2020年中考物理重点知识点专项练习电功率经典精讲含答案
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2020年中考物理重点知识点专项练习电功率经典精讲
电功率(上)
题一:如图所示为家里的电熨斗,与它有关的下列数据最符合实际的是()
A.正常工作时的电流是1A
B.正常工作时的电压为36V
C.正常工作时的功率为170W
D.正常工作1小时消耗的电能约为0.5kW∙h
题二:根据你的生活经验判断,下列数据中最接近生活实际的是()
A.教室中一盏日光灯工作时通过的电流为2A
B.空调的额定功率为1200W
C.家里电饭锅工作半小时耗电5kW•h
D.一台家用彩色电视机的额定电压为36V
题三:5月初,小明家中的电能表示数为,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法不正确的是()
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是200kW•h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过2.2kW
D.若电能表转盘在10min内转过300转,则用电器的总功率为1kW
题四:小刚假期外出时,断开家中的其它用电器,只让电视机处于待机状态,初始时电能表示数如图甲,60h后电能表示数如图乙,则下列说法正确的是()
A.该电能表的标定电流为10A
B.测得该电视机待机功率为10W
C.电能表转盘转过2500转消耗电功率1kW
D.该电能表的标定电压为220V
题五:灯泡L1标有“12V9W”,灯泡L2标有“8V4W”字样的两只小灯泡,如果把它们串联后接在电路中,使其中一盏灯恰能正常发光,则加在电路两端的电压和电路的总功率分别是()
A.20V13W B.12V4.5W C.8V2W D.16V8W
题六:灯泡L1、L2分别标有“6V,3W”和“6V,6W”,若将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是()
A.18V B.12V C.6V D.9V
题七:把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2并联后接在电源两端,其中一只灯泡正常发光,另一只没有达到额定功率。
则()
A.电源电压为20V
B.干路中的总电流为3A
C.两灯泡的总功率为32W
D.灯L2的实际功率小于L1的实际功率
题八:灯泡L1、L2分别标有“4V、4W”和“3V、3W”的字样,将他们并联连接起来使用,干路中允许的最大电流为________A,此时L1消耗的电功率为________W.题九:如果加在某定值电阻两端的电压从8V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了()
A.0.2W B.1.8W C.2.0W D.8.0W
题十:当某电阻两端电压由2V增加到6V时,通过该电阻的电流增大了0.4A,此过程中该电阻消耗的电功率变化了_________W.
题十一:如图所示的电路中,电源电压U=12V,电阻R1=6Ω,电阻R2=4Ω,求:(1)只闭合S1,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合S2,通电10s的时间内电路产生的电热是多少?
(3)求出此电路的最大电功率。
题十二:如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“3V1.5W”,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.
(1)闭合开关S2、断开S1、S3,当滑片P处于ab的中点时,小灯泡L恰能正常发光,求电源电压。
(2)在什么情况下整个电路的电功率最小?在此情况下,灯泡工作10min消耗的电能是多少?
题十三:有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图(乙)所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图(甲)所示。
闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则A、B两元件的电功率之比为()
A.4:5 B.5:4 C.2:3 D.1:3
题十四:如图是某一温度下两个电路元件甲和乙的I﹣U关系图象,将甲、乙两元件并联接入电源两端,测得其消耗的电功率之比为3:1,则元件乙的电功率为_______W.若把它们串联在3V的电路中,此时电路消耗的总功率是_______W.
题十五:如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路,小灯泡额定电压为2.5V,所用电源电压恒为3V.
(1)实验的原理是:__________。
(2)电路中,______表连接不当,为减少读数误差,必须改接到量程为______的电表。
(3)该同学重新正确连接电路后,实验得到的数据见下表。
根据表中记录可得小灯泡的额定功率为______W,其亮度随实际功率增加而______。
题十六:在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,小红所在的实验小组用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,所用滑动变阻器R(20Ω1A)。
她们所设计的实验电路如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路甲补充完整。
(导线不能交叉)(2)电路甲正确连接后,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“左”或“右”)端。
(3)小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为________V;若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(4)小红同学移动滑片多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,计算出小灯泡的额定功率是________W.
