第十八章《电功率》检测题
一、单选题
1.实验课上,小明连接了如图甲所示的电路,电源两端的电压保持不变。开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中,通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为12V,下列说法中正确的是( )
A.电源电压是15V
B.在电压表示数变小的过程中,电路消耗的总功率不断变大
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.滑片P由a端滑至b端的过程中,小灯泡的电功率变化了6.3W
2.图甲所示电路中,电源电压不变,滑动变阻器上标有“10Ω 2A”,闭合开关,调节滑片,使其从最右端向左滑到a点时,灯泡恰好正常发光,图乙是电流表与两电压表示数关系图像,下列说法正确的是( )
A.灯泡的额定电功率为0.4W
B.电路中的最小总功率为1.8W
C.滑片在最右端时,灯泡的电阻是12.5Ω
D.滑片在a点时,滑动变阻器与灯泡的功率之比为1∶1
3.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法不正确的是( )
A.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
B.用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”
C.图乙实验通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更多
D.通电后,透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的
4.如图所示的电路,电源电压为,,,当开关闭合时,下列分析正确的是( )
A.、两端电压之比为
B.通过、的电流之比为
C.、消耗的电功率之比为
D.电路的总电阻与之比为
5.如图为小丽家半年前新装的一只电能表,10月底查看电能表示数为 ,11月底表盘的示数如图中所示,下列说法正确的是( )
A.该电能表的额定电流为20A
B.电能表是用来测量电功率的仪表
C.小丽家11月份总共消耗了903kW·h的电能
D.若以每度电0.5元计算,则11月份应缴电费45.15元
6.下列用电器消耗相同的电能时产生热量最多的是( )
A.电水壶 B.电吹风 C.电风扇 D.洗衣机
7.一节能灯标有“220V,20W”的字样,正常工作一段时间耗电1度,则它工作时间为( )
A.50h B.0.05h C.180s D.0.0045h
8.家庭电路中的保险丝熔断了,以下原因中不可能的是( )
A.使用的用电器总功率过大
B.保险丝的规格不符合规定的要求
C.拉线开关中两根导线的线头相碰了
D.插座中的两根导线的线头相碰了
9.标有“6V 3W”的灯泡在电路中发光,下列说法中正确的是( )
A.这只灯泡的功率一定是3W B.这只灯泡的功率一定小于3W
C.这只灯泡的功率一定大于3W D.这只灯泡的功率可能等于3W
10.一个标有“220V 100W”的电热器,当通过它的电流为0.5A时( )
A.实际功率大于额定功率 B.实际功率等于额定功率
C.实际电流小于额定电流 D.实际电压等于额定电压
11.下列数据中最符合实际的是( )
A.一节新干电池电压为4V
B.教室里的日光灯正常发光时电流约为10A
C.家用空调正常工作时电压为220V
D.对人体的安全电压是36V
12.在如图的电路中,R1是定值电阻,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,下列现象中会发生的是( )
A.电流表、电压表的示数都变小 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率增加 D.R1消耗的电功率减小
13.如图所示电路,电源两端电压为4.5V且保持不变.电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是( )
A.电压表V2的示数变化范围为0~3V
B.电流表A的示数变化范围为0.15~0.45A
C.滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~15Ω
D.电阻R1的电功率取值范围为0.225~0.9W
14.下列数据中最接近生活实际的是( )
A.全自动洗衣机的功率约为2W B.家用空调的工作电流约为5A
C.电水壶正常工作时电阻大约1000Ω D.干电池两极间的电压约为15V
15.如图所示,电源电压保持不变,不考虑小灯泡的电阻随温度变化的关系。闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变亮
B.电压表示数不变,电流表示数变大,灯泡变暗
C.电压表示数和电流表示数的乘积变大
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
二、多选题
16.如图所示,图中阴影部分的面积描述相应物理量正确的是( )
A.物体的质量 B.物体运动的路程
C.用电器的电功率 D.物体所受的压强
17.如图甲所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片从一端滑到另一端的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断正确的是( )
A.R0的阻值是5Ω
B.R0的最小功率是1. 6W
C.电路的最大和最小总功率之比是8∶1
D.滑动变阻器的最大阻值是35 Ω
18.如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,调节滑动变阻器,电压表V1和V2的示数随时间变化的图象,如图乙所示.下面说法正确的是( )
