沪粤版物理九年级上册《15.3 怎样使用电器正常工作》同步练习(含解析)

沪粤版物理九年级上册《15.3 怎样使用电器正常工作》同步练习
一 、填空题(本大题共8小题,共32分)
1.(4分)“烧烤”是年轻人喜欢的一种美食。空气中弥漫着“肉香”味,这是分子________________的结果;食物烤熟是通过________的方式改变其内能的。
“卡路里”简称“卡,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。卡是这样规定的:在一个标准大气压下,克水温度升高吸收的热量。那么卡________焦耳。
有一种节日彩灯上串联着只小灯泡,如果电源插头处的电流为,那么,通过每只小灯泡的电流是________;如图所示是一种灯手电筒,由个灯泡并联组成。若通过每只灯泡的电流为,则这种灯手电筒正常工作时的总电流为________。
在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图所示的电路。当开关都闭合后两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图所示,则通过灯的电流为________若断开,电流表的示数________填“变大”、“不变”或“变小”。
如图电路,电源电压是,闭合开关后,两灯均发光,电压表的示数是,此时灯两端的电压是________。
如图所示电路,已知,若同时闭合和,电流表示数为,则电源电压为________,若闭合断开,电流表示数为,则________。
如图所示,灯泡标有“”字样,当开关闭合时,灯泡正常发光,电流表的示数为,则电阻________;如果换用一个旧电源,该旧电源实际电压只有,则该灯泡工作的实际功率________不考虑温度对灯丝电阻的影响。
某种电子式电能表的表盘上标有“”的字样,“”表示用电器每消耗的电能,电能表的指示灯闪烁次。现将某用电器单独接在该电能表上工作,电能表指示灯闪烁了次,该用电器的电功率是________。
电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。一台小直流电动机正常工作时,通过线圈的电流为,若此线圈的电阻为,在内将重为的砝码提升了的高度,则内线圈产生的热量为________;电动机两端的电压为________。电动机工作中摩擦忽略不计。
2.(4分)将阻值为的小灯泡接在某电路上,小灯泡正常发光,电流为,小灯泡的额定电压为______,额定功率为______当电流做功,通过灯丝的电量是______。
3.(4分)白炽灯的玻璃泡顶部标有“”字样,其中“”表示 ______,“”表示 ______。该灯泡正常工作时通过灯丝的电流是 ______,灯丝的电阻是 ______。
4.(4分)将“”和“”的两个灯泡接在合适的电源上,两个小灯泡均没有烧坏,若两灯串联,则 ______ 灯泡更亮;若两灯并联,则 ______ 灯泡更亮。忽略灯丝电阻的变化
5.(4分)如图甲是智能多功能热菜板,该热菜板有“高温挡”“中温挡”“低温挡”三种挡位,其电路原理如图乙所示,、均为阻值恒定的加热电阻,已知“高温挡”的功率为,“中温挡”的功率为,当开关闭合,接时,热菜板处于 ______ 挡,热菜板在“低温挡”正常工作时的功率是 ______ 。
6.(4分)在保证灯泡安全的前提下,将“”的灯和“”的灯组成串联电路,并使其中一个小灯泡正常发光。则电源电压为 ______,小灯泡 ______选填“”或“”可以正常发光,电路的总功率为 ______。小灯泡电阻不变
7.(4分)夏天的傍晚打开标有“”字样的台灯时,发现台灯比平时要暗。
小金猜想:是灯丝升华造成的,由于灯丝升华,横截面积变小,电阻变大,台灯两端电压不变,台灯功率变小,因此灯变暗了。

小徐猜想:是电路的负荷增大造成的,傍晚天气热开了空调,电路的负荷增大了总电流变大,输电线上有电阻,导致台灯两端的电压降低,而灯丝电阻不变,台灯功率变小,因此灯变暗了。
小金为了验证自己的猜想的,他用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡灯泡亮度与原灯泡亮度基本一样,说明小金的猜想是______正确、错误的。
为了验证小徐的猜想是否正确,请定写出简便操作的验证方案:______,依照验证方案小徐猜想的顸期结果分析是______。
8.(4分)灯标有“ ”,标有“ ”,串联接入电路,两灯都发光时电路中最大电流应为______,______更亮些。
二 、实验题(本大题共3小题,共18分)
9.(6分)小杨同学找到一盏标有“”字样的小灯泡,其额定电功率已模糊不清。他选用如图甲所示器材测量其额定电功率,电源电压恒为。

