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【物理】电功率难题及答案(word)
一、电功率选择题
1.如图,电路中L1“6V 3W“和L2“6V 6W”两灯泡和滑动变阻器R串联,电源电压恒为12V.下列说法对是( )
A. 闭合开关S,调整滑动变阻器滑片P,两灯泡均能正常发光 B. 保证两灯泡均不损坏,滑动变阻器R连入电路最小值为3Ω
C. 滑片P从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则此时另一盏灯实际功率为1.5W D. 在保证电路安全状况下,电路总功率最大可达到12W
【答案】C
【解析】【解答】A、根据P=UI可得,灯泡正常工作电流分别为:
, ;
由图知,闭合开关S,两灯泡串联,由于串联电路电流到处相等,因此两灯泡不能都正常发光;A不符合题意;
B、由 可得,两灯电阻分别为:
, ;
由于串联电路电流到处相等,两灯泡正常发光时最大电流为:I=I1=0.5A,
由欧姆定律可得总电阻: ;
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可得,
R连入电路最小值: ,B不符合题意;
C、滑片P从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则正常发光是电流较小一种灯泡L1 , 因此另一盏灯实际功率:
,C符合题意;
D、在保证电路安全状况下,电路中最大电流I=I1=0.5A,则整个电路最大功率:
,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式P=UI先计算出两灯正常发光时电流,两灯串联后,正常发光是电流较小一种,再运用公式R=求出两灯电阻;由于正常发光是电流较小一种,则根据P=I2R求出另一盏灯实际功率;在保证电路安全状况下,电路中电流达到正常发光时电流较小灯泡电流即为电路可达到电流,运用P=UI即可求出最大功率.对判断电路最大电流是关键.
2.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断对是( )
A. 电路总功率变小 B. 电压表达数变大 C. 电压表与电流表达数比值不变 D. 电流表达数变大
【答案】 A
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测电源两端电压,电流表测干路电流,
因电源电压保持不变,
因此,滑片移动时,电压表示数不变,B不符合题意;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
因此,滑片移动时,通过R电流不变,
当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中电阻变大,
由I=可知,通过滑动变阻器电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
因此,干路电流变小,即电流表A示数变小,D不符合题意;
电压表示数不变、电流表A示数变小,则电压表与电流表达数比值变大,C不符合题意;
电源电压保持不变,干路电流变小,由P=UI可知,电路总功率变小,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件连接方式及电表测量对象,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R电流变化,根据滑片移动可知接入电路中电阻变化,根据欧姆定律可知通过变阻器电流变化,再运用并联电路电流特点可知干路电流变化,深入得出电压表与电流表达数比值变化,根据P=UI可知电路总功率变化.
3.有关电现象,下列说法对是( )
A. 电流做功越多,电功率越大 B. 家用电器金属外壳要接地
C. 同种电荷互相吸引,异种电荷互相排斥 D. 导体中没有电流通过时,导体就没有电阻
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、电功率大小,不仅和做功多少有关,还与时间长短有关,故A错误;
B、有金属外壳家用电器金属外壳要接地,对;
C、电荷间作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,故C错误;
D、电阻是导体一种性质,和导体中有无电流无关,故D错误.
故选B.
【分析】(1)电功率是表达电流做功快慢物理量,和电流做功多少、时间长短有关;
(2)为了防止漏电发生触电事故,因此大功率或有金属外壳用电器外壳要接地;
(3)电荷间作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;
(4)电阻是导体一种性质,和导体中有无电流无关.
4.图示电路中,电源为恒流源,能一直提供大小恒定电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R滑片,则下列表达电压表达数U、电路总功率P随电流表达数I变化关系图线中,也许对是( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路电流.
若电源提供电流恒定为I总 ,
AB、根据并联电路特点可知:
U=U0=I0R0=(I总﹣I)R0=﹣IR0+I总R0 ,
其中I总、R0为定值,由U=﹣R0I+I总R0 , 可知U与I图象为一次函数,且﹣R0<0,故AB错误;
CD、由电功率计算公式:
电路消耗总功率:P=UI总=(I总﹣I)R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0 ,
其中I总、R0为定值,由P=﹣I总R0I+I总2R0 , 可知P与I图象为一次函数,﹣I总R0<0,且I不能为0,P不会为0,故C对,D错误.
故选C.
