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2021年广东省中考物理一模试题分类汇编:电功、电功率(含答案解析)

1、 1 2021 年广东省中考一模试题分类汇编年广东省中考一模试题分类汇编 1 .如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 L 标有“”的字样,滑动变阻器 R 的最大阻 值为,为定值电阻。当 S 闭合,、断开,滑片 P 由 b 端向 a 端滑动,使其连 入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变,开关 都闭合时,电流表的示数变化了。不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( ) A电源电压是 B小灯泡正常发光,整个电路消耗的电能是 C的阻值为 D当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电路消耗的总功率是 【答案】ABD 【解析】 【详解】 小灯泡正常工作的电流 IL=0.5A

2、灯泡的电阻 RL=24 A当 S 闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器滑片 P 从 b 端向 a 端滑过三分之一时,灯泡与变 阻器的电阻串联,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,电路中的电 流 I=IL=0.5A 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压 2 U=I(RL+R)=0.5A(24+36)=18V 故 A 正确; B小灯泡正常发光 10s,整个电路消耗的电能 W=UIt=18V0.5A10s=90J 故 B 正确; CD当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电阻 R0和变阻器并联,电流表测量干路中的电 流,由串并联电阻的规律可知总电阻变小,干路中的电流变大,所以

3、干路中的电流为 I干=I+2A=0.5A+2A=2.5A 电路的总电阻 R总=7.2 R0=18 电路消耗的总功率 P=UI干=18V2.5A=45W 故 C 错误,D 正确。 故选 ABD。 2 .小明用如图所示的电路探究甲、乙两个小灯泡的亮度。闭合开关 S 后,甲、乙两灯均正常 发光,但甲灯比乙灯亮。假设灯丝的电阻不随温度发生变化,下列说法正确的是( ) 3 A两灯均正常发光时,通过甲、乙两灯的电流相等 B两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C将两灯串联在该电源上,电路消耗的总功率比原电路消耗的总功率小 D将两灯串联在该电源上,则甲灯两端的电压比乙灯的大 【答案】BC 【解析】 【

4、详解】 闭合开关 S 后,甲、乙两灯并联,两端电压相同均为电源电压: A两灯均正常发光时,根据及甲灯比乙灯亮可知,通过甲的电流更大,故 A 错误; B两灯均正常发光时,根据可知,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,故 B 正确; C将两灯串联在该电源上时,串联总电阻大于并联时的总电阻,根据可知,电压 同为电源电压,电路消耗的总功率将更小,故 C 正确; D由于甲灯的电阻更小,根据串联分压特点,将两灯串联在该电源上时,甲灯两端的电压 比乙灯的小,故 D 错误。 故选 BC。 3 .如图所示,A、B 分别为额定电压为 8V 的小灯泡 L 和定值电阻 R 的电流随电压变化关系的 图象。下列说法中正确的是( )

5、 A定值电阻 R 的阻值为 20 4 B小灯泡 L 正常工作 1min 消耗的电能为 24J C 将小灯泡 L 和电阻 R 并联接入电路, 当干路电流为 0.6A 时, 小灯泡 L 的实际电功率为 1.6W D将小灯泡 L 和电阻 R 串联接入电路中,若通过电阻 R 的电流为 0.5A,则电源电压为 18V 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 A由图知,B 为电阻 R 的电流随电压变化图像,在 B 图象上找一点,可求得电阻 R 的阻值 故 A 正确; B小灯泡 L 的额定电压为 8V,由图知它正常工作时的电流为 0.5A,则小灯泡 L 正常工作 1min 消耗的电能 故 B 错误;

6、C将小灯泡 L 和电阻 R 并联接入电路,则它们两端电压相等,由图知,当干路电流为 0.6A 时,它们两端的电压为 4V,此时通过小灯泡 L 的电流为 0.4A,实际功率 故 C 正确; D将小灯泡 L 和电阻 R 串联接入电路,则通过它们的相等,若通过电阻 R 的电流为 0.5A, 由图知,小灯泡 L 两端电压为 8V,电阻 R 两端电压 则,电源电压 故 D 正确。 故选 ACD。 5 4 .甲、乙两灯泡的 I- U 关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联,当甲灯两端电压为 2V 时,乙 灯泡消耗的电功率是( ) A0.4W B1W C1.4W D3W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