小杨连接电路并检查后,将滑动变阻器的电阻调到最大,再闭合 ______ ,缓慢移动滑片,发现电流表示数有明显变化,但电压表无示数,此故障的原因可能是灯泡 ______ 选填“短路”或“断路”。
排除故障后,眼睛注视着电压表和灯泡,移动滑片,逐次改变小灯泡两端的电压,并将测得的数据记录在表中。当电压表的示数为时应向 ______ 选填“”或“”端移动滑片;当电压表的示数为时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定电功率为 ______ ;细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比,其原因可能是 ______ 。
10.(6分)小南想测量台灯里的小灯泡的电功率,设计了如图甲所示的实验图。其中电源电压为,小灯泡额定电压为。

请用笔画线代替导线,将图甲实物图连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右移动,电流表示数变大;
连接完成后,闭合开关、发现电流表指针明显偏转,电压表指针几乎不动,则电路故障原因可能是小灯泡 ______ 选填“短路”或“断路”;
排除故障后,移动滑片至某一位置,电压表示数如图乙所示为 ______ ,要想测小灯泡的额定电功率,则应将滑片向 ______ 选填“左”或“右”移,直至小灯泡正常发光;
根据图丙的图像信息可知,小灯泡的额定功率是 ______ ;
小明通过分析实验数据,发现小灯泡在不同亮度下其两端的电压与电流的比值不同,主要原因是 ______ ;
【拓展】若小灯泡的额定功率与某次工作时的实际功率满足,则额定电压与实际电压的关系最有可能是 ______ 填选项字母。
A.
B.
C.
11.(6分)小红想测量标有“”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。

用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡 ______ 。
排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ______ ;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的图象,如图丙所示。
小红认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理,理由是 ______ 。
小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器最大阻值未知,定值电阻阻值为,请将实验步骤补充完整:
①闭合、,断开,移动滑片,使电压表示数为 ______ ;
②闭合、,断开,保持滑片位置不变,读出电压表的示数为;
③闭合、,断开, ______ ,读出电压表的示数为;
④小灯泡正常发光时的电阻______ 用、、、表示。
三 、单选题(本大题共8小题,共24分)
12.(3分)一个标有“”的电热器,当它接入电压为的电路时,它的实际功率
A. 大于 B. 等于
C. 小于 D. 条件不足,无法判断
13.(3分)额定功率相同的两个用电器,把它们并联在同一电源上,以下说法正确的是( )。
A. 实际功率一定相同 B. 实际功率一定不同
C. 额定电压大的实际功率大 D. 额定电压小的实际功率大
14.(3分)下面的公式中正确的是
A. B. C. D.
15.(3分)如图所示,小华同学将规格为“”和“”的两个灯泡串联接入电路,电源电压为,闭合开关后发现甲灯不发光,乙灯发光,下列说法有可能出现的是
A. 甲灯断路
B. 乙灯短路
C. 甲灯为“”,乙灯为“”
D. 甲灯为“”,乙灯为“”
16.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片分别置于中点和最右端时,定值电阻的两次电功率之比为:,电路的总功率变化量为,则变阻器的电功率变化量为导体的电阻与其长度成正比
A. B. C. D.
17.(3分)如图电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W.则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A. 13.5W 6Ω B. 13.5W 12Ω
C. 6W 27Ω D. 6W 13.5Ω
18.(3分)某同学在中国科技馆的“科技与生活”展区,参观了由半导体材料制成的光敏电阻的展品,了解到光敏电阻的阻值会随光照强度的增大而减小。于是他设计了一种测量光照强度的简单电路,如图所示,为定值电阻,为光敏电阻。电源两端的电压不变,闭合开关,当上的光照强度增大时,下列判断正确的是
A. 电流表示数减小 B. 电流表示数不变
C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
19.(3分)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动时。下列判断正确的是
A. 电路的总功率不变 B. 电压表与电流表示数的比值不变
C. 电压表的示数变大 D. 电流表的示数变小
四 、计算题(本大题共3小题,共36分)
20.(12分)中医药是中华文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅,其电路简图如图乙所示,通过开关和的不同接法组合,可以实现三挡加热功能,其中定值电阻、都是发热电阻,其部分参数如下表所示。已知,求:
额定电压
额定功率 高温挡
中温挡
低温挡 _____
锅中的药液从加热到,中药液吸收的热量;
低温挡的功率;
若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热,实际消耗的电能为,则此时电路的实际电压。
21.(12分)如图甲是某茶具上煮茶器的电路原理图,是加热电阻,是保温时的分压电阻,为电源开关,为自动温控开关。、都闭合时,煮茶器处于加热状态;当水沸腾后,会自动断开,转为保温状态。煮茶器工作过程中的图像如图乙所示,不计电阻值随温度的变化。求:
电阻的阻值。
当煮茶器处于保温状态时,的电功率。
当煮茶器处于保温状态时,电阻在内消耗的电能。
22.(12分)目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示,它具备了风能和太阳能产品的双重优点:该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池;在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下:
风力发电
额定功率 风力发电
额定风速 风力发电机启动风速 路灯额定电压 路灯额定功 率 太阳能电池板平均输出功率
假设路灯每晚工作,求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。
如果太阳光照射到地面时的辐射功率为辐射在每上的光能为,若太阳能电池板的面积为,太阳能电池光电转换效率为多大?
在平均风速为的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电,如果风力发电机一晚上工作时间为,则在这段时间内蓄电池储存电能是多少?
已知风力发电机的输出电功率与风速的平方成正比。我市沿海风速不低于的时间每年不少于,试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少?
答案和解析
1.【答案】无规则运动;热传递;

