贵州省铜仁市2018-2019学年九年级物理上学期月考试卷(12月份)
一、选择题(每小题3分,共36分,每题只有一个正确答案) 1.下列器材中能直接测出电功的是( ) A.电流表
B.电压表
C.电能表
D.验电器
2.下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是( ) A.电饭煲
B.电热毯
C.电视机
D.电风扇
3.如图,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A.2.25W
B.0.75W
C.0.25W
D.9.00W
4.下列关于电功率的说法中正确的是( ) A.用电器功率越大,做功越多 B.用电器功率越大,做功越快 C.用电器功率越大,做功越慢 D.用电器做功越多,功率越大
5.甲用电器标有“220V 20W”,乙用电器标有“220V 60W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是( ) A.甲用电器做功一定多
B.做相同的功,甲用电器用的时间一定少 C.乙用电器做功一定多
D.相同时间内,乙用电器做的功一定多
6.某白炽灯铭牌上标有“220V 40W”的字样,关于这盏白炽灯的说法正确的是( ) A.该灯只能在220V的电压下工作
B.该灯工作时的电功率一定为40W C.该灯正常工作时的电流为5.5A D.该灯正常工作时的电阻为1210Ω
7.将两根电阻丝R1、R2串联接入电路中,R1:R2=2:3,通过一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( ) A.3:2
B.2:3
C.4:9
D.9:4
1
8.如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则此时每只灯泡的电阻及实际功率为( )
A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W
9.如图所示的电路图,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变暗,电压表示数变小 B.灯泡L变亮电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变 D.电路消耗的总功率变小,电压表示数变大
10.电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这是主要是因为( ) A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
11.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,灯L1不亮,L2亮,电压表有示数,则下列说法中正确的是( )
A.灯L1与L2并联,L1的灯丝断了 B.灯L1与L2并联,L1被短路了
2
C.灯L1与L2串联,L1的灯丝断了
D.灯L1与L2串联,L1的实际功率比L2的小很多
12.小明观察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗,而在早晨时较亮,他进一步观察发现:傍晚电能表转动比早晨还快一些,这是什么原因呢?( ) A.傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小 B.傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大,实际功率减小 C.傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小 D.傍晚时家里用电器的总功率比早晨的小 二、填空题(每空1分,共17分)
13.列举两个利用电流热效应的家用电器 、 。
14.如图所示“220V”表示 ;“10(20)A”中10表示 ;20表示 ;“2500revs/kW•h”表示 。
15.王梅发现她家新买的白炽灯用过一段时间后,在相同电压下发光时要暗一些,从物理学的角度看是因为灯发光时,温度升高,灯丝发生了 现象(填物态变化的名称),使灯丝变细,导致灯丝电阻变 ,消耗的实际功率变 的缘故。
16.一根阻值为50Ω的电阻丝,两端加上100V的电压时,通电1min所产生的热量为 J,电阻丝消耗的电功率为 W。
17.将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是 。若将两电阻并联后接在4V的电源上,1min内两电阻产生的总热量为 J。
18.A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示。将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5A时,A的电阻是 Ω;将A、B并联接入电路,当干路总电流为1A时,电阻B消耗的电功率是 W。
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19.两电阻R1:R2=1:2,将它们串联在电路中,它们两端的电压之比为 ,相同时间内电流通过电阻产生的热量之比为 。 三、简答题(共6分)
20.(6分)小峰放学回家,发现楼道里的白炽灯只在天黑后,有声音时,灯才会亮。他查找物理书得知,在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置。
(1)这两种装置的连接方式是什么?有一次他还发现楼道白炽灯亮了一下就熄灭了,请你帮他分析为什么白炽灯在刚开始发光时容易烧断?
