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文档简介
第十二讲欧姆定律电功率
第一节电路的简单计算和分析
考法1欧姆定律的简单计算和分析
1.[2018安徽,6]某定值电阻两端加上10V的电压时,测得通过它的电流为2A,则其阻值为C;若电
压为0,则它的阻值为Q.
2.[2016安徽,8]如图所示的电路中,电源电压为3V且恒定不变,电阻/?i=10C,/?2=5Q,则闭合开关S后,电
压表示数为V.
3.(2012安徽,5]如图所示的电路中,电阻总和用串联接在43两端,电压表并联接在用两端.已知/?i=10
Q,&=20C,电压表示数为2.5V,则43两端的电压U=V.
4.[2011安徽,4]如图所示的电路中,总=6。,&=12Q,电流表示数为0.4A.则43两端的电压U=V.
5J2011安徽,16]实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有"15V1.0A"字样,乙标有"10V0.5A"字样.现把
它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)()
A.25VB.35VC.17.5VD.12.5V
6.[2020安徽曲用是三个阻值不同的定值电阻.将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,
测得各电阻两端的电压关系为5>&>必;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个
电阻的电流大小关系为)
K.Ii>h>hBZ>h>hCh=h=bU.I2>h>h
考向拓展
7.物理学中,一些物理量间的变化关系,常用图像来表示.下列图像表示正确的是()
A.通过恒定电阻的电流与其两端电压之间的关系B.通过小灯泡的电流与其两端电压之间的关系
C.电压一定时,通过导体的电流与导体电阻之间的关系D.恒定电阻的阻值与通过它的电流之间的关系
[根据2017年12题命制]
考法2电能、电功、电热的相关计算
类型1电路模型中电能、电功、电热的计算
8.[2019安徽,1(2)]完成下列单位换算:5kWh=J.
9.[2018安徽,8]某导体的电阻为20Q,当通过它的电流为2A时,其1min产生的热量为J.
10.(2020安徽,7]如图所示的电路中,电源电压。=9丫,电阻/?1=200,/?2=100则通电1(^11该电路产生的
热量为J.
■-CZ1——CZJ—1
居叫
U
11.[2018安徽,5]图中&=4Q,&=6Q,把它们并联接在U=3V的电路中.则将和当并联后的总电阻为
Q;通电30s,电阻总消耗的电能为J.
与
一旦一
-----czh----
一U一
12.[2016安徽,10]图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V3W"字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,
电流表的示数为0.8A.则电阻R=Q,通电10s,/?产生的热量为J.
------1=]--------
----------(g)----------1
I------1|-----b-----
类型2实际情景中电能、电功、电热的计算
13.[2016安徽,9]某电视机的电功率为100W,若每天使用4h,则每月消耗的电能为kWh.(每月按
30天计)
14.[2015安徽,7]当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强
大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电.某次闪电的放电电流约1x104A,电压约1.8x108V,放电时间约0.01
s,则这次闪电释放的电能约J,合kW-h.
15.(2018安徽,10]一台额定功率为2000W的电热水器,水箱内装有50kg的水,要把这些水从20°C加热
到60。(:,热水器需要正常工作s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则需要完全燃烧
m3的天然气.[不计能量损失,已知c水=4.2x103j/(kg,Q々天然r=4.2x107j/m3]
16.[2014安徽,9]某太阳能热水器装有100kg、初温为20。(:的冷水,经过太阳一天的照射,水温升高到65℃,
则这些水吸收的热量等于完全燃烧m3天然气所放出的热量;假如用功率为2kW的电热水器产生
同样多的热量,则通电的时间为s.[已知水的比热容为4.2x103J/(kg・℃),天然气的热值为4.2x107
J/m3]
17J2013安徽,21]某家庭用一个标有“220V1000W”的电热水器来烧水.该电热水器正常工作20min,
可将质量为5kg、温度为20℃的水加热到60℃,水的比热容为4.2x103j/(kg,C).求这段时间内:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水器消耗的电能;
(3)电热水器的热效率(水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率).
考法3电功率的相关计算
18.[2017安徽,10]车床照明灯的额定电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是24Q,则该照明灯正常工作
时的电功率是W,工作30min,电流通过灯丝产生的热量是J.
