北京市中关村外国语学校初中物理九年级全册第十三章《电功和电功率》检测题(有答案解析)

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一、选择题
1.下列对生活中一些物理量的估测最符合实际的是()
A.家用台灯正常工作时,功率大约是200W B.家用电热水壶工作时的功率约为25W C.对人体安全的电压是36V D.空调工作时电流大约为5A
2.如图所示电源电压9V不变,小灯标有“6V 3W”的字样,当滑片移到某个位置时,小灯恰好正常发光,则此时滑动变阻器连入电路的电阻为()
A.12ΩB.6ΩC.10ΩD.20Ω
3.关于电功和电功率,下列说法中正确的是()
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.电流通过用电器所做的功越多,电功率一定越大
C.额定功率越大的用电器,电流通过它所做的电功一定越多
D.用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率
4.在“测量小灯泡电功率的实验”中,某班四位同学所连接的电路如图所示,其中连接正确的是( )
A.B.
C.
D.
5.下列说法正确的是()
A.丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥
B.金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C.摩擦起电的实质是正电荷发生了转移
D.家庭中使用的电热水器的发热体用的是超导材料
6.下列有关家庭电路和安全用电的说法错误的是()
A.图中开关的连接是错误的
B.家庭电路中各个用电器应该是并联的
C.使用试电笔时手指不可以碰到笔尾金属体
D.保险丝熔断可能是由用电器的总功率过大引起的
7.如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表的接入电路量程(0~0.6)A,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在滑动的过程中,有下列几种说法,其中正确的是
A.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~20Ω
B.电流表的示数变化范围为0.15A~0.45A
C.电压表的示数变化范围为1.5V~3V
D.电路消耗的总功率的变化范围为0.675W~1.35W
8.严寒冬季,我国北方哨兵脚上穿有电热靴.一只靴内加热电路如图所示,电源电压恒定,S2为三档旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处),电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变,b为电阻丝R1的中点.已知这只电热靴的“低温档”功率为9W,则它的“中温档”功率为
A.12W
B.14W
C.16W
D.18W
9.下列关于实验电路图,其中说法正确的是
A.甲图可以多次测量小灯泡的电功率并能通过求平均值来减小误差
B.乙图可以探究灯泡的电功率和电流的关系,并能够进行多次实验找出规律
C.丙图可以探究灯泡的电功率和电压的关系,但不能进行多次实验找出规律
D.丁图既可以用来测定值电阻的阻值,也可以用来探究电流和电压的关系
10.如图所示,把两个小灯泡串联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比灯泡L2亮一些.对这一现象分析错误的是()
A.L1功率比L2功率大B.L1电压比L2电压大
C.L1电阻比L2电阻大D.L1电流比L2电流大
11.某家用电器正常工作时,通过的电流大约为5A,该用电器可能是
A.电视机B.白炽灯C.洗衣机D.空调
12.用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些.这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成()
A.电路中的总电阻增大B.电路中的总电流减小
C.白炽灯泡的实际功率减小D.白炽灯泡的额定功率减小
二、填空题
13.小明家5月初电能表的示数如图甲所示,5月底,表盘示数如图乙所示,由图可知他家5月份消耗的电能为_____kW•h;他家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以连接_____盏“220V60W”的白炽灯同时工作;小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次,该家用电器的额定功率是_____W。

14.(1)如图所示,电能表的示数为______kW·h;
(2)如图所示,电阻箱的示数为______Ω。

15.一只标有“220--20”字样的节能灯,额定功率是___W,其正常工作10h,消耗的电能是____kW•h.若它与一只标有“220V100W”的白炽灯正常工作时的发光亮度相当,则与白炽灯相比,家庭电路中使用节能灯在相同时间内可以节约____%电能.
16.如图是家用白炽灯发光时的电流与电压关系图象,根据图象求出白炽灯正常发光时的电阻为___Ω,正常工作5min消耗的电能为___J,在用电高峰时,该白炽灯两端的电压仅为200V,则此时电功率为______。

