2024年2月19日发(作者:靖尘)
专题13 电功率
电功率
一、单选题
(2023广西桂林一模)
1.以下用电器的电功率大约为2.5W的是( )
A.空调 B.电脑
C.电饭锅 D.实验用小灯泡
(2023广东深圳一模)
2.下列用电器正常工作时,电功率最接近1000W的是( )
A.智能手表 B.电风扇C.手电筒D.电熨斗
(2023河南洛阳一模)
3.下列说法中正确的是( )
A.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
B.用电器功率越大,消耗的电能就越多
C.通电时间相同时,功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多
D.两个相同规格的灯泡串联在电路中都不能正常发光
(2023山东济南一模)
4.如图所示,闭合开关S,两灯泡均正常发光,则两灯泡一定具有相同的( )
A.实际功率 B.额定电压 C.额定功率 D.电阻
(2023江苏苏州一模)
5.在你的家庭电路中,单独增加下列一个用电器并使其正常工作,能使通过电能表电流增加最大的是( )
A.电饭煲 B.柜式空调
C.学习台灯 D.日光灯
(2023上海长宁一模)
6.小灯的亮暗程度取决于小灯泡的( )
A.额定功率 B.额定电压 C.实际功率 D.实际电压
(2023上海长宁一模)
7.当电流通过LED灯时,电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
(2023上海杨浦一模)
8.若用电器电功率越大,则电流通过该用电器做的功一定( )
A.越多 B.越快 C.越少 D.越慢
(2023上海普陀一模)
9.小沈家的电能表标有“5(40)A 220V”字样,则他家电路允许同时接入用电器的总功率为( )
A.220瓦 B.1100瓦 C.1760瓦 D.8800瓦
(2023广西贵港一模)
10.如图是探究影响电流产生热量的因素实验,下列说法不正确的是( )
A.图甲为探究电流产生的热量与电阻的关系
B.图乙为探究电流产生的热量与电流的关系
C.U形管两侧液面的高度差越大,说明电流产生的热量越多
D.图乙将R3放入空气盒内,连接方式不变,不能探究电流产生的热量与电阻的关系
(2023广西桂林一模)
11.如图为小林“探究电热与什么因素有关”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的热量与电流的关系”实验时,需要控制相等的量是( )
A.甲和乙的电阻相等
B.通过甲和乙的电流和通电时间相等
C.甲电阻前后两次实验的通电时间相等
D.甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等
(2023广东深圳一模)
12.如图是探究焦耳定律实验的装置图,下列说法正确的是( )
试卷第1页,共4页
A.图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
B.通过液面高度差来反映热量的多少,运用了类比法
C.R1的电功率比R2的大
D.通电时间相同,右侧U形管中液面高度差较大,说明电流通过R2产生的热量比R1多
(2023江苏苏州一模)
13.如图所示为某电能表的表盘,小明利用该电能表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了四种测量方案,你认为最可行的是( )
A.测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用时间t
B.测量出电能表显示消耗1W·s电能所用时间t
C.测量出1min时间内电能表表盘转过的圈数n
D.测量出电能表转盘转过1圈所用时间t
(2023广西桂林一模)
14.如图所示的电路,闭合开关S后发现L2比L1亮,下列有关L1、L2的物理量关系正确的是( )
A.R1
C.R1 (2023广西桂林一模) 15.LED灯已成为家庭照明的主要选择,如图所示,一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的,两个灯泡均正常工作时,以下说法正确的是( ) A.LED灯每秒消耗40J电能 B.LED灯每秒产生的内能大于白 炽灯 C.两个灯泡正常工作时的电功率相同 D.LED灯将电能转化为光能的效率较高 (2023辽宁鞍山一模) 16.如图甲,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象,如图乙所示。下列说法中正确的是( ) A.电源电压为12V B.R1的阻值为5Ω C.R1的最大功率为0.9W D.为保证电压表安全,R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1 (2023重庆九龙坡育才中学一模) 17.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω,电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.R 1的阻值为16Ω B.R 2的滑片向左滑动时,电压表与电流表示数之比不变 C.当电流为0.2A时,滑动变阻器R 2消耗的电功率最大 D.电流为0.4A时,10s内电流通过R 1产生的热量是32J (2023黑龙江大庆一中一模) 18.如图所示电路中,电源两端电压保持18V不变。小灯泡L上标有“6V 2.4W”,不考虑灯丝电阻变化。滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω,定值电阻R2的阻值为20Ω,电压表V1和电压表V2的量程均为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。若保证各个电表和小灯泡均安全,则下列说法正确的是( ) A.电路中电流范围是0.2~0.6A B.电路消耗的总功率最大值为9.26W C.电路消耗的总功率最小值为2.7W D.滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω (2023安徽芜湖一模) 19.图甲所示电路,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是( ) A.小灯泡的额定功率为0.625W B.电路的最大总功率为1.2W C.小灯泡的灯丝阻值越来越小 D.R的阻值变化范围为12Ω~60Ω (2023广东深圳一模) 20.把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是( ) A.电路允许通过的最大电流为0.6A B.电路消耗总电功率的最大值为27W C.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W D.滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω~40Ω (2023江苏苏州一模) 21.某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率,已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是( ) A.两种方案都能 B.两种方案都不能 C.甲方案能,乙方案不能 试卷第2页,共4页 D.甲方案不能,乙方案能 (2023江苏苏州一模) 22.如图所示的电路中,电源两端电压为3V,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( ) A.甲表为电压表,且示数为3V B.乙表为电流表,且示数为1A C.通电1min,该电路消耗的电能为270J D.该电路的实际功率为两灯额定功率之和 (2023广西柳州一模) 23.小军同学在调查家里用电器的铭牌时,发现不同的用电器功率一般不同,电水壶标有“1200W”字样,电风扇标有“50W”字样。下列说法中正确的是( )A.电水壶消耗的电能一定多 B.电风扇正常工作时,其实际功率小于50W C.电水壶接在110V电压下工作时,其实际功率为600W D.电水壶和电风扇都正常工作时,电流通过电水壶做功更快 二、多选题 (2023河南洛阳一模) 24.小杭同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”时。采用了如图所示的实验装置,已知三个电阻阻值相同,a、b两个相同的容器密闭着等量空气,将1、2导线接到电源上。关于该实验下列说法正确的是( ) A.该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系 B.该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系 C. R3接到右侧密闭容器的外部,目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同 D.相同时间内R1产生的热量是R2的2倍 (2023河南信阳一模) 25.如图所示,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时,电流表的示数为1.8 A。下列说法正确的是( ) A.通过R0的电流是1.2A B.R0的阻值是10Ω C.当R为20 Ω时,其电功率是7.2 W D.当R为30 Ω时,电路总功率是8.4W (2023辽宁鞍山一模) 26.如图所示,电源电压恒为4V,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”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( ) A.电压表的示数变化范围是1.5~3V B.电流表的示数变化范围是0.2~0.6A C.小灯泡L的电功率的变化范围是0.2~1.25W D.滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10~20Ω (2023河南洛阳一模) 27.如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为00.6A,电压表所选量程为015V,小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.电压表测量的是灯泡L两端的电压 B.滑片P向右移动时,电压表示数变大 C.电源电压为8.5V D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω (2023天津和平一模) 28.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V、 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻 R0的I-U图像,电流表量程为0~3 A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连、F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。以下说法中正确的是( ) A.滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为0.5A B.小灯泡的电阻为12Ω C.电源电压为8V D.若将E与B相连、F与C相连,闭合开关S,移动滑片P,此电路的总功率最大值为19.2W 三、填空题 (2023广西桂林一模) 29.如图所示,小桂将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极,发现铝箔纸发热并燃烧。实验中铝箔纸较粗部分的电流___________(填“>”、“=”或“<”)较细部分的电流,较___________(填“粗”或“细”)的部位先燃烧起来,此过程的能量转化是___________能转化为内能。 (2023陕西渭南一模) 30.如图所示的“万能插座”已被禁用,这种插座孔大,人更容易触电,再者这种插座的内部金属插套与电器插头插销接触面积会过小,该处的电阻较______,与“新品插座”相比,通电相同时间,接触处产生的热量______(选填“更多”或“更少”)。小明家的电能表铭牌上标有“3000r/(kW·h)”,将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表铝盘转动1500转,用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h。 (2023山东济宁一模) 31.某款储水式“暖手宝”,铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为 ___________A,将暖水宝内600g水从10∶加热至沸腾(标准气压下)的过程中,需要吸收的热量至少为 ___________J。 (2023福建泉州一模) 32.一台电动机的额定电压为220V,电阻为1Ω,正常工作时通过的电流为5A。该电动机正常工作2min,消耗的电能为________J,因发热损失的功率为_________W。 (2023辽宁鞍山一模) 33.如图所示的电路中,电源为四节新干电池串联而成,电路中是一定值电阻试卷第3页,共4页 R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 _____Ω,滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 _____W。 (2023广西柳州一模) 34.如图所示的是小梁家的电能表,其示数为___________ kW·h。每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁800次,小亮关闭家中其它用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作10min指示灯闪烁80次,则电饭锅消耗电能为___________ kW·h,电饭煲的功率为___________W。 (2023吉林松原一模) 35.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,小灯发光较暗。过了一会儿,小灯亮度明显变亮,而电压表与电流表示数的比值不变,原因是_______,电压表示数_______(变大、变小、不变)。 (2023陕西渭南一模) 36.如图甲所示的电路中,电源电压为2V。