19.[2013安徽,10]如图,小灯泡Li和1_2均标有"1.5V0.3A"字样,48两端的电压〃=1.5V.开关S断
开时,通过1_2的电流为A.闭合开关S,两只小灯泡的总电功率为W.
20J2014安徽,5]如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,电阻/?i=10Q,&=20Q.闭合开关S,则白的
电功率为W;通电30s,电阻生产生的热量为J.
21.[2019安徽,9]图示电路中,。=12旷屁=6。,/?2=30,/?3=40.当S2断开、Si闭合时,电阻用的电功率为
W;当Si、S2都闭合时,6s内电流通过专产生的热量是J.
22.(2011安徽,17]如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则
该电阻的电功率变化了)
A.1.6WB.4.0WC.0.4WD.3.4W
23.[2018安徽,22]一般家用电饭锅工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温
状态.图示为该种电饭锅的电路原理图,图中总是一个电阻,用是加热用的电阻丝,〃为电源电压(总和&的
阻值不随温度变化).
(1)请分析论证:当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态.
(2)要使用在保温状态时的功率是加热状态时的求弱的值.
24.[2012安徽,22]某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示.表盘上"1600imp/(kW・h)"
表示每用电1kWh指示灯闪烁1600次.根据表盘上的信息,回答下列问题.
DDSD843SDD5D843型
电子式单相也能表电子式单相也能表
22OV10A50Hz
1600imp/(kW-h)kQ1600imp/(kW-h>Q
Q)该同学家上个月共用电多少kWh?
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少?
(3)若只让一个标有"220V484W"的电热器工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了32次,则该同
学家的实际电压是多大?(设电热器的电阻不变)
考法4动态电路分析
25.(2019安徽,1刀如图所示的电路中,电源电压保持不变,/?为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片月则()
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
26.[2018安徽,16]如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全的前提下晌左移动
滑动变阻器的滑片.在移动滑片的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
27J2011安徽,14]如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时()
A.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变暗
B.电压表示数变小,电流表示数变大,灯泡变亮
C.电压表示数变小,电流表示数变小,灯泡变暗
D.电压表示数变大,电流表示数变大,灯泡变亮
28J2020安徽,17]在图示电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片户自左向右滑动厕
A.电流表A的示数减小
B.电压表V2的示数减小
C.电压表Vi与电流表A的示数比值减小
D.电压表V2与电流表A的示数比值减小
29.[2013安徽,1刀酒驾易造成交通事故,利用如图所示的电路可以检测司机是否酒驾.图中的总为定值电
阻,/?2是一个“气敏传感器",它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小.检测时,喝了酒的司机
对着气敏传感器吹气,则()
气敏传感器
A.电路的总电阻减小,电流表的示数减小
B.电路的总电阻减小,电流表的示数增大
C.电路的总电阻增大,电流表的示数增大
D.电路的总电阻增大,电流表的示数减小
30.[2015安徽,17]如图所示的电路中,电源电压不变,将为定值电阻,用为滑动变阻器.闭合开关S,移动滑片
8多次记录电压表示数〃和对应的电流表示数/则绘出的关系图像正确的是()
31J2016安徽,1刀图中电源电压保持6V不变,灯泡L标有"6V6W"字样,开关S闭合后,在滑片户从
6端向a端滑动的过程中,
下列说法正确的是)
A.灯泡两端的电压不断增大
B.通过灯泡的电流不断减小
C.灯泡的电功率不断减小
D.灯泡的电功率恒定不变
32.[2014安徽,16]如图所示的电路中,闭合开关,发现每个电表都有一定的示数.向右移动变阻器的滑片,则
)
A.电流表Ai示数减小,电流表A2和电压表V示数增大
电流表和示数都减小,电压表示数增大
B.AiA2V
C.电流表Ai、A2和电压表V示数都减小
D.电流表Ai、A2和电压表V示数都增大
33.[2017安徽,1刀如图所示,滑动变阻器的滑片夕处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电
阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则()
A.L1和1_2都变亮
B.Li变暗,1_2变亮
CLi变亮,1_2变暗
DL和1_2都变暗
考法5应用型电路分析
34.[2017安徽,20]如图所示,现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过
60°C时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小,在60。(:时阻值为650.0Q),报警器
(内阻很小,通过的电流4超过10mA时就会报警,超过20mA时可能被损坏),电阻箱(最大阻值为999.9Q,
在此范围内可调节出准确可读的电阻值),电源(输出电压"约为18V,内阻不计),滑动变阻器用最大阻值为
2000Q),单刀双掷开关S,导线若干.
