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文档简介

人教版九年级全册《第18章电功率》2021年单元测试卷

一、单选题

1.额定电压均为220V电饭锅和洗衣机,已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W,同时

接入我国的家庭电路中工作时,下列说法正确的是()

A.电饭锅消耗的电能多

B.电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快

C.电饭锅消耗的电能少

D.电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多

2.如图是小王家的电能表,下列说法正确的是()

1。|5由;|7|回

220V20A50Hz

1600imp,(kW»h)

指示灯•

A.电能表的读数为56378kW・h

B.这个电能表正常工作的电压为380V

C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作

D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次

3.如图所示,只闭合开关S时灯Li的功率为9W;断开开关S,闭合Si、S2时,灯Li的

功率为25Wo电源电压不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。则Li与L2电阻之比是()

A.3:2B.5:3C.3:1D.9:25

4.利用如图所示的电路(Li为“2.5V0.3A",L2为“3.8V0.3A”,电压表、电流表的位置

可调),不能够完成的电学实验有()

A.探究串联电路电流及电压的特点

B.探究灯丝电阻与温度的关系

C.探究灯泡电功率与电压的关系

D.以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系

5.如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将Ri、R2两电阻丝密封在两只完

全相同的烧瓶内,且R|>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是()

A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显

B.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少

C.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系

D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水

6.如图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而

成,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,Ro为定值电阻。下列说法正确的是()

A.被测者体温越高,电路中的电流越小

B.被测者体温越高,定值电阻Ro两端电压越大

C.被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大

D.将Ro换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小

7.如图所示,把标有“9V5.4W”和“6V2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中,且

灯丝电阻不变,电表①②③可能是电流表或电压表。要求:在闭合开关S后,两灯泡均

能发光,则下列判断中正确的是()

A.①②为电流表,③为电压表,甲灯的功率比乙灯大

B.①③为电流表,②为电压表,甲灯的功率比乙灯小

C.①②为电压表,③为电流表,乙灯的功率比甲灯小

D.①③为电压表,②为电流表,乙灯的功率比甲灯大

8.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示。加热电阻Ri=66Q、R2=176ft,

Si是手动控制开关,S2是可随温度自动跳转的温控开关,Ro特殊限流电阻,热熔器加热

时Ro电阻较大,LED指示灯发红光,保温时Ro电阻较小,LED指示灯发绿光。已知LED

发光时两端电压保持不变,则下列说法正确的是()

A.当Si、S2都闭合时,热熔器处于保温状态

B.当Si闭合,S2断开时,Ri的功率大于R2的功率

C.发红光时LED的电流等于发绿光时LED的电流

D.保温状态时加热电路的电功率是200W

9.如图是A、B两电阻的U-I图像,由图像中信息可知()

A.A、B都是阻值不变的电阻

B.当B两端电压为2V时,RB=5C

C.A、B串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V

D.A、B并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W

10.在如图所示的电路中,闭合开关S,电源电压恒为6V,电流表的示数为0.5A,电压表

V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为0.3A。则下列

结论正确的是()

A.R1的阻值为4。

B.滑动变阻器的最大电阻值为160Q

C.电路消耗的最小总功率为0.18W

D.当滑动变阻器的滑片移至最左端时,在lOmin内电流通过Ri产生的焦耳热为5.4X

104J

二、填空题

11.电饭锅是利用工作的,电饭锅具有保温和加热功能,如图是它的模拟电路,

当开关Si、S2都闭合时,电饭锅处于(选填“加热”或“保温”)状态。

12.电动自行车有充电、行驶两种状态,局部电路如图。断开开关S,利用充电插口对蓄电

池充电时,蓄电池相当于电路中的(选填“电源”或“用电器电动机正常

工作电压为36V,线圈电阻为1.2。,通过电动机线圈的电流为4A,5min内电流通过线

圈产生的热量为J,电动机消耗的电能为J»

