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專題06電功率內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練(3大考點(diǎn))考點(diǎn)一電能表的相關(guān)計(jì)算考點(diǎn)二額定功率和實(shí)際功率考點(diǎn)三測量小燈泡電功率考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)考點(diǎn)五電功、電功率和電熱的綜合計(jì)算?第二層能力提升練?第三層拓展突破練電能表的相關(guān)計(jì)算?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用(1)由電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n和每消耗1kW·h電能的轉(zhuǎn)數(shù)N,計(jì)算消耗的電能W,即;(2)根據(jù)消耗的電能W和時(shí)間t,計(jì)算用電器的功率P,即;(3)根據(jù)電能表的工作電壓U和允許通過的最大電流I,計(jì)算這個(gè)電能表允許接入的用電器的最大功率P=UI。1.王華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,則下列說法正確的是()A.電能表是測量電功率的儀表B.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為90.3kW·hC.只將一盞標(biāo)有“220V,100W”的電燈接在電路中,正常工作1h,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600圈D.這個(gè)電能表的測量值是以“J”為單位2.關(guān)于圖中的電能表,說法正確的是(
)A.電能表正常工作的標(biāo)定電流是40AB.電能表是測量電路消耗電能多少的儀表C.電能表的示數(shù)為2023.6JD.脈沖指示燈閃的越快,電路消耗電能越多3.如圖所示分別是小麗家上月初和上月末電能表的示數(shù),結(jié)合表盤上的信息,下列說法正確的是()A.電能表是測量電功率的儀表B.小麗家上個(gè)月消耗的電能是101.1kW·hC.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越快,說明電路中用電器消耗的電能越多4.如圖所示電能表,該電能表的示數(shù)為kW·h;將此電能表接入家庭電路中,當(dāng)關(guān)閉其它用電器,讓一空調(diào)單獨(dú)工作0.5h時(shí),觀察到電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動了300圈,則該段時(shí)間空調(diào)消耗的電能是kW·h。額定功率和實(shí)際功率?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用(1)實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下消耗的功率,額定功率是指用電器在額定電壓下消耗的電功率。(2)實(shí)際功率不一定等于額定功率,只有當(dāng)用電器在額定電壓下工作時(shí),其實(shí)際功率才會等于額定功率。(3)額定電壓是唯一的,所以額定功率也是唯一的,但實(shí)際功率不是唯一的。(4)當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額;當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)<P額;當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額。(4)進(jìn)行額定功率和實(shí)際功率計(jì)算時(shí),一般可認(rèn)為用電器的電阻不隨溫度的變化而變化。此類題目常常結(jié)合用電器的銘牌或說明書,給出了額定電壓、額定功率等條件,要注意運(yùn)用和來計(jì)算額定電流和用電器的電阻;若給出了實(shí)際,則實(shí)際功率為。5.甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,甲燈上標(biāo)有“220V25W”字樣,乙燈上標(biāo)有“220V100W”字樣,下列說法中正確的是()A.“220V”表示燈泡工作時(shí),兩端的實(shí)際電壓為220VB.甲燈額定功率大于乙燈的額定功率C.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多D.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電功率大6.某型號電飯煲有加熱和保溫功能,如圖是其內(nèi)部電路原理圖,如表是該電飯煲的銘牌。在當(dāng)開關(guān)S(選填“斷開”或“閉合”)時(shí),電飯煲處于加熱擋,電熱絲R2的阻值是Ω。若家庭電路中,僅使用電飯煲加熱擋工作3min,標(biāo)有“2000imp/(kW?h)”字樣的電能表閃燈100次,電飯煲的實(shí)際功率為W。額定電壓220V保溫功率44W加熱功率1210W7.小新利用如圖所示的電路測量小燈泡的電功率,已知小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,實(shí)驗(yàn)中電源電壓為4.5V保持不變,小燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V,電流表的示數(shù)為0.2A,則小燈泡的額定功率為W;繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓逐漸降低,小燈泡的實(shí)際電功率(選填“變小”、“變大”或“不變”)。這段時(shí)間內(nèi),若小燈泡電阻變化量的絕對值是ΔR1,滑動變阻器接入電路的電阻變化量的絕對值是ΔR2,則ΔR1ΔR2(選填“大于”、“等于”或“小于”)。8.小明發(fā)現(xiàn)家中空調(diào)每制冷工作10min后,就轉(zhuǎn)變成送風(fēng)狀態(tài)工作5min,再轉(zhuǎn)變?yōu)橹评錉顟B(tài),如此反復(fù)。為了測量空調(diào)制冷時(shí)電功率,他在空調(diào)插座處接入一個(gè)電能表用于測量空調(diào)消耗的電能。相關(guān)數(shù)據(jù)見表。空調(diào)送風(fēng)10min所消耗的電能為kW·h,30min內(nèi)空調(diào)消耗的電能為kW·h,空調(diào)制冷時(shí)的電功率為kW。9.小林家新買了一個(gè)電蒸鍋,如圖所示為其內(nèi)部簡化電路圖,它有加熱和保溫兩個(gè)擋位R1、R2均為發(fā)熱電阻,R1的阻值為484Ω,加熱擋功率為1200W,已知水的比熱容。求:(1)當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),電蒸鍋處于保溫?fù)酢k娬翦佌9ぷ鲿r(shí),求保溫?fù)醯墓β剩?2)當(dāng)電蒸鍋正常工作時(shí),電阻R2的阻值;(3)若電蒸鍋的加熱效率為84%,要使1kg的水溫度升高80℃需要消耗多少J電能?測量小燈泡電功率?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用在測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中主要考查的內(nèi)容有:實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物電路圖的連接、各儀器的用法、電路故障的分析與排除、數(shù)據(jù)處理等。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題有:要按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地接入電路;在利用滑動變阻器改變小燈泡兩端電壓時(shí),要看著電壓表的示數(shù),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,以免燒壞小燈泡。特別注意的是:在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,多次測量的目的是測量在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率,而不是取平均值來減小誤差。10.如圖甲所示是小明測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)該實(shí)驗(yàn)用到的器材有電源、開關(guān)、滑動變阻器、小燈泡,電壓表、電流表、;(2)在連接電路時(shí),開關(guān)要,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到“b”端起到作用;(3)小明確認(rèn)電路連接無誤后,閉合開關(guān),緩慢移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有變化,電壓表沒有示數(shù),小燈泡不發(fā)光,則電路的故障是;(4)根據(jù)測出的數(shù)據(jù),小明畫出了小燈泡的電流與電壓的關(guān)系圖象(如圖乙所示),發(fā)現(xiàn)圖象是彎曲的,其主要原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而(選填“增大”、“減小”或“不變”);(5)小燈泡兩端的電壓是1.25V時(shí),它的實(shí)際功率額定功率(選填“>”、“<”或“=”)。11.小夢在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材:電源(電壓恒為6V)、待測小燈泡額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為8Ω、電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為R1(10Ω
1A)和R2(30Ω
0.5A)的滑動變阻器各一個(gè)、若干導(dǎo)線。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路連接完整;(2)為完成本次實(shí)驗(yàn),小夢應(yīng)選擇的滑動變阻器是(選填“R1”或“R2”);(3)小夢連好電路后,閉合開關(guān)、移動滑片P至某位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.2V,若想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(選填“左”或“右”)端移動;(4)小夢通過實(shí)驗(yàn)繪制出小燈泡的U-I圖像如圖乙所示,分析圖像可知:①小燈泡的額定功率為W;②小燈泡燈絲的電阻隨兩端的電壓的增大而增大,其原因是燈絲的電阻與有關(guān)。12.在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:額定電壓為3.8V的小燈泡(正常工作時(shí)電阻大于10Ω),電源電壓恒為4.5V,滑動變阻器、電流表、電壓表和開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將左圖所示實(shí)物電路補(bǔ)充完整。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)把滑片置于最左端,目的是;閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,則故障原因可能是小燈泡;(3)正確連接電路,做完第二組實(shí)驗(yàn)時(shí),測得燈泡兩端的電壓為2V,要讓燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)端移動;(4)小琪記錄了多組電流表示數(shù)I和電流電壓表示數(shù)U的值,如下表所示。