参考答案题一:D
详解:A、电熨斗正常工作的电流在I=
500W
220V
P
U
≈2.3A左右,故A错误;
B、在我国,家庭电路电压为220V,常见家用电器的额定电压与家庭电路电压应该一致,电熨斗正常工作时的电压也是220V,故B错误;
C、电熨斗属于功率较大的用电器,额定功率在500W左右,故C错误;
D、电熨斗正常工作1h消耗的电能约W=Pt=0.5kW×1h=0.5kW•h.故D正确。
故选D.
题二:B
详解:A、教室中一盏日光灯工作时通过的电流为0.2A,不符合实际;
B、空调的额定功率约为1200W,符合实际;
C、家里电饭锅的额定功率约1kW,工作半小时耗电:W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW •h,不符合实际;
D、一台家用彩色电视机的额定电压为220V,不符合实际。
故选B.
题三:ABD
详解:A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B、6月初的示数0031.6kW•h,5月初,小明家中的电能表示数0011.6kW•h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=31.6kW•h﹣11.6kW•h=20kW•h,故B 错误;
C、据表盘的参数可知,此时总功率不得超过P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW,故C正确;
D、电能表的转盘转300转消耗的电能:W=300
3000
kW•h=0.1kW•h,
该电能表上用电器的总功率:
0.1kW h
1
h
6
W
P
t
===0.6kW,故D错误。
故选ABD.题四:BD
详解:A、由表盘参数知道,该电能表的标定电流为5A,故A错;
B、60h消耗的电能W=853.1kW•h﹣852.5kW•h=0.6kW•h,
待机功率:
0.6kW h
60h
W
P
t
===0.01kW=10W,故B正确;
C、电能表转盘转过2500转消耗的电能为1kW•h,不知道时间,不能得出消耗的电功率,故C错;
D、由表盘参数知道,该电能表的标定电压为220V,故D正确。
故选BD.
题五:D
详解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流:I1=1
19W 12V
P
U
==0.75A,
I2=2
24W 8V
P
U
==0.5A,
由I=U
R
可得,两灯泡的电阻分别为:R1=1
1
12V
0.75A
U
I
==16Ω,R2=2
2
8V
0.5A
U
I
==16
Ω;
∵串联电路中各处的电流相等,
∴如果其中一灯泡正常发光,则电路中的电流I=I1=0.5A,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路两端的电压:U=I(R1+R2)=0.5A×(16Ω+16Ω)=16V,电路的总功率:P=UI=16V×0.5A=8W.故选D.
题六:D
详解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=1
13W 6V
P
U
==0.5A,
I2=2
26W 6V
P
U
==1A,
由I=U
R
可得,两灯泡的电阻分别为:R1=1
1
6V
0.5A
U
I
==12Ω,R2=2
2
6V
1A
U
I
==6Ω;
两只灯泡串联使用时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,为了使电路安全使用,电路中的最大电流I=I1=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路两端允许加的最大电压:U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V.故选D.
题七:C
详解:(1)两灯泡并联,并联电压应为8V,灯L1正常发光,功率P1=16W;故A错误;
(2)灯L1的电阻R1=
22
1
L1
8V
=
16W
U
P
()
额=4Ω,
灯L2的电阻R2=
22
2
L2
V
=
36W
U
P
(12)
额=4Ω,
灯L 2的实际功率P 2=222V =4U R Ω
(8)实=16W , 两灯泡的总功率P =P 1+P 2=16W+16W=32W ;故C 正确,D 错误。
(3)I 1=18V 4U R =Ω=2A ,I 2=28V 4U R =Ω
=2A ,则干路中的总电流为2A+2A=4A ,故B 错误。
故选C .
题八:1.75;2.25.
详解:(1)当灯泡L 1、L 2并联起来时,电路中的电源电压只能取灯泡L 2的额定电压3V :
由P =2U R 可得,灯泡L 1的电阻R 1=2
211V =4W U P (4)额额=4Ω, 灯泡L 2的电阻R 2=2222V =3W
U P (3)额额=3Ω, 由P =UI 可得,R 1中的电流:I 1′=213V 4U R =Ω
=0.75A , R 2中的电流:I 2′=223V 3U R =Ω
=1A , 则并联电路的总电流:I =I 1′+I 2′=0.75A+1A=1.75A .
