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專題15電功和電熱一、單選題1.(2022·江蘇鎮(zhèn)江)如圖所示為某小組設(shè)計(jì)的多擋位電熱器電路,U不變,R1、R2為電阻絲且R1>R2,電熱器功率最大時(shí)開關(guān)狀態(tài)為()A.S1閉合,S2接a B.S1閉合,S2接bC.S1斷開,S2接a D.S1斷開,S2接b【答案】A【詳解】當(dāng)S1閉合,S2接a,兩電阻并聯(lián);當(dāng)S1閉合,S2接b時(shí),R2被短路,電路為R1的簡(jiǎn)單電路;當(dāng)S1斷開,S2接a時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路;當(dāng)S1斷開,S2接b時(shí),兩電阻串聯(lián)。根據(jù)并聯(lián)電路總電阻小于其中任一分電阻,串聯(lián)電路總電阻大于任一分電阻,故可知當(dāng)S1閉合,S2接a,兩電阻并聯(lián),此時(shí)電路的電阻最小,由可知,此時(shí)電熱器的電功率最大,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。2.(2022·江蘇常州)燃?xì)獍踩珯z查過程中,技術(shù)人員在某住戶家中用測(cè)電筆測(cè)試金屬燃?xì)夤艿?,發(fā)現(xiàn):閉合廚房開關(guān)S,燈L亮,測(cè)電筆氖管發(fā)光;斷開廚房開關(guān)S,燈L熄滅,測(cè)電筆氖管不發(fā)光,該住戶家中,廚房照明電路的導(dǎo)線絕緣皮破損處與管道接觸的實(shí)際情況是()A. B.C. D.【答案】B【詳解】A.閉合廚房開關(guān)S,燈L亮,電流經(jīng)過燈泡后,直接到零線,而不選擇經(jīng)過試電筆中的電阻流入大地,所以測(cè)電筆氖管不發(fā)光,故A不符合題意;B.閉合廚房開關(guān)S,電路有兩條支路,一條經(jīng)過燈L,所以燈L亮,另一條路經(jīng)過測(cè)電筆中的電阻流入大地,所以測(cè)電筆氖管發(fā)光,故B符合題意;C.?dāng)嚅_廚房開關(guān)S,測(cè)電筆仍可以通過燈泡連上火線,所以測(cè)電筆氖管發(fā)光,故C不符合題意;D.?dāng)嚅_廚房開關(guān)S,測(cè)電筆仍可以直接連上火線,所以測(cè)電筆氖管發(fā)光,故D不符合題意。故選B。3.(2022·江蘇徐州)如圖所示為某家庭中接線板的使用情況,下列說法正確的是()A.符合使用規(guī)范 B.可以正常使用C.這是超負(fù)荷運(yùn)行 D.不會(huì)引起安全事故【答案】C【詳解】多個(gè)用電器共用一個(gè)接線板,可能使電路總功率過大,電流過大,超過電路的允許負(fù)載,容易引起火災(zāi),是不符合用電規(guī)范的,故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。4.(2022·江蘇宿遷)如圖所示電路,電源電壓恒為6V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20Ω
1A”,定值電阻R0的規(guī)格為“10Ω
0.5A”。為了保證電路安全,閉合開關(guān)后在滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)過程中,下列說法正確的是()A.變阻器R接入電路阻值變化范圍為2Ω~20ΩB.電流表示數(shù)允許變化范圍是0.2A~0.5AC.電路消耗的最小電功率為1.2WD.電阻R0消耗的最小電功率為0.9W【答案】D【詳解】A.定值電阻與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路的電流。因?yàn)殡妷罕砹砍虨?~3V,當(dāng)電壓表示數(shù)3V時(shí),定值電阻R0分擔(dān)電壓電路中電流為可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中最大阻值為故A錯(cuò)誤;B.定值電阻R0的規(guī)格為“10Ω
0.5A”,所以電路中最大電流為0.5A,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中最大阻值為10Ω時(shí),電路中電流最小為故B錯(cuò)誤;C.電路中電流最小為0.3A時(shí),電路消耗的電功率最小為故C錯(cuò)誤;D.電路中電流最小為0.3A時(shí),電阻R0消耗的最小電功率故D正確。故選D。5.(2022·江蘇無錫)如圖所示,電源電壓保持不變,R1是電阻箱,最大阻值為R,R2是定值電阻。閉合開關(guān)S,當(dāng)電阻箱阻值調(diào)為R時(shí),電壓表示數(shù)為3V,電阻箱的功率為0.9W;當(dāng)電阻箱阻值調(diào)為0.5R時(shí),電壓表的示數(shù)變化了1.5V。則下列說法中正確的是()A.電源電壓為3V B.電阻箱R1的最大阻值為40ΩC.前后兩次電路總功率變化了0.45W D.為保證電路安全,電流表量程不能選0~0.6A【答案】B【詳解】A.由電路圖可知,電阻箱R1與定值電阻R2串聯(lián),電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流,電壓表測(cè)量R2兩端電壓,由題意得,當(dāng)電阻箱R1的阻值為R時(shí),電壓表示數(shù)即R2兩端電壓為U2=3V,電阻箱R1的功率為P1=0.9W,電路中的電流為電阻箱R1兩端電壓為由串聯(lián)電路中,電源電壓等于各用電器兩端電壓之和可得,電源電壓為當(dāng)電阻箱R1的阻值為0.5R時(shí),電壓表示數(shù)變化了,根據(jù)串聯(lián)電路中電阻分壓可知,R1減小,R1兩端電壓減小,相應(yīng)的R2兩端電壓增大,故此時(shí)R2兩端電壓為此時(shí)電路中的電流為R1兩端電壓為由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得兩次電源電壓不變,則有即解得R=2R2,將此結(jié)果代入以上推導(dǎo)式可知,當(dāng)電阻箱R1的阻值為R時(shí),R1兩端電壓為則電源電壓為故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)電阻箱R1的阻值為R時(shí),其電功率為則定值電阻R2的阻值為電阻箱R1的最大阻值R為故B正確;C.當(dāng)R1阻值為R時(shí),電路中電流為此時(shí)電路中的總功率為當(dāng)電阻箱阻值調(diào)為0.5R時(shí),R2兩端電壓為,電路中電流為此時(shí)電路中的總功率為前后兩次電路總功率變化為故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)歐姆定律可知,當(dāng)電路中電壓一定時(shí),總電阻最小時(shí),電路中電流值最大。電路中總電阻為當(dāng)變阻箱R1為零時(shí),電路中總電阻最小為此時(shí)電路中電流最大為因0.45A<0.6A,所以為保證電路安全,電流表量程能選0~0.6A,故D錯(cuò)誤。故選B。6.(2022·江蘇泰州)關(guān)于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是()A.用電器的金屬外殼一定要接地B.對(duì)人體而言,安全電壓一般是36VC.使用測(cè)電筆時(shí),手不得接觸筆尾金屬電極D.控制電燈的開關(guān),接在零線或火線上都可以【答案】A【詳解】A.有金屬外殼的用電器一定要接地線,避免金屬外殼用電器漏電時(shí)發(fā)生觸電事故,故A正確;B.人體的安全電壓不高于36V,故B錯(cuò)誤;C.使用測(cè)電筆時(shí),應(yīng)讓手與筆尾的金屬體接觸,當(dāng)氖管發(fā)光時(shí),說明筆尖接觸的是火線,故C錯(cuò)誤;D.為了用電安全,控制電燈的開關(guān)應(yīng)該接在火線上,故D錯(cuò)誤。故選A。7.(2022·江蘇泰州)如圖所示電路,電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω
1A”的字樣,將滑片置于最右端后,閉合開關(guān),電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.8A、0.3A,在電路安全工作時(shí),下列選項(xiàng)正確的是()A.電源電壓為16V B.R1的阻值為7.5ΩC.R2消耗的功率范圍為1.8W一6W D.該電路總功率的最大值為18W【答案】C【詳解】由圖可知,R1R2并聯(lián),電流表A1測(cè)干路上的電流、A2測(cè)電阻R2所在這一條支路上的電流。AB.將滑片置于最右端時(shí),R2完全接入電路即R2=20Ω此時(shí)通過R2的電流為I2=0.3A根據(jù)公式可得,R2兩端的電壓為根據(jù)并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可知,電源電壓既等于R2兩端的電壓,還等于R1兩端電壓,即U電源=U1=U2=6V因?yàn)橥ㄟ^此時(shí)通過R1的電流為I1=I總-I2=0.8A-0.3A=0.5A根據(jù)公式可得,R1的阻值為故AB錯(cuò)誤;C.R2完全接入電路時(shí),R2電阻最大,通過電流最小,此時(shí)R2消耗的電功率最小,根據(jù)公式P=UI可得滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,所以此時(shí)他消耗的電功率最大,即故C正確;D.當(dāng)電路中的電流最大時(shí),電路消耗的電功率最大,根據(jù)并聯(lián)電路中電流的規(guī)律可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器通過的最大電流為1A時(shí),整個(gè)電路中的電流最大,即電路消耗的最大電功率為故D錯(cuò)誤。故選C。8.(2022·江蘇無錫)連接如圖所示的電路,閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,觀察到白熾燈泡L1比L2亮,說明L1的實(shí)際功率比L2大。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A.可以驗(yàn)證電功與電壓大小的關(guān)系 B.L1對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比L2小C.通過L1的電流比L2大 D.L1、L2規(guī)格是相同的【答案】A【詳解】A.燈泡L1和L2串聯(lián),通過兩燈泡的電流和時(shí)間相等,觀察到白熾燈泡L1比L2亮,可知兩燈實(shí)際功率不等,由可知,兩燈獲得的電壓不同,在電流和時(shí)間相等,電壓不等的情況下,根據(jù),可知此電路可以驗(yàn)證電功與電壓大小的關(guān)系,故A正確;B.燈泡L1和L2串聯(lián),通過兩燈泡的電流相等,而白熾燈泡L1比L2亮,則燈泡L1的實(shí)際功率比L2大,由可知,L1對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比L2大,故B錯(cuò)誤;C.燈泡L1和L2串聯(lián),通過兩燈泡的電流相等,故C錯(cuò)誤;D.L1兩端的電壓比L2大,通過兩燈的電流相等,根據(jù)可知,L1的電阻大于L2的電阻,兩燈規(guī)格不相同,故D錯(cuò)誤。故選A。9.(2022·江蘇蘇州)現(xiàn)代生活離不開電,下列符合安全用電規(guī)范的是()A.用正在充電的手機(jī)接聽電話B.家庭電路中裝有空氣開關(guān)和漏電保護(hù)器C.