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资源介绍
注意事项:
1.巧做基础题,全做对; 2.稳做中等题,一分不浪费; 3.尽力冲击压轴题,做错也无悔。
微专题3电能,电热,电功率的理解及计算 姓名:___________
一.选择题(共15小题)
1.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接 电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快 D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
2.如图所示,是感应式电能表的示意图,与其技术参数有关的说法正确的是( )
2题图 3题图 5题图
A.正常工作时额定功率为220V B.每转2圈电路耗电为1kW•h
C.正常运行的最大电流为10A D.电路消耗的电能是2486kW•h
3.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们并联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.3A,则电源电压和元件A的电功率分别是( )
A.3.V 0.9WB.3.5V 0.9W C.1.0V 1.0WD.1.0V 0.2 W
4.智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是( )
A.降低了电池的输出电压 B.减小了电池的输出电流
C.减小了电子线路的电阻 D.增大了电池的输出功率
5.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A.2.0V; 0.8W B.2.5V;1.0W C.4.5V; 1.0W D.4.5V;1.8W
6.现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2,将他们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是( )
A.串联后接到12V电源的两端,两灯均能正常发光 B.串联工作时,L1和L2两端的电压之比为1:2
C.并联工作时,L1比L2亮 D.并联工作时,L1和L2的功率之比为1:2
7.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为( )
7题图 8题图 10题图
A.24Ω 0.67W B.24Ω 0.96W C.20Ω 0.8W D.20Ω 0.67W
8.如图所示的电路,电源电压为3V,R1=15Ω,R2=5Ω,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1.8W
9.下列关于电能的说法正确的是( )
A.可以通过电流表把电能直接测量出来 B.电能的单位是“度”,学名叫做千瓦
C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大 D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
10.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2200W
11.如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )
A.给R串联一个较小的电阻 B.给R串联一个较大的电阻
C.给R并联一个较小的电阻 D.给R并联一个较大的电阻
12.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是( )
A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光 B.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮
C.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光 D.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮
13.有两只灯泡L1、L2,分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.两灯正常发光时,L1的电阻较大 B.两灯并联接入220V的电路,L1、L2消耗功率之比是2:5
C.两灯串联接入220V的电路,L1消耗的功率小于25W
D.两灯串联接入220V的电路,两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
14.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压8V,下列说法正确的是( )
14题图 15题图 16题图
A.灯泡的实际电功率为0.6W B.电阻的阻值为0.05Ω
C.小灯泡电阻随温度的增大而减小 D.电阻的电功率为0.8W
15.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电表a为电流表,且示数为1A B.电表b为电压表,且示数为3V
C.电表c为电流表,且示数为0.25A D.闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25W
二.多选题(共2小题)
16.如图是感应式电能表的示意图,与其技术参数有关的说法错误的是( )
A.适用的额定电压为 220V B.额定最大电流为 2.5A
C.电路消耗的电能是 248.6kW•h D.转盘每转 1920 圈,电路中消耗的电能为 1kW•h
17.现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2.先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0.两种连接形式中均有电流通过R2,则先后两种连接形式中( ) A.R1两端的电压比为1:2 B.R1两端的电压比为1:3 C.R2消耗的功率比为4:9 D.R2消耗的功率比为2:9
三.填空题(共18小题)
18.在家庭电路中火线与零线之间的电压为 V,生活中可以用 判断火线与零线,人体的安全电压是 V.在小明家厨房内的一条电路上,接有电水壶(1800W)、电饭煲(600W)和油烟机(240W)各1只。为保障正常用电,该电路中熔丝的熔断电流应不小于 A。
19.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。
20.如图,是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,该电路中两只LED灯是并联的,灯上标有“24V60W”字样。则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为 A;如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯,那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 J。
20题图 21题图