(2)此时L 1消耗的电功率P 1实=2221V =4U R Ω
(3)额=2.25W . 题九:B
详解:电阻两端的电压变化,电阻保持不变, 当电阻两端的电压为8V 时,通过电阻的电流为I 1=18V =U R R ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当电阻两端的电压为10V 时,通过电阻的电流为I 2=
210V =U R R
﹣﹣﹣﹣ ﹣ ②, 电流的变化量△I =I 2﹣I 1=0.1A ﹣﹣﹣﹣③,
由①②③解得R =20Ω, 电阻电功率变化量:△P =P 2﹣P 1=22222110V 8V 2020U U R R -=-ΩΩ
()()=1.8W .故选B . 题十:3.2
详解:根据欧姆定律可得:
当U =2V 时,电路中的电流I 1=2V =U R R
, 当U ′=6V 时,电路中的电流I 2=
6V =U R R ′, 则6V 2V R R
-=0.4A ,解得:R =10Ω, 该电阻R 所消耗电功率的变化:P R ′﹣P R =2222( )V V =1010U U R R --ΩΩ
′(6)(2)=3.2W . 题十一:(1)只闭合S 1,通过R 1的电流是2A ;
(2)只闭合S 2,通电10s 的时间内电路产生的电热是144J ;
(3)此电路的最大电功率为60W
详解:(1)只闭合S 1时,电路为R 1的简单电路,则通过R 1的电流:I 1=112V =6U R Ω
=2A ; (2)只闭合S 2时,R 1与R 2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,通电10s 的时间内电路产生的电热:
Q =W =221212V =10s 64U t R R ⨯⨯+Ω+Ω
()=144J ;
(3)当只闭合S1、S3时,R1与R2并联,电路的功率最大,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路的总电阻:R=12
12
64 =
64
R R R R Ω⨯Ω
+Ω+Ω
=2.4Ω,
电路的最大电功率:P=
22
12V
2.4
U
R
=
Ω
()
=60W.
题十二:(1)电源电压是6V
(2)当开关S2闭合、S1、S3断开整个电路的电功率最小,灯泡工作10min消耗的电能是400J
详解:(1)由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压U
L额=3V,额定功率P
L额
=1.5W,
∵P=UI,∴灯泡正常发光时的电流I=L
L
1.5W =
3V
P U 额
额
=0.5A,
由电路图可知,闭合开关S2,断开S1、S3时,
灯泡与滑动变阻器串联,等效电路图如图甲所示,
当滑片P处于a、b的中点时,小灯泡L恰能正常发光,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R
滑=
12
=
22
RΩ
滑最大=6Ω;
∵I=U
R
,∴滑动变阻器两端电压U
滑
=IR
滑
=0.5A×6Ω=3V,
电源电压U=U
滑+U
L额
=3V+3V=6V;
(2)∵P=
2
U
R
,∴灯泡电阻R L=
22
L
L
V
=
1.5W
U
P
(3)
额
额
=6Ω;
由电路图可知,当开关S2闭合、S1、S3断开、滑片P处于b点时,
灯泡与滑动变阻器串联,此时电路总电阻最大,等效电路图如图乙所示;
由P=
2
U
R
可知此时整个电路的功率最小,
此时电路电流I=
L
6V =
126
U
R R
+Ω+Ω滑最大=
1
3
A,
灯泡在t=10min=600s内消耗的电能W=I2R L t=(1
3
A)2×6Ω×600s=400J.
题十三:A
详解:由图示电路图可知,两元件串联,通过它们的电流相等,
由图甲所示图象可知,电流为0.4A时,A、B两元件两端的电压分别为2.0V、2.5V,
两元件的电功率之比:
2.0V4
2.5V5
A A
B B
P U I
P U I
===.故选A.