pH,-----1报警器
电阻箱Lf5-----
—17^1pr^
_国Sab
(1)根据系统工作要求,电路接通前,应先将滑动变阻器的滑片置于(选填"a"或"")端,再将电阻
箱调到一定的阻值,这一阻值为Q;
(2)将开关S向(选填或"")端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至;
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用.
第二节"伏安法"实验
考法1测量电阻的阻值实验
类型1测量小灯泡的电阻
1.[2020安徽,20]一小灯泡额定电压为2.5V,图a是测量其电阻的实验电路图.
(1)请按照图a,将图b中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.50V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图c所示,则此时
通过小灯泡的电流为A.
(3)调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐减小,会发现小灯泡变暗直至完全不发光.可以猜想此过程中灯
丝的温度(选填"升高""不变"或"降低”).
(4)测量数据如下表所示.
电压UN2.502.101.701.300.900.50
电流I/K0.260.240.210.190.16
分析表中数据,可以发现小灯泡两端的电压越低,灯丝的电阻越.
2.[2014安徽,19]在测量额定电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图a所示.闭合开关,调节
滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流.下表中记录的是每次的测量值.
UN00.501.001.502.002.50
I/K00.170.300.390.450.49
(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,如图b所示,请用平滑的曲
线将这些点连接起来.
//A
图a
(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是(选填"变化"或"不变")
的,且随着电压的升高,其阻值(选填"变大"或"变小").
(3)按照电路图a,在图c中将实物图连接起来.
3.[2013安徽,20]小明利用图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻.
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙中的实物装置图连接完整.
(2)实验中,用"、/分别表示电压表、电流表的读数,则小灯泡的电阻/?=.
(3)若实验室只提供量程较小的电流表,小明设想将电流表与一个电阻箱/?(能读出电阻值的变阻器)并联,来
减小通过电流表的电流,如图丙所示.老师肯定了他的想法,并指出电流表的内阻&不为零,可以看成一个小
电阻.为了保护电流表,在接入电路前,电阻箱的阻值应该调到最(选填"大"或"小").
丙
类型2测量定值电阻的阻值
4.[2019安徽,20]图甲为伏安法测电阻的实验电路图.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应直于(选填"/或)端.
(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,"试触"时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器
的滑片,发现指针偏转仍然较小产生该现象的原因可能是:
⑶电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙所示,则此时被测电阻两端的电压为
V,该电阻的阻值为Q.
5.[2011安徽,19]在伏安法测量电阻/?阻值的实验中:
(1)为了完成实验,请将下图连成一个完整的实验电路图,并使滑动变阻器连入电路的阻值最大.
(2)实验测得的数据如下表,请你根据表中的数据计算出/?的阻值,要求在横线上写出计算过程,结果保留一位
小数.
实验次数123
UN1.22.42.8
〃A0.120.240.27
考法2测量小灯泡的电功率实验
6.[2016安徽,20]要求测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率.
(1)按照电路图a,将图b中的实物连接成实验电路.
b
(2)在电路连接过程中开关应处于状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到(根据你连
接的实物电路选填"最右端"或"最左端").
(3)实验时某次电压表的示数为2.20V,对应电流表示数如图c所示,则小灯泡此时的电功率为W;要
想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是:.
7.[2015安徽,20]某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示.使用的电源
电压约为6V,滑动变阻器的规格是"5Q2A”.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至(选填"/或"6)端.
(2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为
V.为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是.
(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:.
8.[2012安徽,20]李明同学设计了如图所示的电路测量小灯泡的电功率.
(1)根据图示电路(实物图),在方框内画出电路图.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至(选填"4'或"星)端.