(2)我国已经禁止生产白炽灯,这样做有什么好处? 四、实验题(共22分,每空2分)
21.(22分)某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验桌上提供有如下器材:电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω1A)各一只,导线若干。
(1)晓松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验。 ①用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。 ②连接电路时,开关应该 。
③闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是 。
④排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 V.要使小灯
4
泡正常发光,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
⑤多次改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,并绘制出如图丙所示的图象。由图象可知,小灯泡的额定功率是 W。
(2)如图丁是小丽同学重新连接的电路实物图,细心的晓丽同学发现一处连接错误。请你在图丁中需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线。
(3)由图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“增大”“变小”或“不变”),这是因为
(4)测量小灯泡额定功率时 (选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 五、计算题(共19分,22题10分,23题9分)
22.(10分)有一盏标有“220V40W”的电灯,将它接在实际电压为110V的电路中,灯泡的电阻不随温度变化,求: (1)该灯泡的电阻是多少? (2)通过该灯泡的电流是多少? (3)该灯泡实际消耗的功率是多少?
23.(9分)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图:
热水箱容量 额定电压 加热时的功率 保温时的功率 2L 220V 400W 40W (1)分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态? (2)求电阻R2的阻值。
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
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2018-2019学年贵州省铜仁市德江县伟才学校九年级(上)月考物理试卷(12月份)
参与试题解析
一、选择题(每小题3分,共36分,每题只有一个正确答案) 1.下列器材中能直接测出电功的是( ) A.电流表
B.电压表
C.电能表
D.验电器
【分析】根据电流表、电压表、电能表和验电器的用途。电流表是用来测量电流的,电压表是用来测量电压的,电能表是测量电功的仪表,验电器是用来检验物体否带电的。
【解答】解:因为电流表是测量电流的,电压表是测量电压的,电能表是测量电功的仪表,验电器是测量物体是否带电。因此测量电能的仪表是电能表。 故选:C。
【点评】本题考查了电流表、电压表、电能表和验电器的用途,牢记各仪表的用途是解答本类题的关键所在,该题是一个基础题。
2.下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是( ) A.电饭煲
B.电热毯
C.电视机
D.电风扇
【分析】根据生活常识及生活经验判断各用电器的功率大小,由W=Pt可知,工作相同时间,用电器功率越大,消耗的电能越多。
【解答】解:电饭煲的功率约为1000W,电热毯的功率约为100W,电视机的功率约为130W,电风扇的功率约为60W,
由此可见,电饭煲的电功率最大,由W=Pt可知,用电器正常工作相同时间,电饭煲消耗的电能最多。 故选:A。
【点评】本题要求判断在相等时间内哪个用电器消耗的电能多,根据生活经验估计出各用电器的电功率大小是正确解题的关键。
3.如图,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A.2.25W
B.0.75W
C.0.25W
D.9.00W
【分析】一节干电池的电压是1.5V,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,已知电路电流,由P=UI可以求出灯泡的功率。
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【解答】解:∵串联电路中总电压等于各分电压之和, ∴三节1.5V的干电池串联时,电源的电压: U=3×1.5V=4.5V, 手电筒小灯泡的功率: P=UI=4.5V×0.5A=2.25W。 故选:A。
【点评】本题主要考查的是学生对电功率计算公式的理解和掌握,弄明白电源电压是解决此题的关键,基础性题目。
4.下列关于电功率的说法中正确的是( ) A.用电器功率越大,做功越多 B.用电器功率越大,做功越快 C.用电器功率越大,做功越慢 D.用电器做功越多,功率越大
【分析】电功率是表示电流做功快慢的物理量,定义是1秒内电流做功的多少。 【解答】解:
A、由W=Pt可知,电流做功多少与电功率和通电时间有关,所以,用电器的功率越大,做功不一定越大;故A错误;