A.滑片向右移,电压表V1示数减小
B.滑片向右移,电压表V2的示数减小
C.电源电压为5V,电阻R0为1Ω
D.电源电压为4.5V,滑片位于右端时电路的总功率最大
19.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法不正确的是( )
A.U形管液面高度变化是因为容器中液体热胀冷缩的缘故
B.通电后透明容器中气体的内能增大是通过热传递的方式改变的
C.图甲可用于探究电热与电流的关系
D.图乙可用于探究电热与电阻的关系
20.如图所示,电源电压保持不变,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A、A1的量程均为0~0.6A,将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2,电压表示数为6V,电流表A的示数为0.3A;闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.1A。(假设灯丝电阻不变)则下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B.R1的阻值为60Ω
C.S1断开,S2由闭合到断开时,电压表的示数会变大
D.断开S1、S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
三、填空题
21.平平同学用效率为10%的地锅将1.5kg、20℃的水烧开,需要燃烧 kg的干木柴;若用工作时功率为900W的电水壶(假如消耗的电能全部被水吸收)烧开同样的水,则需要的时间是 s;平平同学家的电能表如图所示,若家中只有电水壶单独工作,则这段时间内电能表的转盘转 圈。[当时气压为1标准大气压,干木柴的热值是1.2×107 J/g,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg ℃)]
22.物业来小明家收电费,观察到小明家电能表情况如图所示,然后工作人员从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kW·h。若按0.5元/(kW·h)计费,小明家本月应缴电费 元;小明家同时使用的用电器总功率不得超过 W;小明想利用电能表测出家里电视机的功率,于是将电视机单独接入家庭电路中,测出10min 内电能表表盘转过50转,这台电视机的功率是 W。
四、实验题
23.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视 表。
(3)小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,以此类推。根据实验数据,小明作出了电流与电阻的关系图像如图乙所示,根据实验图像判断,小明要完成该实验,他所选择的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
(4)小军在小明实验的基础上,多进行了一次实验,所用定值电阻为32Ω,正确连接后,测得电流为0.1A,由此推断,小军用32Ω电阻替换掉的是阻值为 Ω的电阻。
(5)小红选用上述实验器材,连接电路,如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中,电路总功率为P,电压表示数为U,滑动变阻器阻值为R,则图中电路总功率与U、R之间的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
五、计算题
24.在家电博览会上,小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器,请回答:
(1)大功率家用电器需要使用专用插座,插座的常用规格有“10A”和“16A”两种,该电热水器应选用哪种规格的插座?
(2)已知该电热水器的加热效率为90%,它正常工作时把10kg水从20℃加热到50℃,需要多长时间?(已知,结果保留一位小数)
25.图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。(请画出对应的等效电路图)
(1)若在AB间接上电压表,在CD间接上电阻R2且R2=10Ω,求电压表示数U1;
(2)若在AB间接上电阻R2且R2=10Ω,在CD间接上电流表,求电流表示数I;
(3)若在AB间接上导线,在CD间接上电阻R2且R2=10Ω,求1min内电流流过整个电路所做的功;
(4)上述三种情况中,请判断出哪种情况电路消耗的电功率最大,并计算出此种电路的电功率。
试卷第2页,共9页
参考答案:
1.D
【详解】A.滑动变阻器的滑片P滑至b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路的总电阻最小,电路电流最大,此时小灯泡两端电压等于电源电压,由乙图可知,此时小灯泡两端电压为12V,即电源电压为U=12V,故A错误;
B.由乙图可知,在电压表示数变小的过程中,通过小灯泡的电流逐渐变小,由于电路是串联电路,通过小灯泡电流即为干路电流,所以干电路的电流也是逐渐变小的;电源电压一定,干路电路减小,则根据公式可知,电路的总功率变小,故B错误;
C.且滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻阻值最大,总电阻最大,由欧姆定律可知,此时电路电流最小,结合乙图可知,最小电流为为Imin=0.3A,且此时灯泡两端电压为U灯=3V,由串联电路特点可知,滑动变阻器两端电压为