7、由图可知, 当甲灯两端电压为 2V 时甲灯的电流为 0.5A, 因为甲乙两灯串联, 所以电流相等, 即乙灯的电流也为 0.5A,由图可知,此时乙灯的电压为 6V,故乙灯的电功率为 故选 D。 5 .如图所示,是汽车油量表的工作原理图,Rx是变阻器,O 点为杠杆的支点,杠杆另一端是 浮标,下列说法错误的是( ) A在电路中串联电阻 R0的目的是保护电路 B图中的油量表是由电流表改装而成 C油位越高,变阻器 Rx两端的电压越高 D油位越高,整个电路消耗的总功率越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 6 A由图示知,变阻器 Rx与电阻 R0串联在电路中,当变阻器接入电路中的阻值为 0 时,电

8、 阻 R0可避免电路短路,起保护作用,故 A 正确,不符合题意; B油量表是串联在电路中的,所以是电流表改装而成的,故 B 正确,不符合题意; CD油位越高,浮标的位置也越高,则变阻器的滑片向下移动,变阻器接入电路的阻值变 小,据串联电路的分压特点知,变阻器分去的电压变小,据欧姆定律知,此过程电路的电流 变大,而电源电压保持不变,由 P=UI 知,整个电路消耗的总功率变大,故 C 错误,符合题 意,D 正确,不符合题意。 故选 C。 6 .小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率电路中电源电压恒为 4.5V,电压表的量程 为 03V,电流表的量程为 00.6A滑动变阻器的规格为“20 lA”,灯

9、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 A滑动变阻器的电阻允许调节的范围是 020 B电流表示数的变化范围是 01A C灯泡的最小功率是 1.25 W D该电路的最大功率是 2.25 W 【答案】D 【解析】 【分析】 由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电 流 (1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据 P=UI 求出灯泡的额定电流,然后结合电流 表的量程确定电路中的最大电流, 根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻, 利用 电阻的串

10、联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,再根据 P=UI 求出该电路的最大功率; (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定 律求出电路中的电流,利用 P=R 求出灯泡的最小功率 【详解】 由电路图可知, 滑动变阻器与灯泡串联, 电压表测灯泡两端的电压, 电流表测电路中的电流 (1)根据 P=UI 可得,灯的额定电流:,因串联电路中各处的电 流相等,且电流表的量程为 00.6A,所以,电路中的最大电流为 Imax=0.5A,故 B 不正确; 7 由 I=可得,灯泡的电阻: ,电流最大时,电路中的总电阻:R= ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变

11、阻器接入电路 中的最小阻值:9,故 A 不正确; 该电路的最大功率:,故 D 正确; (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流: ,灯泡的最小功率: ,故 C 不正确故选 D 7 .图为某款测温仪的原理图,R 是热敏电阻,用于靠近人体测温,R0为定值电阻,电源电压 不变; 当被测温者体温较高时, 电流表示数变大。 关于此测温仪, 下列分析正确的是 ( ) AR 的阻值随着被测者体温升高而变大 B被测者体温越高,R0的电功率越大 CR 两端电压不随被测者体温的变化而变化 D被测者体温越高,R 的电功率越小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A由图可知,两

12、个电阻并联,电流表测量通过 R 的电流,被测温者温度越高,电流表的示 数变大,由 R=可知,热敏电阻 R 的阻值减小,即热敏电阻 R 的阻值随着温度的升高而减 小,故 A 错误; B被测温者温度越高,R0的阻值不变,电源电压不变,由可知 R0的电功率不变, 故 B 错误; CR 两端电压等于电源电压,电源电压不变,所以 R 两端电压不随被测者体温的变化而变 化,故 C 正确; D被测温者温度越高,电流表的示数变大,通过热敏电阻的电流变大,由 P=UI 可知 R 的 8 电功率变大,故 D 错误。 故选 C。 8 .在某温度下, 两个电路元件 A 和 B 中的电流与其两端电压的关系如图所示。 由

13、图可知 ( ) A元件 A 的电阻大于元件 B 的电阻 B通过导体的电流相同时,导体 A 的电功率较大 C将 A 和 B 并联后接在电压为 2V 的电源两端,干路总电流为 0.6A D 将 A 和 B 串联后接到另一电源上, 当通过元件 A 的电流为 0.3A 时, 电路的总功率为 0.45W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A由图可知,电路元件 A 和 B 中的电流与其两端电压的关系成线性关系,可知二者均为定 值电阻,电阻值分别为 可知元件 A 的电阻小于元件 B 的电阻,故 A 错误; B通过导体的电流相同时,根据可知导体 A 的电功率较小,故 B 错误; C将 A 和 B 并联