.
17.(1)如图所示的电阻箱连入电路的阻值为________。

(2)某家庭一段时间消耗的电能情况如图所示,这段时间内消耗的电能是_______kW·h。

(3)根据如图甲所示的电路图,将如图乙中的实物,用笔画线表示导线,将它们连接起来_____。

(导线不能有交叉)
18.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一,则开关在a、b状态时电流表的示数之比I a:I b=________;若电源电压为3V,当开关S0拨至b时,R2在10min内产生的热量是_________J.
19.用电热水器(铭牌如图甲所示)把质量为50kg的水由20℃加热到50℃,水吸收的热量是______J,电热水器是利用电流的______工作的.图乙所示的电能表读数是
______kW•h;若只有电热水器接入电路且正常工作12min,电能表的转盘转过______转.(c水=4.2×103J/(kg•℃))
20.小明家有某型号的电热水壶,其主要参数如图所示,电热水壶在额定电压下工作,用时6分钟恰好将满壶温度为25℃的水烧开,则此过程中水吸收的热量是_______ J,电热水壶的加热效率为_______.在烧开一壶水的过程中(其他用电器都断开),他家参数为“220V,10 ( 20 ) A,3600r/(kW•h)”的电能表的转盘转_______圈.(标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
三、解答题
21.某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V 40W”的白炽灯,每晚亮10小时。

同学们发现灯泡容易损坏,需要经常更换。

后来,学校电工用两盏“220V 40W”的灯泡串联后代替原路灯。

结果,两盏灯的亮度比改装前要暗,但灯泡使用寿命明显延长。

(1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗多少电能?
(2)“220V 40W”的白炽灯的电阻是多少?
(3)两盏“220V 40W”的灯泡串联在220V的电路中,电路中的电流是多少?
(4)改装后两灯的总功率是多少?比原来省电还是费电?
22.小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图所示.她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 1A”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样.若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关S后,问:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路的电流是多少?
23.小徐根据如图所示电路进行实验:先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,记下电压表读数和电流表读数,后松开夹子,使电动机转轴转动,移动滑动变阻器滑片,记下电压表读数和电流表读数.数据记录如下:
U(V)I(A)W(J)Q(J)
不转动0.20.2W1Q1
转动 3.0 1.2W2Q2
利用上表数据计算和分析:
(1)电动机不转动时,通电10s,电动机所做电功W1和所产生的热量Q1.
(2)电动机转动时,通电10s,电动机所做电功W2和所产生的热量Q2.
(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系,并分析其原因.
24.小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图所示。

她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。

若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关S后,问:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?(3)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值是多少?
25.如图一所示,是某家用电热水器内部结构电路图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式(如图二),该电热水壶加热有高温、中温、低温三档,低温档的额定功率为1000W,求:
(1)R1的阻值;
(2)电热水器高温档的额定功率;
(3)电热水器调至中温档正常加热,将质量为2kg的水温度由20℃升高50℃需要5min,请计算电热水器的效率.
26.如图所示的电路中,已知电阻R1=5Ω,电流表A的示数为I=1.5A,电流表A1的示数
I1=1A,求:(1)R1两端的电压U1_____;(2)R2的阻值______;(3)R2在1min内产生的热量是多少焦_____?
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一、选择题
1.D
解析:D
A.家用台灯正常工作时,功率大约是20W左右,故A不符合题意;
B.家用电热水壶工作时的功率约为800W,故B不符合题意;
C.对人体的安全电压是不高于36V,故C不符合题意;
D.空调工作时的电压大约是5A,故D符合题意。

故选D。

2.B
解析:B
【分析】
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的
电压,根据P UI
=和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻。

灯泡正常发光时的电压
L 6V
U=,电功率
L 3W
P=,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以灯泡正常发光时,滑动变阻器两端分得的电压
L 9V6V3V
U U U
=-=-=

因串联电路中各处的电流相等,所以由P UI
=可得,电路中的电流
L L 3W
0.5A 6V
P
I
U
===

U
I
R
=可得,滑动变阻器接入电路中的电阻
3V

0.5A
U
R
I
===


故ACD不符合题意,B符合题意。

故选B。

3.A
解析:A
A.功率是表示电流做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故A正确;
B.电功率的大小与电能多少和通电时间都有关系,时间不确定,用电器消耗的电能多,电功率不一定大,故B错误;
C.由于时间不确定,实际电压不确定,额定功率大的用电器,消耗的电能不一定越多,故C错误;
D.用电器只有在额定电压下的功率才等于它的额定功率,故D错误。

故选A。

4.B
解析:B
在“测量小灯泡电功率的实验”中,实验原理是P=UI,用电流表测经过灯泡的电流,用电压表测量灯泡两端的电压;应将开关、滑动变阻器、电流表和灯泡串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,故选项B符合题意.
5.A
解析:A
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因同种电荷相互排斥,所以玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥,故A正确;
B.金属导体中自由电子带负电,自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故B错误;C.摩擦起电的实质是电子的转移,故C错误;
D.家庭中使用的电热水器的发热体是利用电流的热效应来工作的,发热体要有一定的电阻,而超导体的电阻为0,故D错误。