發(fā)現(xiàn)有人觸電立即用手將其拉開D.用濕布擦拭正在工作的用電器【答案】B【詳解】A.手機(jī)充電時(shí)接聽電話,容易造成電池急劇發(fā)熱而引起火災(zāi)或發(fā)生爆炸,所以充電時(shí)不要接打電話,故A不符合題意;B.家庭電路安裝漏電保護(hù)器是防止用電器漏電而采取的安全措施;空氣開關(guān)是為了防止電路中的電流過大而采取的安全措施,故B符合題意;C.發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí),應(yīng)先切斷電源,才可以用手將其拉離帶電體,故C不符合題意;D.生活中的水是導(dǎo)體,用濕布擦拭正在工作的用電器易引發(fā)觸電事故,故D不符合題意。故選B。10.(2022·江蘇蘇州)圖甲所示的電路中,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān),滑片P移動(dòng)過程中,電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器阻值變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是()A.電源電壓為5V B.R的最大阻值為20ΩC.R=10Ω時(shí),其功率最大 D.R=15Ω時(shí),電路消耗的功率為1.8W【答案】D【詳解】A.由圖甲可知,滑動(dòng)變阻器R和定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓;由圖乙可知,當(dāng)變阻器阻值為5Ω時(shí),其兩端電壓為3V;當(dāng)變阻器兩端電壓為10Ω時(shí),其兩端電壓為4V,由串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律和電源電壓不變可得……①……②由①②解得U=6V,R0=5Ω故A錯(cuò)誤;B.由圖乙可知,R的最大阻值應(yīng)大于20Ω,故B錯(cuò)誤;C.R的功率由上式可知,當(dāng)R=R0=5Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器有最大電功率。故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)R=15Ω時(shí),電路消耗的功率為故D正確。故選D。11.(2022·江蘇揚(yáng)州)關(guān)于家庭電路和安全用電,下列說法中錯(cuò)誤的是()A.更換燈泡前斷開電源開關(guān)B.使用測(cè)電筆時(shí)手要接觸筆尾金屬電極C.有人發(fā)生觸電時(shí),應(yīng)馬上用手把人拖開,再施救D.不要讓多個(gè)大功率用電器同時(shí)接在同一個(gè)插座上工作【答案】C【詳解】A.更換燈泡前,為了避免觸電事故,需要斷開電源開關(guān),故A正確,A不符合題意;B.使用測(cè)電筆時(shí)手要接觸筆尾金屬電極,這樣才有電流經(jīng)過試電筆、人體,流回大地,形成通路,故B正確,B不符合題意;C.有人發(fā)生觸電時(shí),不能用手把人拖開,因?yàn)槭┚鹊娜艘矔?huì)觸電,有條件的情況下先斷開電源,或者用絕緣棒將電線挑開,故C錯(cuò)誤,C符合題意;D.不要讓多個(gè)大功率用電器同時(shí)接在同一個(gè)插座上工作,避免總功率過大,而造成干路電流過大,而造成安全隱患,故D正確,D不符合題意。故選C。12.(2022·江蘇連云港)如圖所示,電路中電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.電流表示數(shù)變小 B.電壓表示數(shù)變大C.小燈泡變得更亮 D.電路的總功率變大【答案】D【詳解】A.閉合開關(guān)后,燈泡L與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表測(cè)量通過滑動(dòng)變阻器的電流,滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值減小,根據(jù)可知,電壓一定時(shí),電阻變小,電流變大,故電流表示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;B.此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓,電路中電源電壓保持不變,故電壓表示數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)闊襞軱與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),并聯(lián)電路各支路用電器互不影響,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值減小時(shí),對(duì)燈泡沒有影響,故小燈泡亮度不變,故C錯(cuò)誤;D.燈泡L與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值減小,根據(jù)可知,電壓一定時(shí),電阻變小,電流變大,故通過滑動(dòng)變阻器的電流變大;并聯(lián)電路各支路用電器互不影響,故通過燈泡的電流不變,電路中的總電流等于支路電流之和,所以電路中總電流變大,根據(jù)可知,電源電壓保持不變,電路中總電流變大,故電路的總功率變大,故D正確。故選D。13.(2022·江蘇南通)小明家上次查看電能表示數(shù)為本次查看時(shí)電能表讀數(shù)如圖所示,則下列說法正確的()A.電能表是測(cè)量電功率的儀表B.這個(gè)電能表的額定功率為2200WC.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為903kW?hD.若只讓一個(gè)標(biāo)有“220V?1000W”電熱水器正常工作10min,則該表圓盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)【答案】D【詳解】A.電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表,不是測(cè)量電功率的,故A錯(cuò)誤;B.電路允許接的用電器的最大功率P最大=UI最大=220V×10A=2200W這個(gè)功率不是電能表的額定功率,故B錯(cuò)誤;C.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能W=8633.5kW?h-8543.2kW?h=90.3kW?h故C錯(cuò)誤;D.3600r/(kW?h)表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600r,只讓一個(gè)標(biāo)有“220V1000W”的電熱水器正常工作10min,其消耗的電能為則電能表的圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)故D正確。故選D。14.(2021·江蘇鎮(zhèn)江)我國(guó)自主研發(fā)的全自動(dòng)無人值守望遠(yuǎn)鏡位于南極昆侖站,電力供應(yīng)僅需1000W?!癢”是下列哪個(gè)物理量的單位()A.電流 B.電壓 C.電熱 D.電功率【答案】D【詳解】電功率的單位是瓦,即W,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。15.(2021·江蘇鎮(zhèn)江)如圖1所示,是電阻箱,是定值電阻。閉合開關(guān)S,改變的阻值,兩電壓表示數(shù)與關(guān)系圖像如圖2所示,已知圖線①和②相互平行。則()A.①是V1示數(shù)和的關(guān)系圖線 B.供電設(shè)備兩端的電壓保持不變C.電路中電流隨的增大而減小 D.電路總功率隨的增大而增大【答案】D【詳解】A.V1測(cè)電阻箱電壓,V2測(cè)電阻箱和定值電阻總電壓,①不從原點(diǎn)開始,應(yīng)該包含定值電阻電壓,所以①表示V2,②表示V1,故A不符合題意;B.V2測(cè)總電壓,由圖可知,供電設(shè)備電壓變大,故B不符合題意;CD.兩電壓表示數(shù)之差等于定值電阻的電壓,圖線①和②相互平行,說明定值電阻兩端電壓不變,根據(jù),通過定值電阻的電流大小不變,則電路中電流不變。供電設(shè)備電壓變大,根據(jù)P=UI,電路總功率隨的增大而增大,故C不符合題意,D符合題意。故選D。16.(2021·江蘇淮安)“珍愛生命,安全用電”是同學(xué)們?nèi)粘I钪斜仨毦邆涞陌踩庾R(shí),電冰箱、洗衣機(jī)等家用電器均采用三線插頭將金屬外殼接地,這樣做的目的是()A.節(jié)約用電避免浪費(fèi) B.確保用電器正常工作C.延長(zhǎng)用電器使用壽命 D.防止發(fā)生觸電事故【答案】D【詳解】將有金屬外殼的用電器采用三線插頭將金屬外殼接地,是為了防止用電器漏電時(shí),人接觸用電器造成觸電事故,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。17.(2021·江蘇淮安)如圖甲所示,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω,電流在0.1~0.4A之間時(shí)電子元件均能正常工作,通過電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示,電子元件正常工作時(shí)()A.通過電子元件的電流與其兩端的電壓成正比 B.當(dāng)電流為0.1A時(shí),電子元件的阻值為10ΩC.滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最大阻值為20Ω D.電路消耗的最大功率為2.4W【答案】D【詳解】A.由乙圖可知,通過電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系不是正比例函數(shù),由此可知通過電子元件的電流與其兩端的電壓不成正比,故A不符合題意;B.由乙圖可知,當(dāng)電流為0.1A時(shí),電子元件兩端電壓為2V,則由歐姆定律可求此時(shí)電子元件的阻值為故B不符合題意;C.當(dāng)電路電流最小時(shí),電阻阻值最大,滑動(dòng)變阻器接入阻值最大,此時(shí)電路總電阻為則滑動(dòng)變阻器接入最大阻值為故C不符合題意;D.電源電壓不變,由P=UI可知,電路允許通過電流最大時(shí),電路總功率最大,即0.4A,此時(shí)最大功率為Pmax=U總Imax=6V×0.4A=2.4W故D符合題意。故選D。18.(2021·江蘇宿遷)下列生活中的做法符合安全用電原則的是()A.測(cè)電筆中的高電阻用鋼絲代替B.發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí),立即用手將其拉開C.更換燈泡時(shí),先斷開電源開關(guān)D.用電器電線的絕緣皮破損了,仍繼續(xù)使用【答案】C【詳解】A.在使用測(cè)電筆時(shí),測(cè)電筆的高值電阻和人串聯(lián)在火線和大地之間,加在兩者兩端的電壓是220V,此時(shí)測(cè)電筆的高值電阻分擔(dān)的電壓很大,人體分擔(dān)的電壓很小,通過人體的電流很小,氖管發(fā)光,不會(huì)發(fā)生觸電事故,因此不能用鋼絲代替測(cè)電筆中的電阻,故A錯(cuò)誤;B.發(fā)現(xiàn)有人觸電后首先切斷電源,把觸電者拉離電源,由于人體是導(dǎo)體,可避免救助者間接觸電事故,故B錯(cuò)誤;C.更換燈泡、搬動(dòng)電器時(shí)容易碰到金屬部分,切斷電源可以保證金屬部分不帶電,故C正確;D.