14、后接在电压为 2V 的电源两端后两端电压相同,干路总电流为 故 C 正确; D将 A 和 B 串联后接到另一电源上,通过的电流相同,当通过元件 A 的电流为 0.3A 时, 电路的总功率为 9 故 D 错误。 故选 C。 9 .如图甲所示,把电阻 R 与灯 L 接在 3 V 的电源上,电阻 R 与灯 L 的 U- -I 图像如图乙所示。 当 S 闭合时,灯 L 的电阻为_,电路消耗的功率为_W,通电 2 min 电阻 R 产生 的热量为_J。 【答案】10 1.8 108 【解析】 【详解】 1当 S 闭合时,灯 L 与电阻并联在 3V 的电源上,故此时的灯泡两端的电压为 3V,通过乙图 可知

15、,此时的电流为 0.3A,故此时灯泡的电阻为 故此时的灯泡的电阻为。 2总电流为 电路消耗的功率为 电路消耗的功率为。 3此时电阻 R 两端的电压也为 3V,电流为 0.3A,则通电 2min 电阻 R 产生的热量为 故则通电 2 min 电阻 R 产生的热量为。 10 .观察家中电能表如图所示,电路中允许接入用也器的最大功率是_W。只将一 10 台功率为200W的电脑单独接入电路, 工作 3min电能表的转盘共转了40转, 则每消耗1kW h 电能转盘转动_转,然后芊芊又将一台空调接入电路,此时电脑依然正常工作, 12min 电能表的装盘转过 1000 转,则空调的功率为_W。 【答案】44

16、00 4000 1050 【解析】 【分析】 【详解】 1参数可知,电能表正常工作时的电压为 220V,平时工作允许通过的最大电流为 20A,他 家同时使用用电器的最大总功率 P大=UI=220V20A=4400W 2电脑单独工作 3min 消耗的电能 每消耗 1kW h 的电能,电能表转盘的转数 3电能表的转盘转 1000 转消耗的电能 空调的功率为 11 11 .如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置,其中图甲是探 究电热与_有关,图乙是探究电热与_有关;要解释工作中的电炉丝热的发红,而 连接电炉丝的导线却不怎么发热的原因,应选用图_(选填“甲”或“乙”)中的实验

17、现象 来解释。 【答案】电阻 电流 甲 【解析】 【分析】 【详解】 123图甲中只改变电阻大小其它相同,故探究的是电热与电阻有关,图乙中设干路电流 为 I,过 R3电流为 I,而 R4与另一个 5 电阻并联,过这两个 5 的电阻总电流为 I,故过 R4 电流为 I 的一半、故图乙探究的是电热与电流的关系,由 通过电炉丝的电流等于通过导线的电流, 电炉丝电阻大于导线电阻故其产热更大, 故会出现 此现象原理与甲相同。 12 .小婷家电能表上标有“220V 10A 3000r/kW?h”的字样, 她家同时使用的用电器功率不能 超过_W;当家中用电器全部工作时,电能表 1min 转 45r。由此可估

18、算出她家所有用电 器的总功率为_W。若保险丝熔断,家中没有 10A 保险丝,只有 5A 保险丝,则可以将 两根 5A 保险丝_(选填:串联、并联)使用。 【答案】2200 900 并联 【解析】 【分析】 【详解】 1她家同时使用的用电器的最大总功率 P总=UI=220V10A=2200W 2电能表 1min 转 45r 消耗的电能 12 她家所有用电器的总功率 3由串联电路中各处的电流相等可知, 两根 5A 保险丝串联时允许通过的最大电流为 5A, 与 题意不符,由并联电胳中干路电流等于各支路电流之和可知,两根 5A 保险丝并联时干路允 许通过的最大电流为 10A 符合题意。 13 .如图所

19、示, (a) 是某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验,(b) 是该同学为了探究“电 流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计的实验电路: (1)在图(a)中使用相同的电加热器给液体甲和乙加热,我们选择的是_相同的甲乙两 种液体,通过比较_表示吸热的多少; (2)在图(b)中,A、B 是电阻值_的电阻丝,里面盛有相同质量的_(以上两空均 填“同种”或“不同”)液体,加热相同时间,通过比较_表示产生热量的多少,这种研究 方法叫做_。 【答案】质量 加热时间 不同 相同 温度计示数(或温度计升高的温度) 转换法 【解析】 【详解】 (1)12在图(a)中使用相同的电加热器给液体甲和乙加热,根据比