13.已知定值电阻Ri:R2=3:4,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比

L:12=;若把它们串联在同一电路中,通电5分钟,R|、R2产生的热量之比

Qi:Q2=。

14.两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知,能说明电流与电压成

正比关系的是(填“甲”或“乙”)图像。现将元件甲、乙串联后接在电路中,电

路中的电流为0.2A,则此时元件甲两端的电压为V,整个电路消耗的总功率是

▲U.V

8-

6-------

4

2--,2

0

0.20.40.6lx

甲乙

15.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则开关

接2时,灯泡L2两端的电压是V;此时Li和L2消耗的电能之比Wi:W2=

三、实验题

16.小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验,所用的小灯泡额定电压为2.5V。

(1)图甲为小亮连接的实物电路,请你帮他补充完整:

(2)电路连接正确后,闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到(选填“左”或

“右”)端:闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种现

象的原因是(写出一种合理情况即可);

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,电流表示

数如图乙所示为A,此时计算出小灯泡的实际功率为W;

(4)根据实验数据绘制成了U-I图像如图丙所示,根据图像提供的信息,可计算出小

灯泡的额定功率是W,并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越,实际功率

越大。

(5)完成上述实验后,小亮进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量小灯泡的额

定功率?他想利用一个定值电阻Ro接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图丁所

示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额,接着保持滑片位置不变,将电压表

点(选填"A”或"B”)的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的

额定功率可表示为P^=(用Ro、U额、U等物理量符号表示),所选用的

定值电阻Ro的阻值不得超过

17.实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的

温度计,烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝Ri和R2。将它们与滑动变阻器、

电源、开关、以及导线等组成如题图所示的电路。利用上述实验器材“探究电流通过电

阻产生热量跟什么因素有关”。

(1)该实验探究的是:在和通电时间相同的情况下,电流产生的热量跟

的关系。

(2)实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是利用煤油的变化量来表示,

变化量大的表明产生的热量,这种物理学研究方法叫做法。

(3)闭合开关,通电一段时间后,温度升高较多的是温度计,这是因为R!

R2(选填”>“或"V"〉。

3

四、计算题

18.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为10Q。闭合开关S,电流表Ai的

示数为2A,电流表A2的示数为0.8A。求:

(1)电源电压U;

(2)通过Ri的电流L;

(3)电阻Ri消耗的电功率Pi。

19.如图所示,电源电压恒定,Ri的阻值为20。,R2的阻值为10Q。当S闭合,Si、S2断

开时,电流表的示数为0.5A。求

(1)电源电压;

(2)通电10s内电路消耗的总电能;

(3)当S、Si、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,则R3的阻值是多大?

20.小明家电热吹风机的铭牌如表格所示,其工作原理如图甲所示。由于使用了多年,

吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,电动机性能仍保持不变。为准确测

量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风,

发现电能表的转盘6min内转过132圈,电能表规格如图乙所示。问:

电热吹风机

额定电压/V220

电热丝功率/W480

电动机功率/W40

(1)这段时间内电吹风消耗了多少电能?

(2)氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少?

(3)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝?连接

上去的新电阻丝的阻值是多少?

人教版九年级全册《第18章电功率》2021年单元测试卷

参考答案与试题解析

一、单选题

1.额定电压均为220V电饭锅和洗衣机,已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W,同时

接入我国的家庭电路中工作时,下列说法正确的是()

A.电饭锅消耗的电能多

B.电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快

C.电饭锅消耗的电能少

D.电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多

【解答】解:

AC、电饭煲接入我国的家庭电路中工作时,将电能转化为内能,由P=此得W=Pt可知,

t

看消耗电能的多少,得考虑时间因素,不知道时间,无法判断哪个用电器消耗的电能多,

故AC错误;

B、电功率是表示电流做功快慢的物理量,已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W,

同时接入我国的家庭电路中工作时,电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快,故B正确。

D、两个电器的额定功率相同,假如工作相同的时间,则消耗的电能相同,但电饭煲主要

是把电能转化为内能,洗衣机主要是把电能转化为机械能,故可知电饭煲放出的热量最

多,而且时间也不确定,故D错误。

故选:B»

2.如图是小王家的电能表,下列说法正确的是()

A.电能表的读数为56378kW・h

B.这个电能表正常工作的电压为380V

C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作

D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次

【解答】解:

A、电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW・h,则图中电能表示数为5637.8kW・

h,故A错误;

B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,故B错误;

C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流,故C错误;