電線的絕緣皮破損時(shí)應(yīng)及時(shí)更換,否則容易發(fā)生觸電事故,故D錯(cuò)誤。故選C。19.(2021·江蘇宿遷)在“學(xué)習(xí)使用滑動(dòng)變阻器”的活動(dòng)中,小明設(shè)計(jì)了如所示的電路,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω1A”字樣,小燈泡標(biāo)有“3V0.9W”字樣(不考溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片移至中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,移動(dòng)金屬滑片的過程中,確保各元件使用安全,則()A.電源電壓為9V B.小燈泡消耗的最小電功率為0.6WC.電路耗的最大電功率為2.7W D.滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率為0.8W【答案】D【詳解】A.滑動(dòng)變阻器的金屬滑片移至中點(diǎn)時(shí),則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為10Ω,小燈泡恰好正常發(fā)光,則小燈泡兩端的電壓為3V,功率為0.9W,此時(shí)電路中電流I===0.3A則此時(shí)滑動(dòng)變阻器電壓U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V故電源電壓U=UL+U滑=3V+3V=6V故A錯(cuò)誤;B.小燈泡的電阻RL===10Ω當(dāng)電路中電阻最大,即滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí),電流最小,小燈泡消耗的電功率最小,電路中最小電流為Imin===0.2A小燈泡消耗的最小電功率為P=I2R=(0.2A)2×10Ω=0.4W故B錯(cuò)誤;C.由P=可知,電源電壓不變,電阻最小時(shí),電路的總功率最大,將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片移至中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,如果繼續(xù)向左移動(dòng)時(shí),電路中電阻變小,電流變大,小燈泡功率變大,可能會(huì)損壞,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑片移動(dòng)至中點(diǎn)時(shí),此時(shí)電路中電阻最小,此時(shí)電路中的電流為0.3A,此時(shí)電路耗的最大電功率為Pmax=UI=6V×0.3A=1.8W故C錯(cuò)誤;D.滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P=I2R=()2R滑=R滑==由上式可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于燈泡的阻值時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值大于或小于燈泡的阻值時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率將變小,由C選項(xiàng)可知,滑動(dòng)變阻器的阻值不能小于10Ω,故想要滑動(dòng)變阻器消耗的電功率減小只能增大滑動(dòng)變阻器的阻值,故滑動(dòng)變阻器的阻值達(dá)到最大時(shí),即為20Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最小,由B選項(xiàng)可知,此時(shí)電路中的電流為0.2A,則滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率為P=I2R=(0.2A)2×20Ω=0.8W故D正確。故選D。20.(2021·江蘇無錫)如圖是小華設(shè)計(jì)的測(cè)量小燈泡額定功率的電路圖,電源電壓為3V,定值電阻R0的阻值為10Ω,小燈泡L的額定電流為0.3A。連接好電路,斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電流表的示數(shù)為0.3A;保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S、S2,此時(shí)電流表示數(shù)為0.25A。則小燈泡的額定功率為()A.0.625W B.0.72W C.0.75W D.0.9W【答案】B【詳解】閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電流表的示數(shù)為0.3A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián),且小燈泡正常發(fā)光;保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),此時(shí)電路電流為0.25A,由可得定值電阻R0分得到電壓則此時(shí)滑動(dòng)變阻器分得的電壓由可得則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器滑片P的位置不變,所以滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入阻值也為2Ω,而這時(shí)電路電流為0.3A,由可得滑動(dòng)變阻器分得的電壓則此時(shí)小燈泡正常發(fā)光分得的電壓則小燈泡的額定功率故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。21.(2021·江蘇南通)關(guān)于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是()A.用電器的金屬外殼應(yīng)該接地 B.熔絲熔斷后可以使銅絲替代C.電燈的開關(guān)應(yīng)安裝在零線上 D.用測(cè)電筆時(shí)手要接觸筆尖金屬【答案】A【詳解】A.用電器的金屬外殼一定要接地,以防用電器外殼帶電,危及人身安全,故A正確;B.熔絲應(yīng)該具有熔點(diǎn)較低的特性,所以熔絲熔斷后不可以使銅絲替代,故B錯(cuò)誤;C.為了用電安全,電燈的開關(guān)應(yīng)與火線相連,故C錯(cuò)誤;D.使用驗(yàn)電筆時(shí),一定要用手觸及筆尾的金屬部分,不能用手觸及測(cè)電筆筆尖金屬,故D錯(cuò)誤。故選A。22.(2021·江蘇南通)在“估測(cè)用電器的實(shí)際功率”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明先斷開家中所有用電器,只讓圖甲所示的電飯鍋煮飯3min,測(cè)得電能表指示燈閃爍120次,若只讓圖乙所示的家用臺(tái)扇工作6min,則電能表指示燈閃爍的次數(shù)最可能是()A.4次 B.16次 C.36次 D.48次【答案】B【詳解】電飯鍋的功率約為800W,家用臺(tái)扇的功率約為50W,所以,若只讓圖乙所示的家用臺(tái)扇工作6min,則電能表指示燈閃爍的次數(shù)約為故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。23.(2021·江蘇泰州)A、B兩只燈泡的額定電壓均為6V,通過它們的電流隨兩端電壓變化關(guān)系如圖所示,下列選項(xiàng)正確的是()A.A、B兩燈泡的電阻均隨燈泡兩端電壓的增大而減小B.將兩燈并聯(lián)接在3V的電源兩端,A、B兩燈的實(shí)際功率之比為2:1C.將兩燈串聯(lián)接在某電源兩端,使B燈恰好正常發(fā)光,電源兩端電壓為9VD.將5Ω的電阻與B燈串聯(lián)接在6V的電源兩端,該電阻消耗的功率為0.8W【答案】D【詳解】A.由圖可知,電流增大,電壓變大,曲線的斜率變大,說明電阻變大,故兩燈泡的電阻均隨燈泡兩端電壓的增大而增大,故A錯(cuò)誤;B.將兩燈并聯(lián)接在3V的電源兩端,兩燈電壓都是3V,A電流0.7A,B電流0.3A,所以A、B兩燈的實(shí)際功率之比為故B錯(cuò)誤;C.使B燈恰好正常發(fā)光,所以B電壓6V,電流0.5A,此時(shí)A電壓2V,兩燈串聯(lián),電源電壓為U=6V+2V=8V故C錯(cuò)誤;D.如果電阻功率為0.8W,則電阻分壓為電源電壓6V,B分壓為4V,此時(shí)電流0.4A,流過電阻電流為故電阻功率確實(shí)為0.8W,故D正確。故選D。24.(2021·江蘇)圖甲所示電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān),將R2滑片從位置1移到位置2,根據(jù)兩表示數(shù)作出的U-I圖像如圖乙中AB所示,其中A點(diǎn)的數(shù)據(jù)與滑片在位置1時(shí)對(duì)應(yīng),下列判斷正確的是()A.電源電壓為3VB.滑片移動(dòng)過程中,R2接入電路阻值變大C.電阻R1的U-I圖像一定與線段AB相交D.滑片移動(dòng)過程中電路消耗的總功率先變大后變小【答案】C【詳解】由圖甲可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。A.由圖乙可知,其中A點(diǎn)的數(shù)據(jù)與滑片在位置1時(shí)對(duì)應(yīng),此時(shí)電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為0.1A,電源電壓①滑片在2位置時(shí),電壓表示數(shù)為1V,電流表示數(shù)為0.3A,電源電壓②由①②可得故A錯(cuò)誤;B.如圖乙所示,滑片在移動(dòng)的過程中,電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大,由可知,在電源電壓一定時(shí),電路中的總電阻變小,電路中的變大,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),滑片移動(dòng)過程中,R2接入電路阻值變小,故B錯(cuò)誤;C.定值電阻的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器的滑片在位置1時(shí)連入電路中的電阻所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻也為5Ω時(shí),定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓相等,電流相等,此時(shí)電路中的電流電壓表的示數(shù)即電阻R1的U-I圖像一定與線段AB相交的U-I圖像,故C正確;D.由圖乙可知,滑片移動(dòng)過程中電路中的電流變大,在電源電壓一定時(shí),由可知,電路中的電流變大,電路消耗的總功率變大,故D錯(cuò)誤。故選C。25.