21.(1)如图(1)所示是武汉市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,该电路中两只LED灯是并联的,它是由 材料做成的,LED灯上标有“24V 60W”字样。则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为 A;如果用这种路灯替换发光亮度相同的420W的传统路灯,那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 kW•h。
(2)小灯泡L和电阻R上分别标有“6V 4.8W”和“6V 0.6A”字样,它们的电流随电压变化规律如图(2)所示。现将小灯泡L和电阻R连入电路中,若能确保电路中的元件不烧坏。L和R串联时电源电压不超过 V,L和R并联时电路的总功率最大可达到 W。
22.标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图所示,则灯泡两端的实际电压为 V,灯泡的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)60W。
22题图 23题图 24题图
23.如图是威威家的电能表,由表盘上的信息可知,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W.威威家有一台烤面包机,铭牌上标有“220V900W”的字样,某次烤面包机单独正常工作时,电能表的转盘转了45转,则此次烤面包机工作了 min.若在用电高峰期,实际电压低于220V,烤面包机的实际功率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
26题图 29题图 30题图 32题图
24.小明家电能表上月底的示数为 ,本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能 kW•h.小明家间时工作的用电器总功率不得超过 W.小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了32次,此过程中电风扇消耗电能 J,其功率为 W。
25.LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时,30天消耗的电能是 kW•h,这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作 小时。
26.如图所示的电路,电源电压恒为3V,闭合开关S,电流表A1示数为0.5A,A2示数为0.3A,则电阻R1是 Ω,通过电阻R2的电流是 A,电阻R1的电功率是 W,在5min内整个电路消耗的电能是 J。
27.定值电阻R1与R2串联在同一电路中,已知R1:R2=5:4,则它们两端的电压U1:U2= ;通过它们的电流I1:I2= 。
28.为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的 。若充电过程中充电电流为100A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电2h消耗的 电能为 kW•h。
29.已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V.甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,则乙灯的额定功率是 W.确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是 V,两灯并联使用,电路最大电流是 A。
30.如图,电源电压为9V且保持不变,闭合S时,电压表的示数为5.4V,电流表的示数为0.6A,则R1= Ω,R1、R2消耗的电功率之比为 。
33题图 35题图 36题图
31.在安全工作条件下,将“2.5V 0.3A”小灯泡L1和“3.0V 0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作,通过两灯的电流之比为 ;若将L1和L2并联在另一电源下工作,则L1和L2能消耗的总功率最大值为 W.
32.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:3.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 。
33.超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12Ω,灯泡L上标有“6V3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为 A。
34.某电能表的表盘上标有“1600imp/(kW•h)”的字样,将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kW•h,实际功率为 W,该电路的实际电压为 V。
35.将标有“6V9w”阻值不变的小灯泡L与阻值为6Ω的定值R0接入如图所示的电路。闭合开关S,电压表的示数为6V,则电流表的示数为 A,电源电压为 V,工作3min定值电阻R0产生的热量为 J.
36.在探究“影响电流热效应的因素”实验中。(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体 的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。(2)若想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用 (选填“煤油”或“水”),理由是 。(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶 (选填“串联”或“并联”).实验能得出的正确结论是 。(4)题(1)是一种常用的研究方法,下列事例中采用的研究方法与之相同的是
A.研究物体的动能与速度的关系时,保持质量不变 B.在研究光的直线传播规律时,用光线来描述光
C.通过木桩打入的深度来比较物体重力势能的大小 D.选择轻质小卡片来探究“二力平衡的条件”
37.为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”,小柯用如图甲所示装置进行实验,图中两个250mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油,瓶塞上各插一根同规格的玻璃管,瓶内连接的电阻丝的阻值分期为5Ω和10Ω。
37题图
①连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至 端(填字母),分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置。②闭合开关,通电t0时间后,分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置。③比较发现10Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高。
【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量 。
方案一:在前一次实验后,待玻璃管中的液面将回到起始高度后,按小柯的实验步骤②再次进行实验,比较两玻璃管内液面上升情况,得出结论。
方案二:用乙图所示装置替换甲图中对应装置(乙图中两个烧瓶规格相同,容积都为500mL),按小柯的实验步骤①②进行实验,得出结论。以上两种方案,你认为可行的有 。
