沪教版物理九年级下册《8.1 电功率》同步练习2(含解析)

沪教版物理九年级下册《8.1 电功率》同步练习2
一 、单选题(本大题共8小题,共24分)
1.(3分)如图所示的电路中,电源电压为,定值电阻厅为,滑动变阻器标有“”字样,电压表选用的量程是,在该电路正常使用的情况下,则:

A. 电路允许通过的最大电流为 B. 电路消耗的最小功率为
C. 电压表的最小示数为 D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为
2.(3分)如图所示的电路,电源电压不变,灯标有“”字样,不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时,电路消耗的总功率为;当甲、乙都是电压表,、都闭合,此时,电路消耗的总功率为下列说法正确的是
A. 电阻的阻值为
B. 电路的总功率之比::
C. 当甲、乙都是电压表,、闭合时,灯的实际功率为
D. 当甲、乙都是电流表,闭合、断开时,两表示数之比::
3.(3分)如图所示电路,电源电压不变,滑片移至最大阻值处,闭合开关,电流表示数为,小灯泡的功率为移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的接入电路时,电流表示数为,小灯泡恰好正常发光,消耗的功率为下列说法正确的是
A. 电源电压
B. 小灯泡正常发光时电阻为
C. 滑动变阻器的最大阻值
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为
4.(3分)小明利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在内,消耗电能,这个用电器可能是
A. 电冰箱 B. 电饭煲
C. 电视机 D. 收音机
5.(3分)如图电路,电源电压恒为,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,电阻箱最大阻值为,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,下列说法中正确的是
A. 闭合、断开,允许接入的最大阻值为
B. 、均断开,电路允许消耗的最大功率为
C. 断开、闭合,电路允许消耗的最大功率为
D. 、均闭合,滑动变阻器允许接入的最大阻值为
6.(3分)如图所示电路,电源电压为且保持不变。闭合开关,当滑片置于变阻器的中点时,电压表的示数为;当滑片置于变阻器的端时,电压表的示数变化了,在内定值电阻产生的热量为,则下列结果正确的是
A. 电路中的最小电流为
B. 滑片在中点时,内滑动变阻器消耗的电能为
C. 先后两次消耗的电功率之比为:
D. 先后两次消耗的电功率之比为:
7.(3分)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关,当滑动变阻器的滑片由端移动到端时,定值电阻消耗的电功率与电流的关系图像如图乙所示。若电源电压保持不变,下列说法中正确的是
A. 电源电压为
B. 定值电阻的阻值为
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 电路总功率的变化范围为
8.(3分)如下图是一个体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是

A. 体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
B. 体重越大,体重显示表的示数越小
C. 体重测试仪所测体重越大,整个电路消耗电功率越大
D. 体重显示表是由电压表改装的
二 、多选题(本大题共2小题,共6分)
9.(3分)如图所示,电源电压不变,置于中点,为电流表或电压表.任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是
A. 是电压表
B. 只闭合,向右滑动,的示数的变化量与示数的变化量的比值变小
C. 闭合、,断开,的示数大于的示数
D. 闭合、、,向左滑动,的示数减小
10.(3分)如图所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑动头自向移动过程中,各电表示数变化的情况是
A. 不变 B. 变大 C. 变大 D. 变大
三 、填空题(本大题共5小题,共20分)
11.(4分)如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则两端的电压是______,与的电阻之比为______。
12.(4分)如图所示电路,电源电压恒定,,。当闭合,、断开时,电流表的示数为,电路工作消耗电能 ______;当、闭合,断开时,电流表示数为 ______;为了保证电路安全,绝对不允许同时闭合开关 ______。
13.(4分)如图所示,已知灯泡标有“”的字样,灯泡电阻恒定不变,滑动变阻器标有“”的字样,电源电压为。闭合开关,在保证电路安全的情况下移动滑片滑动变阻器的最小功率为 ______ 。
14.(4分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。当开关闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数 ______,电压表的示数 ______,电流表的示数 ______均选填“变大”“变小”或“不变”。
15.(4分)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,是定值电阻,是一个由半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化的曲线如图乙所示,当温度升高时,电流表的示数______,电压表的示数______,电路消耗的总功率______;______选填“电流表”或“电压表”可以改装成温度计。
四 、实验题(本大题共1小题,共6分)
16.(6分)如图所示,小明家有两个电加热棒甲和乙额定电压都为,小明通过电加热棒的尺寸猜想:“电加热棒甲的额定功率比乙大”。现有可供选择的实验器材:足够多的水;两个相同的大塑料水桶;两个的小烧杯;量程为的弹簧测力计;体重秤;两支电子温度计;电子停表。请你设计实验,验证小明的猜想是否正确。实验中忽略热量的散失
请选择你需要用到的实验器材 ______ ;选填相应字母
实验步骤: ______ ;
判断小明的猜想是否正确的依据: ______ 。
五 、计算题(本大题共4小题,共48分)
17.(12分)图甲是某款电熨斗,图乙是其电路原理图。电源电压为,、为发热体。该电熨斗两挡功率分别为和,通过开关实现温度控制,闭合时为高温挡。
求的阻值;
在使用过程中,若电熨斗消耗电能,请通过计算说明:在这段时间内电熨斗处于何种工作状态,并求出相应状态下的工作时间;
为了适应不同室温和更多衣料,小明对电路做了改进,将换成滑动变阻器,如图丙所示,、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示。在一个的房间,要求电熨斗表面保持不变,应将的阻值调为多大?
18.(12分)在如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“”。闭合开关并将滑片从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象如图乙所示。求:
定值电阻的阻值;
滑动变阻器的最大功率。温馨提醒:求最大电功率时要有必要的推导过程
19.(12分)某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示,现将其接入电路中给锅内的水加热,锅内的水温度升高到,已知,求:
电磁炉在内消耗的电能;
假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收,那么锅内水的质量是多少?
20.(12分)有两只灯泡,灯“ ”、灯“ ”,和中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。
将、并联接在电源两端,求内电路消耗的电能;
将、串联接在某电源两端,使灯恰好正常发光,求此时灯电阻;
将与一个滑动变阻器 串联接在电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和灯功率相等时,求滑动变阻器的功率。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是公式和规律的灵活应用,难点是电路中最大电流的确定,解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流。

