专题24 电学之电功率的测量和计算
一、选择题
1.【2018•临沂卷】如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,灯泡L的电阻为10 Ω且保持不变.闭合开关S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灯泡L亮度变暗
B.电压表示数变大,电流表示数变小 C.电压表与电流表示数的比值变小 D.灯泡L的最大功率为0.9 W
2.【2018•泰安卷】如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( ) ①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W ②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω ④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
3.【2018•广安卷】如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变暗 B.电压表示数变小
C.电流表A1示数变大 D.整个电路消耗的总功率变小
2
1
4.【2018•重庆A卷】在如图所示的实物电路中,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“1001A”,灯泡上标有2.5V1W”的字样,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为2.50
B.向右移动滑片时,电压表V1的示数变小,小灯泡亮度变暗 C.向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变 D.让小灯泡正常发光1min,滑动变阻器产生的电热为12J
5.【2018•南充卷】如图所示的电路,电源电压为3 V,R1=15 Ω,R2=5 Ω,当开关S闭合时,下列分析正确的是( )
A.R1、R2两端电压之比为3∶1 B.通过R1、R2电流之比为3∶1 C.R1、R2消耗的电功率之比为1∶3 D.R1的电功率为1.8 W
6.【2018•德州卷】如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精R2=60Ω,气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,此时电压表示数为2V。以下说法错误的是
A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大
2
1
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6W
D.若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8W
7.【2018•福建卷】灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的
A.电压为7V B.电流为0.3A C.电阻为20Ω D.功率为3W
8.【2018•泰安卷】如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W ②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω ④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
9.【2018•深圳卷】如图为“探究焦耳定律”的实验装置.两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( )
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法 B.右侧电阻丝的阻值比左侧小 C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
2
1
10.【2018•济宁卷】根据额定电压为小灯泡的图象如图所示分析,下列结论正确的是
A.当小灯泡的电压为0V时,其电阻为0 B.当小灯泡的电流为时,其实际功率为 C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比 D.小灯泡的额定功率为 11.【2018•南京卷】如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=5:6.下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω B.电路允许消耗的最大功率为4.5W
C.小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻器中点位置
D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W
12.【2018•达州卷】如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是( )
A.R1先后两次消耗的电功率之比为3:4 B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C.电源电压为10V D.R1的阻值为20Ω
2
1
13.【2018•玉林卷】如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则( )
A.电路消耗的最小功率为2.5W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4W C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2W
D.滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J
14.【2018•河北卷】.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数。S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变。下列判断正确的是
A.a表是电压表
B.先闭合开关S1,再闭合S2,电路中的总电流变大
C.只闭合S1,P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量
D.开关均闭合,电路的总功率为P1;若将c表换成另一种电表,再闭合S1、S2,电路的总功率为P2,则P2 > P1
15.【2018•聊城卷】小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW•h)”的字样,他将家中的其它用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察1min内电能表的转盘转了45revs,则下列说法正确的是( )
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的 B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J C.电水壶的额定功率为900W
D.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729W
16.【2017•滨州卷】如图甲所示,两电热丝R1与R2并联,R1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置,则以下判断正确的是( )
2
1
A.R1:R2=5:1 B.电源电压是10V C.R2的电功率是20W
D.R1工作2分钟所放出的热量为600J
17、【2017•自贡卷】如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向左移动,在此过程中( )
A、电流表示数变小; B、灯泡L亮度变亮; C、电压表示数变大;
D、电路消耗的总功率变大。
18、【2017•绍兴卷】如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是( )
A、电源电压为14伏
B、滑动变阻器R的最大阻值为8欧 C、滑片在b端时,电流表示数为0.75安
2
1
D、电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
19. 【2017•枣庄卷】如图所示,电源电压恒为5V,电压表的量程为“0~3V”,电流表的量程为“0~0.6A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“3V 1.8W”字样。闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω B.电流表示数的变化范围是0.1~0.6A C.电压表示数的变化范围是1V~3V D.灯泡的最小功率是1W