【分析】由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路电流.
电源提供电流一定,根据并联电路特点分别表达出U与I和P与I体现式,分析判断即可
5.如图为探究“焦耳定律”试验装置。两个透明容器中密封着等量空气,U型管中液面高度变化反应密闭空气温度变化。将容器中电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1<R2 . 下列说法对是( )
A. 该试验装置用于探究“电压和通电时间一定期,电热与电阻关系”
B. 闭合开关后,通过 电流不小于 电流
C. 闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
D. 闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、图中两电阻串联,通过电流和通电时间相等,而电阻不一样,故可研究电流产生热量与电阻关系,AB不符合题意;
C、根据Q=I2Rt,因R1<R2 . 故右边容器中电阻丝产生热量多,由转换法,甲管中液面上升比乙慢,C符合题意;
D、闭合开关后,要使电流增大,由欧姆定律,要减小电路电阻,故应将滑动变阻器滑片P向右移动,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】电阻丝产生热量不易直接观测,可给等质量气体加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内液面高度差越大,采用了转换法;由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过导体产生热量与通过电流、导体电阻和通电时间有关,研究与其中一种原因关系时,要控制此外两个原因不变,结合串联电路电流规律分析.
6.小芳同学在做电学试验时,实物图如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0﹣3V”,灯L标有“2.5V 1.25W”(设灯丝电阻不变),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,在不损坏电路元件状况下进行试验,下列说法对是( )
A. 灯泡最小功率是0.162W B. 该电路最大功率是4.05W
C. 电路中电流变化范围是0.3A﹣0.4A D. 滑动变阻器阻值应在4Ω﹣10Ω之间变化
【答案】D
【解析】【解答】解:A灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路中电阻最大(电压表示数是3V时),电路中电流最小,灯泡功率最小,此时灯泡两端电压:UL′=U﹣U滑大=4.5V﹣3V=1.5V,“2.5V 1.25W”RL= ,电路中最小电流:I小= =0.3A,PL最小=1.5V×0.3A=0.45W,A不符合题意;电路中电流I最大= =0.5A因此,电路中电流范围是0.3A~0.5A,C不符合题意;P最大=UI最大=4.5V 0.5A=2.25A,B不符合题意;电路中电流最大时电阻最小R最小= =9 ,则R滑小=9 ,电路中电流最小时电阻最大R最大= =15 ,则R滑大=15 ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压;根据P=UI求出灯泡正常发光时电流,根据串联电路电流特点结合滑动变阻器容许通过最大电流确定电路中最大电流,根据P=UI求出电路最大功率,根据欧姆定律求出灯泡电阻和电路中总电阻,运用电阻串联求出变阻器接入电路中最小阻值;当电压表示数为3V时,电路中电流最小,灯泡功率最小,滑动变阻器接入电路中电阻最大,运用串联电路电压特点求出灯泡两端电压,运用欧姆定律求出电路中电流,深入求出电路中电流变化范围,根据P=UI求出灯泡最小功率,最终根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化范围.
7.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量多少与什么原因有关”试验装置,两个透明容器中密闭这等量空气,R1=R2=R3 , 当开关S闭合后,下列说法对是( )
A. 该试验装置是探究电流通过电阻时产生热量与电阻大小关系 B. 通过电阻R1和R2电流相等
C. 通电一段时间后,右边U形管内液面高度差比左边小 D. 该试验装置是运用U形管中液体热胀冷缩来反应电阻放出热量多少
【答案】C
【解析】【解答】解:A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1电流I1=I2+I3 , 而I2=I3 , 因此右边容器中通过R3电流I3是左侧通过R1电流二分之一,即是研究电流产生热量与电流关系,故A错误;
B、由图知,通过R1电流I1=I2+I3 , 而I2=I3 , 因此通过电阻R1和R2电流不相等,故B错;
C、左右两容器中电阻相似,而通过电阻R1电流不小于R2电流,通电时间相似,由Q=I2Rt可知,左边容器中电阻产生热量多,左边U形管内液面高度差比右边U形管内液面高度差大,故C对;
D、电流产生热量不能用眼睛直接观测,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差变化来反应,是运用容器内气体热胀冷缩来反应电阻放出热量多少,故D错误.
故选C.