由于电压表量程为“”,则当时,
此时电流小于滑动变阻器的最大电流,所以电路中的最大电流为,故错误;
根据串联电路的电压特点可知:

根据欧姆定律得:;故错误;
当滑动变阻器全部连入电路时,
则根据电阻的串联特点得:,
所以,,
根据欧姆定律得:电压表的最小示数,故错误;
电路消耗的最小功率,故正确。
故选。


2.【答案】C;
【解析】解:
A、由可得,灯泡正常工作时的电流:,
由可得,灯泡的电阻:,
当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时与并联,甲电流表测的电流,因,即灯泡正常工作,由并联电路的电压特点可知,电源电压;
当甲、乙都是电压表,、都闭合,与串联接在电路中,甲电压表测总电压,乙测两端电压,且,
根据串联电路的特点可得电路中的电流:

电阻两端的电压:,
电阻的阻值:,故A不正确;
B、当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时与并联,
由电阻的并联可得,解得,
当甲、乙都是电压表,、都闭合,与串联接在电路中,
则串联电路总电阻,
电路总功率之比:,故B不正确;
C、当甲、乙都是电压表,、闭合时,灯的实际功率:,故C正确;
D、当甲、乙都是电流表,闭合、断开时,此时与并联,
甲电流表测的电流,且,
乙电流表测干路电流,则:,
两表示数之比为::,故D不正确。
故选:。
分析电路,当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时与并联,乙测干路电流,甲测电流,当甲、乙都是电压表,、都闭合,与串联接在电路中,甲测总电压,乙测两端电压,不考虑灯丝电阻的变化,通过求出灯泡的电阻,根据串并联电路特点、欧姆定律及功率公式解题。
本题公式运用多,公式变形也多,要正确分析电路,弄清电表的测量对象是解题关键。
3.【答案】A;
【解析】解:
、电路中,灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,滑片移至最大阻值处,闭合开关,电流表示数为,小灯泡的功率为,
根据,灯泡的电压为:

根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压:
------①,
移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的接入电路时,电流表示数为,小灯泡恰好正常发光,消耗的功率为,灯的电压为:

根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压:
-----②,
由①②得:
,;A正确,C错误;
、由欧姆定律,灯泡正常发光时的电阻为:

B错误;
小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电压为:

变阻器的功率为:
,D错误。
故选:。
、电路中,灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,滑片移至最大阻值处,闭合开关,已知电流表示和灯泡的功率,根据得出灯泡的实际电压为,根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式;
移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的接入电路时,已知电流表示数和小灯泡恰好正常发光及灯消耗的功率,根据得出灯的实际电压为,根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式,列方程求出变阻器的最大电阻和电源电压大小;
、由欧姆定律得出灯泡正常发光时的电阻;
由串联电路电压的规律可知小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电压,根据求出变阻器的功率。
此题主要考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,正确分析电路的结构是关键。
4.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了电功率的计算方法;常见的家用电器应记住其额定功率。
已知内消耗的电能,利用公式可求得用电器的功率,再由家用电器的功率知识可判断为哪种用电器。

用电器的功率;以上四种家用电器中功率接近的只有电饭煲,故错误,正确。
故选。
5.【答案】C;
【解析】解:由题干可知:滑动变阻器的滑片移到最右端即变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后;
、闭合,断开,、、滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流,由于串联电路中的电阻越大分得的电压越大,所以当电压表的示数最大为时,允许接入的阻值最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器和两端的电压:,
则此时电路中的电流为:,
根据可得允许接入的最大阻值:,故错误;
、、均断开,、、滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,
当、滑动变阻器接入的阻值都为时,电路为的简单电路,此时电路中的电流即小于电流表的量程,所以电路中的最大电流,
则电路允许消耗的最大功率,故错误;
、断开,闭合,、、滑动变阻器串联,电压表测量和两端的总电压,电流表测量电路中的电流,电压表量程为,则当电压表的示数为,和的总电阻最小时,即,只有时,电路中电流最大,为:,
所以电路中电流最大为,则电路中的最大功率为,故正确;
、、均闭合,滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测量两端的电压;由于串联电路中的电阻越大分得的电压越大,所以只将的阻值调为时,滑动变阻器允许接入的阻值最大,滑动变阻器的最大阻值为,故错误。
故选:。
由题干可知:滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关;
闭合,断开,、、滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据电压表的量程可知当电压表的示数为时,允许接入的阻值最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电路中的最小电流和允许接入的最大阻值;
、均断开,、、滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;当、滑动变阻器接入的阻值都为时,电路为的简单电路,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,并与电流表的量程比较得出电路中允许通过最大的电流,利用即可求出电路允许消耗的最大功率;
断开、闭合,、、滑动变阻器串联,电压表测量和两端的总电压,电流表测量电路中的电流,根据电压表和电流表的量程可知电路中最大电流,根据求出电路中的最大功率;
、均闭合,滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测量两端的电压,当将的阻值调小为最小时,根据串联电路的分压特点即可判断滑动变阻器连入电路的阻值可以达到最大值。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键,有一定的难度。
6.【答案】D;
【解析】解:根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路中电流;
根据串联电路分压原理知,滑片从中点到端时,连入阻值增大,它分得电压增大,即电压表示数增大了,此时电压表示数为;
所以,
由可得:;
A、当滑片在点时,电路中电阻最大,电流最小,电路中的最小电流:,故A错误;
B、滑片在中点时,电路中的电流:,
内滑动变阻器消耗的电能:,故B错误;
C、由可得,先后两次消耗的电功率之比:,故C错误。
C、由可得,先后两次消耗的电功率之比:,故D正确。
故选:。
根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联;根据串联电路分压规律可知滑片从中点到端时,电压表示数将增大,因此电压表示数增大了,然后根据串联电路电压规律以及即可求出的阻值;
当滑片在点时,电路中的电流最小,根据串联电路电压规律和欧姆定律即可求出电路中的最小电流;
先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电流,然后根据求出内滑动变阻器消耗的电能;
根据即可求出先后两次消耗的电功率之比;
根据即可求出先后两次消耗的电功率之比。
该题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及电功、功率计算公式的应用,要注意电表最小示数的判断。
7.【答案】D;
【解析】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
、当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流,的最大电功率,
由可得,此时两端的电压即电源的电压:;
由可得,定值电阻的阻值:,故错误;
、当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流,
此时电路的总电阻:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:,故错误;
电路总功率的最小值,
电路总功率的最大值,故电路总功率变化范围为,故正确。
故选:。
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,的电功率最大,
根据图乙读出电路中的最大电流和的最大电功率,利用求出此时两端的电压即为电源的电压;根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流,利用欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联特点求出滑动变阻器的最大阻值。根据得出电路总功率变化范围。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
8.【答案】C;
【解析】

此题主要考查了欧姆定律在动态电路中的应用;关键是正确分析电路的连接方式。
由电路图可知,体重测试仪串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的;当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路;当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即体重显示表的示数越大;由可知,电路消耗电能的多少与工作时间有关,而工作时间不知,消耗电能的多少无法判断。