20.【2016·重庆B卷】一只小灯泡标有“3.8V”字样,额定功率模糊不清,某同学设计了如图6甲所示的电路进行测量,电源电压恒为6V,电压表、电流表使用的量程分别为0~3V、0~0.6A,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的U—I图像,如图6乙所示。则以下判断正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为0.88W
B.滑片向左移时电压表示数变大,小灯泡变亮 C.变阻允许连入电路的最大阻值约为8.82Ω D.小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为3.04J
21.【2016·天津卷】图7所示的电路中a、b、c为三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2虽然放光但较暗,若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
2
1
A.电表a为电流表,且示数为1.5A B.电表b为电压表,且示数为3V C.电表c为电压表,且示数为3V D.灯泡L2的实际功率为0.75W
22.【2016·安徽卷】 图中电源电压保持6V不变,灯泡L标有“6V 6W”字样,开关闭合后在滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A灯泡两端的电压不断增大 B通过灯泡的电流不断减小 C灯泡消耗的电功率不断减小 D灯泡消耗的电功率恒定不变
23.【2016·卷】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向下移动时,则( )
A.电流表的示数变小,灯变暗 B.电压表的示数变大,灯变暗 C.电压表的示数不变,总功率变大 D.电流表的示数变大,总功率变小
24. 【2016·山西卷】甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图甲所示。电源电压恒为3V,R0为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,污染指数在50以下为轻度污染,50~100间为中度污染,100以上为重度污染,以下分析正确的是
2
1
A. 污染指数越小,电压表示数越大 B. 电压表示数为1V时,属于重度污染 C. 污染指数越大,电流中消耗的总功率越小 D. 污染指数为50时,电压表示数为2.5V
25.【2016·西宁卷】如图5所示电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为60J。则下列结果正确的是
A.电路中的最小电流为1.5A
B.滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗的电能为60J C.R先后两次消耗的电功率之比为8﹕9 D.R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3
26.【2016·西宁卷】小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图3所示的电路,闭合开关S后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是
A.灯泡L2发生了断路 B.灯泡L2发生了短路
C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小 D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小
27. 【2016·河北卷】如图所示,电源电压不变。下列说法正确的是( )
2
1
A.只闭合S1,将P向左移动一段距离,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 B.只闭合S1,将P向左移动,R1消耗的功率增加
C.开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小 D.开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小
27.【2016·巴中卷】如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响),下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.小灯泡的实际功率变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大 D.电压表V1与电压表V2示数之和保持不变
29.【2016·德阳卷】两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端,下列分析正确的是( ) A.乙两端的电压是2V B.甲消耗的电功率等于0.8W C.甲中的电流大于乙中的电流 D.甲乙两端的电压之比为2:1
2
1
30.【2016·攀枝花卷】如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图象如图乙所示.则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω D.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8W
31.R1为定值电阻,R2为滑动变阻器b为其两端点)【2016·雅安卷】如图所示电路中,电源电压不变,(a、,闭合开关S,当滑片P在b端时,电流表示数为0.2A,R2消耗的电功率为2W,当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.5A,R2消耗的电功率为3.5W,则当滑片P从a移到b的过程中( )
A.电压表示数变化了12V B.电流表示数变化了1.2A C.R1消耗的电功率变化了5W D.电路消耗的总功率变化了12W
32.【2016·遂宁卷】如图所示的电路中,电源电压保持8V不变,灯泡L标有“3W”字样,滑动变阻器最大阻值为20Ω.开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的位置使灯泡L恰好正常发光,此时电压表示数为6V(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),则下列关于该电路的判断正确的是( )
A.此时滑动变阻器连入电路的阻值为12Ω B.若滑片P再向右移动,灯泡亮度会变亮
2
1
C.若滑片P再向右移动,电流表示数将减小,电压表示数将增大 D.整个电路消耗的最小功率为2W 二、填空题
1.【2018•泸州卷】小英家6月底电能表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙所示,由图可知她家7月份用电器消耗的电能为_____kW•h;电子式单相电能表她家现在已经接人用电器的总功率为3600W,则最多还可以连接_____W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是_____W。
2.【2018•达州卷】如图所示,电源电压保持不变,电阻R1为20Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合S,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P移至最右端时,小灯泡L恰好正常发光;闭合S、S1、S2,滑片P移至最左端时,电路消耗的总功率为5.4W,忽略小灯泡电阻随温度的变化,则小灯泡L的电阻为_____Ω,滑动变阻器的最大阻值为_____Ω;闭合S,断开S1、S2,移动滑片P,使滑动变阻器的电功率为0.72W时,电流表的示数为_____A。
3.【2018•达州卷】如图所示的电路,当S1、S2都闭合时,R1的电功率为25W,当把S2断开时,R1的电功率为4W,则此时R2的电功率为_____W。
2
1
4.【2018•广安卷】如图,灯泡L上标有“6V 3W“字样,电源电压6V且保持不变,定值电阻R=80Ω(不计灯丝电阻的变化)。只闭合S1和S3,电阻R在100s产生的热量是_____J,电路在工作状态下,整个电路消耗的最小功率是_____W。
5.【2018•宁波卷】如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示.
甲 乙
(1)图乙中_______(填“dc”或“ec”)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象. (2)该过程中电路的总功率最大值为________W.
6.【2018•广东卷】如图所示,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关_______,若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶5,则R1与R2的电阻之比为_______,R1与R2消耗的电功率之比为_______.
