第16章-电流做功与电功率(答案)-福建省厦门市近三年(2020秋-2022秋)九年级物理上学期期末统考试题分类汇编-【沪科版期末】

第16章-电流做功与电功率-福建省厦门市近三年(2020秋-2022秋)九年级上学期期末统考试题分类汇编-【沪科版期末】
一.选择题(共2小题)
1.(2022秋 厦门期末)小华做了一个“魔法火焰”实验,如图。加热铅笔芯时,小灯泡慢慢亮了起来,此过程逐渐增大的物理量是(  )
A.电源的电压 B.铅笔芯的电阻
C.电路中的电流 D.小灯泡的额定功率
2.(2021秋 厦门期末)有两只灯泡L1、L2,它们的额定电压分别是1.5V、2.5V,忽略温度对灯泡电阻的影响。将它们串联到3V电源上时,它们的实际功率相同。将它们并联到1.5V电源上时,下列说法中正确的是(  )
A.L1的实际功率较小 B.L2的实际功率较小
C.L1的额定功率较大 D.两灯的实际功率仍相等
二.填空题(共6小题)
3.(2022秋 厦门期末)如图所示电路,电源电压恒为10V,R1=10Ω。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从右端移到左端的过程中,电压表V1的示数    (填“变大”“变小”或“不变”)。当V1与V2的示数之比为5:4时,电阻R2的电功率为    W。
4.(2022秋 厦门期末)小夏在户外拓展训练中,将一张口香糖的包装锡纸撕成中间窄两端宽的条形,两端分别接在一节干电池的正负极上,锡纸就可以燃烧取火,如图。锡纸通电后燃烧是因为电流的    效应。锡纸从中间先燃烧起来,原因是锡纸中间部分    。
5.(2022秋 厦门期末)为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成LED护眼灯,教室里各盏护眼灯的连接方式是    联。LED灯发光效率高,把电能主要转化为    能。
6.(2020秋 厦门期末)某5G手机充电时与其它家用电器的连接方式是   。该手机电池上标明电压为3.8V,容量4500mA h,充满电后储存的电能为   J。
7.(2020秋 厦门期末)一款暖手鼠标垫,内有两个10Ω的加热电阻,通过改变电阻的连接方式可实现多挡位加热。最多可设置    个加热挡位,最大功率是最小功率的    倍。
8.(2020秋 厦门期末)定值电阻R的阻值为10Ω,小灯泡L的I﹣U图象如图。若将R和L并联后接在5V的电源上,则电路的总电流为   A;若将R和L串联后接在8V的电源上,则L的电功率为   W。
三.实验探究题(共2小题)
9.(2021秋 厦门期末)用如图1电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,但小灯泡不发光,其原因可能是    。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.开关接触不良
D.滑动变阻器连入电路的阻值过大
(3)移动滑片P直至电压表示数为    V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2,则小灯泡额定功率为    W。
(4)多次测量后,根据数据得到图3的图象,发现随着实际电压增大,灯丝电阻    。
(5)创新小组在实验室发现一只灯泡,只标有额定电流I额,用电阻箱和电流表设计了如图4电路测量灯泡额定功率,方法如下:
①只闭合开关S1,调节电阻箱直至    ,记录电阻箱阻值R1;
②同时闭合开关S1、S2,调节电阻箱直至电流表示数为I额,记录电阻箱阻值R2;
③灯泡的额定功率的表达式为P额=   。(用以上已知量和测量量符号表示)
10.(2020秋 厦门期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,器材如下:学生电源、小灯泡L(额定电压2.5V)、定值电阻R(10Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(10Ω 2A)、开关各一个,导线若干,电路如图1。
(1)测量小灯泡额定功率时,电压表示数如图2,接下来应将滑动变阻器滑片P向   端移动。当灯泡正常发光时,电流表示数如图3,则小灯泡的额定功率为   W。
(2)实验过程中,发现小灯泡突然熄灭,电压表和电流表示数均0,经排查为电流表故障,其故障为   (填“断路”或“短路”)。
(3)由于无法修复故障,请用提供的器材,重新设计电路以完成实验(若部分器材在实验中需移动位置,可用虚线表示),将电路图画于方框内。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况
1 2.5 正常发光
2 2.0 0.3 0.6 较暗
3 3.0 0.36 1.08 较亮
(4)完成实验,数据如上表。实验过程中电源电压不变,新设计的电路电源应选择   V挡(学生电源挡位有:2V、4V、6V、8V、10V、12V)。
四.计算题(共3小题)