【分析】A、电流产生热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相似时,是探究电流产生热量跟电流关系;
B、根据串、并联电路电流大小关系分析判断
C、通电时间相似、电阻相似,通过电流不一样,运用焦耳定律Q放=I2Rt分析判断;
D、电流通过导体产生热量多少不能直接观测,但气体温度变化可以通过U型管中液面高度差变化来反应,体现是转换思想.
8.图甲是小灯泡电压﹣﹣电流图象.将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V电路中(如图乙),闭合开关,移动滑片P,当小灯泡功率为0.75W时,( )
A. 电流表示数为0.2A B. 滑动变阻器R接入电路中电阻为15Ω
C. 电路消耗总功率为1.35W D. 10s内滑动变阻器R产生热量为13.5J
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、当小灯泡功率为0.75W时,根据图甲可知,灯泡L两端电压为2.5V,通过灯泡电流为I=0.3A,即电流表示数为0.3A,故A错误;
B、根据串联电路电压规律,变阻器两端电压:
U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
由I= 可得,滑动变阻器R接入电路中电阻:
R滑= ≈6.7Ω,故B错误;
C、电路消耗总功率:
P总=U总I=4.5V×0.3A=1.35W,故C对;
D、变阻器R在10s产生热量:Q=W滑=U滑It=2V×0.3A×10s=6J,故D错误.
故选C.
【分析】A、根据图甲,由P=UI确定当小灯泡功率为0.75W时,灯电压和通过电流;
B、根据串联电路电压规律,由欧姆定律可求变阻器连入电路中电阻;
C、根据P=UI求电路消耗总功率;
D、根据Q=W=U滑It10s内滑动变阻器R产生热量.
9.下列说法中对是( )
A. 折射角一定不不小于入射角 B. 电能表是测量电功仪表
C. 导体横截面积越大,电阻越大 D. 声音不能传递能量
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、题中没有说光在哪两种介质中传播,因此折射角和入射角大小不能比较,A不符合题意。
B、电能表是测量电功仪表,B符合题意。
C、在材料、长度和温度一定期,横截面积越大,电阻越小;没有前提条件,不能说导体电阻和横截面积关系,C不符合题意。
D、声音可以传递能量,也可以传递信息,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从空气斜射入水或其他介质时,折射角不不小于入射角.
电能表是测量电功仪表.
决定电阻大小原因:导体电阻是导体自身一种性质,它大小决定于导体材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端电压和通过电流无关)
声音可以传递能量,也可以传递信息.
10.下列电器中,运用电流热效应工作是( )
A. 电风扇 B. 电暖气 C. 电视机 D. 电磁继电器
【答案】 B
【解析】【解答】A.电风扇电动机工作时重要把电能转化为机械能,不是运用电流热效应工作,A不符合题意;B.电暖气工作时把电能转化为内能,是运用电流热效应工作,B符合题意;C.电视机重要是把电能转化为光能和声能,不是运用电流热效应工作,C不符合题意;D.电磁继电器重要运用了电流磁效应工作,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】电流热效应:电流通过电阻要发热,这叫做电流热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等,都是电流热效应例子.
11.两定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω,现将R1、R2接入如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合时,下列分析对是( )
A. R1、R2电流之比为1:2 B. R1、R2两端电压之比为2:1
C. R1、R2消耗电功率之比为1:2 D. 电路消耗总电功率等于2.7W
【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,
因串联电路中各处电流相等,
因此,R1、R2电流之比为1:1,故A错误;
由I= 可得,R1、R2两端电压之比:
= = = = ,故B对;
由P=UI可得,R1、R2消耗电功率之比:
= = = ,故C错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,电路消耗总功率:
P总= = =0.6W,故D错误.
故选B.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,根据串联电路电流特点可知通过两电阻电流关系,根据欧姆定律求出两电阻两端电压之比,根据P=UI求出两电阻消耗电功率之比,根据电阻串联和P=UI= 求出电路消耗总电功率.
12.常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能仪器是( )
A. 电流表 B. 电压表 C. 电能表 D. 验电器
【答案】C
【解析】【解答】解:A、电流表是测电流大小仪表,不符合题意;
B、电压表测量电压大小,不符合题意;
C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能(即电流做功)仪表,符合题意;
D、验电器是用来检查物体与否带电仪器,不符合题意.
故选C.
【分析】明确各仪表或仪器基本作用回答.
