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PAGE12025年中考第一輪復(fù)習(xí)(練習(xí))專(zhuān)題十八電功率目錄一、題型梳理題型1電能 題型2電能表及其相關(guān)計(jì)算 題型3電功及其計(jì)算 題型4電功率 題型5額定功率與實(shí)際功率題型6電功率的綜合問(wèn)題(動(dòng)態(tài)分析+計(jì)算) 題型7伏安法測(cè)量小燈泡電功率 題型8測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 題型9探究影響電流熱效應(yīng)的因素題型10焦耳定律及其應(yīng)用題型11有關(guān)電熱的綜合計(jì)算二、直擊中考 三、新題+綜合題一、題型梳理題型1電能 1.下列電流做功的過(guò)程中,電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是()A.電風(fēng)扇吹風(fēng) B.電燈發(fā)光C.電飯鍋煮飯 D.電解水制氧【答案】A【詳解】A.電風(fēng)扇吹風(fēng),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能,轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的部分較多,故A符合題意;
B.電燈發(fā)光,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,故B不符合題意;C.電飯鍋煮飯,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C不符合題意;D.電解水制氧,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故D不符合題意。故選A。2.如圖所示,是“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀照明燈,它“頭頂”小風(fēng)扇,“肩扛”電池板,“腳踩”蓄電池,“腰”挎照明燈,下列解釋合理的是()A.小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.照明燈是將光能轉(zhuǎn)化電能C.光電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能D.蓄電池在夜晚放電時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【詳解】A.風(fēng)扇式發(fā)電機(jī)可以通過(guò)風(fēng)吹動(dòng)扇片轉(zhuǎn)動(dòng),把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,故A不符合題意;B.照明燈消耗電能而發(fā)光,將電能轉(zhuǎn)化為光能,故B不符合題意;C.太陽(yáng)能電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能,為照明燈提供電能,故C符合題意;D.蓄電池在夜晚放電時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故D不符合題意。故選C。3.我國(guó)確立了到2025年實(shí)現(xiàn)可再生能源年發(fā)電量在3.3×1012千瓦時(shí)左右的目標(biāo),為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),可以大力發(fā)展風(fēng)能發(fā)電和水能發(fā)電。我國(guó)的“奮進(jìn)號(hào)”潮流能發(fā)電機(jī)組是世界上單臺(tái)容量最大的潮流能發(fā)電機(jī)組,它的吊裝如圖所示,其核心部件是“水下大風(fēng)車(chē)”,將它安裝在海底,可以利用海水的潮流能發(fā)電。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)3.3×1012千瓦時(shí)=焦耳。(2)漲潮或落潮期間,海水沖擊位于海底的“水下大風(fēng)車(chē)”,帶動(dòng)潮流能發(fā)電機(jī)發(fā)電,在這個(gè)過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能。
【答案】1.188×1019J機(jī)械能電能【詳解】電能的國(guó)際單位是焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號(hào)是J,常用的電能單位還有千瓦時(shí),符號(hào)為kW?h,在日常生活中也叫做度,并且1kW?h=3.6×106J,則通過(guò)換算可得3.3×1在利用潮汐發(fā)電的過(guò)程中,能量的轉(zhuǎn)化情況是海水的機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī),通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。題型2電能表及其相關(guān)計(jì)算 1.小明家半年前新裝了一只電能表,現(xiàn)在表盤(pán)的示數(shù)如圖,下列說(shuō)法正確的是()A.該電能表的標(biāo)定電流為20AB.該電能表應(yīng)接在50Hz的直流電路中使用C.小明家每消耗1度電,鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn)D.小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW·h【答案】C【詳解】A.由表盤(pán)可知,電能表的標(biāo)定電流為10A,最大工作電流為20A,故A錯(cuò)誤;B.由表盤(pán)上的“50Hz”可知,該電能表應(yīng)接在50Hz交流電路中使用,故B錯(cuò)誤;C.由表盤(pán)上的“3000r/kW·h”可知,小明家每消耗1度電,鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn),故C正確;D.小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW·h,故D錯(cuò)誤。故選C。2.關(guān)于圖中小明家的電能表,下列選項(xiàng)正確的是()
A.電能表的示數(shù)為2023.6JB.電能表能正常工作的最大電流是40AC.電能表是測(cè)量電功率的儀表D.脈沖指示燈閃的越快,電路消耗電能越多【答案】B【詳解】A.電能表的示數(shù)為2023.6kW·h,故A錯(cuò)誤;B.10(40)A表示該電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為40A,故B正確;C.電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表,故C錯(cuò)誤;D.脈沖指示燈閃的越快,表示電路消耗電能越快,即接在這個(gè)電能表的用電器電功率越大。故D錯(cuò)誤。故選B。3.奕文家4月底電能表讀數(shù)如圖所示,5月底電能表的讀數(shù)為419.5kW?h,若當(dāng)?shù)仉妰r(jià)為0.6元/(kW?h),則5月份他家應(yīng)交電費(fèi)元;奕文將某家用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作6min,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了320轉(zhuǎn),則這個(gè)家用電器可能是(選填“空調(diào)”、“臺(tái)燈”或“電視機(jī)”)。【答案】244.2空調(diào)【詳解】[1]由圖示電能表可知,4月底電能表讀數(shù)是12.5kW?h,則5月份他家消耗的電能需交電費(fèi)[2]3200r/(kW?h)表示的是電路中每消耗1kW?h的電能,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)3200r。電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了320轉(zhuǎn),該家用電器消耗的電能工作時(shí)間t=6min=0.1h,該用電器的功率空調(diào)功率在1000W左右,臺(tái)燈的功率一般小于40W,電視功率在200W左右,所以這個(gè)家用電器可能是空調(diào)。4.如圖所示,小欣同學(xué)家電能表4月底的示數(shù)是kW·h;若關(guān)閉家中其他用電器,只有電熱水壺工作,電能表的指示燈閃爍300次時(shí),剛好將1.2kg水從20℃加熱到80℃,則電熱水壺的加熱效率為%。[]【答案】2024.684【詳解】由圖可知,小欣同學(xué)家電能表4月底的示數(shù)是2024.6kW·h。將1.2kg水從20℃加熱到80℃,水吸收的熱量為電能表的指示燈閃爍300次時(shí),消耗的電能為則電熱水壺的加熱效率為題型3電功及其計(jì)算 1.關(guān)于電功,下列說(shuō)法不正確的是(
)A.電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能B.電流做功的過(guò)程就是消耗電能的過(guò)程C.用電能表可以測(cè)量電流做功的多少D.電流越大,電流做功就一定越多【答案】D【詳解】A.根據(jù)能量守恒定律可知,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,故A正確,A不符合題意;B.電流做功的過(guò)程,就是消耗電能的過(guò)程,電流做功越多,消耗的電能就越多,故B正確,B不符合題意;C.電能表是用來(lái)測(cè)量電流做功的多少的儀器,可以直接用電能表測(cè)量電流做功的多少,故C正確,C不符合題意;D.由W=UIt可知,電流做功的多少與電壓、電流和通電時(shí)間有關(guān),電流越大,故電流做功不一定越多,故D錯(cuò)誤,D符合題意。故選D。2.小明是一個(gè)愛(ài)動(dòng)手并且善于思考的同學(xué)。一天他把自己的手機(jī)拆開(kāi),看到了一塊如圖所示的鋰電池。以下是他做出的判斷,其中不正確的是()A.這塊電池能提供的電能大約為2.3×104JB.圖中mAh和Wh都是能量的單位C.將這塊電池充滿電需要的電費(fèi)將不會(huì)超過(guò)0.1元D.這塊電池提供的電能若全部用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),能借助機(jī)械將一個(gè)中學(xué)生提升超過(guò)20m高【答案】B【詳解】A.這塊電池能提供的電能大約為W=UIt=3.7V×1.7A×3600s=2.2644×104J和2.3×104J相差不大,故A正確,不符合題意;B.mA是電流的單位,h是時(shí)間的單位,所以mAh是電荷量的單位,不是能的單位,W是功率的單位,h是時(shí)間的單位,故Wh是能量的單位,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.由A知電池能提供的電能大約為2.3×104J≈0.006kW?h根據(jù)我國(guó)電的價(jià)格,將這塊電池充滿電需要的電費(fèi)將不會(huì)超過(guò)0.1元,故C正確,不符合題意;D.中學(xué)生的重力約為500N,根據(jù)W=Gh知故D正確,不符合題意。故選B。3.如圖所示,電源電壓恒定,R1=30Ω,當(dāng)S閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A;當(dāng)S、S1都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A。求(1)電源電壓;(2)R2的阻值;(3)S、S1都閉合時(shí),通電1min電流通過(guò)R2做的功?!敬鸢浮浚?)6V;(2)20Ω;(3)108J【詳解】(1)當(dāng)S閉合,S1斷開(kāi)時(shí),只有R1接入電路,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A,電源電壓為(2)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)量電路總電流,電流表的示數(shù)為0.5A,則通過(guò)R2的電流為則R2的阻值為(3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),通電1min電流通過(guò)R2做的功為答:(1)電源電壓為6V;(2)R2的阻值為20Ω;(3)S、S1都閉合時(shí),通電1min電流通過(guò)R2做的功為108J。