(2021·江蘇揚(yáng)州)如圖所示電路,電源電壓保持6V不變,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω,定值電阻R2為5Ω,電壓表示數(shù)為U1,R2的電功率為P2,電流表示數(shù)為I,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片P,下列圖像可能正確的是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】如圖,兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;AB.R1為滑動(dòng)變阻器最大阻值為15Ω時(shí),電流最小,對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)圖中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)應(yīng)該為(0.3A,4.5);當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),電流最大,最大電流為在圖中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)應(yīng)改為(0,1.2);A圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)(0,6V)不應(yīng)在圖像上,B圖中(0.3,5)不應(yīng)在圖像上,故A錯(cuò)誤,故B錯(cuò)誤;CD.R2的最小功率R2的最大功率以上圖像上的點(diǎn)均正確,由公式可知,P與I2成正比,圖像應(yīng)為二次函數(shù)圖像的一部分,故C錯(cuò)誤;D正確。故選D。26.(2021·江蘇連云港)如圖所示,電路中電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S1后,當(dāng)再閉合開關(guān)S2時(shí),則()A.電流表A1示數(shù)變大 B.電流表A1示數(shù)變小C.電路消耗的總功率變大 D.電路消耗的總功率變小【答案】C【詳解】閉合開關(guān)S1后,只有L1接入電路,兩個(gè)電流表測(cè)電流,當(dāng)再閉合開關(guān)S2時(shí),兩燈并聯(lián),總電阻減小,A1測(cè)L1電流,因?yàn)殡妷簺]變,所以A1示數(shù)不變,A測(cè)干路電流,示數(shù)變大,因?yàn)榭傠娏髯兇?,根?jù)P=UI,總功率變大,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。27.(2020·江蘇徐州)家庭電路中,當(dāng)電流過大時(shí)會(huì)自動(dòng)切斷電路的是()A.熔斷器 B.電流表 C.進(jìn)戶線 D.測(cè)電筆【答案】A【詳解】家庭電路中,當(dāng)電流過大時(shí)會(huì)自動(dòng)切斷電路的是熔斷器,故選A。28.(2020·江蘇宿遷)圖是探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實(shí)驗(yàn)裝置,將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶?jī)?nèi),且R1>R2,瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的煤油,下列說法錯(cuò)誤的是()A.燒瓶?jī)?nèi)選用比熱容較小的液體,可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯B.該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系C.實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少D.若要比較水和煤油的比熱容大小,只需將一個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水即可【答案】D【詳解】A.在液體質(zhì)量相同、吸收熱量相同的情況下,比熱容小的物質(zhì)溫度要升高的多,所以用比熱容小的液體可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,故A正確,不符合題意;B.由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,通過兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間是相同的,電阻不同,所以該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,故B正確,不符合題意;C.通電后電流通過電阻絲做功,產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少,這個(gè)研究方法為轉(zhuǎn)換法,故C正確,不符合題意;D.比較水和煤油的比熱容大小時(shí),需要用相同的加熱器加熱質(zhì)量相同的不同液體,使它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量,所以需要控制兩個(gè)電阻的裝置相同,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。29.(2020·江蘇淮安)如圖所示分別是小英家上月初和上月末電能表的示數(shù)。結(jié)合表盤上的信息可知,下列選項(xiàng)中正確的是()A.小英家家庭電路中的干路電流不得超過10AB.小英家上個(gè)月消耗的電能為1011kWhC.電能表上指示燈閃爍320次,表示家庭電路消耗電能0.2JD.電能表上指示燈閃爍的次數(shù)越多,說明電路中消耗的電能越多【答案】D【詳解】A.由圖知電能表允許通過的最大電流為40A,因此小英家干路中的電流不得超過40A,故A錯(cuò)誤;B.小英家上月消耗的電能為5647.8kWh﹣5546.7kWh=101.1kWh故B錯(cuò)誤;C.1600imp/kWh表示每消耗1kWh的電能指示燈閃爍1600次,指示燈閃爍320次消耗的電能為故C錯(cuò)誤;D.電能表上指示燈閃爍的次數(shù)越多,則電路中消耗的電能越多,故D正確。故選D。30.(2020·江蘇蘇州)在如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,為定值電阻,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最左端滑到最右端,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整圖線如圖乙所示。則下列說法正確的是A.電壓表對(duì)應(yīng)的是圖線② B.電壓滿足C.的最大阻值小于的阻值 D.電路的最大總功率為【答案】B【詳解】A.滑片在最右端時(shí),接入電路的阻值為零,因此此時(shí)電壓表示數(shù)為零,由圖像可得,圖線②反映電壓表示數(shù)隨電流的變化,圖線①反映電壓表示數(shù)隨電流的變化,故A錯(cuò)誤;B.從圖乙可以看出,電路中電流為時(shí),電壓表示數(shù)為,電壓表示數(shù)為,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電源電壓當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí),電壓表測(cè)量電源電壓,此時(shí)的示數(shù)為,所以故B正確;C.從圖乙可以看出,電路中電流最小時(shí)為,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓要大于兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,滑動(dòng)變阻器的最大阻值要大于的阻值,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,當(dāng)電路中電流為時(shí),電流是最大的,則最大功率為故D錯(cuò)誤。故選B。31.(2020·江蘇南京)下列措施符合安全用電規(guī)范的是()A.電冰箱的金屬外殼接地B.使用絕緣皮破損的導(dǎo)線C.用濕布擦拭工作的臺(tái)燈D.一個(gè)插座上同時(shí)使用多個(gè)大功率用電器【答案】A【詳解】A.金屬外殼的用電器的外殼一定要接地,避免金屬外殼用電器漏電時(shí)發(fā)生觸電事故,符合題意;B.使用絕緣皮破損的導(dǎo)線,可能使人體和帶電體接觸,就會(huì)造成觸電事故,不符合題意;C.自來水是導(dǎo)體,用濕布擦拭工作的臺(tái)燈,此人會(huì)觸電,不符合題意;D.一個(gè)插座上同時(shí)使用多個(gè)大功率用電器,會(huì)造成干路電流過大,引起火災(zāi),不符合題意。故選A。二、填空題32.(2022·江蘇鎮(zhèn)江)圖示電能表能接入用電器的最大總功率為___________W;小明發(fā)現(xiàn)家中多個(gè)用電器正常工作時(shí),指示燈在1min內(nèi)閃爍90次,這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能為___________kW·h;他再將額定功率為1000W的電水壺接入該電路,發(fā)現(xiàn)額定電流為30A的熔絲熔斷了,這是因?yàn)殡娐钒l(fā)生了___________故障。【答案】
6600
0.03
短路【詳解】圖示電能表能接入用電器的最大總功率P=UI=220V×30A=6600W指示燈在1min內(nèi)閃爍90次,這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能多個(gè)用電器正常工作時(shí)通過電路的電流將額定功率為1000W的電水壺接入該電路,通過電水壺的電流此時(shí)通過電路的總電流I總=I0+I′=8.2A+4.5A=12.7A<30A但是額定電流為30A的熔絲熔斷了,說明電路發(fā)生短路。33.(2022·江蘇南通)如圖所示,電源電壓恒定,R0是定值電阻,小燈泡L標(biāo)有“6V3W”,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω。三個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)為1.5A。(1)求小燈泡的額定電流;(2)求電阻R0的阻值;(3)閉合S,斷開S1和S2,移動(dòng)變阻器的滑片P,求電路總功率的最小值和最大值?!敬鸢浮浚?)0.5A;(2)6Ω;(3)1.4W,1.6W【詳解】解:(1)根據(jù)P=UI可知小燈泡的額定電流(2)三個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),燈泡和定值電阻并聯(lián),小燈泡恰好正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓U=UL=6V電流表示數(shù)為1.5A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過定值電阻的電流I0=I-IL=1.5A-0.5A=1A根據(jù)歐姆定律可知電阻R0的阻值(3)閉合S,斷開S1和S2,定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),總電阻最大,電源電壓不變,根據(jù)可知電路的總功率最??;滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值為0N時(shí),總電阻最小,電源電壓不變,根據(jù)可知電路的總功率最大。電路總功率的最小值電路總功率的最大值答:(1)小燈泡的額定電流為0.5A;(2)電阻R0的阻值為6Ω;(3)電路總功率的最小值和最大值分別為1.4W、6W。34.(2022·江蘇常州)某型號(hào)電飯鍋有加熱和保溫兩擋,電路如圖所示。電壓下,其加熱擋功率為,保溫?fù)豕β蕿椤#?)閉合開關(guān)S1、S2,電飯鍋處于__________擋。(2)電阻絲R1的阻值為_________,R2的阻值為_________。(3)處于保溫狀態(tài)的電飯鍋,產(chǎn)生熱量_________。【答案】
加熱
44
2376
