2020-2021中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶焦耳定律的应用问题含详细答案
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一、初中物理焦耳定律的应用问题
1.a 和b 两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A .将a 和b 串联接入电路中,a 、b 两端的电压之比是1:2
B .将a 和b 串联接入电路中,a,b 消耗的功率之比是2:1
C .将a 和b 并联接人电路中,通过a 、b 的电流之比是1:2
D .将a 和b 并联接入电路中,相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比是4:1
【答案】A
【解析】
【详解】
A .由图可知若将a 和b 串联接入电路中,a 、b 两端的电压之比是1:2,故A 正确;
B .由图可知若将a 和b 串联接入电路中,a 、b 消耗的功率之比为
:::2A 1:2a b a b a a P P U I U I U I U I ===
故B 错误;
C .由图可知若将a 和b 并联接人电路中,通过a 、b 的电流之比是2:1,故C 错误;
D .由图可知若将a 和b 并联接入电路中,相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比为
22:::2:1a b a a b b a b Q Q I R t I R t UI t UI t ===
故D 错误。
2.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V ,3W 字样,当开关s 闭合时.灯泡L 正常发光,电流表的示数为0.8A ,则电阻R =____Ω..通电10s. R 产生的热量为______J.
【答案】20Ω 18J
【解析】
【分析】
【详解】
当闭合开关S 时,灯L 正常发光,说明电源电压为U =6V ,电流表测的是总电流,则I =0.8A ,
由P =UI 可知,灯泡中的电流:
I L =P 额/U 额=3W/6V=0.5A ,
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:
I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ,
由I =U/R 得,电阻:
R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;
通电1min 电阻R 产生的热量:
Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
3.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V ,通过线圈的电流为10A ,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min 内产生的热量是______J ,这台电动机的效率是______.
【答案】1.2×104 90.9%
【解析】
【分析】
【详解】
已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I 2Rt 可求这台电动机1min 内产生的热量.已知电动机两端的电压和通过的电流,根据公式P=UI 可求电动机的总电功率;再根据公式P=I 2R 计算线圈消耗的功率,总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率,输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率.
(1)这台电动机1min 内产生的热量:
Q=I 2Rt=(10A )2×2Ω×60s=1.2×104J ;
(2)电动机的电功率:
P 总=UI=220V×10A=2200W ,
线圈消耗的功率:
P 圈=I 2R=(10A )2×2Ω=200W ,
输出功率:
P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W ,
这台电动机的效率:
η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%.
4.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【答案】0.05 41.810
【解析】
【分析】
【详解】
[1]电动机在这段时间内消耗的电能为
0100kW h=kW h 0.05kW h 2000
n W n =⋅⋅=⋅ [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为
60.05 3.610J 100A 220V 360s 22
W I Ut ⨯⨯===⨯⨯ 电动机线圈产生热量为
224100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22
Q I Rt ==⨯⨯⨯
5.从产品说明书得知,一台“6 V 3 W ”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值0.1Ω,则小风扇正常工作2min 电动机线圈产生的热量为____J 。
【答案】3
【解析】
【分析】
【详解】
电路中线圈的电流为
3W 0.5A 6V
P I U === 电路中通过线圈的电流为产生的热量为
Q =I 2Rt =(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J
6.有两个灯泡L 1、L 2,L 1标有“6V 、3W ”字样,L 2没有标记,实验测得L 2的电阻为6Ω。
将L 1、L 2串联接在某一电路中,两灯L 1、L 2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响),下列计算结果正确的是( )
A .该电路两端的总电压为9V
B .灯L2的额定功率为3W
C .相同时间内,灯L 1、L 2消耗的电能之比W 1﹕W 2=1﹕1
D .相同时间内,灯L 1、L 2产生的热量之比Q 1﹕Q 2=2﹕1
【答案】AD
【解析】
【详解】
A .接入电路后正常发光,则电路中电流
113W 0.5A 6V
P I U =
==, 则L 2两端电压 220.5A 6Ω3V U IR ==⨯=,
则总电压
126V 3V 9V U U U =+=+=总,
A 正确;
B .根据题意可知,L 2的功率为
()22220.5A 6Ω 1.5W P I R ==⨯=,
B 错误;
C .根据W Pt =可知,在相同时间内消耗电能之比等于功率之比为2:1,C 错误;