闭合开关,两只灯泡均发光,两只电流表的指针偏转情况均如图乙所示,则电流表A1接入的量程为______,电流表A2的示数为______A,灯泡L1中的电流为______A,灯泡L2消耗的电功率为______W。 (2023陕西西安一模) 37.在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R的阻值为8Ω,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V,则电源电压为_________V;若将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电 能为_________J;若将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率为_________W。 (2023山西山西大附中一模) 41.小明家买了一台电烤箱,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示,根据表格中的参数,回答下列问题: XX牌电烤箱 额定电压 220V (2023重庆九龙坡育才中学一模) 38.如图所示,电源电压为6V且保持不变,小灯泡L标有“3V 0.9W”字样(不高温挡 1100W 额定功率 考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,R0的阻值为30Ω,低温挡 440W 电流表的量程为0~3A。则灯泡正常工作时的电阻值是______Ω;调节开关和滑动变阻器滑片,在保证电路安全前提下,10s内电路消耗电能最大为______J。 电源频率 50Hz (1)电路中R1的阻值; (2)电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能; (3)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的功率。 (2023福建泉州一模) 39.如图甲,电源电压恒为6V,L1的额定电压为4V,L2的额定电压为2V,L1和L2的I-U关系如图乙。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到某位置时,其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡不损坏,此时滑动变阻器两端的电压为(2023山东济宁一模) ________V;正常发光的灯泡的额定功率为_______W。 42.某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1(12Ω)及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2,且滑动变阻器的滑片P移至a端时灯L正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化。求: (1)电源电压; (2)当三个开关都闭合,滑动变阻器的滑片P移至a端时,电路消耗的功率; (3)当闭合S、S2,滑动变阻器滑片滑到b端时,该电路在1min内消耗的电能。 四、计算题 (2023山东济南一模) 40.如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压是220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,功率为44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流为1A。求: (2023广东佛山一模) (1)使用风干功能时通过电动机的电流; 43.如图 1 所示是定值电阻 R1和标有“8V 8W”灯泡 L 的 I﹣U 关系图像。如(2)使用烘干功能时电阻R的阻值; 图 2 所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为 12Ω,求: (3)使用烘干功能1min消耗的电能。 (1)定值电阻 R1多大? (2)把开关 S、S2闭合、开关 S1断开,滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端,此时电流表示数为 0.5A,灯泡 L 的实际功率多大?电源电压多大? (3)当开关 S、S1、S2同时闭合,调节滑片 P 的位置,电路消耗的最大功率是试卷第4页,共4页 多少? 参考答案: 1.D 【详解】AC.空调和电饭锅的功率约1000W,故AC不符合题意; B.电脑的功率约为200W,故B不符合题意; D.电功率大约为2.5W的电器是实验用小灯泡电功率大约为2.5W,故D符合题意。 故选D。 2.D 【详解】A.智能手表的功率约为0.05W,故A不符合题意; B.电风扇的功率约60W,故B不符合题意; C.手电筒的电功率约0.5W,故C不符合题意; D.大功率电熨斗的电功率约1000W,故D符合题意。 故选D。 3.A 【详解】A.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故A正确; B.根据 WPt 可知,用电器的功率越大,消耗的电能不一定多,还与通电时间有关,故B错误; C.电功率大的用电器消耗电能不一定全转化为内能,所以电功率大的用电器产生的热量不一定多,故C错误; D.两个相同规格的灯泡串联在电路中,如果灯泡两端的电压正好等于额定电压,两个灯泡就会正常发光,故D错误。 故选A。 4.B 【详解】根据电路图可知,两灯泡并联连接;因为并联电路两端电压相等,所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光,实际电压等于额定电压,所以两灯的额定电压相等。B符合题意。 但实际功率、额定功率、电阻不一定相同,综上分析知,故ACD不符合题意,故选B。 5.B 【详解】电饭煲、柜式空调、学习台灯、日光灯正常工作时,柜式空调功率最大,家庭电路中两端的电压一定,根据IP可知,柜式空调正常工作时,通过的电流最大,因家庭用电U器能独立工作,互不影响,为并联电路,根据并联电路的电流规律可知,单独增加柜式空调并使其正常工作,能使通过电能表(干路)电流增加最大,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 6.C 【详解】灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率的大小,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 7.C 【详解】电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能,所以能够量度电能转化多少的物理量是电功,故C符合题意,ABD不符合题意。 答案第1页,共18页 故选C。 8.B 【详解】电功率表示电流做功的快慢,定义是1秒内电流做功的多少。用电器的实际电功率越大,电流做功就越快,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 9.D 【详解】电能表允许通过的最大电流即额定电流为40A,则小沈家电路允许同时接入用电器的总功率为 P=UI=220V?40A=8800W 故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 10.D 【详解】A.图甲中两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电流产生热量与电阻的关系,故A正确,不符合题意; B.图乙中,右侧2个5Ω的电阻丝并联,再与左侧5Ω的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,即控制电阻、通电时间一定时,探究电流产生热量与电流的关系,故B正确,不符合题意; C.空气盒大小相同,容器内的空气质量相等,电流产生的热量多,容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则U形管两侧液面的高度差越大,故C正确,不符合题意; D.图乙将R3放入空气盒内,连接方式不变,则右侧容器内的总电阻变小通过的总电流不变,故左右密闭容器中通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,可以探究电流产生热量与电阻的关系,故D不正确,符合题意。 故选D。 11.C 【详解】A.假设控制甲和乙的电阻相等,观察该实物图,可知,这是一个串联电路,甲和乙电阻丝、电流表、滑动变阻器串联接入电路,串联电路的电流处处相等,流过甲和乙的电流是相等的,甲和乙也是同时通电,同时断电,通电时间相同,甲和乙的电阻相等,这不能进行实验,不能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故A不符合题意; B.假设控制通过甲和乙的电流和通电时间相等,而甲和乙电阻不同,这是研究电流做功产生的热量与电阻的关系,不是与电流的关系,故B不符合题意; C.假设控制甲电阻前后两次实验的通电时间相等,同一个甲电阻,电阻阻值不变,只需要改变滑动变阻器的阻值,流过甲电阻的电流就会发生变化,则能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故C符合题意; D.假设控制甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等,则根据焦耳定律可知,电流做功产生的热量相等,不能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故D不符合题意。 故选C。 12.C 【详解】A.右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路,根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知,通过瓶中两电阻的电流不同,通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流,所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,故A错误; B.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但烧瓶中的空气会热胀冷缩,会使的U形管液面高度差发生变化,据此来判定放热多少,这种研究方法叫转换法,故B错误; C.根据P=I2R可知,R1的电功率比R2的大,故C正确; D.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,通电时间相同左侧电阻产生的热量较多,故D错误。 答案第2页,共18页 故选C。 13.D 【详解】A.根据PWW的变形式t可知,消耗1kW·h电能时,所用的时间t较长,不tP易操作,故A不符合题意; B.根据PWW的变形式t可知,消耗1W·s电能时,所用的时间t较短,不易操作,tP故B不符合题意; C.节能灯1min时间内消耗的电能大约为 1011kW?h=kWh 1000606000则电能表1min时间内表盘转过的圈数大约为 W=Pt=n2000r/(kWh)11kWhr 60003即电能表表盘转动不到一圈,因此无法测量,故C不符合题意; D.电能表转盘转过1圈所用时间大约为 1kWhW2000t=0.05h=180s 10PkW1000由此可知,电能表转盘转过1圈所用时间t比较容易测量,故D符合题意。 故选D。 14.A 【详解】由图可知,灯泡L1、L2串联,根据串联的电流特点可知,通过L1、L2的电流相等,即I1=I2,根据题意可知,闭合开关S后发现L2比L1亮,由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,所以L2的实际功率大于L1的实际功率,即P1 I2故选A。 15.D 【详解】A.18W的LED灯每秒消耗的电能是 W=Pt=18W×1s=18J 故A错误; BD.白炽灯主要是电能转化为内能,LED灯主要是电能转化为光能。所以,LED灯每秒产生的内能小于白炽灯每秒产生的内能,LED灯将电能转化为光能的效率较高,故B错误,D正确; C.两个灯泡的额定功率不同,所以在正常工作时的电功率也不同,故C错误。 故选D。 16.D 【详解】AB.由乙图可知,当滑动变阻器的电阻为10Ω时,定值电阻R1的电压为9V,则电源电压可表示为 9VU9V10Ω R1由乙图可知,当滑动变阻器的电阻为20Ω时,定值电阻R1的电压为6V,则电源电压可表示答案第3页,共18页 为 U6V6V20Ω R1综上上面两式可解得电源电压为18V,R1的电阻为10Ω,故AB错误; U2C.根据公式P可知,当R1的电压最大时,其功率最大,R1的电压最大不能超过电压R表的量程,即最大电压为15V,则R1的最大功率为 P大U大2R115V10Ω222.5W 故C错误; D.根据公式IU可知,当电压表示数最大时,电路中的电流最大,滑动变阻器的电阻最RIU115V1.5A R110Ω小,此时电路中的电流为 滑动变阻器接入电路的最小电阻为 U2U-U118V-15V2Ω II1.5A则R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为 R110Ω5 R22Ω1R2故D正确。 故选D。 17.D 【详解】由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。 A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象可知最大和最小电流分别为 I最小=0.1A,I最大=0.5A 由欧姆定律及串联电路的电压规律可得 U=I最小(R1+R2大)=0.1A×(R1+80Ω) ∶ U=I最大R1=0.5A×R1∶ 解∶∶得 R1=20Ω,U=10V 故A错误; B.R2的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,因电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,则电压表与电流表示数之比变小,即滑动变阻器阻值变小,故B错误; C.滑动变阻器R2消耗的功率为 UU2U2U22P2IR2()R2 (R1R2)2(R1R2)24R1R2(R1R2)2R1R24R1R2R2R22答案第4页,共18页 可知当 R2=R1=20Ω 时滑动变阻器R2消耗的功率最大,此时电路电流 U10VI0.25A R1R220Ω20Ω故C错误; D.