;;
;变小;

;;
;;




;
【解析】

本题是一道综合题,考查了学生对分子的热运动、改变内能大小的方式的理解,是中招的热点。
扩散现象,是指分子在永不停息地做无规则运动;
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。

空气中弥漫着“肉香”味,这是分子做无规则运动的结果;食物烤熟是通过热传递的方式改变其内能的。
故答案为:无规则运动;热传递。



此题主要考查了吸热公式的应用,属于基础题目。
利用求克水温度升高吸收的热量,可得卡与焦耳的换算关系。

克水温度升高时吸收的热量:

因为卡等于克水温度升高时吸收的热量,所以卡。
故答案为:。



此题主要考查了串联电路电流的规律以及并联电路的电流特点,难度不大,是一道基础题。
根据串联电路电流规律串联电路中电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和即可解答此题。

串联电路电流规律:在串联电路中处处电流相等。因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,都为。
因为个并联,所以正常工作时的总电流:。
故答案为:;。



学会读数,对于同一个电流表有两个量程:和它们之间是倍的关系。所以示数小的是支路电流,示数大的是干路电流。
当开关都闭合后两灯都发光,由图可知两电流表分别测量的是干路和支路电流,由图可读数,可知道总电流和通过电流,可由并联电路电流的规律求得的电流。若断开,电路为的简单电路,根据并联电路的电流特点分析。

由图可知,两灯并联,当开关都闭合后两灯都发光,两电流表和分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,测量干路电流,故选用的是大量程,由图可知干路电流为;测量通过灯泡的电流,故选择的是小量程,所以的电流为;由并联电路电流的规律可得,通过灯的电流:;
若断开,电路为的简单电路,电流表由测、的总电流变为测电流,示数变小。
故答案为:;变小。



此题主要考查串联电路电压的规律,比较简单,属于基础知识。

由图可知,灯泡、串联,电压表测灯两端电压,即,已知电源电压,因为串联电路两端总电压等于各部分电压之和,所以灯两端的电压:。
故答案为:。



本题是一道比较简单的电学计算题,但它却综合考查了学生识别电路的能力、运用欧姆定律分析问题的能力以及对串联电路电流规律和电阻规律的掌握,题的难度虽然不大,却是一道好题。

当同时闭合和时,电路中只有电阻,
,,电源电压为:。
当闭合断开时,电阻和串联,而此时电路中的电流为,
电路中的总电阻为:,而,
电阻的阻值为:。
故答案为:;。