11.(2022秋 厦门期末)如图是家用电吹风的工作原理简图。电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风。已知此电吹风的热风挡额定功率为1100W,通过电动机的电流为1A。某段时间电吹风在热风挡正常工作,求:
(1)电路的总电流。
(2)电热丝的电阻。
(3)电动机线圈的电阻为2Ω,通电100s产生的热量。
12.(2021秋 厦门期末)某电吹风有冷风和热风两挡,其简化电路如图。图中的为电动机,R为加热电阻,阻值为55Ω。电吹风的额定电压为220V,电动机的额定功率为110W。求:
(1)电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能。
(2)电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流。
13.(2020秋 厦门期末)如图电路,电源电压不变,定值电阻R=15Ω,小灯泡L标有“12V”字样,不考虑温度对灯泡电阻的影响。闭合开关,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为1.2A。求:
(1)通电10s电路消耗的电能。
(2)小灯泡的额定功率。
第16章-电流做功与电功率-福建省厦门市近三年(2020秋-2022秋)九年级上学期期末统考试题分类汇编-【沪科版期末】
参考答案与试题解析
一.选择题(共2小题)
1.(2022秋 厦门期末)小华做了一个“魔法火焰”实验,如图。加热铅笔芯时,小灯泡慢慢亮了起来,此过程逐渐增大的物理量是(  )
A.电源的电压 B.铅笔芯的电阻
C.电路中的电流 D.小灯泡的额定功率
【分析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮;
电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,还与温度有关;与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解:灯泡慢慢亮起来了,说明小灯泡的实际功率变大,电路中的电流变大了,铅笔芯的电阻随温度的升高而变小,而电源电压、小灯泡的额定功率是不变的;
故ABD错误;C正确;
故选:C。
【点评】本题考查电阻的概念、温度对电阻的影响、灯泡的实际功率决定灯泡的亮度,是一道基础题。
2.(2021秋 厦门期末)有两只灯泡L1、L2,它们的额定电压分别是1.5V、2.5V,忽略温度对灯泡电阻的影响。将它们串联到3V电源上时,它们的实际功率相同。将它们并联到1.5V电源上时,下列说法中正确的是(  )
A.L1的实际功率较小 B.L2的实际功率较小
C.L1的额定功率较大 D.两灯的实际功率仍相等
【分析】(1)灯泡L1、L2的额定电压分别是1.5V、2.5V,将它们串联到3V电源上时,通过两灯泡的电流相同,且它们的实际功率相同,根据P=I2R可知,它们的电阻大小关系;
将它们并联到1.5V电源上时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压都为1.5V,根据P=可知两灯泡的实际功率的大小关系;
(2)灯泡L1、L2的额定电压分别是1.5V、2.5V,即灯泡L1的额定电压小于灯泡L2的额定电压,已知两灯的电阻大小关系,根据P=可知两灯的额定功率的大小关系。
【解答】解:ABD、灯泡L1、L2的额定电压分别是1.5V、2.5V,将它们串联到3V电源上时,通过两灯泡的电流相同,且它们的实际功率相同,根据P=I2R可知,它们的电阻R1=R2;
将它们并联到1.5V电源上时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压都为1.5V,根据P=可知,两灯泡的实际功率相同,故AB错误、D正确;
C、灯泡L1、L2的额定电压分别是1.5V、2.5V,即灯泡L1的额定电压小于灯泡L2的额定电压,已知两灯的电阻R1=R2,根据P=可知L1的额定功率较小,故C错误。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点,以及电功率公式的应用,关键是灵活的应用相关知识,对学生来说这种题目具有一定的难度。
二.填空题(共6小题)
3.(2022秋 厦门期末)如图所示电路,电源电压恒为10V,R1=10Ω。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从右端移到左端的过程中,电压表V1的示数  不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。当V1与V2的示数之比为5:4时,电阻R2的电功率为  1.6 W。
【分析】由电路图可知当闭合开关S时,R1与R2组成串联电路,此时电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,
电源的电压不变,据此判断滑片P从右端移到左端滑动过程中,电压表V1的示数变化,
