物理九年级下册 电功率检测题(Word版 含答案)
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物理九年级下册 电功率检测题(Word 版 含答案)
一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)
1.L 3V 0.2A 0.6W
P U I '==⨯=额额小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中,连接电路,如图甲所示.可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω.
(1)请你用笔划线代替导线,把图甲所示的电路补充完整,并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大_____.
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是_____(写出一种即可).故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_____A .
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为_____V 止,记录电流表的示数.
(4)完成上述实验之后,小聪想测量一个小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U 额.他又找来一个阻值为R 0的定值电阻,设计了电路图丙.请补全实验步骤并写出表达式 ①只闭合开关S 和_____(选填“S 1”或“S 2”),移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____,此时小灯泡正常发光.
②只闭合开关S 和_____(选填“S 1”或“S 2”),保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I .
③小灯泡额定功率的表达式是P 额=_____.(用已知量和所测物理量符号表示)
【答案】 电阻(或电压表)短路 0.4 右 2 S 2 v
S 1 0I U U R -额额
()
【解析】
【分析】
【详解】 (1)要使滑片向右移动时连入电路中的阻值变大,故连接滑动变阻器的左下接线柱与电阻
串联,如图:
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,电路中的故障可能是电阻短路,或电压表短路;
电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.4A ;
(3)由欧姆定律的变形公式,电压表示数:
0.4A 5Ω2V V U IR ==⨯=,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V ;
(4)①只闭合开关S 和S 2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为v ,此时小灯泡正常发光.
②只闭合开关S 和S 1,保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I .
③在①中,电流表测定值电阻的电流,根据欧姆定律的变形公式,U =IR ,定值电阻的电压为
00
U R U R ⨯=额额, 根据并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;
在②中,电流表测灯与定值电阻并联的总电流,根据并联电路电流的规律灯的额定电流为:
U I I R =-
额额, 可得,小灯泡额定功率的表达式是: 2.22151511:::5:1525U U P P R R ===ΩΩ
滑滑小青在测量小灯泡的额定功率实验中。
选用的小灯泡标有2.5V 字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整(______);
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,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 .检查电压表是否断路
(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B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。
若正常工作时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。
如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。
请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。
将开关S1拨到触点______(选填A或B)。
移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。
读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。
【答案】 C A 1.25W A 21
1
U U
U
R
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。
连接电路如图所示:
(2)[2]小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一步判断。
故选C。
(3)[3]由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调
节。
[4]若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为
2.5V0.5A=1.25W
=
P UI⨯
=
(4)[5]由步骤①中“移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”,可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作,所以开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。
[6]用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为
3.(3)灯丝的电阻随着电压的变化而变化,所以不能得出导体中电流和导体两端电压成正比的结论,该同学的说法不合理.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L (电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲:“10Ω 1A”;R乙:“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干。
(1)该实验的原理是电功率P=________;
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“R甲’或“R乙”);
(3)选用滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图,并画在图甲的虚线框内;
(_____)
(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况,如图乙所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留到小数点后一位);(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。
则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示)。
【答案】UI R乙10.4
()
121
U U U
P
R
-
额
=
【解析】
【详解】
(1)该实验的原理是电功率P=UI;
(2)电源(电压恒为6V )、额定电压为
2.5V 的待测小灯泡L (电阻约为10Ω),由欧姆
定律,灯的额定电流为: 2.5V 0.25A 10Ω
L U I R =
==,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:6V 2.5V 14Ω0.25A L U U R I --===滑;故选用滑动变阻器R 乙; (3)滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表与小灯泡串联,测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示:
(4)由欧姆定律,求得该小灯泡正常发光时的电阻为: 2.5V 10.4Ω0.24A
U R I ==≈; (5)①闭合开关S ,S 1接b ,调节滑动变阻器R 使小灯泡正常发光,记录电压表示数U 1。
②闭合开关S ,滑动变阻器滑片保持不动,S 1接a ,读出此时电压表示数为U 2。
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,
因保持滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U 2﹣U 1;由欧姆定律灯的额定电流:210
U U I R -=;
4.(5)灯泡电阻随灯泡电压的升高而增大;原因是:随灯泡电压的升高,灯泡实际功率增大,灯泡温度升高,电阻变大,说明灯丝的电阻随温度的升高而增大.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L 的额定电压为3.8V ,额定功率小于1W ,电源电压恒为6V ,滑动变阻器R 的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路.