由串联电路特点可知,通过滑动变阻器的电流等于通过灯泡的电流Imin=0.3A,故滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.滑片P在a端时,小灯泡功率为
滑片P在b端时,小灯泡功率为
小灯泡功率功率变化量为
故D正确。
故选D。
2.B
【详解】AB.由电路图可知,变阻器R与灯泡L串联,电压表V1测滑动变阻器R两端电压,电压表V2测L两端电压,电流表测电路中的电流,当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由乙图可知,最小电流为0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,则电源电压为
U=2UR=2IR2=2×0.3A×10Ω=6V
电路中的最小总功率为
Pmin=UImin=6V×0.3A=1.8W
当滑片从最右端向左端滑到a点时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由串联电路分压特点可知,R2两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,小灯泡正常发光时的电流为0.4A,变阻器的电压为1V,此时小灯泡的电压为
U额=U-UR'=6V-1V=5V
灯泡的额定电功率为
P额=U额I额=5V×0.4A=2W
故A错误,B正确;
C.滑片在最右端时,电路中电流最小为0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,则灯泡电压为
灯泡的电阻是
故C错误;
D.滑片在a点时,滑动变阻器与灯泡的功率之比为
故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.图乙中左右两个容器中电阻大小都是5Ω,左边电阻在干路上,右边电阻在支路上,两个电阻中的电流大小不同,所以,可以探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系,故A正确,A不符合题意;
B.图甲中两电阻串联,电阻不同,电流相同, 10Ω电阻产生的热量更多,电炉丝与和它相连的导线,也是电阻不同,电流相同,电炉丝电阻更大,产生的热量更多,故B正确,B不符合题意;
C.图乙中,电阻相同,左侧容器电阻中通过的电流更大,根据公式Q=I2Rt可知,左侧容器中电阻产生的热量更多,故C正确,C不符合题意;
D.透明容器中电阻丝内能增大是电流做功,电能转化为内能,是能量的转化,空气内能增大是热传递,是能量的转移,故D错误,D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】AB.当开关闭合时,两电阻并联,两端电压相同,由并联分流可知
故AB错误;
C.根据可知,消耗的电功率之比为
故C正确;
D.并联电路的总电阻小于任一电阻的阻值,电路的总电阻与之比应小于1,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.该电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最大电流(额定电流)是20A,故A错误;
B.电能表是用来测量电能的仪表,故B错误;
C.电能表上的最后一位表示小数,由图可知电能表的读数是633.5kW·h,小丽家11月份共消耗的电能为
W=633.5kW·h-543.2kW·h=90.3kW·h
故C错误;
D.若以每度电0.5元计算,则11月份应缴电费是
90.3kW·h×0.5元/(kW·h)=45.15元
故D正确。
故选D。
6.A
【详解】用电器工作时将电能转化为其他形式的能量。电水壶工作时将电能全部转化为内能;电吹风内有电动机和电热丝,工作时将电能转化为机械能和内能;电风扇和洗衣机工作时主要把电能转化为机械能,有一部分电能转化为内能。比较可知,消耗相同的电能,产生热量最多的是电水壶。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.A
【详解】节能灯正常工作时的功率
P=20W=0.02kW
消耗的电能
W=1度=1kW h
由 可得,消耗1度电时它的工作时间
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】家庭电路中的保险丝熔断,是由于电路中的电流过大引起的,而产生电流过大的原因有两个:一是发生了短路,另一个是用电器总功率过大。
A.根据P=UI可得:,家庭电路中的电压是一定的,所以用电器总功率过大,电路中的总电流就会过大,电流通过保险丝产生的热量就会过多,保险丝温度升高而熔断,故A不符合题意;
B.如果保险丝的额定电流小于电路中的正常工作电流,电流通过保险丝产生的热量多,保险丝会熔断,故B不符合题意;
C.拉线开关中两根导线的线头相碰,使电路闭合,形成通过,用电器工作,不会使保险丝熔断,故C符合题意;
D.插头中的两根导线线头相碰,即火线和零线直接连接,电路中发生短路,导致电路中电流过大,熔断保险丝,故D不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】标有“6V 3W”的灯泡,表示的是灯泡正常发光的额定电压为6V,额定功率为3W,实际电压略低于或者略高于额定电压时,灯泡也能发光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.A
【详解】AB、因,电热器的电阻为:
,
通过它的电流是0.5A时,电热器的实际功率为:
.故A正确,B错误;
C、电热器正常工作时的电流,即实际电流大于额定电流,故C错误;
D、由于实际功率大于额定功率,根据可知,实际电压大于额定电压,D错误;
故选A.
点睛:在有关电功率的判断中,牢记和,在纯电阻电路中两公式可以直接使用,计算稍显简单.