2.4【詳解】(1)由電路圖可知,閉合開關(guān)S1、S2,電阻R2被短路,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電路中的電阻是比較小的,根據(jù)可知,電壓一定時(shí),電阻越小,電功率越大,即電飯鍋處于加熱狀態(tài)。(2)當(dāng)電飯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí),根據(jù)可得,R1的電阻為如果閉合S1、S2打開,R1和R2串聯(lián),總電阻最大,電源電壓不變時(shí),功率最小,此時(shí)電飯鍋處于保溫狀態(tài),根據(jù)可得解得,R2=2376Ω。(3)處于保溫狀態(tài)的電飯鍋,產(chǎn)生熱量Q=W=Pt=35.(2022·江蘇泰州)小明用如圖所示電路研究調(diào)光燈的工作原理,所用電源電壓恒為6V,燈泡L標(biāo)有“4.8V0.3A”字樣,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,當(dāng)觀察到______時(shí),可知燈泡正常發(fā)光,此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為______W,通電lmin滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為______J?!敬鸢浮?/p>
電流表示數(shù)為0.3A
1.44
21.6【詳解】由圖得,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流。依題意得,燈泡額定電壓為4.8V,額定電流為0.3A,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,使電流表從電流為0.3A時(shí),此時(shí)通過燈泡的電流為額定電流,燈泡正常發(fā)光。燈泡正常發(fā)光時(shí),電功率為P滑動(dòng)變阻器的電壓為通電lmin滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為Q=36.(2022·江蘇蘇州)某型號(hào)的電水壺有加熱和保溫兩個(gè)擋位,其電路如圖所示。當(dāng)S閉合,S1斷開時(shí),電水壺處于___________擋,加熱和保溫的功率分別為1200W和44W。用它把質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水加熱到100℃,用時(shí)400s,則水吸收的熱量是___________J,此過程中電水壺的效率=___________%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】
保溫
3.36×105
70【詳解】當(dāng)開關(guān)S閉合,S1斷開時(shí),R1和R2串聯(lián),電路的總電阻最大,由可知電路的總功率最小,處于保溫?fù)酰划?dāng)開關(guān)S、S1均閉合時(shí),R2被短路,電路中只有R1工作,電路的總電阻最小,由可知電路的總功率最大,處于加熱擋。水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J此過程中電水壺消耗的電能W=Pt=1200W×400s=4.8×105J此過程中電水壺的效率37.(2022·江蘇揚(yáng)州)如圖1所示,將阻值為R0=5Ω,R1=10Ω,R2=15Ω的3段電阻絲分別浸沒在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中,可以通過比較___________來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖2連接電路,將S置于1,通電1分鐘,A、B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高和,R1的功率為P1,則___________(選填“>”、“<”或“=”,下同)。斷開S,待煤油溫度降到初溫,將S置于2,通電1分鐘,A溫度計(jì)示數(shù)升高,R2的功率為P2,則___________,P1___________P2。【答案】
溫度計(jì)示數(shù)升高的多少
<
>
>【詳解】如圖1所示,若通電,根據(jù)焦耳定律得產(chǎn)生的熱量,被煤油吸收,使煤油溫度升高。根據(jù)得質(zhì)量相同的煤油,升高的溫度不同,吸收的熱量不同,所以可以通過比較溫度計(jì)示數(shù)升高的多少來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖2連接電路,將S置于1,R0與R1串聯(lián),則通過R0與R1的電流相同,設(shè)電源電壓為U,通電1分鐘,根據(jù)焦耳定律和歐姆定律得,電阻R0產(chǎn)生的熱量電阻R1產(chǎn)生的熱量因?yàn)镽0=5Ω,R1=10Ω,即所以在根據(jù)得,A、B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高按圖2連接電路,將S置于1,R1的功率為①斷開S,待煤油溫度降到初溫,將S置于2,通電1分鐘,R0與R2串聯(lián),則通過R0與R2的電流相同,根據(jù)焦耳定律和歐姆定律得,電阻R0產(chǎn)生的熱量因?yàn)榧此訟溫度計(jì)示數(shù)升高,則R2的功率為②由①②解得38.(2021·江蘇鎮(zhèn)江)小華家中暖風(fēng)機(jī)銘牌如圖甲所示,電能表如圖乙所示。暖風(fēng)機(jī)的額定電流為___________A;若家中僅有暖風(fēng)機(jī)工作,則正常工作1h,可使家中電能表示數(shù)增加___________kW·h,脈沖指示燈閃爍___________次。暖風(fēng)機(jī)參數(shù)表額定電壓220V額定功率2200W防水等級(jí)IPX4甲【答案】
10
2.2
6600【詳解】額定電流為電能表示數(shù)增加W=Pt=2.2kW×1h=2.2kW·h脈沖指示燈閃爍39.(2021·江蘇常州)如圖所示的電路,R1的阻值為15Ω,閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.3A,電壓表的示數(shù)為3V,則R2的阻值為______Ω,電路總功率為______W?!敬鸢浮?/p>
10
1.5【詳解】由圖可知,兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表測(cè)量通過R2的電流,電壓表測(cè)量電源電壓,R2的阻值為電路總功率為1.5W40.(2021·江蘇宿遷)五一假期,小明去看望外婆,陪伴外婆5天后返回,發(fā)現(xiàn)家中電能表示數(shù)由變?yōu)槿鐖D所示示數(shù),經(jīng)檢查,家中除電視機(jī)和數(shù)字機(jī)頂盒處于待機(jī)狀態(tài),其它用電器均已關(guān)閉,則電視機(jī)和數(shù)字機(jī)頂盒待機(jī)狀態(tài)下總功率為______W,在此期間,電能表指示燈閃爍______次,消耗的電能可供定功率為15W的臺(tái)燈正常工作______h,請(qǐng)從節(jié)約電能的角度提出一條合理的建議:______。【答案】
10
1920
80
長(zhǎng)時(shí)間不使用的電器應(yīng)切斷電源【詳解】上圖中,電能表的示數(shù)為,原來電能表示數(shù)為,這個(gè)過程中消耗的電能5天即為120小時(shí),電視機(jī)和數(shù)字機(jī)頂盒待機(jī)狀態(tài)下總功率為電能表上標(biāo)有,表示每消耗的電能,電能表閃爍1600次,在此期間,電能表指示燈閃爍(次)消耗的電能可供定功率為15W的臺(tái)燈正常工作因用電器待機(jī)也要消耗電能,給出的一條合理的建議:長(zhǎng)時(shí)間不使用的電器應(yīng)切斷電源。41.(2021·江蘇無錫)小華家電熱毯內(nèi)的電阻絲斷了,爸爸將兩個(gè)斷頭接上后想繼續(xù)使用,被小華阻止了。原因是______;接頭處與電阻絲其他部分是串聯(lián)的,通過它們的電流大小是______的。但電阻絲接頭處的電阻較大,長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致______。【答案】
可能引起火災(zāi),不安全
相等
接頭處的電熱毯燒焦【詳解】電熱絲兩個(gè)斷頭接上繼續(xù)用,接頭處接觸不良電阻較大,產(chǎn)生熱量多,可能可能引起火災(zāi),不安全。因?yàn)槭谴?lián),所以電流相等。接頭處是兩根導(dǎo)線相接,由于接觸的部位很少,很細(xì),電阻就較大,根據(jù)Q=I2Rt知,在電流、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,溫度越高,長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致接頭處的電熱毯燒焦。42.(2021·江蘇)家庭電路中,為保證用電器都能獨(dú)立工作,各個(gè)用電器都是一端接零線,另一端接__________線,即這些用電器是___________聯(lián)的。為了防止觸電,用電器的金屬外殼還必須接__________線?!敬鸢浮?/p>
火
并
地【詳解】家庭電路中,為保證用電器都能獨(dú)立工作,各用電器之間要并聯(lián),用電器一端接零線,另一端接火線。為了防止用電器漏電而導(dǎo)致觸電,用電器的金屬外殼必須接地線,這樣,當(dāng)用電器漏電時(shí),地線能將電流導(dǎo)向大地,避免人觸電。43.(2021·江蘇泰州)小明用電水壺將質(zhì)量為1.8kg的水加熱升溫50℃,水吸收的熱量為________J。若電水壺工作時(shí)功率為2000W,所消耗的電能全部被水吸收,則加熱這壺水需要的時(shí)間是_______秒。小明家的電能表參數(shù)如圖所示,若家中只有電水壺單獨(dú)工作,則這段時(shí)間內(nèi)電能表指示燈閃爍了_______次。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】
189
315【詳解】水吸收的熱量為加熱這壺水需要的時(shí)間是消耗電能為W=0.105kW·h,則這段時(shí)間內(nèi)電能表指示燈閃爍次數(shù)44.(2021·江蘇蘇州)如圖,甲,乙為兩只相同電表,當(dāng)閉合S1,S2時(shí),甲,乙兩表示數(shù)之比為4:3,則兩表均為“______”表,兩電阻大小之比R1:R2為______,電路總功率為P1,同時(shí)更換兩電表種類,調(diào)整開關(guān)狀態(tài),使兩表均有正常示數(shù),此時(shí)電路總功率為P2,則P1:P2為______。【答案】
電壓
1:3
3:16【詳解】當(dāng)閉合S1,S2時(shí),若甲是電流表,會(huì)造成電源短路,因此甲是電壓表,若乙是電流表,兩表示數(shù)單位分別為A和V,示數(shù)之比無法為4:3,則兩表均為電壓表。R1、R2串聯(lián),甲測(cè)總電壓,乙測(cè)R2兩端電壓,兩表之比為4:3,即可求得兩表均為電壓表時(shí),總功率為同時(shí)更換兩電表種類,即兩表為電流表,要使兩表均有正常示數(shù),應(yīng)閉合S1,斷開S2,使R1、R2并聯(lián),此時(shí)總功率為因此前后總功率之比為45.(2021·江蘇連云港)某電熱器接入220V的電路中正常工作時(shí),其電熱絲的阻值為110Ω,則通過該電熱絲的電流為_______A,10s內(nèi)該電熱絲會(huì)產(chǎn)生________J的熱量。【答案】
2