7.【2018•遂宁卷】如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为_____Ω;当滑动变阻器接入电路阻值分别为1/4R和R时,电路消耗的总功率为P1、P2,则P1:P2=_____。
8.【2018•威海卷】如图所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不R2接入电路中的最小阻值为_____Ω,变,电流表量程为“0﹣0.6A”,电压表量程为“0﹣3V”。为保证电路安全,R1消耗的最小功率为_____W。
2
1
9.【2018•河南卷】在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2 A.当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为_____A,R2的电功率为_____W.为了保障电路安全,_____两个开关不能同时闭合.
10.【2018•天津卷】如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:1.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为_____:开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为_____。
11、【2017•绍兴卷】用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。
12.【2017•德阳卷】如图所示的电路中,电源电压为6V,电压表的量程为0﹣3V,电流表的量程为0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“5V 2.5W”字样.闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,这时通过灯泡的电流为 A;若要求两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则该电路能消耗的最大功率为 W.(不考虑灯丝电阻的变化)
13. 【2017•安徽卷】车床照明灯的额定电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是24Ω,则该照明灯正常工
2
1
作时,消耗的电功率是 W,工作30min,电流通过灯丝产生的热量是 J。 14.【2017•盐城卷】某5W的吸顶灯由10只相同的LED小灯珠连接而成,任意取下其中一只灯珠后,其余灯珠仍能发光,则10只小灯珠的连接方式是 联。每只小灯珠的额定电压为5V,其正常工作时电流为 A。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,若LED灯可以节约80%电能,则该吸顶灯与 W的白炽灯亮度相当。
15.【2017•滨州卷】如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象,则小灯泡的额定功率为 W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω.
16、【2016·河南卷】在图2所示的电路中,定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx,闭合开关,电压表的示数为Ux,则由已知量和测得量可以推出:Rx= ,Rx的电功率Px= 。
17.【2016·天津卷】如图12,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端换到b端的整个过程中,电流表示数I于电压表示数U的关系图象如图13所示,由图象可知,R1的阻值为_________Ω;当电路中的电流为0.2A时,R1与R2消耗的电功率之比为________。
18.【2016·重庆A卷】 如图10所示的电路中,电源电压、灯丝电阻都保持不变灯L标有“6 V 3 W”字样,灯泡的电阻_____Ω;当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在a、b两点间移动时,电压表示数的变化范围是5~8 V,且滑片P位于b点时灯L的功率是滑片位于a点时灯L功率的16倍,电源电压是________V。
2
1
19.【2016·达州卷】小华用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,闭合开关S时,发现电压表有示数,但电流表无示数,请你帮他分析电路故障可能是 ;排除故障后,在移动滑片的过程中,观察电压表示数从2V到4V,电流表的示数变化了0.2A,则电阻R1为 Ω,R1变化的功率为 W.
20.【2016·达州卷】如图所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器R′的最大阻值为30Ω,当S闭合,滑片P在最右端时,电压表的示数为1.5V,则小灯泡L的电阻是 Ω,当滑动变阻器的滑片P移到a点时,电压表的实数为Ua,滑动变阻器的功率为Pa;再移动滑片P到b点时,电压表的示数为Ub,滑动变阻器的功率为Pb,若Ua:Ub=2:3,Pa:Pb=8:9,则滑动变阻器的滑片p在a,b两点时连入电路的电阻变化了 Ω(不计灯丝电阻随温度的变化)
21.【2016·广安卷】仔细观察家里电饭锅、洗衣机等所用的插头,我们会发现有一根插头E要长些,如图所示.那么,较长的那根插头E接的是 (选填“火线”、“零线”或“地线”);你认为这根插头做长点的主要目的是 .
22.【2016·凉山州卷】将标有“4V 4W”字样的A灯和标有“4V 2W”字样的B灯串联接入电源电压不变的电路中,其中一盏灯恰好正常发光,此时 灯正常发光,电源电压应该是 V.