故选A。

6.C
解析:C
A .连接灯时,火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套,开关要接在灯泡和火线之间,断开开关,切断火线,触及灯泡时更安全,此选项正确,不符合题意;
B .每个用电器都是并联在电路中,这样可以互不影响,此选项正确,不符合题意;
C .使用测电笔时,人手不能接触笔尖,但必须接触笔尾金属体,此选项错误,符合题意;
D .电路中电流过大的原因有两个:一是短路;二是家中使用电器的总功率过大,故大功率用电器同时使用时,将会使电路中的电流过大,导致保险丝熔断,此选项正确,不符合题意;
故选C 。

7.A
解析:A
电源两端电压为4.5V 保持不变,定值电阻为10Ω;由题意知当当电压表的最大测量值为3V 时,此时定值电阻R 1两端的电压U 1=3V ,电路中的电流
11213V =0.3A<0.6A 10Ω
U I I I R ==== ,因此电路中的最大电流为0.3A ;故滑动变阻器接入电路中的最小电阻R 2=4.5V−3V0.3A=5Ω;电路消耗的最大功率:
4.5V 0.3A=1.35W P UI ==⨯,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即112 4.5V =0.15A 10Ω+20Ω
U I R R '==+ ;电压表示数也为最小值,即1110.15A 10Ω=1.5V U I R '='=⨯;电路消耗的最小功率:
1 4.5V 0.15A=0.675W P UI '='=⨯ ,由上述可知:
A.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω∼20Ω,故正确;
B.电流表的示数变化范围为0.15A ∼0.3A ,故错误;
C.电压表的示数变化范围为1.5V ∼3V ,故错误;
D.电路消耗的总功率的变化范围为0.675W ∼1.35W ,故错误.
8.A
解析:A
根据题意知道,电阻丝R 1、R 2规格相同且阻值不变,故设R 1 =R 2 =R ,又因为电源的电压一
定,由P =2
U R
知道,R 越小,电功率越大,R 越大,电功率越小,所以由图知道,当S 1 闭合、S 2 接a 时,R 1与R 2串联,电路中的总电阻最大,功率最小,电热靴处于低温档; 由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电热靴处于低温档时的功率是:
22122U U P R R R ==+低=9W ,即2U R
=18W ,
当S 1 闭合、S 2 接b 时,12
R 1与R 2串联,电热靴处于中温档,其功率是:2
2
121322U U P R R R ==+中=23×18W=12W ,即A 正确. 9.D
解析:D
【分析】
(1)小灯泡的功率随电压和电流的变化而变化,不是一个定值;
(2)并联电路各支路电压相等,电流表可以测量各电灯泡的电流,根据P=UI 判断出灯泡的电功率和电流的关系,滑动变阻器可以改变灯泡两端的电压;
(3)串联电路电流处处相等,滑动变阻器可以改变灯泡两端的电压进行多次测量;
(4)用电压表可以测量出电阻两端的电压,用电流表测量出电阻的电流,根据欧姆定律得到电阻.
A 、图中电压表可以测量出灯泡两端的电压,用电流表测量出灯泡的电流,根据P=UI 测量出灯泡的电功率,通过移动滑动变阻器改变灯泡两端的电压和电流进行多次测量,但由于灯泡的电功率随着电压和电流的变化而变化,不是一个定值,不能求电功率的平均值,故A 错误;
B 、图中两灯泡并联,电流表测量各个灯泡的电流,因为并联电路各支路电压相等,根据P=UI 可以探究灯泡的电功率和电流的关系,但电路中没有滑动变阻器,不能改变灯泡两端的电压,不能够进行多次实验找出规律,故B 错误;
C 、图中两灯泡串联,电压表测量各个灯泡的电压,因为串联电路电流处处相等,根据P=UI 可以探究灯泡的电功率和电压的关系,电路中有滑动变阻器,可以改变灯泡两端的电压,能够进行多次实验找出规律,故C 错误;
D 、图中用电压表可以测量出电阻两端的电压,用电流表测量出电阻的电流,可以根据U R I
=测量出电阻,通过移动滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过的电流,求电阻的平均值,也可以用来探究电流和电压的关系,故D 正确.
故选D .
10.D
解析:D
A .灯泡L 1比灯泡L 2亮一些,所以灯泡L 1的功率大于灯泡L 2的功率,所以A 正确;
B .根据U=IR ,电流相等,L 1的电阻大,所以两端的电压较大,所以B 正确;
C .根据P=I 2R ,灯泡L 1的功率大,电流相等,所以灯泡L 1的电阻较大,所以C 正确;
D .两灯泡串联,所以电流相等,D 错误;
11.D
解析:D
家用电器的额定电压都是220V ,根据P=UI 得,工作电流为5A 的用电器的电功率是1100W .
A.电视机的电功率约为100W;
B.白炽灯的电功率约为60W;
C.洗衣机的电功率约为200W;
D.空调的电功率约为1000W;
所以空调正常工作时,通过的电流大约为5A.
故选 D.
12.C
解析:C
A.家庭电路是并联的,并联的用电器增多,就相当于增加导体的横截面积,因此总电阻变小,A不符合题意.
B.在并联电路中I=I1+I2,因此并联的用电器增多,电路中的总电流变大,B不符合题意.C.在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,用电高峰期,接入电路的用电器变多,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,输电导线损失的电压U损=IR,输电导线的
电阻R一定,当I增大时U损增大,用电器两端的电压减小,由公式P=可知用电器的实
际功率减小,灯泡比正常发光要暗﹣些,符合题意.
D.额定功率是用电器在额定电压的功率,用电器正常工作时两端的电压为额定电压,额定电压只有一个,对应的额定功率只有一个,它不随电压的改变而改变.
二、填空题
13.501000
解析:50 1000
[1]由图知,小明家5月份用电器消耗的电能为
W=6748.2kW·h﹣6628.2kW·h=120kW·h
[2]由电能表的参数可知,工作电压为U=220V,允许工作的最大电流为I=30A,电能表允许用电器工作的最大总功率
P大=UI=220V×30A=6600W
已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以同时连接用电器的功率
6600W﹣3600W=3000W
所以还可以装入的白炽灯为
n=3000W
60W
=5盏
[3]3200imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,则电能表指示灯闪烁320次时,饮水机消耗的电能
W=
320imp
3200imp/(kW h)
=0.1kW·h
饮水机的实际功率
P =0.1kW h 6h 60
W t ⋅==1kW =1000W 因为饮水机正常工作,所以饮水机的实际功率等于额定功率,则饮水机的额定功率是1000W 。

