
0~ 3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样,若
闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,
则下列说法中正确的是( )
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A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
B.电流表示数的变化范围是0~0.6A
C.灯泡的最小功率是1.25W
D.该电路的最大功率是2.25W
【答案】D
【详解】
由图知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流,将滑动变阻器阻值
变小时,电路中电流变大,电流表示数变大,电压表示数也变大。
AB.小灯泡的额定电流为
电流表的量程为0~0.6A,所以电路中最大电流为0.5A。此时,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的阻值最小,为
故AB 错误;
C.小灯泡的电阻为
当滑动变阻器阻值最大时,电路总电阻为
电路中电流最小,为
灯泡的最小功率是
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故C 错误;
D.当滑动变阻器阻值最小时,电路中电流最大
此时电路总功率最大,最大值为
故D 正确。
故选D。
二、填空题(每空1 分,共计23 分)
11.(2021·四川遂宁市·九年级期末)晓彤对家中某一天晚上的用电情况进行测试。测试前,家中电能表
的示数如图(a)所示,测试后,电能表的示数如图(b)所示,则该晚晓彤家消耗电能______kW•h;若
以每度电0.5 元计算,应缴电费______元;如图(c)所示是某电能表上的铭牌,则该天晚上她家电能表转
盘共转了______转。
【答案】4.8 2.4 9600
【详解】
[1]由图a 和b 知道,晓彤家该晚消耗的电能
W=1346.8kW•h-1342.0kW•h=4.8kW•h
[2]晓彤家该晚应缴电费
0.5 元/kW•h×4.8kW•h=2.4 元
[3]由图c 知道,每消耗1kW•h 的电能,电能表转盘转动2000r,所以,该天晚上她家电能表转盘共转了
12.(2021·合肥市第四十八中学)在如图所示的电路中,R2=5Ω,a、b 两点到滑动变阻器两端的距离均为
滑动变阻器总长度的
,滑片位于a、b 两点时R2消耗的电功率均为4W,则R1的阻值为______Ω。
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【答案】2
【详解】
a、b 两点到滑动变阻器两端的距离均为滑动变阻器总长度的
,R2最大阻值5Ω,所以位于a 时R2a为4Ω,
位于b 时R2b为1Ω,滑片位于a、b 两点时R2消耗的电功率均为4W,可得
解得I1=1A,I2=2A,因为电源电压一定,可得
解得R1=2Ω。
13.(2021·辽宁抚顺市·)如图是小北家月初和月末电能表的示数,这个月消耗的电能是______度。她家
正在工作的用电器总功率为3000W,______(填“能”或“不能”)将额定功率为1500W 的热水器再接
入电路。只让热水器单独正常工作2min,电能表的转盘转______转。
【答案】162.6 不能 30r
【详解】
[1]由图示电能表可知,电能表月初、月末示数分别为1120.0kW•h、1282.6kW•h,则这个月消耗的电能为
W=1282.6kW•h﹣1120.0kW•h=162.6kW•h=162.6 度
[2]由电能表表盘知,电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为20A,所以他家电能表同时允许
接入用电器最大总电功率为
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P 最大=UI 最大=220×20A=4400W
再将额定功率为1500W 的热水器接入电路,总电功率
P 总=3000W+1500W=4500W>P 最大=4400W
所以不能将额定功率为1500W 的热水器再接入电路。
[3]“600r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h 的电能表的转盘转600r,只让热水器单独正常工作2min 消耗的
电能为
W′=P′t=1.5kW×
h=0.05kW•h
电能表转盘转数
n=600r/(kW•h)×0.05kW•h=30r
14.(2021·四川南充市·中考真题)2021 年1 月,南充籍总设计师刑继主持完成的华龙一号全球首堆投入
商业运行,标志着我国自主三代核电技术跻身世界前列,核反应堆是通过可控______(选填“裂变”或
“聚变”)反应释放核能的设备;图是小明家电能表月初、月末的示数,若小明家所在地区每度电的电费
为0.5 元,则他家本月电费为______元。
【答案】裂变 51.75
【详解】
[1]核反应堆是通过裂变反应释放核能的设备;此裂变反应是可控的链式反应。
[2]他家本月消耗的电能
则他家本月电费
15.(2021·黑龙江大庆市·中考真题)如图为即热式电热水龙头,打开水龙头开关,几秒就可以流出热水。