分析表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡的額定電功率為W(保留2位小數(shù))電壓U/V1233.8電流I/A0.10.180.240.26(5)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還可以計(jì)算出小燈泡的阻值,但不能求平均,因?yàn)椋?6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)方案中,電壓表讀數(shù)不準(zhǔn)確,利用原器材又設(shè)計(jì)了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,電壓表的量程接入“0~3V”,他認(rèn)為當(dāng)電壓表示數(shù)為0.7V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,就可以準(zhǔn)確完成該小燈泡額定電功率的測量。你認(rèn)為他的做法在實(shí)際操作中是否可行,說明理由:。13.小闖同學(xué)用圖1的電路圖測量“小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V,圖2是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路;(1)按照電路圖圖1將實(shí)物圖中的電路元件連接補(bǔ)充完整,要求滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí)電流表的示數(shù)變大,在連接電路中,導(dǎo)線不能交叉;(2)在連接電路過程中,開關(guān)要,并將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處,其目的是;(3)他在檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖3所示,此時(shí)應(yīng)將電流表的指針調(diào)到位置;(4)糾正錯(cuò)誤后閉合開關(guān)后,緩慢移動滑動變阻器的滑片P,同時(shí)觀察(選填“電壓表”或“電流表”)示數(shù)的變化,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖4所示時(shí),其讀數(shù)為V;若要測得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,滑片P應(yīng)向(選填“A”或“B”)端移動;(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān),兩表均有示數(shù),若將小燈泡從燈座中取走,電流表示數(shù)(選填“有”或“無”);(6)通過移動滑動變阻器,多次測量小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,畫出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像,如圖5所示,畫完圖像發(fā)現(xiàn)圖線是一條曲線,原因是;(7)小闖最后不僅測出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是,還測出了小燈泡的額定功率是W;(8)如果還想測量額定電壓為3.8V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,但是電壓表的15V量程已經(jīng)損壞,在不改變原器材的情況下,你的辦法是。14.小明用如圖甲所示的電路,測定額定電壓為2.5V的小燈泡(電阻大約為)的額定功率,已知電源電壓恒為4.5V。(1)請將實(shí)物電路連接完整;(2)現(xiàn)有甲(,0.3A)、乙(,0.5A)、丙(,1A)三個(gè)滑動變阻器可供選擇,則應(yīng)選擇滑動變阻器(選填“甲”、“乙”或“丙”)連入電路比較合適;(3)由于電源電壓高于小燈泡的額定電壓,連接好電路后,在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)當(dāng)置于(選填“A”或“B”)端;(4)電路連接好后,閉合開關(guān),電壓表的指針沒有偏轉(zhuǎn),但電流表的指針卻有很大幅度偏轉(zhuǎn),燈泡不亮,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是;(5)使小燈泡正常發(fā)光的條件:,小燈泡正常工作時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W;(6)小明根據(jù)測量小燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做出了的關(guān)系圖像,根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn),符合實(shí)際的應(yīng)該是下列的圖(選填“a”、“b”或“c”),這是因?yàn)?。?shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用純電阻電路非純電阻電路電功電功率電熱發(fā)熱功率15.如圖所示,物理實(shí)驗(yàn)小組探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣,且都有一段電阻絲。將透明容器與U形管相連,接入電路。(1)圖甲是探究在通電時(shí)間相同和相同的情況下,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與大小是否有關(guān)的裝置;(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察的變化反映密閉空氣溫度的變化,在研究許多物理問題時(shí)都會用到這種方法,下列研究實(shí)例采用研究方法與此相同的是;A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布(3)在如圖乙這種情況下,左側(cè)容器中定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J;(4)某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)通電一段時(shí)間后,其中一個(gè)U形管中的液面高度幾乎不變,發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能是。16.如圖所示為“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將、兩電阻串聯(lián)在電路中,目的是;兩電阻產(chǎn)生熱量的多少可以通過觀察來比較;(2)連接好電路后閉合開關(guān),通電一段時(shí)間后,可以得出結(jié)論:;(3)家用電暖器,發(fā)熱管熱的發(fā)紅,而串聯(lián)的電線卻不怎么熱,主要是因?yàn)榘l(fā)熱管的比電線的大;(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明同學(xué)受到啟發(fā),對裝置進(jìn)行改造,準(zhǔn)備探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn),A、B兩個(gè)電阻絲的電阻應(yīng)該是(選填“相同”或“不同”)的;(5)兩個(gè)燒瓶中分別加入初溫相同、相等的水和煤油,通電一段時(shí)間后,煤油的溫度更高,說明(選填“水”或“煤油”)的吸熱能力更強(qiáng)。17.同學(xué)們在探究電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與什么因素有關(guān)時(shí),采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請仔細(xì)觀察甲、乙兩圖并回答:(1)實(shí)驗(yàn)中要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,只需比較與之相連的U形管中液面的;(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。通電一段時(shí)間后,(選填“左”或“右”)側(cè)容器中U形管中液面的高度差大;(3)乙裝置中電阻R3的作用主要是;(4)某小組在利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),誤將右側(cè)空氣盒外面的5Ω電阻也放入盒中,請判斷該小組U形管液面高度側(cè)更高;(5)若通電時(shí)間為8s,電流為2A,甲圖中左側(cè)電阻產(chǎn)生的熱量為J。18.如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的實(shí)驗(yàn),甲、乙兩套裝置中各有兩個(gè)相同的透明容器,回答下列問題:(1)四個(gè)透明容器中著的氣體;(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察的變化來比較導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量的多少,下列研究實(shí)例采用的研究方法與此相同的是;A.探究電流與電阻的關(guān)系B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布C.類比水流學(xué)習(xí)電流D.研究光現(xiàn)象時(shí),引入光線(3)用甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),通過控制通電時(shí)間和電路中的不變,來研究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與的關(guān)系;(4)在乙裝置中,C、D透明容器中相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是容器,R3的作用是。19.生活中我們發(fā)現(xiàn):電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。為了探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)裝置。(1)電爐絲是利用電流的工作的,圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能解釋電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。(2)如圖乙所示,將兩段5Ω電阻絲并聯(lián),是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系,繼續(xù)通電20s,兩側(cè)U形管液面高度都要比前15s變化得大,這表明電流產(chǎn)生的熱量還與有關(guān)。電功、電功率和電熱的綜合計(jì)算?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用在測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中主要考查的內(nèi)容有:實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物電路圖的連接、各儀器的用法、電路故障的分析與排除、數(shù)據(jù)處理等。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題有:要按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地接入電路;在利用滑動變阻器改變小燈泡兩端電壓時(shí),要看著電壓表的示數(shù),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,以免燒壞小燈泡。特別注意的是:在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,多次測量的目的是測量在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率,而不是取平均值來減小誤差。20.如圖,電源電壓不變,小燈泡標(biāo)有“6V,3W”字樣,滑動變阻器最大阻值為24?。(1)小燈泡正常工作時(shí)的電阻;(2)小燈泡正常工作10min將消耗多少電能?(3)當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,則電源電壓為多少伏?21.某電熱淋浴器銘牌中的主要參數(shù)如表所示,在正常工作時(shí),將滿一桶水從20℃加熱到70℃需要50min[c水=4.2×l03J/(kg·℃);1L=1dm3]。求:額定電壓220V額定功率3000W額定頻率50Hz額定容積36L(1)水的質(zhì)量?(2)水吸收的熱量是多少?(3)我們把水吸收的熱量與消耗的電能之比叫熱效率,求該淋浴器的熱效率是多少?22.如圖所示電路,滑動變阻器上標(biāo)有“50Ω