D、“1600imp/(kW-h)w表示用电器每消耗IkWh(1度)的电能,电能表的指示灯闪

烁1600次,故D正确。

故选:D。

3.如图所示,只闭合开关S时灯Li的功率为9W;断开开关S,闭合Si、S2时,灯Li的

功率为25Wo电源电压不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。则Li与L2电阻之比是()

C.3:1D.9:25

【解答】解:断开开关S,闭合S|、S2时,L1与L2并联,灯泡两端的电压等于总电压即

Ui=U.s,灯Li的功率Pi=25W,

只闭合开关S时灯Li的功率Pi'=9W,此时Li与L2串联,总电压等于各部分电压之

和,且电压的分配与电阻成正比,

UJ

即U,&=UJ+U2'

z

u2R2

由上述两式得:R.

Ui'1—U,e)

R[+R2

R,2

(U/)2(RI+RJ总)

则此时灯L1的功率:Pl'=—-------一•②

R1―—

PJRi9

②比①得:=(----------)2,

PlR1+R2

R

由题知:Pi=25W,Pi'=9W,代入上式得:型-=(——i—)2,

25VR1+R2

3_R1

两边开方得:

5R1+R2

整理得:Ri:R2=3:2。

故选:Ao

4.利用如图所示的电路(Li为“2.5V0.3A",L2为“3.8V0.3A”,电压表、电流表的位置

可调),不能够完成的电学实验有()

A.探究串联电路电流及电压的特点

B.探究灯丝电阻与温度的关系

C.探究灯泡电功率与电压的关系

D.以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系

【解答】解:A、由电路图知,两个灯泡与滑动变阻器串联,变换电流表的位置,可探究

串联电路电流的特点,变换电压表的位置,可探究串联电路电压的特点,故A不符合题

忌;

BC、通过调节滑片的位置,记下电压表和电流表的示数,可测量出灯丝在不同电压下的

阻值,从而得出灯丝的电阻与温度的关系,同时测量小灯泡的实际电功率与电压的关系,

故BC符合题意:

D、探究电流与电压的定量关系,应保持研究对象的阻值不变,而灯丝的电阻是变化的,

无法达到探究目的,故D符合题意。

故选:D。

5.如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将Ri、R2两电阻丝密封在两只完

全相同的烧瓶内,且R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是()

A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显

B.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少

C.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系

D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水

【解答】解:

A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下,比热容小的物质温度升高的多,所以用比

热容小的液体可以使实验现象更明显,故A正确;

B、通电后电流通过电阻丝产生热量越多,煤油的温度升的越高,通过观察温度计的示数

大小来判断电流产生的热量的多少,应用了转换法,故B正确;

C、由图可知,两瓶中电阻丝串联,通过两个电阻的电流和通电时间是相同的,电阻不同,

所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,故C正确;

D、比较水和煤油的比热容大小时,要使它们在相同的时间内吸收相同的热量,所以要使

两瓶中电阻丝的阻值相同,故D错误。

故选:D。

6.如图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而

成,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,Ro为定值电阻。下列说法正确的是()

A.被测者体温越高,电路中的电流越小

B.被测者体温越高,定值电阻Ro两端电压越大

C.被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大

D.将Ro换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小

【解答】解:

已知显示仪由电压表改装而成,根据电路图可知,R与Ro串联,显示仪(电压表)测

Ro两端的电压;

AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,所以,被测者体温越高,R的阻值越小,

电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大;根据U=IR可知,定值电

阻Ro两端电压越大,故A错误,B正确;

C、与之相反,被测者体温越低,则电路中的电流越小,由P=UI可知,整个电路消耗

的功率也越小,故C错误;

D、温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,将Ro更换为阻值更大的电阻,由串联电路

的分压特点可知,Ro两端分得的电压变大,即显示仪示数会变大,故D错误。

故选:B„

7.如图所示,把标有“9V5.4W”和“6V2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中,且

灯丝电阻不变,电表①②③可能是电流表或电压表。要求:在闭合开关S后,两灯泡均

能发光,则下列判断中正确的是()

A.①②为电流表,③为电压表,甲灯的功率比乙灯大

B.①③为电流表,②为电压表,甲灯的功率比乙灯小

C.①②为电压表,③为电流表,乙灯的功率比甲灯小

D.①③为电压表,②为电流表,乙灯的功率比甲灯大

22

R_U甲额_(卯)2_U乙额_@)2

【解答】解:r\.in1312flx71oAZ«则:R甲VR

P甲额5.4W-P乙额2W

乙;