14.1360
解析:1 360
(1)[1]从图中可以看到,电能表最后一位的读数是示数小数点后第一位读数,所以电能表的
示数是2020.1 kW·
h ; (2)[2]从图中可以看到,电阻箱的示数是
0Ω10003Ω1006Ω100Ω1360ΩR =⨯+⨯+⨯+⨯=
15.0280
解析:0.2 80
[1]由“一只标有“220--20”字样的节能灯”知,灯的额定电压为220V ,灯的额定功率是20W ;
[2]正常工作10h 消耗的电能
0.02kW 10h 0.2kW h W Pt ⨯===;
[3]设两种灯泡正常发光的时间为t ,则节能灯消耗的电能为
1120W W Pt t ⨯==
, 白炽灯消耗的电能为
220W W Pt t ⨯==10,
所以,使用节能灯在相同时间内节能灯可以节约的电能比为:
121100W 20W 80%100W W W t t W t
⨯-==⨯-⨯. 16.264×10476W【解析】
解析:2.64×104 76W
【解析】
(1)由图可知,当小灯泡正常发光,即在220V 电压下工作时,通过小灯泡的电流是0.40A , 根据U I R
=得,灯泡正常发光时的电阻: 220V 550Ω0.40A
U R I ===, (2)根据W UIt =得,正常工作5min 消耗的电能:
4220V 0.4A 560s 2.6410J W UIt ==⨯⨯⨯=⨯;
(3)由图可知,当小灯泡两端的电压为200V 时,通过小灯泡的电流是0.38A , 根据P UI =得,此时灯泡的实际功率:
200V 0.38A 76W P U I =''=⨯=。

17.80【解析】
解析:80
【解析】
(1)电阻箱读数时,将对应的数值乘以相应的倍数即可。

图中电阻箱示数是:5×1000Ω+7×100Ω+6×10Ω+0×1Ω=5760Ω。

(2)电能表示数最后一位是小数点后的数字,所以6月20号电能表的示数为3000.8kW•h ;5月20号电能表的示数为2920.8kW•h .
因此这段时间内消耗的电能是:3000.8kW•h -2920.8kW•h=80kW•h 。