38题图
38.在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A“,小灯泡的额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
(2)正确连接电路后,进行实验,记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为 W。
实验次数
物理量 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44
电功率/W
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而 。根据数据还可判断出,小聪在实验中选用的是R0= Ω的定值电阻。
(4)完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丁所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ;
②滑片不动,再将开关S1,拨至“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:P额= 。(用U额、U0、R0表示)
若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
39.某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中,小灯泡标有“3.8V”,滑动变阻器标有“12Ω 1.5A”,电源电压6V。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将图乙的实物电路连接完整,使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。(2)小明同学负责实物连线,他连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。小明连线过程中肯定出现的错误是 。
还可能出现了以下错误中的 (填字母序号)。
A.电压表串联在了电路中 B.电流表并联在了小灯泡两端
C.连接滑动变阻器时,用了C、D两个接线柱 D.连接滑动变阻器时,用了A、B两个接线柱
(3)小灯泡熄灭后,发现电压表有示数,该示数接近 V。
(4)更换上完全相同的小灯泡,正确连好电路,通过完全正确的操作获得数据如表。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 2.0 3.0 3.8 4.2
电流I/A 0.33 0.34 0.40 0.42
小灯泡亮度 不亮 较暗 正常 较亮
小灯泡电阻 6.0 8.8 9.5 10.0
由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为 W。从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而 。(5)小明还想测量小灯泡不亮时的电阻,但是无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端的电压也不能低于2V.经过分析,至少有两种方案可行:一是,其它条件均不变时,换用总阻值较 的滑动变阻器;二是,其它条件均不变时,换用电压较 的电源。
40.小芳在测量标有电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中,已知电源电压为4.5V,电路图如图1所示:
(1)请根据电路图,将实物图连线补充完整。
(2)小芳闭合开关,发现小灯泡很暗,电压表和电流表均有示数,但无论如何移动滑动变阻器滑片,小灯泡亮度、电压表和电流表示数均不发生变化,其原因是 。
(3)故障排除后,小芳移动滑动变阻器,分别记录电压表、电流表示数,并描绘出灯泡L的I﹣U图象,如图中甲所示,则小灯泡的额定功率为 W.小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而 (“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)如果将该小灯泡与图中2所示电阻串联起来,接在4.5V的电路中,则它们的总功率为 W。
(5)另一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大。经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是 。
41.某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选取的电源为三节新干电池,使用的小灯泡额定电压为2.5伏。
(1)电路连接完成后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,他们分析电路故障原因可能是
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.电压表坏了
(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电为 V;
(3)在(2)的基础上,若要使小灯泡正常发光,他们应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)他们移动滑片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图象,根据图象信息可知,在额定电压下小灯泡工作10s产生的热量是 J。
(5)一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻,电路其他部分不改变,他还可以完成的探究实验是
A.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 B.探究电流与电压的关系
C.探究电流产生的热量与电阻的关系。 D.探究影响电阻大小的因素。
五.计算题(共3小题)
42.如图所示,为测量定值电阻R阻值的电路图。已知电源电压为3V,滑动变阻器R0的最大阻值为12Ω.表格中是实验时记录的部分数据,求:
实验序号 U/V I/A
① 1.0 0.20
② 2.0 0.40
③ 3.0 0.58
(1)第①次实验中电阻R的功率;(2)电阻R的阻值;(结果保留两位有效数字)
(3)当电压表示数为0、电流表示数为0.2A时,电路的总电阻;并由此判断出电路故障。
42.如图所示电路,电源电压保持不变。
(1)滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”字样,求滑动变阻器两端允许加的最大电压。
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值分别为2Ω和8Ω时,滑动变阻器消耗的功率相同,求电阻R0的阻值。
43.如图电路中,电阻Rl的阻值为2Ω,当开关闭合后,电压表V1的示数为1V,V2的示数为2V.求:
(1)电源两端的电压;(2)通过R1的电流和R2的阻值;(3)R2在1min内产生的热量。
44.小华用一根阻值为10Ω、额定电压为6V的电热丝,制作一台加热器,所用电源的电压为9V。
(1)为使加热器正常工作,电路中需串联一个电阻,其阻值是多少?
(2)加热器正常工作1min,电热丝消耗的电能是多少?