电流为0.4A时,10s内电流通过R 1产生的热量 Q1=I12R1t= (0.4A)2×20Ω×10s=32J 故D正确。 故选D。 18.D 【详解】观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法,可知,这是一个串联电路,灯泡L、滑动变阻器R1、定值电阻R2串联接在电路,电流表测串联电路的电流,电压表V1测灯泡L和滑动变阻器R1的电压之和,电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2的电压之和。 A.要求电路中电流的范围,即电路电流的最小值和电流的最大值,当电路的总电阻最大时,U2电路的电流值最小;由于灯泡L的规格为“6V 2.4W”,根据电功率的推导式P可知,R灯泡L的电阻阻值为 26V15Ω ULRLPL2.4W2定值电阻R2的阻值为20Ω;可知道,滑动变阻器R1的阻值变大时,电路的总电阻是变大的,电路的电流是变小,定值电阻R2的电压是变小的,电源两端电压保持18V不变,则电压表V1的示数是变大的,可得到,滑动变阻器R1的阻值变大,电压表V1的示数也变大,但是电压表V1的示数最大为15V,假设电压表V1的示数为15V时,定值电阻R2的电压为3V,定值电阻R2的阻值为20Ω,则流过定值电阻R2的电流为 U3VI220.15A R220Ω串联电路的电流处处相等,流过灯泡L、滑动变阻器R1的电流也为0.15A,灯泡L、滑动变阻器R1的总电阻为 'R总UV1IL15V100Ω 0.15A已知灯泡L的电阻阻值为15Ω,则滑动变阻器R1的阻值为 'R1R总-RL100Ω-15Ω85Ω 这时,电压表V2的示数为 UV2IR1R1R20.15A85Ω20Ω15.75V 这15.75V的数值已经超过了电压表V2的量程,那么滑动变阻器R1的阻值不能为85Ω;同理,也可知道,滑动变阻器R1的阻值变大,电压表V2的示数也变大,但是电压表V2的示数最大为15V,假设电压表V2的示数为15V时,灯泡L的电压为3V,流过灯泡L的电流为 答案第5页,共18页 'UL3VI0.2A RL15Ω'L流过滑动变阻器R1、定值电阻R2的电流也为0.2A,电压表V2的示数为15V,则滑动变阻器R1、定值电阻R2的总电阻为 R滑动变阻器的阻值为 ''总'UV2'IR115V75Ω 0.2A''R1'R总-R275Ω-20Ω55Ω 灯泡L和滑动变阻器的总阻值为 '''R总R1'RL55Ω15Ω70Ω 电路的电流为0.2A,电压表V1的示数为 '''''UVIR0.2A70Ω14V L总1这电压值没有超过V1的量程,符合题意;电路的电流为0.2A,小灯泡L的电压为3V,没有超过小灯泡L的额定电压6V,电流值0.2A也没有超过电流表的量程;综上所述,电路中的最小电流为0.2A; 接下来,求电路的最大电流,由于电流表的量程为0~0.6A,假设电路的电流达到0.6A,这时电路的总电阻为30Ω,而电路的总电阻最小为35Ω,所以不可能,电路的电流不可能达到0.6A,假设电路的总电阻为35Ω,即滑动变阻器R1的阻值为零,则电路的电流约为0.51A,小灯泡L的电压约为7.71V,这已经超过了小灯泡L的额定电压,这不行,滑动变阻器R1的阻值不能为零,则小灯泡L的电压为6V,这时电路的电流为0.4A,通过欧姆定律,可知道,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,电压表V1的示数为10V,没有超过电压表V1的量程,电压表V2的示数为12V,也没有超过电压表V2的量程,0.4A电流没有超过电流表的量程,综上所述,电路的最大电流为0.4A; 可知道,电路中的最小电流为0.2A,电路的最大电流为0.4A,电路中电流范围是0.2~0.4A,故A错误; BC.由A解析可知道,电路中电流范围是0.2~0.4A,电源两端电压保持18V不变,则根据电功率的公式PUI可知,电路消耗的总功率最大值、最小值,分别为 PmaxUImax18V0.4A7.2W PminUImin18V0.2A3.6W 电路消耗的总功率最大值、最小值分别为7.2W、3.6W,故B、C错误; D.由A解析可知道,电路中电流范围是0.2~0.4A,当电路的电流最小时,电路的总电阻最大,滑动变阻器的阻值最大,可得到关系式 U18VR1maxRLR290Ω Imin0.2A解得R1max55Ω; 当电路的电流最大时,电路的总电阻最小,滑动变阻器的阻值最小,可得到关系式 答案第6页,共18页 R1minRLR2U18V45Ω Imax0.4A解得R1min10Ω; 综上所述,滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω,故D正确。 故选D。 19.A 【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。 A.IL=0.25A;小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙可知,此时通过小灯泡的电流即额定电流为:小灯泡的额定功率为 P额=ULIL=2.5V?0.25A=0.625W 故A正确; B.电路中的最大电流为 I大IL0.25A 电路的最大功率为 P大=UI大=3V?0.25A=0.75W 故B错误; C.由图乙可知,随着电压的增大,通过灯泡的电流也增大,I-U图像为一条向U轴靠近的图线,根据RU可知,小灯泡的灯丝阻值越来越大,故C错误; ID.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡分得的电压最小,由图乙可知,小灯泡两端的最小电压UL′=0.5V时,通过的电流IL′=0.05A,此时滑动变阻器两端的电压为 ′U′R=U-UL=3V-0.5V=2.5V 由串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流为 I小I′L0.05A 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 U′2.5VR大=R=50Ω I小0.05A当小灯泡正常发光时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由图乙可知,小灯泡两端的电压UL=2.5V时,通过的电流IL=0.25A;滑动变阻器两端的电压为 U″R=U-UL=3V-2.5V=0.5V 由串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流为 I大IL0.25A 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 答案第7页,共18页 U″0.5VR小=R=2Ω I大0.25AR的阻值变化范围为2Ω~50Ω,故D错误。 故选A。 20.C 【详解】A.灯泡电阻为 22UL(6V)RL12 PL3W电路中电流最大,总电阻最小,电压表示数最小,不会烧坏电压表;电流表的量程是0~0.6A,允许通过最大电流为0.6A;灯泡额定电流为 P3WILL0.5A UL6V灯泡和电流表串联,电路中最大电流为0.5A,故A错误 B.电路中电阻为 U18VR总=36 IL0.5A所以,滑动变阻器连入电路最小电阻为 R小=R总﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω 电路中最大功率为 P总=UIL=18V0.5A=9W 故B错误; C.灯泡串联在电路中,电功率最小,电阻不变,电流变小,滑动变阻器连入电路的电阻最大;根据串联电路中各串联导体起分担电压作用,电阻越大,分担电压越大,此时滑动变阻器分担电压最大为15V,所以,灯泡电压为 UL=U﹣U'=18V﹣15V=3V 所以 UL3VIL=0.25A<0.5A RL12不会烧坏电流表和灯泡;所以灯泡最小功率为 PL=ULIL=3V0.25A=0.75W 故C正确; D.所以滑动变阻器连入电路最大阻值为 U'15VR大='60 IL0.25A故D错误。 故选C。 答案第8页,共18页 21.B 【详解】开关分别接" a "、“b "各一次,a图,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;b中,R0、小灯泡、变阻器三者串联, S接a时,电压表测定值电阻的电压,当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压,不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V,所以此方案不能测出小灯的额定电功率。 故选B。 22.C 【详解】根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”,可计算两个灯泡的电阻为 U123VR13 P3W1U226VR26 P26W22AB.若乙为电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙为电压表,测量的是灯泡L2两端的电压;若甲为电压表,则灯泡L2不会发光,故甲为电流表,测量的是灯泡L2的电流,故AB错误; CD.在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断,两个灯泡并联接入电路,且两灯两端的电压为U=3V;由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V,则灯泡L1实际功率为 P1′=P1=3W 灯泡L2两端电压为U=3V,其实际功率为 U23VP2′=P21.5W R262则电路的总功率为 P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W 通电时间t=1min,消耗电能为 W=Pt=4.5W×60s=270J 故C正确,D错误。 故选C。 23.D 【详解】A.依题意得,电热水壶的功率大于电风扇的功率,由WPt得,做功的多少与功率大小和做功时间长短有关,电水壶消耗的电能不一定比较多,故A错误; B.电风扇正常工作时,其实际功率等于额定功率,为50W,故B错误; C.电热水壶在不同电压下工作,电阻大小不变,电热水壶正常工作时,电压为220V,电功率大小为1200W,电水壶接在110V电压下工作时,由 U2 PR得,其实际功率为 110VP1200W=300W ×220V2故C错误; D.功率表示做功的快慢,电水壶和电风扇都正常工作时,电热水壶的功率较大,因此电流答案第9页,共18页 通过电水壶做功更快,故D正确。 故选D。 24.ABC 【详解】A.由题知 R1R2R3 由图知,R2与R3并联后再与R1串联,则R2与R3两端的电压相等,根据欧姆定律I知 I2I3 U可R根据串并联电路电流特点可知 I1I2I32I2 通电时间相等,根据控制变量法,电阻和通电时间相同,电流不同,可以探究电流通过导体产生热量与电流大小的关系,故A正确; B.探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时,需控制电流和通电时间相同,电阻不同,图中若将R3放入b容器中,由并联电阻特点可知R2和R3的总电阻小于R2或R3(也小于R1),即左右两容器内电阻的阻值不同,由串联电路电流特点可知,通过两个容器中电阻的电流相同,通电时间相同,所以该电路可以探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系,故B正确; C.R3接到右侧密闭容器的外部,可以起到分流的作用,目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同,故C正确; D.由以上的分析知 I12I2 R1R2 通电时间相等时,由Q=I2Rt可得,相同时间内R1产生的热量是R2的4倍,故D错误。 故选ABC。 25.AD 【详解】由图可得,该电路为并联电路,电流表测量的是干路电流。 A.闭合开关S,滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时,电流表的示数为1.8 A,通过滑动变阻器R的电流是 U6V=0.6A R10Ω根据并联电路电流规律可得,通过R0的电流是 I1I0II11.8A0.6A=1.2A 故A正确; B.R0的电阻是 R0U6V==5Ω I01.2A故B错误; C.当R为20 Ω时,其电功率是 U26VP==1.8W R`20Ω答案第10页,共18页 2 故C错误; D.当R为30 Ω时,R的电功率是 U26VP==1.2W R``30ΩR0的电功率是 P0UI06V1.2A=7.2W 2电路总功率为 P总=P1+P2=1.2W+7.2W=8.4W 故D正确。 故选AD。 26.AC 【详解】A.由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,此时,小灯泡两端得电压最大,滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知,小灯泡正常发光时电压表的示数为 Umin=UUL=4V-2.5V=1.5V 因1.5V<3V,没有超出电压表的量程,电压表的量程是0~3V,最大示数是3V,则电压表的示数变化范围为1.5V~3V,故A正确; BCD.灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为1.25W,由P=UI可得灯泡正常发光时的电流 P1.25WILL0.5A UL2.5V因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为 Imax=IL=0.5A 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为 U1.5VRminmin3 Imax0.5A小灯泡的电阻为 RLUL2.5V5 IL0.5A根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,灯泡的实际功率最小,则灯泡两端的最小电压为 UL'=UUmax=4V3V=1V 则电路中的最小电流为 Imin灯泡的最小功率为 UL1V=0.2A RL5Ω答案第11页,共18页 22Pmin=(Imin)RL=(0.2A)5Ω=0.2W 滑动变阻器接入电路的最大阻值 RmaxUmax3V=15Ω Imin0.2A综上所述,小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W,电路中的电流范围为0.2A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω~15Ω,故BD错误,C正确。 故选AC。 27.BD A.