题十四:0.15;0.6
详解:(1)将甲、乙两元件并联接入电源两端时,因并联电路中各支路两端的
电压相等,且P
甲:P
乙
=3:1,所以,由P=UI可得:
3
==
1
P
I P
U
P
I P
U
=
甲
甲甲
乙
乙乙
,
由图象可知,当U =1.5V ,I 甲=0.3A ,I 乙=0.1A 时符合,
则元件乙的电功率:P 乙=UI 乙=1.5V ×0.1A=0.15W ;
(2)两元件串联在3V 的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,当I =0.2A ,U 甲′=1V ,U 乙′=2V 时符合, 则此时电路消耗的总功率:P =U ′I =3V ×0.2A=0.6W .
题十五:(1)P =UI ;(2)电压;0~3V ;(3)0.5;变亮
详解:(1)测定小灯泡电功率的实验原理:P =UI ;
(2)小灯泡额定电压为2.5V ,所用电源电压恒为3V ,为减小误差,电压表应选择0~3V 的量程,由图知,电压表选择了0~15V 的量程,这样测量误差会比较大;
(3)由表格中数据知,当电压为额定电压2.5V 时,电流为0.20A ,所以 P 额=UI =2.5V ×0.20A=0.5W ;
根据表格中数据知,随着电压、电流值的增大,小灯泡的功率在增大,小灯泡变亮。
题十六:(1)如图所示:
;
(2)左;(3)2; 右;(4)0.5 详解:(1)灯的额定电压为2.5V 小于3V ,故电压表选用小量程,将电压表并联在灯的两端,如图所示:
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置,因滑片以右电阻丝连入电路,故滑片应位于左端;
(3)电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,因额定电压为2.5V,故要增大灯的电压,根据串联电路电压的特点,要减小变阻器的电压,根据分压的原理,减小变阻器连入电路中的电阻即可,所以,应将图甲中滑片P向右端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,由图知对应的电流为0.2A,所以灯的额定功率
P
额=U
额
I=2.5V×0.2A=0.50W.
电功率(下)
题一:将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()
A.电冰箱产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多
题二:下列用电器规格均为“220V40W”,正常工作相同时间产生电热最多的是()
A.电风扇B.电熨斗C.DVD视盘机D.日光灯
题三:如图所示,将电阻丝R1、R2、R3分别装在甲、乙、丙三个容器中,透明容器中密封着等量的空气,橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连,容器内电阻丝的电阻R1=10Ω、R2=R3=5Ω;另有一个阻值为5Ω的电阻丝在容器外部,与R3电阻丝并联。
通电一段时间后,U型管中两侧的液面高度差变
化最大的是()
A.甲容器B.乙容器C.丙容器D.无法判定
题四:小红和小明分别用图所示的装置,探究电流一定时,电流产生的热量与电阻的关系。
他们分别将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球相连。
(设他们所用的各种同类器材性能相同)(1)他们同时开始进行实验,在a、b、c、d四个气球中,鼓起来最快的是______球。
(2)小红和小明的实验方案中,______的实验方案是错误的(选填“小红”或“小明”),原因是没有控制______不变。
题五:“220V40W”的电灯L l与“220V60W”的电灯L2,它们的灯丝电阻不变,分别为R1和R2.将它们串联后接到220V的照明电路上,消耗的功率分别为P1
和P2;若将L l和L2并联后接到同一照明电路上,消耗的功率分别为P3和P4,则下列判断中正确的是()
A.P4>P3>P2>P1B.R1>R2C.P4>P3>P1>P2D.R2>R1
题六:如图(a)所示,两个电阻R1、R2串联在电源两端,且R1>R2;接着将R3、R4两电阻并联在相同电源的电路中,如图(b)所示.设R3=R1、R4=R2,两电路闭合开关后,四个电阻所消耗的电功率分别为P1、P2、P3、P4,由大到
小的顺序是_____________。
题七:小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制。
小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。
请解答如下问题:(计算结果若不能整除,保留一位小数)
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)若电阻R2的阻值为1210Ω,则电阻R1的阻值为多少?