(3)由实物图可知,两个灯泡并联连接,开关控制整个电路,A 1测量干路电流,A 2测量L 2中的电流;
题中没有说明电流大小,按一般情况考虑,两表都使用小量程,据此进行连接,实物图如下:
【点睛】
第三问中注意实物图连接时不同于画电路图,实物图的所有导线都必须连接在接线柱上,切不可连接在导线中间。

18.1:1120
解析:1:1 120
(1)闭合开关S ,开关S 0拨至b 时,两电阻串联,电压表测R 1两端的电压;闭合开关S ,开关S 0拨至a 时,两电阻仍然串联,电压表测电源的电压,开关在a 、b 状态时都是两电阻串联,总电阻不变,电源电压不变,所以电流不变,则两次电流表的示数之比I a :I b =1:1;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S 0拨至b 时电压表示数是拨至a 时的三分之一,所以,两电阻两端的电压之比:
1213
2
3
U U U U U ==-, 因串联电路中各处的电流相等,可得两电阻的阻值之比等于电压之比:
112212
R U R U == 则R 2的阻值R 2=2R 1=2×10Ω=20Ω;
若电源电压为3V ,当开关S 0拨至b 时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:
123V 0.1A 10Ω20Ω
U I R R ===++, R 2在10min 内产生的热量:22220.1A 20Ω600s 120J Q I R t ==⨯⨯=().
19.3×106热效应201431200
解析:3×106 热效应 2014.3 1200
水吸收的热量Q=cm (t-t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106J . 电热壶工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,
电能表上的示数,最后一位是小数,单位是kW•h ;从表盘上可以看出此时的读数为2014.3kW•h ,
由电饭锅铭牌知,电热水器的额定功率P =2000W=2kW ,
因为电热水器正常工作,所以电热水器的电功率:P=P 额=2kW ,t=12min=
15h , 由P =W t 得,电热水器消耗的电能:W=Pt =2kW×15
h=0.4kW•h , 电能表的转盘转过的圈数:n =3000r/kW•h×0.4kW•h=1200r .
20.15×105875360
解析:15×105 87.5% 360
水的质量是:m=ρV =1.0×103 kg/m 3 ×1×10-3 m 3 =1kg ,
所以水吸收的热量是:Q 吸 =cm (t-t 0)=4.2×103 J/(kg•℃)×1kg×(100℃-25℃)=3.15×105 J ;电热水壶消耗的电能是:W 电=Pt=1000W×6×60s=3.6×105 J ,
所以,电热水壶的加热效率是:η=Q 吸/W ×100%=3.15×105J/3.6×105J×100%=87.5%; 6min 时间内电壶消耗的电能是:W=Pt =1kW×1/10h=0.1kW•h ,
故电能表的转盘转转动的圈数是:n =0.1kW•h×3600r/kW ・h=360r .
三、解答题
21.(1)1.44×106J ;(2) 1210Ω;(3) 0.09A ;(4) 20W ;省电
(1)由W P t
=可知改装前,一盏路灯每晚需要消耗的能 W =Pt =0.04kW ×10h=0.4kW·h=1.44×106J
(2)由P =2
U R
可得白炽灯的电阻 ()2
2220V 1210Ω40W U R P ===
(3)将两盏 “220V 40W ”的灯泡串联在220V 的电路中,电路中的电流
()
220V 0.09A 1210Ω+1210ΩU I R =
==总 (4) 改装后电电路总电阻 R 总=1210Ω+1210Ω=2420Ω
则两灯的总功率
()22220V 20W 2420Ω
U P R ===总总 消耗的电功率小于原来的40W ,比原来省电。

答:(1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗1.44×
106J 电能; (2)“220V 40W ”的白炽灯的电阻是1210Ω;
(3)两盏 “220V 40W ”的灯泡串联在220V 的电路中,电路中的电流是0.09A ;
(4)改装后两灯的总功率是20W ,比原来省电。

22.(1) 6Ω (2) 4.5V ;0.75A
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压。

