资源描述
【物理】 电功率本章综合与测试(解析版)经典
一、电功率选择题
1.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.
2.有两只灯泡L1、L2 , 分别标有“220V(100W”和“220V(40W”字样。若不考虑温度对灯丝电阻影响,下列说法中对是( )
A. 两灯正常发光时,L1电阻较大
B. 两灯并联接入220V电路,L1、L2消耗功率之比是2:5
C. 两灯串联接入220V电路,L1消耗功率不不小于25W
D. 两灯串联接入220V电路,两灯泡消耗总功率不小于40W不不小于100W
【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由P=UI= 可得,两灯泡正常发光时电阻分别为:
则R1<R2,即L1电阻较小,A不符合题意;(2)两灯并联接入220V电路,它们两端电压等于220V,均能正常发光,则L1、L2消耗功率之比P1:P2=100W:40W=5:2,B不符合题意;(3)两灯串联接入220V电路时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,电路中电流 ,
消耗功率 ,C符合题意;
两灯泡消耗总功率 ,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据P=UI=求出两灯泡正常发光时电阻,然后比较两灯泡电阻关系;两灯并联接入220V电路时,实际功率和额定功率相等,据此得出L1、L2消耗功率之比;两灯串联接入220V电路时,根据电阻串联和欧姆定律求出电路中电流,根据P=UI=I2R求出L1消耗功率,根据P=UI求出两灯泡消耗总功率.
3.如图所示电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法对是( )
A. 灯泡L变暗 B. 电压表达数变小 C. 电流表A1示数变大 D. 整个电路消耗总功率变小
【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表V测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L支路电流。因电源电压不变,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L电流和实际功率不变,即L亮度不变,A不符合题意;当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中电阻变大,由I= 可知,通过R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A1示数变小,C不符合题意;由P=UI可知,整个电路消耗总功率变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】灯泡L与电阻R并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L支路电流,根据电源电压可知滑片移动时电压表达数变化,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L电流和实际功率不变,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R电流变化,根据并联电路电流特点可知干路电流变化,根据P=UI可知电路总功率变化.
4.小明对教室中某些物理量估测,合理是( )
A. 黑板擦受到重力约为100N B. 课桌高度约为80cm
C. 教室内一盏日光灯功率约为1000W D. 教室内感觉比较舒适温度约为37℃
【答案】 B
【解析】【解答】解:
A、黑板擦受到重力约为1N,因此A不符合实际状况;
B、课桌高度约为80cm,因此B符合实际状况;
C、教室内日光灯正常发光时电流在0.2A左右,额定功率大概为P=UI=220V×0.2A=44W左右.因此C不符合实际状况;
D、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适温度在23℃左右,因此D不符合实际状况.
故选B.
【分析】首先对题目中波及物理量有个初步理解,对于选项中单位,可根据需要进行对应换算或转换,排除与生活实际相差较远选项,找出符合生活实际答案.估测是一种科学近似计算,它不仅是一种常用解题措施和思维措施,并且是一种重要科学研究措施,在生产和生活中也有着重要作用.