此题主要考查了并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的电压和额定电压相等。

由电路图可知,灯泡与电阻并联,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压,由可得,通过灯泡的电流:,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过的电流:
,由可知,
的阻值:;
灯泡的电阻:,
电源实际电压只有时,该灯泡工作的实际功率:

故答案为:;。



此题主要考查消耗电能、电功率的计算,关键是对电能表有关参数物理意义的正确理解。
求出指示灯闪烁了次消耗的电能,再利用求用电器的电功率。

指示灯闪烁了次,则用电器消耗的电能:
,,
则用电器的电功率:。
故答案为:。



此题主要考查了焦耳定律、做功公式、电功公式的应用,要注意电动机是非纯电阻用电器,欧姆定律不适用。
根据求出内线圈产生的热量;
根据求出电动机提升钩码所做的功;线圈产生的热量和输出的机械能之和即为电动机消耗的电能,根据求出该电动机的正常工作时两端的电压。

内线圈产生的热量:;
电动机提升钩码所做的功:;
电动机内消耗的电能:,
由可得,该电动机的正常工作时两端的电压:

故答案为:;。

2.【答案】;;;
【解析】
此题主要考查了额定电压、额定功率、电荷量的计算。灵活应用公式的变形是解答该题的关键。
运用欧姆定律、功率公式、电功公式和电流定义式求解。
灵活运用公式:,,,。

灯正常发光




故答案为:;;。

3.【答案】白炽灯的额定电压为220V 白炽灯的额定功率为100W 0.45 484;
【解析】解:
“”字样,其中“”表示白炽灯的额定电压为,“”表示白炽灯的额定功率为。
灯泡正常工作时的电压、此时功率,
由可得灯泡正常工作时通过灯丝的电流:

由得灯丝的电阻:

故答案为:白炽灯的额定电压为;白炽灯的额定功率为;;。
“”字样,其中“”表示灯的额定电压,“”表示灯的额定功率。
灯泡正常工作时的电压等于额定电压,此时功率为额定功率,利用求灯泡正常工作时通过灯丝的电流,利用求灯丝的电阻。
此题主要考查了电功率公式及其推导公式的应用,知道白炽灯铭牌的含义是关键。
4.【答案】;
【解析】解:
忽略灯丝电阻的变化,由两灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电流相等,额定电压不同,且的额定电压较小,
由的变形式可知,的电阻小于的电阻,即;
两灯泡串联时,由串联电路的电流特点可知通过两灯的电流相等,且,所以,由可知,灯泡的实际功率较大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,则较亮;
两灯泡并联时,由并联电路的电压特点可知两灯的电压相等,且,所以,由可知,灯泡的实际功率较大,则此时较亮。
故答案为:;。
由两灯泡的铭牌可知额定电流相等,额定电压不同,根据欧姆定律比较两灯泡的电阻关系。
两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据比较两灯泡实际功率的关系,实际功率大的灯泡较亮;
两灯泡并联时它们两端的电压相等,根据比较两灯泡实际功率的关系,实际功率大的灯泡较亮。
此题主要考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
5.【答案】;
【解析】解:当闭合,拨到时,、并联;当断开,拨到时,、串联;当闭合,拨到时,被短路,电路为的简单电路;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,、并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,热菜板为高温挡;、串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,热菜板为低温挡;电路为的简单电路时,热菜板为中温挡,因此当开关闭合,接时,热菜板处于中温挡;
由可知,中温挡电路的电阻:,
因为中温挡时,电路为的简单电路,所以的阻值:,
高温挡时两电阻并联,由并联电路的特点可知此时两端的电压与中温挡两端的电压相等,由可知,此时的电功率与中温挡的电功率相等,即,
由电路的总功率等于各用电器电功率之和可知,高温挡的电功率:,
由可知,的电阻:,
低温挡时、串联,由串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻:,
则低温挡正常工作时的功率:。
故答案为:中温;。
由可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合串并联电路电阻规律和可知各挡位时电路的连接;
根据求出中温挡时电路的电阻,即为的阻值,根据并联电路的特点可知高温挡的电功率与中温挡的电功率相等,根据电路的总功率等于各用电器电功率之和求出高温挡的电功率,根据求出的电阻,根据串联电路的电阻特点求出低温挡电路的总电阻,根据求出低温挡正常工作时的功率。
此题主要考查串并联电路的特点和电功率公式的应用,正确的判断热菜板处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
6.【答案】9 L1 4.5;
【解析】解:由得:,,由串联电路的特点知,两灯的电流相等,故长时间工作时的电路电流不应超过,所以小灯泡可以正常发光。
由得:灯的电阻,的电阻,则总电阻为,
则电源电压为:。
电路的总功率:。
故答案为:;;。
由可求两灯的额定电流,根据串联电路中的电流相等分析出两灯泡串联时电路中的最大电流,根据欧姆定律和串联电路电压的规律算出电源电压;
根据计算出电路的总功率。
此题主要考查串并联电路的特点及灯泡的额定功率。要记住额定功率的定义。
7.【答案】错误 ; 关闭家里空调等大功率用电器,观察台灯亮度是否变化 ; 台灯亮度变亮 ;
【解析】解:
用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡灯泡亮度与原灯泡亮度基本一样,说明小金的猜想是错误的。
关闭家庭空调等大功率用电器;
观察台灯亮度是否变化,若台灯亮度变亮,则小徐猜想是正确的;若台灯亮度不变,则小徐的猜想是错误的。
根据,电路中的电流,电路中用电器功率越小,电路中的电流越小,由欧姆定律,电路导线的电压:
越小,根据串联电路电压的规律,则台灯的电压越大,故台灯亮度变亮。
故答案为:错误;关闭家里空调等大功率用电器,观察台灯亮度是否变化;台灯亮度变亮。
根据实验结果说明小金的猜想是否正确;
根据小华的猜想,关闭家庭中大功率用电器,比较灯泡的明暗;根据分析电路中的电流变化,电路中由欧姆定律分析电路导线的电压变化,根据串联电路电压的规律,分析台灯的电压变化,确定台灯的亮度变化。
该题考查学生对生活中常见现象了解情况,需要学会利用物理语言来解释身边现象,同时要熟练掌握常见现象的产生原因。
8.【答案】 ;
【解析】解:
,,,,