D .灯泡产生的热量等于消耗的电能,因此产生的热量之比为2:1,D 正确。
7.电阻A 和B 连接在某一电路,通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示。
由图中信息可知( )
A .电阻A 的阻值为5Ω
B .当通过电阻B 的电流为0A 时,电阻B 的阻值为0Ω
C .当电阻A 、B 串联在电压为3V 的电源两端时,它们的电功率之比为A B :1:2P P =
D .当电阻A 、B 并联在电压为3V 的电源两端时,5min 它们产生的电热之比:2:1A B Q Q =
【答案】ACD
【解析】
【分析】
本题考查串联、并联电路的特点,电功率的计算,电热的计算,应用I -U 图象和欧姆定律解题。
【详解】
A .由图象可知,电阻A 、
B 的I -U 图象是倾斜的直线,则两个都是定值电阻,当A 两端的电压为3V 时,通过它的电流为0.6A ,那么A 的电阻
35Ω0.6U V R I A
=
== 故A 符合题意; B .导体的电阻是其本身的一种性质,其两端有无电压,不会影响其电阻的大小,故B 不符合题意;
C .由图象可知,电阻A 、B 串联,电源电压为3V 时,通过电路的电流应该是0.2A ,此时A 、B 两端的电压分别为1.0V 和2.0V ,根据P =UI 得,各电阻的电功率之比为
P A :P B =U A :U B =1.0V:2.0V=1:2
故C 符合题意;
D .当电阻A 、B 并联在电压为3V 的电源两端时,由图象可知,通过两电阻的电流分别为0.6A 和0.3A ,根据Q =UIt 得,在5min 内,两电阻产生的电热之比
Q A :Q B =I A :I B =0.6A:0.3A=2:1
故D 符合题意。
故选ACD 。
8.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A 。
图乙中A 、B 分别是小灯泡和电阻R 1两端的电压随电流变化关系图象。
只闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片P 移至a 端时,电路中的电流为0.2A ;滑动变阻器的滑片移至b 端时,小灯泡恰好正常发光。
只闭合开关S 、S 3,调节滑片P ,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的电压恰好为2V 。
则( )
A .电源电压为10V
B .小灯泡L 的额定功率6W
C .只闭合开关S 、S 2,滑动变阻器的滑片移至a 端时,1.5min 电流通过R 1产生的热量为64J
D .闭合开关S ,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以达到1.2W
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A .由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线,则由乙图数据可求R 1阻值为
1114V ==400.1A
I R U =Ω 已知闭合S 、S 3,调节滑片P ,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的电压恰好为2V ,此时电路为小灯泡与两电阻串联电路,由乙图可知此时电路电流为0.2A ,则电源电压为
L 12=2V+0.2A 40+0.2A 10=12V U U U U '=++⨯Ω⨯Ω
故A 不符合题意;
B .当闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片移至b 端时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器接入阻值为0Ω,此时电路为小灯泡的简单电路,小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V ,对应乙图可知此时电流为0.5A ,则额定功率为
12V 0.5A=6W P U I ==⨯额额额
故B 符合题意;
C .只闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片P 移至a 端时,电路中的电流为0.2A ,此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路,且滑动变阻器接入阻值最大,由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V ,电源电压为12V ,则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V ,由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为
2max 2max 210V =500.2A
U R I ==Ω 则当闭合开关S 、S 2,滑动变阻器的滑片移至a 端时,电路为R 1与R 2串联电路,由串联分压可求R 1两端电压为
1112404812V=V 40509
R U U R R Ω''==⨯+Ω+Ω 由于R 1为纯电阻,则1.5min 电流通过R 1产生的热量为 2211148V 9 1.560s=64J 40U W t R ⎛⎫ ⎪''⎝⎭==⨯⨯Ω
故C 符合题意;
D .由于电源电压不变,则由2
U P R
=可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,则闭合开关S 、S 3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,若最小功率为1.2W ,则此时电路电流为
min min 1.2W =0.1A 12V
P I U =
= 则此时电路总电阻为 max min 12V =1200.1A
U R I =
=Ω 则小灯泡此时电阻应为 R L 实=R max -R 1-R 2max =120Ω-40Ω-50Ω=30Ω
此时小灯泡分得电压应为
U L 实=I min R L 实=0.1A×30Ω=3V
但由乙图可知,当小灯泡电流为0.1A 时,小灯泡两端电压不足2V ,前后冲突,故D 不符合题意。
故选BC 。
9.如图所示的是探究灯泡灯丝的电阻特性的实验电路,所使用的器材有:小灯泡L (额定电压2.5V ,额定电流0.25A )、电压表V (量程15V ,内阻未知)、电流表A (量程0.6A ,内阻0.2Ω)、阻值为30Ω的定值电阻R 0、滑动变阻器R 、恒定电源(电压15V ,内阻不计)、开关S 、导线若干。
闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,当电流表的示数为0.55A 时,小灯泡L 正好正常发光。
(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是多少?