BC、电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率越大,做功越快;故B正确,C错误; D、由电功率公式P=可知,电功率表示单位时间用电器做功的多少,所以,用电器做功越多,功率不一定大;故D错误。 故选:B。
【点评】本题考查了学生对电功率的定义和物理意义的理解与掌握,是一道基础题目。
5.甲用电器标有“220V 20W”,乙用电器标有“220V 60W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是( ) A.甲用电器做功一定多
B.做相同的功,甲用电器用的时间一定少 C.乙用电器做功一定多
D.相同时间内,乙用电器做的功一定多
【分析】(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量;
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(2)额定电压下用电器的功率和额定功率相等,根据W=Pt比较电功和时间之间的关系。 【解答】解:额定电压下,甲用电器的电功率为20W,乙用电器的功率为60W。 AC、由W=Pt可知,电流做功的多少与通电时间有关,故AC不正确;
B、根据t=可知,完成相同的功,乙用电器所用的时间一定少,故B不正确; D.根据W=Pt可知,相同时间内,乙用电器完成的功一定多,故D正确。 故选:D。
【点评】本题考查了学生对电功率物理意义和电功公式的理解与掌握,关键是知道额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等。
6.某白炽灯铭牌上标有“220V 40W”的字样,关于这盏白炽灯的说法正确的是( ) A.该灯只能在220V的电压下工作
B.该灯工作时的电功率一定为40W C.该灯正常工作时的电流为5.5A D.该灯正常工作时的电阻为1210Ω
【分析】(1)用电器在不同的电压下实际功率不同,只有在额定电压下用电器正常工作,其实际功率和额定功率相等; (2)根据P=
求出正常工作时的电流,根据欧姆定律求出正常工作时的电阻。
【解答】解:A.该灯泡在220V的电压下正常工作,在低于这一电压下也可以工作,但不是正常工作,故A不正确;
B.该灯泡只有在220V的电压下工作时功率为40W,否则不等于40W,故B不正确; C.由P=UI可得,该灯泡正常工作时的电流I==D.由P=故选:D。
【点评】本题考查了学生对实际功率和实际电压、电功率公式的灵活应用,是一道基础题目。 7.将两根电阻丝R1、R2串联接入电路中,R1:R2=2:3,通过一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( ) A.3:2
B.2:3
C.4:9
D.9:4
可得,该灯泡正常工作时的电阻R=
=
≈0.18A,故C不正确;
=1210Ω,故D正确。
【分析】串联电路中电流相等,两电阻的加热时间也相同,根据焦耳定律的计算公式Q=I2Rt便可得出结论。
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【解答】解:
由图知,两电阻丝串联,所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等,根据公式Q=IRt,则产生的热量之比等于电阻之比2:3。 故选:B。
【点评】本题考查了对焦耳定律公式的掌握,根据串联的知识得出电流和通电时间相等,是解决此题的关键。
8.如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则此时每只灯泡的电阻及实际功率为( )
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A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W
【分析】把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上,三灯泡的电阻相同分得的电压相等,根据图象读出通过灯泡的电流,利用欧姆定律求出每只灯泡的电阻,利用P=UI求出实际功率。 【解答】解:把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上,三灯泡的电阻相等, 因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=的变形式U=IR可知,三灯泡两端的电压相等,即UL==由图象可知,电路中的电流I=0.2A, 则,此时每只灯泡灯丝的电阻: RL=
=
=20Ω,
=4V,
每只灯泡的功率:
PL=ULI=4V×0.2A=0.8W。 故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出电压对应的电流值。
9.如图所示的电路图,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列说法正确的是( )
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A.灯泡L变暗,电压表示数变小 B.灯泡L变亮电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变 D.电路消耗的总功率变小,电压表示数变大
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知电压表示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗的变化;根据P=UI可知电路总功率的变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源两端的电压。 因电源的电压不变,