13.如图是电阻甲和乙U﹣I图象,由图象可知下列判断对是( )
A. 甲乙都是定值电阻
B. 当乙两端电压为1V,其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若甲电流为0.4A时,电路总功率为1.2W
D. 将甲和乙并联,若甲两端电压为1V时,干路上电流为0.4A
【答案】C
【解析】【解答】A、由图象可知,甲电流与电压成正比,而乙对应电流与电压不成正比,即乙电阻阻值是变化,A不符合题意;
B、由图象可知,当 时, ,根据 可得此时乙阻值: ,B不符合题意;
C、将甲和乙串联,若甲电流为0.4A时,根据串联电路电流到处相等特点,可知甲乙电流均为0.4A,由图象可知,此时 , ;
则总功率为: ,C符合题意;
D、甲和乙并联,甲两端电压为1V时,根据并联电路电压特点可知甲乙两端电压均为1V,由图象可知,此时 , ,则干路电流为: ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】运用图象法解答问题一般环节是:
(1)明确图象中横纵坐标表达物理量分别是什么;
(2)注意认清横坐标和纵坐标上最小分格数值大小和单位;
(3)明确图象所示物理意义;
(4)根据图象对题目提出问题作出判断,得到结论.
14.将标有“8 V 8 W"灯泡L1和“8 V 16 W"灯泡L2接串连在12 V电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻影响,下列说法中对是( )
A. 灯泡L1、L2都能正常发光 B. 灯泡L1比灯泡L2亮 C. 灯泡L2比灯泡L1亮 D. 灯泡L1、L2同样亮
【答案】 B
【解析】【解答】根据规格计算电阻和电流分别为 , , , ;若串联,L1可以正常发光,此时电流为1A,L1功率为8W,L2功率为 , 则L1比L2更亮,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据灯泡规格计算电流和电阻,运用串联电路电流相等分析电流大小,结合电流和电阻计算实际电功率,再比较亮度。
15.如图所示,电源电压为12V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点a时,电流表达数为0.1A,R2消耗电功率为1W;当滑片P移动至某一位置c时,电压表达数为4V,R1消耗电功率为3.2W.下列说法对是( )
A. 滑片P在a点时,R1消耗电功率为2W B. 滑片P在b点时,R1消耗电功率为0.6W
C. 滑片P在c点时,R2消耗电功率为1.6W D. 滑片P在c点时,电路消耗总功率为4W
【答案】C
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流.(1)当滑片P在某一端点a时,电流表达数为0.1A,串联电路中电流到处相等,即I=I1=I2=0.1A,
R2消耗电功率为1W;
根据P=UI,则此时R2两端电压:
U2= = =10V,
因R1与R2串联,
因此R1两端电压:
U1=U﹣U2=12V﹣10V=2V,
R1消耗电功率:
P1=U1I1=2V×0.1A=0.2W;﹣﹣﹣﹣故A错误;
当滑片在a时,由欧姆定律变形公式,变阻器连入电路中电阻:
R2= =100Ω,
R1= = =20Ω
滑片P在另一端b点时,即变阻器连入电路中电阻为0,电路中只有R1 , 消耗电功率为:
P1= = =7.2W,﹣﹣﹣﹣故B错误;(2)当滑片P移动至某一位置c时,电压表达数 =4V,根据串联电路电压规律,R1电压:
U′1=U﹣U′2=12V=4V=8V,根据P=UI,此时电路中电流:
I′= = =0.4A,
滑片P在c点时,R2消耗电功率:
= I′=4V×0.4A=1.6W;﹣﹣﹣﹣故C对;
滑片P在c点时,电路消耗总功率:
P总=UI′=12V×0.4A=4.8W,﹣﹣﹣﹣故D错误;
故选C.
【分析】(1)由图知R1、R2串联在电路中,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,
当滑片P在某一端点a时,串联电路中电流到处相等,根据P=UI求出电压表达数,根据串联电路电压规律,求出R1两端电压,根据P=UI求R1消耗电功率;
由欧姆定律求出当滑片在a时,变阻器连入电路中电阻及R1电阻,滑片P在另一端b点时,即变阻器连入电路中电阻为0,电路中只有R1 , 根据P= 求R1消耗电功率;(2)当滑片P移动至某一位置c时,根据串联电路电压规律,求R1电压,根据P=UI求出此时电路中电流,分别根据P=UI求R2消耗电功率和电路消耗总功率.
