物理试题
(全卷共四个大题,满分80分与化学共用120分钟完卷)
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1.下列有关数据符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压为36V
B.微波炉正常工作时的电流约为0.5A
C.家用电冰箱的额定功率约为200W
D.华为智能手表的电池的电压为220V
2.下列说法正确的是( )
A.验电器的原理是异种电荷相互排斥
B.摩擦起电的本质是产生了新的电子
C.电解液中,电流的方向与负离子定向移动的方向相反
D.用丝绸摩擦玻璃棒,这个过程中玻璃棒得到电子而带上负电
3.下列关于电路、电功和电功率的说法正确的是( )
A.电路中如果有电压,就一定有电流
B.用电器的电功率越大,消耗的电能越多
C.电动车的电池在充电的过程中,电能转化成化学能
D.两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,电阻较大的灯实际功率较大
4.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中的保险丝熔断,一定是发生了短路
B.家中用电器一旦起火,应先切断电源再将火扑灭
C.使用测电笔辨别火线或零线时,手不能接触笔尾金属体
D.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以接在两孔插座中使用
5.商场中随处可见的共享充电宝极大的方便了我们的生活。当充电宝位于充电仓内部时,开关S处于闭合状态,此时绿灯亮;当充电宝被取出借走时,开关S断开,此时绿灯和红灯都亮。如图中设计的电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙、对该电路分析错误的是( )
A.图乙中的电表是电压表
B.体温越高,总电阻越小
C.体温越高,电表示数越小
D.体温越高,电路消耗的总功率越大
7.小明利用如图甲所示的电路探究电路中不同物理量之间的关系。将滑动变阻器的滑片从一端滑至另一端,根据测量与计算,绘制了定值电阻R0与滑动变阻器R的电功率与电流的关系图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是5V
B.电阻的阻值为
C.电路中最小电流是
D.滑动变阻器的最大阻值是
8.如图所示的电路中,电源电压恒为20V,小灯泡L标有“10V 5W”的字样,滑动变阻器R1的规格为“80Ω 1A”,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V。当只闭合S0、S2、S3,将滑动变阻器R1的滑片P调到中点时,电流表示数为1A。不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路中各元件安全的情况下,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R2的阻值为20Ω
B.只闭合S1、S2,断开S0、S3,R1的最大功率是10W
C.只闭合S1、S2,断开S0、S3,小灯泡L的电功率的取值范围是1.25W~5W
D.闭合开关S0、S2、S3,断开S1,整个电路消耗的电功率的取值范围是15W~60W
二、填空题(本题共6个小题,第14题2分,其余每空1分,共12分)
9.法国物理学家 被誉为“电学中的牛顿”,用他的名字命名了电流强度的单位。意大利物理学家伏特首先发明了伏打电堆,是最早出现的化学电池,为了纪念他的贡献把他的名字作为了 的单位。
10.如图所示是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,若将它们串联在电路中,电路中的电流为0.15A,则电源电压为 V,若将它们并联在电压为2V的电源两端,电路消耗的总功率为 W。
11.将标有“6V 3W”字样的小灯泡L1与额定电压为12V的小灯泡L2并联接在电源上,L1正常发光,L2较暗,此时干路中的总电流为1.1A,L1正常发光时通过它的电流为 A;若将L1、L2串联到另一个电压可调的电源上,电源电压最大为 V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
12.如图所示,a、b、c分别是三只电表,R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为8V,闭合开关S,当电表a、b均为电流表、c为电压表时,电表a的示数为 A,电路总功率为P0;当电表a、b均为电压表、c为电流表时,R1的功率为P1,则P0∶P1= 。
13.如图所示的电路,灯泡上标有“4V 0.4A”,断开S2,闭合S1和S3,灯泡恰好正常发光,电压表和电流表的示数分别为U1和I1。断开S3,闭合S1和S2,移动滑片,使滑动变阻器入电路的阻值为最大阻值的一半时,这时电压表和电流表的示数分别为U2和I2。移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时,这时电压表和电流表的示数分别为U3和I3。已知U1∶U2=8∶3,I2∶I3=5∶4,假设灯泡的电阻和电源电压不变,则灯泡的电阻为 Ω。断开S2,闭合S1和S3时,R1的功率为 W。