20、较吸热能力的方法,我们 要选择质量相同的甲乙两种液体;由转换法,通过比较加热时间表示吸热的多少。 (2)3在图(b)中,两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相同,探究“电流通过导体产生的热 13 量与电阻的关系”,根据控制变量法,要控制电流和通电时间相同,只改变电阻的大小,A、 B 是电阻值不同的电阻丝。 456里面盛有相同质量的同种液体,加热相同时间,根据可知通过比较温度计 示数变化表示产生热量的多少,这种研究方法叫做转换法。 14 .在测量小灯泡额定功率的实验中,小灯泡上标有 2.5V 字样。小明用二节新干电池,每节 电压约 1.5V。连接实验电路如图甲所示: (1) 连接图甲电路时, 开关

21、必须_, 且将滑动变阻器滑片移到最_ (填 左或右)端; (2)如图甲电路闭合开关,小灯泡_(填发光或不发光) ,电压表读数大约等于 _V; (3)在图甲中将接错的一导线打上,然后重新画上,并连接完整使实物图能达到实验目的 _; (4)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则故障原因可能是 小灯泡_(填短路或断路) ; (5)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光,此时电流表读数如图 乙所示,流过灯泡电流为_A,则小灯泡的额定功率 P额=_W。 【答案】断开 左 不发光 3.0 断路 0.3 0.75 【解析】 【分析】 【详解】 (1)12连接电路时,为了

22、防止短路对电路造成损害,开关应该断开,滑动变阻器滑片移 到阻值最大处的左端。 (2)34因电压表串联在电路中,电压表相当于断路,所以小灯泡不发光。电压表测量电 14 源电压,因为电源是两节新干电池组成,所以电压为 3V。 (3)5因电压表要与小灯泡并联,所以至少要增加一根导线。实验电路连接如图所示 (4)6电流表无示数,电路中没有电流经过,但电压表有示数,说明电压表与电源间无断 路,所以小灯泡断路。 (5)78因为小灯泡标有“2.5V”字样,即小灯泡在电压 2.5V 时能正常发光,所以电压表的 示数为 2.5V;由如图乙可知,电流表选择“0- 0.6A”的量程,分度值为 0.02A,电流表的示

23、数 为 0.3A,则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V0.3A=0.75W 15 .如图甲所示,是小明在进行“测量小灯泡的额定功率”实验的实物图,该实验中选用的小 灯泡标有“2.5V”字样。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整_; (2)连接电路时,开关应处于_状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至_ (选填“A”或“B”) 端; 连接好电路后闭合开关, 小明发现小灯泡没有发光, 但电流表有示数, 接下来应进行的操作是_(选填标号) ; A更换小灯泡 B检查开关是否闭合 C移动滑动变阻器滑片 D检查电源是否断路 (3)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向_(选填“A”或

24、“B”)端移动至 某一位置,才能使小灯泡正常工作。若灯泡正常工作时电流表示数为 0.5A,则小灯泡的额 定功率为_W。 15 【答案】 断开 B C A 1.25 【解析】 【分析】 【详解】 (1) 1小灯泡的额定电压是 2.5V, 电压表的量程选择 0- 3V, 电压表和灯泡并联, 如图所示: (2)2为保护电路,小明在按照图甲连接电路时,开关应保持断开状态。 3闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的 B 端。 4连接好电路后闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,小明发现小灯泡没有发光, 则电路中的电流过小, 变阻器连入电路的电阻过大, 接下来应进行的操作是移动滑动变阻器 滑片,

25、故选 C。 (3)5由图乙可知,电压表示数为 1.9V,所以如果让小灯泡正常发光需要增大小灯泡的电 压,此时电路中电流变大,滑动变阻器的电阻变小,所以滑片应该向 A 端移动。 6小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V0.5A=1.25W 16 .实验桌上备有如下器材:符合实验要求的电源(电源电压不变) 、已调零的电压表和电流 表、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个、导线若干请你利用上述器材设计一个实验证明: 电阻两端电压不变时,电阻消耗的电功率 P 与电阻 R 成反比要求: (1)画出实验电路图; (2)写出实验步骤; (3)将实验数据记录表格补充完整 【答案】见解析 【解析】 【详解】 16 解

