资源描述
2024年中考物理真题分类汇编(全国通用)
模块一 声光力热电磁知识真题
专题16.电功电能电功率及焦耳定律
基础把关
考向一:电能 电功
1. (2024长春市)的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( )
A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱
2. (2024四川广安)小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h
C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
3.(2024甘肃威武) 如图所示,电能表的读数为_____度;该电路中能接入的用电器总功率最大为____W。
4. (2024内蒙古赤峰)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
5. (2024苏州)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
6. (2024四川达州)某彩色电视机的铭牌如图所示,其额定电功率为________W,额定电流是________A。当它正常工作时,60s内消耗的电能为________J。
7. (2024江苏扬州)家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3V,闭合开关,通过灯泡的电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求:
(1)灯泡电阻R;
(2)电路工作1min消耗的电能W;
8. (2024贵州省)如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)定值电阻两端的电压为多少伏。
(2)通过定值电阻的电流为多少安。
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为多少焦。
9. (2024湖南)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为6V,地灯L1标有“6V 3W”字样,床灯L2标有“6V 6W”字样。
(1)闭合开关S1,断开开关S2,灯________发光;
(2)求L2正常工作时的电阻R2;
(3)闭合开关S1、S2,求整个电路工作1min消耗的电能。
考向二:电功率
1. (2024福建)下列数据最接近实际的是( )
A. 中学生的体重约为50N B. 电热水壶的功率约为1000W
C. 人步行的速度约为20m/s D. 人感觉舒适的温度约为40℃
2. (2024四川达州)如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图,该电热毯具有高低两档加热功能,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关时,电路处于高温档
B. 只闭合开关时,电路处于低温档
C. 同时闭合开关、时,电路处于高温档
D. 同时闭合开关、时,电路处于低温档
3. (2024陕西)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,小明受此启发,用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻(、阻值不随温度变化),设计了煎药壶电路,其中为总开关,电源电压为220V。闭合开关,能实现下表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是( )
温度t/℃
温控开关
壶内水量V/L
水量开关
的功率P/W
煎煮方式
闭合
闭合
800
武火
断开
闭合
800
武火
断开
断开
100
文火
A. 温控开关与水量开关是串联的
B. 加热电阻的阻值是
C. 若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D. 若限流电阻断路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热
4. (2024上海)如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时,两端的电压为220伏。在预热状态时,通过它的电流较小;在加热状态时,通过它的电流较大,则下列选项中正确的是( )
A. 闭合开关S,此时小灯熄灭,处于预热状态
B. 断开开关S,此时小灯发光,处于加热状态
C. 闭合开关S,此时小灯发光,处于预热状态
D. 闭合开关S,此时小灯熄灭,处于加热状态
5. (2024山东临沂)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 灯和是串联连接的 B. 电压表不能测量灯的电压
C. 断开后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同
6. (2024山东临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则( )
A. 指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B. 电动机的发热功率为1.6W
C. 电动机的额定功率为0.08W D. 电路的总功率为1.8W
7. (2024黑龙江绥化)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。
8. (2024天津)在“练习使用滑动变阻器”的实验中,连接了如图所示电路。闭合开关,当滑片P向________移动时小灯泡变亮;已知电源电压为9V,小灯泡标有“6V 3W”的字样,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。
9. (2024江苏盐城)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为______kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为______W。
10. (2024四川眉山)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为______V。当P移到最右端时,电路的总功率______W(结果保留一位小数)。
11. (2024河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为______V,干路电流为______A,此时灯泡L的电功率为______W。
12. 定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为________;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为________W。
13. 如图是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A,在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
14. (2024贵州省)电流热效应引发的用电事故屡屡发生,其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功率用电器选用电线过细。请回答:
(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人触电,应立即采取什么措施?(写出一条即可)
(2)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
15. (2024山西)在项目化学习中,科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器,如图所示,可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻()、一个电动机()和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W,且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题:
(1)在虚线框内画出烘干器内部电路图;
(2)使用时发现温度过高,存在安全隐患,想要把发热电阻的功率减小到原来的一半,需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。
16.(2024陕西) 如图,是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
(1)电热水杯正常工作时的电流是多少?