A、如果①②为电流表,③为电压表,则①②电流表对甲灯短路,则甲灯不发光,故A

错误;

B、当①③为电流表,②为电压表,两灯泡并联,根据并联电路各支路两端的电压相等的

特点和P=』一可知,甲灯的功率比乙灯大,故B错误;

R

C、①②为电压表,③为电流表,则③对乙灯短路,乙灯不发光,故C错误;

D、①③为电压表,②为电流表,则两灯串联,由于串联电路的电流处处相等,则根据P

=FR可知乙灯的功率比甲灯大,故D正确。

故选:D。

8.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示。加热电阻Ri=66Q、R2=176Q,

SI是手动控制开关,S2是可随温度自动跳转的温控开关,Ro特殊限流电阻,热熔器加热

时Ro电阻较大,LED指示灯发红光,保温时Ro电阻较小,LED指示灯发绿光。己知LED

发光时两端电压保持不变,则下列说法正确的是()

ORo

-oXDVo-----

A.当Si、S2都闭合时,热熔器处于保温状态

B.当Si闭合,S2断开时,R1的功率大于R2的功率

C.发红光时LED的电流等于发绿光时LED的电流

D.保温状态时加热电路的电功率是200W

【解答】解:

(1)开关Si和S2都闭合时,加热电路只有Ri工作,加热电阻最小,

由P=UI=尤可知,热熔器的加热功率最大,处于加热状态,故A错误;

R

(2)开关Si闭合,S2断开时,加热电路中Ri与R2串联,

因串联电路中各处的电流相等,且由题可知R|<R2,

所以,由P=「R可知,Ri的功率小于R2的功率,故B错误;

(3)由题可知,热熔器加热时Ro的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时Ro的电阻较

小,LED指示灯发绿光,

因两种情况下LED灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V不变,

所以,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,Ro两端的电压不变,

u

由1=」n可知,热熔器加热时Ro的电阻较大,电路中的电流较小,

Ro

即发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流,故C错误;

(4)保温状态时,加热电路中Ri与R2串联,则加热电路的电功率:

.“_U2_(220V)2

P=200W,故D正确。

R]+R266。+176。

故选:D。

9.如图是A、B两电阻的U-I图像,由图像中信息可知()

4

2

0

A.A、B都是阻值不变的电阻

B.当B两端电压为2V时,RB=5C

C.A、B串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V

D.A、B并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W

【解答】解:A、由图像可知,A对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知电阻A

的阻值不变,B对应的电流与电压不成正比,则电阻B的阻值是变化的,故A错误;

B、由图像可知,当B两端电压为2V时,对应的电流为0.2A,由1=且可得,RB=%=

RlB

3-=10Q,故B错误;

0.2A

C、A、B串联在电路中,根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流相等,当电路

电流为0.2A时,由图像可知,UA=4V,UB=2V,则总电压U=UA+UB=4V+2V=6V,

故C错误;

D、A、B并联在电路中,当电源电压为2V时,根据并联电路各支路电路两端的电压相

等可知电阻两端的电压为2V,由图像可知,IA=0.1A,IB=0.2A,根据干路电流等于各

支路电流之和可知,干路电流:1=1甲+1乙=0.1A+0.2A=0.3A,则总功率为:P=UI=6V

X0.3A=1.8W,故D正确。

故选:D。

10.在如图所示的电路中,闭合开关S,电源电压恒为6V,电流表的示数为0.5A,电压表

V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为0.3A。则下列

结论正确的是()

A.R1的阻值为4。

B.滑动变阻器的最大电阻值为160Q

C.电路消耗的最小总功率为0.18W

D.当滑动变阻器的滑片移至最左端时,在lOmin内电流通过Ri产生的焦耳热为5.4X

104J

【解答】解:由电路图可知,电阻Ri和滑动变阻器R2串联,电压表V测电源的电压,

V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。

A、根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得Ri两端的电压:

Ui=U-U2=6V-4V=2V,

由1=且可得,&的阻值:

R

R1=U-=—=4。,故A正确;

I0.5A

B、当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电路中的总电阻:

悬=皿,

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:

R2=R-RI=20Q-4Q=16C,故B错误;

C、滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路的总功率最小,

则电路的最小总功率:

P=UI'=6VX0.3A=1.8W,故C错误;

D、当滑片移至最左端时,电路为Ri的简单电路,则电流为:

I尸2=要=|"

立4Q

Ri在lOmin内产生的焦耳热:

Qi=Ii2Rit=(1.5A)2X4flX10X60s=5.4X103J,故D错误。

故选:A。

二、填空题

11.电饭锅是利用电流热效应工作的,电饭锅具有保温和加热功能,如图是它的模拟电

路,当开关Si、S2都闭合时,电饭锅处于加热(选填“加热”或“保温”)状态。

【解答】解:电饭锅是把电能转化成内能的用电器,所以电饭锅是根据电流的热效应工

作的。

由公式P=尤知,电压一定时,电功率与电阻成反比。电路图中当开关Si、S2都闭合时,

R

电阻R1被短路,电路中的总电阻最小,此时电路的电功率最大,即处于加热状态。

故答案为:电流热效应;加热。

12.电动自行车有充电、行驶两种状态,局部电路如图。断开开关S,利用充电插口对蓄电

池充电时,蓄电池相当于电路中的用电器(选填“电源”或“用电器”)•电动机正

常工作电压为36V,线圈电阻为L2Q,通过电动机线圈的电流为4A,5min内电流通过

线圈产生的热量为5760J,电动机消耗的电能为43200Jo

【解答】解:在对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,转化为化学能储存起来,所以此时

蓄电池相当于电路中的用电器;已知线圈电阻R=1.2C,通过的电流I=4A,电动机正常

工作电压为36V,

则5min内电流通过线圈产生的热量为:Q=I2Rt=(4A)2X1.2nX5X60s=5760J;

电动机消耗的电能为:W=UIt=36VX4AX5X60s=432001。

故答案为:用电器;5760;43200o

13.已知定值电阻Ri:R2=3:4,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比

Il:b=4:3;若把它们串联在同一电路中,通电5分钟,Ri、R2产生的热量之比

Qi:Q2=3:4。

【解答】解:(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,

U

I.RiRo4

所以,两电阻并联时通过的电流之比:」>=停=_2=9;

也■R13

R2

(2)因串联电路中各处的电流相等,

Q.I2RitR.o

所以,通电5分钟Ri、R2产生的热量之比:」=「1=」二

Q2JR2tR24

故答案为:4:3;3:4o

14.两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知,能说明电流与电压成

正比关系的是甲(填“甲”或“乙”)图像。现将元件甲、乙串联后接在电路中,

电路中的电流为0.2A,则此时元件甲两端的电压为1V,整个电路消耗的总功率是

0.6Wo

【解答】解:(1)由图可知,元件甲的电流、电压的关系图像是正比例函数,说明元件

甲的电阻不变,电流与电压成正比关系;

(2)将元件甲、乙串联后接在电路中,电路中的电流为0.2A,根据串联电路的电流特点

可知,通过甲、乙电路元件的电流相等,由图像可知,当电流为0.2A时,对应的甲元件

两端的电压为IV,对应的乙元件两端的电压为2V,由串联电路的电压特点可知电源电

压为:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,

则整个电路消耗的总功率为:P=IU=0.2AX3V=0.6W«

故答案为:甲;1;0.6。

15.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则开关

接2时,灯泡L2两端的电压是4V;此时Li和L2消耗的电能之比Wi:W2=1:

2

【解答】解:当开关S接1时,接入电路的灯泡只有Li,根据乙图可知,此时电源电压

U=6V,

当开关接2时,接入电路的灯泡是Li和L2,且它们组成串联,电压表测量的是灯泡Li

两端的电压,根据图乙可知:灯泡Li两端的电压Ui=2V,根据串联电路电压的规律可

得:灯泡L2两端的电压U2=U-Ui=6V-2V=4V;

由于两个灯泡串联,通过它们的电流和通电时间相等,根据W=UIt可知,灯泡Li和灯

泡消耗的电能之比是

L2Wi:W2=UiIiti:U212t2=Ui:U2=2V:4V=1:2,

故答案是:4;1:2o

三、实验题

16.小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验,所用的小灯泡额定电压为2.5V。

(1)图甲为小亮连接的实物电路,请你帮他补充完整:

(2)电路连接正确后,闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到右(选填“左”

或“右”)端:闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种

现象的原因是灯泡短路(写出一种合理情况即可);

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时;电流表示

数如图乙所示为0.16A,此时计算出小灯泡的实际功率为0.32W;

(4)根据实验数据绘制成了U-I图像如图丙所示,根据图像提供的信息,可计算出小

灯泡的额定功率是0.5W,并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越大,实际功

率越大。

(5)完成上述实验后,小亮进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量小灯泡的额

定功率?他想利用一个定值电阻Ro接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图丁所

示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U颔,接着保持滑片位置不变,将电压表

点(选填"A”或"B”)的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的

额定功率可表示为P2.5XU~^-5V(用R()、U额、U等物理量符号表示),所选

R0

用的定值电阻Ro的阻值不得超过2.5

【解答】解:(1)如图所示:甲

(2)电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;

闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,产生

这种现象的原因是灯泡短路;

(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,即通过小灯泡

的电流是0.16A;

此时小灯泡的实际功率P=UI=2VX0.16A=0.32W;

(4)由丙图的U-I图像可知,当小灯泡的电压为额定电压U颔=2.5V时,电流I=0.2A,

小灯泡的额定功率P®=U额I=2.5VX0.2A=0.5W;

由丙图的U-I图像可知,U越大,I也越大,根据P=UI可得:小灯泡两端的实际电压

越大,实际功率越大;

(5)根据电流从电压表正接线柱流入,将将电压表B点的接线改接到C点,观察并记

录电压表示数U,因为个电阻的大小和电压大小都不变,根据串联电路的电压规律,定

值电阻的电压为:Uo=U-2.5V,

由欧姆定律,通过定值电阻的电流:

_U0_U-2.5V

lro——---------,

RoR0

根据串联电路的电流规律,通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流,则小灯泡的额

定功率可表示为:

TJ-25V

P颔=U«jI额=2.5X2;

R0

在实验操作中,因电压表选用0〜3V的量程,故定值电阻的最大电压不能超过3V-2.5V

=0.5V,因小灯泡正常工作时电流为I=0.2A,由欧姆定律1=旦,故Ro的最大值不能超

R

•d-_uo_0.5V_

辽:RDOnmax-----------29.5I2o

I0.2A

故答案为:(1)如答图所示(2)右;灯泡短路;(3)0.16;0.32;(4)0.5;大;(5)B;

17.实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的

温度计,烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝Ri和R2。将它们与滑动变阻器、

电源、开关、以及导线等组成如题图所示的电路。利用上述实验器材“探究电流通过电

阻产生热量跟什么因素有关”。

(1)该实验探究的是:在电流和通电时间相同的情况下,电流产生的热量跟电

阻的关系。

(2)实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是利用煤油的温度变化量来表示,

变化量大的表明产生的热量多,这种物理学研究方法叫做转换法。

(3)闭合开关,通电一段时间后,温度升高较多的是A温度计,这是因为R1>

R2(选填“>"或

【解答】解:(1)由图可知两电阻串联,所以通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,

因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系;

(2)实验中电流产生的热量越多,则煤油吸收热量就越多,其温度变化量就越大,而电

流产生的热量无法直接测量,因此利用煤油的温度变化量来表示,变化量大的表明产生

的热量多,这种物理学研究方法叫做转换法;

(3)闭合开关,通电一段时间后,温度升高较多的是A温度计,说明Ri电阻丝产生的

热量多,而电流和通电时间相同,根据Q=pRt可知,RI>R2,

故答案为:(1)电流;电阻;(2)温度;多;转换;(3)A;>。

四、计算题

18.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为10C。闭合开关S,电流表Ai的

示数为2A,电流表A2的示数为0.8A。求:

(1)电源电压U;

(2)通过Ri的电流h;

(3)电阻Ri消耗的电功率Pi.

【解答】解:(1)已知R2=10Q,闭合开关S后,电流表A2的示数为l2=0.8A,

则R2两端的电压为:U2=l2R2=0.8AX10Q=8V,

由电路图可知R1和R2并联,则根据并联电路的电压特点可知电源电压为:U=U2=8V;

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