根据串联电路电压规律结合电压表V1与V2的示数比计算两电阻两端的电压之比,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算R1与R2连入电路的阻值之比,已知R1=10Ω,进一步计算滑动变阻器R2接入电路的阻值,已知U=10V,根据串联电路电压规律计算滑动变阻器R2两端的电压,根据P=计算电阻R2的电功率。
【解答】解:由电路图可知当闭合开关S时,R1与R2组成串联电路,此时电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,
因电源的电压不变,所以,滑片P从右端移到左端滑动过程中,电压表V1的示数不变,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电压表V1与V2的示数比为5:4,
所以,两电阻两端的电压之比:===,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由欧姆定律可得R1与R2连入电路的阻值之比:===,
R1=10Ω,则R2===2.5Ω,
U=10V,则U2=U==2V,
电阻R2的电功率为:P===1.6W。
故答案为:不变;1.6。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,分清电路连接是解题的关键。
4.(2022秋 厦门期末)小夏在户外拓展训练中,将一张口香糖的包装锡纸撕成中间窄两端宽的条形,两端分别接在一节干电池的正负极上,锡纸就可以燃烧取火,如图。锡纸通电后燃烧是因为电流的  热 效应。锡纸从中间先燃烧起来,原因是锡纸中间部分  电阻大 。
【分析】(1)电能可以转化为其他形式的能量,如内能、光能等;
(2)影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度;
(3)电热的计算公式为:Q=I2Rt。
【解答】解:锡纸通电后燃烧是因为电流产生热,温度达到着火点,锡纸燃烧;
锡纸撕成中间窄两端宽,则中间部分电阻大,当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热越多,故中间部分先燃烧起来。
故答案为:热;电阻大。
【点评】本题考查电流的热效应、影响电阻大小的因素,属于基础题目。
5.(2022秋 厦门期末)为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成LED护眼灯,教室里各盏护眼灯的连接方式是  并 联。LED灯发光效率高,把电能主要转化为  光 能。
【分析】(1)家庭电路中的各盏LED灯是并联的。
(2)LED灯发光效率高,把电能主要转化为光能。
【解答】解:为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成LED护眼灯,教室里各盏护眼灯的连接方式是并联。LED灯发光效率高,把电能主要转化为光能。
故答案为:并;光。
【点评】知道并联电路的特点;知道LED灯的光电转换效率很高。
6.(2020秋 厦门期末)某5G手机充电时与其它家用电器的连接方式是 并联 。该手机电池上标明电压为3.8V,容量4500mA h,充满电后储存的电能为 61560 J。
【分析】(1)给手机充电,手机相当于用电器,家庭电路中,用电器之间是并联的。
(2)手机电池的总容量是4500mA h,即如果充电时通过手机的电流是4500mA,则需充电1h,据此利用W=UIt求出储存的电能。
【解答】解:(1)手机充电时,手机相当于用电器,与其它家用电器的连接方式是并联;
(2)电池充满电后储存的电能:W=UIt=3.8V×4500×10﹣3A×3600s=61560J。
故答案为:并联;61560。
【点评】本题通过学生熟悉的手机,考查了家庭电路的连接方式、电功的计算,明确电池容量的含义是关键。
7.(2020秋 厦门期末)一款暖手鼠标垫,内有两个10Ω的加热电阻,通过改变电阻的连接方式可实现多挡位加热。最多可设置  3 个加热挡位,最大功率是最小功率的  4 倍。
【分析】由题意可知,暖手鼠标垫正常工作时的电压一定,由P=UI=可知,当加热功率最大时,电路的总电阻最小,然后根据电阻的串联和并联得出两电阻的连接方式,根据电阻的并联求出电路的总电阻,根据P=UI=可知最大功率是最小功率倍数。
【解答】解:由题意可知,暖手鼠标垫正常工作时的电压一定,
由P=UI=知,当两电阻并联时,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,电路的总电阻最小,功率最大,为高温挡;
当两电阻串联时,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以电路的总电阻最大,功率最小,为低温挡;
当只有一个电阻工作时,为中温挡;
综合分析最多可设置3个加热挡位;
因串联电路中总电阻等于各电阻之和,且两个定值电阻均为10Ω,
所以,电路的总电阻:
R串联=R+R=10Ω+10Ω=20Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,且两个定值电阻均为10Ω,