(1) 灯泡正常发光时的电压为6V ,电流为1A ,由U I R
=得,灯泡的电阻: 661L V ΩA
U R I === (2) 当滑动变阻器的滑片P 在中点时,接入电路的电阻R =10Ω,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以根据欧姆定律可得,电路中的电流:
120.75610L V A ΩΩ
U I R R =
==++ 电压表的示数: U L =IR L =0.75A ×6Ω=4.5V
答:(1) 小灯泡正常发光时的电阻是:6Ω
(2) 当滑动变阻器的滑片P 在中点时,电压表的示数是:0.75A
电路的电流是:4.5V
23.(1)0.4J ; 0.4J (2) 36J ;14.4J (3)见解析
(1)电动机不转动时,电能全部转化为内能,所以
1110.2V?0.2A?10s =0.4J W U I t ==; 因为U I R
=,所以电动机不转动时电阻 110.2V =1Ω0.2A
U R I ==, 电动机所产生的热量
2211(0.2A)?1Ω×10s =0.4J Q I Rt ==;
(2)因为U I R
=,通电10s ,电动机所做的电功 222 3.0V?1.2A?10s =36J W U I t ==,
电动机转动时电阻R 与电动机不转动时的电阻相等,电动机所产生的热量
2222(1.2A)?1Ω×10s =14.4J Q I Rt ==;
(3)通过上述计算可得,11W Q =,22W Q >,电动机未转动时,电流经线圈时电能全部转化为热能,因此11W Q =;电动机转动时,电流流经线圈时电能一部分转化为机械能,另一部分转化为热能,因此22W Q >.
答:(1)电动机所做的电功为0.4J ,所产生的热量1Q 是0.4J ;
(2)电动机转动时,通电10s ,电动机所做的电功率2W 是36J ,所产生的热量2Q 是14.4J ;
(3)11W Q =,22W Q >,电动机未转动时,电流经线圈时电能全部转化为热能,因此11W Q =;电动机转动时,电流流经线圈时电能一部分转化为机械能,另一部分转化为热能,因此22W Q >.
【点睛】
本题考查电功与热量的计算,解答此题的关键是知道电功与热量的计算公式.
24.(1)6Ω;(2)4.5V , 9W ;(3)6Ω。

【解析】
由电路图知道,灯泡L 与滑动变阻器R 串联,电压表测L 两端的电压。

(1)由R=UI =2U R 知道,小灯泡正常发光时的电阻是:R L =()2
26V 6W L L U P ==6Ω; (2)由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,当滑动变阻器的滑片P 在中点时电路中的电流是:I =
12116Ω20Ω22
L U
V R R =++⨯=0.75A , 电压表的示数(即灯泡两端的电压)是:U L ′=IR L =0.75A×6Ω=4.5V ,
电路消耗的总功率是:P =UI =12V×
0.75A =9W ; (3)由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,小灯泡正常发光时,变阻器R 两端的电压是:U R =U ﹣U L =12V ﹣6V =6V ,
又因为串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I ′=L R L U U R R =',即6V 6V 6ΩR
=',由此解得滑动变阻器的阻值是:R ′=6Ω。

25.(1)24.2Ω(2)4000W (3)70%
(1)由题知,两电热丝阻值相同,假设均为R ,甲图为开路,P 甲=0,
乙图中两电阻串联,总电阻为R 乙=2R ,总功率为P 乙=2U R 乙=2
2U R
,丙图中只有左边电阻R 1
工作,电阻为R丙=R,功率为P丙=
2
U
R

=
2
U
R
,丁图中两电阻并联,总电阻为R丁=
1
2
R,总功
率为P丁=
2
U
R

=
2
1
2
U
R
=2×
2
U
R
,比较电路消耗的功率可知,乙图为低温档,丙图为中温档,
丁图为高温档,所以,低温档的额定功率:P低=P乙=
2
2
U
R
,则电阻R(即R1)的阻值:
R1=
2
2
U
P

=
()2
220V
21000W

=24.2Ω;
(2)由(1)的解答可知,丁图为高温档,则高温档的额定功率:P高
=2×
2
U
R
=2×
()2
220V
24.2Ω
=4000W;
(3)电热水壶在中温档的功率:P中=
2
U
R
=
()2
220V
24.2Ω
=2000W,5min消耗的电能
W=Pt=2000W×5×60s=6×105J,水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)
×2kg×50℃=4.2×105J,电热水器的效率η=Q
W
吸×100%=
5
5
4.210J
610J


×100%=70%.
26.5V 10Ω 150J
(1)R1两端的电压:U1=I1R1=1A×5Ω=5V;(2)∵R1、R2并联,∴U2=U1=5V,I2=I−I1=
1.5A−1A=0.5A,∴R2的阻值:R2=2
2
5V 0.5A
U I ==10Ω.(3) R
2在1min内产生的热量:Q=
I22R2t=(0.5A)2⨯10Ω⨯60s=150J.
【点睛】
根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据并联电路电压、电流特点求出R2两端的电压和电流,再根据欧姆定律求出R2的阻值.由Q=I2Rt求出R2在1min内产生的热量.。

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