又和串联,为了保证每一个灯都发光,
电路中最大电流应为 ;
,,
由公式可知,,
又,
由公式可知,,
所以更亮些。
故答案为:,。
和串联,已知电压和电功率,可利用公式计算出通过它们的电流,再根据串联电路电流的特点判断出电路中的最大电流;要想判断小灯泡的亮度,应比较小灯泡的实际功率,可利用公式比较和的关系,再利用公式比较和的关系,从而判断哪一个灯泡更亮。
该题考查了利用电功率的公式变形和计算电流和电阻,本题的难点在第二问,在计算电功率时用到了公式,需要注意的是,公式和在电功率的计算中经常用到。
9.【答案】;
【解析】解:连接电路前应断开开关,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,缓慢移动滑片,发现电流表示数有明显变化但电压表无示数,说明电压表与导线并联,即与电压表并联部分电路短路,故此故障的原因可能是灯泡短路;
当电压表的示数为时,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻较大,所以应将滑片向端移动,使滑动变阻器接入电路的电阻变小;
由乙可知电流表接入电路的量程我,每一大格表示,每一小格表示,所以电流表的示数为,所以灯泡的额定电功率为:;
细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比,其原因可能是灯泡电阻受温度影响很大。
故答案为:开关;短路;;;灯泡电阻受温度影响很大。
连接电路前应断开开关,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,缓慢移动滑片,发现电流表示数有明显变化但电压表无示数,说明电压表与导线并联,即与电压表并联部分电路短路;
当电压表的示数为时,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻较大,所以应将滑片向端移动,使滑动变阻器接入电路的电阻变小;
由乙可知电流表接入电路的量程我,每一大格表示,每一小格表示,所以电流表的示数为,根据电功率公式计算灯泡的额定电功率;
灯泡电阻受温度影响很大会使通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比。
测灯泡电功率的实验考查电路的连接、故障的分析、电流表的读数、串联电路特点、欧姆定律的灵活运用,学生应具备相应的动手能力。
10.【答案】;
【解析】解:实验中灯泡要与变阻器串联,电压表测量灯泡电压,灯泡额定电压为,则电压表的量程选择,电流表测量灯泡电流,滑动变阻器的滑片向右移动,电流表示数变大,则变阻器的右下接线柱连入电路中,如图所示:

连接完成后,闭合开关、发现电流表指针明显偏转,说明电路中有电流,不会出现断路现象,电压表指针几乎不动,则电路故障原因可能是小灯泡短路。
由图乙得,电压表的分度值,示数。
要想测小灯泡的额定电功率,则应将滑片向右移,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,直至小灯泡正常发光。
由图丙得,小灯泡电压为时,电流为,小灯泡的额定功率是。
小明通过分析实验数据,发现小灯泡在不同亮度下其两端的电压与电流的比值不同,主要原因是灯丝电阻随温度改变而改变,灯泡电压、电流改变,电功率改变,灯丝温度改变,灯丝电阻改变。
若小灯泡的额定功率与某次工作时的实际功率满足,
当灯泡功率为功率时的电阻大于某次工作实际功率时的电阻,由得,额定电压与实际电压的关系,
则,故符合题意,不符合题意。
故选。
故答案为:见解析;短路;;右;;灯丝电阻随温度改变而改变;【拓展】。
滑动变阻器接入电路中时采用一上一下的接法;电流表示数变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻变小,据此分析;
电流表指针明显偏转,说明电路中有电流,不会出现断路现象,电压表指针几乎不动,则与电压表并联的部分短路;
结合电压表的量程、分度值读数,利用串联分压的原理确定滑片的移动方向;
由图丙得,小灯泡电压为时的电流,根据求出灯泡的额定功率;
灯丝电阻随温度改变而改变。
【拓展】灯丝的电阻受到温度的影响;根据灯泡的电阻随温度的升高而增大,分析当小灯泡的额定功率为实际功率的倍时电压的大小关系。
本题测量小灯泡在不同电压下的电功率,考查电路图的连接、电路故障的判定、电功率计算、影响电阻大小的因素、数据分析等知识,考查的较全面。
11.【答案】;
【解析】解:测量标有“”字样小灯泡的电功率时,电压表与小灯泡并联接入电路中,如下所示:

电流表无示数,灯泡不亮,说明电路是断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联部分以外的电路是通路,故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路;
图中电流表选用小量程,分度值为,示数为,则小灯泡的额定功率是:;
探究电流与电压的关系时,需要控制与电压表并联的电阻的阻值不变,根据图丙可知,小灯泡灯丝的电阻是变化的,所以不能完成实验探究;
①闭合、,断开,移动滑片,使电压表示数为,此时灯泡正常发光;
②闭合、,断开,保持滑片位置不变,读出电压表的示数为,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为:;
③闭合、,断开,滑片移动到最左端,此时电压表测量的是电源电压,读出电压表的示数为,则电源电压为;
④②中滑动变阻器两端的电压为:;则滑动变阻器接入电路中的阻值为:;
①中滑动变阻器两端的电压为:;此时电路中的电流为:;
则小灯泡正常发光时的电阻。
故答案为:见解析;断路;;灯丝电阻随温度的变化而变化;;滑片移动到最左端;。
电压表应并联接入电路中;
电流表无示数,灯泡不亮,说明电路是断路,电压表的示数接近电源电压,与电压表并联部分以外的电路是通路,分析故障原因;
根据图中电流表小量程读数,根据求灯的额定功率;
根据控制变量法分析;
根据开关的闭合方式、滑片位置的变化求出电源电压和滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出灯泡的电阻。
本题是测量小灯泡功率的实验,考查了电路连接、电路故障、电流表的读数及电功率的计算以及设计方案测额定功率的能力。
12.【答案】A;
【解析】解:由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是,额定功率是;
当实际电压为时,实际电压大于额定电压,故实际功率大于额定功率。
故选:。
13.【答案】D;
【解析】略
14.【答案】A;
【解析】解:、是功率的单位,公式正确,故正确;
、,,“”是错误的,故错误;
、电功公式是,公式是错误的,故错误;
、由可知,,是错误的,故错误;
关系。
根据对各物理公式的掌握分析答题。
此题主要考查了物理公式,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
15.【答案】C;
【解析】解:、由图可知,两个灯泡串联,若甲灯断路,则电路中无电流,两个灯泡都不会发光,故错误;
、乙灯发光,则乙灯不可能短路,故错误;
、两个灯泡的额定电压相同,额定功率不同,根据可知,“”灯泡的电阻小于“”灯泡的电阻;
两个灯泡串联接入电路中,通过两个灯泡的电流是相同的;根据可知,“”灯泡的实际功率要远小于“”灯泡的实际功率;由于灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,所以发光的灯泡是“”;由于“”的实际功率过小,达不到发光的亮度,所以甲灯为“”,乙灯为“”,故正确、错误。
故选:。
根据分析两个灯泡的电阻的大小关系;在串联电路中,电流处处相同;根据灯泡的发光情况分析电路故障的原因;
根据分析两个灯泡实际功率的大小关系,从而得出是哪个灯泡发光。
此题主要考查了串联电路的特点和电功率公式的综合应用、电路故障的判定,难度不大。
16.【答案】D;
【解析】解:由图可知,与串联,
由题意可知,滑片分别置于中点和最右端时,两次滑动变阻器接入电路的电阻关系为,
由可知,定值电阻的两次电功率之比:,
则两次电路中的电流之为,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,滑片分别置于中点和最右端时的电源电压分别为:
……①
……②
由①②解得:,
则,
由可知,电路的总功率变化量:,
则滑片置于最右端时,电路的总功率:,
滑片置于中点时,电路的总功率:;
由串联电路的分压原理可知,滑片在中点时与两端的电压之比:,
由串联电路的电压特点和电阻特点可知,此时电路的总功率:,
则此时变阻器的电功率:,
由串联电路的分压原理可知,滑片置于最右端时与两端的电压之比:,
由串联电路的电压特点和电阻特点可知,此时电路的总功率:,
则此时变阻器的电功率:,
则变阻器的电功率变化量:,故正确。
故选:。
由图可知,与串联,根据滑片分别置于中点和最右端时表示出两次滑动变阻器接入电路的电阻关系,根据表示出定值电阻的两次电功率之比,进而求出两次电路中的电流之比,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出滑片分别置于中点和最右端时的电源电压,进而求出与的关系,根据表示出电路的总功率变化量,进而求出两次电路的总功率;根据串联电路的分压原理求出滑片在中点时与两端的电压关系,根据串联电路的电压特点和电阻特点利用求出此时变阻器的电功率,同理求出滑片在最右端时变阻器的电功率,进而求出变阻器的电功率变化量。
此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,难度较大。
17.【答案】B;
【解析】解:(1)P在中点时(连入电阻为
1
2
R),灯泡正常发光,说明此时灯泡两端的电压为9V,变阻器两端的电压为9V,
即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍,RL=R′=
1
2
R.
(2)当P移动到最右端时(电阻全连入为R),
I=
U
R+RL
=
P
RL
,即:
18V
R+12
1
2
R=
6W
12
1
2
R,
解得:R=12Ω,RL=R′=
1
2
R=6Ω,
P额=
U额2
RL
=
(9V)2