4.某品牌浴室多功能取暖器具有燈暖和風(fēng)暖兩種功能,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,部分參數(shù)如表所示。當(dāng)取暖器正常工作時(shí),求:(1)燈暖燈絲的電阻;(2)燈暖功能10min消耗的電能;(3)僅使用風(fēng)暖功能時(shí)電路中的電流?!敬鸢浮浚?)88Ω;(2)3.3×105J;(3)10.15A【詳解】(1)由參數(shù)表知,燈暖燈絲的電阻(2)燈暖功能10min消耗的電能W=UI暖t=220V×2.5A×10×60s=3.3×105J(3)由電路圖知,風(fēng)暖開(kāi)關(guān)閉合時(shí),啟動(dòng)風(fēng)暖功能,吹風(fēng)機(jī)和加熱電阻并聯(lián)連接。僅使用風(fēng)暖功能時(shí),通過(guò)加熱電阻的電流電路中的總電流I風(fēng)暖=I1+I2=10A+0.15A=10.15A答:(1)燈暖燈絲的電阻為88Ω;(2)燈暖功能10min消耗的電能為3.3×105J;(3)僅使用風(fēng)暖功能時(shí)電路中的電流為10.15A。題型4電功率 1.下列家用電器的有關(guān)數(shù)據(jù),最符合實(shí)際的是()A.電視遙控器的工作電流為1A B.洗衣機(jī)的工作電壓為220VC.電冰箱的工作電壓為380V D.空調(diào)的待機(jī)功率為0.01W【答案】B【詳解】A.普通燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.2~0.3A,電視遙控器的工作電流比燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流小,約為50mA左右,故A不符合題意;BC.家庭電路的電壓為220V,所以洗衣機(jī)、電冰箱正常工作的電壓都是220V,故B符合題意,C不符合題意;D.空調(diào)的待機(jī)功率大約為5W左右,故D不符合題意。故選B。2.夏天到了,相比于空調(diào),使用電風(fēng)扇對(duì)身體更好些,也更節(jié)能環(huán)保。如圖所示,是一款電風(fēng)扇的“擋位”旋鈕,當(dāng)由2擋位調(diào)至3擋位時(shí),能夠吹出更強(qiáng)勁的風(fēng)。則相較于2擋,下列關(guān)于3擋說(shuō)法正確的是()A.消耗電能更多 B.消耗電能更快C.消耗電能更少 D.消耗電能更慢【答案】B【詳解】當(dāng)由2檔位調(diào)至3擋位時(shí),能夠吹出更強(qiáng)勁的風(fēng),表明由2檔位調(diào)至3擋位后電流增大。由于電壓不變,電流增大,那就意味著相同時(shí)間內(nèi)做功更多(描述做功多少時(shí)要有時(shí)間限定),同理相同時(shí)間內(nèi)做功更快。故ACD錯(cuò)誤。B正確。故選B。3.將標(biāo)有“220V15W”的LED燈和“220V15W”的白熾燈分別接入220V的家庭電路中,發(fā)現(xiàn)LED燈的亮度遠(yuǎn)高于白熾燈的亮度,則()A.通過(guò)LED燈的電流大于通過(guò)白熾燈的電流B.LED燈的實(shí)際功率大于白熾燈的實(shí)際功率C.白熾燈消耗電能比LED燈消耗電能快D.相同時(shí)間內(nèi)LED燈消耗的電能等于白熾燈消耗的電能【答案】D【詳解】A.由P=UI可知,通過(guò)LED燈的電流等于通過(guò)白熾燈的電流,故A不符合題意;BC.已知LED燈和白熾燈的額定電壓和額定功率都相同,分別接入家庭電路中,都是220V,則二者實(shí)際功率相同,都等于15W,故白熾燈和LED燈消耗電能一樣快,故BC不符合題意;D.由W=Pt已知,LED燈和白熾燈的額定功率都相同,則相同時(shí)間內(nèi)LED燈消耗的電能等于白熾燈消耗的電能,故D符合題意。故選D。4.有甲、乙兩個(gè)電熱水壺,分別標(biāo)有“220V1500W”和“220V1200W”的字樣,它們都正常工作時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A.甲電熱水壺的電阻比乙電熱壺的電阻大B.電流通過(guò)甲電熱水壺做功較快C.通過(guò)兩個(gè)電熱水壺的電流相等D.相同時(shí)間內(nèi),兩個(gè)電熱水壺消耗的電能一樣多【答案】B【詳解】A.兩個(gè)電熱水壺都正常工作時(shí),電壓相同,功率不同,根據(jù)R=UB.電功率是表示電流做功快慢的物理量,甲的實(shí)際功率大,電流通過(guò)甲電熱水壺做功較快,故B正確;C.甲的額定功率比乙大,兩個(gè)電熱水壺都正常工作時(shí),甲的實(shí)際功率比乙大,由P=UI可知,通過(guò)甲的電流比乙大,故C錯(cuò)誤;D.兩個(gè)電熱水壺都正常工作時(shí),甲的功率比乙大,根據(jù)W=Pt可知,相同時(shí)間內(nèi),甲消耗的電能多,故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示是甲、乙兩種電熱水壺的銘牌,當(dāng)它們分別單獨(dú)接入電路正常工作時(shí)(
)A.通過(guò)甲的電流小于通過(guò)乙的電流B.甲消耗的電能比乙多C.甲接入電路時(shí)電能表指示燈閃爍的快D.甲接入電路時(shí)電能表指示燈閃爍的次數(shù)多【答案】C【詳解】A.當(dāng)它們分別單獨(dú)接入電路正常工作時(shí),P甲>P乙,根據(jù)P=UI可知,當(dāng)電壓相同時(shí),通過(guò)甲的電流大于通過(guò)乙的電流,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)W=Pt,雖然P甲>P乙,但通電時(shí)間未知,所以不能確定甲、乙電熱水壺消耗的電能的多少,故B錯(cuò)誤;C.指示燈閃爍的快,說(shuō)明做功快,即功率大,當(dāng)它們分別單獨(dú)接入電路正常工作時(shí),由于P甲>P乙,故C正確;D.指示燈閃爍的次數(shù)多說(shuō)明做功多,雖然P甲>P乙,但通電時(shí)間未知,所以不能確定甲、乙電熱水壺做功的多少,故D錯(cuò)誤。故選C。題型5額定功率與實(shí)際功率1.某節(jié)能燈標(biāo)有“220V
22W”字樣,當(dāng)它正常工作時(shí),電功率為W,通過(guò)它的電流為A。【答案】220.1【詳解】[1]由某節(jié)能燈標(biāo)有“220V
22W”字樣,可得節(jié)能燈正常工作時(shí),額定電壓為220V,額定電功率為22W。[2]通過(guò)它的電流為2.小明發(fā)現(xiàn)家里的白熾燈突然變亮,主要原因可能是白熾燈的()A.額定電壓變大 B.實(shí)際電壓變大 C.額定功率變小 D.實(shí)際電壓變小【答案】B【詳解】燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率,實(shí)際功率越大,燈泡越亮。小明發(fā)現(xiàn)家里的白熾燈突然變亮,說(shuō)明白熾燈的實(shí)際功率變大,根據(jù)公式P=U故選B。3.標(biāo)有“110V
25W”、“110V
40W”、“36V
40W”、“36V
60W”四種規(guī)格的燈泡,若都在正常工作,其中最暗的燈是()A.“36V
60W” B.“110V
40W”C.“36V
40W” D.“110V
25W”【答案】D【詳解】四個(gè)燈泡都正常工作,即為每個(gè)燈泡得到的電壓都是額定電壓,功率都為額定功率,燈泡的亮暗由實(shí)際功率決定,故“110V
25W”規(guī)格的燈泡的功率最小,亮度最暗,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。4.一個(gè)標(biāo)有“220V1100W”的電熱器,當(dāng)通過(guò)它的電流為4A時(shí),它的實(shí)際功率為()A.176W B.704W C.880W D.1100W【答案】B【詳解】一個(gè)標(biāo)有“220V1100W”的電熱器,則該電熱器的電阻為當(dāng)通過(guò)它的電流為4A時(shí),它的實(shí)際功率為故B符合題意。故選B。5.兩只小燈泡,甲燈標(biāo)有“3V9W”,乙燈標(biāo)有“6V3W”,若將它們并聯(lián)后接在電壓為3V的電源上,下列說(shuō)法正確的是(
)A.甲燈一定比乙燈亮 B.乙燈一定比甲燈亮 C.兩燈一樣亮 D.無(wú)法判斷【答案】A【詳解】?jī)蔁舨⒙?lián)后,接在電壓為3V的電源上,并聯(lián)電路各并聯(lián)支路兩端電壓相等,所以甲、乙兩燈電壓均為3V,甲燈標(biāo)有“3V
9W”,甲兩端的電壓為額定電壓,甲燈正常發(fā)光,其實(shí)際功率等于額定功率9W,乙燈的電阻乙的實(shí)際功率甲燈泡的實(shí)際功率大于乙燈泡的實(shí)際功率,甲燈比乙燈亮。故選A。題型6電功率的綜合問(wèn)題(動(dòng)態(tài)分析+計(jì)算) 1.如圖的電路中,電源電壓保持不變,L為阻值不變的燈泡。開(kāi)關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A.燈泡L變暗 B.電壓表示數(shù)變大C.電路的總功率變大 D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變大【答案】C【詳解】由圖可知,該電路為燈泡L與滑動(dòng)變阻器R的串聯(lián)電路,電流表測(cè)量該電路的電流,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓。開(kāi)關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),R接入電路的電阻變小,燈泡L的阻值不變,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電路的總阻值變小,由歐姆定律可知,電路的電流變大,即電流表的示數(shù)變大。由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,R兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變小。由P=UI可知,燈泡L的實(shí)際功率變大,故燈泡L變亮,因電源電壓不變,故電路的總功率變大。因電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大,故電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變小。故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。2.如圖是小南設(shè)計(jì)的重力測(cè)量?jī)x原理圖,電源電壓保持不變,忽略燈泡電阻的變化,保證電路元件都安全,閉合開(kāi)關(guān)S后,當(dāng)載物臺(tái)上物體重力越大時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表的示數(shù)越小 B.小燈泡L的亮度越亮C.電路消耗的功率越大 D.電壓表和電流表的比值越大【答案】D【詳解】A.電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓,當(dāng)載物臺(tái)上物體重力越大時(shí),對(duì)載物臺(tái)的壓力越大,彈簧被壓縮的程度越大,滑片越往下移,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值越大,由串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓越大,即電壓表示數(shù)越大,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)載物臺(tái)上物體重力越大時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值越大,由I=U/R可知,電路中電流減小,燈泡兩端的電壓也減小,由P=UI可知,燈泡的實(shí)際功率減小,所以亮度變暗,故B錯(cuò)誤;C.電源電壓不變,電路中電流減小,由P=UI可知,電路消耗的功率越小,故C錯(cuò)誤;D.