16.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电路中保持不变是( )
A. 用电器消耗总功率
B. 电压表V示数与电流表A示数比值
C. 电流表A示数与电流表A1示数差值
D. 电压表V示数与电流表A1示数乘积
【答案】D
【解析】【解答】由电路图懂得,R1与R2并联,电流表A1测R1电流,电流表A测并联电路总电流,电压表测电源电压,因此无论滑片怎样移动,电压表示数不变;当滑动变阻器滑片P向右移动时,变阻器连入电路中电阻变大,由P=U2/R懂得,用电器消耗总功率变小,A不符合题意;由图懂得,电压表V示数与电流表A示数比值等于电路总电阻,由于滑动变阻器滑片P向右移动而使总电阻变大,因此该比值变大,B不符合题意;由于并联电路中各支路互不影响,因此当滑动变阻器滑片P向右移动时,通过R1 电流不变,即电流表A1 示数不变,但变阻器由于连入电路中电阻变大,而使通过变阻器电流变小,由于电流表A示数与电流表A1 示数差值等于通过变阻器电流,因此,该差值会变小,C不符合题意;又由于电压表达数不变、电流表A1 示数不变,因此电压表V示数与电流表A1 示数乘积不变,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】结合电路图判断电阻连接方式及电表测量对象,通过滑动变阻器滑片P向右移动时变阻器连入电路中电阻变化,结合欧姆定律、并联电路规律、电功率公式进行分析即可.
17.如图是一种油量表示意图,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”.闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表达数为0.3A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表达数为0.5A.下列说法错误是( )
A. 电阻R1阻值为30Ω B. 电源电压为15V
C. 在加满油后,1min内电阻R1产生热量为450J D. 电阻R1最小功率为7.5W
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中电流.(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中电阻最大, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,由I= 可得,电源电压:
U=Ia(R1+R2)=0.3A×(R1+20Ω),
当滑片位于b端时,电路为R1简单电路,则电源电压:
U=IbR1=0.5A×R1 ,
因电源电压不变,
因此,0.3A×(R1+20Ω)=0.5A×R1 ,
解得:R1=30Ω,故A对;
电源电压U=IbR1=0.5A×30Ω=15V,故B对;(2)在加满油后,滑片位于b端,则1min内电阻R1产生热量:
Q1=Ib2R1t=(0.5A)2×30Ω×60s=450J,故C对;
当滑片位于a端时,电阻R1功率最小,则
P1=Ia2R1=(0.3A)2×30Ω=2.7W,故D错误.
故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中电流.(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,根据电阻串联和欧姆定律表达出电源电压;当滑片位于b端时,电路为R1简单电路,根据欧姆定律表达出电源电压,运用电源电压不变得出等式即可求出R1阻值,深入求出电源电压;(2)在加满油后,滑片位于b端,根据Q=I2Rt求出1min内电阻R1产生热量;当滑片位于a端时,电阻R1功率最小,根据P=I2R求出其大小.
18.如图所示是研究电流通过导体产生热量与哪些原因有关试验,下列分析对是( )
A. 甲试验通电一段时间后,左侧容器内空气吸取热量更多
B. 乙试验通电一段时间后,左侧 U 形管中液面高度差比右侧大
C. 乙试验是为了研究电流产生热量与电阻关系
D. 乙试验右边密闭容器与左边密闭容器中电阻丝产生热量之比为 4:1
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、甲试验两电阻丝串联,则通过电阻丝电流和通电时间相似,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸取热量多。A不符合题意;
B、乙试验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝电阻和通电时间相似,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸取热量多,气体压强大,即左侧U形管中液面高度差比右侧大。B符合题意;
C、乙试验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝电阻和通电时间相似,但通过电阻电流不一样,因此研究电流产生热量与电流关系。C不符合题意;
D、装置乙中一种5Ω电阻与两个5Ω电阻并联后再串联,根据串联电路电流特点可知,右端两个电阻总电流和左端电阻电流相等,即I右=I左 , 两个5Ω电阻并联,根据并联电路电流特点知I右=I1+I2 , 两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2 , 因此右边容器中通过电阻电流是左侧通过电流二分之一,由Q=I2Rt可知,左边容器中电阻产生热量是右侧容器电阻丝产生热量4倍,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】探究热量与电流及电阻关系,规定能对分析电路,掌握串并联电路特点,并灵活应用焦耳定律根据控制变量法(两电阻中电流相等,两电阻丝阻值不一样,根据温度计示数变化判断吸取热量多少,可探究电流产生热量与电阻大小关系;通过电阻电流不一样,比较相似通电时间内两支温度计示数变化状况,可探究电流产生热量与电流与否有关)及转换法(探究影响电热原因时,通过液体吸热多少反应电阻丝产生热量)分析解答.