(2)电热水杯正常工作时,其加热电阻阻值是多少?
17. (2024江西)下图是某电热水壶铭牌上的部分参数。
电热水壶
容量
2.3L
额定电压
220V
额定功率
1500W
(1)该电热水壶正常工作时的电功率是多少?
(2)该电热水壶正常工作5min,求电流所做的功;
(3)在220V的家庭电路中,若将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板(插座)上使用,请通过计算判断是否安全?
18. (2024江苏连云港)小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求:
(1)当开关S闭合,断开时,电路中的电流。
(2)当开关S和均闭合时,的电功率。
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
考向三:测量小灯泡的电功率
1. (2024上海)物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压未知且不变)、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω2A”字样,待测小灯(标有“2.5V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验,将电流表串联在电路中,将电压表并联在待测小灯泡两端,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处;闭合开关S后,此时电压表如图所示,他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验,并将电压表并联在电路中某处;移动滑片,进行实验,记录数据如下表,并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
物理量
实验序号
电压U(伏)
电流I(安)
1
3.0
0.22
2
2.0
0.28
3
1.5
0.30
①测定小灯泡电功率的实验原理是___________。
②请通过以上信息判断,小王同学所选滑动变阻器规格为___________,电压表并联在__________两端(选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”)。
③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)
2.(2024黑龙江绥化) 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整__________;(导线不允许交叉)
(2)现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择,应选择__________(选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着__________(选填“电流表”或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为__________W;
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是__________;
(5)测得小灯泡的额定功率后,把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的功率大于其额定功率的四分之一,请对其加以分析:__________。
3. (2024广西)小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为________ V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________,小灯泡的额定功率为________W;
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________(选填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表?请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
答:________
考向四:焦耳定律
1. (2024四川宜宾)如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、,其中,。下列说法正确的是( )
A. 只闭合,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B. 只闭合,若电路中的电流为0.2A,通电1min电阻产生的热量为12J
C. 闭合和,通过电流是电流的0.5倍
D. 闭合和后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
2. (2024江苏扬州)冬季雨雪严重时,温度极低的雨水在高铁电网上迅速结冰,发生的物态变化是___________,此过程___________热,对铁路道岔通电融雪除冰利用了电流的___________效应。
3. (2024四川成都)小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电压为220V,R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝,R1=242Ω,另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω,R2应该选取阻值为_______Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时,通电1min,电流产生的热量是________J。
4. (2024黑龙江绥化)一款电热水龙头的简化电路如图甲所示,表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变,和为发热电阻,当开关S、均闭合时,通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
440W
5. (2024安徽省)如图所示,电源两端电压为6V,电阻R2=20Ω,闭合开关S,电压表示数为4V,则通电100s整个电路产生的热量为______J。
6. (2024四川遂宁)在甲图所示的电路中,闭合开关,再闭合开关,电流表的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,均如乙图所示,则通过的电流为_________A,_________,在相同时间内两电阻产生的热量之比_________。
7. (2024四川广安)如图所示,电源电压恒定不变,甲、乙为两只相同的电表。当开关闭合、断开时,甲、乙两电表示数之比为5∶3,则两电表均为______(选填“电压表”或“电流表”)。一段时间后,电阻产生的热量为;现同时更换两电表种类,并调整开关状态,使两电表均有正常示数,经过相同的时间,电阻产生的热量为,则为______。