23. 【2016·绵阳卷】小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值,小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路,小凯正准备闭合开关时,旁边的小明急忙拦住他,说线接错了。
2
1
①小是发现只要改接一根导线就可以连接正确,请你检查一下电路,指出改接的是 导线。(选填:a、b、c、d、e、f、g)
②故障排除后,电阻两端的电压表示数如图乙所示,其读数为
V。(保留两位小数)
③小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如下表所示;
U/V I/A 0.5 0.1 1.0 0.2 1.6 0.3 1.9 0.4 2.5 0.5 根据表中数据在图丙中画出电阻R的I—U关系图像。 ④由③中图像求出该电阻的阻值为 Ω。(保留一位小数)
⑤将图甲所示电路改成如图丁所示电路,电源电压保持不变,已知R1:R2:R3=2:1:1,测得开关S断开时R2中的电流为I,消耗功率为P;则开关S闭合后,R1中的电流值为 ,R3消耗的功率为 。
24. 【2016·内江卷】如图甲所示,是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线,如图乙所示。根据图像可知,其中,反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图像是 (选填“a”、“b”或“c”),滑动变阻器R消耗的最大电功率为 W。
三、实验题
1.【2018•达州卷】某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒
2
1
为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω2A“;B:“20Ω 0.5A”)。
(1)该实验的实验原理是_____;实验中,应选用的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。 (____)
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是_____。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_____W。
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。 (____)
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1_____P2(选填“大于”、“小于或“等于”)。
2.【2018•金华、丽水卷】小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率,于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整___________。
(2)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,小科观察到两电表的示数情况是_____,由此判断故障是小灯泡断路;
(3)排除故障后,小科进行了正确操作,观察到的现象和测得的数据如下:
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由表中数据可得,小灯泡的额定功率是_____瓦;
(4)小科根据表中数据,计算了各次实验的灯丝电阻,分析后认为,闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆,小科的理由是_____。
3.【2018•南充卷】在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)将甲图中电路连接完整_________。(要求:滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮)
(2)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表示数始终为3V,则故障原因为_________________
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑片P,直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知) ①闭合开关S和S1,,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②团合开关S和S2,断开S1,,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U;则小灯泡额定功率的表达式灯P额=_______。(用U额、R、U表示)
4.【2018•德州卷】在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将如图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向A端移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉。_______
(2)小刚同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为___________V,若他想测
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量小灯泡的额定功率,应将如图甲中滑动变阻器的滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,如图内的Ⅰ—U图象是小刚根据多组实验数据绘制的,根据图象可得小灯泡的额定功率为___________W。 (3)由实验中Ⅰ一U图象发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是___________。 (4)若把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究___________的关系。 A.电流与电阻 B.电流与电压
5.【2018•荆州卷】小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干. 她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图.
(1)请你将图甲中电路图补充完整___________.
(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为_____V,此时电压表V2的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W.
(3)她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率,调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为_______A时,再读出电流表A1的示数,即可计算小灯泡的额定功率.
(4)小明说,利用丙图,把R0更换成未知电阻Rx,把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件(灯丝电阻随温度而变化),可以测出未知电阻Rx的阻值. 方法为:调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为_______A时,读出电流表A2的示数,即可计算Rx的阻值.
6.【2018•滨州卷】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
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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。
7.【2018•包头卷】小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5v的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器画片P向右移动时小灯泡变亮___。 (2)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数不为零,电压表示数为零,则故障可能是由于小灯泡________引起的。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率时_______W。在实际测量中,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,如果考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏_______。
(4)利用如图丙所示的电路也可以完成该实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0)。
①只闭合开关S和,调节________,使电压表的示数为2.5V。 ②只闭合开关__________,调节,使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2 , 则小灯泡额定功率的表达式P额=_____________(用U额、R0、U1、U2表示)。
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8.【2017•苏州卷】(8分)在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 ▲ .排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 ▲ W. (3)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如下表),你认为这样处理数据是 ▲ (合理/不合理)的,理由: ▲ .
(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是 ▲ .
9. 【2017•菏泽卷】小美在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选用的器材如下:二节干电池,一个电流表,一个电压表,一个滑动变阻器,额定电压为2.5V的小灯泡,开关,导线若干。设计的电路图如甲图所示。
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(1) 请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
(2) 开关闭合前,使滑片变阻器的滑片处于最______________端(填“左”或“右”)。 (3) 根据小美记录的数据信息,要让小灯泡正常发光,电压表的示数应是_____________V。 (4) 电路中电流表及导线的电阻都很小,对电路的影响忽略不计,且小美所测量的数据准确无误,通
过对实验记录中的数据计算分析,你发现的新问题是:_____________________。导致此问题产生的根本原因是:___________________________。
10.【2017•泰安卷】有一个小灯泡标有5.0V字样,要测定它的额定功率.已知小灯泡正常发光时的电阻值约10Ω,电源电压为6V.
(1)请你用笔画线代替导线,连接完成实验电路.
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在 端(选填“a”或“b”).