lA”,電源電壓恒定為6V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片到某一位置時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為2V,求:(1)電阻R1的阻值;(2)此時(shí)滑動變阻器消耗的功率;(3)為保證電路安全,求滑動變阻器接入阻值的范圍。23..如圖甲所示是一款三擋可調(diào)的家用電砂鍋用于文火慢燒法燉粥和湯。圖乙是它的簡化電路圖,和均為發(fā)熱電熱絲的阻值為,的阻值為。通過開關(guān)、的通斷電砂鍋實(shí)現(xiàn)“高、中、低”三擋溫度。[已知求:(1)當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)時(shí),電砂鍋處于擋位;當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)、時(shí),電砂鍋處于擋位;當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)時(shí),電砂鍋處于擋位;(2)用低溫?fù)跫訜釙r(shí)將3kg的湯溫度從升高到,用了3小時(shí),該電砂鍋加熱的效率。24.如圖甲所示的電路中,為定值電阻,為滑動變阻器,電源電壓不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從a端移動到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示,求:(1)的阻值為多少;電源電壓為多少;(2)電路的最大功率為多少?25.甲醛對人體有嚴(yán)重的危害,因此房屋裝修后,檢測甲醛污染指數(shù)很重要。如圖甲所示是技術(shù)人員設(shè)計(jì)的檢測甲醛污染指數(shù)的電路,電源電壓恒定,R0為定值電阻,R為可以感知甲醛污染指數(shù)的可變電阻,R的阻值隨污染指數(shù)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),電壓表示數(shù)變小B.當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),電路消耗的總功率將變大C.當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表示數(shù)的比值將變小D.將電壓表表盤改裝為刻度盤并標(biāo)上刻度顯示相應(yīng)的污染指數(shù),刻度盤上的刻度是均勻的26.如圖甲所示電源電壓恒定為12V,圖乙是額定電壓為6V的小燈泡電流隨電壓變化的圖象為定值電阻,標(biāo)有“30Ω
1A”字樣,電流表的量程為0~3A.當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)、時(shí),燈L正常發(fā)光。求:(1)電阻值;(2)當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)、時(shí),調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電流表示數(shù)為0.4A,1min內(nèi)變阻器產(chǎn)生的熱量;(3)當(dāng)開關(guān)、、均閉合時(shí),電路允許消耗的最大功率。27.小華和小英在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的電路,圖中電源電壓U保持不變。她們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,使滑動變阻器的滑片從最右端滑向最左端的過程中,讀取電壓表與電流表示數(shù);閉合開關(guān)S2,斷開S1,滑動變阻器的滑片在最右端時(shí),電路的消耗的功率為1.2W。求:(1)定值電阻R1的阻值和R的最大阻值;(2)定值電阻R2的阻值;(3)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片或改變開關(guān)S1、S2的通斷,能夠得到的整個(gè)電路的最大功率是多少?28.如圖甲是一種便攜式電氣兩用分體爐,可接氣罐或電源使用,搭配1.8L煮鍋、1.3L炒鍋、1L煎鍋三種不同鍋型,可滿足不同烹飪需求。氣罐模式下,燃料在爐頭處燃燒,給鍋體加熱,可通過閥門調(diào)節(jié)火力大小。接電模式下,電熱絲在發(fā)熱盤內(nèi)發(fā)熱,給鍋體加熱,其工作電路如圖乙所示,均為電熱絲,調(diào)節(jié)開關(guān)S的位置可以實(shí)現(xiàn)多擋位工作的要求。(1)某次使用時(shí)用1.8L煮鍋燒水,在煮鍋內(nèi)裝入1.5kg初溫為20℃的水,然后將裝有液化丁烷氣的氣罐接到爐子上,用時(shí)5min剛好將水加熱到100℃:①水吸收的熱量是多少;②若此過程電氣爐燒水的效率是80%,則本次燒水消耗多少丁烷氣();(2)接電模式工作時(shí),將電氣爐接入的家庭電路中,調(diào)節(jié)開關(guān)S的位置,電氣爐可以在“低溫”、“中溫”、“高溫”之間轉(zhuǎn)換,且工作電流越大,對應(yīng)擋位的溫度也越高。已知“中溫”擋工作時(shí)的電流是“低溫”擋工作時(shí)的電流的2倍,;①S接(填“1”、“2”或“3”)時(shí)處于“低溫”擋;S接3時(shí),電路中的電流是A;②中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的電流是多少。29.閱讀短文,回答問題.神奇的熱電偶1821年,德國物理學(xué)家塞貝克發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象:把兩根鋼絲和一根鐵絲與靈敏電流計(jì)串聯(lián)成閉合電路。其中靈敏電流計(jì)可以測量出電路中的微弱電流,當(dāng)有電流流過靈敏電流計(jì)時(shí),其指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)把鋼絲和鐵絲的一個(gè)連接點(diǎn)放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫,另一個(gè)連接點(diǎn)放在火焰上加熱時(shí),發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),此時(shí)閉合電路中產(chǎn)生了電流。塞貝克把這種電流叫做“熱電流”,把這種電路叫“熱電偶電路”某科研小組按如圖所示的電路,模擬塞貝克實(shí)驗(yàn),并在連接點(diǎn)位置放有可測高溫的溫度傳感器。探究了決定“熱電流”大小的因素,通過實(shí)驗(yàn)測得了電流的大小與溫差關(guān)系的一組數(shù)據(jù):兩接點(diǎn)間的溫度差/℃01100200300500電路中的電流/A0.000.010.0640.290.420.47(1)從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),該電路中的電流隨兩點(diǎn)間的溫度差的增大而(選填“增大”“減小”或“不變”);(2)該電路中的熱電偶其實(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源,它是把能轉(zhuǎn)化為電能;(3)其他條件不變,只將A處杯中的冰水混合物換為沸水,電路電流。(選填“增大”“減小”或“不變”)30.閱讀短文,回答問題:氫燃料電池如圖甲所示,一臺看似普通的紅色廂卡猶如變形金剛,可迅速伸展出近百平方米的空間。這是全世界單層廂體面積最大的雪蠟車,雪蠟車總體空間布局、人機(jī)及信息環(huán)境交互系界面等已經(jīng)具備形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能力,是一次領(lǐng)先的、典型的中國創(chuàng)造。據(jù)了解,它配備了國內(nèi)最大功率的氫燃料電池,如圖乙所示。把氫氣和氧氣分別供給陽(負(fù))極和陰(正)極,大部分氫通過陽極向外擴(kuò)散并與電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,放出的電子通過外部工作電路到達(dá)陰極,失去電子的氫離子穿過質(zhì)子交換膜,到達(dá)燃料電池陰極板。由于供應(yīng)給陰極板的氧可以從空氣中獲得,因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫,并及時(shí)把水分帶走,就可以不斷地提供電能,實(shí)際效率能達(dá)60%-80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)效率的倍。(1)氫燃料電池在使用過程中氫氣(選填“有”或“沒有”)發(fā)生燃燒現(xiàn)象,在放電過程主要發(fā)生的是(選填“物理”或“化學(xué)”)變化;(2)氫燃料電池是將氫的能直接轉(zhuǎn)化為能;(3)圖乙所示的氫燃料電池正常工作時(shí),通過電動機(jī)的電流方向?yàn)橄颍ㄟx填“左”或“右”);(4)雪蠟車的駕駛位有可獨(dú)立控制的通風(fēng)和加熱功能,此電路連接應(yīng)是________;A. B. C. D.(5)若該雪蠟車氫燃料電池的轉(zhuǎn)換效率為70%,車上有50kg的氫燃料。該車以54km/h的速度勻速行駛時(shí)輸出功率為49kW。已知?dú)涞哪芰棵芏戎凳?.4×108J/kg,則50kg的氫燃料可產(chǎn)生J的電能,這些氫燃料可使該車以54km/h的速度勻速行駛km。
專題06電功率內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練(3大考點(diǎn))考點(diǎn)一電能表的相關(guān)計(jì)算考點(diǎn)二額定功率和實(shí)際功率考點(diǎn)三測量小燈泡電功率考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)考點(diǎn)五電功、電功率和電熱的綜合計(jì)算?第二層能力提升練?第三層拓展突破練電能表的相關(guān)計(jì)算?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用(1)由電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n和每消耗1kW·h電能的轉(zhuǎn)數(shù)N,計(jì)算消耗的電能W,即;(2)根據(jù)消耗的電能W和時(shí)間t,計(jì)算用電器的功率P,即;(3)根據(jù)電能表的工作電壓U和允許通過的最大電流I,計(jì)算這個(gè)電能表允許接入的用電器的最大功率P=UI。1.王華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,則下列說法正確的是()A.電能表是測量電功率的儀表B.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為90.3kW·hC.只將一盞標(biāo)有“220V,100W”的電燈接在電路中,正常工作1h,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600圈D.這個(gè)電能表的測量值是以“J”為單位【答案】B【詳解】A.電能表是測量電功的儀表,故A錯(cuò)誤;B.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為故B正確;C.只將一盞標(biāo)有“220V,100W”的電燈接在電路中,由得,正常工作1h,消耗的電能為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)故C錯(cuò)誤;D.電能的單位為J,這個(gè)電能表的測量值是以“kW·h”為單位,故D錯(cuò)誤。故選B。2.關(guān)于圖中的電能表,說法正確的是(