【详解】闭合开关、灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,故A错误; B.滑动变阻器的滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故B正确; CD.因串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V 3.6W”,此时通过电路的电流 P3.6WI=L0.6A UL6V由图乙可知此时滑动变阻器两端的电压为3V,由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小阻值为 U滑3V=5 I0.6A此时灯泡两端的电压为6V,串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压为 Rmin=UUPUL3V+6V=9V 由题意可知电压表接入电路的量程为015V,电源电压为9V,所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω,故D正确,C错误。 故选BD。 28.BCD 【详解】A.将E与A相连、F与D相连,断开开关S,滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,灯泡两端的电压为额定电压,通过灯泡的电流为 P3WILL0.5A UL6V移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A,移动滑片时滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,故滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为 ILbILI0.5A0.1A0.4A 故A错误; B.小灯泡电的电阻 RLUL6V12 IL0.5A故B正确; C.将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器和小灯泡串联,滑片P滑在ab中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电源电压 答案第12页,共18页 R0 ∶ 2UULIL滑片P滑在b端时,电源电压 U ILb(R1RL) ∶ 联立∶∶,代入数据 U6V0.5AR0 2U 0.4A(R112) 解得 U8V R8 故C正确; D.若将E与B相连、F与C相连,闭合开关S,滑动变阻器与定值电阻并联,电流表测干路电流;由图乙可知,定值电阻两端的电压为8V时,通过的电流为0.4A,移动滑片P,由滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,电流表量程为0~3 A,可知电路中的最大电流为2.4A,通过此电路的总功率最大值为 PmaxUImax8V2.4A19.2W 故D正确。 故选BCD。 29. = 细 电 【详解】[1]由题意可知,一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极,则有电流流过这铝箔纸,根据串联电路的电流处处相等,可知,实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流。 [2]由[1]解析可知,实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流,两部分的通电时间也相同,铝箔纸较粗部分,即横截面积较大,则铝箔纸较粗部分的电阻较小,根据焦耳定律可知,铝箔纸较粗部分产生的热量较少,铝箔纸较细部分产生的热量较多,则铝箔纸较细部分温度升高较多,较细的部位先燃烧起来。 [3]由[2]解析可知,铝箔纸较细部分通有电流,而由于温度升高,较细的部位先燃烧起来,即内能增大,所以说此过程的能量转化是电能转化为内能。 30. 大 更多 0.5 【详解】[1][2]导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大,用电器的插头与插座的接触面积过小,电阻较大,在电流和通过时间相等时,根据Q=I2Rt可知,通电相同时间,接触处产生的热量更多。 [3]电能表转盘转动了1500转消耗的电能为 W1500kWh0.5kWh 300031. 2 2.268×105 【详解】[1]“暖手宝”,铭牌上标有“220V 440W”的字样,根据P=UI可知,接入家庭电路正常工作时的电流为 IP440W2A U220V[2]标准大气压下,水的沸点为100∶,即水的末温为100∶,水的质量 答案第13页,共18页 m=600g=0.6kg 水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•∶)×0.6kg×(100∶﹣10∶)=2.268×105J 32. 1.32×105 25 【详解】[1]电动机消耗的电能 W=UIt=220V×5A×2×60s=1.32×105J [2]因发热损失的功率 P=I2R=(5A)2×1Ω=25W 33. 20 0.4 【详解】[1]电源的电压为 U=4×1.5V=6V R2接入电路的阻值为0,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,此时只有电阻R1接入电路,I1=0.3A,定值电阻R1的阻值为 U6VR120Ω I10.3A[2]又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,R2=40Ω,I=0.1A,所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 2P2I2R20.1A40Ω0.4W 234. 4029.3 0.1 600 【详解】[1]电能表的最后一位为小数位,因此示数为4029.3 kW·h。 [2]“800imp/(kW·h)”表示,电路每消耗1 kW·h电能,电能表的指示灯闪烁800次,指示灯闪烁80次,电饭锅消耗电能 W[3]电饭煲的功率为 P=80kWh0.1kWh 800W0.1kW?h0.6kW600W10 th6035. 电阻R短路 变大 【详解】[1][2]由电路图可知,闭合开关S后,电阻R与灯泡L串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。因电压表与电流表示数的比值不变,所以,由RU可知,I灯泡的电阻不变,又因小灯亮度明显变亮,所以,由PI2R可知,电路中的电流变大,电源电压保持不变,由IU可知,电路的总电阻变小,即电阻R短路;此时电压表测电源两R端的电压,其示数将变大。 36. 0~3A 0.36 1.44 0.72 【详解】[1][2]由图可知,L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表A1的示数大于电流表A2的示数,而两电流表指针偏转角度相同,因此电流表A1量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.8A;电流表A2量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A,即通过L2的电流为0.36A。 [3]通过L1的电流 I1=I-I2=1.8A-0.36A=1.44A 答案第14页,共18页 [4]灯泡L2两端的电压 U2=U=2V 灯泡L2消耗的电功率 P=U2I2=2V0.36A=0.72W 37. 12 27 25.2 【详解】[1]由电路图可知,R与L串联,由图乙可知,UL=8V时,IL=0.5A,则定值电阻两端的电压为 UR=IRR=0.5A×8Ω=4V 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为 U=UL+UR=8V+4V=12V [2]将图甲中的R换成和L一样的灯泡后,L的电压为 11U1L=U=12V6V 22由图乙可知,I1L=0.45A,则10s内一个灯泡消耗的电能为 W1L=U1LI1Lt=6V×0.45A×10s=27J [3]将图甲中R和L由串联改为并联,结合串联分压的特点可知L的电压为U2L=12V,由图乙可知,I2L=0.6A,由欧姆定律得,通过定值电阻的电流为 IR总电流为 I=I2L+IR=0.6A+1.5A=2.1A 整个电路的电功率为 P总=UI=12V×2.1A=25.2W 38. 10 72 U12V1.5A R8ΩU2【详解】[1]小灯泡L标有“3V 0.9W”字样,根据P,则灯泡正常工作时的电阻值是 RU灯2(3V)2R灯10 P灯0.9W[2]电源电压不变,根据W=UIt可知,在电路安全的条件下,当电路的电流最大时(根据欧姆定律知,此时电路的电阻最小),相同时间消耗的电能最大。根据并联电阻小于其中任一电阻,串联电阻大于其中任一电阻,故当定值电阻与变阻器并联时,且在电路安全的条件下,变阻器连入电路的电阻越小,电路的总电阻越小,10s内电路消耗电能最大;当两开关都闭合时,灯短路,定值电阻与变阻器并联,电流表测干路的电流,根据欧姆定律可知,通过R0的电流为 U6VI0=0.2A R030Ω滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,可知变阻器允许通过的最大电流为 I滑=1A 根据并联电路电流的规律,此时电路的最大电流为 I=1A+0.2A=1.2A<3A 答案第15页,共18页 故在保证电路安全前提下,10s内电路消耗电能最大为 W=UIt=6V×1.2A×10s=72J 39. 1 0.3 【详解】[1]闭合开关,两灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,由图像可知,当通过两个灯泡的电流是0.15A时,L1的电压为3V,L2的电压为2V,此时正常发光的灯泡为L2,电路中的电流为0.15A,由串联电路电压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-U1-U2=6V-3V-2V=1V [2]正常发光的灯泡为L2,电路中的电流为0.15A,L2的额定功率为 P2=U2I2=2V×0.15A=0.3W 40.(1)0.2A;(2)220Ω;(3)15840J 【详解】解:(1)使用风干功能时,电路中只有电动机工作,根据P=UI可得,通过电动机的电流 P44W10.2A U220VS2均闭合时,R和电动机M并联,(2)当开关S1、电源电压U=220V,通过R的电流I2=1A,R的阻值为 U220VR220Ω I21AI1(3)电阻R的功率 P2=UI2=220V×1A=220W 总功率 P=P1+P2=44W+220W=264W 使用烘干功能1min消耗的电能 W=Pt2=264W×60s=15840J 答:(1)使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A; (2)使用烘干功能时电阻R的阻值为220Ω; (3)使用烘干功能1min消耗的电能是15840J。 41.(1)44Ω;(2)3.3×105J;(3)264W 【详解】解:(1)由电路图可知,开关S2闭合时,电路为R1的简单电路,电烤箱处于加热U2状态,由P可得,R1的阻值 RU2(220V)2R144Ω P高温1100W(2)由PW可得,电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能 tW=P高温t=1100W×5×60s=3.3×105J (3)开关S2断开时,两电热丝串联,电烤箱处于低温挡,由P=UI可得,电路中的电流 P440WI低温2A U220V由IU可得,R1两端的电压 RU1=IR1=2A×44Ω=88V 答案第16页,共18页 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压 U2=U-U1=220V-88V=132V R2的功率 P2=U2I=132V×2A=264W 答:(1)电路中R1的阻值为44Ω; (2)电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能为3.3×105J; (3)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的功率为264W。 42.(1)12V;(2)18W;(3)180J 【详解】解:(1)当闭合开关S、S2,且滑动变阻器的滑片P移至a端时, R0阻值为0,电路中只有L工作;小灯泡正常发光,所以UL12V,PL6W,则电源电压 UUL12V (2)三个开关都闭合,滑动变阻器滑片滑到a端时,R0阻值为0,电阻R1与L并联;小灯泡正常发光,R1的功率为 U12(12V)2P12W 1R112电路消耗的总功率 PPLP16W12W18W (3)灯泡的电阻 212V24Ω ULRLPL6W2 当闭合S、S2,P在B端时,灯L和变阻器的最大阻值串联,则电路1min消耗的电能是 12V60s180JU2Wt R总24Ω24Ω答:(1)电源电压为12V; (2)电路消耗的总功率为18W; (3)1min内电路消耗的最小电能为180J。 43.(1)10Ω;(2)1W,8V;(3)14.4W 【详解】解:(1)由图1和欧姆定律得,定值电阻R1阻值为 U4VR11==10Ω I10.4A(2)把开关 S、S2 闭合、开关 S1 断开,滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端,滑动变阻器的最大电阻与灯泡串联,电流表测量电路电流。由图像得,灯泡此时的电压为2V,则灯泡的实际功率为 I2V0.5A=1W P=UL2由欧姆定律得,电源电压为 IR22V+0.5A?12Ω=8V U=UL答案第17页,共18页 (3)当开关 S、S1、S2 同时闭合,灯泡与电阻R1并联后再与滑动变阻器串联,调节滑片 P U2的位置到a位置,当灯泡正常发光时,电路中电阻最小,电路消耗的最大功率,由PR得,灯泡正常发光的电阻为 UL28VRL=8Ω PL8W2此时电路总电流为 IILI1ULU1ULUL8V8V=1.8A RLR1RLR18Ω10Ω电路最大功率为 Pmax=UI8V1.8A=14.4W 答:(1)定值电阻 R1为10Ω; (2)把开关 S、S2 闭合、开关 S1 断开,滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端,此时电流表示数为 0.5A,灯泡 L 的实际功率1W,电源电压8V; (3)当开关 S、S1、S2 同时闭合,调节滑片 P 的位置,电路消耗的最大功率是14.4W。 答案第18页,共18页