(3)某次连接线路后,闭合开关灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数,猜想以下3种故障,其中可能的是
A.可能是灯丝断了B.可能是开关接线处断路C.可能是小灯泡的灯座短路
为避免出现上述故障时损坏电流表,选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω. (4)排除故障后,移动变阻器滑片,观察当 表示数为 时,再记录另一个电表 11.【2016·安徽卷】要求测只额定电压;为2.5V小灯泡的电功率。 (1)按照电路图a.将图b中的实物图连接成实验电路。
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(2)在电路连接过程中开关应处于 状态,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到 (根据你连接的实物电路选填“最右端”或“最左端”)
(3)实验时某次电压表的示数为2.20V,对应电流表示数如图c所示,则小灯泡此时的电功率为 W,要想测出小灯泡的额定功率,接下来的操作是: 。
12.【2016·重庆A卷】 同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中,所用电源电压为6 V,灯泡的额定电压U0=3.8 V,额定功率在1~1.5 W的范围内。
(1)按图17甲所示的电路图,请你用笔画线代替导线将图17乙的电路补充完整。
(2)小杜同学在实验过程中,将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动,小灯泡的实际功率将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);同时观察到小灯泡的亮度将变_________(选填“亮”或“暗”)。 (3)另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图17丙所示,此时电流表的示数是______A,电压表的示数是______V;经分析造成这种现象的原因是________________________________。 (4)小张同学重新调整电路连接后,继续探究小灯泡在额定功率时的亮度,但发现无法准确读出额定电
U02压,他用(3)小问中所测数据先算出灯泡的电阻RL,再根据P0=计算灯泡的额定功率。按此方法算
RL出灯的额定功率比真实值偏__________(选填“大”或“小”),原因是_______________________________。 13.【2016·山西卷】 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω)。
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甲 乙
丙
(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)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则出现故障的原因是 (选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表示数为2V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)若此实验中电流表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加了一个R0=5Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:
①调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑片位置不变,只将电压表a点该接到c点,测出定值电阻R0两端的电压U0,通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题:
14.【2016·宁夏卷】“测量小灯泡的电功率”的电路如所示,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源为三节干电池.
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(1)用笔画线表示导线,根据电路图(图甲)将实物图(图丙)连接起来.
(2)正确连好电路后,闭合开关S,灯L不发光,电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 .(3)排出故障后进行实验,测得三种实验数据,请你分析实验记录数据和现象,回答问题.
电压U 电流I 亮度 电功率P/W 1 2.0 0.26 2 3.8 逐渐增大 3 4.5 0.32 ① 当电压表示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡灯丝的电流为 A.小灯泡消耗
的电功率是 W.
② ②请写出此实验记录表格设计存在的不足之处: .
③经多次测量和计算比较,我们发现小灯泡两端的电压与对应电流的比值并不是一个定值,而是变化的,其可能的原因是 .
15.【2016·西宁卷】实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图13甲所示的电路图。实验中各元件完好,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图13乙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泡变暗,连接导线不能交叉)。
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率P′/W 1 2 3 2 2.5 3 0.34 0.4 0.44 Ⅰ请指出这个表格设计不合理的地方 。
Ⅱ小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5 V时,求得小灯泡的电功率为 ① W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是 ② 。
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Ⅲ 假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度 (选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度。
(3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1 A;要使电流表示数是0.5 A,应将2Ω的电阻更换为 ① Ω的电阻;多次测量后作出的I-R图像是右图中的 ② 。
16.【2016·广安卷】小佳想要测定小灯泡的额定功率,他选用了以下器材:标有“2.5V”字样的小灯泡(老师告诉他,该小灯泡正常工作电流在0.3A左右),电源为6V的恒稳蓄电池,量程为“0﹣0.6A”与“0﹣3A”的电流表,量程为“0﹣3V”与“0﹣15V”的电压表,开关,导线.可是在选择滑动变阻器时他犹豫了,因为有三种规格的滑动变阻器,分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”字样. (1)估算一下,请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器 ;
(2)如图(甲)所示,小佳连接了一部分电路后又纠结了,请你在不改变他已经连接部分的前提下,再帮他连接完整(用笔画线,注意导线间不要相互交叉);
(3)连接完整后,小佳按正确程序操作,闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表指针偏转明显,而电压表指针几乎不动,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、D”) A.电压表内部断路了 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
(4)在老师的指点下,小佳自己排除了故障,再闭合开关S,灯泡亮了,但发光很暗,观察电压表示数,仅有1.8V,这时小佳应将滑片P向 端(选填“A”或“B”)适当滑动;
(5)当小灯泡两端的电压达到额定电压后,电流表的示数如图(乙)所示,则小佳测得小灯泡的额定功率是 W.
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17.【2016·达州卷】张玲和李影同学在进行“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为20Ω)2个,电压约为12V的电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为“20Ω,1A”和“50Ω,0.5A”的滑动变阻器各1个,导线若干.
(1)实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器.
(2)图甲中已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(3)张玲闭合开关,并适当移动滑片,小灯泡被烧坏,此时电压表示数约为 V,分析后又向老师借用了一个定值电阻,请你判断定值电阻应 联在电路中、其目的是 .