)A.電能表正常工作的標(biāo)定電流是40AB.電能表是測量電路消耗電能多少的儀表C.電能表的示數(shù)為2023.6JD.脈沖指示燈閃的越快,電路消耗電能越多【答案】B【詳解】A.10(40)A,其中10A是指電能表的標(biāo)定電流,40A是指該電能表平時(shí)工作允許通過的最大電流,故A錯(cuò)誤;B.電能表的作用是測量電路消耗電能多少的儀表,故B正確;C.電能表的示數(shù)為2023.6kW·h,單位是kW·h,而不是J,故C錯(cuò)誤;D.電能表指示燈閃爍的快慢反映了電流做功的快慢,所以脈沖指示燈閃的越快,說明電能表所在電路電流做功越快,故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示分別是小麗家上月初和上月末電能表的示數(shù),結(jié)合表盤上的信息,下列說法正確的是()A.電能表是測量電功率的儀表B.小麗家上個(gè)月消耗的電能是101.1kW·hC.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越快,說明電路中用電器消耗的電能越多【答案】B【詳解】A.電能表是測量電路消耗電能的儀表,故A錯(cuò)誤;B.小麗家上個(gè)月消耗的電能是故B正確;C.電能表上指示燈閃爍320次,表示家庭電路消耗電能故C錯(cuò)誤;D.電能表上指示燈閃爍的越快,說明電路中用電器消耗的電能越快,故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示電能表,該電能表的示數(shù)為kW·h;將此電能表接入家庭電路中,當(dāng)關(guān)閉其它用電器,讓一空調(diào)單獨(dú)工作0.5h時(shí),觀察到電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動了300圈,則該段時(shí)間空調(diào)消耗的電能是kW·h?!敬鸢浮?15.50.5【詳解】[1]由圖示知,電能表的示數(shù)為315.5kW·h。[2]由電能表的參數(shù)知,鋁盤轉(zhuǎn)動600轉(zhuǎn)消耗的電能為1kW·h,那么空調(diào)消耗的電能額定功率和實(shí)際功率?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用(1)實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下消耗的功率,額定功率是指用電器在額定電壓下消耗的電功率。(2)實(shí)際功率不一定等于額定功率,只有當(dāng)用電器在額定電壓下工作時(shí),其實(shí)際功率才會等于額定功率。(3)額定電壓是唯一的,所以額定功率也是唯一的,但實(shí)際功率不是唯一的。(4)當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額;當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)<P額;當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額。(4)進(jìn)行額定功率和實(shí)際功率計(jì)算時(shí),一般可認(rèn)為用電器的電阻不隨溫度的變化而變化。此類題目常常結(jié)合用電器的銘牌或說明書,給出了額定電壓、額定功率等條件,要注意運(yùn)用和來計(jì)算額定電流和用電器的電阻;若給出了實(shí)際,則實(shí)際功率為。5.甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,甲燈上標(biāo)有“220V25W”字樣,乙燈上標(biāo)有“220V100W”字樣,下列說法中正確的是()A.“220V”表示燈泡工作時(shí),兩端的實(shí)際電壓為220VB.甲燈額定功率大于乙燈的額定功率C.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多D.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電功率大【答案】D【詳解】A.“220V”表示燈泡工作時(shí)兩端的額定電壓為220V,不是實(shí)際電壓,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,甲燈的額定功率是25W,乙燈的額定功率是100W,所以甲燈額定功率小于乙燈的額定功率,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)椋m然正常工作時(shí)甲燈額定功率小于乙燈的額定功率,但是不知道兩燈工作的時(shí)間,所以無法確定誰消耗的電能多,故C錯(cuò)誤;D.兩燈均正常發(fā)光時(shí),都在額定功率下工作,甲燈額定功率小于乙燈的額定功率,即乙燈消耗的電功率大,故D正確。故選D。6.某型號電飯煲有加熱和保溫功能,如圖是其內(nèi)部電路原理圖,如表是該電飯煲的銘牌。在當(dāng)開關(guān)S(選填“斷開”或“閉合”)時(shí),電飯煲處于加熱擋,電熱絲R2的阻值是Ω。若家庭電路中,僅使用電飯煲加熱擋工作3min,標(biāo)有“2000imp/(kW?h)”字樣的電能表閃燈100次,電飯煲的實(shí)際功率為W。額定電壓220V保溫功率44W加熱功率1210W【答案】閉合401000【詳解】[1]由圖可知,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),R1、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,由可知,電路中的電功率最小。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),只有R2工作,電路中的總電阻最小,電飯煲處于加熱擋。[2]由可知,R2的阻值[3]2000imp/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h電能,電能表的指示燈閃爍2000次,則電能表指示燈恰好閃爍了100次,電飯煲消耗的電能電飯煲的實(shí)際功率7.小新利用如圖所示的電路測量小燈泡的電功率,已知小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,實(shí)驗(yàn)中電源電壓為4.5V保持不變,小燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V,電流表的示數(shù)為0.2A,則小燈泡的額定功率為W;繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓逐漸降低,小燈泡的實(shí)際電功率(選填“變小”、“變大”或“不變”)。這段時(shí)間內(nèi),若小燈泡電阻變化量的絕對值是ΔR1,滑動變阻器接入電路的電阻變化量的絕對值是ΔR2,則ΔR1ΔR2(選填“大于”、“等于”或“小于”)?!敬鸢浮?.5變小小于【詳解】[1][2]由題意可知,電壓表的示數(shù)為2.5V,電流表的示數(shù)為0.2A,則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.6A=0.5W小燈泡逐漸變暗,這說明小燈泡的實(shí)際電功率變小。[3]原來的電流為I1,繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓逐漸降低,小燈泡逐漸變暗,此時(shí)燈的電壓減小,通過燈的電流也減小,所以I1>I2,所以(U為電源總電壓),即R總2>R總1;滑片移動后電路的總電阻大于原來的電路總電阻,根據(jù)P=UI可知,燈功率減小,燈絲的溫度降低,小燈泡阻值隨溫度的減小而變小,由電阻的串聯(lián)規(guī)律可知,小燈泡阻值減小的值ΔR1小于變阻器連入電路中增大的值ΔR2。8.小明發(fā)現(xiàn)家中空調(diào)每制冷工作10min后,就轉(zhuǎn)變成送風(fēng)狀態(tài)工作5min,再轉(zhuǎn)變?yōu)橹评錉顟B(tài),如此反復(fù)。為了測量空調(diào)制冷時(shí)電功率,他在空調(diào)插座處接入一個(gè)電能表用于測量空調(diào)消耗的電能。相關(guān)數(shù)據(jù)見表。空調(diào)送風(fēng)10min所消耗的電能為kW·h,30min內(nèi)空調(diào)消耗的電能為kW·h,空調(diào)制冷時(shí)的電功率為kW?!敬鸢浮?.030.41.11【詳解】[1]由表中數(shù)據(jù)可知,送風(fēng)狀態(tài)時(shí)消耗的電功率為0.18kW,則送風(fēng)10min所消耗的電能為[2]電能表最后一位是小數(shù)位,30min內(nèi)空調(diào)消耗的電能為[3]空調(diào)制冷時(shí)的電功率9.小林家新買了一個(gè)電蒸鍋,如圖所示為其內(nèi)部簡化電路圖,它有加熱和保溫兩個(gè)擋位R1、R2均為發(fā)熱電阻,R1的阻值為484Ω,加熱擋功率為1200W,已知水的比熱容。求:(1)當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),電蒸鍋處于保溫?fù)?。電蒸鍋正常工作時(shí),求保溫?fù)醯墓β剩?2)當(dāng)電蒸鍋正常工作時(shí),電阻R2的阻值;(3)若電蒸鍋的加熱效率為84%,要使1kg的水溫度升高80℃需要消耗多少J電能?【答案】(1)S1閉合,S2斷開100W(2)44Ω(3)【詳解】(1)[1]由電路圖知,當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián)在電路中,電路的總阻值較小,據(jù)知,電路的總功率較大,處于加熱擋;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電路中只有R1工作,電路的電阻較大,據(jù)知,電路的總功率較小,處于保溫?fù)?。[2]電蒸鍋正常工作時(shí),保溫?fù)醯墓β剩?)正常工作時(shí),R2的電功率R2的阻值(3)1kg的水溫度升高80℃,吸收的熱量電蒸鍋消耗的電能測量小燈泡電功率?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用在測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中主要考查的內(nèi)容有:實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物電路圖的連接、各儀器的用法、電路故障的分析與排除、數(shù)據(jù)處理等。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題有:要按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地接入電路;在利用滑動變阻器改變小燈泡兩端電壓時(shí),要看著電壓表的示數(shù),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,以免燒壞小燈泡。特別注意的是:在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,多次測量的目的是測量在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率,而不是取平均值來減小誤差。10.如圖甲所示是小明測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)該實(shí)驗(yàn)用到的器材有電源、開關(guān)、滑動變阻器、小燈泡,電壓表、電流表、;(2)在連接電路時(shí),開關(guān)要,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到“b”端起到作用;(3)小明確認(rèn)電路連接無誤后,閉合開關(guān),緩慢移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有變化,電壓表沒有示數(shù),小燈泡不發(fā)光,則電路的故障是;(4)根據(jù)測出的數(shù)據(jù),小明畫出了小燈泡的電流與電壓的關(guān)系圖象(如圖乙所示),發(fā)現(xiàn)圖象是彎曲的,其主要原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而(選填“增大”、“減小”或“不變”);(5)小燈泡兩端的電壓是1.25V時(shí),它的實(shí)際功率額定功率(選填“>”、“<”或“=”)。