所以,滑片移动时电压表的示数不变,故AD不正确;
将滑动变阻器的滑片P向上移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大, 由I=可知,电路中的电流变小,
因P=I2R,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小, 所以,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故B不正确; 由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故C正确。 故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
10.电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这是主要是因为( ) A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
【分析】电烙铁和铜导线串联,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻越大电流产生的热量越多,据此分析判断。
【解答】解:电烙铁在使用时,电烙铁和铜导线串联,I电烙铁=I导线,通电时间t相同,
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∵Q=I2Rt,R电烙铁>R导线, ∴电流产生的热量: Q电烙铁>Q导线,
从而出现通电一段时间后电烙铁变得很烫、而连接电烙铁的铜导线却不怎么热的现象; 由以上分析可知,选项A、B、C错,D正确。 故选:D。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的了解和掌握,知道铜导线和电烙铁连接方式为串联是本题的关键。
11.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,灯L1不亮,L2亮,电压表有示数,则下列说法中正确的是( )
A.灯L1与L2并联,L1的灯丝断了 B.灯L1与L2并联,L1被短路了 C.灯L1与L2串联,L1的灯丝断了
D.灯L1与L2串联,L1的实际功率比L2的小很多
【分析】首先分析各元件连接关系,画出电路图,根据电路图对每个选项作出故障判断,确定符合题意的选项。 【解答】解:
分析实物图知,两只灯泡串联,电压表测量L1两端电压,电路图如下:
A、B、分析知,两只灯泡串联。此两选项均错误;
C、两只灯泡串联,如果L1的灯丝断了,电路断路,两只灯泡都不能发光。此选项错误;
D、灯泡的亮度决定于实际功率,当L1的实际功率远远小于L2的实际功率时,L1就不能发光。此选项正确。
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故选:D。
【点评】此题考查的是我们对灯泡不发光原因的分析,画出电路图、确定灯泡连接关系、知道“电路断路灯泡不亮,灯泡不亮不一定断路”是解答此类问题的一般过程。
12.小明观察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗,而在早晨时较亮,他进一步观察发现:傍晚电能表转动比早晨还快一些,这是什么原因呢?( ) A.傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小 B.傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大,实际功率减小 C.傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小 D.傍晚时家里用电器的总功率比早晨的小
【分析】(1)从灯泡的实际功率大小分析灯泡亮度不同的原因; (2)从家用电器总功率大小的角度分析电能表在傍晚转动较快的原因。
【解答】解:(1)由于傍晚时分处于用电高峰期,各种电器都在工作,电路电流较大,输电线上损失的电压大,灯泡两端的实际电压较小,小于早晨时灯泡两端的电压,由于灯泡实际电压较小,由P=
知,灯泡的实际功率较小,灯泡较暗;
(2)由于傍晚时家用电器总功率较大,早晨家用电器总功率较小,所以傍晚电能表转动比早晨快一些。 故选:C。
【点评】在用电高峰期,由于各种用电器都在工作,电路总电流较大,由于输电线存在电阻,输电线上损失的电压较大,用电器得到的实际电压偏小,小于用电器的额定电压,所以用电器实际功率小于额定功率。
二、填空题(每空1分,共17分)
13.列举两个利用电流热效应的家用电器 电暖器 、 电饭锅 。
【分析】任何导体中有电流时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应,是电能转化为内能。 【解答】解:
电暖器、电烙铁、电饭锅都是利用电流的热效应来工作的,把电能转化为内能。 故答案为:电暖器;电饭锅。
【点评】本题主要考查对电流热效应应用的了解和掌握,属于基础性题目。
14.如图所示“220V”表示 电能表的工作电压 ;“10(20)A”中10表示 电能表的标定电流为10A ;20表示 电能表平时工作允许通过的最大电流为20A ;“2500revs/kW•h”表示 每
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消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500圈 。
