【精品解析】沪科版物理九年级全一册第十七章《电流做功与电功率》单元测试提升卷

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】沪科版物理九年级全一册第十七章《电流做功与电功率》单元测试提升卷

资源简介

沪科版物理九年级全一册第十七章《电流做功与电功率》单元测试提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2024九上·哈尔滨月考)下列仪表仪器读数不正确的是(  )
A.电压表示数2.5V B.电流表示数0.4A
C.电阻箱读数54欧姆 D.电能表的示数为43536kW·h
2.电能表的表盘如图所示,关于电能表,下列说法中正确的是(  ).
A.“50Hz”是说这个电能表在50Hz的交流电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20A
C.“10(20)A”是说这个电能表短时间内允许通过的最大电流是10A
D.“600r/(kW·h)”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600kW·h
3.(2025九上·海珠期中) 小明利用电能表测量某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得10min内,消耗电能0.4 kW·h,则这个用电器可能是(  )
A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机
4.(2025九上·榆树期末)法国物理学家安培由于在电学方面做出的巨大贡献,被后人称为“电学中的牛顿”。下列物理量用安培作为单位的是(  )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功
5.(2026九上·广东期末) 如图某额定电压为6V的小灯泡与的定值电阻串联,电路中电流为0.2A。如图所示是小灯泡的I-U图像,结合图像以下判断正确的是(  )
A.小灯泡的实际功率是0.6W
B.电源电压为10V
C.此时小灯泡的电阻是30Ω
D.此时小灯泡两端电压大于定值电阻两端电压
6.(2026九上·余庆期末)如图所示,是“220V15W”的 LED 灯和“220V15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是(  )
A.灯两端的实际电压:LED 灯低于白炽灯
B.电能转化为光能的效率:LED 灯高于白炽灯
C.相同时间消耗的电能:LED 灯少于白炽灯
D.相同时间产生的内能:LED 灯多于白炽灯
7.(2026九上·金平期末)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.定值电阻R1消耗的电功率变大
C.滑动变阻器R2消耗的电功率变大
D.电压表与电流表示数之比变大
8.(2026九上·广东期末) 如图是电烙铁工作电路图,电源电压恒定。在预热状态时,电路总功率较小;在加热状态时,电路总功率较大,则下列分析中正确的是(  )
A.闭合开关S,处于预热状态,此时小灯熄灭
B.断开开关S,处于加热状态,此时小灯发光
C.闭合开关S,处于预热状态,此时小灯发光
D.闭合开关S,处于加热状态,此时小灯熄灭
9.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是(  )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
10.(2026九上·深圳期末)下列家用电器工作时主要利用电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.吸尘器 C.电热水壶 D.电冰箱
二、多选题(每题3分,共9分)
11.(2026九上·武侯期末)如图所示,电源电压恒为6V,R1=12Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的测量范围为“0~3A”,电压表的测量范围“0~3V”,小灯泡L上标有“6V 6W”字样,开关均处于断开状态,不考虑灯丝电阻变化,保证电路各元件安全,以下说法正确的是
A.只闭合开关S2、S4,变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω
B.只闭合开关S2、S4,小灯泡L的实际电功率的最大值是6W
C.只闭合开关S1、S3,变阻器接入电路的阻值范围是2.4Ω~20Ω
D.只闭合开关S1、S3,电路消耗的总功率的最大值是15W
12.(2026九上·北海期末)如图是一种电热水壶工作电路的示意图,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变。电热水壶加热挡的额定功率为1100W,保温挡正常工作时的电流为0.5A。下列说法正确的是(  )
A.电阻的阻值为440Ω
B.加热挡正常工作时的电流为5A
C.当S接1时,电热水壶处于保温状态
D.保温挡和加热挡正常工作时功率之比为
13.(2026九上·海淀期末) 两只小灯泡L1和L2上分别标有“6V 1.2W”和“12V6W”。若将两只灯泡接在同一个电路中,且使其中一只灯泡恰好正常发光,另一只灯泡的亮度比其正常发光时要暗,不计温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是