電壓表和電流表的比值即為滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值,所以變大,故D正確。故選D。3.下圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,R1是定值電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由a端移動(dòng)到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示,則電路的最大功率為W,滑動(dòng)變阻器的最大功率為W?!敬鸢浮?1.25【詳解】]閉合開(kāi)關(guān),定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓;滑動(dòng)變阻器的滑片在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0Ω,此時(shí),電路中的電流最大為0.5A,即Imax=0.5A電壓表測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓,則R1兩端的電壓為10V,電路中只有定值電阻R1,則電源電壓為Umax=U=10V此時(shí),電路的功率最大為滑動(dòng)變阻器的滑片在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,此時(shí),電路中的電流最小,由乙圖可知,最小電流為0.2A,電壓表測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓,則R1兩端的電壓為4V,定值電阻的阻值為串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和,則滑動(dòng)變阻器兩端電壓是串聯(lián)電路電流處處相等,則通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流是滑動(dòng)變阻器的阻值最大為滑動(dòng)變阻器消耗的功率當(dāng)R2=R1=20Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為4.如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“6V,3W”字樣,不考慮燈絲電阻的變化?;瑒?dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω,1A”字樣。R0的阻值為8Ω,電流表的量程為0~3A。當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片移到b端時(shí),電流表的示數(shù)為1.4A;求:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流;(2)電源電壓;(3)當(dāng)S閉合,S1、S2斷開(kāi)時(shí),在保證電路安全前提下,電路消耗總功率的范圍。
【答案】(1)0.5A;(2)8V;(3)2W﹣4W【詳解】(1)由P=UI可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),L被短路,該電路為R和R0的并聯(lián)電路,電流表測(cè)干路的電流;滑動(dòng)變阻器滑到b端時(shí),其接入電路的阻值最大為R=20Ω已知R0=8Ω,則電路總電阻為已知電流表示數(shù)為1.4A,即干路電流為I=1.4A由歐姆定律可知,電源電壓為(3)當(dāng)S閉合,S1、S2斷開(kāi)時(shí),該電路為L(zhǎng)和R的串聯(lián)電路,電流表測(cè)電路中的電流;已知燈泡的額定電流為0.5A,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,電流表所選量程為0~3A,因此在保證電路安全前提下,電路中的最大電流為I大=IL=0.5A則電路消耗的總功率的最大值為P大=I大U=0.5A×8V=4W由歐姆定律可知,燈泡的電阻為滑動(dòng)變阻器滑到b端時(shí),其接入電路的阻值最大,此時(shí)最小電流答:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A;(2)電源電壓為8V;(3)當(dāng)S閉合,S1、S2斷開(kāi)時(shí),在保證電路安全前提下,電路消耗總功率的范圍為2W?4W。5.小亮在家煲湯時(shí)使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,R1、R2均是發(fā)熱電阻(阻值不隨溫度變化),欲將質(zhì)量為1kg,初溫為20℃的湯加熱至100℃,設(shè)此湯的比熱容為,求:(1)湯需要吸收的熱量;(2)利用電飯煲高溫?fù)蹯覝珪r(shí),電飯煲正常工作且不考慮熱損耗,則需要多少時(shí)間?(3)R2的阻值為多少?【答案】(1);(2);(3)【詳解】(1)由Q=cmΔt可知,湯吸收的熱量(2)由P=W/t可知,在不考慮熱損耗的情況下,電飯煲高溫煲湯時(shí)需要的時(shí)間(3)由圖乙可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)2時(shí),僅電阻R1接入電路,根據(jù)歐姆定律分析可知,此時(shí)電路電流最大,為高溫檔。由電功率變形式P=U2R可知,電阻由圖乙可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)1時(shí),電阻R1和R2串聯(lián)接入電路,電路總電阻大,根據(jù)歐姆定律分析可知,此時(shí)電路電流最小,為低溫檔。由電功率變形式P=U2R可知,電阻R1和R2故R2的阻值答:(1)湯需要吸收的熱量為;(2)高溫檔煲湯需要的時(shí)間為640s;(3)R2的阻值為903.2Ω。題型7伏安法測(cè)量小燈泡電功率 1.某同學(xué)利用如圖所示電路,測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率,下列說(shuō)法正確的是()A.閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到A端B.閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率D.通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得知,小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡發(fā)光越暗【答案】C【詳解】A.閉合開(kāi)關(guān)前,為保護(hù)電路安全,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大阻值處,即B端,故A錯(cuò)誤;B.閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,也可能是電路中的其它地方斷開(kāi)了,造成電路中沒(méi)有電流,故B錯(cuò)誤;C.小燈泡的額定電壓為2.5V,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流,利用P=UI可得出小燈泡的額定功率,故C正確;D.小燈泡的亮度由小燈泡的實(shí)際功率決定,實(shí)際功率越小,小燈泡越暗,實(shí)際功率越大,小燈泡越亮,故D錯(cuò)誤。故選C。2.在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小華準(zhǔn)備了以下器材:電源、標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)如圖甲,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,正確連接電路;(2)在開(kāi)關(guān)S閉合前,應(yīng)將滑片P移到端(選填“A”或“B”);(3)閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),該電路故障可能是小燈泡;(4)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P,同時(shí)眼睛要觀察表的示數(shù),直到示數(shù)為V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,記錄電壓表和電流表示數(shù);(5)繼續(xù)移動(dòng)滑片P,讓電壓表示數(shù)低于2.5V,某時(shí)刻電流表示數(shù)如圖乙為A,觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù):繼續(xù)緩慢移動(dòng)滑片,讓電壓表示數(shù)高出少許,觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了小燈泡的U-I圖像,如圖丙,則小燈泡額定功率為W;(6)根據(jù)小燈泡U-I圖像和亮度變化,還可以發(fā)現(xiàn)。【答案】見(jiàn)下圖
B短路電壓2.50.20.75小燈泡的亮度越高,其電阻變大【詳解】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可知,電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓,由于小燈泡的額定電壓為2.5V,則電壓表選擇小量程,電路圖如下圖所示:
(2)閉合開(kāi)關(guān)前,為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處的B端。(3)燈泡不亮,說(shuō)明沒(méi)有電流流過(guò)小燈泡,電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路,電壓表沒(méi)有示數(shù),說(shuō)明小燈泡兩端沒(méi)有電壓,則電路故障可能是小燈泡短路。(4)閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P,要使小燈泡正常發(fā)光,則應(yīng)該觀察電壓表的示數(shù),使其達(dá)到小燈泡正常發(fā)光的額定電壓2.5V,記錄電壓表和電流表示數(shù)。(5)由于電流表的小量程接入電路,當(dāng)電流表示數(shù)如圖乙所示時(shí),此時(shí)電路電流為0.2A。根據(jù)小燈泡的U-I圖像圖丙可知,當(dāng)達(dá)到小燈泡的額定電壓2.5V時(shí),通過(guò)小燈泡的額定電流為0.3A,由P=UI可得,小燈泡的額定功率為根據(jù)小燈泡U-I圖像和亮度變化可知,隨著小燈泡兩端的電壓增大,小燈泡的亮度越高,其電阻變大。3.用如圖所示的電路測(cè)量小燈泡的功率,實(shí)驗(yàn)原理是:。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,分別使電壓表的示數(shù)小于、等于和略大于小燈泡的額定電壓3.8V,觀察小燈泡的亮度,讀出電壓表、電流表的示數(shù)記錄在下表中。則小燈泡L的額定功率為W,小燈泡的亮度由決定。【答案】P=UI1.14實(shí)際功率【詳解】[1]如圖所示,用電流表測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流,通過(guò)電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓,則根據(jù)P=UI可以測(cè)量出小燈泡的實(shí)際功率。[2]根據(jù)第②數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光,小燈泡L的額定功率為[3]實(shí)際功率比較大時(shí),相同的時(shí)間內(nèi),更多的電能轉(zhuǎn)化為光能,小燈泡更亮,故小燈泡的亮度由小燈泡的實(shí)際功率決定的。4.在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,選用器材如下:2節(jié)干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于(填“A”或“B”)端;(2)電路中有唯一一處故障,閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不亮、電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有明顯示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好。