26、答:(1)电路图: (2)实验步骤:把电压表、电流表调零,按照电路图连接好电路;调节电阻箱的电阻为 R1,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为 U,读出电流表示数为 I1,把 R1、U 和 I1 记录在表格中;断开开关,调节电阻箱的电阻为 R2,闭合开关,调节滑动变阻器使电压 表示数仍然为 U,读出电流表示数为 I2,把 R2和 I2记录在表格中;仿照步骤,再做四 次实验,分别把电阻 R3、R4、R5、R6和对应的电流 I3、I4、I5、I6记录在表格中;利用公式 P=UI 计算出 R1?R6的电功率 P1?P6并记录在表格中 (3)探究电功率与电阻的关系实验数据记录表: 17 .在测定“小

27、灯泡电功率”的实验中,电源电压为 4.5V,小灯泡额定电压为 2.5V、电阻约为 10。 (1)连接电路时开关应_,并将电路连接完整。 (_) (2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片 P 应位于_(选填“A”或“B”)端。 (3)小明同学闭合开关,移动滑片 P 到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为_V, 17 若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片 P 向_(选填“A” 或“B”)端移动,使 电压表的示数为 2.5V。 (4)小华同学移动滑片 P, 记下多组对应的电压表和电流表的示数, 并绘制成图丙所示的 IU 图像,根据图像信息,小灯泡的额定电流是_A,可计算出小灯泡的额定功率是 _

28、W。 (5)小强同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片 P,发现小灯泡始终不亮,电 压表有较大示数,电流表无示数,原因可能是_。 【答案】断开 A 2.2 B 0.2 0.5 灯泡断路 【解析】 【详解】 (1)1电路连接时开关应该处于断开状态,保护电路。 2小灯泡正常发光时的电流为 所以电流表的量程选择 00.6A。 (2)3为了保护电路,串联在电路中的滑动变阻器应将滑片滑到接入电路的电阻最大值处, 所以滑片在开关闭合前应位于 A 端。 (3)45电压表的量程时 03V,分度值为 0.1V,所以读数是 2.2V,图中小灯泡两端的实际 电压小于灯泡的额定电压,因此要向 B 端移动滑片

29、,使滑动变阻器的接入电阻减小,分得的 电压减小,使电压表的示数为 2.5V。 (4)67从图象中找到额定电压为2.5V时, 对应的额定电流是0.2A, 根据电功率的计算公式, 计算出小灯泡的额定功率 (5)8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 18 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, 则与电压表并联的所在电路断 路了,所以灯泡断路。 18 .在物理实践活动课中,实验小组设计并组装了如图的实验装置,对“比较不同物质的吸热 情况”及“电热与电阻的关系”进行了探究,A、B、C 瓶内装有甲乙两种液体,加热电阻大小 关系为 RA=5,RB

30、=RC=2.5,瓶内均插有温度计。 (1)为了便于同时探究以上两个问题,三个瓶内液体应满足_相同(选填“质量” 或“体积”) 。 (2)小组实验中收集到的数据如下表: 时间/min 0 1 2 3 4 A 瓶内甲液体的温度/ 20 27 34 41 48 B 瓶内甲液体的温度/ 20 24 28 32 36 C 瓶内乙液体的温度/ 20 23 26 29 32 要比较甲乙两种液体的吸热情况, 应对比分析_两瓶的实验数据, 通过分析可知, 吸收相同的热量_(选填“甲”或“乙”)液体温度变化小。要分析“电热与电阻的关 系”,应比较_两瓶的实验数据,通过分析可得出的结论是:在电流和通电时间相 同时,

31、_。 (3)已知 C 瓶中乙液体的质量为 200g,比热容 c 乙=210 3J/(kg ) ,通过电阻 RC 的电流 为 3A。求:1min 内 C 瓶中乙液体吸收的热量_?1min 内电流流过 RC 产生的热 量_? 【答案】质量 B、C 乙 A、B 电阻越大,电流所产生的热量越多 1200J 1350J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)1图中对比 AB 两液体温度的变化研究“电热与电阻的关系”,对比 BC 两液体温度的变 19 化研究“比较不同物质的吸热情况”,均应该对相同多的物质进行加热,质量是表示物质多少 的物理量,所以应该控制 A、B、C 瓶内液体的质量不变。 (2)2要研究甲

32、乙两种液体的吸热情况,应该控制电阻丝的电阻相同,使电阻丝相同时间 内放出的热量相同,故应该分析 BC 两瓶的实验数据。 3从表格中数据可以看出,加热时间相同时,C 瓶内乙液体的温度变化比 B 瓶内乙液体的 温度变化小。因此吸收相同的热量乙液体温度变化小。 4要分析“电热与电阻的关系”, 应使被加热的液体是质量相同的同一种液体, 通过观察液体 温度的变化得出电阻放出的热量的多少,故应比较甲乙两瓶的实验数据。 5从图中可以看出电阻丝串联,电流相等。从表格中可以看出,加热相同时间,甲液体比 乙液体温度升高的多,由 得,加热相同时间,甲液体吸收的热量比较多。采用图中的装置,电阻丝放出的热量几乎被 液体