A.当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故错误;
B.当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即体重显示表的示数越大,故错误;
C.当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,由可知,电路消耗电功率增大,故正确;
D.由电路图可知,体重测试仪串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故错误。
故选。
9.【答案】AC;
【解析】【解析】
该题考查了电表的正确使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电路的动态分析,弄清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
由电路图可知,与闭合时,电表与电源串联,根据电流表和电压表的正确使用判断电压的类型;
只闭合,和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别出电压表示数的变化量,然后判断的示数的变化量与示数的变化量的比值变化;
闭合、,断开,与滑动变阻器并联后再与串联,电流表测干路电流,电流表测变阻器支路的电流,根据并联电路的电流特点比较两电流表的示数关系;
闭合、、时,与滑动变阻器并联,电流表被短路,据此判断滑片移动时电流表示数的变化。

由电路图可知,当与闭合时,电表与电源串联,若为电流表,会造成电源短路,故不是电流表;此时电路是安全的,说明是电压表,故A正确;
只闭合,和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设向右滑动前后电路中的电流分别为、,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由可得,电压表示数的变化量:,
则,即的示数的变化量与示数的变化量的比值不变,故B错误;
闭合、,断开,与滑动变阻器并联后再与串联,电流表测干路电流,电流表测变阻器支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数大于支路电流表的示数,故C正确;
闭合、、时,与滑动变阻器并联,和被短路,示数为,滑片移动时电流表的示数仍然为,即示数不变,故D错误。
故选AC。
10.【答案】AD;
【解析】解:
由电路图可知,、并联后与串联,再与并联,测支路的电流,测支路的电流,测两端的电压;测电源电压;
电源电压不变,则示数不变,故A正确;
当滑动变阻器的滑键自向移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,、并联的总电阻变大,再与串联后的电阻也变大,根据欧姆定律可知,该支路的电流变小,由可知,两端的电压变小,即电压表的示数变小;故C错误;
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,、并联后两端的电压变大,
再根据欧姆定律可知,通过支路的电流变大,即电流表的示数变大;故D正确;
因并联电路干路电流等于各支路电流之和,且干路电流减小,支路的电流变大,
所以支路的电流变小,即电流表的示数变小,故B错误。
故选:。
由电路图可知,、并联后与串联,再与并联,测支路的电流,测支路的电流,测两端的电压;测电源电压;
根据滑动变阻器滑片的移动和电阻的串联、并联特点判断下边支路总电阻的变化,根据欧姆定律判断电路中电流的变化和两端的电压变化,根据串联电路电压特点判断、并联后两端的电压变化,再根据欧姆定律判断通过支路的电流的变化,最后根据并联电路电流特点判断支路的电流的变化。
该题考查了串联电路和并联电路的特点,以及欧姆定律的灵活运用,关键是混联电路的辨别和滑片移动时电路中电阻的变化。
11.【答案】 : ;
【解析】解:由电路图可知,、串联,电压表测电源两端的电压,电压表测两端的电压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两只电压表指针的偏转角度相同,
所以,电压表的量程为,分度值为,则电源电压,
电压表的量程为,分度值为,则两端的电压,
根据串联电路的电压特点可得,两端的电压:;
因串联电路中各处的电流相等,
所以由可得,、的阻值之比等于其两端的电压之比,即::。
故答案为:;:。
由电路图可知,、串联,电压表测电源两端的电压,电压表测两端的电压,根据串联电路的电压特点结合两只电压表指针的偏转角度相同得出量程,根据分度值读出示数并求出两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出、阻值之比。
该题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程是关键。
12.【答案】36 0.9 S2、S3;
【解析】解:当闭合,、断开时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路工作消耗的电能为:;
当、闭合,断开时,电路为和的并联电路,电流表测干路的电流,
因为并联电路各个用电器之间互相不影响,所以通过的电流仍为,则电源电压为:,
通过的电流为:,
则干路电流为:,即电流表示数为;