則該故障是;(3)排除故障后,通過(guò)正確操作使小燈泡正常發(fā)光,如圖乙所示,電流表的示數(shù)是A,該小燈泡的額定功率是W;(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓不同時(shí),小燈泡的溫度不同,測(cè)量的小燈泡的阻值也不同,由此可以得出的結(jié)論是:;(5)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明組的電流表壞了,他找來(lái)了一個(gè)已知阻值的定值電阻R0,設(shè)計(jì)了圖丙電路測(cè)小燈泡的額定功率,連好電路后,操作步驟如下:①斷開(kāi)S1、閉合S2,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓U額;②保持滑片位置不變,斷開(kāi)S2、閉合S1,記下電壓表示數(shù)U;則小燈泡額定功率表達(dá)式:P額=(用U額、U、R0表示)?!敬鸢浮繑嚅_(kāi)A小燈泡燈絲斷路0.260.65燈泡的電阻大小與溫度有關(guān)【詳解】(1)為了電路安全,在連接電路時(shí),要將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,由圖可知,移至A端。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不亮、電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中存在斷路,電壓表有明顯示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好。則該故障是小燈泡燈絲斷路,電壓表串聯(lián)進(jìn)電路,測(cè)量電源電壓。(3)電流表連接的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.26A。小燈泡的額定功率(4)燈泡的電阻不是一個(gè)定值,阻值大小和溫度有關(guān),所以當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓不同時(shí),小燈泡的溫度不同,測(cè)量的小燈泡的阻值也不同。(5)斷開(kāi)S2、閉合S1,電壓表測(cè)量R0和燈泡的總電壓,記下電壓表示數(shù)U,則R0兩端的電壓為電路中電流為小燈泡額定功率表達(dá)式題型8測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 1.已知小燈泡的額定電壓,小明打算增加一個(gè)定值電阻R0,只利用一只電表,通過(guò)操作開(kāi)關(guān)來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率。下列圖中是小明設(shè)計(jì)的四種不同方案的電路圖。其中能夠測(cè)出小燈泡額定功率的是()A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.乙和丁【答案】C【詳解】圖甲中不能直接知道小燈泡兩端的電壓,所以圖甲不能夠測(cè)出小燈泡額定功率;圖乙只閉合開(kāi)關(guān)S2,電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓,可以移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓,然后保持滑片位置不動(dòng),斷開(kāi)S2,閉合S1,測(cè)得定值電阻R0和小燈泡的電壓之和,兩個(gè)電壓值相減可得到定值電阻R0兩端的電壓,根據(jù)I=UR可得到流過(guò)小燈泡的電流值,根據(jù)P=UI可求得小燈泡額定功率,乙圖是可以的;圖丙中,閉合開(kāi)關(guān)S1,開(kāi)關(guān)S2往上連接,移動(dòng)滑片P,使電流表的讀數(shù)達(dá)到一個(gè)值,這個(gè)值大小是,這時(shí)小燈泡正常發(fā)光,接著把開(kāi)關(guān)S2往下連接,電流表測(cè)小燈泡和定值電阻R0的電流之和,兩個(gè)電流值相減可得到流過(guò)小燈泡的電流值,根據(jù)P=UI2.小明同學(xué)利用圖甲所示的電路研究小燈泡電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電路補(bǔ)充完整(導(dǎo)線不得交叉);(2)連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡較亮,電流表和電壓表指針都有較大偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是:;(3)該同學(xué)排除故障后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為V。要使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)(選填“增大”或“減小”)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值;(4)將所測(cè)數(shù)據(jù)繪制成如圖丙所示的I-U圖像。由圖可知:小燈泡的電阻是變化的,主要是因?yàn)樾襞轃艚z的(選填“溫度”“長(zhǎng)度”或“橫截面積”)發(fā)生了變化;根據(jù)圖像信息可以計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω;【答案】(1)見(jiàn)下圖;(2)滑動(dòng)變阻器未移至阻值最大處;(3)2.2,減?。唬?)溫度,12.5【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中,電路是串聯(lián)電路,電壓表應(yīng)該并聯(lián)在小燈泡兩端,測(cè)燈泡電壓,實(shí)物連接如圖所示:(2)閉合開(kāi)關(guān),燈泡較亮,電流表和電壓表指針都有較大偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是閉合開(kāi)關(guān)前沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處。(3)乙圖中電壓表的量程是0-3V,分度值是0.1V,示數(shù)為2.2V。已知燈泡的額定電壓是2.5V,因此要使燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器兩端電壓要變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值變小。(4)由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,燈泡燈絲的溫度會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致燈絲的電阻發(fā)生改變,因此I-U圖像不是直線。丙圖中燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.2A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為3.如甲圖所示,小明同學(xué)想做“測(cè)量小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:電源(電壓恒為6V)、小燈泡標(biāo)有“U額*W”字樣。他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電壓表壞了,于是它增加了一個(gè)已知阻值的定值電阻R0和兩個(gè)開(kāi)關(guān),設(shè)計(jì)了如乙圖所示的電路,也順利的測(cè)出了燈泡的額定功率。實(shí)驗(yàn)步驟:①只閉合開(kāi)關(guān)S、,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使得電流表示數(shù)為(用字母表示),此時(shí)燈泡正常發(fā)光;②只閉合開(kāi)關(guān)S、,使滑動(dòng)變阻器滑片P(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“保持不動(dòng)”),記下電流表的讀數(shù)為I;③小燈泡額定功率的表達(dá)式(用字母U額、R0、I表示)?!敬鸢浮縎1S2保持不動(dòng)【詳解】閉合開(kāi)關(guān)S、S1,斷開(kāi)S2,小燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表測(cè)通過(guò)R0的電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使并聯(lián)部分兩端電壓為小燈泡額定電壓,即使電流表示數(shù)為,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光。閉合開(kāi)關(guān)S、S2,斷開(kāi)S1,電流表測(cè)小燈泡與R0的電流之和,滑動(dòng)變阻器滑片P保持不動(dòng),讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為I;因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變,各電阻的大小和通過(guò)的電流不變,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,小燈泡的額定電流為小燈泡的額定功率的表達(dá)式4.一只小燈泡的額定電壓為2.5V,小明想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則應(yīng)將滑片向(選填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小燈泡正常工作。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)為0.32A,則此小燈泡的額定功率為W;(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明又設(shè)計(jì)了一種測(cè)額定功率的方案,如圖丙所示,R0是阻值已知的定值電阻。請(qǐng)完成下列操作:①連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,將開(kāi)關(guān)S1撥到觸點(diǎn)(選填“1”或“2”),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓U額;②滑動(dòng)變阻器的滑片(選填“向左移”、“向右移”或“不動(dòng)”),再開(kāi)關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn),讀出電壓表的示數(shù)U1;③用U1、U額、R0表示小燈泡的額定功率,則表達(dá)式為P=?!敬鸢浮緽0.81不動(dòng)【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為1.5V,小于燈泡的額定電壓2.5V,要使小燈泡正常工作,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將滑片向B端移到某一位置,才能使小燈泡正常工作。