已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是
______
;不计热量损失,该水龙头正常工作8.4s,可使0.4kg 的水从21℃升高到______℃。
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【答案】12.1 41
【详解】
[1]该电热水龙头正常工作时的电阻是
[2]水龙头放热
Q=W=Pt=4000W×8.4s=33600J
升高温度为
末温为
t1=21℃+20℃=41℃
16.(2021·福建)在图中,通过电阻 R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示,通过电阻 R2的电流跟它
两端电压的关系如图乙所示。根据图像信息可判断甲电阻 R1为______Ω,当R1和 R2串联在电源电压为
9V 的电路中,它们的总功率为______W。
【答案】10 4.5
【详解】
[1]已知通过电阻 R1的电流跟它两端电压的关系为一过原点的直线,故甲为一定值电阻,由图知,当电压
为8V 时,通过的电流为0.8A,由欧姆定律
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[2]串联电路各处的电流都相等,由上图知,当电路的电流为0.5A 时,R1和 R2的电压分别为5V 和4V,根
据串联电路电压的规律,两电阻的两端的电压恰好为9V,故当R1和R2串联在电源电压为9V 的电路中,
此时电路的电流为0.5A,它们的总功率为
17.(2021·广东汕头市·)如图所示,开关闭合后。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变
暗,该过程中电流表示数______,电压表示数______ ,电路的总功率______。(以上三空选填:“变
大”“变小”或“不变”)
【答案】变小 变大 变小
【详解】
[1][2][3]本题中,灯泡与变阻器串联,电流表测电路的电流,电压表测变阻器的电压。当滑动变阻器滑片
向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,可知通过灯泡的电流变小,该过程中电流表示数变小;根据
,
灯泡的电压变小,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变大,故电压表示数变大;根据
可知,电
路的总功率变小。
18.(2021·河南南阳市·)某型号电热铁水机的电路简图如图所示,其额定电压为 220V,具有“加热”、
“保温”两种功能,对应功率分别为 1000W 和 100W。则当开关______时,饮水机处于加热状态,R1的
阻值为______Ω。饮水机给2kg 的水加热,若水温升高50℃,则水吸收的热量为______J[c 水=4.2×103
J/(kg·C)]。
【答案】S1、S2均闭合 48.4 4.2×105J
【详解】
[1]由图可知,当S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较小,电功率较大,为加热档;当
只闭合S1时,R1、R2串联,电路的总电阻较大,电功率较小,为保温档。
[2]R1的阻值为
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[3]水吸收的热量
19.(2021·四川广安市·九年级一模)如图甲是小聪设计的调光灯电路,电源电压恒为8V。L 标有6V 字
样,其电流与电压的关系如图乙所示。滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω。灯泡L 正常发光时滑动变阻器接
入电路的电阻为______Ω。在调节滑动变阻器的过程中,灯泡L 消耗电功率的最小值是______W。
【答案】4 0.6
【详解】
[1]由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,由图乙可知,当灯泡两端电压为6V 正常发光时,通过灯泡的电
流为0.5A,即通过滑动变阻器的电流也为0.5A,此时滑动变阻器两端电压为
UR=U-UL=8V-6V=2V
则滑动变阻器接入电路的电阻为
R=
4Ω
[2]当滑动变阻器接入电路阻值最大时,灯泡两端的电压最小,此时灯泡消耗的功率最小。设此时灯泡两端
电压为
、电路中电流为I',根据串联电路电压特点,则有
U=
+
8V=
+ I'Rmax
8V=
+ I'×20Ω
由图乙图像可知,当
=2V、I'=0.3A 时符合条件。所以灯泡的最小功率为
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Pmin=
I'=2V×0.3A=0.6W
20.(2021·辽宁朝阳市·)如图所示的电路中,灯L 标有“
”、滑动变阻器
上标有“
”的字样,电压表量程为“
”,电流表量程为“
”,电源电压恒为4.5V,不考虑温度变化
对电阻的影响。闭合开关S,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路中的阻值范围是
______
,电压表的示数变化范围是______
。
【答案】
【详解】
[1][2]上图中,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表量程为“
”,灯