45.如图所示电路,电源电压不变。若a处接电压表,闭合开关后电压表示数为6V,R1的功率为3W;若a处接电流表,闭合开关后电流表示数为1A.求:
(1)R1的阻值; (2)电源电压。
46.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为
A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W。
47.在图甲所示电路中,电源电压恒为9V,灯泡L的额定电压为6V,通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。求:
(1)灯泡的额定功率;(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)当电压表示数是5V时,灯泡L的实际功率。
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
【解答】解:
电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故A错误;
因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
所以产生的热量:Q电炉丝>Q导线,
即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故D正确,B、C错。
故选:D。
2.如图所示,是感应式电能表的示意图,与其技术参数有关的说法正确的是( )
A.正常工作时额定功率为220V
B.每转2圈电路耗电为1kW•h
C.正常运行的最大电流为10A
D.电路消耗的电能是2486kW•h
【解答】解:A、正常工作时额定电压为220V,故A错误;
B、每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1920转,故B错误;
C、正常运行的最大电流为10A,故C正确;
D、此时的示数为248.6kW•h,故D错误。
故选:C。
3.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们并联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.3A,则电源电压和元件A的电功率分别是( )
A.3.V 0.9W B.3.5V 0.9W
C.1.0V 1.0W D.1.0V 0.2 W
【解答】解:由图乙所示图象可知,两元件并联,元件电压相等,
由图甲所示图象可知,电压为1V时,通过元件A、B的电流分别为0.2A、0.1A,
则电流表示数为0.2A+0.1A=0.3A,则电源电压为1V,
元件A的功率为:PA=UIA=1V×0.2A=0.2W;
故选:D。
4.智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是( )
A.降低了电池的输出电压 B.减小了电池的输出电流
C.减小了电子线路的电阻 D.增大了电池的输出功率
【解答】解:A、手机工作电压是一定的,如果降低了电池的输出电压,手机将不能正常工作,故A不符合题意;
B、手机电池储存的电能是一定的,由公式W=Pt知,要延长手机工作时间,需要减小输出功率,而手机工作电压是不变的,由P=UI知,在省电模式下,应减小电池的输出电流,故B符合题意;
C、如果电子线路电阻变小,输出电压不变的情况下,由P= 知,输出功率变大,反而耗电,故C不符合题意;
D、由公式W=Pt知,增大电池的输出功率,手机的工作时间会缩短,故D不符合题意。
故选:B。
5.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A.2.0V; 0.8W B.2.5V;1.0W C.4.5V; 1.0W D.4.5V;1.8W
【解答】解:(1)两个电路元件A和B串联在电路中,电流表的示数为0.4A,A对应的电压是2V,B对应的电压是2.5V,串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和,U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V。
(2)PB=UBI=2.5V×0.4A=1W。
故选:C。
6.现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2,将他们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是( )
A.串联后接到12V电源的两端,两灯均能正常发光
B.串联工作时,L1和L2两端的电压之比为1:2
C.并联工作时,L1比L2亮
D.并联工作时,L1和L2的功率之比为1:2
【解答】解:
A、由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相同,额定功率不同,由P=UI可知,两灯泡正常发光时的电流不同,则两灯泡串联时不可能同时正常发光,故A错误;
B、由P= 可得,两灯泡的电阻之比: = = = = ,
两灯泡串联时,电流相同,由U=IR可知,灯泡的电压与其阻值成正比,所以,L1和L2两端电压之比为2:1,故B错误;
C、两灯泡并联时,电压相同,且L1的阻值较大,由P= 可知,L1比L2的实际功率小,即L1比L2暗,故C错误;
D、并联电路各支路两端电压相等,所以两灯泡的功率之比: = = = ,故D正确。
故选:D。
7.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为( )
A.24Ω 0.67W B.24Ω 0.96W C.20Ω 0.8W D.20Ω 0.67W
【解答】解:把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上,三灯泡的电阻相等,
因串联电路中各处的电流相等,
由U=IR可知,三灯泡两端的电压相等,则每只灯泡两端的电压:UL= = =4V,
由图象可知,此时电路中的电流I=0.2A,
由I= 可得,此时每只灯泡灯丝的电阻:
RL= = =20Ω,