(3)实验时,电压表的示数为a电流表的示数为/该同学利用计算出小灯泡的电功率.若考虑电表的电
阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏(选填"大"或"小"),原因
是.
考法3"伏安法”电路的探究实验
9.[2018安徽,20]利用如图a所示的电路,可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系.实验中使用
的小灯泡的额定电压为2.5V.
1.52.02.53.0〃八
(1)请按照图a,将图b中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关S,当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时,小灯泡两端的电压连续发生变化,于是可得到多
组测量值(U4根据测量值画出小灯泡的I-U图像如图u所示.从图像可以发现:随着小灯泡两端电压从0逐
渐增大(不大于额定电压),其灯丝的阻值(选填"不断增大"〃保持不变"或"不断减小”).
(3)在图a中,闭合开关,将滑片P从/端向8端移动.在此过程中,小灯泡两端的电压(选填"不断变
大""保持不变〃或"不断变小").
(4)考虑到电压表的电阻对电路的影响,每次电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流(选填
"偏大"或"偏小”).
第三节"内阻"相关计算
考法1电流表和电压表内阻的相关计算
1.[2011安徽,23]实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,用符号表示,在进行某些测量时,其电阻不可忽
略.在电路中,我们可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出.利用如图所示的电路可
以测量一个毫安表的电阻,电源的电阻不计,吊=140Q,/?2=60C.当开关Si闭合、S2断开时,毫安表的读数
为6mA;当Si、S2均闭合时,毫安表的读数为8mA.求毫安表的电阻&和电源的电压U.
2.[2013安徽,23]在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它与一个阻值很大的
待测电阻&串联接入电路,根据电压表的示数可以测出&的阻值,这是一种测量大电阻的方法.如图所示的
电路中,电压表的内阻氐=20kQ,量程为150V,分度值为5V,£7=110V,电压表的示数为50V.
(1)求电路中的电流大小.
(2)求待测电阻&的阻值.
(3)上述电路中,若将&换成阻值约为20。的小电阻月这种方法能否准确测出它的阻值?写出你的判断依
据.
3.[2019安徽,23]图示为"研究小灯泡灯丝阻值的变化特点”的电路图.实验所选用的器材均能符合实验要
求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表(量程3V,内阻3000。);电
流表(量程500mA,内阻0.5Q),定值电阻月)(阻值1000C).按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻
器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315mA.求此时:
(1)小灯泡两端的电压;
(2)通过小灯泡的电流;
(3)小灯泡灯丝的阻值.
考法2电流表和电压表的改装
4.[2020安徽,22]有一个量程为0~1mA的小量程电流表G,内阻&=30。,选择一定值电阻尺)与它并联起
来,如图所示.将48两端接入电路(图中/表示电流表G与电阻品并联后的总电流).
(1)调节电路,使电流表的指针指在最大刻度处(即1mA),这时电流/为0.6A,求电阻&的值(计算结果保留
两位小数);
(2)继续调节电路,使电流表的指针指在刻度盘中央(即0.5mA),此时电流/变为多少?
0_
o-------[ZZI--------------o
A1«0B
5.[2014安徽,21]实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的.图a中G是满偏电流(即小量程
电流表允许通过的最大电流%=3mA的电流表,其内阻自=10Q,要把它改装为一个量程为3A的电流表
(如图b),问:
(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少;
(2)需要给它并联一个多大的电阻(计算结果小数点后保留两位数字)
(3)设改装后的电流表的电阻为用比较/?与总的大小关系,并简单地说明理由.
«,人
•-------©------•-n-----©-----r*
我
-----1---1-----
图a图b
6.[2016安徽,23]实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的.图中G是满偏电流(即小量
程电流表允许通过的最大电流区=1mA的电流表,其电阻0=100Q,如图所示为某同学改装后的电流表电
路图,用、用为定值电阻.若使用a和6两个接线柱时,电表的量程为3mA;若使用a和c两个接线柱时,电
表的量程为10mA.求Ri、&的阻值.
R
7~~B——
I__________
7.[2017安徽,23]现有一只满偏电流石=3mA的电流计G,已知其电阻&=100Q,现在需要把它改装成一只
量程4=3A的电流表,如图a所示.