33、吸收,因此电阻丝 A 放出的热量比电阻丝 B 放出的热量多。故可得结论:当电流和通电 时间相同时,电阻越大,放出的热量越多。 (3)6 1min 内 C 瓶中乙液体吸收的热量 7 1min 内电流流过 RC产生的热量 19 .小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压 6V 恒定不变,小灯泡的额定电压 为 2.5V: (1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整(要求滑片向左移动时灯泡变亮) 。 (_) (2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流 表无示数。若电路只有一处故障,则故障原因是_。 (填字母) 20 A开关短路 B灯泡短路 C电压表断

34、路 D灯泡接触不良 (3)排除故障后再次闭合开关,移动滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙 所示,则小灯泡的额定功率为_W。 (4)现有甲(10 2A) 、乙(20 1A)和丙(50 0.2A)三个规格的滑动变阻器,为了实 验的顺利进行,小明应在其中选择_接入电路。 (填序号) (5)同组的小红同学还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯 泡换成三个阻值分别为 5、10、15 的定值电阻,其余连接均不改变。图丙是小红根据测 得的实验数据绘制的电流 I 随电阻 R 变化的图象。 由图象可知小红将定值电阻 R 两端的电压控制为_V 不变。 小红在完成上述实验后,还想

35、更换 50 的定值电阻继续进行此实验,你认为这方法 _(“可行”或“不可行”) ,原因是_。 【答案】 D 0.75 乙 3 不可行 变阻器的最大电阻过 小 【解析】 【分析】 【详解】 (1)1滑动变阻器一上一下串联接入电路中,滑片向左移动时灯泡变亮,所以滑动变阻器 电阻变小,应接左下接线柱,如图所示: (2)2闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,说 明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极间是通路,而电路只有一处故障, 则故障原因是小灯泡断路,故选 D。 (3)3灯泡两端电压为 2.5V 时,灯泡正常发光,由图乙知,电流表使用小量程,分度值 0.

36、02A,则此时通过灯泡的电流为 0.3A,所以灯泡的额定功率 P=UI=2.5V0.3A=0.75W (4)4保持小灯泡两端的电压为额定电压,电路中的电流为 0.3A,滑动变阻器的电阻为 21 11.7 应该选择变阻器乙(20 1A) 。 (5)*5+由图丙知,电阻两端的电压始终保持 UV=IR=0.6A5=3V 不变,即电阻两端的电压控制为 3V 不变。 *6+*7+电阻两端的电压始终保持 UV=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压 U滑=U- UV=6V- 3V=3V 变阻器分得的电压为电压表示数的 1 倍,根据分压原理,更换 50 的定值电阻继时,变阻 器连入电路中的电阻为 R

37、滑=150=50 故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于 50,而现有变阻器的最大电阻为 20,变阻器的最大电阻过小。 20 .如图是小金连接的电路,小金发现在小灯泡 L1两端再并联一个小灯泡时,原电路中的小 灯泡 L1亮度变暗。 小金猜想: 电路中并联的用电器越多, 原电路中用电器消耗的功率越小。 请你设计实验验证小金的猜想,完成以下实验报告。 (1)实验目的:_; (2)需要添加的实验器材:电压表、电流表、导线和_; (3)实验步骤:_。 【答案】 验证电路中并联的用电器越多, 原电路中用电器的功率越小 小灯泡多个 见解析 【解析】 【分析】 【详解】 (1)1验证电路中并联的用

38、电器越多,原电路中用电器的功率越小。 (2)2还需要小灯泡多个(小灯泡) 。 22 (3)*3+如图连接电路,闭合开关,记录电流表与电压表示数分别为 I11和 U11,并计算此 时小灯泡 L1的电功率 P11;在小灯泡 L1两端并联小灯泡 L2,记录电流表与电压表示数分 别为 I12和 U12, 并计算此时小灯泡 L1的电功率 P12; 继续在小灯泡 L1两端并联更多的小灯 泡,重复上述步骤;比较多次实验 L1实际消耗的电功率,验证猜想是否正确。 (方案合理 即可) 21 .图甲是一种电子测温仪,图乙是其内部简化电路图。测温仪探头内有一热敏电阻 Rt,其 阻值随温度变化关系如图丙所示。R 为阻