每只灯泡的功率:PL=ULI=4V×0.2A=0.8W。
故选:C。
8.如图所示的电路,电源电压为3V,R1=15Ω,R2=5Ω,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1.8W
【解答】解:由图知,两电阻并联,
A、并联电路各支路两端的电压相等,所以R1、R2两端电压之比为1:1,故A错误;
B、根据I= 可得,通过R1、R2电流之比为:
I1、I2= : = = =1:3,故B错误;
C、R1、R2消耗的电功率之比为:
P1、P2= : = =1:3,故C正确;
D、因为两电阻并联,所以U1=U=3V,
则R1的电功率:P1= = =0.6W,故D错误。
故选:C。
9.下列关于电能的说法正确的是( )
A.可以通过电流表把电能直接测量出来
B.电能的单位是“度”,学名叫做千瓦
C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
【解答】解:A、电流表只能测量通过用电器的电流,电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误;
B、电能的常用单位是“度”,学名是千瓦时。故B错误;
C、由公式P= 知,用电器消耗电能较多,通电时间不确定,功率大小不能确定。故C错误;
D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁,电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。
故选:D。
10.小明家上次查看电能表示数为 ,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2200W
【解答】解:
A、他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW•h﹣8543.2kW•h=90.3kW•h,故A错误;
B、电能表是测量消耗电能的仪表,不是测量电功率的,故B错误;
C、3600r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转过3600r,
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能为W=Pt=lkW× h= kW•h;
则电能表的圆盘转过的圈数:N= kW•h×3600r/(kW•h)=600r,故C正确。
D、根据该电能表的铭牌可知,其允许接入用电器的最大功率P=UI=220V×10A=2200W;但电能表属于测量仪表,不消耗电能,没有额定功率,故D错误。
故选:C。
11.如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )
A.给R串联一个较小的电阻
B.给R串联一个较大的电阻
C.给R并联一个较小的电阻
D.给R并联一个较大的电阻
【解答】解:由题知,要电路消耗电功率增大,电源电压U保持不变,由电功率公式P= 可知,应减小电路的总电阻,结合串、并联电路电阻的特点可知,需要并联一个电阻;由于电路消耗电功率的增加量较小,所以由P= 可知,需要并联一个较大的电阻;
故选:D。
12.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是( )
A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光
B.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮
C.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光
D.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮
【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I甲= = =0.5A,I乙= = =0.5A,
由I= 可得,两灯泡的电阻分别为:
R甲= = =12Ω,R乙= = =8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,
所以,只有乙灯泡能正常发光,其实际功率为P乙实=P乙=2W;
甲灯泡不能正常发光,其实际功率为P甲实= = ≈1.33W<P乙实,
所以乙灯比甲灯亮,故A正确,B错误;
CD、两灯泡串联在10V电路时,
两灯的总电阻为R=R甲+R乙=12Ω+8Ω=20Ω,
此时电路中的电流为I串= = =0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且此时的电流与两灯泡的额定电流相等,
所以,两灯泡可以同时正常发光;
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率,因为P甲>P乙(即3W>2W),所以甲灯较亮,故C、D正确。
故选:B。
13.有两只灯泡L1、L2,分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.两灯正常发光时,L1的电阻较大
B.两灯并联接入220V的电路,L1、L2消耗功率之比是2:5
C.两灯串联接入220V的电路,L1消耗的功率小于25W
D.两灯串联接入220V的电路,两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
【解答】解:(1)由P=UI= 可得,两灯泡正常发光时的电阻分别为:
R1= = =484Ω,R2= = =1210Ω,
则R1<R2,即L1的电阻较小,故A错误;
(2)两灯并联接入220V的电路,它们两端的电压等于220V,均能正常发光,
则L1、L2消耗功率之比P1:P2=100W:40W=5:2,故B错误;
(3)两灯串联接入220V的电路时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流I= = = A,
L1消耗的功率P1′=I2R1=( A)2×484Ω≈8.2W<25W,故C正确;