【答案】(1)導(dǎo)線(2)斷開保護(hù)電路(3)小燈泡短路(4)增大(5)<【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)需要用電壓表測量燈泡兩端的電壓,電流表測量燈泡中的電流。該實(shí)驗(yàn)用到的器材有電源、開關(guān)、滑動變阻器、小燈泡,電壓表、電流表、導(dǎo)線等。(2)[1][2]為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)該斷開;閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處,即b端,起到保護(hù)電路的作用。(3)閉合開關(guān),緩慢移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有變化,說明電路是通路;電壓表沒有示數(shù),小燈泡不發(fā)光,說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路,故電路的故障可能是小燈泡短路。(4)由圖丙可知,燈泡兩端的電壓增大,通過燈泡的電流也增大,但燈泡兩端的電壓增加比通過燈泡的電流增加的更快,由歐姆定律可知,小燈泡的電阻隨電壓增大而增大,由P=UI可知,電壓和電流都增大時(shí),電功率增大,溫度升高,說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。(5)由圖丙可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為1.25V時(shí),通過燈泡的電流小于燈泡的額定電流0.3A,由P=UI可知,燈泡的實(shí)際功率小于燈泡的額定功率。11.小夢在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材:電源(電壓恒為6V)、待測小燈泡額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為8Ω、電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為R1(10Ω
1A)和R2(30Ω
0.5A)的滑動變阻器各一個(gè)、若干導(dǎo)線。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路連接完整;(2)為完成本次實(shí)驗(yàn),小夢應(yīng)選擇的滑動變阻器是(選填“R1”或“R2”);(3)小夢連好電路后,閉合開關(guān)、移動滑片P至某位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.2V,若想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(選填“左”或“右”)端移動;(4)小夢通過實(shí)驗(yàn)繪制出小燈泡的U-I圖像如圖乙所示,分析圖像可知:①小燈泡的額定功率為W;②小燈泡燈絲的電阻隨兩端的電壓的增大而增大,其原因是燈絲的電阻與有關(guān)?!敬鸢浮?1)(2)R2(3)右(4)0.625溫度【詳解】(1)燈泡額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的額定電流約為故電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示:(2)當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律可知,滑動變阻器連入電路中的電阻為故為了能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)選用最大阻值30Ω的滑動變阻器R2。(3)連好電路后,閉合開關(guān)、移動滑片P至某位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.2V,小于燈泡額定電壓2.5V,若想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)增大燈泡兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動變阻器兩端電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將滑片P向右端移動。(4)①[1]由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),通過燈泡的額定電流為0.25A,則小燈泡額定功率為②[2]由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓增大,通過燈泡的電流也增大,根據(jù)可知,燈泡功率變大,溫度升高,燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。12.在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:額定電壓為3.8V的小燈泡(正常工作時(shí)電阻大于10Ω),電源電壓恒為4.5V,滑動變阻器、電流表、電壓表和開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將左圖所示實(shí)物電路補(bǔ)充完整。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)把滑片置于最左端,目的是;閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,則故障原因可能是小燈泡;(3)正確連接電路,做完第二組實(shí)驗(yàn)時(shí),測得燈泡兩端的電壓為2V,要讓燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)端移動;(4)小琪記錄了多組電流表示數(shù)I和電流電壓表示數(shù)U的值,如下表所示。分析表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡的額定電功率為W(保留2位小數(shù))電壓U/V1233.8電流I/A0.10.180.240.26(5)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還可以計(jì)算出小燈泡的阻值,但不能求平均,因?yàn)椋?6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)方案中,電壓表讀數(shù)不準(zhǔn)確,利用原器材又設(shè)計(jì)了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,電壓表的量程接入“0~3V”,他認(rèn)為當(dāng)電壓表示數(shù)為0.7V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,就可以準(zhǔn)確完成該小燈泡額定電功率的測量。你認(rèn)為他的做法在實(shí)際操作中是否可行,說明理由:?!敬鸢浮?1)見解析(2)保護(hù)電路斷路(3)右(4)0.99(5)燈絲電阻隨溫度改變而改變(6)不可行;開關(guān)閉合前,無法確定滑片的位置【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中,燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測量燈泡的電壓,電流表測量電路電流。燈泡的額定電壓為3.8V,則電壓表的量程選用0~15V,如圖所示:
(2)[1]閉合開關(guān)前,應(yīng)把滑片置于最左端,目的是使開關(guān)閉合后,電路中電阻最大,電路中電流最小,起到保護(hù)電路的作用。[2]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,則故障原因可能是小燈泡斷路,使電路中無電流,電壓表與變阻器串聯(lián)。(3)正確連接電路,做完第二組實(shí)驗(yàn)時(shí),測得燈泡兩端的電壓為2V,要讓燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右端移動,減小變阻器接入電路中電阻,增大電路電流,使燈泡兩端的電壓等于3.8V。(4)小燈泡的額定電功率為(5)燈絲電阻隨溫度改變而改變,不同電壓下,燈絲電阻不同,則求不同電阻的平均值使沒有意義的。(6)右圖中,燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測量變阻器的電壓,電流表測量電路電流。實(shí)驗(yàn)中,為了保護(hù)電路,開關(guān)閉合前,變阻器的滑片位于阻值最大處,而此時(shí)閉合開關(guān),若電壓表的示數(shù)超過3V,將導(dǎo)致電壓表被損壞,則開關(guān)閉合前,無法確定滑片的位置,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法完成,故小明的操作無法完成。13.小闖同學(xué)用圖1的電路圖測量“小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V,圖2是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路;(1)按照電路圖圖1將實(shí)物圖中的電路元件連接補(bǔ)充完整,要求滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí)電流表的示數(shù)變大,在連接電路中,導(dǎo)線不能交叉;(2)在連接電路過程中,開關(guān)要,并將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處,其目的是;(3)他在檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖3所示,此時(shí)應(yīng)將電流表的指針調(diào)到位置;(4)糾正錯(cuò)誤后閉合開關(guān)后,緩慢移動滑動變阻器的滑片P,同時(shí)觀察(選填“電壓表”或“電流表”)示數(shù)的變化,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖4所示時(shí),其讀數(shù)為V;若要測得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,滑片P應(yīng)向(選填“A”或“B”)端移動;(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān),兩表均有示數(shù),若將小燈泡從燈座中取走,電流表示數(shù)(選填“有”或“無”);(6)通過移動滑動變阻器,多次測量小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,畫出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像,如圖5所示,畫完圖像發(fā)現(xiàn)圖線是一條曲線,原因是;(7)小闖最后不僅測出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是,還測出了小燈泡的額定功率是W;(8)如果還想測量額定電壓為3.8V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,但是電壓表的15V量程已經(jīng)損壞,在不改變原器材的情況下,你的辦法是。【答案】(1)(2)斷開保護(hù)電路(3)零刻度線(4)電壓表1.8B(5)無(6)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大(7)(8)把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端【詳解】(1)滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí)電流表的示數(shù)變大,說明滑動變阻器阻值變小,故滑動變阻器選用左下接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中,如下圖所示:(2)[1]為了保護(hù)電路,在連接電路過程中,開關(guān)要斷開。