8. (2024江苏无锡市)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,其中、。闭合开关前,记录下煤油的初温度,开关S接a、调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1A,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5A,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t,断开开关,结果如下表,比较序号①②可得:当通过导体的电流和导体的______相等时,导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中,电阻产生的热量为______J。
序号
电阻
I/A
时间/s
/℃
t/℃
①
1
100
20
34
②
1
200
20
48
③
0.5
200
20
27
④
0.5
200
20
34
9. (2024福建)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为,电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、,电动机正常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、,电动机1min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、,通电100s,电热丝R产生的热量。
10. (2024苏州)某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻和分压电阻,S是温控开关,当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A;当温度达到一定值时,开关S自动切换到b,电饭锅处于保温挡,通过的电流为0.25A。求:
(1)的阻值;
(2)电饭锅高温挡的功率;
(3)保温16min,分压电阻产生的热量。
能力拓展
考向五:与电功率有关的创新类综合问题
1. (2024四川达州)如图所示电路,电源电压为18V保持不变,、为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端,同时闭合、时,滑动变阻器功率,电压表示数为,电流表示数为;P位于最右端,只闭合时,滑动变阻器功率为,电压表示数为,电流表示数为;将滑片P移至中点,只闭合时,滑动变阻器功率为,电压表示数为,电流表示数为。若,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2024四川宜宾) 如图甲所示,已知电源电压4.5V保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”,灯泡L的规格为“4V 1.2W”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值;
(4)用一个阻值为30Ω定值电阻替换灯泡L,调节滑片P,当滑动变阻器的功率为0.15W时,滑动变阻器连入电路的阻值。
2024年中考物理真题分类汇编(全国通用)
模块一 声光力热电磁知识真题
专题16.电功电能电功率及焦耳定律
基础把关
考向一:电能 电功
1. (2024长春市)的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( )
A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱
【答案】A
【解析】节能灯、电饭煲、电视机和电烤箱四个用电器中,节能灯的电功率最小,根据可知,的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是节能灯,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. (2024四川广安)小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h
C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
【答案】D
【解析】A.电能表是测量电能的仪表,不是测量电功率的,故A错误;
B.电能表的示数
W=8632.4kW⋅h−8553.2kW⋅h=79.2kW⋅h
故B错误;
C.电能表允许通过的最大电流为20A,则小强家同时工作的用电器的总功率不能超过
P=UI=220V×20A=4400W
故C错误;
D.只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min消耗的电能
3600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3600r,电能表的指示灯闪烁300次消耗的电能
因为W=W′,所以正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次,故D正确。
故选D。
3.(2024甘肃威武) 如图所示,电能表的读数为_____度;该电路中能接入的用电器总功率最大为____W。
【答案】 213.9 4400
【解析】电能表的读数为,即213.9度。
电能表允许通过的最大电流20A,由P=UI可得,该电路中能接入的用电器总功率最大为
4. (2024内蒙古赤峰)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
【答案】 热 6×105
【解析】电饭煲工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
由图得,当两开关均闭合时,两电阻并联,电路电阻小,电功率大,为加热挡;当只闭合S1,只有电阻R1工作,电路电阻大,电功率小,为保温挡。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是
5. (2024苏州)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
【答案】 热 3023.6 等于
【解析】电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象是电流的热效应。
电能表的读数方法:最后一位是小数,由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次,电能表参数“3200imp/(kW·h)”,则 1min 内消耗电能为
电热水器的实际功率为
实际功率等于额定功率,所以实际电压等于额定电压,为220V。
6. (2024四川达州)某彩色电视机的铭牌如图所示,其额定电功率为________W,额定电流是________A。当它正常工作时,60s内消耗的电能为________J。