4.4×103【詳解】通過該電熱絲的電流為10s內(nèi)該電熱絲產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(2A)2×110Ω×10s=4.4×103J46.(2021·江蘇連云港)家庭電路中三線插座非常普遍,中間的插孔接___________線。對(duì)人體來說,安全電壓一般不高于___________V。如圖所示是小明家的電能表,他家用電總計(jì)___________kW·h,已知1kW·h電費(fèi)為0.50元,則小明家應(yīng)繳納的總電費(fèi)是___________元?!敬鸢浮?/p>
地
36
6286.8
3143.4【詳解】三孔插座中有一個(gè)孔是用來連接地線的,讓有金屬外殼的用電器的外殼接地,可以防止因漏電導(dǎo)致金屬外殼帶電而發(fā)生觸電事故。對(duì)人體的安全電壓不高于36V。電能表的最后一位是小數(shù)位,由圖可知,電能表的示數(shù)是6286.8kW·h。小明家應(yīng)繳納的總電費(fèi)0.50×6286.8元=3143.4元47.(2020·江蘇蘇州)如圖所示為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中某電能表的表盤。(1)該電能表示數(shù)為__kW·h。(2)小明利用該電能表和秒表檢測(cè)一只標(biāo)識(shí)為“”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器,將該節(jié)能燈接入的測(cè)量電路,設(shè)計(jì)了以下三種測(cè)量方案:方案一:測(cè)量出電能表顯示消耗電能所用的時(shí)間;方案二:測(cè)量出時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù);方案三:測(cè)量出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1圈所用時(shí)間。①若使用方案二,小明計(jì)算額定功率的關(guān)系式應(yīng)該為:__(單位:W,用數(shù)字和表示)②比較三種方案,最可行的是方案__。【答案】
1469.5
方案三【詳解】(1)電能表單位是kW·h,電能表盤上數(shù)字的最后一位是小數(shù)位,由圖知電能表的示數(shù)是。(2)方案二中:表示每消耗的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn),則節(jié)能燈消耗的電能為節(jié)能燈的實(shí)際電功率為節(jié)能燈的功率為電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈消耗的電能為為節(jié)能燈需要工作的時(shí)間為由以上分析可知:方案一因節(jié)能燈功率較小,測(cè)量出電能表顯示消耗電能所用的時(shí)間較長(zhǎng),不易操作;方案二因節(jié)能燈功率較小,小燈泡工作電能表轉(zhuǎn)動(dòng)不到一圈,無法測(cè)量;方案三電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)1圈消耗的電能可供節(jié)能燈工作,比較容易測(cè)量;比較可知,方案三容易操作,實(shí)驗(yàn)誤差較小,最可行。48.(2020·江蘇鎮(zhèn)江)額定電壓為220V的家用電暖器正常工作時(shí),通過內(nèi)部電熱絲的電流為5A,則電熱絲正常工作時(shí)的電阻為_____Ω,工作10min產(chǎn)生的熱量為_____J。電熱絲通電后變得很燙,而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱,這是由于導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)_____(選填“大于”或“小于)電熱絲電阻的緣故?【答案】
44
6.6105
小于【詳解】額定電壓為220V的家用電暖器正常工作時(shí),通過內(nèi)部電熱絲的電流為5A,根據(jù)歐姆定律可知電熱絲正常工作時(shí)的電阻為工作10min產(chǎn)生的熱量為根據(jù)焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比。電熱絲與連接的導(dǎo)線串聯(lián),電流大小和通電時(shí)間相同,電熱絲通電后變得很燙,而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱,這是由于導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)小于電熱絲電阻的緣故?49.(2020·江蘇南通)洗發(fā)后,小麗站在鏡前使用電吹風(fēng)吹頭發(fā)?(1)她發(fā)現(xiàn)鏡面起霧,霧的形成是_____現(xiàn)象,該過程要_____熱量,擦干鏡子后,小麗看到鏡子中自己等大的_____像?(2)電吹風(fēng)簡(jiǎn)化電路如圖,旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S,實(shí)現(xiàn)斷開?冷風(fēng)熱風(fēng)的轉(zhuǎn)換,已知吹冷風(fēng)時(shí)的功率為100W,R=48.4Ω,若家中只有電吹風(fēng)工作,她用冷風(fēng)?熱風(fēng)擋交替使用5mim,標(biāo)有“1200imp/kW?h”的電能表指示燈閃爍90次,則電吹風(fēng)消耗_____J的電能,使用熱風(fēng)擋的時(shí)間為_____min?【答案】
液化
放
虛
2.7×105
4【詳解】(1)空氣中的熱的水蒸氣遇到冷的鏡面液化為液態(tài)的小水滴附著在鏡面上形成霧,此過程放熱。平面鏡成的像是反射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚于一點(diǎn)形成的,所以,擦干鏡子后,小麗看到鏡子中自己等大的虛像?(2)根據(jù)題意知道,電路消耗1kW?h電能,指示燈閃爍1200次,工作指示燈閃爍了90次消耗的電能由知道,電熱絲的功率即吹熱風(fēng)時(shí)的功率P熱=100W+1000W=1100W設(shè)熱風(fēng)檔時(shí)間為t1,則冷風(fēng)檔時(shí)間為t2=300s-t1由知道,P熱t(yī)1+P冷(300s-t1)=2.7×105J解得使用熱風(fēng)檔時(shí)間t1=240s=4min50.(2020·江蘇南京)有一款平面鏡防霧膜,膜內(nèi)裝有電熱絲,將它貼在鏡的背面并通電,利用電流的______效應(yīng),可防止水蒸氣在鏡面上______(填物態(tài)變化名稱),如圖所示。防霧膜的規(guī)格是2W/dm2,一塊面積為30dm2的防霧膜正常工作10min消耗的電能是______J。小明站在鏡前0.6m處,他在鏡中的像和他相距______m?!敬鸢浮?/p>
熱
液化
3.6×104
1.2【詳解】膜內(nèi)裝有電熱絲,將它貼在鏡的背面并通電,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,利用電流的熱效應(yīng),可以防止水蒸氣遇到鏡面液化形成小水珠。一塊面積為30dm2的防霧膜正常工作10min消耗的電能W=2W/dm2×30dm2×10×60s=3.6×104J小明站在鏡前0.6m處,由平面鏡成像的特點(diǎn)可知像和物到平面鏡的距離是相等的,他在鏡中的像和平面鏡之間的距離為0.6m,他在鏡中的像和他相距0.6m+0.6m=1.2m三、作圖題51.(2022·江蘇鎮(zhèn)江)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將開關(guān)和燈泡正確連入家庭電路?!敬鸢浮俊驹斀狻块_關(guān)要控制火線,火線進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線直接接入燈泡的螺旋套,如下圖所示:52.(2022·江蘇南通)如圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將三孔插座、開關(guān)和電燈分別接入電路。【答案】【詳解】由圖知,中間線與三孔插座左孔連接的應(yīng)該是零線,下方與大地連接的應(yīng)該是地線,則上方的應(yīng)該是火線。(1)三孔插座的接法:上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線。(2)燈泡的接法:火線先進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線直接接在燈泡的螺旋套上,這樣在斷開開關(guān)時(shí)能切斷火線,接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故。接線如圖所示:53.(2020·江蘇常州)請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線,將三線插座、開關(guān)控制的電燈接入電路?!敬鸢浮繜襞莸慕臃ǎ夯鹁€進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn);零線直接接入燈泡的螺旋套。三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。【詳解】燈泡接法:開關(guān)要接在火線和燈之間,這樣在斷開開關(guān)能切斷火線,接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故。三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。如圖所示54.(2020·江蘇揚(yáng)州)如圖,只閉合開關(guān)S,風(fēng)扇M工作;只閉合開關(guān)S1,燈泡和風(fēng)扇M都不工作;同時(shí)閉合開關(guān)S,S1風(fēng)扇M和燈泡都工作。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接完整?!敬鸢浮俊驹斀狻坑深}知,只閉合開關(guān)S,風(fēng)扇能單獨(dú)工作,燈和風(fēng)扇為并聯(lián);若只閉合開關(guān)S1,燈泡不亮,由此可知S1在燈所在支路上,S在干路上,如圖所示:55.(2020·江蘇蘇州)如圖,請(qǐng)把節(jié)能燈正確接人到家庭電路中。【答案】【詳解】火線先進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線直接接入燈泡的螺旋套,如圖所示:。四、計(jì)算題56.(2022·江蘇徐州)如圖所示電路,電源電壓不變,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān),將滑片P移到最右端時(shí),R2兩端的電壓為5V,電流為0.1A;將滑片P移到另一位置時(shí),R1兩端的電壓為6V,R2的功率為0.4W。求:(1)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值;(2)電源電壓。【答案】(1)50Ω;(2)8V【詳解】解:(1)由題意可知,閉合開關(guān),將滑片P移到最右端時(shí),R2接入電路中的電阻最大,此時(shí)R2兩端的電壓為5V,電流為0.1A,根據(jù)歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為(2)由電路圖可知,R1、R2串聯(lián)。當(dāng)滑片在最右端時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可得,電源電壓為U=5V+0.1A×R1①將滑片P移到另一位置時(shí),電路中的電流為由于R2的功率為0.4W,所以此時(shí)R2兩端的電壓為根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可得,此時(shí)電源電壓為②聯(lián)立①②,解得U=8V。