(1)请你用笔线代替导线,在图甲中把电路连接完整___________
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是_______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
A .电流表内部断路了
B .灯泡的灯丝断了
C .灯座内部出现了短路
D .滑动变阻器的电阻线断了
(3)排出故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为_____A ,小灯泡的额定功率为________W .
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端滑动.
(5)测量小灯泡的电功率________(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是______________.
(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测___(选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯跑电功率偏大的.
【答案】 B 0.2 0.76 右不需要灯在不同电压下的
功率不同电流
【解析】
(1)因为灯的额定电压是3.8V,所以电压表选用大量程且与灯并联,将变阻器的最大电阻连入电路中与灯和电流表串联,因为小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,由P=UI知道,灯泡的额定功率约是P=1W/3.8V=0.26A,所以电流表选用小量程,电路连接如下图:
(2)因为是电流表与灯和变阻器是串联,若电流表内部断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;B.若灯泡的灯丝断了,则灯不会亮,电流表也没有示数,此时电压表串联在电路中,电压表测电源电压,所以会有示数,故B符合题意;若灯座内部出现了短路,则电压表没有示数,电流表有示数,故C不符合题意;若滑动变阻器的电阻线断了,则整个电路断路,两表都没有示数,故D不符合题意,综上所述应选B;(3)由图乙知道,当灯泡正常发光时,由于电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流值是0.2A,所以小灯泡的额定功率是:P=UI=3.8V×0.2A=0.76W.
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,就要增大灯电压,而减小变阻器的电压,由分压原理知道,应将滑动变阻器的滑片向右端滑动;
(5)因为灯在不同电压下的功率不同,所以不需要多次测量求平均值;
(6)由并联电路电流的规律知道,电流表示数等于通过灯的电流与通过电压表电流之和,所以该电路所测电流值偏大而引起小灯跑电功率偏大的.
5.P额=U额I额=4V×0.2A=0.8W.聪聪在实验室中找到学生电源,四个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),“25Ω 1A"的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导线若干,完成了下列电学实验.
(一)探究“电流与电阻的关系”
(1)如图甲是聪聪连接的电路,还有一根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处;
(_______)
(2)正确连接后,闭合开关,聪聪发现电流表无示数,电压表示数极大、可能是定值电阻发生了________(填“短路”或“断路”).
(3)实验中保持电压表的示数为2V不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源的电压值不应超过 _________ V.
(4)正确完成四次实验后,可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 _____________.(5)聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡,他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”,老师告诉他不可以,原因是________________________________________.(二)测量滑动变阻器R2的最大阻值
(1)聪聪连接了如图乙所示的电路,将滑动变阻器R2的滑片调至最右端,闭合开关,适当调节R1的阻值,电流表和电压表的示数如图丙所示,电流表的示数为_________ A,R2的最大阻值为_________Ω.
(2)实验中至少需要测量三组数据,目的是 _________(填“寻找普遍规律”或“减小误差”).
(三)聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R4,利用学生电源(电压调为12V不变),设计了如图丁所示电路,测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率,清将他的实验过程补充完整:
(1)只闭合开关S、S2,将滑动变阻器_________的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为_________ V,此时灯泡正常发光.
(2)保持两个滑动变阻器的滑片位置不动,只闭合关S、S1,读出电压表的示数为7V.
(3)灯泡的额定功率P额=_________W.
【答案】断路 4 反比灯丝电阻随温度的升
高而增大 0.2 10 减小误差R4 6 1.5
【解析】
【详解】
第一空.连接这根导线后滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处,则接入的滑动变阻器下端接线柱应远离滑片,即下端应接左端接线柱.如图:
第二空.闭合开关,电流表无示数,说明电路不通,某处发生了断路;电压表示数极大,说明与电压表并联的元件断路,导致电压表相当于直接测电源电压.所以故障可能是定值电阻发生了断路.
第三空.根据串联电路分压规律可知,保持电压表的示数为2V不变,当25Ω定值电阻接入电路、滑动变阻器R1调到阻值最大时,电源最大.R1最大阻值为25Ω,与25Ω定值电阻阻值相同,所以R1两端电压与定值电阻两端电压相等,为2V,则电源电压为
2V+2V=4V.所以电源的电压值不应超过4 V.
第四空.保证每次定值电阻两端电压都是2V不变,测得每次的电流值随定值电阻的阻值增大而减小.所以可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比.