[2]連接電路時(shí),為了保護(hù)電路,將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處。(3)他在檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖3所示,電流表指針沒有與零刻度線對齊,此時(shí)應(yīng)將電流表的指針調(diào)到零刻度線位置。(4)[1]為了測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,避免其兩端電壓高于額定電壓電壓太多而燒壞小燈泡,所以緩慢移動滑動變阻器滑片P,同時(shí)眼睛應(yīng)觀察電壓表的示數(shù)變化。[2]當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖4所示,電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為1.8V。[3]小燈泡的兩端的電壓為1.8V,小于燈泡額定電壓2.5V,若要測得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,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)減小滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值,故滑片P應(yīng)向A端移動。(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān),兩表均有示數(shù),說明電路是通路;若將小燈泡從燈座中取走,此時(shí)相當(dāng)于將電壓表串聯(lián)在電路中,由于電壓表的電阻太大,電路中的電流幾乎為零,因此電流表無示數(shù),而電壓表有示數(shù)(幾乎為電源電壓)。(6)由圖5可知,電壓和電流的比值是變化的即燈泡的電阻是變化的,原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以通過小燈泡的電流不與其兩端的電壓成正比。(7)[1]由圖像可知,當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電壓,圖像可知對應(yīng)的電流,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為[2]小燈泡的額定功率為(8)還想測量額定電壓為3.8V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,因電壓表的15V量程已經(jīng)損壞,故只能使用量程,考慮到電源電壓為4.5V,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓和,所以可將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端,移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí),小燈泡兩端的電壓一定為3.8V。14.小明用如圖甲所示的電路,測定額定電壓為2.5V的小燈泡(電阻大約為)的額定功率,已知電源電壓恒為4.5V。(1)請將實(shí)物電路連接完整;(2)現(xiàn)有甲(,0.3A)、乙(,0.5A)、丙(,1A)三個(gè)滑動變阻器可供選擇,則應(yīng)選擇滑動變阻器(選填“甲”、“乙”或“丙”)連入電路比較合適;(3)由于電源電壓高于小燈泡的額定電壓,連接好電路后,在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)當(dāng)置于(選填“A”或“B”)端;(4)電路連接好后,閉合開關(guān),電壓表的指針沒有偏轉(zhuǎn),但電流表的指針卻有很大幅度偏轉(zhuǎn),燈泡不亮,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是;(5)使小燈泡正常發(fā)光的條件:,小燈泡正常工作時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W;(6)小明根據(jù)測量小燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做出了的關(guān)系圖像,根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn),符合實(shí)際的應(yīng)該是下列的圖(選填“a”、“b”或“c”),這是因?yàn)??!敬鸢浮?1)(2)乙(3)A(4)小燈泡短路(5)小燈泡兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓1(6)a小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大【詳解】(1)用伏安法測量小燈泡電功率的原理是,電壓表與小燈泡并聯(lián)測小燈泡兩端的電壓,電流表串聯(lián)在電路中測通過小燈泡的電流。根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的大致電流約為所以電流表選擇0~0.6A的量程接入電路;小燈泡額定電壓為2.5V,電壓表選擇0~3V的量程接入電路。滑動變阻器與小燈泡串聯(lián),將變阻器左上端接入電路,如下圖所示:(2)電源電壓為4.5V,小燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓為2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為由題可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻大約為,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得,變阻器連入電路中的電阻約為則應(yīng)選擇滑動變阻器乙(,0.5A)接入電路比較合適。(3)如圖,連接電路時(shí),為保護(hù)電路安全,滑動變阻器滑片位于最大阻值處,所以滑片應(yīng)調(diào)到最左邊的A端。(4)如圖,電路連接好后,閉合開關(guān),電流表的指針有很大幅度偏轉(zhuǎn),說明有電流通過,且電路不會存在斷路;電壓表的指針沒有偏轉(zhuǎn),燈泡不亮,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是與電壓表并聯(lián)的小燈泡短路。(5)[1]當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),小燈泡正常發(fā)光;所以使小燈泡正常發(fā)光的條件:小燈泡兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓。[2]如圖乙所示,電流表選擇0~0.6A的量程接入電路,分度值為0.02A,電流表示數(shù)為0.4A,即小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.4,則小燈泡的額定功率為(6)[1][2]因?yàn)樾襞轃艚z的電阻會隨溫度變化而變化,燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,通過燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比,燈泡的圖像不會是直線,電壓變化一定時(shí),電流的變化較慢,所以符合實(shí)際的應(yīng)該是圖中的a。實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用純電阻電路非純電阻電路電功電功率電熱發(fā)熱功率15.如圖所示,物理實(shí)驗(yàn)小組探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣,且都有一段電阻絲。將透明容器與U形管相連,接入電路。(1)圖甲是探究在通電時(shí)間相同和相同的情況下,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與大小是否有關(guān)的裝置;(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察的變化反映密閉空氣溫度的變化,在研究許多物理問題時(shí)都會用到這種方法,下列研究實(shí)例采用研究方法與此相同的是;A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布(3)在如圖乙這種情況下,左側(cè)容器中定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J;(4)某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)通電一段時(shí)間后,其中一個(gè)U形管中的液面高度幾乎不變,發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能是。【答案】(1)電流電阻(2)U形管液面高度差B(3)16(4)透明容器密閉性不好【詳解】(1)[1][2]由圖知,阻值不同的電熱絲串聯(lián)在兩個(gè)密閉容器中,通過的電流和通電時(shí)間都相同,電阻的大小不同,所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系。(2)[1]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但氣體溫度的變化可以通過U形管液面高度差的變化來反映,采用的是轉(zhuǎn)換法。[2]A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的是控制變量法,故A不符合題意;B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布,采用的是轉(zhuǎn)換法,故B符合題意;故選B。(3)由圖知,電流表選擇的是量程,對應(yīng)的分度值是,電流表示數(shù)為0.4A;左側(cè)容器中定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是(4)由可知,電阻絲和在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同,則U形玻璃管中應(yīng)該出現(xiàn)液面高度差;而其中一個(gè)U形玻璃管中液面高度幾乎不變,說明與此相連的空氣盒有可能漏氣,也可能是對應(yīng)的容器內(nèi)的電熱絲短路。16.如圖所示為“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將、兩電阻串聯(lián)在電路中,目的是;兩電阻產(chǎn)生熱量的多少可以通過觀察來比較;(2)連接好電路后閉合開關(guān),通電一段時(shí)間后,可以得出結(jié)論:;(3)家用電暖器,發(fā)熱管熱的發(fā)紅,而串聯(lián)的電線卻不怎么熱,主要是因?yàn)榘l(fā)熱管的比電線的大;(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明同學(xué)受到啟發(fā),對裝置進(jìn)行改造,準(zhǔn)備探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn),A、B兩個(gè)電阻絲的電阻應(yīng)該是(選填“相同”或“不同”)的;(5)兩個(gè)燒瓶中分別加入初溫相同、相等的水和煤油,通電一段時(shí)間后,煤油的溫度更高,說明(選填“水”或“煤油”)的吸熱能力更強(qiáng)?!敬鸢浮?1)控制電流和通電時(shí)間相等溫度計(jì)升高的溫度(2)在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多(3)電阻(4)相同(5)質(zhì)量水【詳解】(1)[1]串聯(lián)電路電流處處相等,將RA、RB兩電阻串聯(lián)在電路中,目的是為了控制通過兩電阻的電流和通電時(shí)間相等。[2]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中通過觀察溫度計(jì)升高的溫度來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少。