答:(1)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω;(2)電源電壓為8V。57.(2022·江蘇宿遷)寒假某物理實(shí)踐小組的同學(xué)到養(yǎng)老院看望老人時(shí),了解到由于氣溫低老人坐在馬桶上時(shí)感覺不太舒適,實(shí)踐小組的同學(xué)返回后在學(xué)校和家長(zhǎng)的支持下便利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了一款適宜老人使用的簡(jiǎn)易馬桶圈加熱器,計(jì)劃通過“眾籌”項(xiàng)目向廠家定制生產(chǎn),其電路如圖所示,定值電阻R1和R2表示電熱絲,R2的阻值為3300Ω,有高溫檔和低溫檔兩種加熱功能,低溫檔功率為11W,當(dāng)它接入電壓為220V的家庭電路正常工作時(shí):(1)S1接a、b哪個(gè)端點(diǎn)時(shí)為低溫檔?低溫檔加熱時(shí)的電流?(2)求R1的阻值及加熱器高溫檔時(shí)的功率;(3)高溫檔工作10min,最多可使馬桶圈溫度升高多少℃?[設(shè)電熱絲放出熱量70%被馬桶圈吸收,馬桶圈的質(zhì)量為1kg,馬桶圈材料的比熱容為0.44×103J/(kg·℃)]【答案】(1)a,0.05A;(2)44W;(3)42℃【詳解】解:(1)根據(jù)公式P=UI可知,電壓220V不變時(shí),電路中電流越小功率越小,因此當(dāng)S1接a,R1和R2串聯(lián)時(shí),電路中電阻較大,電流較小,加熱器處于低溫檔;由題意可知,低溫檔的電功率為11W,則低溫檔時(shí)電路中的電流(2)當(dāng)S1接a時(shí),電熱器處于低溫檔,此時(shí)R1和R2串聯(lián),根據(jù)可得則當(dāng)S閉合,S1接b時(shí),電路中只接入R1,電路處于高溫檔,此時(shí)的功率(3)高溫檔工作10min電熱絲產(chǎn)生的熱量W=P高t=44W×10×60s=2.64×104J電熱絲放出熱量的70%被馬桶圈吸收,故有即最多可使馬桶圈升高的溫度答:(1)S1接a端點(diǎn)時(shí)為低溫檔,低溫檔加熱時(shí)的電流是0.05A;(2)R1的阻值是1100Ω,加熱器高溫檔的功率是44W;(3)高溫檔工作10min,最多可使馬桶圈溫度升高42℃。58.(2022·江蘇泰州)在估測(cè)電水壺實(shí)際功率的活動(dòng)中,小明所用電能表表盤如圖所示,他先斷開電路中所有用電器的開關(guān),再在電水壺中加入質(zhì)量為0.5kg的水,測(cè)得水的初溫為20℃,小明給電水壺通電2min,電能表的轉(zhuǎn)盤恰好轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn),測(cè)得此時(shí)水溫為60℃。[]求:(1)水吸收的熱量;(2)電水壺的實(shí)際功率;.(3)電水壺的加熱效率?!敬鸢浮浚?);(2);(3)【詳解】解:(1)由可知,水吸收的熱量為(2)電能表上標(biāo)有的表示每消耗的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn),則電能表的轉(zhuǎn)盤恰好轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn),消耗的電能為由可知,電水壺的實(shí)際功率為(3)由可知,電水壺的加熱效率為答:(1)水吸收的熱量為;(2)電水壺的實(shí)際功率為;.(3)電水壺的加熱效率為。59.(2022·江蘇蘇州)在如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,R的阻值為8Ω,燈泡L的電流隨電壓變化的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān),燈泡L兩端的電壓為8V。求:(1)電源電壓;(2)將圖甲中的R換成和L一樣的燈泡,10s內(nèi)一個(gè)燈泡消耗的電能;(3)將圖甲中R和L由串聯(lián)改為并聯(lián),整個(gè)電路的電功率?!敬鸢浮浚?)12V;(2)27J;(3)25.2W【詳解】解:(1)由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓UL=8V此時(shí)IL=0.5A根據(jù)公式U=IR可知此時(shí)電阻R兩端的電壓UR=IRR=0.5A×8Ω=4V根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可知電源電壓為U=UL+UR=8V+4V=12V(2)將R換成L后,相當(dāng)于兩個(gè)型號(hào)規(guī)格一樣的燈泡串聯(lián)一起,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可知燈泡L兩端的電壓為由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為6V時(shí),通過燈泡的電流I'L=0.45A根據(jù)公式W=UIt可知一個(gè)燈泡10s內(nèi)消耗的電能為W'L=U'LI'Lt=6V×0.45A×10s=27J(3)將電阻R與燈L并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可知,燈L兩端的電壓為12V,由圖乙可知,當(dāng)燈L兩端的電壓為12V時(shí),通過燈泡的電流為I2L=0.6A由歐姆定律得,通過電阻R的電流為根據(jù)并聯(lián)電路中電流的規(guī)律可知,總電流I=I"L+I(xiàn)R=0.6A+1.5A=2.1A所以整個(gè)電路消耗的電功率為P總=UI=12V×2.1A=25.2W答:(1)電源電壓為12V;(2)將圖甲中的R換成和L一樣的燈泡,10s內(nèi)一個(gè)燈泡消耗的電能為27J;(3)將圖甲中R和L由串聯(lián)改為并聯(lián),整個(gè)電路消耗的電功率為25.2W。60.(2022·江蘇揚(yáng)州)如圖所示為某款電熱水龍頭電路圖,a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn),繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P置于不同位置時(shí),有冷水、溫水和熱水三種狀態(tài),正常工作時(shí)出溫水的電功率為1100W,出熱水的電功率為2200W。(1)求出溫水時(shí)電路中的電流;(2)求出熱水時(shí)2分鐘內(nèi)消耗的電能;(3)若水龍頭只能出冷水和溫水,電路可能存在的故障。(寫出一條即可)【答案】(1)5A;(2)264000J;(3)電阻R2斷路了【詳解】解:(1)根據(jù)公式P=UI可知,出溫水時(shí)電路中的電流為(2)根據(jù)電能公式W=Pt可知,出熱水2分鐘消耗的電能為W=P熱t(yī)=2200W×2×60s=264000J(3)根據(jù)題意可知,當(dāng)金屬觸片P接c、d時(shí),R1、R2并聯(lián)接入電路時(shí),此時(shí)電路的總電阻最小,電流電流最大,出熱水;當(dāng)金屬觸片P接b、c時(shí),R1單獨(dú)接入電路,此時(shí)電路電阻大,電流小,出溫水,當(dāng)金屬觸片P接a、b時(shí),電路處于斷開狀態(tài)時(shí),出的是冷水,所以若水龍頭只能出冷水和溫水,那么可能是電阻R2斷路了。答:(1)求出溫水時(shí)電路中的電流為5A;(2)求出熱水時(shí)2分鐘內(nèi)消耗的電能為264000J;(3)若水龍頭只能出冷水和溫水,電路可能存在的故障電阻R2斷路了。61.(2022·江蘇連云港)在一次綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的保溫箱,其工作原理如圖所示。熱敏電阻、定值電阻和電磁繼電器組成保溫箱的控制電路。熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到100℃時(shí),電磁鐵吸合銜鐵,使觸點(diǎn)A脫開觸點(diǎn)改與觸點(diǎn)接觸,當(dāng)箱內(nèi)溫度低于50℃時(shí)電磁鐵松開銜鐵,觸點(diǎn)A再次與觸點(diǎn)接觸。當(dāng)觸點(diǎn)A先后與觸點(diǎn)、接觸時(shí),電流表的示數(shù)分別為和。求:(1)電阻和的阻值;(2)保溫箱加熱時(shí)工作電路的功率;(3)保溫箱保溫工作電路消耗的電能。【答案】(1),;(2);(3)【詳解】解:(1)當(dāng)觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)接觸時(shí),被短路,此時(shí)只有連接在電路中,保溫箱處于加熱狀態(tài),電阻R1的阻值當(dāng)觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)接觸時(shí),和串聯(lián),此時(shí)保溫箱處于保溫狀態(tài),電路的總電阻由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知的阻值(2)保溫箱加熱時(shí)工作電路的功率(3)保溫箱保溫工作電路消耗的電能答:(1)電阻的阻值是,的阻值是;(2)保溫箱加熱時(shí)工作電路的功率是;(3)保溫箱保溫工作電路消耗的電能是。62.(2021·江蘇常州)如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1=8Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω,1A”的字樣,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1,電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)為2V,燈泡L正常發(fā)光,問:(1)電源電壓有多大?(2)燈泡L的額定功率有多大?(3)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S、S2,在不損壞電路元件的前提下,R2接入電路的阻值范圍?【答案】(1)6V;(2)1W;(3)2~8Ω【詳解】解:(1)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1,L和R1串聯(lián),電流表測(cè)電流,電壓表測(cè)L電壓,燈泡L正常發(fā)光,所以燈額定電壓2V,R1電壓為U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V總電壓U=4V+2V=6V(2)燈泡L的額定功率PL=ULI1=2V×0.5A=1W(3)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S、S2,R2和R1串聯(lián),電流表測(cè)電流,電壓表測(cè)R2電壓,當(dāng)電流為最大值0.6A時(shí),R2接入電路的阻值最小,為電壓表示數(shù)為3V時(shí),R2接入電路的阻值最大,R1電壓U1'=U-U3=6V-3V=3V兩電阻分壓相同,此時(shí)R2電阻應(yīng)該和R1相同,為8Ω,R2接入電路的阻值范圍2~8Ω。答:(1)電源電壓6V;(2)燈泡L的額定功率1W;(3)R2接入電路的阻值范圍2~8Ω。63.