【答案】 110 0.5 6600
【解析】由铭牌信息可知,电视机的额定功率为110W,额定电压为220V; 由P=UI可得,额定电流为
60s内消耗的电能为
7. (2024江苏扬州)家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3V,闭合开关,通过灯泡的电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求:
(1)灯泡电阻R;
(2)电路工作1min消耗的电能W;
【答案】(1);(2)
【解析】(1)灯泡电阻为
(2)电路工作1min消耗的电能为
答:(1)灯泡电阻R为;
(2)电路工作1min消耗的电能为。
8. (2024贵州省)如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)定值电阻两端的电压为多少伏。
(2)通过定值电阻的电流为多少安。
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为多少焦。
【答案】(1)1V;(2)0.4A;(3)12J
【解析】(1)由图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,根据串联分压特点可得:定值电阻R2两端的电压U2为
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1为
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为
I=I1=0.4A
则整个电路电流做的功为
答:(1)定值电阻两端的电压为1V;
(2)通过定值电阻的电流为0.4A;
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为12J。
9. (2024湖南)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为6V,地灯L1标有“6V 3W”字样,床灯L2标有“6V 6W”字样。
(1)闭合开关S1,断开开关S2,灯________发光;
(2)求L2正常工作时的电阻R2;
(3)闭合开关S1、S2,求整个电路工作1min消耗的电能。
【答案】 (1) L1 (2) 6Ω (3)540J
【解析】(1)由图可知,闭合开关S1,断开开关S2,灯L1接通电路,所以L1发光。
(2)由题意知,床灯L2标有“6V 6W”字样,根据可知,R2的阻值为
(3)闭合开关S1、S2,两个灯泡并联,根据并联电路电压的特点可知,两个灯泡两端的电压均为6V,因此均正常发光,因此整个电路工作1min消耗的电能
W=P总t=(P1+P2)t=(3W+6W)×60s=540J
答:(1)闭合开关S1,断开开关S2,灯L1发光;
(2)L2正常工作时的电阻为6Ω;
(3)闭合开关S1、S2,整个电路工作1min消耗的电能为540J。
考向二:电功率
1. (2024福建)下列数据最接近实际的是( )
A. 中学生的体重约为50N B. 电热水壶的功率约为1000W
C. 人步行的速度约为20m/s D. 人感觉舒适的温度约为40℃
【答案】B
【解析】A.中学生的体重约为500N,故A不符合题意;
B.电热水壶是电热器,功率比较大,约为1000W,故B符合题意;
C.人步行的速度约为1.1m/s,故C不符合题意;
D.人感觉舒适的温度约为25℃,故D不符合题意。
故选B。
2. (2024四川达州)如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图,该电热毯具有高低两档加热功能,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关时,电路处于高温档
B. 只闭合开关时,电路处于低温档
C. 同时闭合开关、时,电路处于高温档
D. 同时闭合开关、时,电路处于低温档
【答案】C
【解析】A.只闭合开关S1时,只有R1接入电路,由,此时电热毯电功率最小,为低温档,故A错误;
B.只闭合开关S2时,电路断路,故B错误;
CD.由电路图可知,当开关S1、S2闭合时,R1和R2并联,因为电阻越并越小,所以此时电路电阻最小,而电源电压一定,由可知,此时电热毯电功率最大,为高温档,故C正确,D错误。
故选C。
3. (2024陕西)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,小明受此启发,用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻(、阻值不随温度变化),设计了煎药壶电路,其中为总开关,电源电压为220V。闭合开关,能实现下表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是( )
温度t/℃
温控开关
壶内水量V/L
水量开关
的功率P/W
煎煮方式
闭合
闭合
800
武火
断开
闭合
800
武火
断开
断开
100
文火
A. 温控开关与水量开关是串联的
B. 加热电阻的阻值是
C. 若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D. 若限流电阻断路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热
【答案】D
【解析】A.根据表中数据可知,温控开关和水量开关互不影响,故温控开关与水量开关是并联的,故A错误;
B.当限流电阻与加热电阻串联时,由分压原理可知,加热电阻的电压小,根据可知加热电阻的功率小,当限流电阻短路(闭合与其并联的S3)时,电路为加热电阻的简单电路,加热电阻的电压为电源电压,根据可知其功率大,故加热电阻的阻值
故B错误;
C.若壶内水量小于0.2L,但温度小于60℃,温控开关闭合,限流电阻短路,则电路为的简单电路,煎药壶工作时可进行“武火”加热,故C错误;
D.若限流电阻断路,闭合S3(或S2)则电路连通,电路为的简单电路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热,故D正确。
故选D。
4. (2024上海)如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时,两端的电压为220伏。在预热状态时,通过它的电流较小;在加热状态时,通过它的电流较大,则下列选项中正确的是( )
A. 闭合开关S,此时小灯熄灭,处于预热状态
B. 断开开关S,此时小灯发光,处于加热状态
C. 闭合开关S,此时小灯发光,处于预热状态
D. 闭合开关S,此时小灯熄灭,处于加热状态
【答案】D
【解析】由电路图可知,断开开关S,时,R与L串联,小灯发光,电路中电阻较大,电流较小,由可知此时电功率较小,处于预热状态;闭合开关S,灯泡被短路,灯熄灭,电路为只有R的简单电路,电路中电阻较小,电流较大,由可知此时电功率较大,处于加热状态,故ABC错误,D正确。
故选D。