19.在如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向下滑动时,四个电表示数都发生了变化,电表示数分别用l、U1、U2和U3表达,电表达数变化量大小分别用△l、△U1、△U2和△U3表达,电阻R1、R2、R3消耗电功率分别用P1、P2、P3表达,下列选项对是( )
A. U1/l不变,△U1/△l变小 B. U2/l变大,△U2/△l不变
C. U3/l不变,△U3/△l不变 D. P1变大,P2变小,P3变大
【答案】 B
【解析】【解答】 电源电压保持不变,闭合开关S,R1、R2、R3串联,
A. U1/l 为R1不变, △U1/△l 为R1不变,A不符合题意;
B.U2/l为滑动变阻器连入电路阻值,阻值变大,△U2/△l为R1和R3阻值,阻值不变,B符合题意;
C.U3/l为R1和R2阻值变大,△U3/△l为R3不变 ,C不符合题意;
D.滑动变阻器电阻变大,电路中电流变小,P1变小,P2先变大后变小,P3变小.D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】学生首先要会分析电路图,再要会根据滑片移动状况,分析电路中电阻变化,再分析各个 量变化.
20.如图所示电路中,电源两端电压U保持不变,小灯泡上标有“12V、6W”,定值电阻为R1 , 滑动变阻器最大阻值为R2 , 忽视温度对电阻影响,闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至最右端时,电压表示数为U1 , 小灯泡实际功率为其额定功率1/4;将滑动变阻器滑片移至最左端时,电压表示数为U2 , 小灯泡正常发光,滑片在变阻器左、右两端时电路消耗总功率变化量为ΔP,若U1:U2=3:2。则下列成果对是
A. R1=48Ω B. U1=24V C. U=36V D. ΔP=6W
【答案】D
【解析】【解答】闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至最右端(即阻值最大处)时,等效电路图如图1所示:
闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至最左端(即其连入电路中电阻为0)时,等效电路图如图2所示:
①、∵U额=12V,P额=6W,
∴灯正常发光时电阻为: 在图1状态下, ;
∴此时电路中电流为: ,
即I1=0.25A;
∵在图2状态下,小灯泡正常发光,
∴此时电路中电流为:
②在图1状态下,U1=I1(R1+R2)=0.25A×(R1+R2),
在图1状态下,U2=I2R1=0.5A×R1 ,
即 ,
解得:R2=2R1①。
②、在图1状态下,U=I1(R1+R2+RL)=0.25A×(R1+R2+24Ω)②,
在图2状态下,U=I2(R1+RL)=0.5A×(R1+24Ω)③,
①②③构成方程组,
解得:R1=24Ω,R2=48Ω,U=24V;
则电压表示数U1为:U1=I1(R1+R2)=0.25A×(24Ω+48Ω)=18V。
③、∵I1=0.25A,I2=0.5A,U=24V,
∴滑片在变阻器左、右两端时电路消耗总功率变化量为:△P=U△I=U(I2-I1)=24V×(0.5A-0.25A)=6W。
A、B、C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至最右端(即阻值最大处)时,灯泡L、电阻R1和R2串联,电流表测量是整个电路中电流,电压表测量是电阻R1和R2两端电压;将滑动变阻器滑片移至最左端(即其连入电路中电阻为0)时,灯泡L和电阻R1串联,电流表测量是整个电路中电流,电压表测量是电阻R1两端电压;
①、可运用公式R=计算出灯泡电阻。在图1状态下,小灯泡实际功率为其额定功率,从而可运用公式I2=计算出此时电路中电流I1;在图2状态下,小灯泡正常发光,可运用公式I=计算出此时电路中电流I2。
②、懂得在图1和图2状态下U1:U2=3:2,可运用公式U=IR列出一种电压比值式,从而可以计算出电阻R1和R2关系①。
③、在图1和图2状态下电源电压不变,可运用公式U=IR列出两个电源电压灯饰②③,①②③构成方程组,便可以计算出电阻R1和R2阻值,电源电压U.再在图1状态下,运用公式U=IR计算出电压表示数U1。