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)為0.32A,則此小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.32A=0.8W(2)實(shí)驗(yàn)操作:①連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,然后將開(kāi)關(guān)S1,撥到觸點(diǎn)1上,移動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓,即為U額;②保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),再將開(kāi)關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn),即觸點(diǎn)2上,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1;③在步驟①中,燈泡、定值電阻和變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,因電壓表示數(shù)為U額,故燈泡正常發(fā)光;在步驟②中,燈泡、定值電阻和變阻器仍串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡與定值電阻兩端的電壓,此時(shí)電路連接方式不變,各電阻的大小和電壓不變,燈泡仍正常工作,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時(shí)定值電阻的電壓為根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn),結(jié)合歐姆定律可求出燈泡的額定電流為所以燈泡的額定功率為題型9探究影響電流熱效應(yīng)的因素1.如圖所示,甲、乙兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。通電一定時(shí)間后(選填“甲”或“乙”)容器連接的U形管液面高度差較大,由此可以得出結(jié)論:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體的越大,產(chǎn)生的熱量越多;當(dāng)電流為0.3A,通電10s后,甲容器中的電阻產(chǎn)生的熱量是J。【答案】甲電阻9【詳解】由圖得,兩電阻串聯(lián),電流與通電時(shí)間相同,甲容器中電阻較大,產(chǎn)生熱量較多,甲容器連接的U形管液面高度差較大。當(dāng)電流為0.3A,通電10s后,甲容器中的電阻產(chǎn)生的熱量2.在“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置(兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說(shuō)法正確的是()①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的②圖甲裝置能探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系③圖乙實(shí)驗(yàn)過(guò)程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω④用圖甲中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象A.①② B.②③ C.②④ D.③④【答案】C【詳解】①U形管中液面高度變化主要是由透明容器中空氣的熱脹冷縮引起的,故①錯(cuò)誤;②圖甲裝置中,兩電阻串聯(lián),電流相等,電阻不相等,能探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故②正確;③圖乙實(shí)驗(yàn)過(guò)程中右邊兩個(gè)電阻絲并聯(lián),右邊容器中的電阻通過(guò)的電流與左邊電阻絲通過(guò)的電流不相等,探究的是電熱與電流的關(guān)系,需要保持電阻相同,故阻值應(yīng)該等于5Ω,故③錯(cuò)誤;④電爐絲熱與電爐絲相連的導(dǎo)線串聯(lián),電流相等,電阻不相等;用圖甲中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象,故④正確;故①③錯(cuò)誤,②④正確。故選C。3.小晨同學(xué)要“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”,準(zhǔn)備了如下器材:兩個(gè)保溫?zé)?,燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,溫度計(jì)和阻值分別為R甲和R乙的電熱絲,且R甲>R乙,如圖所示,還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、秒表各一個(gè),電流表兩塊,開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干,關(guān)于此實(shí)驗(yàn)說(shuō)法正確的是()A.在探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系時(shí),必須要將兩電熱絲串聯(lián)在電路中B.將其中一個(gè)電熱絲接入電路中,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)加熱時(shí)間長(zhǎng)短反映電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生熱量的多少D.電流通過(guò)電熱絲R甲產(chǎn)生的熱量一定比通過(guò)電熱絲R乙產(chǎn)生的熱量多
【答案】B【詳解】A.探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系,保持電流不變,改變電阻的大小,可以將兩電阻絲并聯(lián)在電路中,一個(gè)支路接入電流表,另一個(gè)支路接入變阻器和電流表,通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片使另一個(gè)支路的電流和一個(gè)支路的電流相等,故A錯(cuò)誤;B.將其中一個(gè)電熱絲接入電路中,通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片改變電路中的電流,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系,故B正確;C.實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化大小來(lái)比較電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少,故C錯(cuò)誤;D.通電時(shí)間和電流大小未知,電流通過(guò)電熱絲R甲產(chǎn)生的熱量不一定比通過(guò)電熱絲R乙產(chǎn)生的熱量多,故D錯(cuò)誤。故選B。4.在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,提供了如圖的實(shí)驗(yàn)器材,其中R1=5Ω,R2=10Ω,a、b兩瓶中煤油的質(zhì)量和初溫相同。(1)電路中電阻絲如圖中的連接方式是為了控制相同,電阻絲放出熱量的多少是通過(guò)來(lái)進(jìn)行判斷;(2)閉合開(kāi)關(guān),經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,發(fā)現(xiàn)b瓶中的煤油溫度升高較高,該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與有關(guān);(3)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成原來(lái)電流的2倍,且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):a、b瓶中煤油溫度升高量都變大,該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與有關(guān)?!敬鸢浮侩娏?電流大小溫度計(jì)的示數(shù)變化電阻/電阻大小電流/電流大小【詳解】(1)由圖知,電路中電阻絲串聯(lián)連接是為了控制電流相等。根據(jù)轉(zhuǎn)換法,電阻絲放出熱量的多少,是通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)進(jìn)行判斷的。(2)閉合開(kāi)關(guān),因電流和通電時(shí)間相同,電阻大小不同,煤油升高的溫度不同,且電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量多少與電阻的大小有關(guān)。(3)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成原來(lái)電流的2倍,且通電時(shí)間相同,a、b瓶中電阻的大小不變,煤油溫度升高量都變大,該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量多少與電流的大小有關(guān)。5.實(shí)驗(yàn)小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們?cè)跓績(jī)?nèi)安裝一根電阻絲,裝入適量的煤油,插入一支溫度計(jì),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。
(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲的電路連接完整。要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,且導(dǎo)線不交叉;(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn),經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障,則電阻絲R(選填“短路”或“開(kāi)路”)。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少;(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流的大小,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):電阻絲阻值和通電時(shí)間一定時(shí),電流I越大,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想:當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下,實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請(qǐng)?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法:;(4)同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到:物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有(請(qǐng)舉一例);(5)若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,可選擇圖乙中(選填“A”或“B”)燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻聯(lián)(選填“串”或“并”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(6)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法?!敬鸢浮恳?jiàn)下圖
開(kāi)路溫度計(jì)示數(shù)的變化見(jiàn)解析電熱水壺B串控制變量【詳解】(1)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)接右下的接線柱,如圖所示:
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電路沒(méi)有電流通過(guò),經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障,故電阻絲R斷路,即開(kāi)路。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)移動(dòng)滑片,使燒瓶中電阻絲通過(guò)的電流不同,產(chǎn)生的熱量不同,則燒瓶中的煤油吸收的熱量不同,則溫度計(jì)示數(shù)的變化不同,故通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。(3)想驗(yàn)證猜想:“當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),Q可能與I成正比。”是否正確,根據(jù)測(cè)出的多組Q與I的數(shù)據(jù)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的Q~I(xiàn)圖像,再根據(jù)圖像判斷猜想是否正確,若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,則猜想正確;若不是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,則猜想不正確。(4)生活中利用電熱工作的家用電器有電熱水壺。(5)要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,則電阻應(yīng)不同,而通過(guò)導(dǎo)體的電流要相同,故應(yīng)將兩電阻串聯(lián),由圖甲可知,燒瓶中的電阻是20Ω,所以應(yīng)選擇電阻為30Ω的B燒瓶串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(6)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受電流的大小、電阻、通電時(shí)間的影響,則應(yīng)該應(yīng)用控制變量法進(jìn)行探究。題型10焦耳定律及其應(yīng)用1.如圖甲所示是便攜式封口機(jī),工作時(shí)利用電流的效應(yīng),使發(fā)熱電阻溫度快速升高,熔化塑料包實(shí)現(xiàn)封口。如圖乙所示是其原理電路圖,封口機(jī)的電源電壓是3V,發(fā)熱電阻R的阻值為1Ω,閉合開(kāi)關(guān),則10s內(nèi)產(chǎn)生J的熱量。若封口時(shí)總是把塑料袋燙壞,應(yīng)將發(fā)熱電阻換成阻值更(選填“大”或“小”)的電阻?!敬鸢浮繜?0大【詳解】[1]便攜式封口機(jī)工作時(shí)利用電流的熱效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]10s內(nèi)發(fā)熱電阻R產(chǎn)生的熱量為[3]若封口時(shí)總是把塑料袋燙壞,應(yīng)將發(fā)熱電阻換成阻值更大的電阻,使封口機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量較少。2.芯片體積小,元件密集。當(dāng)芯片中有電流通過(guò)時(shí),由于芯片元件有,不可避免地會(huì)產(chǎn)生熱量,這種現(xiàn)象稱(chēng)為電流的效應(yīng)。為了不影響芯片的性能,通常讓散熱部件與芯片緊密結(jié)合,來(lái)降低芯片的溫度,這是通過(guò)的方式改變芯片內(nèi)能?!敬鸢浮侩娮锜釤醾鬟f【詳解】由于芯片原件有電阻,電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。散熱部件與芯片緊密接觸,熱量通過(guò)熱傳遞的方式傳遞給散熱部件,從而起到降溫作用。3.將口香糖的錫箔紙包裝剝下來(lái),用小刀剪成約5mm寬、10cm長(zhǎng)的細(xì)條,做成兩頭寬、中間窄的紡錘形狀(如圖甲所示)。再把錫箔紙兩頭有亮光的一面(錫箔),分別用手摁在干電池的正負(fù)極上,3秒鐘左右,錫箔紙中間狹窄部分即開(kāi)始燃燒起來(lái)(如圖乙所示)。關(guān)于此情景下列說(shuō)法中正確的是()
A.錫箔燃燒是電流熱效應(yīng)造成的 B.錫箔較窄處的電阻較小C.錫箔中電子從電池正極流向負(fù)極 D.錫箔較窄處的電流較小【答案】A【詳解】A.導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,叫電流的熱效應(yīng),通電后錫箔燃燒是電流熱效應(yīng)造成的,故A正確;B.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)。其它條件相同時(shí),橫截面積越小,導(dǎo)體的電阻越大,所以較窄處電阻大,故B錯(cuò)誤;C.正電荷的定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯姆较?,與電子的定向移動(dòng)方向相反。電源外部,電流方向是從電源正極流向負(fù)極,所以錫箔中電子從電池負(fù)極流向正極,故C錯(cuò)誤;D.在串聯(lián)電路中電流處處相等,所以窄處和寬處的電流相等,故D錯(cuò)誤。故選A。4.將規(guī)格都是“220V150W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一只電烙鐵分別接入家庭電路中,正常工作相同時(shí)間,以下說(shuō)法正確的是()A.三個(gè)用電器均將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.電烙鐵消耗電能最快C.三個(gè)用電器消耗的電能一樣多D.三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量相等【答案】C【詳解】A.電烙鐵工作時(shí),能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電風(fēng)扇、電視機(jī)工作時(shí),其消耗的電能不只是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,還會(huì)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或光能和聲能,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題意可知,三個(gè)用電器都是正常工作,實(shí)際功率等于額定功率,所以,三個(gè)用電器消耗電能一樣快,故B錯(cuò)誤;C.三個(gè)電器都在額定電壓下工作,實(shí)際功率相同都是150W,由W=Pt可知,相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電器消耗的電能一樣多,故C正確;D.電風(fēng)扇工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能;電視機(jī)工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和聲能;電烙鐵工作時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;且相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電器消耗的電能相同,因此相同時(shí)間內(nèi),電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多,故D錯(cuò)誤。故選C。5.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380V,線圈的電阻為2Ω,通過(guò)線圈的電流為10A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),10s消耗的電能為J,產(chǎn)生的熱量為J,該電動(dòng)機(jī)的效率為?!敬鸢浮?8000200094.7%【詳解】[1]電動(dòng)機(jī)消耗的電能W=UIt=380V×10A×10s=38000J[2]產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×10s=2000J[3]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能W機(jī)械=W電-Q所以電動(dòng)機(jī)的效率題型11有關(guān)電熱的綜合計(jì)算1.(多選題)某愛(ài)心團(tuán)隊(duì)去養(yǎng)老院送電暖氣,電暖氣有低、中、高三擋,已知R1=55?,R2=44?,以下說(shuō)法正確的是()A.使用“低溫檔”只需要閉合S2B.使用“高溫檔”要閉合S1、S2C.閉合S1、S2時(shí),通過(guò)R1、R2的電流之比為5:4D.中溫檔正常工作1分鐘,產(chǎn)生的熱量為6.6×104J【答案】BD【詳解】AB.根據(jù)P=U2R可知,當(dāng)電壓一定時(shí),R越大,P越小,為低溫?fù)?,R越小,P越大,為高溫?fù)酢S呻娐穲D知,S1、S2同時(shí)閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),電阻最小,功率最大,為高溫?fù)?;由于R1>R2,所以只閉合S1C.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),由并聯(lián)分流可知通過(guò)R1、R2的電流之比為故C錯(cuò)誤;D.中溫?fù)跽9ぷ?,R2接入電路,1分鐘產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選BD。2.如圖甲所示的電飯鍋,它的原理是當(dāng)電流通過(guò)電阻絲會(huì)使其溫度升高,這種現(xiàn)象叫作電流的效應(yīng)。某型號(hào)電飯鍋有加熱和保溫兩擋,電路如圖乙所示,則閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電飯鍋處于(選填“加熱”或“保溫”)擋。已知電源電壓為220V,且保持不變,電阻絲R2的阻值為2156Ω,若加熱擋功率為P1,保溫?fù)豕β蕿镻2,且P1:P2=50:1,請(qǐng)你計(jì)算電熱絲R1的阻值為Ω?!敬鸢浮繜峒訜?4【詳解】[1]電飯鍋的原理是當(dāng)電流通過(guò)電阻絲會(huì)使其溫度升高,此過(guò)程中將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫作電流的熱效應(yīng)。[2]由圖乙所示,則閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電阻絲R1獨(dú)自工作,電路電阻最小,電路電功率最大,電飯鍋處于加熱擋;閉合開(kāi)關(guān)S1、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,電阻絲R1與R2串聯(lián),電路電阻最大,電路電功率最小,電飯鍋處于保溫?fù)?。已知電源電壓?20V,且保持不變,電阻絲R2的阻值為2156Ω,若加熱擋功率為P1,保溫?fù)豕β蕿镻2,由P=U則3.如圖甲,R1阻值為20Ω,圖乙為小燈泡L的U~I(xiàn)圖像。閉合開(kāi)關(guān)S、S1,斷開(kāi)S2,電流表示數(shù)為0.4A,再閉合開(kāi)關(guān)S2,電流表示數(shù)變?yōu)?.6A。求:(1)電源電壓;(2)R2的阻值;(3)若只閉合S,1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)8V;(2)40Ω;(3)108J【詳解】(1)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,只有R1接入電路,則電源電壓(2)再閉合開(kāi)關(guān)S2,R1與R2并聯(lián),則通過(guò)R2的電流R2的阻值(3)若只閉合S,R1與L串聯(lián),由于電源電壓為8V,利用圖乙分析可知,通過(guò)R1的電流為0.3A,則1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量答:(1)電源電壓為8V;(2)R2的阻值是40Ω;(3)若只閉合S,1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為108J。4.小玥在媽媽指導(dǎo)下用電熨斗熨燙衣服,她首先閱讀說(shuō)明書(shū),知道電熨斗有“低溫”、“高溫”兩個(gè)擋位,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2是電熱絲,R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,S為旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)1和2時(shí),電熨斗為擋位,該擋位通電1min,電流產(chǎn)生的熱量為J。【答案】低溫6×104【詳解】根據(jù)P=U2R可知,當(dāng)電壓一定時(shí),電阻越大,功率越小,擋位越低。