14.如图所示,为家庭电路示意图,请根据安全用电原则将该电路连接完成。
三、实验探究题(15题6分,16题8分,17题8分,共22分)
15.小华做测量定值电阻的实验,电路如图甲所示,电源电压为6V,滑动变阻器标有30Ω 1A”字样,电流表接入量程为0~0.6A。
(1)闭合开关,发现电压表示数如图乙所示,为准确测量这一电压,接下来小华应进行的操作是 ;
(2)小华将多次数据记录在表一中,有一组数据是拼凑的,它是第 组,你判断的依据是 ;
表一
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.52
(3)表一中获取第2组数据后,想要得到第3组数据,应该将变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。实验中定值电阻的阻值是 Ω;(保留一位小数)
(4)实验中要移动滑动变阻器的滑片多次测量,其目的是 。
16.探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9V恒定)、电流表、电压表、滑动变阻器R“30Ω 1A”、7个不同的定值电阻R0、开关及导线若干。
(1)请将图甲实物电路连接完整 ,要求:闭合S后,滑片P向左移动时,电流表示数变大。连接电路时,开关必须 ;
(2)正确连接电路后闭合开关,在移动变阻器滑片P时,两电表示数突然都变为零,则电路故障可能为 ;
A.定值电阻短路 B.滑片P接触不良
C.滑动变阻器短路 D.定值电阻断路
(3)排除故障后实验时,改变R0的阻值,测出对应的电流I。当R0的阻值变大时,为完成探究,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)将R0阻值换为50Ω,电流表示数如图乙所示。请在丙图坐标系中补描该点,并作出正确()关系图象 ;
(5)根据实验的结论是:电压一定时,电流与电阻成 ;
(6)连线时发现有一个错误数据点,反思产生原因,小明回忆是某次将R0的阻值由 Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的;
(7)为了使实验操作简单,小明用电阻箱替换掉R0,其他条件不变,为完成整个实验,电阻箱阻值的调节的范围为 Ω。
17.小滨在测小灯泡功率的实验探究中,选用的器材如图甲所示,其中电源为电池盒(可改变接入电池节数,目前只接入4节新干电池),小灯泡上标有“2.5V”的字样,灯丝正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)为了能够顺利完成该实验,滑动变阻器应选用 ;
A.10Ω 2A B.25Ω 1A
(2)实验过程中,调节滑动变阻器的滑片,让小灯泡两端的电压逐渐升高,小灯泡逐渐变亮,在这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是2Ω,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值将 2Ω(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)小滨调节滑片多次实验,完成6组实验,将数据记录在表二中。根据实验记录电压表和电流表的数据,绘制小灯泡的I-U图象如图乙中的图线a,小灯泡正常发光的功率为 W;此时小灯泡与滑动变阻器的电功率之比为 ;
表二
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 3.0
电流表示数I/A 0.20 0.24 0.26 0.30 0.32 0.32
(4)接下来用定值电阻R替换图甲中小灯泡,移动滑片P,记录电压表和电流表的多组数据,绘制如图乙中的图线b,这过程可探究电流与 的关系;比较图乙中A、B、C三点对应的阻值RA、RB、RC的大小关系 (用“>”、“<”或“=”列式表示);
(5)请分析表二中5、6两组实验电流示数相同的原因: ;
(6)小滨想测出小灯泡在0.5V电压下电阻,他再次按图甲进行实验,但是当电路闭合时,发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。请你利用本实验现有器材(或元件),对原电路进行改进,使小灯泡两端电压能达到0.5V(简要写出改进验方案)。答: 。
四、计算题(第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)
18.如图所示,电源电压为9V且保持不变。闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电阻。求:
(1)电流表的示数;
(2)1分钟内,电阻上产生的热量。
19.小雷和小美一起设计了一台简易饮水机,其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两挡,其中R1为发热电阻,R2为定值电阻,额定电压为220V,加热挡额定功率为605W。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时,发热电阻R1的电功率之比为1∶121。不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)电阻R1的阻值为多少Ω?
(2)该饮水机保温状态时的额定功率为多少W?