(4)重新连好电路后,再次闭合开关,移动滑动变阻器到某一位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率是 W。
18.【2016·德阳卷】(9分)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(20Ω 1A)。他们所设计的实验电路如图甲所示。
(1)(1分)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)(2分)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)(4分)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)(2分)小红同学移动滑片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图像,根据图像信息,计算出小灯泡的额定功率是______W。
19.【2016·攀枝花卷】(1)如图所示,电能表的示数为 kW•h。 (2)如图所示,体温计的示数为 ℃。
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20.【2016·攀枝花卷】在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)
(1)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 . A.“10Ω0.4A”的滑动变阻器 B.“20Ω0.4A”的滑动变阻器 (2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障的原因是 .
(4)排出故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“A”或“B”)
(5)通过灯泡的电流随它两端电压变化如图丙所示,分析图象可知,该灯泡正常发光时的电阻是 Ω,额定功率为 W.
21.【2016·泸州卷】某课外科技小组设计了如圈所示的电路来测量电源电压U,和待测电阻RX的值,已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω其实验步骤如下:
(1)这个小组的同学接电路图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端b点,闭合开关S1,断开开关S2,无论怎样移动滑片P发现电压表有示数但始终保持不变,电路故障的原因可能是______________ ______________ (写出一种原因即可);
(2)排除放障后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点,闭合开关S1和S2,电压表的示数为3V;再断开开关S2,此时电压表的示数为2.4V,则电源电压U=________V,待测电阻RX=_________Ω;
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(3)保持S1闭合,S2断开。当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时,电压表的示数应为_________V,待测电阻RX的电功率为__________W。 四、计算题
1.【2018•临沂卷】小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V,额定功率605W.问:
(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15min将103J/(kg•℃)] 水加热到40℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×(2)当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率是多少?
(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?
2.【2018•邵阳卷】某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图所示,已知灯L的规格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为0~12 Ω,电源电压恒为6 V.求:
(1)当S闭合,滑片滑至最左端后,灯丝中的电流; (2)灯L正常工作1 min所消耗的电能;
(3)闭合S,再将滑片从右向左移动,灯L发光最暗时的实际功率.
3.【2018•达州卷】如图所示的电路中,小灯泡上标有“6V 3.6W”字样,滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω.当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在中点时,小灯泡正常发光;当所有开关都闭合,滑片滑到A端时,A1、A2的示数之比是3:1(灯的电阻保持不变)。 求:(1)电源电压_____
(2)当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在A端时,小灯泡两端的实际电压___。 (3)小灯泡消耗的最小电功率(不能为0)______
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4.【2018•攀枝花卷】如图所示,灯泡L上标有“6V 2.4W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0﹣15V.滑动变阻器的最大电阻为160Ω.只闭合S1,滑片置于某点a时,滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω,电压表示数Ua=12V,电流表示数为Ia;只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb,电流表示数为Ib.已知Ia:Ib=3:4,Rb:R0=3:2(灯丝电阻不随温度变化),滑片移动过程中,灯泡电压不超过额定值,电表示数不超过量程。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻; (2)定值电阻R0和电源电压U; (3)只闭合S1时,电路消耗的最小功率。
5.【2018•广安卷】电饭锅是家中常用的用电器,下表是小字家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)
(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少? (2)电阻R2的阻值是多少?
(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220V 10(20A);3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
6.【2018•遂宁卷】如图所示电路,电源电压18V恒定不变,小灯泡工标有“12V”的字样,滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”,电流表量程“0~0.6A”电压表量程“0~15V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关,小灯泡L恰好正常发光,此时电流2s内对小灯泡L做功12J,不考虑温度对电阻的影响。求:
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(1)小灯泡L正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全;
(3)小灯泡L两端电压为何值时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少?
7.【2018•枣庄卷】如图甲所示的电路,电源电压保持不变.小灯泡L标有“2.5 V 0.25 A”字样,滑动变阻器R1的最大值为30 Ω,定值电阻R2=30 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V.求:
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2)只闭合S、S2和S3,将变阻器R1的滑片P移到中点时,电流表示数为0.45 A,则电源电压是多少? (3)只闭合开关S、S1,移动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图象如图乙所示.在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少?
8.【2018•安顺卷】在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡的额定电压为8V,灯泡的额定电压为6V,图乙是灯泡的图象。
当开关S接a时,电压表的示数为,电流表的示数为,求定值电阻的阻值。
开关S接a时,调节电源电压,使灯泡正常发光,此时消耗的功率为1W,求灯泡的额定功率。
开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?