(3)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。
当实际电压只有198V 时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
题八:小霞家购置了一台集加热和保温为一体的温热电水壶,其铭牌如下表所示。
如图所示是电水壶的结构电路示意图,S 是用感温材料制造的温控开关,R 1是分压电阻;R 2是发热电阻丝。
分析电路图可知,当S 接通时,饮水机处于加热状态;当S 断开时处于保温状态。
(电阻R 1、R 2的阻值不随温度的变化而变化)
(1)在加热状态下,电路中的电流是多大?
(2)保温状态时,R 2的功率是550W ,求R 1的电阻;
(3,闭合开关S ,烧开同一壶水的时间会变长。
小霞设想在R 2旁边再连接一个发热电阻丝R 3,保证加热时间与在额定电压下的加热时间相同。
R 3应如何接入?并计算R 3的阻值。
(不计热损失)
题九:在如图甲所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器上有“2A30Ω”,电流表的规格为“0~0.6A”,电压表的规格为“0~15V“,灯泡L标
“6V3W”字样,灯泡电流随电压变化关系如图乙所示,求:
(1)灯泡正常发光时的电流。
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数。
(3)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
(4)电路安全工作时电路消耗的最大总功率。
题十:如图,电源电压18V保持不变。
电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,小灯泡上标有“6V3W”字样,要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允超过额定电压(灯丝电阻不变)。
则下列说法正确的是()
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数变大
B.当电流表示数为0.4A时.电压表示数为12V
C.该电路的最大功率为10.8W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω
题十一:如图甲所示,电源电压恒定不变。
闭合开关,移动滑片,滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示,则R1=_______Ω;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为_______A,通电1min电流通过R1消耗的电能是_______J.
题十二:如图甲所示,R1为定值电阻,R2为允许通过的最大电流为5A的滑动变阻器。
图乙反映了开关由断开到闭合,滑动变阻器R2的滑片在移动过程中,R1的电压随电流的变化图象。
图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系,则下列说法正确的是()
A.R1的阻值为5Ω
B.电源电压为50V
C.为了保护电路安全,滑动变阻器连入阻值的范围为4Ω~45Ω
D.当电路中电流为5A时,滑动变阻器消耗的功率为125W
题十三:某同学在做“小灯泡电功率”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10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关后发现,电流表无示数,电压表示数几乎为电源电压,其故障原因可能是______________。
(3)小明同学移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为
____________V,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)小明同学移动滑片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I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是
____________W.
题十四:图甲是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图,小灯泡的额定电压为2.5V.
甲乙
(1)图甲中只有一根导线的一个接头接错,请在错误处画“X”,并在图上改正。
(2)电路修改正确后,闭合开关前,将图甲中的滑动电阻器滑片调到最_______(选填“左端”“右端”“中间”),闭合开关后,缓慢移动滑片,直至_______时停止移动滑片。
(3)完成上述实验后,小丽的小组又设计了如图乙所示的实验电路,借助实验室的器材,同样测出了小灯泡正常发光时电功率,请你完成下列实验步骤:
①接好实验电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点_______(选填“1”或“2”)移动滑片,使电压表的示数为灯泡的额定电压U1.
②滑片的位置保持不动,再将开关S2拨到另一个触点读出电压表的示数为U2;
③小灯泡正常发光时功率的表达式P=_______(用U1、U2、R0表示)。
参考答案
题一:C
详解:∵接在家庭电路中,U=220V,∴三种用电器的实际功率:P
实=P
额
=180W;
又∵W=Pt,用电器工作时间t相等,∴三种用电器消耗的电能相同;
∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,
电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量,∴产生热量最多的是电热毯。
故选C.
题二:B
详解:A、电风扇工作过程中,电能主要转化为机械能,少部分转化为内能。
此选项不符合题意;
B、电熨斗工作过程中,电能主要转化为内能,少部分属于能量损失。
此选项符合题意;
C、DVD视盘机工作过程中,电能主要是转化为光能和机械能,少部分转化为内能。
此选项不符合题意;
D、日光灯工作过程中,电能主要转化为光能,少部分转化为内能,此选项不符合题意。
故选B.