(3)在测试时将其他用电器都关闭,只将饮水机置于加热挡工作,发现电能表的转盘在6min内转了100转,则此时实验室电路的实际电压为多少V?
20.为防止燃气泄漏危害,许多家庭都安装了燃气泄漏自动保护装置。当泄漏的燃气达到一定浓度时,装置能自动关闭燃气阀门。如图甲为小超设计的燃气泄漏自动保护装置示意图,虚线圆框表示气敏传感器,为保证传感器内气敏电阻能正常工作,需加热电阻丝通电加热、已知电源电压U1=6V,U2=3V,当燃气浓度升高,电阻箱R0两端电压大于或等于2V时,燃气管道阀门自动闭合(不考虑燃气管道阀门与电阻箱R0的连接)。气敏电阻RC的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。在设定R0阻值时,需满足以下两个条件:
①燃气管道阀门开始闭合时,燃气的浓度不高于0.4%;
②为防止模拟装置对低浓度燃气过于灵敏,导致燃气浓度在安全值范围内时燃气阀门闭合,影响燃气正常使用,则燃气管道阀门开始闭合时,R0中的电流应不小于0.016A。求:
(1)S2闭合后,加热电阻丝的发热功率为0.3W,则通过R的电流为多少A?
(2)当燃气管道阀门刚自动闭合时,RC和R0的总功率可以设定的最小值为多少W?
试卷第8页,共9页
1.C
【详解】A.根据电压的知识可知,我国家庭电路的电压为220V,故A不符合题意;
B.微波炉正常工作时的电功率在500W到900W范围内,根据可知,微波炉正常工作时的电流约为2.27A到4.09A的范围,故B不符合题意;
C.根据功率的知识可知,家用电冰箱的额定功率约为200W,故C符合题意;
D.根据常识可知,华为智能手表的电池的电压约为3.7V,不可能是220V,故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器的原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
B.摩擦起电不是创造了电荷,而是电子在物体间的转移,所以没有产生新电子,故B错误;
C.电流方向是正电荷定向移动的方向,在电解液中,电流的方向与负离子定向移动的方向相反,而与正离子定向移动的方向相同,故C正确;
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒会失去电子而带正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒会得到电子带负电,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.电路中有电流,需要同时满足电路是通路且有电压,如果只满足其中其中一个条件,是没有电流的,故A错误;
B.根据可知,用电器的电功率越大,没有确定时间,无法判断消耗电能的多少,故B错误;
C.电池在充电的过程中,相当于用电器,能量转化是将电能转化成化学能,故C正确;
D. 两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,电压相等,由得,电阻较大的灯实际功率较小,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.家庭电路中的保险丝熔断说明电路中电流过大,导致电流过大的原因有两个,一个是电路发生短路,另一个是总功率过大,故A错误;
B.家中用电器一旦起火,应先切断电源,防止放生触电,故B正确;
C.使用测电笔辨别火线或零线时,手指需要接触笔尾金属体,故C错误;
D.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器需要使用三孔插座,把金属外壳与大地相连,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】根据题意可知,当充电宝位于充电仓内部时,开关S处于闭合状态,此时绿灯亮;当充电宝被取出借走时,开关S断开,此时绿灯和红灯都亮,说明红灯和绿灯要串联,且当开关S闭合时,红灯被短路,只有绿灯亮,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】A.由乙图可知,该电表和电阻R0并联,故该电表是电压表,故A正确,不符合题意;
B.由丙图可知,温度越高,红外线热敏电阻阻值越小,根据串联电路电阻规律可知,总电阻越小,故B正确,不符合题意;
C.温度越高,红外线热敏电阻阻值越小,电源电压一定,根据公式电路中的电流越大,故C错误,符合题意;
D.温度越高,红外线热敏电阻阻值越小,电流越大,电源电压一定,根据公式可知此时功率越大,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】AB.因为定值电阻的功率为