(2)圖甲中兩不同的電阻串聯(lián),兩電阻的電流和通電時(shí)間相同,可以得出的結(jié)論是:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。(3)電線的電阻遠(yuǎn)小于發(fā)熱管的電阻,發(fā)熱管和電線串聯(lián),通過的電流相等,由可知,相同時(shí)間,電流通過電線產(chǎn)生的熱量較少,電流通過發(fā)熱管產(chǎn)生的熱量比較多,故家用電暖器,發(fā)熱管熱的發(fā)紅,而串聯(lián)的電線卻不怎么熱。(4)為保證不同物質(zhì)相同時(shí)間吸收相同的熱量,需要讓甲、乙兩個(gè)電阻絲相同時(shí)間放出相同的熱量,由可知,甲、乙兩個(gè)電阻絲的阻值必須相同。(5)[1]比較不同物質(zhì)的吸熱能力,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相等,故兩個(gè)燒瓶中分別加入初溫相同、質(zhì)量相等的水和煤油。[2]兩個(gè)燒瓶中分別加入初溫相同、質(zhì)量相等的水和煤油,通電一段時(shí)間后,由可知,兩個(gè)電阻絲放出的熱量相同,水和煤油吸收的熱量也相同,煤油的溫度更高,即煤油升高的溫度更高,由可知,水的比熱容更大,即水的吸熱能力更強(qiáng)。17.同學(xué)們在探究電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與什么因素有關(guān)時(shí),采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請仔細(xì)觀察甲、乙兩圖并回答:(1)實(shí)驗(yàn)中要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,只需比較與之相連的U形管中液面的;(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。通電一段時(shí)間后,(選填“左”或“右”)側(cè)容器中U形管中液面的高度差大;(3)乙裝置中電阻R3的作用主要是;(4)某小組在利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),誤將右側(cè)空氣盒外面的5Ω電阻也放入盒中,請判斷該小組U形管液面高度側(cè)更高;(5)若通電時(shí)間為8s,電流為2A,甲圖中左側(cè)電阻產(chǎn)生的熱量為J?!敬鸢浮?1)高度差(2)電阻右(3)使通過與的電流不同(4)左(5)160【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,只需比較與之相連的U形管中液面的高度,高度越低,表明電阻產(chǎn)生的熱量越多。(2)[1]甲裝置兩電阻串聯(lián),電流與通電時(shí)間相等,兩電阻的阻值不相等,則可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。[2]由得,當(dāng)電流與通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,則通電一段時(shí)間后,右側(cè)容器中U形管中液面的高度差大。(3)乙裝置中電阻R3與R2并聯(lián)后,再與R1串聯(lián),電阻R3的作用主要是使通過與的電流不同。(4)由串并聯(lián)電路特點(diǎn)得,R1的電流等于R2、R3的電流之和,R2、R3的總電阻小于R1,實(shí)驗(yàn)中R1的通電時(shí)間與R2、R3的通電時(shí)間相同,由得,R1產(chǎn)生的熱量比R2、R3產(chǎn)生的熱量多,則某小組在利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),誤將右側(cè)空氣盒外面的5Ω電阻也放入盒中,該小組U形管液面高度左側(cè)更高。(5)若通電時(shí)間為8s,電流為2A,甲圖中左側(cè)電阻產(chǎn)生的熱量為18.如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的實(shí)驗(yàn),甲、乙兩套裝置中各有兩個(gè)相同的透明容器,回答下列問題:(1)四個(gè)透明容器中著的氣體;(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察的變化來比較導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量的多少,下列研究實(shí)例采用的研究方法與此相同的是;A.探究電流與電阻的關(guān)系B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布C.類比水流學(xué)習(xí)電流D.研究光現(xiàn)象時(shí),引入光線(3)用甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),通過控制通電時(shí)間和電路中的不變,來研究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與的關(guān)系;(4)在乙裝置中,C、D透明容器中相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是容器,R3的作用是?!敬鸢浮?1)封閉等質(zhì)量(2)玻璃管內(nèi)液面的高度差B(3)電流電阻(4)分流C【詳解】(1)[1][2]探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的實(shí)驗(yàn)中,在四個(gè)容器中封閉相同質(zhì)量的空氣,給空氣加熱,根據(jù)玻璃管中液面的高度差判斷產(chǎn)生熱量的多少。(2)[1]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化,液面高度差越大,表示電阻產(chǎn)生的熱量越多。[2]A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的是控制變量法,故A不符合題意;B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布,采用的是轉(zhuǎn)換法,故B符合題意;C.類比水流學(xué)習(xí)電流,采用的是類比法,故C不符合題意;D.研究光現(xiàn)象時(shí),引入光線,采用的是模型法;故選B。(3)[1][2]由圖知,阻值不同的電熱絲串聯(lián)在兩個(gè)密閉容器中,由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,通過的兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間都相同,所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系。(4)圖乙裝置中,右側(cè)兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與左側(cè)一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即,兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知,所以,,容器內(nèi)的電阻值都是5Ω,通電一段時(shí)間,由知,C容器中電流產(chǎn)生的熱量多。[2]右側(cè)R3與容器內(nèi)的電阻并聯(lián),使流過R3的電流減小,R3的作用是分流。19.生活中我們發(fā)現(xiàn):電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。為了探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)裝置。(1)電爐絲是利用電流的工作的,圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能解釋電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。(2)如圖乙所示,將兩段5Ω電阻絲并聯(lián),是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系,繼續(xù)通電20s,兩側(cè)U形管液面高度都要比前15s變化得大,這表明電流產(chǎn)生的熱量還與有關(guān)?!敬鸢浮?1)熱效應(yīng)甲(2)電流通電時(shí)間【詳解】(1)[1]電爐絲工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應(yīng)工作的。[2]圖甲中,兩電阻串聯(lián),故通過兩電阻的電流相等,故圖甲探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系;電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián),電爐絲電阻較大,導(dǎo)線電阻非常小,電流和通電時(shí)間相同,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱,說明電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系;故圖甲裝置能夠解釋“電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”。(2)[1]圖乙裝置中,兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后與一個(gè)5Ω的電阻再串聯(lián),容器B外連接的5Ω電阻,它起分流的作用;根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右邊兩個(gè)電阻并聯(lián)的總電流和左邊電阻的電流相等,即右邊兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知道所以所以乙裝置是用來探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)。[2]繼續(xù)通電20s,兩側(cè)U形管液面高度都要比前15s變化得大,這表明電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間有關(guān)。電功、電功率和電熱的綜合計(jì)算?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用在測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中主要考查的內(nèi)容有:實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物電路圖的連接、各儀器的用法、電路故障的分析與排除、數(shù)據(jù)處理等。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題有:要按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地接入電路;在利用滑動變阻器改變小燈泡兩端電壓時(shí),要看著電壓表的示數(shù),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,以免燒壞小燈泡。特別注意的是:在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,多次測量的目的是測量在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率,而不是取平均值來減小誤差。20.如圖,電源電壓不變,小燈泡標(biāo)有“6V,3W”字樣,滑動變阻器最大阻值為24?。(1)小燈泡正常工作時(shí)的電阻;(2)小燈泡正常工作10min將消耗多少電能?(3)當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,則電源電壓為多少伏?【答案】(1)12(2)1800J(3)12V【詳解】(1)小燈泡正常工作時(shí)的電阻(2)小燈泡正常工作10min將消耗的電能(3)當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí),此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值為最大阻值的一半,即為12歐姆,此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值等于燈正常發(fā)光時(shí)的阻值,串聯(lián)電路電流相等,由可知,滑動變阻器兩端的電壓等于燈兩端的電壓,為6V,串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器兩端電壓之和,故電源電壓為21.某電熱淋浴器銘牌中的主要參數(shù)如表所示,在正常工作時(shí),將滿一桶水從20℃加熱到70℃需要50min[c水=4.2×l03J/(kg·℃);1L=1dm3]。求:額定電壓220V額定功率3000W額定頻率50Hz額定容積36L(1)水的質(zhì)量?(2)水吸收的熱量是多少?(3)我們把水吸收的熱量與消耗的電能之比叫熱效率,求該淋浴器的熱效率是多少?【答案】(1)36kg(2)7.56×106J(3)84%【詳解】(1)水的體積根據(jù)得,水的質(zhì)量(2)水吸收的熱量(3)加熱水消耗的電能電熱淋浴器加熱時(shí)的熱效率22.如圖所示電路,滑動變阻器上標(biāo)有“50Ω