所以,电路的总电阻:
R并联===5Ω,
所以最大功率与最小功率的比为:
====,即最大功率是最小功率的4倍。
故答案为:3;4。
【点评】本题考查了电阻的串并联和电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
8.(2020秋 厦门期末)定值电阻R的阻值为10Ω,小灯泡L的I﹣U图象如图。若将R和L并联后接在5V的电源上,则电路的总电流为 0.8 A;若将R和L串联后接在8V的电源上,则L的电功率为 1.5 W。
【分析】(1)根据并联电路电压的规律,由图得出5V电压下通过灯与定值电阻的电流大小,根据并联电路电流的规律求出总电流;
(2)根据串联电路电流的规律及电压的规律得出:将甲、乙串联后接在8V电路中时的电流大小,根据P=UI求L的电功率。
【解答】解:(1)若将R和L并联后接在5V的电源上,由图象知此时通过小灯泡的电流为IL=0.3A;
根据欧姆定律I=知,通过定值电阻R的电流为:
IR===0.5A,
根据并联电路电流的规律知,
干路中的电流是:
I=IL+IR=0.3A+0.5A=0.8A;
(2)若将甲、乙串联后接在8V电路中,根据串联电路的电压等于各部分电压之和,且通过各电阻的电流相等,由图可知,此时电路中的电流是I′=0.3A,小灯泡两端的电压为UL′=5V,此时定值电阻两端的电压为:
UR=I′R=0.3A×10Ω=3V,
此时电源电压为U′=UL′+UR=5V+3V=8V,符合题意;
此时小灯泡的功率为:
PL=ULI′=5V×0.3A=1.5W。
故答案为:0.8;1.5。
【点评】题考查串联电路的规律、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用,关键是识别图象,从图中获取有效的信息。
三.实验探究题(共2小题)
9.(2021秋 厦门期末)用如图1电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,但小灯泡不发光,其原因可能是  D 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.开关接触不良
D.滑动变阻器连入电路的阻值过大
(3)移动滑片P直至电压表示数为  2.5 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2,则小灯泡额定功率为  0.6 W。
(4)多次测量后,根据数据得到图3的图象,发现随着实际电压增大,灯丝电阻  增大 。
(5)创新小组在实验室发现一只灯泡,只标有额定电流I额,用电阻箱和电流表设计了如图4电路测量灯泡额定功率,方法如下:
①只闭合开关S1,调节电阻箱直至  电流表的示数为I额 ,记录电阻箱阻值R1;
②同时闭合开关S1、S2,调节电阻箱直至电流表示数为I额,记录电阻箱阻值R2;
③灯泡的额定功率的表达式为P额= (R2﹣R1) 。(用以上已知量和测量量符号表示)
【分析】(1)根据“滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小”确定滑动变阻器的下接线柱;
(2)连接完电路闭合开关,滑动变阻器接入电路的阻值较大,电路电流太小,灯泡的实际功率较小,没有达到灯泡的发光功率,所以灯泡不发光;
(3)当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时灯泡正常发光;
根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,根据P=UI算出小灯泡额定功率;
(4)灯丝的电阻随着温度的升高而变大;
(5)灯泡与滑动变阻器串联,根据额定电流,首先用变阻器调节使灯泡正常发光,然后将变阻器单独接入电路,保持其阻值不变,根据电源电压和电流表的示数计算出变阻器的阻值,从而可计算出灯泡正常发光时的电压,由P=UI得出灯泡的额定功率表达式。
【解答】解:(1)根据“滑动变阻器滑片P在右端时,电路的电流最小”知电路的电阻最大,所以滑动变阻器接的左下接线柱,见下图:

(2)闭合开关后,电流表和电压表都有示数,小灯泡不发光,其原因是:滑动变阻器接入电路的阻值太大,电流过小,小灯泡的实际功率较小,没有达到发光功率,故D正确;
(3)当电压表的示数等于小灯泡的额定电压(2.5V)时灯泡正常发光;
由图2知电流表的最小分度值是0.1A,电流表读数I1=0.24A,
灯泡的额定功率为:
P=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)多次测量后,根据数据得到图3的图象,发现随着实际电压增大,电流也增大,但电压的变化量大于电流的变化量,根据R=知灯丝的电阻变大;
(5)按①图4连接电路,然后只闭合开关S1,两电阻串联,调节电阻箱直至电流表的示数为I额,此时灯泡正常发光,记录电阻箱阻值R1,此时电源电压为U=I额(R1+RL);