(2)此时电压表的示数是多少?
(3)通电1min ,电流表A 消耗的电能是多少?
【答案】(1) 10Ω;(2) 6.5V ;(3) 3.63J
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是
2.5V =10Ω0.25A
U R I ==额额额 (2)由图像可知电压表与灯L 串联后与定值电阻R 0并联,小灯泡L 正好正常发光,则电压表与灯L 串联支路的电流为0.25A ,由并联分流可知,定值电阻R 0的电流为
0.55A-0.25A=0.3A
则两支路的路端电压为
000=0.3A 30Ω=9V U I R =⨯
由串联分压可知电压表的示数为
9V-2.5V=6.5V
(3)通电1min ,电流表A 消耗的电能是
()2
2A 0.55A 0.2Ω60s=3.63J Q I R t ==⨯⨯
答:(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是10Ω;
(2) 电压表的示数为6.5V ;
(3) 通电1min ,电流表A 消耗的电能是3.63J 。
10.如图(甲)所示,两电热丝R 1与R 2并联, R 1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A 1和电流表A 2表盘指针均指如图(乙)所示位置,则以下判断不正确的是( )
A .R 1: R 2=5:1
B .电源电压是10 V
C .R 2的电功率是20W
D .R 1工作2分钟所放出的热量为600J
【答案】A
【解析】
【详解】 由电路图可知,R 1与R 2并联,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测R 1支路的电流; B .因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,电流表A 1的量程为0~3A ,分度值为0.1A ,干路电流I =2.5A ,电流表A 2的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,通过R 1的电流I 1=0.5A ,根据并联电路的电流特点可得,通过R 2的电流:
21 2.5A 0.5A 2A I I I =-=-=, 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由U I R
=可得,电源的电压: 110.5A 20Ω10V U I R ==⨯=,
故B 正确,不符合题意;
A .则R 2的阻值:
2210V =5Ω2A
U R I =
=, 则 1220Ω5Ω41R R ==:::,
故A 错误,符合题意;
C .R 2的电功率:
2210V 2A 20W P UI ==⨯=,
故C 正确,不符合题意;
D .R 1工作2分钟所放出的热量:
()2
21110.5A 20Ω260s 600J Q I R t ==⨯⨯⨯=,
故D 正确,不符合题意。
11.在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。
电源电压恒定,R 1
为定值电阻。
闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 由最右端向左移动,直至灯泡L 正常发光。
此过程中,电流表A 的示数随两电压表V 1、V 2(电压表V 2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A .电源电压为5V
B .电路允许的最大功率为1W
C .小灯泡正常发光时,定值电阻R 1在1min 内产生的热量为26.25J
D .再串联一个3Ω的电阻后,R 2的滑片可自由移动,灯泡能正常发光且安全
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
该电路为串联电路,滑片P 由最右端向左移动,V 2示数减小,说明V 2测滑动变阻器两端电压,则当电流为0.1A 时,R 1两端电压为
1-0.5V-3.5V=-4V R U U U =
R 1阻值表达式为
1-4V 0.1A
U R =
① 当电流为0.25A 时,R 1两端电压为 '1-0.75V-2.5V=-3.25V R U U U =
R 1阻值表达式为
1-3.25V 0.25A
U R =
② 联立①②解得 R 1=5Ω
U =4.5V
A .由上述分析可知,电源电压为4.5V ,故A 错误;
B .小灯泡正常工作时,电路最大电流为0.25A ,则电路允许的最大功率为
max max 4.5V 0.25A=1.125W P UI ==⨯
故B 错误;
C .小灯泡正常发光时,电流为0.25A ,定值电阻R 1在1min 内产生的热量为
()2
20.25A 5Ω60s=18.7J =5Q I Rt =⨯⨯放
故C 错误;
D .当滑动变阻器阻值为0时,再串联一个3Ω的电阻后,当小灯泡正常发光时,电流为0.25A ,两定值电阻分得电压为 ()()1210.25A 5Ω+3Ω=2V 3L U I R +Ω⨯==
则灯泡两端电压为
12 4.5V-2V=2.5V L U U U =-=
为灯泡正常发光时的电压。
故D 正确。
故选D 。
12.一个“220V 300 W"的电热杯,一个“220 V 300W ”的煮蛋器,一台“220V 300 W"的小型洗衣机,分别接在220V 的电压下,则相同时间内它们产生的热量