标有“
”,表示灯泡的额定电压为3V,灯泡的额定功率为0.9W,根据P=UI,
灯泡的额定电流为
故电路的最大电流为0.3A,由欧姆定律灯的电阻
根据欧姆定律和串联电阻的规律,变阻器连入电路的最小电阻
①
由欧姆定律,电压表的最小示数为
②
因电压表量程为“
”,变阻器连入电路的电阻越大,电路的电流越小,由分压原理,电压表示数越
大,电压表的最大示数为3V 时,结合②故可知,电压表的示数变化范围
。当电压表示数为3V 时,
变阻器连入电路的电阻取最大值,由串联电路电压的规律,此时灯泡的电压为
U 灯=4.5V-3V=1.5V
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此时,电压表示数为灯泡电压的2 倍,由分压原理,变阻器连入电路的最大电阻为
③
由①③,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路中的阻值范围是
,电压表的示数
变化范围
。
三、实验题(每空1 分,共计28 分)
21.(2021·江苏南京市·九年级其他模拟)小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。实验中电
源电压保持3V 不变,定值电阻的阻值分别为
、
、
、
和
。
(1)小明同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线______;
(2)改正错误后,小明做了5 次实验,得到如图乙所示的图象。由图象可知他每次改变电阻后,调节变阻
器的滑片,保持电压表的示数为______V,记录每次的______值和相应的电流表的示数;滑动变阻器的最
大阻值应不小于______Ω;
(3)在使用定值电阻
和
进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为______。
【答案】
2.5 电阻 5
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【详解】
(1)[1]甲图中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电压表应与电阻并联,电流表应与
电阻串联,改正后如下图所示。
(2)[2]由图乙知,电阻两端的电压始终保持
[3]探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,调节变阻器的滑片,保持电压表的示数为2.5V,
记录每次的电阻值和相应的电流表的示数。
[4]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
根据串联分压原理,当接入25Ω 的电阻时,变阻器连入电路中的电阻应为
则
故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于5Ω。
(3)[5]在使用定值电阻
和
进行实验过程中,由图乙知,对应的电流分别为0.25A 和0.1A,因定值电
阻两端的电压相同,由串联电路的电压规律,变阻器的电压也相等,根据
可知,在电压不变时,电
功率与电流成正比,故两次滑动变阻器消耗的电功率之比为
22.(2021·江苏常州·中考真题)小组同学选择阻值不变的电阻丝,探究“电流通过电阻丝产生的热量
(简称电热)与通电时间、电流、电阻的关系”。
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(1)为探究电热与通电时间、电流的关系,在锥形瓶内装入适量煤油,设计电路如图甲所示,开关闭合
前,滑动变阻器的滑片P 应置于 ______(A/B)端;
(a)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5A,通电5 分钟、温度计的示数升高了
5℃;
(b)保持滑动变阻器滑片P 的位置不变,通电10 分钟、温度计的示数升高了9℃,(a)、(b)对比可
得结论:______;
(c)向 ______移动滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为1A,通电10 分钟、温度计的示数升高了
33℃,(b)、(c)对比可得结论:______;
(d)实验只能得到定性结论,主要原因是 ______;
(2)为探究电热与电阻的关系,并测出标签污损的电阻丝R2的阻值,在两个相同的锥形瓶内装入等质量
的煤油,设计如图乙所示电路。开关闭合后,电压表有示数,但电流表无示数,电路故障是 ______,排
除故障后,调节滑动变阻器的滑片P 得到电表示数如图丙所示,则电压表示数为 ______V,电流表示数为
______A,R2阻值为 ______Ω。一段时间后,观察到电阻丝 ______所在锥形瓶中的温度计示数升高的比
较多;
(3)请分析“电炉工作时,电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”:电炉丝的电流
______导线的电流,电炉丝的电阻 ______导线的电阻。
【答案】B 见详解 左 见详解 实验中存在热量损失 R2断路 8 0.5 16 R2
等于 大于
【详解】
(1)[1]开关闭合前,为保护电路,变阻器滑片在最大处,即B 端。
[2]其他条件不变,通电10 分钟比通电5 分钟升温多,说明电流电阻一定时,电热和通电时间有关,时间