第五空.要探究“电流与电压的关系”,要控制电阻一定、改变电压,看电流大小随电压大小如何变化.因灯泡在不同电压下的亮度不同,灯丝的温度不同,会影响灯丝的电阻,所以若用灯泡探究“电流与电压的关系”,灯丝的电阻会改变,不能完成实验.
第六空.由乙图可知,R2的滑片调至最右端时其阻值最大,电压表测R2两端电压.由丙图可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2V;电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A.
第七空.R2的最大阻值为:
R2=U
I
=
2V
0.2A
=10Ω.
第八空.R2的最大阻值是一定的,实验中至少需要测量三组数据,是为了取平均值减小误差.
第九空.由丁图可知,当只闭合开关S、S2时,灯泡L、R3、R4串联,电压表测R4两端电
压.若将
R
3的滑片调到阻值最大处,要使灯泡正常发光,则电路中电流要为0.3A,此时R3两端电压为:
U R3=IR3=0.3A×30Ω=9V,
而在步骤二中,电压表测R3、R4的总电压,其示数为7V,小于上面计算的9V,说明将滑片置于阻值最大处的滑动变阻器不是R3,应该是R4.
第十空.将R4的滑片调到阻值最大处,电路中电流要为0.3A,此时R4两端电压为:
U R4=IR4=0.3A×20Ω=6V.
所以应该移动R3的滑片,使电压表示数为6V,此时灯泡电流为0.3A,灯泡正常发光.
第十一空.再只闭合关S、S1,电压表测R3、R4的总电压,其示数为7V,则灯泡L两端电压为:
U L=12V-7V=5V.
则灯泡的额定功率为:
6.(3)先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为
U
R
额
;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关S1、闭合其它开关,读出电流表示数为I,此时电流表测灯泡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得到通过灯泡的额定电流为:I-0
U
R
额
;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-
U
R
额
)。
在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是____
A小灯泡断路
B小灯泡两端电压太小
C滑动变阻器阻值太大
D电源电压太小
(2)移动滑片,当电压表的示数为____V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为____W
(3)根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻___ (增大/减小/不变)
(4)当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在以下哪个范围内:_____
A.P实≤0.48W
B.0.48W<P实<0.6W
C.0.6W≤P实<0.75W
D.P实≥0.75W
【答案】A 2.5 0.75 减小 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态,不存在断路现象,实质上是小灯泡两端电压较小,有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的,所以该现象的原因不可能的是选项A.
(2)因为小灯泡额定电压为2.5V,电压表测量小灯泡两端电压,所以移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(3)根据
U
I
R
=,结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减
小的越来越快,即1
R
越来越大,所以电阻减小;
(4)小灯泡额定工作时的电阻为:
2.5V
=
0.3A
R
额
,假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而
改变,那么当小灯泡两端电压为2V时,根据欧姆定律可列:
2V 2.5V
=
0.3A
U
R
I I
==,解:
I=0.24A;但根据第(3)问中得出的结论可知,电阻随着电压减小而减小的越来越快,所以实际上此时灯泡的电阻小于额定工作时的电阻,即此时实际电流应大于0.24A,故此时小灯泡的电功率P实>2V×0.24A,所以其实际功率一定大于0.48W;
又因为随着电压减小,电流也减小,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,所以当电压为2V时,I<0.3A,所以此时小灯泡的P实<2V×0.3A,即小于0.6W;
7.所以B选项正确.在测量标准电压为3.8V的小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6V。
(1)小明连接如图甲所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。
请你按要求在图将需改错的导线画“ד,并补画出正确的导线___________。
要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。
(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,其示数为_____A,此时小灯泡的电阻为_____Ω.额定功率为_____W.(保留
小数点后两位)
(3)在提供的滑动变阻器中,分别有规格为A(5Ω 2A)、B(20Ω 1A)、C(100Ω
0.1A),则应选择_____(选填“A“B”或“C“)。
(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的图象,通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:灯丝的电阻随温度的升高而_____(选填:“增大”、“不变”、“减小”)。
【答案】 0.32 11.88 1.22 B 增大
【解析】(1)小明连接如图甲所示的电路,滑动变阻器连接了下面两个接线柱是错误的;根据要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,即电阻变小,则左下的接线是正确的,右侧导线应拆下,连接到金属杆右端,如图;
电压表串联,电流表并联在电路中也是错误的,将灯左端连接电流表的导线拆下,灯左端连接到电压表的“15V”接线柱即可,如图:
(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A,此时小灯泡的电阻为:
;
额定功率为:
;
(3)灯正常工作时,电流为0.32A,所以C滑动变阻器不合适;滑动变阻器两端的电压为:,
则滑动变阻器的最小阻值为:
,
所以A滑动变阻器的阻值小,不合适;
故选B滑动变阻器。
(4)根据图象知:当电压为0.5V时,电流为0.1A,电阻为;
当电压为3V时,电流为0.3A,电阻为;
当电压为3.8V时,电阻为11.88Ω;
可知,当电压升高时,电阻是变大的,因为电压升高时灯的实际功率变大,灯丝的温度升高,而通常煌金属导体电阻随温度的升高而增大;
从图像也可以直接看出,当电压升高时,电流的增大变慢了,即电阻增大了;
所以表明:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
8.在“测小灯泡电功率实验”中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮).