若、同时闭合,电路短路,电源会被烧坏。
故答案为:;;、。
当闭合,、断开时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,利用可求出电路消耗的电能;
当、闭合,断开时,电路为和的并联电路,电流表测干路的电流,由并联电路的特点以及欧姆定律可求出电源电压,再由欧姆定律求出通过的电流,进而可得出干路电流,即电流表的示数;
若、同时闭合,电路短路,电源会被烧坏。
此题主要考查了学生对欧姆定律以及电能的计算公式的运用,利用好并联电路的特点是解答该题的关键。
13.【答案】0.5;
【解析】解:电功率公式可得灯泡电阻;
因小灯泡功率,根据可得,则电路中最大电流为;
则电路中最小总电阻阻值不能小于:;
故滑动变阻器阻值不能小于;
滑动变阻器在滑动时功率;
由上述公式可知,滑动变阻器功率在时最大,当和时减少;
取,则滑动变阻器功率;
取,则滑动变阻器功率;
比较二者可知,当滑动变阻器电阻时可保证电路安全,且滑动变阻器最小功率为。
故答案为:。
利用电功率公式计算出灯泡电阻,由题知滑动变阻器最大电流是,结合电学知识作答。
此题主要考查了在电压一定的情况下输出电功率随负载的变化,难度较大。
14.【答案】变大 不变 变小;
【解析】解:
由电路图可知,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,电压表测电源电压,
因电源电压不变,所以滑片移动时电压表的示数不变;
当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由可知电路中电流变小,即电流表的示数变小;
电路中电流变小,电阻阻值不变,由可知两端的电压变小,由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数将变大。
故答案为:变大;不变;变小。
根据电路图分析电路结构,明确各电路元件的连接方式以及各电表的测量情况,根据电源电压不变判断出电压表示数的变化情况;
根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的电阻如何变化,电路总电阻如何变化,由欧姆定律及串联电路特点判断电流表示数、电压表的示数如何变化。
本题是一道电路的动态分析题,分析清楚电路结构明确各电路元件的连接方式、灵活应用串联电路的特点及欧姆定律是解答该题的关键。
15.【答案】变大 变小 变大 电流表;
【解析】解:
由电路图可知定值电阻与热敏电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,当环境温度升高时,的阻值变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由可知,定值电阻两端的电压变大,由串联电路的电压特点知,两端的电压变小,即电压表的示数变小;
所以当温度越高时,电压表示数越小,电流表示数越大,所以电流表电压表都可以改装成温度计,但电流表随温度升高示数增加,电压表随温度升高示数减小。
温度越高时,电流越大,总电压一定,由可知,总功率变大。
故答案为:变大;变小;变大;电流表。
由电路图可知定值电阻与热敏电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据图乙可知环境温度升高时阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化,从而可得两电表示数变化,可知改装所用电表,根据可知电路总功率的变化。
此题主要考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律和电功率公式的应用,分析好环境温度升高时阻值的变化是解题关键。
16.【答案】;
【解析】解:根据分析可知,需要用到的实验器材:足够多的水、两个相同的大塑料水桶、体重秤、两支电子温度计、电子停表,即、、、、;
实验步骤:
①用体重秤称出质量相同的水装入两个相同的大塑料水桶中;
②分别用甲和乙两个电热棒对初温和质量相同的水加热相同的时间;
③用两支电子温度计测两个大塑料桶中水的末温;
④忽略热量的散失,根据比较两根加热棒放出热量的大小,据此判断两根加热棒额定功率大小;
由可知,当额定电压相同时,电热丝电阻越小,功率越大;由图可知,电加热棒甲电热丝的长度大于电加热棒乙电热丝的长度,可是两者的材料和横截面积无法确定,由影响电阻大小因素可知,两电热丝电阻大小无法确定,因此无法从外观尺寸确定两电加热棒额定功率的大小,所以小明的猜想是错误的。
故答案为:、、、、;见解答内容;由可知,当额定电压相同时,电热丝电阻越小,功率越大;由图可知,电加热棒甲电热丝的长度大于电加热棒乙电热丝的长度,可是两者的材料和横截面积无法确定,由影响电阻大小因素可知,两电热丝电阻大小无法确定,因此无法从外观尺寸确定两电加热棒额定功率的大小,所以小明的猜想是错误的。
要比较电加热棒甲、乙的额定功率大小,应让两根加热棒给初温和质量相同的水加热,加热相同时间,比较水的末温的高低,忽略热量的散失,然后根据比较两根加热棒放出热量的大小,据此判断两根加热棒额定功率大小;
根据结合影响电阻大小因素分析回答。
本题属于实验探究题,考查了学生实验探究的能力,以及应用所学知识解决实际问题的能力,有一定的难度。
17.【答案】解:(1)观察图乙可知当S闭合时R2被短路,只有R1接入电路,对应高温挡功率P=500W,