(1)求电阻凡的阻值;
(2)求改装后的电流表电阻凡的阻值;
(3)如图b所示,将改装后的电流表接入电路中,已知电源电压U=10V,电阻R、=SQ,闭合开关S,移动滑动变
阻器的滑片只使电流表的示数£1.0A,求此时滑动变阻器接入电路中的阻值金,以及通过原电流计G的电
流几
:R:
I...
图a
考法3其他"内阻”的相关计算
8.[2012安徽,23]有一种装饰用的小彩灯,如图a所示,它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成,等效电路
如图b所示.已知灯丝的电阻用=10。,定值电阻/?2=1000Q.
(1)求这个小彩灯的电阻;(结果保留一位小数)
(2)若将一个小彩灯接在电压为1.5V的电源两端,求通过灯丝白的电流大小;
(3)如图c所示,将数十个小彩灯串联后接在电压为。的电源两端,均正常发光(图中只画出3个,其他未画出).
若其中一个灯的灯丝断了,其他小彩灯的亮度如何变化?写出你的判断依据.
9.[2015安徽,23](1)如图甲个相同的电阻/?并联,其总电阻可以用一个等效电阻R表示(如图乙),请根据并
联电路中电流、电压的规律和欧姆定律证明:/?',用
(2)如图丙,48之间的电压U=220V,通过导线为远处的M、/V之间的用电器供电,由于距离很远,导线/用
和夕V的电阻不可忽略,它们的总电阻用图中的,表示,々4。.若M/V之间并联10个阻值为年400。的
相同电阻,求通过导线/用的电流大小.
(3)试分析说明:在图丙的电路中,似/V之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小.
考向拓展
10.[2010安徽,23]实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压〃和电阻/■两个物理量来描
述它.实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为〃电阻为0的理想电源与一个电阻值为〃的电阻串联
而成,如图甲所示.
在图乙中当只闭合时,电流表读数当只闭合时,电流表读数把电
/?i=14Q,/?2=9Q.SiA=0.2A;S2^=0.3A,
源按图甲中的等效方法处理.求电源的电压U和电阻r.
第十二讲欧姆定律电功率
第一节电路的简单计算和分析
1.55
【解析】/?当嗤=5Q;电阻是导体本身的属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与其两端的
电压、通过的电流大小无关,所以当电阻两端的电压为0时,定值电阻的阻值仍为5Q.
2.2
【解析】闭合开关S后,品和/?2串联,电路中的电流为I=-^-=-^-=Q2A,电压表测以两端电压,
5=典=0.2AxlOQ=2V.
3.7.5
【解析】电压表并联在用两端,其示数表示将两端的电压64=2.5V,由公式/笔求出串联电路中的总电
流上0.25A,再由公式。=次=42+/?2)求出两端的电压〃=7.5V.本题运用串联电路分压规律会使计算
更便捷:根据瞿=¥尺是2的2倍,所以功是5的2倍,即g=5V,则48两端的电压U=2.5V+5V=7.5
V.
4.1.6
【解析】两个电阻是并联的,根据并联电路的等效性可求出电阻“二嚼二4然后根据欧姆定律就可以
计算出电压的大小,即U=IR=0AAx4Q=1.6V.
5.C【解析】两灯分别标有"15VLOA"和"10V0.5A"字样,根据欧姆定律可以分别计算出它
们的电阻是15Q和20Q,在串联时,电流是处处相等的,为了保护用电器不被烧坏,则电路中允许通过的最
大电流为0.5A,则电源电压的最大值U=IR0.=0.5Ax(150+20Q)=17.5V,故本题选C.
6.B【解析】将三个定值电阻白、&、用串联时,有由于在串联电路中,电流处处相等,根据
/?4可知将这三个定值电阻并联时,由于在并联电路中,各支路两端的电压相等,根据/当,可知阻
值越大的电阻所在支路中的电流越小,因此有h>h>h效B正确.
7.B【解析】通过恒定电阻的电流与其两端电压成正比/〃图像为过原点的直线,A错误;电压一定时,通
过导体的电流与导体的电阻成反比,/-/?图像为双曲线的一支,C错误;恒定电阻的阻值不随通过它的电流的
变化而变化,/?-/图像为与横轴平行的直线,D错误.