2024年2月19日发(作者:靖尘)
专题13 电功率
电功率
一、单选题
(2023广西桂林一模)
1.以下用电器的电功率大约为2.5W的是( )
A.空调 B.电脑
C.电饭锅 D.实验用小灯泡
(2023广东深圳一模)
2.下列用电器正常工作时,电功率最接近1000W的是( )
A.智能手表 B.电风扇C.手电筒D.电熨斗
(2023河南洛阳一模)
3.下列说法中正确的是( )
A.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
B.用电器功率越大,消耗的电能就越多
C.通电时间相同时,功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多
D.两个相同规格的灯泡串联在电路中都不能正常发光
(2023山东济南一模)
4.如图所示,闭合开关S,两灯泡均正常发光,则两灯泡一定具有相同的( )
A.实际功率 B.额定电压 C.额定功率 D.电阻
(2023江苏苏州一模)
5.在你的家庭电路中,单独增加下列一个用电器并使其正常工作,能使通过电能表电流增加最大的是( )
A.电饭煲 B.柜式空调
C.学习台灯 D.日光灯
(2023上海长宁一模)
6.小灯的亮暗程度取决于小灯泡的( )
A.额定功率 B.额定电压 C.实际功率 D.实际电压
(2023上海长宁一模)
7.当电流通过LED灯时,电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
(2023上海杨浦一模)
8.若用电器电功率越大,则电流通过该用电器做的功一定( )
A.越多 B.越快 C.越少 D.越慢
(2023上海普陀一模)
9.小沈家的电能表标有“5(40)A 220V”字样,则他家电路允许同时接入用电器的总功率为( )
A.220瓦 B.1100瓦 C.1760瓦 D.8800瓦
(2023广西贵港一模)
10.如图是探究影响电流产生热量的因素实验,下列说法不正确的是( )
A.图甲为探究电流产生的热量与电阻的关系
B.图乙为探究电流产生的热量与电流的关系
C.U形管两侧液面的高度差越大,说明电流产生的热量越多
D.图乙将R3放入空气盒内,连接方式不变,不能探究电流产生的热量与电阻的关系
(2023广西桂林一模)
11.如图为小林“探究电热与什么因素有关”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的热量与电流的关系”实验时,需要控制相等的量是( )
A.甲和乙的电阻相等
B.通过甲和乙的电流和通电时间相等
C.甲电阻前后两次实验的通电时间相等
D.甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等
(2023广东深圳一模)
12.如图是探究焦耳定律实验的装置图,下列说法正确的是( )
试卷第1页,共4页
A.图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
B.通过液面高度差来反映热量的多少,运用了类比法
C.R1的电功率比R2的大
D.通电时间相同,右侧U形管中液面高度差较大,说明电流通过R2产生的热量比R1多
(2023江苏苏州一模)
13.如图所示为某电能表的表盘,小明利用该电能表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了四种测量方案,你认为最可行的是( )
A.测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用时间t
B.测量出电能表显示消耗1W·s电能所用时间t
C.测量出1min时间内电能表表盘转过的圈数n
D.测量出电能表转盘转过1圈所用时间t
(2023广西桂林一模)
14.如图所示的电路,闭合开关S后发现L2比L1亮,下列有关L1、L2的物理量关系正确的是( )
A.R1
C.R1 (2023广西桂林一模) 15.LED灯已成为家庭照明的主要选择,如图所示,一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的,两个灯泡均正常工作时,以下说法正确的是( ) A.LED灯每秒消耗40J电能 B.LED灯每秒产生的内能大于白 炽灯 C.两个灯泡正常工作时的电功率相同 D.LED灯将电能转化为光能的效率较高 (2023辽宁鞍山一模) 16.如图甲,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象,如图乙所示。下列说法中正确的是( ) A.电源电压为12V B.R1的阻值为5Ω C.R1的最大功率为0.9W D.为保证电压表安全,R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1 (2023重庆九龙坡育才中学一模) 17.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω,电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.R 1的阻值为16Ω B.R 2的滑片向左滑动时,电压表与电流表示数之比不变 C.当电流为0.2A时,滑动变阻器R 2消耗的电功率最大 D.电流为0.4A时,10s内电流通过R 1产生的热量是32J (2023黑龙江大庆一中一模) 18.如图所示电路中,电源两端电压保持18V不变。小灯泡L上标有“6V 2.4W”,不考虑灯丝电阻变化。滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω,定值电阻R2的阻值为20Ω,电压表V1和电压表V2的量程均为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。若保证各个电表和小灯泡均安全,则下列说法正确的是( ) A.电路中电流范围是0.2~0.6A B.电路消耗的总功率最大值为9.26W C.电路消耗的总功率最小值为2.7W D.滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω (2023安徽芜湖一模) 19.图甲所示电路,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是( ) A.小灯泡的额定功率为0.625W B.电路的最大总功率为1.2W C.小灯泡的灯丝阻值越来越小 D.R的阻值变化范围为12Ω~60Ω (2023广东深圳一模) 20.把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是( ) A.电路允许通过的最大电流为0.6A B.电路消耗总电功率的最大值为27W C.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W D.滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω~40Ω (2023江苏苏州一模) 21.某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率,已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是( ) A.两种方案都能 B.两种方案都不能 C.甲方案能,乙方案不能 试卷第2页,共4页 D.甲方案不能,乙方案能 (2023江苏苏州一模) 22.如图所示的电路中,电源两端电压为3V,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( ) A.甲表为电压表,且示数为3V B.乙表为电流表,且示数为1A C.通电1min,该电路消耗的电能为270J D.该电路的实际功率为两灯额定功率之和 (2023广西柳州一模) 23.小军同学在调查家里用电器的铭牌时,发现不同的用电器功率一般不同,电水壶标有“1200W”字样,电风扇标有“50W”字样。下列说法中正确的是( )A.电水壶消耗的电能一定多 B.电风扇正常工作时,其实际功率小于50W C.电水壶接在110V电压下工作时,其实际功率为600W D.电水壶和电风扇都正常工作时,电流通过电水壶做功更快 二、多选题 (2023河南洛阳一模) 24.小杭同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”时。采用了如图所示的实验装置,已知三个电阻阻值相同,a、b两个相同的容器密闭着等量空气,将1、2导线接到电源上。关于该实验下列说法正确的是( ) A.该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系 B.该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系 C. R3接到右侧密闭容器的外部,目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同 D.相同时间内R1产生的热量是R2的2倍 (2023河南信阳一模) 25.如图所示,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时,电流表的示数为1.8 A。下列说法正确的是( ) A.通过R0的电流是1.2A B.R0的阻值是10Ω C.当R为20 Ω时,其电功率是7.2 W D.当R为30 Ω时,电路总功率是8.4W (2023辽宁鞍山一模) 26.如图所示,电源电压恒为4V,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”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( ) A.电压表的示数变化范围是1.5~3V B.电流表的示数变化范围是0.2~0.6A C.小灯泡L的电功率的变化范围是0.2~1.25W D.滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10~20Ω (2023河南洛阳一模) 27.如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为00.6A,电压表所选量程为015V,小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.电压表测量的是灯泡L两端的电压 B.滑片P向右移动时,电压表示数变大 C.电源电压为8.5V D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω (2023天津和平一模) 28.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V、 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻 R0的I-U图像,电流表量程为0~3 A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连、F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。以下说法中正确的是( ) A.滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为0.5A B.小灯泡的电阻为12Ω C.电源电压为8V D.若将E与B相连、F与C相连,闭合开关S,移动滑片P,此电路的总功率最大值为19.2W 三、填空题 (2023广西桂林一模) 29.如图所示,小桂将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极,发现铝箔纸发热并燃烧。实验中铝箔纸较粗部分的电流___________(填“>”、“=”或“<”)较细部分的电流,较___________(填“粗”或“细”)的部位先燃烧起来,此过程的能量转化是___________能转化为内能。 (2023陕西渭南一模) 30.如图所示的“万能插座”已被禁用,这种插座孔大,人更容易触电,再者这种插座的内部金属插套与电器插头插销接触面积会过小,该处的电阻较______,与“新品插座”相比,通电相同时间,接触处产生的热量______(选填“更多”或“更少”)。小明家的电能表铭牌上标有“3000r/(kW·h)”,将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表铝盘转动1500转,用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h。 (2023山东济宁一模) 31.某款储水式“暖手宝”,铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为 ___________A,将暖水宝内600g水从10∶加热至沸腾(标准气压下)的过程中,需要吸收的热量至少为 ___________J。 (2023福建泉州一模) 32.一台电动机的额定电压为220V,电阻为1Ω,正常工作时通过的电流为5A。该电动机正常工作2min,消耗的电能为________J,因发热损失的功率为_________W。 (2023辽宁鞍山一模) 33.如图所示的电路中,电源为四节新干电池串联而成,电路中是一定值电阻试卷第3页,共4页 R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 _____Ω,滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 _____W。 (2023广西柳州一模) 34.如图所示的是小梁家的电能表,其示数为___________ kW·h。每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁800次,小亮关闭家中其它用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作10min指示灯闪烁80次,则电饭锅消耗电能为___________ kW·h,电饭煲的功率为___________W。 (2023吉林松原一模) 35.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,小灯发光较暗。过了一会儿,小灯亮度明显变亮,而电压表与电流表示数的比值不变,原因是_______,电压表示数_______(变大、变小、不变)。 (2023陕西渭南一模) 36.如图甲所示的电路中,电源电压为2V。