lA”,電源電壓恒定為6V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片到某一位置時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為2V,求:(1)電阻R1的阻值;(2)此時(shí)滑動變阻器消耗的功率;(3)為保證電路安全,求滑動變阻器接入阻值的范圍?!敬鸢浮?1)10Ω(2)0.8W(3)10Ω~50Ω【詳解】(1)如圖,R1和R2串聯(lián),電壓表測量R1兩端的電壓,電阻R1的阻值為(2)由串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律知,此時(shí)滑動變阻器兩端的電壓為U2=U-U1=6V-2V=4V所以此時(shí)滑動變阻器消耗的功率為P2=U2I=4V×0.2A=0.8W(3)當(dāng)滑動變阻器阻值越大,電流表和電壓表示數(shù)均越小,故滑動變阻器阻值可以取最大值50Ω;當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流為滑動變阻器的阻值越小,電壓表和電流表示數(shù)均越大,所以,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),滑動變阻器的阻值最小,此時(shí)滑動變阻器兩端的電壓為U2'=U-U1'=6V-3V=3V滑動變阻器的最小阻值為故為保證電路安全,滑動變阻器接入阻值的范圍為10Ω~50Ω。23..如圖甲所示是一款三擋可調(diào)的家用電砂鍋用于文火慢燒法燉粥和湯。圖乙是它的簡化電路圖,和均為發(fā)熱電熱絲的阻值為,的阻值為。通過開關(guān)、的通斷電砂鍋實(shí)現(xiàn)“高、中、低”三擋溫度。[已知求:(1)當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)時(shí),電砂鍋處于擋位;當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)、時(shí),電砂鍋處于擋位;當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)時(shí),電砂鍋處于擋位;(2)用低溫?fù)跫訜釙r(shí)將3kg的湯溫度從升高到,用了3小時(shí),該電砂鍋加熱的效率?!敬鸢浮?1)中溫高溫低溫(2)【詳解】(1)[1][2][3]當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),、并聯(lián);當(dāng)S、S1閉合,S2斷開時(shí),電路為的簡單電路;當(dāng)S、S2閉合,S1斷開時(shí),電路為的簡單電路;因?yàn)椴⒙?lián)電路的總電阻小于各支路的電阻,由題意可知,,所以由可知,、并聯(lián)時(shí),電路中的電阻最小,電功率最大,電砂鍋為高溫?fù)?;電路為的簡單電路時(shí),電路中的電阻最大,電功率最小,電砂鍋為低溫?fù)?;電路為的簡單電路時(shí),電砂鍋為中溫?fù)?;因此?dāng)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2時(shí),電路為的簡單電路,電砂鍋處于中溫?fù)跷?;?dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),、并聯(lián),電砂鍋處于高溫?fù)跷唬划?dāng)閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1時(shí),電路為的簡單電路,電砂鍋處于低溫?fù)跷?。?)因?yàn)榈蜏負(fù)跷粫r(shí),電路為的簡單電路,所以低溫?fù)醯碾姽β视煽芍?,電砂鍋低溫?fù)跫訜嵯牡碾娔軠盏臒崃侩娬翦伒募訜嵝蕿?4.如圖甲所示的電路中,為定值電阻,為滑動變阻器,電源電壓不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從a端移動到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示,求:(1)的阻值為多少;電源電壓為多少;(2)電路的最大功率為多少?【答案】(1)6V(2)【詳解】(1)由左圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中的電流最大,由圖乙可知,根據(jù)歐姆定律可得,電源的電壓當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,由右圖可知,,,串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,電源的電壓電源的電壓不變,經(jīng)整理可知解得電源的電壓(2)電路的最大功率為25.甲醛對人體有嚴(yán)重的危害,因此房屋裝修后,檢測甲醛污染指數(shù)很重要。如圖甲所示是技術(shù)人員設(shè)計(jì)的檢測甲醛污染指數(shù)的電路,電源電壓恒定,R0為定值電阻,R為可以感知甲醛污染指數(shù)的可變電阻,R的阻值隨污染指數(shù)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),電壓表示數(shù)變小B.當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),電路消耗的總功率將變大C.當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表示數(shù)的比值將變小D.將電壓表表盤改裝為刻度盤并標(biāo)上刻度顯示相應(yīng)的污染指數(shù),刻度盤上的刻度是均勻的【答案】B【詳解】由電路圖可知,閉合開關(guān)S后,定值電阻R0與可變電阻R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。A.由圖乙可知,當(dāng)污染指數(shù)增大時(shí),可變電阻R的阻值變小,電路的總電阻變小,由可知電路中的電流變大,由可知R0兩端的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;B.電源電壓恒定,電路中的電流變大,由可知,電路消耗的總功率將變大,故B正確;C.由可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值等于定值電阻R0的阻值,則該比值不變,故C錯(cuò)誤;D.由圖乙可知,可變電阻R的阻值與污染指數(shù)成一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)污染指數(shù)為x,則根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得,電壓表的示數(shù)即R0兩端的電壓為由此可知,U0與污染指數(shù)x不成線性函數(shù)關(guān)系,即刻度盤上的刻度不是均勻的,故D錯(cuò)誤。故選B。26.如圖甲所示電源電壓恒定為12V,圖乙是額定電壓為6V的小燈泡電流隨電壓變化的圖象為定值電阻,標(biāo)有“30Ω
1A”字樣,電流表的量程為0~3A.當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)、時(shí),燈L正常發(fā)光。求:(1)電阻值;(2)當(dāng)閉合開關(guān),斷開開關(guān)、時(shí),調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電流表示數(shù)為0.4A,1min內(nèi)變阻器產(chǎn)生的熱量;(3)當(dāng)開關(guān)、、均閉合時(shí),電路允許消耗的最大功率?!敬鸢浮?1)12Ω(2)216J(3)24W【詳解】(1)由電路圖知,當(dāng)閉合開關(guān)S3,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),R1為定值電阻與燈L串聯(lián),燈L正常發(fā)光,由圖像可知通過燈泡的電流為0.5A,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)知,通過R1為定值電阻的電流為0.5A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知,R1電阻值兩端的電壓為根據(jù)可得,R1電阻值為(2)根據(jù)電路圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2、S3時(shí),滑動變阻器與燈泡串聯(lián),調(diào)節(jié)變阻器的滑片,使電流表示數(shù)為0.4A,由圖像可知通過燈泡的電流為0.4A時(shí),燈泡兩端電壓為3V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電流特點(diǎn)知,R2電阻值兩端的電壓為1min內(nèi)變阻器R2消耗的電能(3)根據(jù)電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3均閉合時(shí),定值電阻和滑動變阻器并聯(lián),燈泡被短路,電流表測量干路電流;通過R1的電流為因?yàn)榛瑒幼冏杵髟试S通過的最大電流為1A,因此通過滑動變阻器的最大電流為1A;又因?yàn)椴⒙?lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,并且電流表量程為0~3A,因此干路的最大電流為則電路允許消耗的最大功率27.小華和小英在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的電路,圖中電源電壓U保持不變。她們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,使滑動變阻器的滑片從最右端滑向最左端的過程中,讀取電壓表與電流表示數(shù);閉合開關(guān)S2,斷開S1,滑動變阻器的滑片在最右端時(shí),電路的消耗的功率為1.2W。求:(1)定值電阻R1的阻值和R的最大阻值;(2)定值電阻R2的阻值;(3)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片或改變開關(guān)S1、S2的通斷,能夠得到的整個(gè)電路的最大功率是多少?【答案】(1)10Ω,6Ω;(2)7.3Ω;(3)3.8W【詳解】(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),定值電阻R1的阻值和R串聯(lián),電流表測電路中電流,電壓表測R1電壓。由乙圖可知,電流為0.25A時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V,根據(jù)得定值電阻R1的阻值為當(dāng)滑片在最左端時(shí),變阻器阻值為0,電路中只有R1,此時(shí)電壓表示數(shù)為4V,則電源電壓為4V。當(dāng)電流最小為0
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