8.1.8xl07
【解析】1kW-h=3.6xl06j,故5kW-h=5x3.6xl06J=i.8xl07j.
9.4.8x103
【解析】根据焦耳定律,Q=//?片(2A)2x20Qx60s=4.8xl03j.
10.162
【解析】由题图知,用与R2串联,电路中的总电阻R=R、+R2=2QQ+10Q=30Q,该电路产生的热量等于
电路中的电流做的功,<?=14/=。引=黑乂605=162J.
11.2.467.5
【解析】并联总电阻/?并=嚼=黑芸=2.4C;电阻总通电30s消耗的电能必=1片喏x30s=67.5
Kj+n24li+o12412
J.
12.2018
【解析】由电路图可知,开关S闭合后,L和/?并联,灯泡L正常发光,则〃=%=伉=6V,通过灯泡的电流为
4二白=答=0.5A.电流表测得干路中的电流上0.8A,则通过内的电流为入=/1=0.8A-0.5A=0.3A,电阻
/?号二照二20C;通电10s,/?产生的热量为Q=W=URM=6VX0.3AxlOs=18J.
13.12
【解析】该电视机每月消耗的电能为%昨0.1kWx30x4h=12kWh.
14.1.8*101。5x103
【解析】这次闪电释放的电能:W=UIt=1.3xl^VxlxlO4AxO.01s=1.8xlO10J=5xlO3kWh.
15.4.2xlO30.2
【解析】50kg的水从20℃升温到60℃,吸收的热量Q吸N水用△上4.2xl()3〃佃.。(:)乂50kgx(60℃-
20°C)=8.4xlO6j;不计能量损失,则热水器中电流做的功%热水器正常工作的时间,时
专二制*=4.2x103s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,不计能量损失,天然气放出的热量Q放二Q
吸,则完全燃烧天然气的体积1/=^-=芸淳广0.2mW
16.0.459.45x103
【解析】已知热水器中有水6=100kg,水从温度4=20℃升高到友=65℃,吸收的热量
Q=cmM=42xlO3J/(kg℃)xlOOkgxg℃-2Q8=1.89*107j,设此热量相当于体积为[/的天然气完
全燃烧放出的热量,则|/=2=3^^=0.45m3;假如用功率为P=2kW的电热水器加热,产生同样多的热
94.2x10J/m3
量,需要的通电时间为r,q189嗽田45x103S.
P2xlOJW
17.(1)Q=cm(f-fo)=4.2x103J/(kg℃)x5kgx(60℃-20℃)=8.4xl05J
(2)%々时=1000Wx20x60s=1.2xl06J
(3)/7^X100%=5^!1X100%=70%
'''W1.2X106)
18.549.72xlO4
【解析】当照明灯正常工作时,实际电压等于额定电压,则其电功率为吗笔g=54W;灯丝在30min
K12
内产生的热量为Q=H/=PU54Wx30x60s=9.72xl04J.
19.0.30.9
【解析】当开关S断开时,只有1_2接入电路,此时L2两端电压为1.5V,L2正常发光,通过L2的电流为额定
电流,为当开关闭合时,、并联,两灯泡都正常发光,两灯泡的总功率等于两只灯泡的额定功率
0.3A;SL1L2
之和,P&=2P=242xl.5Vx0.3A=0.9W.
20.0.424
【解析】由电路图可知,两电阻串联,则电路总电阻为R=R\+R2=10Q+20。=302电流/专盗力.2
A,4的电功率P=%??iN0.2A)2xl0Q=0.4W;通电30s,电阻金产生的热量Q=F/?2f=(0.2A)2*20Qx30
s=24J.
21.8.6432
【解析】当断开、闭合时,电阻Ri和角串联,根据串联电路的分压规律,可知Ri两端的电压
S2Si
a=my"=4^xl2V=7.2V,则&的电功率町平=&^=8.64W;当Si、S?都闭合时,A金并联后
与用串联,吊和&并联后的总电阻&2=熬/<1+/<"2=o%il+祟oSZ=2。,根据串联电路的分压规律,可知&两端的电压
&=凸-〃=77削/12V=4V,故6s内电流通过&产生的热量Q=(片然x6s=32J.