39、值可调的电阻箱,其最大电阻为 200 ,允许通过 的最大电流为 0.3 A。电流表的量程为 00.02 A,电源电压恒为 6 V。求: (1)某次测试时,将电阻箱的阻值调到 200 ,发现电流表示数为 0.01 A,电路的总功率是多 少? (2)此时环境温度是多少? (3)若环境温度为 40,为保证电流表安全,电阻箱允许接入电路的最小值是多少? 【答案】(1)0.06 W;(2)20;(3)100 【解析】 【详解】 解:(1)当电流为 0.01A 时,电路的总功率 P总=UI1=6V0.01A=0.06 W (2)电路的总电阻 此时热敏电阻的阻值 23 Rt=R总- R=600- 200=4

40、00 由图丙可知,此时对应的环境温度为 20。 (3)由图丙可知,当环境温度为 40时,热敏电阻的阻值 Rt=200,为保证电流表安全,电 路允许的最大电流为 I大=0.02 A,电路中的最小总电阻 电阻箱允许接入电路的最小值 R小=R小总- Rt=300- 200=100 答:(1)电路的总功率是 0.06 W; (2)此时环境温度是 20 ; (3)若环境温度为 40,为保证电流表安全,电阻箱允许接入电路的最小值是 100。 22 .一电热壶有加热和保温两个功能, 开关 K 闭合, 开关 S 自动与触点 a、 b 接通, 开始烧水, 当水温达到 100 摄氏度时,开关 S 自动断开 a、b

41、,立即与触点 c 接触,开始保温,已知电 阻,加热功率是保温功率的 5 倍,水的比热容, 电阻大小不计温度影响,求: (1)初温 35的水,加热到 100,所吸收的热量是多少? (2)电阻的阻值。 (3)晚上用电高峰期时,将初温 35的水,加热到 100,需用时,若加热效率为 91%,则家庭电路实际电压为多少伏? 【答案】(1)2.73105J;(2)200;(3)200V 【解析】 【分析】 【详解】 解:(1)吸收的热量是 24 (2)由题意和电路图可知, 开关 S 与触点 a、 b 接通时, R1与 R2并联, 电热水壶处于加热状态, 开关 S 自动与 a、b 断开,并与触点 c 接通时

42、,电路为 R2的简单电路,电热水壶处于保温挡 状态,因电路的总功率等于各电阻消耗功率之和,且 R2在两种状态下消耗的功率不变,可 得 已知 P加热是保温功率 P保温的 5 倍,所以 解得 R2=4R1=450=200 (3)电热水壶加热时消耗的电能 实际功率 所以 解得 U实=200V。 答:(1)吸收的热量是 2.73105J; (2)电阻的阻值 200; 25 (3)家庭电路实际电压为 200V。 23 .如图甲所示的电路中,R1阻值为 30,电源电压保持不变滑动变阻器 R2的滑片从一端 滑到另一端的过程中,测得 R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示求: (1)电源电压; (2)滑动

43、变阻器的最大阻值; (3)滑动变阻器的最大功率 【答案】 (1)18V (2) 60 (3)2.7W 【解析】 【详解】 (1)由图甲可知,电阻 R1和变阻器 R2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; 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由图象可知,电路中的电流 I 大=0.6A,电源电压 U=I大R1=0.6A30=18V; (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R1与 R2的串联,电路中的电流最小,由图象可 知,电路中的电流 I小=0.2A,总电阻 R总=90, 滑动变阻器的最大阻值 R最大=R总- R1=90- 30=60; (3)滑动变阻器

44、的功率 P=I2R2=()2R2=, 26 当 R1=R2=30 时,滑动变阻器的功率最大,最大功率 P最大=2.7W 答:(1)电源电压是 18V; (2)滑动变阻器的最大阻值是 60; (3)滑动变阻器的最大功率是 2.7W 24 .图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示, R1、R2是电热丝, R1的阻值为, 通过单独或同时闭合 S1、 S2, 实现低温、 中温、 高温三个挡位间的切换, 其铭牌如下表所示, 求: (1)低温挡加热时电流的大小; (2)电热丝 R2的阻值; (3)已知粥的比热容,将的粥用高温挡从加热到, 加热效率为,则需要工作的时间。 【答案】(1)2A;(2)55;