所以乙图中7.2W对应的是的功率,此时只有接入电路,电路中的电流最大,由图乙可知此时的电流,根据串联电路电阻的规律和欧姆定律可知,此时R连入电路的电阻为0,则电源电压
则定值电阻的阻值为
故AB错误;
CD.根据串联电路电阻的规律和欧姆定律可知,当电路中电流最小的时候,是滑动变阻器连入电路的电阻最大的时候,由乙图可知,此时R的功率为,即
解得
或
由题意可知,电路中的最小电流为;此时两端的电压为
滑动变阻器的最大电阻
故C正确;故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.由题意可知,只闭合S0、S2、S3,R1和R2并联,电流表A测量干路电流,将滑动变阻器R1的滑片P调到中点时,滑动变阻器R1接入电路的阻值是
由并联电路的电压规律可知,通过滑动变阻器R1的电流是
因为电流表示数为1A,根据并联电路的电流特点可知,通过定值电阻R2的电流是0.5A,所以定值电阻R2的阻值为
故A错误;
B.只闭合S1、S2,断开S0、S3,小灯泡L与R1串联,电流表A测电路中电流,电压表测量R1两端的电压;小灯泡L标有“10V 5W”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,所以,通过灯泡L的最大电流是
小灯泡L的电阻是
根据各电路元件的要求,为了安全,当R1的滑片向右边移动时,R1接入电路中的电阻变大,其两端的电压变大,最大电压等于电压表最大量程,为15V,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知,此时电路中的最小电流是
此时R1的最大功率是
故B错误;
C.由B可知,灯泡的最小功率是
当R1的滑片向左边移动时,R1接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,根据各元件的安全电流可知,电流取0.5A,则此时灯泡的实际功率等于额定功率,是5W,所以小灯泡L的电功率的取值范围是1.25W~5W,故C正确
D.闭合开关S0、S2、S3,断开S1,R1和R2并联,电流表A测量干路电流,由A可知,通过R2的电流是0.5A;当R1的滑片向左边滑动时,电阻R1变小,通过R1的电流变大,因为通过R1的最大电流是1A,所以,通过R1的电流是1A,根据并联电路的电流特点可知,此时干路的最大电流是
整个电路消耗的最大电功率是
当R1的滑片向右边滑动时,电阻R1变大,最大电阻是80Ω,通过R1的电流变小,通过R1的最小电流是
根据并联电路的电流特点可知,此时干路的最小电流是
整个电路消耗的最大电功率是
所以,整个电路消耗的电功率的取值范围是15W~30W,故D错误。
故选C。
9. 安培 电压
【详解】[1]为了纪念法国物理学家安培在电学方面的伟大贡献,他被被誉为“电学中的牛顿”,同时也用他的名字作为电流的单位。
[2]意大利物理学家伏特发明了伏打电堆,是最早出现的化学电池,为了纪念他在物理方面的贡献,把他的名字作为电压的单位。
10. 4 0.7
【详解】[1]小灯泡L和电阻R串联在电路中,电路中电流为0.15A时,因串联电路中各处的电流相等,所以通过它们的电流
IL=IR=0.15A
由图象可知,小灯泡两端的电压UL=1V,定值电阻R两端的电压UR=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UL+UR=1V+3V=4V
[2]小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压
UL′=UR′=2V
由图象可知,通过它们的电流分别为IL′=0.25A,IR′=0.1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的总电流
I′=IL′+IR′=0.25A+0.1A=0.35A
总功率
P=U'I′=2V×0.35A=0.7W
11. 0.5 11
【详解】[1]L1正常发光时的功率为3W,电压为6V,根据P=UI可得,通过它的电流为
[2]根据欧姆定律可得,L1的电阻为
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两灯泡并联时,通过L2的电流
I2=I-I1=1.1A-0.5A=0.6A
并联电路中各支路两端的电压相等,且L1正常发光,L2较暗,L2的电阻为
L2的额定电压为12V,则L2的额定电流为
串联电路中各处的电流相等,所以将L1、L2串联到另一个电压可调的电源上后,通过的最大电流只能是两个灯泡额定电流中最小的0.5A,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源电压为
U=I1(R1+R2)=0.5A×(12Ω+10Ω)=11V
12. 0.4 27∶2