5.如图所示,电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器滑片在最右端时,电路总功率为P1 , 再将滑片滑至最左端,有一只电表示数变为本来1/5;当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器滑片从最右端滑至中点时,R3功率增大了0.05W,且滑片在中点时,电压表V1示数为U1;当所有开关闭合,滑动变阻器滑片在最左端时,电路总功率为P2 , 两只电流表达数相差0.3A.已知P1:P2=2:15,下列结论对是( )
A. P2=5.4W B. U=12V C. U1=6V D. R2=20Ω
【答案】A
【解析】【解答】解:(1)S2闭合、S1和S3断开,滑片在最右端时,R2、R3串联,V1测R2电压,V2测R2、R3总电压,即电源电压,等效电路如图1所示;滑片滑至最左端时,V1V2都测R2两端电压,等效电路如图2所示:由题意结合图可知,电表V2示数将发生变化,且UR2= U,则R3两端电压UR3= U,因此 ,根据串联电路分压规律可得: ,即R3=4R2﹣﹣①;(2)当开关S1和S3闭合、S2断开,滑片位于最右端时R1、R3串联V1测R1电压,V2测总电压,等效电路如图3所示;滑片位于中点时,等效电路如图4所示;当所有开关闭合,滑片在最左端时,R3短路,R、1R2并联,A2测干路电流,A1测R2所在支路电流,等效电路图如图5所示:由题意知图1中,电路总功率:P1= ,图5中总功率:P2= + , 可得:15P1=2P2 , 即15× =2×( + ),解得:R1=2R2﹣﹣②由题意知图5中两只电流表达数相差0.3A,根据并联电路电流规律,可得图5中,通过R1电流:I5=I﹣I4=0.3A,则 =0.3A,即 =0.6A﹣﹣﹣③,图3中,电路中电流:I2= × ×0.6A=0.1A,图4中,电路中电流:I3= × ×0.6A=0.15A,因图4和图3相比较R3功率增大了0.05W,因此,由P=I2R可得:P3′﹣P3=I32× R3﹣I22R3=(0.15A)2× R3﹣(0.1A)2×R3=0.05W,解得:R3=40Ω,代入①②③两式可得:R1=20Ω,R2=10Ω,U=6V,BD不符合题意;图4中,U1=I3R1=0.15A×20Ω=3V,C不符合题意;图5中,P2= + + =5.4W,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器滑片在最右端时,R2与R3最大阻值串联,电压表V1测R2两端电压,电压表V2测电源两端电压,电流表A1测电路中电流;再将滑片滑至最左端时,R2与R3最大阻值串联,电压表V1、V2均测R2两端电压,电流表A1测电路中电流,据此可知示数变化电表为V2 , 并得出R2两端电压,根据串联电路电压特点求出R3两端电压,根据串联电路电流特点和欧姆定律表达出两电阻阻值之比;
(2)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器滑片在最右端时,根据电阻串联和P=表达出电路中总功率P1;当所有开关闭合,滑动变阻器滑片在最左端时,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2支路电流,根据并联电路特点和电功率公式表达出电路总功率P2 , 运用P1:P2=2:15得出等式即可求出R1与R2阻值关系;运用并联电路电流特点结合两只电流表达数相差0.3A即可得出电源电压和R2阻值关系;当开关S1和S3闭合、S2断开时,R1与R3串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测电源两端电压,电流表A2测电路中电流,根据串联电路特点和欧姆定律求出滑片位于最右端和中点时电路中电流,运用P=I2R结合R3功率变化即可求出R3阻值,深入求出R1和R2阻值以及电源电压,运用欧姆定律求出U1大小,最终根据并联电路特点和P=求出P2大小.
6.即将辞别母校你,认为校园生活中物理量最符合实际是( )
A. 运动会比赛中100m冠军成绩约为8s B. 教室电脑功率约为1200W
C. 教室门高约为200cm D. 上课时教室内温度一般在45°C左右
【答案】C
【解析】【解答】解:A、男子百米世界纪录略不不小于10s,学校运动会比赛中100m冠军成绩约为12s,故A不符合实际;
B、教室电脑功率约为200W,故B不符合实际;
C、中学生身高在160cm左右,教室门高于中学生身高,约为2m=200cm,故C符合实际;
D、夏天,室外温度也许超过35℃,教室内温度要低于35℃,不也许达到45℃.故D不符合实际.
故选C.
【分析】不一样物理量估算,有需要凭借生活经验,有需要简单计算,有要进行单位换算,最终判断最符合实际是哪一种.