闭合开关,两只灯泡均发光,两只电流表的指针偏转情况均如图乙所示,则电流表A1接入的量程为______,电流表A2的示数为______A,灯泡L1中的电流为______A,灯泡L2消耗的电功率为______W。 (2023陕西西安一模) 37.在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R的阻值为8Ω,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V,则电源电压为_________V;若将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电 能为_________J;若将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率为_________W。 (2023山西山西大附中一模) 41.小明家买了一台电烤箱,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示,根据表格中的参数,回答下列问题: XX牌电烤箱 额定电压 220V (2023重庆九龙坡育才中学一模) 38.如图所示,电源电压为6V且保持不变,小灯泡L标有“3V 0.9W”字样(不高温挡 1100W 额定功率 考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,R0的阻值为30Ω,低温挡 440W 电流表的量程为0~3A。则灯泡正常工作时的电阻值是______Ω;调节开关和滑动变阻器滑片,在保证电路安全前提下,10s内电路消耗电能最大为______J。 电源频率 50Hz (1)电路中R1的阻值; (2)电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能; (3)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的功率。 (2023福建泉州一模) 39.如图甲,电源电压恒为6V,L1的额定电压为4V,L2的额定电压为2V,L1和L2的I-U关系如图乙。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到某位置时,其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡不损坏,此时滑动变阻器两端的电压为(2023山东济宁一模) ________V;正常发光的灯泡的额定功率为_______W。 42.某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1(12Ω)及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2,且滑动变阻器的滑片P移至a端时灯L正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化。求: (1)电源电压; (2)当三个开关都闭合,滑动变阻器的滑片P移至a端时,电路消耗的功率; (3)当闭合S、S2,滑动变阻器滑片滑到b端时,该电路在1min内消耗的电能。 四、计算题 (2023山东济南一模) 40.如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压是220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,功率为44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流为1A。求: (2023广东佛山一模) (1)使用风干功能时通过电动机的电流; 43.如图 1 所示是定值电阻 R1和标有“8V 8W”灯泡 L 的 I﹣U 关系图像。如(2)使用烘干功能时电阻R的阻值; 图 2 所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为 12Ω,求: (3)使用烘干功能1min消耗的电能。 (1)定值电阻 R1多大? (2)把开关 S、S2闭合、开关 S1断开,滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端,此时电流表示数为 0.5A,灯泡 L 的实际功率多大?电源电压多大? (3)当开关 S、S1、S2同时闭合,调节滑片 P 的位置,电路消耗的最大功率是试卷第4页,共4页 多少? 参考答案: 1.D 【详解】AC.空调和电饭锅的功率约1000W,故AC不符合题意; B.电脑的功率约为200W,故B不符合题意; D.电功率大约为2.5W的电器是实验用小灯泡电功率大约为2.5W,故D符合题意。 故选D。 2.D 【详解】A.智能手表的功率约为0.05W,故A不符合题意; B.电风扇的功率约60W,故B不符合题意; C.手电筒的电功率约0.5W,故C不符合题意; D.大功率电熨斗的电功率约1000W,故D符合题意。 故选D。 3.A 【详解】A.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故A正确; B.根据 WPt 可知,用电器的功率越大,消耗的电能不一定多,还与通电时间有关,故B错误; C.电功率大的用电器消耗电能不一定全转化为内能,所以电功率大的用电器产生的热量不一定多,故C错误; D.两个相同规格的灯泡串联在电路中,如果灯泡两端的电压正好等于额定电压,两个灯泡就会正常发光,故D错误。 故选A。 4.B 【详解】根据电路图可知,两灯泡并联连接;因为并联电路两端电压相等,所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光,实际电压等于额定电压,所以两灯的额定电压相等。B符合题意。 但实际功率、额定功率、电阻不一定相同,综上分析知,故ACD不符合题意,故选B。 5.B 【详解】电饭煲、柜式空调、学习台灯、日光灯正常工作时,柜式空调功率最大,家庭电路中两端的电压一定,根据IP可知,柜式空调正常工作时,通过的电流最大,因家庭用电U器能独立工作,互不影响,为并联电路,根据并联电路的电流规律可知,单独增加柜式空调并使其正常工作,能使通过电能表(干路)电流增加最大,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 6.C 【详解】灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率的大小,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 7.C 【详解】电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能,所以能够量度电能转化多少的物理量是电功,故C符合题意,ABD不符合题意。 答案第1页,共18页 故选C。 8.B 【详解】电功率表示电流做功的快慢,定义是1秒内电流做功的多少。用电器的实际电功率越大,电流做功就越快,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 9.D 【详解】电能表允许通过的最大电流即额定电流为40A,则小沈家电路允许同时接入用电器的总功率为 P=UI=220V?40A=8800W 故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 10.D 【详解】A.图甲中两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电流产生热量与电阻的关系,故A正确,不符合题意; B.图乙中,右侧2个5Ω的电阻丝并联,再与左侧5Ω的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,即控制电阻、通电时间一定时,探究电流产生热量与电流的关系,故B正确,不符合题意; C.空气盒大小相同,容器内的空气质量相等,电流产生的热量多,容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则U形管两侧液面的高度差越大,故C正确,不符合题意; D.图乙将R3放入空气盒内,连接方式不变,则右侧容器内的总电阻变小通过的总电流不变,故左右密闭容器中通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,可以探究电流产生热量与电阻的关系,故D不正确,符合题意。 故选D。 11.C 【详解】A.假设控制甲和乙的电阻相等,观察该实物图,可知,这是一个串联电路,甲和乙电阻丝、电流表、滑动变阻器串联接入电路,串联电路的电流处处相等,流过甲和乙的电流是相等的,甲和乙也是同时通电,同时断电,通电时间相同,甲和乙的电阻相等,这不能进行实验,不能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故A不符合题意; B.假设控制通过甲和乙的电流和通电时间相等,而甲和乙电阻不同,这是研究电流做功产生的热量与电阻的关系,不是与电流的关系,故B不符合题意; C.假设控制甲电阻前后两次实验的通电时间相等,同一个甲电阻,电阻阻值不变,只需要改变滑动变阻器的阻值,流过甲电阻的电流就会发生变化,则能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故C符合题意; D.假设控制甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等,则根据焦耳定律可知,电流做功产生的热量相等,不能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故D不符合题意。 故选C。 12.C 【详解】A.右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路,根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知,通过瓶中两电阻的电流不同,通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流,所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,故A错误; B.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但烧瓶中的空气会热胀冷缩,会使的U形管液面高度差发生变化,据此来判定放热多少,这种研究方法叫转换法,故B错误; C.根据P=I2R可知,R1的电功率比R2的大,故C正确; D.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,通电时间相同左侧电阻产生的热量较多,故D错误。 答案第2页,共18页 故选C。 13.D 【详解】A.根据PWW的变形式t可知,消耗1kW·h电能时,所用的时间t较长,不tP易操作,故A不符合题意; B.根据PWW的变形式t可知,消耗1W·s电能时,所用的时间t较短,不易操作,tP故B不符合题意; C.节能灯1min时间内消耗的电能大约为 1011kW?h=kWh 1000606000则电能表1min时间内表盘转过的圈数大约为 W=Pt=n2000r/(kWh)11kWhr 60003即电能表表盘转动不到一圈,因此无法测量,故C不符合题意; D.电能表转盘转过1圈所用时间大约为 1kWhW2000t=0.05h=180s 10PkW1000由此可知,电能表转盘转过1圈所用时间t比较容易测量,故D符合题意。 故选D。 14.A 【详解】由图可知,灯泡L1、L2串联,根据串联的电流特点可知,通过L1、L2的电流相等,即I1=I2,根据题意可知,闭合开关S后发现L2比L1亮,由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,所以L2的实际功率大于L1的实际功率,即P1 I2故选A。 15.D 【详解】A.18W的LED灯每秒消耗的电能是 W=Pt=18W×1s=18J 故A错误; BD.白炽灯主要是电能转化为内能,LED灯主要是电能转化为光能。所以,LED灯每秒产生的内能小于白炽灯每秒产生的内能,LED灯将电能转化为光能的效率较高,故B错误,D正确; C.两个灯泡的额定功率不同,所以在正常工作时的电功率也不同,故C错误。 故选D。 16.D 【详解】AB.由乙图可知,当滑动变阻器的电阻为10Ω时,定值电阻R1的电压为9V,则电源电压可表示为 9VU9V10Ω R1由乙图可知,当滑动变阻器的电阻为20Ω时,定值电阻R1的电压为6V,则电源电压可表示答案第3页,共18页 为 U6V6V20Ω R1综上上面两式可解得电源电压为18V,R1的电阻为10Ω,故AB错误; U2C.根据公式P可知,当R1的电压最大时,其功率最大,R1的电压最大不能超过电压R表的量程,即最大电压为15V,则R1的最大功率为 P大U大2R115V10Ω222.5W 故C错误; D.根据公式IU可知,当电压表示数最大时,电路中的电流最大,滑动变阻器的电阻最RIU115V1.5A R110Ω小,此时电路中的电流为 滑动变阻器接入电路的最小电阻为 U2U-U118V-15V2Ω II1.5A则R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为 R110Ω5 R22Ω1R2故D正确。 故选D。 17.D 【详解】由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。 A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象可知最大和最小电流分别为 I最小=0.1A,I最大=0.5A 由欧姆定律及串联电路的电压规律可得 U=I最小(R1+R2大)=0.1A×(R1+80Ω) ∶ U=I最大R1=0.5A×R1∶ 解∶∶得 R1=20Ω,U=10V 故A错误; B.R2的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,因电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,则电压表与电流表示数之比变小,即滑动变阻器阻值变小,故B错误; C.滑动变阻器R2消耗的功率为 UU2U2U22P2IR2()R2 (R1R2)2(R1R2)24R1R2(R1R2)2R1R24R1R2R2R22答案第4页,共18页 可知当 R2=R1=20Ω 时滑动变阻器R2消耗的功率最大,此时电路电流 U10VI0.25A R1R220Ω20Ω故C错误; D.