=13.5W.
故选B.
18.【答案】C;
【解析】略
19.【答案】D;
【解析】解:由图示电路图可知,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;
因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过的电流不变,
滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,
由可知,通过的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,故正确;
由可知,电路消耗的总功率变小,故错误;
由电压表示数不变、电流表示数变小可知,电压表的示数与电流表的示数的比值变大,故错误.
故选
由图示电路图可知,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,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的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,利用可知电路消耗电功率的变化,根据电表示数的变化可知电路中的总功率变化.
此题主要考查了电路的动态分析,涉及到并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.
20.【答案】;
【解析】
根据密度公式求出药液的质量,根据求出药液吸收的热量;
由图乙可知,当开关闭合,接时,、并联,当开关闭合,接时,只有工作,当开关打开、接时,、串联;根据串并联电路的特点和可知电中药锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接;根据中温挡功率和可求出的阻值;根据求出的电功率,根据可求出的阻值;根据串联电路的电阻特点求出、的串联总电阻,根据求出低温挡的功率;
根据求出电路的实际电压。
本题是一道电热综合题,主要考查串并联电路的特点、密度公式、吸热公式、电功公式以及电功率公式的应用,题目综合性较强,难度较大。
21.【答案】解:(1)由图可知,S、S1都闭合时,R2被短路、电路中只有R1工作,此时煮茶器处于加热状态,
根据图乙可知,加热时的电功率P加=1100W,
根据P=可知,电阻R1的阻值:R1===44Ω;
(2)当S闭合、S1断开时,R1、R2串联,此时为保温状态,
由图乙可知,保温功率P保=44W,
由P=UI可知,保温状态时的电流I保===0.2A;
根据串联电路的特点可知,通过R1的电流I1=I2=I保=0.2A,
当煮茶器处于保温状态时,R1的电功率:P=I12R1=(0.2A)2×44Ω=1.76W;
(3)由欧姆定律可知,保温状态时R1两端的电压:U1=I1R1=0.2A×44Ω=8.8V;
根据串联分压的特点可知,R2两端的电压:U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V;
当煮茶器处于保温状态时,电阻R2在100s内消耗的电能:W2=U2I2t=211.2V×0.2A×100s=4224J。
答:(1)电阻R1的阻值为44Ω;
(2)当煮茶器处于保温状态时,R1的电功率为1.76W
(3)当煮茶器处于保温状态时,电阻R2在100s内消耗的电能为4224J。;
【解析】
由图可知,、都闭合时,被短路、电路中只有工作,此时煮茶器处于加热状态,根据图乙可知,加热时的电功率,利用计算出电阻的阻值;
当闭合、断开时,、串联,此时为保温状态,由图乙可知保温功率,根据计算出保温状态时的电流,根据串联电路的特点和求出当煮茶器处于保温状态时,的电功率;
知道保温状态时的电流,利用欧姆定律求出保温状态时两端的电压,根据串联分压的特点可知两端的电压,利用计算出当煮茶器处于保温状态时,电阻在内消耗的电能。
此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律的应用、电功率公式的应用以及电能的计算,注意从图像中获取信息,是一道电学综合题,难度不大。
22.【答案】解:
(1)路灯正常工作的电流为I===2.5A;
路灯每晚消耗的电能为W=PL t=60W×10×3600s=2.16×106J;
(2)太阳能电池板接收到的总功率P总=800W/×1.25 =1000W
太阳能电池板平均输出功率P出=100W
所以光电转换效率为η===10%
(3)蓄电池储存的电能W=P额-P灯=0.26kW×8h-0.06kW×8h=1.6kW h;
(4)根据题意有=
当风速为5m/s时风力发电机输出功率P=
所以最小年发电量约为W=Pt′=t=×4000h=406.25 kW h。
答:
(1)路灯正常工作时的电流为2.5A;每晚消耗的电能为2.16×106J;
(2)太阳能电池光电转换效率为10%;
(3)在这段时间内蓄电池储存电能为1.6kW h;
(4)这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量为406.25kW h。;
【解析】
已知路灯的额定功率和额定电压,利用计算正常工作的电流;已知额定功率和工作时间,利用得到每天消耗的电能;
已知太阳光照射到地面时的辐射功率和电池板的面积,可以得到太阳能电池板接收到的总功率;电池板的输出功率与总功率之比就是转换效率;
已知风力发电的额定功率和发电时间,可以得到获得的电能,减去路灯消耗的电能就是蓄电池储存的电能;
已知风力发电机的输出电功率与风速的平方成正比,可以得到风速为时的输出功率;已知发电机的输出功率和工作时间,利用得到年发电量。
对于此类结合现代科技考查物理知识的题目,是现在中考的热点,解决此类问题时要紧扣物理考点,认真分析作答。

延伸阅读:

标签:

上一篇:沪粤版物理九年级上册《13.4 探究串、并联电路中的电流》同步练习2(含解析)

下一篇:第四章 运动和力的关系 训练卷(答案)高一上学期物理人教版(2019)必修第一册