越长放热越多。
[3]要增大电流,需要减小电阻,所以滑片左移。
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[4]电阻和通电时间一样,电流大,升温多,说明当电阻和通电时间一样时,电热和电流有关,电流越大,
放热越多。
[5]因为用电热加热液体过程中存在热量损失,无法精确定量。
(2)[6]电流表无示数,可能断路,电压表有示数,电压表和电源相连,可能R2断路。
[7][8][9]电压表用大量程,分度值0.5V,示数为8V,电流表小量程,分度值0.02A,示数0.5A,R2阻值为
[10]根据Q=I2Rt,串联电流和通电时间相同,R2阻值大,放热多,所以R2所在锥形瓶中的温度计示数升高
的比较多。
(3)[11][12]电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I 电炉丝=I 导线,通电时间t 相同,根据Q=I2Rt,R 电炉丝>R 导
线,电流产生的热量Q 电炉丝>Q 导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现
象。
23.(2021·辽宁鞍山市·九年级其他模拟)在“测量额定电压为2.5V 的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉);______
(2)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P 到某一点,电压表示数如图乙所示为______V。为使
小灯泡正常发光,应将滑片向______(填“左”或“右”)移动;
(3)根据实验数据绘制出了小灯泡的“
”关系图像(如图丙所示)。分析图像可知,小灯泡的额定
功率是______W。小灯泡灯丝电阻是变化的,造成这一现象的原因是灯丝电阻随______升高而增大;
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(4)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I 额的小灯泡的额定功率。实验
方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路;
②只闭合开关______,移动R1滑片,使电流表的示数为I 额,灯泡正常发光;
③只闭合开关______,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I 额;
④保持______滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻
器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P 额=______。(用I 额、I1、I2、R1表示)。
【答案】
2.2 左 0.5 温度 S1 S2 R2
【详解】
(1)[1]原电路中,灯与滑动变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,应该改为变阻器与灯串联,电
压表与灯并联,如下图所示:
(2)[2]图乙中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V。
[3]由于2.2V 小于灯的额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应增大灯的电压,所以应减小变阻器连入电
路中的电阻,从而增大电路中的电流,使小灯泡两端电压变大,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定
电压为止。
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(3)[4]根据实验数据绘制出了小灯泡的“
”关系图像可知,灯在额定电压下的电流为0.2A,因此小
灯泡的额定功率是
[5]小灯泡灯丝电阻是变化的,造成这一现象的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
(4)[6]仅闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I 额,灯泡正常发光,此时灯泡与R1串联。
[7]仅闭合开关S2,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I 额。此时R1与R2串联,因为电
路中电流仍为I 额保持不变,因此电阻不变,所以R2=RL。
[8]保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器(R1)滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变
阻器(R1)的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。以上步骤是为了测量R2的接入电路的阻值。
[9]由串联电路特点和欧姆定律可得
解得
小灯泡额定功率的表达式为
四、作图题(3 分)
24.(2021·全国九年级课时练习)图是“伏安法”测量小灯泡电功率的实物电路,用笔画线代替导线完成
电路连接.