7.甲、乙两只灯泡,其I﹣U关系图象如图所示.现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2V时,乙灯消耗功率是( )
A. 1.2W B. 0.8W C. 2W D. 3W
【答案】 A
【解析】【解答】解:根据图象可知,当甲灯泡两端电压为2V时,通过甲灯泡电流为0.4A;
由于串联电路到处电流相等,因此通过乙灯泡电流也为0.4A;根据图象可知,此时乙灯泡两端电压为3V;
乙灯泡消耗功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W.
故选A.
【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过甲电流,然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压,再根据P=UI求出乙消耗功率.
8.如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表达数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表达数为0.4A.则( )
A. 电路消耗最小功率为2.5W B. 滑片P在中点时,灯泡消耗功率为2.4W
C. 滑片P在中点时,灯泡消耗功率为3.2W D. 滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做功为10J
【答案】B
【解析】【解答】解:滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由I= 得,灯泡正常发光时电阻:RL= =20Ω;滑动变阻器连入电路电阻最大时,电路消耗功率最小,假设灯泡电阻不随温度变化,则P最小= =2.5W;而实际上灯泡不正常工作时电阻不不小于正常工作时电阻,因此,电路消耗最小功率不是2.5W;A不符合题意;(2)滑片P在中点时,电流表达数为0.4A,根据I= 可得,此时滑动变阻器两端电压:U滑=IR滑=0.4A× ×20Ω=4V,因串联电路电压规律可得此时灯泡两端电压:UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V,灯泡实际功率:PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W;B符合题意,C不符合题意;滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡做功:WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当滑片P移至最左端时,电路为灯泡简单电路,电流表测电路中电流,此时灯泡正常发光,根据欧姆定律求出灯丝电阻;当滑动变阻器连入电路电阻最大时电路消耗功率最小,运用串联电路特点和P=即可求出假设灯泡电阻不变时最小功率;然后即可比较判断;滑片P在中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端电压,根据串联电路电压特点求出灯泡两端电压,根据P=UI求出灯泡实际功率;滑片P在最左端时,根据W=UIt求出5min内电流通过灯泡做功.
9.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们电流与其两端电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1 , R2产生热量之比为( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:4
【答案】 A
【解析】【解答】由并联电路特点懂得,R1、R2电压是相似,由图乙懂得,在电压相似时,通过R1、R2 电流之比是2:1;由I=U/R懂得,R1、R2 电阻之比为1:2;由图甲懂得,闭合开关S,则通电时间相似,由Q=W=U2R t懂得,产生热量与电阻成反比,故R1、R2产生热量之比是2:1,
故答案为:A。
【分析】运用欧姆定律判定R1、R2阻值关系;根据焦耳定律公式Q=W=t判定产生热量比值.
10.小王在一次家庭探究活动中,在作业本上做了如下5条记录:①电饭煲铭牌上标有“220V,800W,50Hz”等字样;②使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体;③电视机上安装动圈式扬声器,其运作原理是电磁感应;④床头灯开关是串联在电路上;⑤体温计刻度范围一般是35~42℃,分度值为1℃.你认为小王记录完全对是( )
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ①②④ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】【解答】解:①电饭煲铭牌上标220V是电饭煲额定电压、800W是电饭煲额定功率、50Hz是所接交流电频率,故①对;②使用试电笔时,笔尖接触电线,手接触笔尾金属体,故②对;③动圈式扬声器工作原理:通电线圈在磁场中受力运动,故③错;④开关和所控制用电器是串联,故④对;⑤体温计刻度范围一般是35~42℃,分度值为0.1℃,故⑤错.
故选C.
【分析】运用下列知识分析判断:(1)用电器铭牌上标有:额定电压、额定功率、交流电频率;(2)使用试电笔时,笔尖接触电线,手接触笔尾金属体,若试电笔氖管发光,则笔尖接触是火线;(3)动圈式扬声器工作原理:通电线圈在磁场中受力运动;动圈式话筒工作原理:电磁感应;(4)开关和所控制用电器是串联,家用电器之间是并联;(5)体温计刻度范围一般是35~42℃,分度值为0.1℃.