11.C
【详解】A.由常见的电压数据可知,一节新干电池的电压为1.5V,故A不符合题意;
B.教室里的日光灯的正常工作的功率是25W,所以,日光灯正常发光时电流约为
故B不符合题意;
C.我国家庭电路的电压为220V,家用空调正常工作时,电压为220V,故C符合题意;
D.对人体安全的电压为不高于36V,故D不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】AB.如图电路,两电阻串联,电压表测量滑动变阻器R2的两端电压,电流表测量电流。当滑动变阻器滑片P向右滑动时,R2接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律,电路中电流变小,即电流表示数变小。根据,电阻R1阻值不变,电路电流变小,所以R1两端电压变小,则R2两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB错误;
C.根据,电源电压不变,电流变小,所以电路消耗的总功率减小,故C错误;
D.对电阻R1来说,电压、电流都变小,根据,R1消耗的电功率变小,故D正确。
选D。
13.D
【详解】A.当滑动变阻器接入电路中电阻最小时,即R2=0时,电压表V2的示数等于0,电压表V1的示数达到4.5V,烧坏电压表,故A错误;
B.当电压表V1的示数达到3V时,电路中电流最大为
故B错误;
C.电路中电流最大时,电压表V2的示数为
U2=U总-U1=4.5V-3V=1.5V
此时R2的电阻最大为
故C错误;
D.电阻R1的最大电功率
P=UI=3V×0.3A=0.9W
当电压表V2的示数达到3V时,电路中电流最小为
电阻R1的最小电功率
Pmin=UminImin=1.5V×0.15A=0.225W
故D正确。
故选D。
14.B
【详解】A.全自动洗衣机的功率约为200W,故A不符合题意;
B.家用空调的工作电流约为5A,故B符合题意;
C.电水壶正常工作时电阻大约
故C不符合题意;
D.干电池两极间的电压约为1.5V,故D不符合题意。
故选B。
15.C
【详解】AB.由电路图可知,灯泡L和滑动变阻器R串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,接入电路中电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由P=I2R可知灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故AB错误;
C.电压表V1的示数不变,电流表的示数变大,电压表示数和电流表示数的乘积变大,故C正确;
D.电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流,由可知电压表示数和电流表示数的比值等于R的阻值,R的阻值变小,所以电压表示数和电流表示数的比值变小,故D错误。
故选C。
16.ABC
【详解】A.图中阴影部分的面积等于密度与体积的乘积,即,所以图中阴影部分面积表示的物理量是物体的质量,故A正确;
B.图中阴影部分的面积等于速度与时间的乘积,即,所以图中阴影部分面积表示的物理量是物体运动的路程,故B正确;
C.图中阴影部分的面积等于电压与电流的乘积,即,所以图中阴影部分面积表示的物理量是用电器的电功率,故C正确;
D.图中阴影部分的面积等于压力与面积的乘积,即,而物体所受的压强,所以图中阴影部分面积不是表示物体所受的压强,故D错误。
故选ABC。
17.ACD
【详解】由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABD.当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大,由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,R0的阻值
R0==5Ω
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,此时变阻器R两端的电压UR=7V,则R0的最小功率
P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W
滑动变阻器的最大阻值
R大==35Ω
故AD正确,B错误;
C.电路的最大和最小总功率之比
故C正确。
故选ACD。
18.AD
【详解】若滑片向右移动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大;由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表V2的示数U2增大,同理可知,R0两端的电压增大;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表V1的示数等于电源的电压减去R0两端的电压,所以其示数减小;故A正确,B错误;由图象可知,当电路中的电流为零时,说明电路发生了断路,由U1的示数可得与电压表V1并联的电路某处断路,此时U1等于电源电压,所以电压电压U=4.5V;由图象知,当U1=2.5V时,电路中的电流I=2.0A,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,则R0两端的电压:U0=U U1=4.5V 2.5V=2V,由I=可得R0的电阻:R0==1Ω. 滑片位于右端时,电路中总电阻最小,电路的总功率最大,故C错误,D正确.