(____)
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【答案】
【详解】
测量小灯泡电功率的实物电路中,滑动变阻器接法是一上一下,所以从开关的右侧接线柱连接到A 或B 接
线柱均可,而电压表要测小灯泡两端的电压,必须与小灯泡并联,所以把小灯泡的左侧接线柱与电压表的
负接线柱相连,如图:
五、综合题(4 分)
25.(2020·湖北宜昌市·九年级期末)如图甲为小明刚购买的某品牌HP4824 型电吹风及铭牌,该产品外型
美观,有支持过热保护装置,2 档可选择,风力强,耐高温。该电吹风电路如图乙所示,A、B、C、D 分
别是四个静触点,请解答如下问题:
型 号
FP4824
额定功率
热风
920W
冷风
40W
额定电压
220V
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质 量
0.5kg
(1)选择开关旋至接触_____(选填:AB、BC、CD)触点时电吹风处于热风状态;
(2)按照电吹风铭牌(见表格)所标,当该电吹风处于热风状态正常工作时,经过电吹风插头线的电流是多
大_____?电热丝的电阻是多大?_____(计算结果小数保留两位)
(3)小明试用之后感觉电吹风在冷风状态的风力很强,可能超过了铭牌上所标的额定功率值。为了验证自己
的猜想,小明先用电压表测出家里电路电压是220V,然后关闭家里所有用电器,单独将该电吹风接入家庭
电路中,开关旋至冷风状态,通电10min 观察到家里的电能表(如图丙)铝盘转了10 圈,则请你通过计
算判断电吹风铭牌所标的额定功率(冷风)是否相符?_____
【答案】AB 4.18A 55Ω 电吹风铭牌所标的冷风额定功率不相符
【详解】
(1)[1]由电路图可知,当选择开关旋至AB 时,电动机和电热丝同时接入电路,同时工作,电吹风吹热风。
(2)[2]由图可知,电吹风吹热风时,电热丝和电动机同时工作;电吹风吹冷风时,只有电动机工作;由表中
数据可知,热风功率P 热风=920W,由
可得热风状态时经过电吹风插头线的电流
经过电吹风插头线的电流是4.18A。
[3]电热丝R 的功率
由
可得
电热丝R 的电阻55Ω。
(3)[4]电能表上“
”表示每消耗
的电能,电能表的转盘转1200 转,通电10min 电能
表转盘转10 转消耗电能
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冷风状态实际功率
因为家里电路电压是220V,电吹风正常工作,所以电吹风的额定功率
因为
,所以电吹风铭牌所标的冷风额定功率与电吹风的额定功率不相符。
答:(1)选择开关旋至接触AB 触点时电吹风处于热风状态。
(2)当该电吹风处于热风状态正常工作时,经过电吹风插头线的电流是4.18A,电热丝的电阻是55Ω。
(3)电吹风铭牌所标的冷风额定功率与电吹风的额定功率不相符。
六、计算题(每题6 分,共计12 分)
26.(2021·天津津南区·九年级一模)某电热水器的铭牌如下表所示,在水箱中放入40kg 的水,电热水器
正常工作时,把水从20℃加热到45℃,已知c 水=4.2×103J/(kg⋅℃),不计热量损失,求:
型号
×××
额定电压
220V
加热功率
2000W
频率
50Hz
水箱容量
40kg
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
【答案】(1)4.2×106J;(2)2100s
【详解】
解:(1)水吸收的热量
Q 吸=c 水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃) ×40kg×(45℃-20℃)=4.2×106J
(2)不计热量损失时,电热水器加热消耗的电能
W=Q 吸=4.2×106J
则加热所需要的时间
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答:(1)水吸收的热量为4.2×106J;
(2)加热所需要的时间为2100s。
27.(2021·天津九年级二模)如图所示,电源电压保持不变,电阻
的阻值为
。当只闭合开关S 时,
电流表的示数为
;当开关S、S1都闭合时,电流表的示数为
。求:
(1)电源电压
;
(2)开关S、S1都闭合时,电阻
消耗的电功率
。
【答案】(1)6V;(2)1.2W
【详解】
(1)当只闭合开关S 时,只有
接入电路,则电源电压
为
(2)开关S、S1都闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,则电阻
支路的电流为
则其消耗的电功率为
答:(1)电源电压
为6V;
(2)开关S、S1都闭合时,电阻
消耗的电功率
为1.2W。
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