9. 【2017•苏州卷】如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R0是发热电阻,热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)]
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(1)开关S跳至 触点位置时,热水器进入保温状态水箱内装满水时,水的质量为 kg. (2)R2的阻值为多大?
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量? (4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗多少电能?加热效率是多少?
10.【2017•盐城卷】在综合实践活动中,小峰设计了一种煮饭电路,如图甲所示,图中R1和R2均为电阻丝 ,S1是自动控制开关,煮饭时,将该电路接入220V电源,在30min内,电路总功率随时间变化的图像如图乙所示,求:
(1)0~5min内通过R1的电流; (2)30min内电路消耗的电能; (3)10~15min内R1的电功率。
11、【2017•舟山卷】目前有的地方出现了共享电动汽车,这种新型低碳的交通工具,深受市民的喜爱。某品 牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答:
h) 电池容量(kW·22 车载充电器输入电压(V) 220 车载充电器输入电流(A) 16 电能转化为机械能的效率 70% (1)如图所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器,感应器即能读取卡中的信息,将车解锁。刷卡所用的原理是________。
2
1
(2)根据表中的数据,将耗完电能的电池充满电,理论上需要多少时间?
(3)上述电动汽车充满电后,在水平地面上匀速行驶的最大距离为 140 千米,则行驶时该车受到的阻力为多少牛?
12. 【2017•菏泽卷】 LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个150的电阻与LED灯串联,接在电压为6V的电源上,成功的让LED灯发出了蓝光,如图所示。
问:(1)定值电阻
R1 两端的电压是多少? 的电流是多少?
(2)通过定值电阻
R1(3)LED灯的实际功率是多少?
(4)LED灯工作1小时,消耗的电能是多少?
(5)小美通过电阻与LED灯串联,实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下,设计一个让LED灯发出蓝光的方法。
13. 【2017•枣庄卷】图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图。灯L标有“12V 3W”字样,当滑动变阻器的滑片P在a点时,灯L正常发光,电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。问:
(1)电源电压U是多少?
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1
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率是多少?
(3)当滑片P位于中点b和最右端c时,灯两端电压之比是3:2,则滑动变阻器的最大值是多少? 14. 【2016·北京卷】如图33所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为8Ω。当开关S闭
合时,电压表示数为4V。
求:(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1。
15、【2016·河南卷】某款新型电动车的性能参数如表所示,请回答下列问题。
(1)电动机是电动车的核心都件,电动机正常工作时,电能转化为 能,电动机的工作原理是 。
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油10L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因。汽油的密度0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg。
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图17所示。当该车运动到距测速仪370m时,测速仪向该车出一超声波信号,2s后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为340m/s,求该车的速度。
16.【2016·长春卷】将两个电阻R1、R2串联在恒为6V的电源上,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关,求(1)通过电路的电流;(2)电阻R2消耗的电功率。
17.【2016·西宁卷】如图14甲所示,电源电压U=10V,R1为定值电阻,阻值为20Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U—I关系如图乙所示。求:
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1
(1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流。
(2)S闭合,S1、S2都断开时,调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是多少?
18. 【2016·山西卷】如图甲所示是小梦家新购买未拆封的电热水器,他发现包装箱上有一铭牌,如图乙所示。待电热器安装完毕注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水器工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘1min转了20圈,电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min。请你结合包装箱上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息解决以下问题。[ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
问题一:铭牌上标有“堆码层数极限4”,指包装箱平放时最大堆放层数为4,超过则可能把最底层包装箱压坏。根据包装箱尺寸计算平放时底面积为0.6m2,如果在水平地面上整齐平放堆放4层装有电热水器的包装箱,求上面3层包装箱对最下层包装箱的压强;
问题二:工人师傅把一个装有热水器的包装箱从地面匀速搬到10m高的小梦家,求工人师傅对包装箱所做的功;
问题三:求电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量; 问题四:求电热水器的实际功率和加热效率。
19.【2016·天津卷】有一额定功率为2000W的电热水器,内装20kg的水,通电后持续正常加热25min,水的温度从20℃升高到50℃,已知C水=4.2×103J/(kg·℃),求: (1)水吸收的热量; (2)电热水器的热效率。
20. 【2016·重庆A卷】小杜家有一台浮管式水力发电机,它可以利用流水资源实现24小时全天候发电。图19甲是发电机在流水中的工作示意图,在水深1 m、水面宽1 m、横截面为矩形的沟渠中发电机输出功率和水流速度的关系如图19乙所示。求:
(1)当水流速度为1.5 m/s时,24 h可以发电多少千瓦时?
(2)发电机对家里“220 V 800 W”的电饭锅供电,实测家中电压约为额定电压的0.9倍,电饭锅煮饭时的实际功率约为多少瓦?