题三:A
详解:由电路图可知,丙中电阻并联后与甲、乙中的电阻串联,它们的通电时间相等,
因串联电路中各处的电流相等,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,I
甲=I
乙
>I
丙
,
由图可知,甲的电阻大于乙的电阻,通过甲的电流等于乙的电流,
由Q=I2Rt可知,甲产生的热量大于乙产生的热量,乙与丙的电阻相等,通过乙的电流大于通过丙的电流,乙产生的热量大于丙产生的热量,则甲中电阻产生的热量最多,空气吸收的热量最多,U型管中两侧的液面高度差最大。
故选A.
题四:(1)c;(2)小明;电流
详解:(1)由于电热不易比较,所以从该实验中可以看出,电流产生热量的多少是通过气球膨胀体积大小来判断的,这种方法称为转换法;
由两实验可得:c、d两电阻并联,即其两端电压相同大于a、b两端电压,因此
并联时产生的热量大于串联时产生的热量;并联时,根据Q=W=
2
U
R
t可知,电
阻小的发热量多,故c球膨胀明显,其次为d;串联时,根据Q=I2Rt可得,电阻越小发热量越小,因a的电阻小,故a发热量最小,故膨胀大小顺序为c、d、b、a,故产生热量最多的是c,最小的是a;
(2)小明的方案中,两电阻的电流不同,所以无法探究电流和时间一定时,电流产生的热量与电阻的关系;因此小明采用的方案是错误的;原因是他采取的是R1与R2的并联电路,没有控制通过两个不同电阻丝的电流相同。
题五:BC
详解:已知两灯的额定电压相同,L1额定功率小,
由P=
2
U
R
可知R=
2
U
P
额
额
可知,R1>R2,
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,所以当两灯串联接在220V的照明电路上时,U1<220V,由公式P=I2R可知,P2<P1<60W;
并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,所以当两灯并联接在220V的照明电路上时,实际电压都等于额定电压,此时的实际功率都等于额定功率,
P3=60W,P4=100W.
所以:P4>P3>P1>P2.故选BC.
题六:P 4>P 3>P 1>P 2
详解:根据电路图a 可知,两电阻串联;
已知R 1>R 2,由于串联电路中电流处处相等,根据U =IR 可知:U 1>U 2, 由P =UI 可知,P 1>P 2;
根据电路图b 可知,两电阻并联;并联电路两端的电压都等于电源电压U ; 已知R 1>R 2,R 3=R 1、R 4=R 2,则R 3>R 4,
由P =2
U R
可知,P 4>P 3; 由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,则U >U 1,已知R 3=R 1,
由P =2
U R
可知:P 3>P 1;所以,P 4>P 3>P 1>P 2. 题七:(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是4.2A ;
(2)若电阻R 2的阻值为1210Ω,则电阻R 1的阻值为55Ω;
(3)当实际电压只有198V 时,这个电热饮水机加热的实际功率是745.2W .
详解:(1)正常加热状态下的电流:I =920W =
220V P U 加热
≈4.2A ; (2)当开关S 闭合、S 0断开时,电热饮水机只有R 2工作,处于保温状态。
电阻R 2消耗的功率:P 2=222220V =1210U R
()=40W , 当开关S 、S 0闭合时,电热饮水机处于加热状态。
此时R 1消耗的电功率为:P 1=P 总﹣P 2=920W ﹣40W=880W ,
则R 1=221
220V =880W U P ()=55Ω; (3)当实际电压只有198V 时, 实际加热功率:2222
198V ===()920W 220V
U U U P P U R U P =⨯2()实实实额实额总额额=745.2W . 题八:(1)在加热状态下,电路中的电流是10A ;
(2)R 1的电阻为22Ω;
(3)R 3应与R 2并联,其阻值为22Ω.