两灯泡消耗总功率P=UI=220V× A≈28.6W<40W,故D错误。
故选:C。
14.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压8V,下列说法正确的是( )
A.灯泡的实际电功率为0.6W
B.电阻的阻值为0.05Ω
C.小灯泡电阻随温度的增大而减小
D.电阻的电功率为0.8W
【解答】解:
A、灯泡和定值电阻串联,电流相等,电压之和等于电源电压,由图甲知,当电流为0.3A时,灯泡两端电压为2V,定值电阻两端电压为6V,总电压为8V,则灯泡的实际功率:PL=ULI=2V×0.3A=0.6W,故A正确;
B、由A项数据可知,电阻的阻值:R= = =20Ω,故C错误;
C、由图甲结合R= 可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大;此时灯泡的实际功率增大,灯丝温度也在升高,由此说明,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故C错误;
D、电阻的实际功率:PR=URI=6V×0.3A=1.8W,故D错误。
故选:A。
15.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电表a为电流表,且示数为1A
B.电表b为电压表,且示数为3V
C.电表c为电流表,且示数为0.25A
D.闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25W
【解答】解:由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:
I1= = =0.5A,I2= = =0.5A,
由I= 可得,灯泡L2的电阻:
R2= = =12Ω;
因灯泡L1正常发光,灯泡L2虽然发光但较暗,
所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,
则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,故B错误;
此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,
所以,电源的电压U=U1=3V,即电压表c的示数为3V,故C错误;
此时通过R2的电流:
I2′= = =0.25A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表a的示数:
I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,故A错误;
电路消耗的总功率:
P=UI=3V×0.75A=2.25W,故D正确。
故选:D。
二.多选题(共2小题)
16.如图是感应式电能表的示意图,与其技术参数有关的说法错误的是( )
A.适用的额定电压为 220V
B.额定最大电流为 2.5A
C.电路消耗的电能是 248.6kW•h
D.转盘每转 1920 圈,电路中消耗的电能为 1kW•h
【解答】解:
A、220V表示该电能表的正常工作电压,不能称之为额定电压,故A错误;
B、“2.5(10)A”表示电能表的标定电流是2.5A,额定最大电流是10A,故B错误;
C、此时的示数为248.6kW•h,表示电路消耗的电能是 248.6kW•h,故C正确;
D、1920r/kW•h,表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1920转,故D正确。
故选:AB。
17.现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2.先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0.两种连接形式中均有电流通过R2,则先后两种连接形式中( )
A.R1两端的电压比为1:2 B.R1两端的电压比为1:3
C.R2消耗的功率比为4:9 D.R2消耗的功率比为2:9
【解答】解:
(1)将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为:P0= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为:9P0= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:
=9× ,
解得R1两端的电压比为:
U1:U1′=1:3,故A错误、B正确;
(2)因为R1、R2接到同一电源上,且第2次R1两端的电压更大,所以,第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接,如下图:
则由并联电路的特点和前面的解答可得,电源电压U=U1′=3U1;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,
所以,串联时,R2两端的电压U2=U﹣U1=3U1﹣U1=2U1,
并联时,R2两端的电压U2′=U=3U1;
则第一种连接时,R2消耗的功率:P2= ;
第二种连接时,R2消耗的功率:P2′= ;
则 = =( )2=( )2= ,故C正确,D错误。
故选:BC。
三.填空题(共18小题)
18.在家庭电路中火线与零线之间的电压为 220 V,生活中可以用 测电笔 判断火线与零线,人体的安全电压是 不高于36 V.在小明家厨房内的一条电路上,接有电水壶(1800W)、电饭煲(600W)和油烟机(240W)各1只。为保障正常用电,该电路中熔丝的熔断电流应不小于 12 A。
【解答】解:(1)我国家庭电路中火线和零线之间的电压为220V;
(2)我们用测电笔来辨别火线与零线,测电笔接触火线时,氖管发光;测电笔接触零线时,氖管不发光。
(3)由电学常识可知,对人体的安全电压是不高于36V;
(4)熔丝接在干路上,干路电流为:I= = =12A;
故该电路中熔丝的熔断电流应不小于12A;
故答案为:220;测电笔;不高于36;12。
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