【分析】电能表是测量电功的仪表。电能表的各参数表示的物理意义: 2500revs/kw•h,表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500圈;
“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,电能表平时工作允许通过的最大电流为20A; 220V表示该电能表的工作电压。 【解答】解:
如图所示“220V”表示电能表的工作电压;
“10(20)A”中:10表示电能表的标定电流为10A;20表示表示电能表平时工作允许通过的最大电流为20A;
“2500revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500圈。
故答案为:电能表的工作电压;电能表的标定电流为10A;电能表平时工作允许通过的最大电流为20A;每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500圈。
【点评】本题考查了电能表各参数物理意义的正确理解,属于基础题目。
15.王梅发现她家新买的白炽灯用过一段时间后,在相同电压下发光时要暗一些,从物理学的角度看是因为灯发光时,温度升高,灯丝发生了 升华 现象(填物态变化的名称),使灯丝变细,导致灯丝电阻变 大 ,消耗的实际功率变 小 的缘故。
【分析】(1)物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质直接从气态变为固态的过程叫凝华,凝华是升华的相反过程;
(2)导体电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积等有关系,相同长度、同种材料的导体,横截面积越大,电阻越小;导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;根据电阻的变化,再根据家庭电路的电压不变和P=【解答】解:
因电灯工作是温度特别高,所以需要选择熔点较高的钨丝做灯丝,灯丝在高温下会发生升华现象变成气态钨,是升华现象;
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判断灯泡实际功率的变化。
在灯丝的长度、材料等不变的情况下,灯丝的横截面积越小,其电阻会越大; ∵家庭电路的电压220V不变, ∴重新接入家庭电路中,根据P=故答案为:升华,大,小。
【点评】升华与凝华是在固态与气态之间的直接转化,钨丝就是一个典型的例子。影响电阻的大小的因素也是我们应熟练掌握的知识,它可以帮助我们分析灯丝阻值的变化情况以及实际功率的变化情况。
16.一根阻值为50Ω的电阻丝,两端加上100V的电压时,通电1min所产生的热量为 1.2×104 J,电阻丝消耗的电功率为 200 W。
【分析】已知电阻两端的电压和电阻值,根据欧姆定律可求通过的电流,利用公式Q=UIt可求10min电阻丝上产生的热量,根据P=UI即可求出电阻丝消耗的功率。 【解答】解:通过电阻丝的电流I==
=2A,
可知灯泡的实际功率变大小。
通电1min所产生的热量:Q=W=UIt=100V×2A×1×60s=1.2×104J; 电阻丝消耗的电功率:P=UI=100V×2A=200W。 故答案为:1.2×104;200。
【点评】本题考查利用欧姆定律求电流、电阻丝产生热量以及功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用。
17.将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是 R甲(或甲) 。若将两电阻并联后接在4V的电源上,1min内两电阻产生的总热量为 120 J。
【分析】已知电阻阻值,根据焦耳定律Q=IRt,串联时电流相等,电阻越大产生的热量越多; 根据焦耳定律的推导公式Q=
计算出产生热量的多少。
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【解答】解:已知R甲>R乙,根据焦耳定律Q=IRt,两个电阻串联后,通过的电流相等,相同时间内,电阻R甲中产生热量较多; 两电阻并联,由Q=I2Rt、I=得,
Q甲===24J,
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Q乙===96J,
生的热量Q=Q甲+Q乙=24J+96J=120J。 故答案为:R甲(或甲);120。
【点评】此题考查学生对串联电路、并联电路特点的掌握和利用焦耳定律比较导体产生热量的多少,熟记电路特点,灵活运用焦耳定律公式是解决此题的关键。
18.A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示。将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5A时,A的电阻是 8 Ω;将A、B并联接入电路,当干路总电流为1A时,电阻B消耗的电功率是 1.5 W。
【分析】(1)将A、B串联接入电路时,通过它们的电流相等,根据图象读出电阻A两端的电压,根据欧姆定律求出A的电阻;
(2)将A、B并联接入电路时,它们两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和,根据图象找出符合的电流和电压,根据P=UI求出电阻B消耗的电功率。 【解答】解:(1)将A、B串联接入电路时, 因串联电路中各处的电流相等,
所以,当通过B的电流为0.5A时,通过A的电流也为0.5A, 由图象可知,电阻A两端的电压为4.0V, 由I=可得,电阻A的阻值:
RA===8Ω;
(2)将A、B并联接入电路时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和, 所以,由图象可知,当UA=UB=2.5V,IA=0.4A,IB=0.6A时,干路电流等于1A, 则电阻B消耗的电功率:
15
PB=UBIB=2.5V×0.6A=1.5W。 故答案为:8;1.5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出两电阻并联、干路电流为1A时两电阻两端的电压和对应的电流。
19.两电阻R1:R2=1:2,将它们串联在电路中,它们两端的电压之比为 1:2 ,相同时间内电流通过电阻产生的热量之比为 1:2 。
【分析】根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1和R2两端的电压之比,再根据焦耳定律求出电流通过R1和R2产生的热量之比。 【解答】解:两电阻串联时, ∵串联电路中各处的电流相等, ∴根据欧姆定律可得:
=
=
=;
在相同时间内,电流通过R1和R2产生的热量之比:
=
=
=。
故答案为:1:2;1:2。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律、焦耳定律的应用,是一道基础题目。 三、简答题(共6分)
20.(6分)小峰放学回家,发现楼道里的白炽灯只在天黑后,有声音时,灯才会亮。他查找物理书得知,在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置。
(1)这两种装置的连接方式是什么?有一次他还发现楼道白炽灯亮了一下就熄灭了,请你帮他分析为什么白炽灯在刚开始发光时容易烧断?
(2)我国已经禁止生产白炽灯,这样做有什么好处?
【分析】(1)白炽灯只在天黑后,有声音时才会亮,说明“声敏”和“光敏”装置相互影响、不能工作,据此进行解答;
影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,在电路接通的瞬间,温度较低,灯丝的电阻较小,根据电功率的知识进行分析; (2)根据节能灯的节能、环保、经济等进行解答。 【解答】解:
(1)由题意可知,“声敏”和“光敏”装置相互影响、不能工作,即它们的连接方式是串联;
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白炽灯刚开始发光时,温度低,电阻小,由Q=t可知,当电压一定时,电阻越小,相同的时间
内产生的热量越多,温度越高,所以灯泡灯丝容易断; (2)用节能灯替代白炽灯可以节能、环保,更经济。
答:(1)这两种装置的连接方式是串联;白炽灯刚开始发光时,温度低,电阻小,由Q=
t可知,
当电压一定时,电阻越小,相同的时间内产生的热量越多,温度越高,所以灯泡灯丝容易断; (2)用节能灯替代白炽灯可以节能、环保,更经济。
【点评】本题考查了串并联电路的判断和焦耳定律的应用以及节能灯的特点,与生活息息相关,体现了物理知识来源于生活、服务生活的理念。 四、实验题(共22分,每空2分)
21.(22分)某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验桌上提供有如下器材:电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω1A)各一只,导线若干。
(1)晓松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验。 ①用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。 ②连接电路时,开关应该 断开 。
③闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是 小灯泡短路 。
④排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 1.1 V.要使小灯泡正常发光,滑片P应向 A (选填“A”或“B”)端移动。
⑤多次改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,并绘制出如图丙所示的图象。由图象可知,小灯泡的额定功率是 0.5 W。
(2)如图丁是小丽同学重新连接的电路实物图,细心的晓丽同学发现一处连接错误。请你在图丁中需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线。
(3)由图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 增大 (选填“增大”“变小”或“不
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变”),这是因为 通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大
(4)测量小灯泡额定功率时 不需要 (选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下灯泡的功率不同 【分析】(1)①电压表应与小灯泡并联; ②为保护电路,连接电路时,开关应断开;
③电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数示数说明电压表被短路;
④认清电压表的量程、分度值后读数;测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压,根据分压原理确定滑片移动的方向;