详解:(1)由P =UI 可得,在加热状态下,电路中的电流:I =2200W =
220V P U 加热
=10A ; (2)开关S 闭合时,电路为R 2的简单电路,饮水机处于加热状态,
由P =2U R 可得,R 2的阻值:R 2=22220V =2200W
U P 加()热=22Ω; 开关S 断开时,R 1与R 2串联,饮水机处于保温状态,
由P =I 2R 可得,电路中的电流:I ′
, 由I =U R 可得,电路中的总电阻:R =220V =5A
U I ′=44Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R 1的电阻:R 1=R ﹣R 2=44Ω﹣22Ω=22Ω;
(3)因保证加热时间与在额定电压下的加热时间相同,
所以,改装后的饮水机功率和不改装前饮水机的功率相等,在实际电压降低时要使饮水机功率不变应并联电阻R 3,
电路的实际电压:U 实
U
×
V , 此时R 2的电功率:P 2
=222=22U R
()实=1100W , R 3的电功率:P 3=P 加热﹣P 2=2.2×103W ﹣1100W=1100W ,
R 3的阻值:R 3
=223=1100W
U P ()实=22Ω. 题九:(1)灯泡正常发光时的电流为0.5A .
(2)当电流表示数为0.4A 时,电压表的示数8V .
(3)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为12Ω.
(4)电路安全工作时电路消耗的最大总功率为6W .
详解:(1)灯泡正常发光时的电压为6V ,由乙图可知正常发光时的电流为0.5A .
(2)由图象可知,当电流表示数为0.4A 时,小灯泡两端的电压为4V ,则电压表读数:U =U 总﹣U 1=12V ﹣4V=8V ;
(3)由题意可知,电路的最大电流I 大=0.5A ,
电路中的总电阻:R 总=12V =0.5A
U I 大总
=24Ω, 由图可知当灯泡电流0.5A 时,电压为6V ,
则灯泡的电阻R L =6V 0.5A
=12Ω, 所以滑阻最小阻值为:R =R 总﹣R L =24Ω﹣12Ω=12Ω.
(4)电路安全工作时电路消耗的最大总功率:P =UI 大=12V ×0.5A=6W .
题十:D
详解:(1)当滑动变阻器滑片向左移动的过程中,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据串联电路的电阻分压特点可知,滑动变阻器两端分得的电压变小,即电压表的示数变小,故A 不正确;
(2)由P =2U R 可得,灯泡的电阻:R L =22L L 6V 3W
U P =()=12Ω; 当电路中电流为0.4A 时,灯泡两端电压:U 1=I 1R L =0.4A ×12Ω=4.8V ; 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压: U 2=18V ﹣4.8V=13.2V ,故B 不正确;
(3)灯正常发光时的电流为:I L =L L 3W 6V
P U ==0.5A ;因此电路中的最大电流:I 最大=0.5A ,则电路中的最大功率:P 最大=UI 最大=18V ×0.5A=9W ,故C 不正确;
(4)由欧姆定律可得,I 最大=L U R R +最小
; 0.5A=18V 12+R Ω最小
;R 最小=24Ω; 为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V ,此时滑动变阻器连入的电阻最大,电路中的电流最小,
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以
U =U L ′+U R ,则U L ′=U ﹣U R =18V ﹣15V=3V ,
此时电路中最小的电流为:I ′=
L 3V =12U R Ω′=0.25A ,
则滑动变阻器连入的最大电阻为:R
最大=
15V
=
0.25A
U
I
滑
′
=60Ω;故D正确。
故选D.
题十一:10;0.2;24
详解:(1)由图象可知,滑动变阻器的电阻值R2=10Ω时,消耗的功率为0.9W,
根据P=I2R可得:电路中的电流I
=,
电源电压U=I(R1+R2)…①
由图象可知,滑动变阻器的电阻值R2′=20Ω时,消耗的功率为0.8W,根据P=I2R可得:
电路中的电流I′
=,
电源电压U=I′(R1+R2′)…②
由①②得:I(R1+R2)=I′(R1+R2′),解得R1=10Ω;
(2)当滑片P滑至最右端时,滑动变阻器的阻值最大为20Ω,此时的电流值为0.2A;
(3)R1消耗的电能:W=I′2R1t=(0.2A)2×10Ω×60s=24J.
题十二:ABD
详解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,因串联电路中各处的电流相等,
所以,当电路中的电流为4A时,由图象乙可知R1两端的电压U1=20V,由图丙可知此时滑动变阻器消耗的电功率P2=120W,
由I=U/R可知,R1的阻值:R1=U1/I=20V/4A=5Ω,故A正确;。