A .小型洗衣机最少
B .电热杯最少
C .煮蛋器最少
D .一样多 【答案】A
【解析】
【详解】
由题意可知,三种仪器的额定功率相同,但小型洗衣机主要将电能转化为机械能;而电热杯、煮蛋器将电能全部转化为内能,故小型洗衣机产生热量最少,故选A 。
13.如图所示是“探究在通电时间一定时,电流产生热量与哪些因素有关"的实验装置。
下列关于此实验的一些描述,正确的是
A .在甲图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系
B .在乙图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系
C .在甲图中,闭合开关一段时间后a 容器连接的U 型管液面高度差更明显
D .在乙图中,可得到结论:相同时间内,电流越大,容器内空气吸收热量越少
【答案】A
【解析】
【详解】
A. 在甲图中,两个电阻串联,电流相等,电阻阻值不同,所以探究的是电流产生热量与电阻的关系,故A 正确;
B. 在乙图中,两个电阻阻值相同,电流不同,所以探究的是电流产生热量与电流的关系,故B错误;
C. 在甲图中,a容器中的阻值小于b容器中阻值,串联电路电流相同,由焦耳定律可知闭合开关一段时间后a容器内产生的热量小于b容器内,因此b容器内连接的U型管液面高度差更明显,故C错误;
D. 在乙图中,探究的是电流产生热量与电流的关系,可得到结论是相同时间内,电流越大,容器内空气吸收热量越多,故D错误。
14.在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,甚至引起火灾,原因是连接处()
A.电流比别处大,产生的热量多
B.电流比别处小,产生的热量多
C.电阻比别处小,产生的热量多
D.电阻比别处大,产生的热量多
【答案】D
【解析】
【分析】
由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。
导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,据此分析。
【详解】
在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,在电流、通电时间相同时,产生的热量较多,往往比别处更容易发热,甚至引起火灾。
故选D。
15.如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。
两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
下列说法正确的是()
A.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B.若容器外面的电热丝R3发生了断路,若与没断时的通电时间相同,则左侧U形管中液面高度差变小
C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,通电一段时间后,右侧U形管中液
面的高度差比左侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知
I右=I1+I2
两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系;由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差更大,故A错误;
B.R3发生断路前,左侧的电阻为5Ω,右侧的电阻为2.5Ω,则电路的总电阻为
R总=5Ω+2.5Ω=7.5Ω
R3发生断路后,电路中只有R1和R2串联,则总电阻为
R′总=5Ω+5Ω=10Ω
R3发生断路后,整个电路的总电阻增大了,根据欧姆定律可知,电路中的总电流减小了,在电阻、通电时间不变时,电流减小,则产生的热量变少,所以左侧U形管中液面高度差变小,故B正确;
C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,右侧的电阻为2.5Ω,左右两侧的电流和通电时间相同,左侧的电阻大于右侧的电阻,则左侧产生的热量多,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小,故C错误;
D.该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少,产生热量的多少不能直接观察,通过U形管液面高度差的变化来反映,故D错误。
故选B。
16.电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态,局部电路图如图所示,断开S后,充电插口可以外接充电器对电池进行充电,电动自行车行驶过程中,其电动机正常工作电压为48V,此时通过电动机线圈的电流为5A,电动机线圈的电阻是0.5Ω,下列说法正确的是()
A.对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的电源
B.电动自行车的电动机把电能全部转化为机械能
C.电动机正常工作1min,电流通过线圈所产生的热量为14400J
D.电动机正常工作1min,消耗的电能为14400J
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.对蓄电池充电时,电能转化为化学能储存起来,则蓄电池相当于用电器,故A错误;B.由于电动机会发热,则电动自行车的电动机把电能转化为机械能和内能,故B错误;C.电动机正常工作1min,电流通过线圈所产生的热量为