11.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.
12.如图,是某煤气泄漏检测装置简化电路,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为气体传感器电阻,其阻值随煤气浓度增大而减小,闭合开关,下列说法中对是( )
A. 煤气密度增大时,电流表示数将变小
B. 煤气密度增大时,电压表示数将变小
C. 煤气密度减小时,电路消耗电功率将变小
D. 煤气浓度减小时,电压表与电流表达数比值略变大
【答案】C
【解析】【解答】解:(1)当煤气密度增大时,气体传感器电阻变小,电路中总电阻变小,
∵I= ,
∴电路中电流变大,即电流表示数变大,故A不对;
∵U=IR,
∴定值电阻R0两端电压变大,故B不对;
2)当煤气密度减小时,气体传感器电阻变大,电路中总电阻变大,
∵I= ,
∴电路中电流变小,
∵P=UI,且电源电压保持不变,
∴电路消耗电功率将变小,故C对;
∵电压表与电流表达数比值等于定值电阻R0阻值,
∴电压表与电流表达数比值不变,故D不对.
故选C.
【分析】根据题意得出煤气密度变化时气体传感器电阻变化,电路中总电阻变化,根据欧姆定律可知电流表达数变化和电压表达数变化,根据P=UI可知电路消耗电功率变化,运用欧姆定律可知电压表与电流表达数比值变化.
13.如图所示电路,电源电压为3V,R1=15Ω,R2=5Ω,当开关S闭合时,下列分析对是( )
A. R1、R2两端电压之比为3:1 B. 通过R1、R2电流之比为3:1
C. R1、R2消耗电功率之比为1:3 D. R1电功率为1.8W
【答案】C
【解析】【解答】由电路图懂得,R1、R2两电阻并联,由于并联电路各支路两端电压相等,因此R1、R2 两端电压之比是1:1,A不符合题意;由I=U/R懂得,通过R1、R2 电流之比是:I1 :I2 =U/R1:U/R2=R2:R1=5Ω:/15Ω=1:3,B不符合题意;由P=U2/R懂得, R1、R2 消耗电功率之比是:P1:P2 =U2/R1:U2/R2=R2:R1=1:3,C符合题意;由于两电阻并联,因此U1 =U=3V, R1 电功率是:P1 =U2/R1=(3V)2/15Ω=0.6W,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】根据并联电路特点,当电压相等时,电流和电阻成反比,电功率和电阻成反比.
14.小王家电能表上标着“600imp/(kW•h),220V 5A”等信息他用这个电能表来测量某用电器功率;他把家中其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,6min内电能表指示灯闪了30次.该用电器阻值恒定,将它接到110V电路中,实际功率是( )
A. 250w B. 125w C. 150W D. 500W
【答案】B
【解析】【解答】解:(1)由电能表参数可知,电路中每消耗1kW•h电能,指示灯闪烁600次, 当指示灯闪烁30次时,消耗电能:
W=30× kW•h= kW•h;
用电器功率:
P= = =0.5kW=500W.
由于该用电器阻值恒定,
由P= 可得,
正常工作时电阻丝电阻R= = =96.8Ω;(2)电功率P实= v= =125W.
故选B.
【分析】(1)600imp/(kW•h)含义是:电路中每消耗1kW•h电能,指示灯闪烁600次;然后可求指示灯闪烁30次消耗电能,根据P= 求出用电器功率,再运用R= 可求得正常工作时该用电器电阻.(2)由于该用电器阻值恒定,根据P= 可求得该用电器实际电功率.