19.ACD
【详解】A.两个透明容器中密封着等量的空气,U形管液面高度变化是因为容器中空气热胀冷缩的缘故,故A错误,符合题意;
B.通电后电阻产生热量,温度升高,透明容器中气体的内能增大是通过热传递的方式改变的,故B正确,不符合题意;
C.图甲中两电阻串联,电流和通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法,可用于探究电热与电阻的关系,故C错误,符合题意;
D.图乙中左边容器内电阻处于干路上,右边容器内电阻处于支路上,通电后电流不同,通电时间和电阻相同,根据控制变量法,可用于探究电热与电流的关系,故D错误,符合题意。
故选ACD。
20.ABD
【详解】A.将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1、闭合S2,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电压表测电源的电压即U=6V,滑动变阻器的最大阻值
故A正确;
B.闭合S1、S2,电阻R1和变阻器并联,电流表A1测量通过R1的电流,R1的阻值
故B正确;
C.将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1、闭合S2,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,S1和S2都断开时,变阻器和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,串联电路中总电压等于各分电压之和,电压表的示数变小,故C错误;
D.灯泡的正常发光时的电流
串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UL=6V﹣2V=4V
滑动变阻器接入电路中的最小值
故D正确。
故选ABD。
21. 0.42 560 140
【详解】[1]在标准大气压下水的沸点为,水吸收的热量为
干木柴放出的热量为
燃烧干木柴的质量为
[2]若电水壶工作时功率为,所消耗的电能全部被水吸收,则消耗的电能为
加热这壶水需要的时间为
[3]从图中可知,表示电路中用电器每消耗电能,电能表的转盘转次,故这段时间内电能表表盘转的次数为
22. 60 4400 120
【详解】[1]由图可知,电能表的示数为931.6kW·h,所以本月用电度数为
W=931.6kW·h-811.6kW·h=120kW·h
因此本月应缴电费
0.5元/ kW·h×120 kW·h=60元
[2]由电能表上的参数可知,工作电压220V,标定电流20A,所以小明家同时使用的用电器最大总功率为
P=UI=220V×20A=4400W
[3]电能表表盘转过50转,消耗的电能为
所以这台电视机的功率为
23. 电压 断开开关,滑片移动至阻值最大处 35 20 A
【详解】[1]电压表应该与电阻并联,电流表应该与电阻串联,而在原电路中,电压表串联在了电路中,电流表与电阻并联,所以应该对电路进行改动,如图
[2]实验是为了探究电流与电阻的关系,应该保持电压不变,所以在调节滑动变阻器时,应该时刻注视电压表示数,保持电阻两端的电压不变。
[3]在用5Ω的电阻做完实验后,为了保证电路的安全,应该先断开开关,把滑动变阻器调节到最大阻值处,再重新替换电阻,连接断路。
[4]小明要完成该实验,应该控制定值电阻的电压不变,根据乙图可知,定值电阻为5Ω时,滑动变阻器与定值电阻串联,此时滑动变阻器的电阻最大,电路中的电流为0.5A,根据欧姆定律可得
根据乙图可知,当更换25Ω定值电阻时,要保持电压表示数不变,根据串并联电路的电压规律可知,滑动变阻器分的电压为
根据串并联电路的电流规律可知,电路中的电流处处相等,则,根据欧姆定律可得,滑动变阻器最大阻值为
[5]更换32Ω的定值电阻后,电流为0.1A,根据欧姆定律可得
根据串并联电路的电压规律可得此时滑动变阻器的电压为
此时滑动变阻器的电阻为
在上一次实验中,滑动变阻器的电压为
根据欧姆定律可得,电路中的电流为
根据欧姆定律可得,电路中的定值电阻为
[6]根据电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电源电压不变,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的滑片从a端向b端移动,电阻变大,滑动变阻器两端的电压也变大,电路中的总电阻变大,电流变小,根据串并联电路电压规律与欧姆定律可得,电路中的电流
则电路中的总功率为
在式子中、为定值,故总功率是和电压相关的一次函数,且一次项系数小于0,故A正确,BCD不正确。
故选A。
24.(1)16A; (2)466.7s
【详解】解:(1)标有“220V 3000W”的电热水器,表示电热水器的额定电压为220V,额定功率为3000W,根据P=UI可得,电热水器的额定电流为
所以该电热水器应选用规格为16A的插座。
(2)水从20℃加热到50℃所需吸收热量
电热水器放出的热量为
加热所需的时间
答:(1)该电热水器应选用“16A”规格的插座;
(2)已知该电热水器的加热效率为90%,它正常工作时把10kg水从20℃加热到50℃,需要466.7s。
25.(1)4V;(2)0.9A;(3)216J;(4)5.4W
【详解】解:(1)如图,若在AB间接上电压表,在CD间接上电阻R2且R2=10Ω,则R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,等效电路如图所示
此时电路中电流为
所以电压表示数为
(2)若在AB间接上电阻R2且R2=10Ω,在CD间接上电流表,则R1与R2并联,电流表测干路电流,等效电路图为
此时电路中电流表示数为
(3)若在AB间接上导线,在CD间接上电阻R2且R2=10Ω,则R1短路,电路为只有R2的简单电路,等效电路图为
此时电路中电流为
1min内电流流过整个电路所做的功为
(4)由可知,电压一定时,电流越大,总功率越大,由上述分析,第二种情况时电流最大,功率最大,所以最大功率为
答:(1)若在AB间接上电压表,在CD间接上电阻R2且R2=10Ω,电压表示数;
(2)若在AB间接上电阻R2且R2=10Ω,在CD间接上电流表,电流表示数;
(3)若在AB间接上导线,在CD间接上电阻R2且R2=10Ω,1min内电流流过整个电路所做的功为;
(4)上述三种情况中,第二种情况电路消耗的电功率最大,此种电路的电功率为。
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