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最_________(填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因是
_____________.
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为___W.若使小灯泡正常发光,应将滑片向_________(填“左”或“右”)端移动.
(5)若将图甲中小灯泡换成定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是()
A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系
【答案】(1)如图所示
(2)左(3)小灯泡断路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良)(4)0.48 右(5)B 【解析】
试题分析:(1)滑动变阻器要接一上一下两个接线柱,由电源电压为3V可知电压表选小量程0-3V,与小灯泡并联,连线如图所示.
(2)闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处,如图应移动到左端.(3)电流表无示数说明电路有断路故障,又电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源相连电路为通路,故与电压表并联的小灯泡处断路.(4)由图乙可见电流为0.32A,此时小灯泡功率为P=UI=1.5V×0.32A=0.48W,要使小灯泡正常发光需要将灯泡两端电压提升到额定电压2.5V,故应减小滑动变阻器接入电路电阻,将滑片向右移,(5)该电路无法比较产生热量的多少,A选项错误;可以通过移动滑片改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而探究电流与电压的关系,B选项符合题意,选填B;探究电流与电阻的关系需要改变电阻值进行多次实验,只有一只定值电阻无法完成实验,C选项不符合题意.
答案:(1)如图所示(2)左
(3)小灯泡断路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良)(4)0.48 右(5)B
9.【考点定位】测定小灯泡的电功率如图所示是探究小组在科技节上设计的保温箱的简易图,图中L 是温度传感器,电阻不计,作用相当于一个开关,当温度高于某一设定值时,传感器发出信号,电源断开,停止加热;当温度低于某一设定值时,传感器发出信号,接通电源加热,从而使箱内的温度保持在一定范围内.将温度传感器L和一段阻值为32Ω的电热丝接入电源电压恒为24V的电路中(假设电热丝阻值不随温度变化).
(1)保温箱的外壳要选用的材料是_____(选填“热的不良导体”或“热的良导体”);(2)电路工作时,通过电热丝的电流是_____A;电热丝工作1min消耗电能_____J;(3)为了保证某种菌种的培养,保温箱的发热功率需调整为12W,在不改变电源电压和原电热丝的情况下,应在箱内_____(选填“串”或“并”)联一段阻值为_____Ω的电热丝.【答案】热的不良导体 0.75 1080 串 16
【解析】
试题分析:(1)保温箱是为了不让热量传出来,所以外壳要用热的不良导体来做;(2)由题意可知,电路工作时,通过电热丝的电流为I=U/R=24V/32Ω=0.75A;电热丝工作lmin 消耗电能W=UIt=24V×0.75A×60s=1080J;(3)调整前电热丝的发热功率为P=I2R=18W,
调整为12W时,需要增大总电阻,所以应串联一个电阻,当电功率为12W时,总电阻为R总=(24V)2/12W=48Ω,故串联的电阻为48Ω-32Ω=16Ω.
10.考点:欧姆定律;电功率在学习电学时,小夏利用如图丁所示的电路图,做了不少实验,其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。
电阻R/Ω102030
电流I/A0.30.20.15
(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,小夏先把10Ω的电阻连入电路,闭合开关,把电流表的读数填在表格中,然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻,将相应的电流值记录到表格中。
小夏的错误做法是_____
(2)在做“伏安法”测电阻的实验时,小夏根据电路图连接的电路如图甲所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接,要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。
(3)实验中小夏测得的结果如下表。
由此可以判断,小夏同学选用的定值电阻的阻值为_____Ω。
实验序号电压表示数/V电流表示数/A
1 1.50.16
2 2.50.25
3 3.50.34
(4)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则电流表的读数是_____A,小灯泡的额定功率为_____W。