15.如图甲,电源电压恒定,R0为定值电阻,电阻R阻值随环境温度变化而变化.变化环境温度,定值电阻R0两端电压U0随温度t变化关系如图乙所示.则下列描述R两端电压U、电路消耗总功率P随温度t变化关系图线中,也许对是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】由图甲懂得,R0与R串联,电压表测量是R0电压;由图乙懂得,伴随温度升高,R0两端电压减少,阐明伴随温度升高电阻R两端电压增长,由串联分压懂得,伴随温度升高R阻值阻值增长,R两端电压增大,A不符合题意,B符合题意;伴随R阻值阻值增长,电路总电阻增长,由欧姆定律懂得,电路总电流减小,由P=UI懂得,电源电源不变,总电流减小,因此电路总功率减小,D不符合题意,由图乙懂得,电路电流与温度呈线性变化,因此总功率与温度也呈线性变化,C不符合题意,
故答案为:B。
【分析】结合电路图理清电路连接方式及电表测量对象,由于电阻R阻值随环境温度变化而变化,由图乙可知,当温度升高时电阻R0两端电压线性变小,定值电阻电流线性变小;根据串联电路电压特点,判断出电阻R两端电压变化;由于电源电压保持不变,根据P=UI判断出电路消耗总功率变化.
16.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.
17.如图所示物理现象波及物理知识对是( )
A. B. C. D.
A. 电风扇工作时重要将电能转化为机械能
B. 家庭电路中电能表是测量电流做功快慢
C. 法拉第根据图示电磁感应原理制成了电动机
D. 测电笔按图示措施使用可以辨别家庭电路中火线与零线
【答案】 A
【解析】【解答】解:A、电风扇工作时,消耗了电能,得到了机械能,因此将电能转化为了机械能;故A对;
B、电能表是测量家庭电路消耗电能多少仪表;故B错误;
C、法拉第根据图示电磁感应原理制成了发电机;故C错误;
D、使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光是零线,故D错误.
故选A.
【分析】(1)用电器工作实质是将电能转化为其他形式能;(2)电能表是测量电能仪表;(3)发电机原理是电磁感应;(4)测电笔对使用措施:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光是零线.本题综合考察了用电器工作实质、电能表作用、发电机原理以及测电笔使用措施等,属于基础知识考察范围.
18.如图所示是加热器电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不一样加热档位。该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器电功率是8W。则下列判断对是( )
A. 该加热器只有两个加热档位 B. 加热器两个发热电阻丝阻值之比R1∶R2=1∶3
C. 加热器功率最大时,R1与R2电流之比为2∶1 D. 该加热器最小电功率是8W
【答案】 C
【解析】【解答】A.由电路图懂得,R1与R2并联连接,且均有一种开关单独控制,这样电加热器能有三个加热档位,即R1单独工作、R2单独工作、R1 和R2同步工作,A不符合题意;B.由电路图懂得,开关S1、S2均闭合时,R1与R2并联,由于并联电路中总功率等于各用电器功率之和,因此,R2发热功率是:P2 =P-P1 =12W-8W=4W,又由于并联电路中各支路两端电压相等,因此,由 懂得,两个发热电阻阻值之比是: ;B不符合题意;C.由于并联电路两端电压相等,根据P=UI懂得, 加热器功率最大时,R1与R2电流之比是: ,C符合题意;D.由于P1=8W,P2=4W,因此,当只有R2工作时,该加热器电功率最小,即最小电功率是4W,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】结合电路图,理清开关处在不一样状态时元件连接方式,根据并联电路特点和求出两个发热电阻阻值之比;根据P=UI可得电流之比;根据R1发热功率和R2发热功率判断得出最小电功率.
19.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.
20.如图所示电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2:1,此时R2功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1:2,此时R2功率为P2 , 则P1:P2为( )
A. 1:4 B. 1:2 C. 1:1 D. 4:1
【答案】C
【解析】【解答】解:在第1种状况下,R2两端电压U21= U= ,R1两端电压为U11=U﹣ = ; 在第2种状况 下,R2两端电压U22= U= ,R1电压为U12=U﹣ = ,
根据电阻不变时,通过电流与电压成正比,
因此,两种状况下通过R1电流之比 = = ,即两种状况下通过R2电流之比;
= = × = .