④懂得了电源电压,又懂得图1和图1状态下电流,可运用公式P=UI计算出滑片在变阻器左、右两端时电路消耗总功率变化量为△P。
21.小亮运用电能表测某家用电器电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在6min内,消耗电能0.03kW·h,这个用电器也许是( )
A. 柜式空调 B. 电视机 C. 电风扇 D. 电饭锅
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、柜式空调功率不小于1000W,故A不符合题意;
B、电视机功率不不小于500W,故B符合题意;
C、电风扇电功率为30~100W, 故C不符合题意;
D、电饭锅功率在500~1000W,故D不符合题意。
故选B。
【分析】用电器功率P==300W,柜式空调电功率远不小于1000W,电视机功率不不小于500W,电风扇电功率为30~100W, 电饭锅功率为500~1000W。
22.家用饮水机是一种双温电热器,其工作原理可简化为如图所示电路,R1为定值电阻,R2为电热板,R1=3R2 , a、b是温控开关S两个触点,调整S可使饮水机处在加热或保温状态。则饮水机在加热与保温状态时R2消耗电功率之比及有关说法对是( )
A. 4:1,S与a点接触时处在保温状态
B. 16:1,S与a点接触时处在保温状态
C. 4:1,S与b点接触时处在保温状态
D. 16:1,S与b点接触时处在保温状态
【答案】 B
【解析】【解答】当S接b时是加热状态,此时R2电功率为 , 当S接a时,电路串联,处在保温状态,R2电功率为 , 则P1:P2=16:1,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电阻串联时,总电功率减小,根据电压和电阻可以计算电功率,根据电流和电阻可以计算电功率大小。
23.如图所示,在“探究电功率跟电压关系”试验中,将小灯泡L1:“2.5V 0.3A”和L2:“3.8V 0.3A”串联,下列说法对是( )
A. L1和L2串联重要目是使两灯泡电流和通电时间都相似
B. 假如电源电压可调,两灯泡可以同步正常发光
C. 闭合开关后,“3.8V 0.3A”小灯泡更亮,由于其额定功率大
D. 通过此试验现象和数据能探究出电功率跟电压定量关系
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、电功率与电压和电流有关,在探究电功率跟电压关系时应控制电流相等,由串联电路电流特点可知,L1和L2串联重要目是使两灯泡电流相等,故A错误;
B、由题知,两灯额定电压都是0.3A,两灯串联时,若电源电压可调,当电路中电流达到0.3A,达到它们额定电路,则两灯都能正常发光,故B对;
C、灯泡亮度是由其实际功率决定,因此闭合开关后,“3.8V 0.3A”小灯泡更亮,是由于它实际功率大,故C错误;
D、由图知,两电压表分别测两灯电压,只能通过灯泡亮度判断其电功率大小,并不能测出电功率确实切值,也就无法得出电功率和电压间定量关系,故D错误.
故选B.
【分析】(1)电功率与电压和电流有关,由控制变量法分析两灯串联目;(2)由串联电路电流特点和两灯额定电压和额定电流分析解答;(3)灯泡亮度是由其实际功率决定;(4)由电路知,有电压表只能测出两个灯泡电压,由此分析解答.
24.某电饭锅内有R0=44Ω、R=2156Ω两根电热丝,它工作简化电路如图所示,当S置于“2”档时,下列分析对是( )
A. R0和R并联 B. 处在加热状态,加热功率力1100W
C. 处在保温状态,保温功率为22W D. 整个电路10min产生热量为1.32×104J
【答案】 B
【解析】【解答】解:(1)电源电压为220V不变,当S接“1”档时,电路中R与R0串联,此时总电阻较大,由P= 可知,电路消耗功率较小,处在保温状态;(2)当S接“2”档时,电路中只有R0 , 此时总电阻较小,由P= 可知电功率较大,处在加热状态;
则加热功率:P加热= = =1100W,AC不符合题意,B符合题意;
S置于“2”档时,整个电路10min产生热量:
Q=W=P加热t=1100W×10×60s=6.6×105J,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析
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