Q=I2Rt=(5A)2×0.5Ω×60s=750J
故C错误;
D.电动机正常工作1min,消耗的电能为
W=UIt=48V×5A×60s=14400J
故D正确。
故选D。
17.如图所示是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则()
A.电路中的电流为4A,电源电压为6V
B.电动机的功率为16W,它两端的电压为4V
C.1min在电阻R上产生的热量是60J,电动机线圈产生的热量是120J
D.电动机工作时将电能转化为机械能,若将儿阻R换成滑动变阻器,可调节电动机的转速
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图中可知,电动机与保护电阻串联,电压表V1测量电源电压;电压表V2测量保护电阻R两端的电压
A.由题意可知,闭合开关后,电阻R两端的电压为2V,则通过电阻R的电流
R 2V
=0.5A 4Ω
U
I
R ==
因为串联电路电流处处相等,电路中的电流为0.5A ,故A 不符合题意;
B .电压表V 1测量电源电压,则结合题中数据可知,电源电压为6V ,因为串联电路总电压电压各用电器电压之和,所以电动机的电压为
U M =U-U R =6V-2V=4V
电动机的功率为
P M =U M I =4V×0.5A=2W
故B 不符合题意;
C .1分钟在电阻R 上产生的热量
Q=I 2Rt =(0.5A)2×4Ω×60s=60J
1 分钟电动机线圈产生的热量是
()2
'2'0.5A 1Ω60s =15J Q I R t ==⨯⨯
故C 不符合题意;
D .电动机工作时把电能转化成机械能,将电阻R 换成滑动变阻器,可以调节电路中电流的大小,从而起到调节电动机转速的作用,故D 符合题意。
故选D 。
18.将阻值为40 Ω的电阻丝接在电源两端,通电10 min ,电流产生的热量是1.5×103 J ;若将阻值为10 Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20 min ,电流产生的热量是 ( ) A .1.2×104 J
B .3.75×102 J
C .7.5×102 J
D .6.0×103 J
【答案】A
【解析】
【详解】
将阻值10Ω的电阻丝接入同一电源两端,电源电压一定,设为U , 由2Q U t R =可得:40Ω电阻丝产生的热量2
111
U Q t R = , 10Ω电阻丝产生的热量2
222
U Q t R = , 则2
11121221222
1010140208U t Q R R t min U Q R t min t R Ω==⨯=⨯=Ω, 即342188 1.510 1.210Q Q J J ==⨯⨯=⨯,故A 正确为答案.
19.如图所示电路,电源电压恒为6V ,定值电阻R 1为10Ω,滑动变阻器R 2的规格为“20Ω 0.5A ”,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6A 。
下列说法正确的是( )
A .电压表测量的是电阻R 1两端的电压
B .当变阻器R 2的滑片P 向左移动时,电压表的示数变小
C .为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 2接入电路的阻值范围是2~10Ω
D .当变阻器R 2接入电路中的阻值是5Ω时,通电1min 电阻R 1产生的热量是9.6J
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .由电路图可知,电压表是并联在R 2两端,测量的是电阻R 2两端的电压,故A 错误;
B .当变阻器R 2的滑片P 向左移动时,R 2电阻增大,根据串联分压的特点, R 2两端电压增大,即电压表示数增大,故B 错误;
C .由电压表量程“0∼3V ”, R 2两端电压最大为3V ,根据串联分压的特点,11U R =22
U R ,即 6V 3V 10Ω
- =23V R 解得R 2=10Ω,由电流表量程“0∼0.6A ”,电路中最大电流为0.6A ,由滑动变阻器R 2的规格为“20Ω 0.5A ”,电路中最大电流为0.5A ,综合以上因素,电路中最大电流为0.5A ,则I 最大=12
U R R +,即 0.5A=2
6V 10ΩR + 解得R 2=2Ω,故变阻器R 2接入电路的阻值范围是2∼10Ω,故C 正确;
D .当变阻器R 2接入电路中的阻值是5Ω时,电路中的电流
I ′='12U R R +=6V 10Ω5Ω
+ =0.4A 通电1min 电阻R 1产生的热量
Q =(I ′)2R 1t =(0.4A)2×5Ω×1×60s=48J
故D 错误。
故选C 。
20.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是
A .电冰箱
B .电饭锅
C .电视机
D .电风扇
【答案】B
【解析】
【详解】
A.电冰箱的压缩机把电能转化为机械能,灯泡将电能转化为光能,故A不符合题意;B.电饭锅把电能转化为内能,是利用电流热效应来工作的,故B符合题意;
C.电视机主要是把电能转化为光能和声能,没有利用电流热效应,故C不符合题意;D.电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流热效应来工作,故D不符合题意。