故选C.
【分析】首先求出两种状况下R2电压之比,根据串联电路电压特点,求出R1电压之比,即可求出通过定值电阻R1电流之比,即通过R2电流之比,根据P=UI可求两种状况下R2电功率之比.
21.如图所示是甲、乙两个电阻电流与电压关系图象,将它们连接在电路中,下列说法对是( )
A. 串联在电路中,当电流为0.4A时,甲、乙两端电压之比为2:1
B. 串联在电路中,当电流为0.2A时,甲、乙电功率之比为2:1
C. 并联在电源电压为2V电路中,干路中总电流为0.8A
D. 并联在电源电压为2V电路中,通电10s电路消耗电能为12J
【答案】D
【解析】【解答】(1)因串联电路中各处电流相等,因此,两元件串联,当电流为0.4A时,通过甲乙电流均为0.4A,由图象可知它们两端电压分别为U甲=2V,U乙=2.5V,则甲、乙两端电压之比U甲:U乙=2V:2.5V=4:5,A不符合题意;
当电路中电流为0.2A时,通过甲乙电流均为0.2A,由图象可知它们两端电压分别为U′甲=1V,U′乙=2V,则甲、乙电功率之比P甲:P乙=U′甲I:U′乙I=U′甲:U′乙=1V:2V=1:2,B不符合题意;
(2)因并联电路中各支路两端电压相等,因此,并联在电路电压为2V电源上时,它们两端电压均为2V,由图象可知,通过两元件电流I甲=0.4A,I乙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,干路中总电流:I′=I甲 I乙=0.4A 0.2A=0.6A,C不符合题意;
通电10s电路消耗电能:W=UI′t=2V×0.6A =12J,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】两元件串联时通过它们电流相等,根据图象读出两元件两端电压,然后求出电压之比,根据P=UI求出电功率之比;两元件并联时它们两端电压相等,根据图象读出两元件电流,根据并联电路电流特点求出干路电流,根据P=UI求出电路中总功率.
22.下列数据中最靠近实际状况是( )
A. 一般居民楼一层高度约为6m B. 一种小铁钉受到重力约为5N
C. 成年人正常步行速度约为5m/s D. 家用电饭煲额定功率约为800W
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、一般居民楼一层高度在3m左右,故错;
B、一种小铁钉质量约5g,受到重力G=mg=5×10﹣3kg×10N/kg=0.05N,故B错;
C、成年人步行速度一般在1.1m/s左右,不会达到5m/s;故C错误;
D、一种家用电饭煲额定功率约为800W,对.
故选D.
【分析】首先要对选项中波及几种物理量有个初步理解,对于选项中单位,可根据需要进行对应换算或转换,排除与生活实际相差较远选项,找出符合生活实际答案.
23.灯L1标有“8V 16W”,灯L2标有“12V 36W”,假设两灯电阻不随温度变化。现将两灯串联后接在电压为U电路中,要保证两灯上实际电压都不超过其额定电压,则电压U最大值是( )
A. 14伏 B. 16伏 C. 18伏 D. 20伏
【答案】B
【解析】【解答】由P=UI懂得,两灯泡额定电流分别是:I1 =P1/U1=16W/8V=2A,I2 =P2/U2=36W/12V=3A,由I=U/R懂得两灯泡电阻分别是:R1 =U1/I1=8V/2A=4Ω,R2 =U2/I2=12V/3A=4Ω,由于串联电路中各处电流相等,因此,两灯泡串联时,电路容许通过两灯泡最大电流I=I1 =2A,又由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,因此,电路两端容许加最大电压是:U=I(R1 +R2)=2A×(4Ω+4Ω)=16V,
故答案为:B。
【分析】两灯泡串联时电路中最大电流为两灯泡额定电流中较小、两灯泡并联时电路最大电压为两灯泡额定电压中较小据此结合欧姆定律计算即可.
24.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。
25.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
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