22.A【解析】电压由6V增大到10V,增大了4V,电流增大了0.1A,根据欧姆定律的变形式可以计算
出/?=照=40Q;当定值电阻两端电压是6V时,电阻的电功率"1券=盥=0.9W,当定值电阻两端电压是
U.lAnqU
10V时,电阻的电功率外考=嚅=2.5W,因此电功率变化了1.6W,故本题选A.
23.(1)S闭合时,有嘿
S断开时,有PF**?
由£=(喏)2>1,知P>P'
所以开关S闭合时,电饭锅处于加热状态
(2)由题意知,
于是有(已浮24得
可得空=2
•<2
24.(1)该同学家上个月共用电勿=(12614.6-12519.6)kWh=95kWh
(2)允许同时使用的用电器的最大总功率0=口=220乂10W=2200W
(3)电热器3min内消耗的电能14/'=赢乂3.6*106J=7.2X104J
电热器的实际功率夕实岑考察W=400W
电热器的电阻嗡Q=100Q
实际电压"实=JP实R=V400x100V=200V
25.A【解析】题图电路中,定值电阻/?与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻/?两端的电压,电流表测
量电路中的电流.闭合开关,向左移动滑片只滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,由于电源电
压不变,故电路中的电流变大,电流表示数变大;根据欧姆定律可知定值电阻/?两端的电压变大,故电压表示数
变大.因此A正确.
26.D【解析】定值电阻用与滑动变阻器&串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两
端的电压.向左移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据/专可知电
路中的电流变大,因此电流表示数变大;根据“=次可知定值电阻用两端的电压变大,电源电压不变,根据串
联电路电压规律可知滑动变阻器&两端的电压变小,因此电压表示数变小.故选D.
27.B【解析】滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电流表测量干路电流.当
滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,其分压就相应减小,即电压表示数变小,由于整个电路的总
电阻减小了,总电压不变,故电路电流变大,根据户=〃可知灯泡两端电压变大,通过灯泡的电流也变大,故灯
泡的实际功率变大,灯泡变亮.
28.C【解析】分析题图可知,闭合开关S后,滑动变阻器&与定值电阻&串联,电压表Vi测量滑动变阻
器用两端的电压,电压表V2测量定值电阻&两端的电压,电流表A测量电路中的电流.将滑动变阻器照的
滑片户自左向右滑动时,滑动变阻器吊接入电路的电阻减小,因此电路的总电阻减小油于电源电压不变,根
据欧姆定律可知电路中的电流增大,故电流表A的示数增大,A错误;8的阻值不变,通过总的电流增大,因此
Ri两端的电压增大,故电压表V2示数增大,B错误;电压表Vi与电流表A的示数的比值是滑动变阻器/?i接
入电路的阻值,因此该比值减小,C正确;电压表V2与电流表A的示数的比值是定值电阻&的阻值,该比值不
变,D错误.
29.B【解析】该电路的连接方式为串联,检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,气敏传感器的阻值
会减小,所以串联电路的总电阻会减小,而总电压一定向欧姆定律可知,电路中电流会增大,故选B.
30.A【解析】电源电压/不变,电路由定值电阻用和滑动变阻器金串联组成,电压表测量滑动变阻器
白两端的电压U,U=U°-IRi,U为1的一次函数,当〃四时,电路中的电流最大,据此可知选项A正确.
31.A【解析】题图所示的电路中,闭合开关S,滑片在。端时,灯泡L被短路,1.两端电压为0;滑片在a端
和6端之间时,/?«,与L并联后与兄。串联,根据串联电路的分压规律和并联电路的电压规律,当自。减小、
/?必增大时,L两端的电压增大;滑片在a端时,灯泡L和/?并联,L两端的电压等于电源电压6V,L正常发光.
由以上分析可知,滑片户从6端向a端滑动的过程中,灯泡两端的电压不断增大,A正确;通过灯泡的电流不断
增大,灯泡的电功率不断增大,B、C、D错误.