【详解】[1]闭合开关S,当电表a、b为电流表,c为电压表时,R1、R2并联,电流表a测量R2支路的电流,电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压
U2=U1=U=8V
通过R2支路的电流
[2]因此电表a的示数为0.4A;通过R1支路的电流
由并联电路的电流特点可知,干路的电流
I=I1+I2=0.4A+0.8A=1.2A
电路总功率
P0=UI=8V×1.2A=9.6W
当电表a、b为电压表,c为电流表,R1、R2串联,电压表a测量电源电压,电压表b测量R2两端的电压;由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流
根据串联电路的电流特点可知,通过R1的电流I1′=I';R1的功率
则
13. 10 0.8
【详解】[1]灯泡上标有“4V 0.4A”且灯泡的电阻不变,由可知,灯泡的电阻为
[2]断开S2,闭合S1和S3,小灯泡L和R1串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,因灯泡恰好正常发光,电压表和电流表的示数分别为
U1=4V
I1=0.4A
断开S3,闭合S1和S2,小灯泡L和R2串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,因为
U1∶U2=8∶3
所以这时电压表的示数U2是
解得
U2=1.5V
因灯丝电阻不变,则此时的电流表示数I2是
移动滑片,使滑动变阻器入电路的阻值为最大阻值的一半时,则滑动变阻器接入电路的电阻是;因为电源电压不变,根据串联电路电压特点可知
因为
I2∶I3=5∶4
所以,电流表的示数I3是
解得
I3=0.12A
因为灯泡的电阻不变,所以
移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时,则滑动变阻器接入电路的电阻是;因为电源电压不变,根据串联电路电压特点可知
联立①②,解得
当断开S2,闭合S1和S3时,R1的两端的电压是
R1的功率为
14.
【详解】根据家庭电路的连接可知,开关要与火线相连,灯泡与零线相连;三孔插座的连接方式为左零右火、上接地,作图如下:
15. 电压表换接小量程 1 滑动变阻器的阻值超过最大规格 左 9.9 减小实验误差
【详解】(1)[1]由图乙可知,电压表指针偏转幅度过小,即电压表量程选择过大,故接下来小华应进行的操作是电压表应改接0-3V的量程。
(2)[2][3]由第一组数据可知,定值电阻的电压为1V,电路中的电流为0.1A,根据串联电路电压规律,此时滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器此时接入电路中的电阻为
此时滑动变阻器的阻值超过最大规格,所以是第1组数据错误。
(3)[4]获得第2组实验数据后,要想得到第3组数据,由表格数据可知,电流表的示数由0.2A增大为0.3A,电流变大,电路中电阻变小,故滑片P应向左端移动。
[5]第2组实验可得定值电阻的阻值为
第3组实验可得定值电阻的阻值为
第4组实验可得定值电阻的阻值为
第5组实验可得定值电阻的阻值为
则定值电阻的阻值为
(4)[6]实验中为了减小实验误差,需要进行多次测量求平均值。
16. 断开 B 右 反比 31.25 6Ω到9
【详解】(1)[1]根据实验要求可知,闭合S后,滑片P向左移动时,电流表示数变大,那么滑动变阻器接入电路中的电阻变小,所以要选择左边下端接线柱符合题意,如图所示:
[2]连接电路时,为了电路各元件的安全,开关必须断开。
(2)[3]根据题意可知,电流表示数变为零,则说明电路出现断路,电压表示数变为0,说明电压表测不到电源电压,所以是从电压表两端接线柱到电源两极出现断路,所以电路故障可能为滑片P接触不良,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)[4]根据题意可知,当R0的阻值变大时,此时R0两端的电压变大,为了控制定值电阻两端的电压不变;根据串联电路的电压特点可知,电源电压不变,所以,滑动变阻器两端的电压要升高,其接入电路的电阻要变大,应将滑片P向右端移动。
(4)[5]如图乙所示,电流表选择0到0.6A的量程,分度值是0.02A,电流表示数为0.12A;R0阻值换为50Ω,则
在丙图坐标系中补描该点,画出关系图象如图所示:
(5)[6]由图像可知,电压一定,电流和电阻的倒数成正比,所以电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)[7]根据图象可知,错误数据的前一个点是0.20A,0.032,即
R0的阻值是31.25Ω。
(7)[8]根据题意可知,小明用电阻箱替换掉R0,当电阻箱接入电路的电阻变大,两端的电压变大,最大电压是刚好等于电源电压,即9V,因电阻箱的分度值是1Ω,所以其最大接入电路电阻是9Ω;当电阻箱接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,最大电流是刚好等于电流表的最大量程,为0.6A,此时电路中的总电阻是