⑤由图丙读出小灯泡两端电压为额定电压时的电流值,利用公式P=UI,计算额定功率; (2)根据电压表应并联在灯泡两端,电流表串联在电路中,修改电路;
(3)由图丙,根据通过灯的电流随电压的增大而增大,根据P=UI确定小灯泡的实际功率随实际电压的变化情况
(4)灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下的功率不同,据此分析。 【解答】解:(1)①由图可知,小灯泡未连入电路,电压表要与小灯泡并联;
②为保护电路,连接电路时,开关应断开;
③电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数示数说明电压表被短路,即小灯泡短路; ④由图乙可知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为1.1V;
为测灯泡的额定功率,应使小灯泡两端电压为额定电压,即要增大小灯泡两端电压,减小变阻器分得的电压,根据串联分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以,应使滑动变阻器的滑片向A端移动;
⑤由图丙可知,小灯泡两端电压为2.5V时,灯泡中的电流I=0.2A; 则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(2)图丁中,灯泡被短路了,需要将电压表并联在灯泡的两端,如下图所示:
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(3)由图丙可知,通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大;
(4)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,因为灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下灯泡的功率不同,取平均值没有意义。 故答案为:
(1)①如图所示;②断开; ③小灯泡短路;④1.1; A;⑤0.5; (2)见上图;
(3)增大;通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大;
(4)不需要;灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下灯泡的功率不同。
【点评】本题测定小灯泡电功率,考查电路的连接、实验注意事项、故障的分析、操作过程、额定功率的计算等知识,难度中等。
五、计算题(共19分,22题10分,23题9分)
22.(10分)有一盏标有“220V40W”的电灯,将它接在实际电压为110V的电路中,灯泡的电阻不随温度变化,求: (1)该灯泡的电阻是多少? (2)通过该灯泡的电流是多少? (3)该灯泡实际消耗的功率是多少?
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=
求出该灯泡的电阻;
(2)知道灯泡两端的实际电压和灯泡的电阻,根据欧姆定律求出通过该灯泡的电流; (3)利用P=UI=
求出该灯泡实际消耗的功率。
可得,该灯泡的电阻:
【解答】解:(1)由P=UI=R=
=
=1210Ω;
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(2)该灯泡接在实际电压为110V的电路中时,通过该灯泡的电流: I=
=
≈0.09A;
(3)该灯泡实际消耗的功率: P′=
=
=10W。
答:(1)该灯泡的电阻是1210Ω; (2)通过该灯泡的电流是0.09A; (3)该灯泡实际消耗的功率是10W。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用,是一道较为简单的应用题。
23.(9分)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图:
热水箱容量 额定电压 加热时的功率 保温时的功率 2L 220V 400W 40W (1)分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态? (2)求电阻R2的阻值。
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
【分析】(1)开关S0断开时,只有电阻R2接入电路,根据P=可知:热水器功率小于开关S0闭
合时两电阻并联时的功率,因此开关S0断开时饮水机处于保温状态; (2)饮水机处于保温时的功率,由功率的变形公式R=
求出电阻R2的阻值;
(3)已知饮水机的额定电压及加热时的功率,由功率的变形公式I=求出饮水机在加热状态下的工作电流。
【解答】解:(1)温控开关S0断开时,只有电阻R2接入电路,根据P=
可知:热水器功率小于
开关S0闭合时两电阻并联时的功率,因此开关S0断开时饮水机处于保温状态。
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(2)只用电阻R2接入电路时,饮水机处于保温状态, 由P=
得:电阻R2=
=
=1210Ω。
(3)饮水机在加热状态下的工作电流 I=
=
≈1.8A;
答:(1)温控开关S0断开时,饮水机处于保温状态; (2)电阻R2的阻值为1210Ω。
(3)电热饮水机在加热状态下的工作电流是1.8A。
【点评】分析清楚电路结构,知道何时饮水机处于加热状态、何时处于保温状态,是正确解题的关键,灵活应用功率的变形公式、并联电路的特点可以正确解题。
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