②同时闭合开关S1、S2,灯短路,电路为变阻器的简单电路,调节电阻箱直至电流表示数为I额,记录电阻箱阻值R2,电源电压为U=I额R2,
③根据电源电压相等知I额(R1+RL)=I额R2,
解得:Rx=R2﹣R1;
灯泡的额定功率的表达式为P额=(R2﹣R1)。
故答案为:(1)见上图;(2)D;(3)2.5;0.6;(4)增大;(5)电流表的示数为I额;(R2﹣R1)。
【点评】本题考查测量灯的功率,考查电路的连接、故障分析、串联电路特点、欧姆定律应用、电功率的计算以及特殊的方法测量小灯泡的额定功率等,知识点较多,综合性强。
10.(2020秋 厦门期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,器材如下:学生电源、小灯泡L(额定电压2.5V)、定值电阻R(10Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(10Ω 2A)、开关各一个,导线若干,电路如图1。
(1)测量小灯泡额定功率时,电压表示数如图2,接下来应将滑动变阻器滑片P向 右 端移动。当灯泡正常发光时,电流表示数如图3,则小灯泡的额定功率为 0.8 W。
(2)实验过程中,发现小灯泡突然熄灭,电压表和电流表示数均0,经排查为电流表故障,其故障为 断路 (填“断路”或“短路”)。
(3)由于无法修复故障,请用提供的器材,重新设计电路以完成实验(若部分器材在实验中需移动位置,可用虚线表示),将电路图画于方框内。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况
1 2.5 正常发光
2 2.0 0.3 0.6 较暗
3 3.0 0.36 1.08 较亮
(4)完成实验,数据如上表。实验过程中电源电压不变,新设计的电路电源应选择 8 V挡(学生电源挡位有:2V、4V、6V、8V、10V、12V)。
【分析】(1)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
(2)逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
(3)在没有电流表的条件下,电压表与定值电阻R应起到测量电流表的作用,故将R与灯串联后再和变阻器串联在电路中,电压表先与灯并联,灯正常时,电压表再与定值电阻并联;
(4)由表中数据知,第2次实验灯的电压最小,则变阻器连入电路的电阻最大,可知变阻器连入电路的电阻不超过10Ω,由欧姆定律和串联电路电压的规律得出电源电压不超过多少伏;
在第3次实验中,由欧姆定律和串联电路电压的规律得出R与灯的电压,可知电源电压一定大于这个电压,结合已知条件确定新设计的电路电源选择的挡位。
【解答】解:(1)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压;
当灯泡正常发光时,电流表示数如图3,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.32A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
(2)若电流表断路,整个电路断路,小灯泡熄灭,电压表和电流表示数均0,符合题意;
若电流表短路,电流表示数为0,而电路为通路,灯发光,电压表有示数,不符合题意,故其故障为(电流表)断路;
(3)在没有电流表的条件下,电压表与定值电阻R应起到测量电流表的作用,故将R与灯串联后再和变阻器串联在电路中,电压表先与灯并联,移动滑片,当灯正常发光时(灯的电压为2.5V),再将电压表与R并联,测量出R的电压,如下所示:
(4)由表中数据知,第2次实验灯的电压最小,则变阻器连入电路的电阻最大,变阻器连入电路的电阻最大不超过10Ω,由欧姆定律和串联电路电压的规律,电源电压不超过:
U=U2+I2(R滑大+R)=2V+0.3A×(10Ω+10Ω)=8V;
在第3次实验中,由欧姆定律和串联电路电压的规律,R与灯的电压为:
ULR=U3+I3R=3V+0.36A×10Ω=6.6V,故电源电压一定大于6.6V,综上,结合已知条件,新设计的电路电源应选择8V挡。
故答案为:(1)右;0.8;(2)断路;(3)如上图所示;(4)8。
【点评】本题测量小灯泡的电功率,考查操作过程、功率计算、故障分析,同时考查在没有电流表的条件下设计方案测灯的功率的能力及串联电路的规律及欧姆定律的运用,有一定难度。
四.计算题(共3小题)
11.(2022秋 厦门期末)如图是家用电吹风的工作原理简图。电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风。已知此电吹风的热风挡额定功率为1100W,通过电动机的电流为1A。某段时间电吹风在热风挡正常工作,求:
(1)电路的总电流。
(2)电热丝的电阻。
(3)电动机线圈的电阻为2Ω,通电100s产生的热量。
【分析】(1)由图可知电吹风在热风挡正常工作时,电动机和电热丝并联,根据P=UI求出电路中的总电流;
(2)根据并联电路的电流特点求出通过电热丝的电流,利用欧姆定律求出电热丝的电阻;