而电阻箱能够接入电路的最小电阻是此时的总电阻与最大电阻之差,即
15Ω-9Ω=6Ω
所以,电阻箱阻值的调节的范围为6Ω到9Ω。
17. B 等于 0.75 电压 小灯泡的电阻变化不明显 降低电源电压
【详解】(1)[1]根据题意可知,电源电压6V,小灯泡正常工作电压是2.5V,电阻是8Ω,串联电路中电流处处相等,则电路中的电流是
所以滑动变阻器接入电路的最小电阻是
所以,滑动变阻器应选用25Ω 1A的规格,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)[2]根据题意可知,让小灯泡两端的电压逐渐升高,串联电路中,电流处处相等,所以电流变化量相等,因为电源电压不变,根据串联电路的电压特点可知
根据可知
滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值将等于2Ω。
(3)[3]根据表二可知,当灯泡两端的电压是2.5V时,通过的电流是0.30A,小灯泡正常发光的功率为
[4]根据题意可知,电源电压6V不变,灯泡两端的电压是2.5V,因为是串联,滑动变阻器两端电压是3.5V,因串联电流相等,比值是1比1,根据可知,小灯泡与滑动变阻器的电功率之比就是分的电压之比,即
(4)[5]根据题意可知,接下来用定值电阻R替换图甲中小灯泡,因定值电阻只有一个,且电阻无法改变,所以可探究电流与电压的关系。
[6]根据图象可知,A点在定值电阻的直线上,所以,A点的电阻等于当电压是2.5V时的小灯泡的电阻,又因为B、C在小灯泡的图象上,随着小灯泡两端的电压逐渐变大,小灯泡的电阻也逐渐变大,所以, RA、RB、RC的大小关系是
(5)[7]小灯泡的电阻变化规律是先变快后变化慢,因电阻变化不明显,电流表的两次读数都一样。
(6)[8]根据题意可知,无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V,这是因为电源电压太大,滑动变阻器滑到最大阻值处也,无法分走足够多的电源电压,所以可以降低电源电压。
18.(1)1A;(2)324J
【详解】解:由电路图可知,、并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,则流过电阻的电流为
电流表A2的示数为
(2)1分钟内,电阻上产生的热量为
答:(1)电流表的示数是1A;
(2)1分钟内,电阻上产生的热量是324J。
19.(1)80Ω;(2)55W;(3)200V
【详解】解:(1)由图甲可知,当S接1时电路为R1的简单电路,当S接2时R1和R2串联,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以,当S接1时,电路的总电阻最小,电源的电压一定时,电路的电流最大,由P=UI=I2R可知,发热电阻R1的电功率最大,饮水机处于加热挡;同理可知,当S接2时,饮水机处于保温挡;当S接1时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热挡,由可得,R1的阻值
(2)当S接2时,R1和R2串联,饮水机处于保温挡,此时发热电阻R1的电功率
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流
由可得,电路的总电阻
保温状态时的额定功率
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值
R2=R总-R1=880Ω-80Ω=800Ω
(3)因2000r/(kW h)表示电路每消耗1kW h的电能电能表转盘转动2000r,所以饮水机在加热挡工作3min消耗的电能
根据
可得,此时实验室电路的实际电压
答:(1)电阻R1的阻值为80Ω;
(2)饮水机保温状态时的额定功率为55W;
(3)此时实验室电路的实际电压是200V。
20.(1) 0.1A;(2)0.096W
【详解】解:(1)由图可知,电路为加热电阻丝单独串联,则通过R的电流为
(2)由条件②可知通过电路的电流时,可使,根据欧姆定律可得
解得,由图2和条件①可知时,可使,串联电路总电压等于各部分电压之和,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
即
整理得,则
综上所述当时,时,电路中的总功率最小,为
答:(1)S2闭合后,加热电阻丝的发热功率为0.3W,则通过R的电流为0.1A;
(2)当燃气管道阀门刚自动闭合时,RC和R0的总功率可以设定的最小值为0.096W。
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