由P=得R1===96.8Ω;
(2)已知时间与所消耗电能,可计算出这段时间电熨斗的平均功率P===220W;
因为100W<220W<500W,所以这段时间内电熨斗在100W到500W之间切换;
设电熨斗在P=100W下工作时间为t,则有W=P1t+P2(600s-t);
将W=1.32×105J、P1=100W、P2=500W带入可得t=420s;
即电熨斗在P=100W下工作了420s,在P=500W下工作了120s;
(3)由题干可知室温为20℃,电熨斗表面为220℃,则温差△t=220℃-20℃=200℃;
观察图像丁可知,在温差为200℃下电熨斗每秒钟散失的热量为400J;
则损失热量的功率为P===400W;
要想保持电熨斗表面温度不变,则电熨斗的加热功率P=400W;
电路丙中消耗的总功率P=;
将P=400W、U=220V、R1=96.8Ω带入可得R3=24.2Ω。
答:(1)R1的阻值是96.8Ω;
(2)在这段时间内电熨斗处于高温挡与低温挡相互切换的状态,电熨斗在P=100W下工作了420s,在P=500W下工作了120s;
(3)如果要求电熨斗表面温度不变,应将R3的阻值调为24.2Ω。;
【解析】
观察电路图乙,识别开关断开与闭合时的电路结构;
已知时间与所消耗电能,可计算出这段时间电熨斗的平均功率,将其与高温挡与低温挡比较即可得出答案,再根据可计算出对应时间消耗的电能。
图像丙是让与滑动变阻器串联,根据题干与图像可得出时每秒消散失的热量,若要使电熨斗表面温度保持不变,需要加热功率与散热功率相等,此时根据即可计算出的阻值。
本题综合性较强,考查的内容较多,会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串、并联电路的电压规律,电流规律,电阻规律。第关键能读懂题意,让电熨斗的功率与其每秒钟散失热量相等即可。
18.【答案】;
【解析】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
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,根据图像得出最小电流,
根据表示出电源电压,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,根据图像得出最大电流,
同理表示出电源电压,联立等式计算出的阻值和电源电压;
根据表示出滑动变阻器的电功率,通过列式可知当滑动变阻器的阻值等于电阻的阻值时,其电功率最大,最后根据计算出滑动变阻器的最大电功率。
此题主要考查了欧姆定律的应用和电功率的计算,题目计算难度较大。
19.【答案】解:
(1)已知P=2100W,t=5min=300s,
由P=可得,电磁炉在5min内消耗的电能:
W=Pt=2100W×300s=6.3×105J;
(2)已知η=84%,由η=可得,水吸收的热量:
Q吸=W×84%=6.3×105J×84%=5.292×105J,
由Q吸=cm△t可得,锅内水的质量:
m==C )\times (88^{\circ}C )}$=2kg.
答:(1)电磁炉在5min内消耗的电能为6.3×105J;
(2)锅内水的质量是2kg.;
【解析】
已知电磁炉的额定功率,利用公式变形可求得电磁炉在内消耗的电能;
根据电热转化效率可求得水吸收的热量,再利用可求得锅内水的质量.
此题主要考查了电功和热量的综合计算,涉及到吸热公式、电能的计算、效率的计算,明白电磁炉铭牌部分参数的含义是解答该题的关键.
20.【答案】解:
(1)A、B并联接在6V电源两端,都正常发光,
因为P=,
所以1min内电路消耗的电能:
W总=P总t=(6W+3W)×60s=540J;
(2)A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,
因为P=UI,
所以:IA=IB===0.5A,
由图象此时UA=2V,
所以RA===4Ω;
(3)当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时,两者电流相等,
根据P=I2R,当RA=R变时功率相等,
根据U=IR可知:UA′=U变=×6V=3V,
由图象此时IA′=0.7A,
所以滑动变阻器的功率:P=PA=UA′IA′=3V×0.7A=2.1W。
答:(1)将A、B并联接在6V电源两端,1min内电路消耗的电能为540J;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,此时A灯电阻为4Ω;
(3)将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,滑动变阻器的功率为2.1W。;
【解析】
、并联接在电源两端,都正常发光,由计算内电路消耗的电能;
、串联接在某电源两端,使灯恰好正常发光,说明达到额定电压,由此根据图象判断灯的电压和电流,根据计算其电阻;
由,滑动变阻器和灯串联功率相等时,它们的电阻相等,所以电压相等,由图象根据可计算其功率。
该题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算,解答该题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息。

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