(2021·江蘇宿遷)新冠疫情期間,進(jìn)入校園人員要受體溫檢測(cè),電子體溫計(jì)是方便快捷的測(cè)溫儀器,小華與小明從網(wǎng)上查閱說明書得知,電子體溫計(jì)的探測(cè)是熱敏電阻,他們買來兩個(gè)相同的熱敏電阻R,放入各自準(zhǔn)備的恒溫箱內(nèi)(虛線所示),通過調(diào)節(jié)恒溫箱內(nèi)的溫度,測(cè)量熱敏電阻在不同溫度時(shí)的阻值,小華使用阻值為100Ω的電阻R1等器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表一中,小華對(duì)表一中的數(shù)據(jù)深感疑惑,老師告訴他,他使用的是實(shí)驗(yàn)室中的恒流電源(提供恒定電流的電源),小明則利用恒壓電源(提供恒定電壓的電源)和定值電阻R2等器材設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表二中,回到教室,才發(fā)現(xiàn)沒有記錄電源的電壓和R2的阻值。表一:t/℃32……42U2/V22U/V1410表二:t/℃32……42U1/V98(1)求熱敏電阻分別在32℃和42℃時(shí)的阻值;(2)在表格中記錄的溫度圍內(nèi),求小華設(shè)計(jì)的電路消耗電功率的最大值;(3)求小明設(shè)計(jì)的電路中恒壓電源的電壓和定值電阻R2的阻值。【答案】(1)600Ω;400Ω;(2)0.28W;(3)12V;200Ω【詳解】解:(1)根據(jù)題意知道,小華使用的是實(shí)驗(yàn)室中的恒流電源,由表一知道,32℃時(shí)電路的電流此時(shí)熱敏電阻兩端的電壓是U熱敏=14V-2V=12V熱敏電阻的阻值當(dāng)42℃時(shí)的熱敏電阻的阻值(2)由于使用的是實(shí)驗(yàn)室中的恒流電源,所以,電壓最大時(shí)小華設(shè)計(jì)的電路消耗電功率的有最大值,且為P最大=U最大I=14V×0.02A
=0.28W(3)由串聯(lián)電路電壓的關(guān)系知道,在小明設(shè)計(jì)的電路①代入數(shù)據(jù)得解得定值電阻R2的阻值R2=200Ω,由①解得U=12V。答:(1)熱敏電阻分別在32℃和42℃時(shí)的阻值分別是600Ω和400Ω;(2)小華設(shè)計(jì)的電路消耗電功率的最大值是0.28W;(3)小明設(shè)計(jì)的電路中恒壓電源的電壓是12V和定值電阻R2的阻值是200Ω。64.(2021·江蘇)如圖,電路中電源電壓恒定,小燈泡L的額定電壓為6V,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“200Ω1A”,電壓表量程為0~5V。只閉合開關(guān)S2,當(dāng)R1的滑片P移至最左端時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)為0.5A;再閉合S1,電流表的示數(shù)變?yōu)?.8A。求:(1)燈泡的額定功率;(2)電阻R2的阻值;(3)只閉合S1,當(dāng)電路總功率最小時(shí)R1接入電路的阻值。【答案】(1)3W;(2)20Ω;(3)100Ω【詳解】解:(1)只閉合開關(guān)S2,當(dāng)R1的滑片P移至最左端時(shí),則電路為小燈泡的簡(jiǎn)單電路;此時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,則電源電壓等于小燈泡的額定電壓6V。小燈泡的額定功率為(2)電阻R2兩端電壓為通過電阻R2的電流電阻R2的阻值(3)只閉合S1,則R1、R2串聯(lián)。當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時(shí),R1接入電路的阻值最大;此時(shí),R2兩端電壓為電路中電流為R1接入電路的阻值為答:(1)燈泡的額定功率為3W;(2)電阻R2的阻值為20Ω;(3)只閉合S1,當(dāng)電路總功率最小時(shí)R1接入電路的阻值為100Ω。65.(2021·江蘇)如圖所示電路,開關(guān)S斷開時(shí),電阻R2兩端的電壓為2V,功率為1W;開關(guān)S閉合時(shí),電阻R1的功率為4.5W。求:(1)開關(guān)S斷開時(shí),通過R2的電流;(2)R1的阻值?!敬鸢浮浚?)0.5A;(2)2Ω或8Ω【詳解】解:(1)開關(guān)S斷開時(shí),R1與R2串聯(lián),R2兩端的電壓為2V,功率為1W,則通過R2的電流為I=0.5A(2)設(shè)電源電壓為U,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,有U=0.5A×R1+2V……①開關(guān)S閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電阻R1的功率為4.5W,根據(jù)P=有4.5W=……②由①②解得,即R1的阻值可能為2Ω,也可能為8Ω。答:(1)開關(guān)S斷開時(shí),通過R2的電流為0.5A;(2)R1的阻值可能為2Ω,也可能為8Ω。66.(2021·江蘇泰州)如圖是一款煲湯用的電熱鍋工作原理的簡(jiǎn)化電路圖,該電熱鍋有兩擋,分別是高溫?fù)鹾捅負(fù)?。R1與R2均為電熱絲,R1的阻值為66Ω,S1為溫控開關(guān),保溫?fù)鯐r(shí)的總功率是440W。求:(1)保溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流;(2)高溫?fù)鯐r(shí)的電功率;(3)若該電熱鍋煲湯時(shí),高溫?fù)豕ぷ?.5h,保溫?fù)豕ぷ?h,則在此過程中消耗的電能是多少kW·h?!敬鸢浮浚?)2A;(2)1100W;(3)0.99kW·h【詳解】解:(1)兩開關(guān)都閉合,為簡(jiǎn)單電路,只閉合S,為串聯(lián)電路,電阻較大,根據(jù),兩開關(guān)都閉合為高溫,只閉合S為保溫,保溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流(2)R2阻值為高溫?fù)鯐r(shí)的電功率(3)此過程中消耗的電能是答:(1)保溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流2A;(2)高溫?fù)鯐r(shí)的電功率1100W;(3)此過程中消耗的電能是0.99kW·h。67.(2021·江蘇蘇州)小明為寵物保溫箱設(shè)計(jì)了一個(gè)電加熱器,其內(nèi)部電路如圖所示,S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān),通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S,可實(shí)現(xiàn)從低溫到中溫、高溫的轉(zhuǎn)換,保溫箱及加熱器的部分參數(shù)如表所示,求:(1)保溫箱內(nèi)空氣溫度從10℃升高到32℃需要吸收的熱量;(2)電加熱器電路中R2的阻值;(3)要完成(1)中的升溫要求,至少需要的加熱時(shí)間。物理量參數(shù)加熱器工作電壓220V中溫檔功率110W低溫檔功率44W電阻R3440Ω加熱效率η80%保溫箱空氣質(zhì)量m1.5kg空氣比熱容c【答案】(1)2.64×104J;(2)440Ω;(3)150s【詳解】(1)保溫箱內(nèi)空氣溫度從10℃升高到32℃需要吸收的熱量為(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)同時(shí)接通2、3接線柱時(shí),R1被短路,則有電加熱器電路中R2的阻值為(3)當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)同時(shí)接通3、4接線柱時(shí),R2、R3并聯(lián)在電源兩端,電阻R3的功率為高溫功率為根據(jù)公式可得,要完成(1)中的升溫要求,至少霜要的加熱時(shí)間為答:(1)保溫箱內(nèi)空氣溫度從10℃升高到32℃需要吸收的熱量為2.64×104J;(2)電加熱器電路中R2的阻值為440Ω;(3)要完成(1)中的升溫要求,至少需要的加熱時(shí)間為150s。68.(2020·江蘇徐州)如圖所示電路,電源電壓恒為15V,定值電阻R為10Ω。(1)求電路中的電流;(2)在電路中和定值電阻R串聯(lián)接入一個(gè)額定功率為5W的燈泡,燈泡恰好正常發(fā)光,求燈泡的額定電壓?!敬鸢浮?1)1.5A;(2)5V或10V【詳解】(1)電路中的電流為(2)在電路中和定值電阻R串聯(lián)接入一個(gè)額定功率為5W的燈泡時(shí),則電路中的總電阻為電路中的電流為由于燈泡正常工作,則根據(jù)可知,通過燈泡的電流為聯(lián)立上式,解得:RL=5Ω或20Ω。當(dāng)RL=20Ω時(shí),通過燈泡的電流為此時(shí)燈泡電功率為當(dāng)時(shí),通過燈泡的電流為此時(shí)燈泡電功率為所以兩個(gè)阻值都符合題意,則根據(jù)可得,當(dāng)RL=20Ω時(shí),燈泡的額定電壓為當(dāng)時(shí),燈泡的額定電壓為答:(1)電路中的電流為1.5A;(2)燈泡的額定電壓為5V或10V。69.(2020·江蘇宿遷)在測(cè)量標(biāo)有“3.8V”燈泡L的額定功率時(shí),為了使電壓表讀數(shù)更精確,電路設(shè)計(jì)如圖所示,已知電源電壓恒為5V,電壓表有“0~3V”與“0~15V”兩個(gè)量程,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使燈泡L正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A。(1)求燈泡L的額定功率。(2)當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí),求滑動(dòng)變阻器在10s內(nèi)消耗的電能。(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關(guān)后,在保證電路安全的前提下,求電阻R的最小功率?!敬鸢浮?1)1.14W;(2)3.6J;(3)0.8W【詳解】(1)燈與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路的電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使燈泡L正常發(fā)光,燈兩端的電壓為額定電壓,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A,燈的額定功率為P=UI=3.8V×0.3A=1.14W(2)燈泡L正常發(fā)光時(shí),由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為U滑=U-UL=5V-3.8V=1.2V滑動(dòng)變阻器在10s內(nèi)消耗的電能W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J(3)燈的額定電壓為3.8V,這時(shí)變阻器的電壓為1.2V,為了使電壓表讀數(shù)更精確,故電壓表選用小量程,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),由串聯(lián)電路電壓規(guī)律,R的最小電壓U小=5V-3V=2V電阻R的最小功率P小=答:(1)燈泡L的額定功率為1.14W;(2)當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器在10s內(nèi)消耗的電能為3.6J;(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關(guān)后
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