(3)根据焦耳定律Q=I2Rt求出电动机线圈的电阻为2Ω,通电100s产生的热量。
【解答】解:(1)由图可知电吹风在热风挡正常工作时,电动机和电热丝并联,
由P=UI可知,电路中的总电流:I===5A;
(2)根据并联电路的电流特点可知,通过电热丝的电流:IR=I﹣IM=5A﹣1A=4A,
由I=可知,电热丝的电阻:R===55Ω;
(3)电动机线圈的电阻为2Ω,通电100s产生的热量:Q=IM2RMt=(1A)2×2Ω×100s=200J。
答:(1)电路的总电流为5A;
(2)电热丝的电阻为55Ω;
(3)电动机线圈的电阻为2Ω,通电100s产生的热量为200J。
【点评】本题考查并联电路的电流特点、欧姆定律以及焦耳定律的应用,是一道电学综合题,难度不大。
12.(2021秋 厦门期末)某电吹风有冷风和热风两挡,其简化电路如图。图中的为电动机,R为加热电阻,阻值为55Ω。电吹风的额定电压为220V,电动机的额定功率为110W。求:
(1)电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能。
(2)电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流。
【分析】(1)由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,只有电动机工作,吹冷风,电动机的实际功率等于其额定功率,利用W=Pt求电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能;
(2)当S1、S2都闭合时,电动机和加热电阻并联接入电路,电吹风吹热风;利用P=UI求通过电动机的电流,利用欧姆定律求通过加热电阻的电流,二者之和为电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流。
【解答】解:(1)由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,只有电动机工作,吹冷风,电动机的实际功率PM=P额=110W,
由P=可得电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能:
WM=PMt=110W×200s=2.2×104J;
(2)当S1、S2都闭合时,电动机和加热电阻并联接入电路,电吹风吹热风;
通过电动机的电流:IM===0.5A,
通过加热电阻的电流:IR===4A,
电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流:
I=IM+IR=0.5A+4A=4.5A。
答:(1)电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能为2.2×104J;
(2)电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流为4.5A。
【点评】本题考查了电功率公式、欧姆定律的应用,关键是知道电吹风吹冷风、吹热风时的电路组成。
13.(2020秋 厦门期末)如图电路,电源电压不变,定值电阻R=15Ω,小灯泡L标有“12V”字样,不考虑温度对灯泡电阻的影响。闭合开关,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为1.2A。求:
(1)通电10s电路消耗的电能。
(2)小灯泡的额定功率。
【分析】(1)闭合开关,灯泡L与定值电阻R并联,由于灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,据此根据并联电路的电压特点可知电源电压,利用W=UIt求出通电10s电路消耗的电能。
(2)根据欧姆定律求出通过R的电流,根据并联电路的电流特点求出通过灯泡L的电流,利用P=UI即可求出灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)由图可知:闭合开关,R,L并联,由于L正常发光,
则根据并联电路各支路两端的电压相等可知:
电源电压U=UL额=12V,
则通电10s电路消耗的电能W=UIt=12V×1.2A×10s=144J;
(2)通过R的电流IR===0.8A,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
IL=I﹣IR=1.2A﹣0.8A=0.4A,
由于灯泡正常发光,则:
PL额=PL=UIL=12V×0.4A=4.8W。
答:(1)通电10s电路消耗的电能为144J。
(2)小灯泡的额定功率为4.8W。
【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,要注意灯泡正常发光时灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压。

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