32.D【解析】本题电路由&、金两电阻并联然后与滑动变阻器串联组成,其中电压表测量两并联电阻
两端电压,电流表A2测量Ri支路电流,电流表Ai测量干路电流.向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器
接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,所以电流表Ai示数变大;根据串联分压规律可得,滑动变阻
器两端电压变小,两并联电阻两端电压变大,所以电压表示数变大,电流表A2示数变大.据此可知,D选项正确.
33.B【解析】由题图可知,滑动变阻器/?与灯泡L2并联后与灯泡Li串联;当滑动变阻器的滑片向右移动
时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,干路电流变小,故Li变暗,A、C错误;当干路电流
变小时,灯泡Li两端的电压变小,由串联电路分压规律可知,灯泡1_2两端的电压变大,故由可知,灯泡L2
的实际功率变大,1_2变亮,B正确,D错误.
34.(1)。650.0(2)c报警器报警
【解析】(1)因为要求热敏电阻在60℃时报警,此时其电阻为650.0Q,故在调节滑动变阻器时应将电阻箱
调至650.0C;为保护电路,电路接通前,滑动变阻器滑片应调到最大阻值处,即。端;(2)将开关向c端闭合,调
节滑动变阻器直至报警器开始报警,然后再接入热敏电阻,电路即可正常工作.
第二节“伏安法"实验
1(1)如图所示.(2)0.28(3)降低(4)小
【解析】(1)根据题图c以及题表中的数据可知电流表应选用0~0.6A量程;根据题图a可知,开关右侧的
接线柱应与滑动变阻器的一个上接线柱U或。相连,电流表的"0.6"接线柱应与滑动变阻器的右下接线柱
8相连.(2)根据题图c可知,电流表的分度值为0.02A,指针指在"0.2"刻度后的第4条刻度线处,因此电流
表的示数为0.2A+0.02Ax4=0.28A,即此时通过小灯泡的电流为0.28A.⑶小灯泡逐渐变暗直至不发光
的过程中,小灯泡的功率逐渐减小,电能转化成的内能逐渐减少,因此灯丝的温度逐渐降低.(4)根据题表中的
数据,分别计算不同电压下的电阻,如下表所示.
电压小/2.502.101.701.300.900.50
电流始0.280.260.240.210.190.16
电阻促8.98.17.16.24.73.1
根据表中数据可知,小灯泡两端的电压越低,灯丝的电阻越小.
2.(1)如图1所示.(2)变化变大
【解析】(2)从图像或表格中的数据可以看出,随着小灯泡两端电压的变化,通过小灯泡的电流也同时发生
变化,但电压与其对应的电流之比是变化的,即小灯泡灯丝的电阻是随电压的变化而变化的;利用题中给出的
数据计算不同电压下的电阻值,可知随着电压的升高,灯丝电阻变大.(3)根据实验数据可以看出,电压表两端
的电压不会超过3V,电流小于0.6A,所以,电压表的量程应选择0~3V,电流表量程选择0~0.6A,连接电路
如图2
3.(1)如图所示.(2冲(3)小
【解析】(1)连接电路时要注意电流表和电压表的正负接线柱不能接反了,滑动变阻器要"一上一下"接
入;(3)因为电阻箱是和电流表并联的,为了保护电流表,电阻箱应该分去更多的电流,所以电阻箱的阻值应该
调到最小.
4.(1)<?(2)电流表量程选大了(其他合理答案亦可)(3)24(或2.40)10
【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应调至最大,因此应将滑片夕置于a端.(2)根据题意,
实验器材完好且电路连接正确,"试触"时发现电流表指针偏转较小,其原因可能是电流表使用的量程偏大,
或电源电压偏小,或待测电阻偏大.(3)电压表测量被测电阻两端的电压,题图乙中电压表使用的是0~3V的
量程,分度值是0.1V,读数是2.4V;电流表测量通过被测电阻的电流,题图丙中电流表使用的是0~0.6A的
量程,分度值是0.02A,读数是0.24A.因此被测电阻的阻值为福=10Q.
5.(1)如图所示.
(2)&=空=照Q=10Q,同理,&=10。,&=10.4Q;2噂也=担±竽"Q«10.1Q.
6.(1)如图所示.(2)断开最右端(与所连实物电路对应即可)(3)053(或0.528)移动滑动变阻器的滑片
使电压表的示数为2.5
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