45、(3)480s 【解析】 【分析】 【详解】 解:(1)电热丝 R1的电功率为 27 根据表格数据可知道,只闭合 S1时,电路为 R1的简单电路,电饭锅处于低温挡,则低温挡 加热时电流的大小为 (2)根据 可知,只闭合 S2时,电路为 R2的简单电路,电饭锅处于中温挡, 根据表格数据可知道,中温挡 P2880W 所以电热丝 R2的阻值为 (3)当 S1、S2都闭合时,电热丝 R1、R2并联,电路总电阻最小,由 可知,电饭锅处于高温挡,则高温挡的功率为 PP1P2440W880W1320W 所以 2.2kg 的粥用高温挡从 20加热到 74吸收的热量 Qc粥mt4.0103J/(kg?)2.2k

46、g(74?20)475200J 已知加热效率为 75%,则需要消耗的电能为 28 由 可得,将 2.2kg 的粥用高温挡从 20加热到 74需要的时间为 答:(1)低温挡加热时电流的大小为 2A; (2)电热丝 R2的阻值为 55; (3)将 2.2kg 的粥用高温挡从 20加热到 74需要的时间为 480s。 25 .如图中灯泡 L 标有“220V40W”,LED 灯标有“220V5W”字样。 (1)请正确连接图中的家庭电路,使开关 S 闭合时,灯泡 L 和 LED 灯都能正常工作;开关 S 断开时,灯泡 L 和 LED 灯都不工作。 (2)灯泡 L 正常工作时,通过灯丝的电流为多少? (3

47、)灯泡 L 正常工作时,灯丝的电阻为多少? (4)灯泡 L 正常工作 60s,消耗的电能是多少? (5)小明说:“我发现 5W 的 LED 灯和 40W 灯泡正常工作时的亮度相当,所以 5W 的 LED 灯比 40W 灯泡更省电。”小明的说法正确吗?请说出你的理由。 【答案】(1);(2) 0.18A; (3)1210; (4)2400J; (5)见解析 【解析】 【分析】 【详解】 29 解: (1)家庭电路中各个用电器并联,使开关 S 闭合时,灯泡 L 和 LED 灯都能正常工作;开 关 S 断开时,灯泡 L 和 LED 灯都不工作,开关控制整个电路,开关在干路中,如图所示: (2)灯泡

48、L 正常工作时,通过灯丝的电流为 (3)灯泡 L 正常工作时,灯丝的电阻 (4)灯泡 L 正常工作 60s,消耗的电能 (5)根据 W=Pt,小明只是比较功率 P,没有考虑时间因素 t,所以不正确。 答: (1)如上图所示: (2)灯泡 L 正常工作时,通过灯丝的电流为 0.18A; (3)灯泡 L 正常工作时,灯丝的电阻为 1210; (4)灯泡 L 正常工作 60s,消耗的电能是 2400J; (5)见解析。 26 .多功能养生壶(如图甲)具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎,图乙 是某品牌养生壶的简化电路图,当养生壶正常工作时,它的加热功率为 880W,保温总功率 为 242

49、W。求: (1)该养生壶高温挡加热时的电流。 (2)电阻 R2的阻值。 (3)某一天,小明断开家中其他用电器,只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“3000r/ (kw h)”字样的电能表转盘在 2min 内转了 80 转,求此养生壶的实际功率。 30 【答案】(1);(2);(3) 【解析】 【详解】 (1)加热时功率为 880W,根据公式可得加热档电流为 (2)加热时功率为 880W,根据公式可得 R1的阻值为 保温总功率为 242W,总电阻为 电阻 R2与 R1串联,R2的阻值为 (3) 养生壶在 2min 内,消耗的电能为 养生壶的实际功率为 31 27 .如图甲所示,在电路中接入定值

50、电阻 R1,R1的电与电流关系图象如图乙所示,求: (1)R1的阻值是多少? (2)闭合开关,定值电阻 R1工作 40s 消耗多少电能? (3)如图丙所示,再将定值电阻 R2和 R1串联闭合开关时测得 R2两端电压为 15V,R2的电 阻及 R1和 R2的电功率之比多少? 【答案】(1)50;(2)500J;(3)75,23 【解析】 【分析】 【详解】 解:(1)由图乙可知,当电压为 15V 时,电流为 0.3A,则定值电阻的阻值为 (2)由图甲可知,电源电压为 25V,则电路中的电流为 定值电阻 R1工作 40s 消耗的电能为 (3)两电阻串联,由题知 U2=15V,则 32 因为串联电路