电流为0.4A时,10s内电流通过R 1产生的热量 Q1=I12R1t= (0.4A)2×20Ω×10s=32J 故D正确。 故选D。 18.D 【详解】观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法,可知,这是一个串联电路,灯泡L、滑动变阻器R1、定值电阻R2串联接在电路,电流表测串联电路的电流,电压表V1测灯泡L和滑动变阻器R1的电压之和,电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2的电压之和。 A.要求电路中电流的范围,即电路电流的最小值和电流的最大值,当电路的总电阻最大时,U2电路的电流值最小;由于灯泡L的规格为“6V 2.4W”,根据电功率的推导式P可知,R灯泡L的电阻阻值为 26V15Ω ULRLPL2.4W2定值电阻R2的阻值为20Ω;可知道,滑动变阻器R1的阻值变大时,电路的总电阻是变大的,电路的电流是变小,定值电阻R2的电压是变小的,电源两端电压保持18V不变,则电压表V1的示数是变大的,可得到,滑动变阻器R1的阻值变大,电压表V1的示数也变大,但是电压表V1的示数最大为15V,假设电压表V1的示数为15V时,定值电阻R2的电压为3V,定值电阻R2的阻值为20Ω,则流过定值电阻R2的电流为 U3VI220.15A R220Ω串联电路的电流处处相等,流过灯泡L、滑动变阻器R1的电流也为0.15A,灯泡L、滑动变阻器R1的总电阻为 'R总UV1IL15V100Ω 0.15A已知灯泡L的电阻阻值为15Ω,则滑动变阻器R1的阻值为 'R1R总-RL100Ω-15Ω85Ω 这时,电压表V2的示数为 UV2IR1R1R20.15A85Ω20Ω15.75V 这15.75V的数值已经超过了电压表V2的量程,那么滑动变阻器R1的阻值不能为85Ω;同理,也可知道,滑动变阻器R1的阻值变大,电压表V2的示数也变大,但是电压表V2的示数最大为15V,假设电压表V2的示数为15V时,灯泡L的电压为3V,流过灯泡L的电流为 答案第5页,共18页 'UL3VI0.2A RL15Ω'L流过滑动变阻器R1、定值电阻R2的电流也为0.2A,电压表V2的示数为15V,则滑动变阻器R1、定值电阻R2的总电阻为 R滑动变阻器的阻值为 ''总'UV2'IR115V75Ω 0.2A''R1'R总-R275Ω-20Ω55Ω 灯泡L和滑动变阻器的总阻值为 '''R总R1'RL55Ω15Ω70Ω 电路的电流为0.2A,电压表V1的示数为 '''''UVIR0.2A70Ω14V L总1这电压值没有超过V1的量程,符合题意;电路的电流为0.2A,小灯泡L的电压为3V,没有超过小灯泡L的额定电压6V,电流值0.2A也没有超过电流表的量程;综上所述,电路中的最小电流为0.2A; 接下来,求电路的最大电流,由于电流表的量程为0~0.6A,假设电路的电流达到0.6A,这时电路的总电阻为30Ω,而电路的总电阻最小为35Ω,所以不可能,电路的电流不可能达到0.6A,假设电路的总电阻为35Ω,即滑动变阻器R1的阻值为零,则电路的电流约为0.51A,小灯泡L的电压约为7.71V,这已经超过了小灯泡L的额定电压,这不行,滑动变阻器R1的阻值不能为零,则小灯泡L的电压为6V,这时电路的电流为0.4A,通过欧姆定律,可知道,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,电压表V1的示数为10V,没有超过电压表V1的量程,电压表V2的示数为12V,也没有超过电压表V2的量程,0.4A电流没有超过电流表的量程,综上所述,电路的最大电流为0.4A; 可知道,电路中的最小电流为0.2A,电路的最大电流为0.4A,电路中电流范围是0.2~0.4A,故A错误; BC.由A解析可知道,电路中电流范围是0.2~0.4A,电源两端电压保持18V不变,则根据电功率的公式PUI可知,电路消耗的总功率最大值、最小值,分别为 PmaxUImax18V0.4A7.2W PminUImin18V0.2A3.6W 电路消耗的总功率最大值、最小值分别为7.2W、3.6W,故B、C错误; D.由A解析可知道,电路中电流范围是0.2~0.4A,当电路的电流最小时,电路的总电阻最大,滑动变阻器的阻值最大,可得到关系式 U18VR1maxRLR290Ω Imin0.2A解得R1max55Ω; 当电路的电流最大时,电路的总电阻最小,滑动变阻器的阻值最小,可得到关系式 答案第6页,共18页 R1minRLR2U18V45Ω Imax0.4A解得R1min10Ω; 综上所述,滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω,故D正确。 故选D。 19.A 【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。 A.IL=0.25A;小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙可知,此时通过小灯泡的电流即额定电流为:小灯泡的额定功率为 P额=ULIL=2.5V?0.25A=0.625W 故A正确; B.电路中的最大电流为 I大IL0.25A 电路的最大功率为 P大=UI大=3V?0.25A=0.75W 故B错误; C.由图乙可知,随着电压的增大,通过灯泡的电流也增大,I-U图像为一条向U轴靠近的图线,根据RU可知,小灯泡的灯丝阻值越来越大,故C错误; ID.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡分得的电压最小,由图乙可知,小灯泡两端的最小电压UL′=0.5V时,通过的电流IL′=0.05A,此时滑动变阻器两端的电压为 ′U′R=U-UL=3V-0.5V=2.5V 由串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流为 I小I′L0.05A 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 U′2.5VR大=R=50Ω I小0.05A当小灯泡正常发光时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由图乙可知,小灯泡两端的电压UL=2.5V时,通过的电流IL=0.25A;滑动变阻器两端的电压为 U″R=U-UL=3V-2.5V=0.5V 由串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流为 I大IL0.25A 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 答案第7页,共18页 U″0.5VR小=R=2Ω I大0.25AR的阻值变化范围为2Ω~50Ω,故D错误。 故选A。 20.C 【详解】A.灯泡电阻为 22UL(6V)RL12 PL3W电路中电流最大,总电阻最小,电压表示数最小,不会烧坏电压表;电流表的量程是0~0.6A,允许通过最大电流为0.6A;灯泡额定电流为 P3WILL0.5A UL6V灯泡和电流表串联,电路中最大电流为0.5A,故A错误 B.电路中电阻为 U18VR总=36 IL0.5A所以,滑动变阻器连入电路最小电阻为 R小=R总﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω 电路中最大功率为 P总=UIL=18V0.5A=9W 故B错误; C.灯泡串联在电路中,电功率最小,电阻不变,电流变小,滑动变阻器连入电路的电阻最大;根据串联电路中各串联导体起分担电压作用,电阻越大,分担电压越大,此时滑动变阻器分担电压最大为15V,所以,灯泡电压为 UL=U﹣U'=18V﹣15V=3V 所以 UL3VIL=0.25A<0.5A RL12不会烧坏电流表和灯泡;所以灯泡最小功率为 PL=ULIL=3V0.25A=0.75W 故C正确; D.所以滑动变阻器连入电路最大阻值为 U'15VR大='60 IL0.25A故D错误。 故选C。 答案第8页,共18页 21.B 【详解】开关分别接" a "、“b "各一次,a图,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;b中,R0、小灯泡、变阻器三者串联, S接a时,电压表测定值电阻的电压,当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压,不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V,所以此方案不能测出小灯的额定电功率。 故选B。 22.C 【详解】根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”,可计算两个灯泡的电阻为 U123VR13 P3W1U226VR26 P26W22AB.若乙为电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙为电压表,测量的是灯泡L2两端的电压;若甲为电压表,则灯泡L2不会发光,故甲为电流表,测量的是灯泡L2的电流,故AB错误; CD.在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断,两个灯泡并联接入电路,且两灯两端的电压为U=3V;由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V,则灯泡L1实际功率为 P1′=P1=3W 灯泡L2两端电压为U=3V,其实际功率为 U23VP2′=P21.5W R262则电路的总功率为 P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W 通电时间t=1min,消耗电能为 W=Pt=4.5W×60s=270J 故C正确,D错误。 故选C。 23.D 【详解】A.依题意得,电热水壶的功率大于电风扇的功率,由WPt得,做功的多少与功率大小和做功时间长短有关,电水壶消耗的电能不一定比较多,故A错误; B.电风扇正常工作时,其实际功率等于额定功率,为50W,故B错误; C.电热水壶在不同电压下工作,电阻大小不变,电热水壶正常工作时,电压为220V,电功率大小为1200W,电水壶接在110V电压下工作时,由 U2 PR得,其实际功率为 110VP1200W=300W ×220V2故C错误; D.功率表示做功的快慢,电水壶和电风扇都正常工作时,电热水壶的功率较大,因此电流答案第9页,共18页 通过电水壶做功更快,故D正确。 故选D。 24.ABC 【详解】A.由题知 R1R2R3 由图知,R2与R3并联后再与R1串联,则R2与R3两端的电压相等,根据欧姆定律I知 I2I3 U可R根据串并联电路电流特点可知 I1I2I32I2 通电时间相等,根据控制变量法,电阻和通电时间相同,电流不同,可以探究电流通过导体产生热量与电流大小的关系,故A正确; B.探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时,需控制电流和通电时间相同,电阻不同,图中若将R3放入b容器中,由并联电阻特点可知R2和R3的总电阻小于R2或R3(也小于R1),即左右两容器内电阻的阻值不同,由串联电路电流特点可知,通过两个容器中电阻的电流相同,通电时间相同,所以该电路可以探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系,故B正确; C.R3接到右侧密闭容器的外部,可以起到分流的作用,目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同,故C正确; D.由以上的分析知 I12I2 R1R2 通电时间相等时,由Q=I2Rt可得,相同时间内R1产生的热量是R2的4倍,故D错误。 故选ABC。 25.AD 【详解】由图可得,该电路为并联电路,电流表测量的是干路电流。 A.闭合开关S,滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时,电流表的示数为1.8 A,通过滑动变阻器R的电流是 U6V=0.6A R10Ω根据并联电路电流规律可得,通过R0的电流是 I1I0II11.8A0.6A=1.2A 故A正确; B.R0的电阻是 R0U6V==5Ω I01.2A故B错误; C.当R为20 Ω时,其电功率是 U26VP==1.8W R`20Ω答案第10页,共18页 2 故C错误; D.当R为30 Ω时,R的电功率是 U26VP==1.2W R``30ΩR0的电功率是 P0UI06V1.2A=7.2W 2电路总功率为 P总=P1+P2=1.2W+7.2W=8.4W 故D正确。 故选AD。 26.AC 【详解】A.由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,此时,小灯泡两端得电压最大,滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知,小灯泡正常发光时电压表的示数为 Umin=UUL=4V-2.5V=1.5V 因1.5V<3V,没有超出电压表的量程,电压表的量程是0~3V,最大示数是3V,则电压表的示数变化范围为1.5V~3V,故A正确; BCD.灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为1.25W,由P=UI可得灯泡正常发光时的电流 P1.25WILL0.5A UL2.5V因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为 Imax=IL=0.5A 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为 U1.5VRminmin3 Imax0.5A小灯泡的电阻为 RLUL2.5V5 IL0.5A根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,灯泡的实际功率最小,则灯泡两端的最小电压为 UL'=UUmax=4V3V=1V 则电路中的最小电流为 Imin灯泡的最小功率为 UL1V=0.2A RL5Ω答案第11页,共18页 22Pmin=(Imin)RL=(0.2A)5Ω=0.2W 滑动变阻器接入电路的最大阻值 RmaxUmax3V=15Ω Imin0.2A综上所述,小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W,电路中的电流范围为0.2A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω~15Ω,故BD错误,C正确。 故选AC。 27.BD A.