當(dāng)旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)1和2時(shí),只有R1接入電路,電阻較大,功率較小,為低溫?fù)?;?dāng)旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)2和3時(shí),電阻R1、當(dāng)旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)1和2時(shí),只有R1接入電路,為低溫?fù)?。根?jù)P=U低溫?fù)跬?min,電流產(chǎn)生的熱量為Q=W=Pt=1000W×1×60s=6×104J5.圖甲是某款雞蛋孵化器,底部裝有加熱器。通電后,加熱器對(duì)水加熱,水向上方雞蛋傳遞熱量,提供孵化所需能量。孵化器簡(jiǎn)化電路如圖乙,R1、R2都是發(fā)熱電阻,相關(guān)參數(shù)如下表所示。(1)孵化器在保溫?fù)跽9ぷ?,通過(guò)R2的電流是多少?(2)R2的阻值是多少?(3)孵化器在加熱擋正常工作5min消耗電能是多少?芳芳同學(xué)算出水在這段時(shí)間吸收熱量2.16×104J,則孵化器對(duì)水加熱的效率是多少?【答案】(1)0.1A;(2)2200Ω;(3)2.4×104J,90%【詳解】(1)孵化器在保溫?fù)跽9ぷ鳎ㄟ^(guò)R2的電流(2)由圖乙可知,閉合開(kāi)關(guān)S,只有R2的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻較大,由P=U2R可知電路的總功率較小,處于保溫?fù)酰?)孵化器消耗的電能W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J孵化器對(duì)水加熱的效率答:(1)孵化器在保溫?fù)跽9ぷ?,通過(guò)R2的電流是0.1A;(2)R2的阻值是2200Ω;(3)孵化器在加熱擋正常工作5min消耗電能是2.4×104J,思考樂(lè)芳芳同學(xué)算出水在這段時(shí)間吸收熱量2.16×104J,則孵化器對(duì)水加熱的效率是90%。二、直擊中考1.(2024·長(zhǎng)春·中考真題)1kW·h的電能可供下列用電器正常工作時(shí)間最長(zhǎng)的是(
)A.節(jié)能燈 B.電飯煲 C.電視機(jī) D.電烤箱【答案】A【詳解】節(jié)能燈、電飯煲、電視機(jī)和電烤箱四個(gè)用電器中,節(jié)能燈的電功率最小,根據(jù)P=Wt可知,1故選A。2.(2024·四川廣安·中考真題)小強(qiáng)上次查看家里的電能表顯示為,本次查看時(shí)電能表示數(shù)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.電能表是測(cè)量電功率的儀表B.在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為792kW·hC.小強(qiáng)家同時(shí)工作的用電器的總功率不能超過(guò)2200WD.只將一臺(tái)標(biāo)有“220V
1000W”的電熱水器接入電路中,正常工作5min,電能表的指示燈閃爍300次【答案】D【詳解】A.電能表是測(cè)量電能的儀表,不是測(cè)量電功率的,故A錯(cuò)誤;B.電能表的示數(shù)W=8632.4kW?h?8553.2kW?h=79.2kW?h,故B錯(cuò)誤;C.電能表允許通過(guò)的最大電流為20A,則小強(qiáng)家同時(shí)工作的用電器的總功率不能超過(guò)P=UI=220V×20A=4400W故C錯(cuò)誤;D.只將一臺(tái)標(biāo)有“220V1000W”的電熱水器接入電路中,正常工作5min消耗的電能W=Pt3600r/kW?h表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)3600r,電能表的指示燈閃爍300次消耗的電能W因?yàn)閃=W′,所以正常工作5min,電能表的指示燈閃爍300次,故D正確。故選D。3.(2024·重慶·中考真題)小劉同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)量電阻R的阻值。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片P移至某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為0.4A。下列說(shuō)法正確的是()A.圖中的甲是電壓表、乙是電流表B.將滑片P向左移時(shí)R的功率增大C.一次實(shí)驗(yàn)就能精確測(cè)出R的阻值D.電流0.4A時(shí),R一分鐘發(fā)熱0.8J【答案】B【詳解】A.由于使用電流表時(shí),電流表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián),所以甲表為電流表;使用電壓表時(shí),電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián),所以乙表為電壓表,故A錯(cuò)誤;B.分析電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與電阻R串聯(lián),將滑片P向左移時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值減小,由I=UR可知,電路中電流增大,由P=I2R可知,C.為了減小測(cè)量誤差,應(yīng)多次測(cè)量R的電阻,求平均值,故C錯(cuò)誤;D.將滑片P移至某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為0.4A,R一分鐘發(fā)熱Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J故D錯(cuò)誤。故選B。4.(2024·青島·中考真題)如圖所示電路,開(kāi)關(guān)S閉合,燈泡L1和L2均發(fā)光。若它們的阻值不同,忽略溫度對(duì)電阻的影響,下列說(shuō)法不正確的是()A.通過(guò)A、B兩點(diǎn)的電流不相等 B.L1和L2兩端的電壓相等C.L1和L2的實(shí)際功率不相等 D.若L1斷路,則L2不會(huì)發(fā)光【答案】D【詳解】AB.由圖可知,燈L1與燈L2是并聯(lián),由于并聯(lián)電路兩端電壓相等,因此燈L1與燈L2兩端的電壓一定相等,均等于電源電壓;由于兩燈的電阻不同,根據(jù)歐姆定律可知,通過(guò)兩燈的電流不相等,所以,通過(guò)A、B兩點(diǎn)的電流不相等,故AB正確,不符合題意;C.兩燈的兩端電壓相等,電阻不等,根據(jù)P=U2R可知,L1D.由于兩燈是并聯(lián)連接的,所以,兩燈可以獨(dú)立工作;若L1斷路,則L2會(huì)發(fā)光,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。5.(2024·四川宜賓·中考真題)(多選題)如圖是探究電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)相同透明容器中密封著等量的空氣和電阻R1、R2,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。下列說(shuō)法正確的是(
)A.只閉合S1,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B.只閉合S1,若電路中的電流為0.2A,通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量為12JC.閉合S1和S2,通過(guò)R1的電流是R2電流的0.5倍D.閉合S1和S2后,左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差和右側(cè)的高度差一樣【答案】AB【詳解】A.只閉合S1,兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián),電流相同,通電時(shí)間相同,電阻的大小不同,故可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故A正確;B.只閉合S1,若電路中的電流為0.2A,通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量為,故B正確;C.閉合S1和S2,R2與R3并聯(lián),R2與R3電阻相同,設(shè)通過(guò)R2的電流為I,通過(guò)R1的電流為2I,通過(guò)R1的電流是R2電流的2倍,故C錯(cuò)誤;D.閉合S1和S2后,R2與R3并聯(lián),通過(guò)R1的電流是R2電流的2倍,左側(cè)電阻R1放出的熱量多于右側(cè)電阻R2放出的熱量,左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差大于右側(cè)的高度差,故D錯(cuò)誤。故選AB。6.(2024·黑龍江雞西·中考真題)如圖是“探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。通過(guò)左側(cè)容器中電阻絲的電流為0.4A,在1min內(nèi)電流通過(guò)右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量為J。【答案】電流12【詳解】[1]右側(cè)兩個(gè)5Ω電阻并聯(lián),然后與左側(cè)5Ω電阻串聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,所以通過(guò)左側(cè)容器內(nèi)5Ω電阻的電流大于右側(cè)容器內(nèi)5Ω的電流,兩個(gè)容器內(nèi)的電阻值都是5Ω,通電相同時(shí)間,所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系。[2]如果通過(guò)左側(cè)容器中電阻絲的電流是0.4A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn),通過(guò)右側(cè)容器中電阻絲的電流是1min內(nèi)電流通過(guò)右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量為7.(2024·淄博·中考真題)如圖所示電路,燈L標(biāo)有“3V0.9W”字樣(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A,燈L正常發(fā)光,燈L的電阻為Ω,電壓表的示數(shù)為V;當(dāng)開(kāi)關(guān)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),燈L與電阻R的連接方式為,電流表的示數(shù)為A。【答案】103串聯(lián)0.2【詳解】已知燈L標(biāo)有“3V0.9W”字樣,根據(jù)P=U分析電路圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),定值電阻R與燈泡并聯(lián),電流表測(cè)通過(guò)R的電流,電壓表測(cè)電源電壓。此時(shí)燈L正常工作,因此燈L兩端電壓為3V,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知,電源電壓等于定值電阻R兩端電壓等于燈L兩端電壓,為3V,因此電壓表的示數(shù)為3V。此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A,則定值電阻R的阻值為分析電路圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),電路中只有一條電流路徑,因此燈L與電阻R串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,電壓表測(cè)定值電阻R兩端電壓。根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知,此時(shí)電路的總電阻為R總=R+RL=5Ω+10Ω=15Ω此時(shí)電路的電流為因此電流表的示數(shù)為0.2A。8.