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1
(3)水力发电利用了大量流水资源,当水流速度为1.5 m/s时,1 h通过沟渠横截面的水是多少吨?
21.【2016·重庆B卷】小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图17甲所示,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中低三档并可手动调节,其额定电压为220V,低温档,中温档的额定功率分别为22W和44W。利用所学知识他设计了一个等效电路图,如图17乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时: (1)低温档加热的电流多大? (2)中温档加热5h,消耗多少度电? (3)高温档加热的额定功率是多少瓦?
22.【2016·广安卷】如图所示,电源电压为6V,且保持不变,灯泡L上标着“6V 3.6W”字样,忽略灯丝电阻随温度的变化,定值电阻R1=16Ω,滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω.求:
(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)当S1闭合、S2断开,且滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯泡实际消耗的功率是多少?
(3)要使整个电路消耗的功率为最小,请写出开关S1、S2的开闭状态和滑片P移到的位置,并计算出最小功率是多少?
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1
23.【2016·凉山州卷】如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电阻R1的阻值为2Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”的字样,小灯泡L上标有“6V 3W”的字样,电流表的量程为0﹣3A. (1)当开关S1、S2、S都闭合时,电流表的示数为2A,求R2消耗的电功率;
(2)当开关S1、S2都断开,S闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不大于其量程的,求滑动变阻器R2接入电路的最小阻值.
24. 【2016·绵阳卷】(8分)如图所示,电源电压保持不变,R2=4Ω,开关S闭合后,电压表读数为7.2V,电流表读数为1.8A;由于某个电阻断路,电压表读数变为16V,电流表读数变为2A。求:
①断路前后R3的功率之比。 ②R1的阻值。
③电源电压U和R0的阻值。
25.【2016·内江卷】2015年4月16日,我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线。这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备(电源),这种超级电容具有安全环保,反复充放电,使用寿命长等特点。充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示。则:
电容存储设物理 充电时的量 输入电压 电容存储设备的额定备的额定输输出电压 出功率 时的能量 时间 驶的距离 每次充满 每次充满的每次充满电正常行数据 380V 700V 92kw 1.8×107J 30s 5km (1)充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少? (2)电容存储设备正常工作时的电流多大?
(3)如果电价按0.4元/(kW•h)计费,那么,电动汽车每行驶1km需要花费多少钱?
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26.【2016·巴中卷】如图所示的电路中,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“6V,3W”的字样,电阻R1的阻值为8Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω,2A”的字样.求: (1)小灯泡L正常工作时的电阻;
(2)开关S1与S2都断开,S闭合时,R1在10min内产生的热量;
(3)当开关S1、S2、S都闭合,电流表的示数为1.5A时,R2消耗的电功率.
27.【2016·德阳卷】(8分)图示电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=30Ω,灯泡L标有“6V 3.6W”字样,且电阻不变。当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,灯L刚好正常发光。求:
(1)灯泡工作时的电阻;
(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5min内做的电功是多少? (3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?
28.【2016·广元卷】如图所示,滑动变阻器R2上标有“40Ω 1A”字样,只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,电流A1示数为0.2A,灯泡L的实际功率为1.6W;同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移 到a端时,灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为0.1A.(电源电压不变,忽略湿度对灯泡电阻影响)则:
(1)只闭合开关S1时,电压表示数是多少?电源电压是多少?
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,电流表A1的示数是多少?灯泡L的额定功率是多少?
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29.【2016·南充卷】有一个电热水壶,其铭牌数据如表所示.在1个标准大气压下,它在额定电压下加热7min刚好把质量为1kg、初温为20℃的水烧开.[c水=4.2×103J/(kg•℃),电热丝的阻值保持不变求:
额定电压 额定功率 频率
(1)水吸收的热量是多少?
220V 1000W 50Hz
(2)电热水壶在7min内所消耗的电能是多少?
(3)由于现在是用电高峰,电网中的实际电压为198V,要把同样一壶水烧开,若电热水壶的热效率不变,则需要加热多少秒?(计算结果保留到整数)
30.【2016·攀枝花卷】冬季,养鸡场为了提高产蛋量,夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明,白天需要在鸡舍里用电热器加热,不需要用灯泡照明.小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置,这个装置的电路图如图所示,电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝,灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡,开关S1、S2的通断只有两种状态,一种是同时断开,另一种是同时闭合.该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态,连续正常工作10h,这段时间内电流表的示数为4.4A,电阻R1的电功率为P1,电阻R2的电功率为P2,电路的总电功率为P;该装置从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态,连续正常工作14h.已知:电源两端的电压U恒为220V,P1:P2=1:4。求:
(1)总电功率P; (2)电阻R2的阻值;
(3)从早晨7:00到第二天早晨7:00的24h内,该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时?
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