【详解】闭合开关、灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,故A错误; B.滑动变阻器的滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故B正确; CD.因串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V 3.6W”,此时通过电路的电流 P3.6WI=L0.6A UL6V由图乙可知此时滑动变阻器两端的电压为3V,由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小阻值为 U滑3V=5 I0.6A此时灯泡两端的电压为6V,串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压为 Rmin=UUPUL3V+6V=9V 由题意可知电压表接入电路的量程为015V,电源电压为9V,所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω,故D正确,C错误。 故选BD。 28.BCD 【详解】A.将E与A相连、F与D相连,断开开关S,滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,灯泡两端的电压为额定电压,通过灯泡的电流为 P3WILL0.5A UL6V移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A,移动滑片时滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,故滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为 ILbILI0.5A0.1A0.4A 故A错误; B.小灯泡电的电阻 RLUL6V12 IL0.5A故B正确; C.将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器和小灯泡串联,滑片P滑在ab中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电源电压 答案第12页,共18页 R0 ∶ 2UULIL滑片P滑在b端时,电源电压 U ILb(R1RL) ∶ 联立∶∶,代入数据 U6V0.5AR0 2U 0.4A(R112) 解得 U8V R8 故C正确; D.若将E与B相连、F与C相连,闭合开关S,滑动变阻器与定值电阻并联,电流表测干路电流;由图乙可知,定值电阻两端的电压为8V时,通过的电流为0.4A,移动滑片P,由滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,电流表量程为0~3 A,可知电路中的最大电流为2.4A,通过此电路的总功率最大值为 PmaxUImax8V2.4A19.2W 故D正确。 故选BCD。 29. = 细 电 【详解】[1]由题意可知,一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极,则有电流流过这铝箔纸,根据串联电路的电流处处相等,可知,实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流。 [2]由[1]解析可知,实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流,两部分的通电时间也相同,铝箔纸较粗部分,即横截面积较大,则铝箔纸较粗部分的电阻较小,根据焦耳定律可知,铝箔纸较粗部分产生的热量较少,铝箔纸较细部分产生的热量较多,则铝箔纸较细部分温度升高较多,较细的部位先燃烧起来。 [3]由[2]解析可知,铝箔纸较细部分通有电流,而由于温度升高,较细的部位先燃烧起来,即内能增大,所以说此过程的能量转化是电能转化为内能。 30. 大 更多 0.5 【详解】[1][2]导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大,用电器的插头与插座的接触面积过小,电阻较大,在电流和通过时间相等时,根据Q=I2Rt可知,通电相同时间,接触处产生的热量更多。 [3]电能表转盘转动了1500转消耗的电能为 W1500kWh0.5kWh 300031. 2 2.268×105 【详解】[1]“暖手宝”,铭牌上标有“220V 440W”的字样,根据P=UI可知,接入家庭电路正常工作时的电流为 IP440W2A U220V[2]标准大气压下,水的沸点为100∶,即水的末温为100∶,水的质量 答案第13页,共18页 m=600g=0.6kg 水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•∶)×0.6kg×(100∶﹣10∶)=2.268×105J 32. 1.32×105 25 【详解】[1]电动机消耗的电能 W=UIt=220V×5A×2×60s=1.32×105J [2]因发热损失的功率 P=I2R=(5A)2×1Ω=25W 33. 20 0.4 【详解】[1]电源的电压为 U=4×1.5V=6V R2接入电路的阻值为0,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,此时只有电阻R1接入电路,I1=0.3A,定值电阻R1的阻值为 U6VR120Ω I10.3A[2]又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,R2=40Ω,I=0.1A,所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 2P2I2R20.1A40Ω0.4W 234. 4029.3 0.1 600 【详解】[1]电能表的最后一位为小数位,因此示数为4029.3 kW·h。 [2]“800imp/(kW·h)”表示,电路每消耗1 kW·h电能,电能表的指示灯闪烁800次,指示灯闪烁80次,电饭锅消耗电能 W[3]电饭煲的功率为 P=80kWh0.1kWh 800W0.1kW?h0.6kW600W10 th6035. 电阻R短路 变大 【详解】[1][2]由电路图可知,闭合开关S后,电阻R与灯泡L串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。因电压表与电流表示数的比值不变,所以,由RU可知,I灯泡的电阻不变,又因小灯亮度明显变亮,所以,由PI2R可知,电路中的电流变大,电源电压保持不变,由IU可知,电路的总电阻变小,即电阻R短路;此时电压表测电源两R端的电压,其示数将变大。 36. 0~3A 0.36 1.44 0.72 【详解】[1][2]由图可知,L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表A1的示数大于电流表A2的示数,而两电流表指针偏转角度相同,因此电流表A1量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.8A;电流表A2量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A,即通过L2的电流为0.36A。 [3]通过L1的电流 I1=I-I2=1.8A-0.36A=1.44A 答案第14页,共18页 [4]灯泡L2两端的电压 U2=U=2V 灯泡L2消耗的电功率 P=U2I2=2V0.36A=0.72W 37. 12 27 25.2 【详解】[1]由电路图可知,R与L串联,由图乙可知,UL=8V时,IL=0.5A,则定值电阻两端的电压为 UR=IRR=0.5A×8Ω=4V 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为 U=UL+UR=8V+4V=12V [2]将图甲中的R换成和L一样的灯泡后,L的电压为 11U1L=U=12V6V 22由图乙可知,I1L=0.45A,则10s内一个灯泡消耗的电能为 W1L=U1LI1Lt=6V×0.45A×10s=27J [3]将图甲中R和L由串联改为并联,结合串联分压的特点可知L的电压为U2L=12V,由图乙可知,I2L=0.6A,由欧姆定律得,通过定值电阻的电流为 IR总电流为 I=I2L+IR=0.6A+1.5A=2.1A 整个电路的电功率为 P总=UI=12V×2.1A=25.2W 38. 10 72 U12V1.5A R8ΩU2【详解】[1]小灯泡L标有“3V 0.9W”字样,根据P,则灯泡正常工作时的电阻值是 RU灯2(3V)2R灯10 P灯0.9W[2]电源电压不变,根据W=UIt可知,在电路安全的条件下,当电路的电流最大时(根据欧姆定律知,此时电路的电阻最小),相同时间消耗的电能最大。根据并联电阻小于其中任一电阻,串联电阻大于其中任一电阻,故当定值电阻与变阻器并联时,且在电路安全的条件下,变阻器连入电路的电阻越小,电路的总电阻越小,10s内电路消耗电能最大;当两开关都闭合时,灯短路,定值电阻与变阻器并联,电流表测干路的电流,根据欧姆定律可知,通过R0的电流为 U6VI0=0.2A R030Ω滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,可知变阻器允许通过的最大电流为 I滑=1A 根据并联电路电流的规律,此时电路的最大电流为 I=1A+0.2A=1.2A<3A 答案第15页,共18页 故在保证电路安全前提下,10s内电路消耗电能最大为 W=UIt=6V×1.2A×10s=72J 39. 1 0.3 【详解】[1]闭合开关,两灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,由图像可知,当通过两个灯泡的电流是0.15A时,L1的电压为3V,L2的电压为2V,此时正常发光的灯泡为L2,电路中的电流为0.15A,由串联电路电压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-U1-U2=6V-3V-2V=1V [2]正常发光的灯泡为L2,电路中的电流为0.15A,L2的额定功率为 P2=U2I2=2V×0.15A=0.3W 40.(1)0.2A;(2)220Ω;(3)15840J 【详解】解:(1)使用风干功能时,电路中只有电动机工作,根据P=UI可得,通过电动机的电流 P44W10.2A U220VS2均闭合时,R和电动机M并联,(2)当开关S1、电源电压U=220V,通过R的电流I2=1A,R的阻值为 U220VR220Ω I21AI1(3)电阻R的功率 P2=UI2=220V×1A=220W 总功率 P=P1+P2=44W+220W=264W 使用烘干功能1min消耗的电能 W=Pt2=264W×60s=15840J 答:(1)使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A; (2)使用烘干功能时电阻R的阻值为220Ω; (3)使用烘干功能1min消耗的电能是15840J。 41.(1)44Ω;(2)3.3×105J;(3)264W 【详解】解:(1)由电路图可知,开关S2闭合时,电路为R1的简单电路,电烤箱处于加热U2状态,由P可得,R1的阻值 RU2(220V)2R144Ω P高温1100W(2)由PW可得,电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能 tW=P高温t=1100W×5×60s=3.3×105J (3)开关S2断开时,两电热丝串联,电烤箱处于低温挡,由P=UI可得,电路中的电流 P440WI低温2A U220V由IU可得,R1两端的电压 RU1=IR1=2A×44Ω=88V 答案第16页,共18页 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压 U2=U-U1=220V-88V=132V R2的功率 P2=U2I=132V×2A=264W 答:(1)电路中R1的阻值为44Ω; (2)电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能为3.3×105J; (3)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的功率为264W。 42.(1)12V;(2)18W;(3)180J 【详解】解:(1)当闭合开关S、S2,且滑动变阻器的滑片P移至a端时, R0阻值为0,电路中只有L工作;小灯泡正常发光,所以UL12V,PL6W,则电源电压 UUL12V (2)三个开关都闭合,滑动变阻器滑片滑到a端时,R0阻值为0,电阻R1与L并联;小灯泡正常发光,R1的功率为 U12(12V)2P12W 1R112电路消耗的总功率 PPLP16W12W18W (3)灯泡的电阻 212V24Ω ULRLPL6W2 当闭合S、S2,P在B端时,灯L和变阻器的最大阻值串联,则电路1min消耗的电能是 12V60s180JU2Wt R总24Ω24Ω答:(1)电源电压为12V; (2)电路消耗的总功率为18W; (3)1min内电路消耗的最小电能为180J。 43.(1)10Ω;(2)1W,8V;(3)14.4W 【详解】解:(1)由图1和欧姆定律得,定值电阻R1阻值为 U4VR11==10Ω I10.4A(2)把开关 S、S2 闭合、开关 S1 断开,滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端,滑动变阻器的最大电阻与灯泡串联,电流表测量电路电流。由图像得,灯泡此时的电压为2V,则灯泡的实际功率为 I2V0.5A=1W P=UL2由欧姆定律得,电源电压为 IR22V+0.5A?12Ω=8V U=UL答案第17页,共18页 (3)当开关 S、S1、S2 同时闭合,灯泡与电阻R1并联后再与滑动变阻器串联,调节滑片 P U2的位置到a位置,当灯泡正常发光时,电路中电阻最小,电路消耗的最大功率,由PR得,灯泡正常发光的电阻为 UL28VRL=8Ω PL8W2此时电路总电流为 IILI1ULU1ULUL8V8V=1.8A RLR1RLR18Ω10Ω电路最大功率为 Pmax=UI8V1.8A=14.4W 答:(1)定值电阻 R1为10Ω; (2)把开关 S、S2 闭合、开关 S1 断开,滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端,此时电流表示数为 0.5A,灯泡 L 的实际功率1W,电源电压8V; (3)当开关 S、S1、S2 同时闭合,调节滑片 P 的位置,电路消耗的最大功率是14.4W。 答案第18页,共18页