5. (2024山东临沂)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 灯和是串联连接的 B. 电压表不能测量灯的电压
C. 断开后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同
【答案】D
【解析】A.由图得,电流分别经过两灯泡,说明灯和是并联的,故A错误;
B.电压表并联在支路的两端,则电压表能测量灯的电压,故B错误;
C.断开后电路由灯和是并联化为L1的简单电路,电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
D.将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,,说明此时两灯的电压均为额定电压,并联电路中各支路的电压相同,则两灯的额定电压一定相同,故D正确。
故选D。
6. (2024山东临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则( )
A. 指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B. 电动机的发热功率为1.6W
C. 电动机的额定功率为0.08W D. 电路的总功率为1.8W
【答案】D
【解析】A.由得,指示灯的灯丝电阻为
故A不符合题意;
B.由P=UI得,指示灯的灯丝电流为
电动机的发热功率为
P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W
故B不符合题意;
C.指示灯正常发光时,电动机两端电压
U电=U-UL=4.5V-0.5V=4V
额定功率为
P电=U电I=4V×0.4A=1.6W
故C不符合题意;
D.电路的总功率为
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W
故D符合题意。
故选D。
7. (2024黑龙江绥化)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。
【答案】 8800 3000
【解析】由电能表的参数知,该电能表允许接入用电器的最大总功率
1min内,空调消耗的电能
设电能表消耗1kW∙h的电能,转盘转了n转,则有
解得n=3000r,所以该参数为3000r/(kW∙h)。
8. (2024天津)在“练习使用滑动变阻器”的实验中,连接了如图所示电路。闭合开关,当滑片P向________移动时小灯泡变亮;已知电源电压为9V,小灯泡标有“6V 3W”的字样,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。
【答案】 左 6
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,要让小灯泡变亮,电路中的电流就要变大,即滑动变阻器接入电路中的电阻要变小,所以滑片P应向左移动。
当小灯泡正常发光时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路的电阻为
9. (2024江苏盐城)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为______kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为______W。
【答案】 326.6 8800 180
【解析】由图可知,电能表显示的数字为003266,最后一位是小数,单位是kW·h,此时的读数为326.6kW·h。
由电能表的参数可知,电能表工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,他家同时工作的用电器最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
当指示灯闪烁了48次消耗电能
该用电器实际功率
10. (2024四川眉山)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为______V。当P移到最右端时,电路的总功率______W(结果保留一位小数)。
【答案】 9 2.9
【解析】S闭合,灯泡与滑动变阻器串联,滑片P在R的中点时,连入电路的电阻为,灯泡正常发光,通过灯泡的电流为
由于串联电路中电流处处相等,滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
灯泡的电阻为
当P移到最右端时,电路中的总电阻为
电路的总功率
11. (2024河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为______V,干路电流为______A,此时灯泡L的电功率为______W。
【答案】 2 0.45 0.5
【解析】定值电阻R与灯泡L并联,根据并联电路电压规律
电流表接在定值电阻R支路上,且示数为0.2A
故电源电压为2V。
由甲图可知,当灯泡电压为2V时,电流为0.25A,故干路电流为
此时灯泡L的电功率
12. 定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为________;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为________W。
【答案】 3∶1 1.3
【解析】若将R与L串联在4V电源两端,通过R与L的电流相等,由图可知,此时电路中的电流为0.3A,R两端的电压为3V,L两端的电压为1V,则R与L消耗的电功率之比为
若将R与L并联在2V的电源两端,由图可知,通过R的电流为0.2A,通过L的电流为0.45A,则电路中的总电流为
电路消耗的总功率为
13. 如图是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A,在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
【答案】 电流 12
【解析】右侧两个电阻并联,然后与左侧电阻串联,根据并联电路电流规律可知,所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流,两个容器内的电阻值都是,通电相同时间,所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。
如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A,根据并联电路的电流特点,通过右侧容器中电阻丝的电流是
1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为
14. (2024贵州省)电流热效应引发的用电事故屡屡发生,其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功
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