(2024·山東德州·中考真題)圖甲是一款家用蒸箱,圖乙是其加熱盤(pán)模塊的簡(jiǎn)化電路,蒸箱有“低溫”“中溫”“高溫”三擋,其中R1、R2為阻值不變的電熱絲,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí),蒸箱處于擋,此時(shí)通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)的電流為2A,已知蒸箱的額定電壓為220V,R1=88Ω,則R2的阻值為Ω,高溫?fù)醯碾姽β蕿閃?!敬鸢浮康蜏?22750【詳解】當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),S2接a時(shí),R1、R2串聯(lián),電路的總電阻最大,根據(jù)P=U2R可知,總功率最小,蒸箱處于低溫?fù)?;?dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2接b時(shí),R1、R2并聯(lián),電路的總電阻最小,總功率最大,蒸箱處于高溫檔;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí),只有當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí),通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)的電流即串聯(lián)電路中的電流為2A,此時(shí)電路的總電阻則R2的阻值當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2接b時(shí),R1、R2并聯(lián),干路電流則高溫?fù)醯碾姽β?.(2024·廣西·中考真題)小明用標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡做“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于(選填“a”或“b”)端,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則電路故障可能是滑動(dòng)變阻器(選填“短路”或“斷路”);(2)排除故障后,某次實(shí)驗(yàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為V;小明測(cè)得多組數(shù)據(jù),并畫(huà)出如圖丙所示的圖像,由圖像可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω,小燈泡的額定功率為W;(3)圖丙的圖像是一條曲線的原因是小燈泡的電阻隨溫度升高而(選填“增大”或“減小”)。(4)受到上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),為測(cè)量高溫物體的溫度,小明將圖甲電路改裝成一個(gè)簡(jiǎn)易的溫度傳感器。思路如下:將圖甲中的小燈泡換成與燈絲同種材料的電阻絲,選擇圖中一個(gè)電表改裝為溫度顯示儀。你建議他選哪個(gè)電表?請(qǐng)說(shuō)明理由(從電表的示數(shù)隨待測(cè)物體的溫度變化關(guān)系進(jìn)行闡述)。答:________.【答案】b斷路1.26.251增大見(jiàn)解析【詳解】(1)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移到阻值最大處,即b端。閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,電路可能斷路,則電路故障可能是滑動(dòng)變阻器斷路。(2)電壓表選擇小量程,分度值為0.1V,所以電壓表示數(shù)為1.2V。由圖丙可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.4A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R根據(jù)P=UI可知,小燈泡的額定功率為(3)圖丙中,當(dāng)燈泡電壓變大時(shí),通過(guò)燈泡的電流也增大,燈泡的功率變大,燈絲溫度變高,燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。(4)溫度越高,電阻絲的電阻越大,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知,電阻絲兩端的電壓越大,因此選擇電壓表改裝為溫度顯示儀。10.(2024·山東德州·中考真題)如圖甲所示,為物理創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)的光控路燈原理圖,由控制電路和工作電路組成,光敏電阻R1的阻值隨照度E(描述光照強(qiáng)度的物理量)的變化關(guān)系如圖乙所示,Lx是照度的單位。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,當(dāng)通過(guò)線圈的電流I>1.5mA時(shí),觸點(diǎn)A、B接通,當(dāng)通過(guò)線圈的電流I≥1.5mA時(shí),觸點(diǎn)A、B斷開(kāi)。已知控制電路電源電壓U1為6V,定值電阻R2的阻值為2kΩ,工作電路電源電壓U2為220V,燈泡L1和L2規(guī)格均為“220V44W”。(電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì))求:(1)燈泡L1正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)當(dāng)E=3.0Lx時(shí),工作電路在10min內(nèi)消耗的電能;(3)當(dāng)E=1.5Lx時(shí),工作電路的電功率。【答案】(1)1100Ω;(2)2.64×104J;(3)88W【詳解】(1)燈泡L1正常發(fā)光時(shí)的電阻(2)當(dāng)E=3.0Lx時(shí),由圖乙可知,R1=1.0kΩ,此時(shí)控制電路的總電阻控制電路中的電流,即通過(guò)線圈的電流因?yàn)?mA>1.5mA,所以此時(shí)觸點(diǎn)A、B斷開(kāi),工作電路中只有L1工作,工作電路電源電壓等于L1的額定電壓,則工作電路在10min內(nèi)消耗的電能(3)由圖乙可知,R1與E成一次函數(shù)關(guān)系,設(shè),將代入關(guān)系式得即因此當(dāng)E=1.5Lx時(shí)此時(shí)控制電路的總電阻控制電路中的電流,即通過(guò)線圈的電流因?yàn)椋源藭r(shí)觸點(diǎn)A、B接通,工作電路為L(zhǎng)1、L2的并聯(lián)電路,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,L1、L2兩端電壓都等于電源電壓220V,等于其額定電壓,則工作電路的電功率三、新題+綜合題1.人們應(yīng)踐行節(jié)能環(huán)保的理念。小偉家使用LED燈照明,如圖是小偉家某品牌的普通照明用LED燈的外包裝盒。小偉查閱資料得知:盒上文字代表3.5W的LED燈、7W的節(jié)能燈、32W的白熾燈,三者的發(fā)光亮度相同。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.三種燈泡工作時(shí)均將電能全部轉(zhuǎn)化為光能B.盒上3.5W表示的是額定功率C.正常工作相同時(shí)間內(nèi)LED燈消耗的電能最少D.正常工作相同時(shí)間內(nèi)白熾燈放出的熱量最多【答案】A【詳解】A.LED燈工作時(shí)用手觸摸幾乎不發(fā)熱,說(shuō)明LED燈工作時(shí)主要是將電能轉(zhuǎn)化為光能;節(jié)能燈工作時(shí)主要是將電能轉(zhuǎn)化為光能,還有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;燈泡工作時(shí)燈泡很熱,將消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.盒上3.5W表示燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率,是額定功率,故B正確,不符合題意;C.由于LED燈的額定功率最小,根據(jù)W=Pt,則相同時(shí)間內(nèi)LED消耗的電能最少,故C正確,不符合題意;D.由于白熾燈的額定功率最大,根據(jù)Q=W=Pt得正常工作相同時(shí)間內(nèi)白熾燈放出的熱量最多,故D正確,不符合題意。故選A。2.充油式電暖器是家庭使用的一種取暖設(shè)備,這種電暖器體內(nèi)充有新型導(dǎo)熱油,當(dāng)接通電源后,電熱管周?chē)膶?dǎo)熱油被加熱,然后沿著熱管或散片將熱量散發(fā)出去。具有安全、衛(wèi)生、無(wú)塵、無(wú)味、安靜的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于它的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.該電暖器是利用電流的熱效應(yīng)工作的B.散熱片越多,該電暖器的電功率越高,可供更大面積的房間使用C.電暖器工作時(shí),電熱管、導(dǎo)熱油及散熱片不斷地輻射紅外線D.冬天時(shí),可將剛洗的濕衣服放在電暖器的支架上烘干,下班后回家就能穿了【答案】D【詳解】A.由題中信息可知,當(dāng)接通電源后,電熱管周?chē)膶?dǎo)熱油被加熱,然后沿著熱管或散片將熱量散發(fā)出去,說(shuō)明該電暖片可以將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應(yīng)工作的,故A正確,不符合題意;B.該電暖器的電功率越高,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多,散熱片越多,熱量散失的越快,更容易讓更大面積的房間內(nèi)的空氣溫度升高,故B正確,不符合題意;C.電暖器工作時(shí),電熱管、導(dǎo)熱油及散熱片不斷地輻射紅外線,以紅外線的形式將熱量散失出去,故C正確,不符合題意;D.將剛洗的濕衣服放在電暖器的支架上,可能會(huì)因?yàn)榫植繙囟冗^(guò)高,導(dǎo)致衣服燃燒,甚至引起火災(zāi),故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。3.在“探究電阻大小對(duì)電流熱效應(yīng)的影響”與“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”兩實(shí)驗(yàn)中,均可通過(guò)圖示器材完成實(shí)驗(yàn)。以下判斷中正確的是()A.研究對(duì)象都是燒瓶中的液體B.都需要控制R甲、R乙的阻值相等C.都可通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論D.前者實(shí)驗(yàn)需液體種類(lèi)不同,后者實(shí)驗(yàn)需液體種類(lèi)相同【答案】C【詳解】A.探究電阻大小對(duì)電流熱效應(yīng)的影響的研究對(duì)象是電阻,探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象的研究對(duì)象是容器中的液體,故A錯(cuò)誤;B.探究電阻大小對(duì)電流熱效應(yīng)的影響時(shí),應(yīng)控制電路中電流相等,電阻大小不同;探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)控制電阻放出熱量相同,所以電阻大小相同,故B錯(cuò)誤;C.探究電阻大小對(duì)電流熱效應(yīng)的影響時(shí),通過(guò)液體升高的溫度來(lái)比較兩個(gè)電阻放出熱量的多少;探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)控制液體吸收的熱量相同,所以通過(guò)液體溫度的變化來(lái)顯示,故都可通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,故C正確;D.探究電阻大小對(duì)電流熱效應(yīng)的影響時(shí),用控制變量法,控制電阻大小不同,液體種類(lèi)相同;探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象時(shí),液體種類(lèi)應(yīng)該不同
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