A.将它们串联接入电路时,两只灯泡两端的总电压为18V
B.将它们串联接入电路时,L1的电功率与L2的电功率之比为5:4
C.将它们并联接入电路时,干路中的电流为0.7A
D.将它们并联接入电路时,L2的电功率为1.5W
三、填空题(每空2分,共16分)
14.(2026九上·武侯期末)小明设计了一个加热电路,如图13所示,S2是单刀双掷开关,定值电阻R1、R2都是发热电阻,阻值均为110 。通过开关S1和S2的不同接法组合,可以实现   挡加热功能(选填“1”“2”或“3”),高温挡的电功率是   W。
15.(2026九上·武侯期末)如图是小英家上月初和本月初电能表的示数,则小英家上月用电   度;若该电能表上指示灯闪烁320次,用时5 min,则该段时间小英家所有用电器的实际电功率是   W。
16.(2026九上·北海期末)如图所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用4台相同的发动机,每台发动机的输出功率可达,效率可达60%。一台发动机1h做功为   ,飞机飞行1s消耗燃油为   (,保留两位小数)。
17.(2026九上·射洪期末)滑动变阻器 为“10Ω,0.6A”,定值电阻1 为“5Ω,1A”,将它们串联到电路中,为了保证电路安全,电路最大总功率为   W;若将它们并联到电路中,为了保证电路安全,电路最大总功率为为   W。
四、实验探究题(每空2分,共12分)
18.(2026九上·射洪期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是____
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路
(2)排除故障后,实验中,电压表的示数为2V,小王为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向   移动,直至   ,此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡额定功率为   W;
(3)小王的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小王重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端,电压表的示数为 再将滑片 P 调至b端,电压表示数为 U2,则    (用 和 表示)
②断开开关S1和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为 (U额为已知量,表示小灯泡的额定电压)
③不改变滑动变阻器的滑片 P 的位置,断开开关S2和S 闭合开关 ,电压表示数为 则    (用 和R0表示)
五、计算题(共11分)
19.(2026九上·余庆期末)如图甲所示是某款便携式电热饭盒,其工作原理:通过电加热片把水加热至沸腾,再借助水蒸气来加热食物。该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节,共简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,已知R1=1210Ω,水的比热容取。
额定电压/V 高温挡功率/W 蒸煮类别 食物分量 加水质量/g 通电时间/min
220 100 热饭菜 满盒 100 7
求:
(1)该电热饭盒低温挡的功率是多少?
(2)在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中,其工作参数如表所示,电加热片将水从 20℃加热到 100℃,此过程中水吸收的热量是多少?
(3)此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少?
20.(2026九上·武侯期末)如图所示,电源电压恒定不变,开关均处于断开状态,滑动变阻器的滑片位于最下端。保持滑片位置不变,闭合4个开关,电流表示数为I1;只闭合开关S1、S3,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I2;只闭合开关S1、S2,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I3。调节滑动变阻器滑片,使R2的阻值为其最大阻值的,只闭合开关S1、S4,此时电压表的示数为U1,电压表的示数为U2。已知定值电阻R1=30 Ω,I1=0.5 A,PL:PL=4:,U1:U2:。
(1)求I2:I3的值。
(2)求电源电压和滑动变阻器R2的最大阻值。
(3)将电源换成一个电压可调节的电源,电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为0~15 V。闭合开关S1、S3 ,断开开关S2,S4,在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到满刻度,且电路安全工作。求可调电源电压的取值范围。
六、综合题(每空2分,共8分)
21.(2026九上·贵阳期末) 如图甲所示是具有烹饪和取暖两种功能的家用电炉,其部分参数如下表所示,为保证使用安全,两种功能同时使用时,无论如何调节,整机最大功率不高于3100W。
电炉的简化电路图如图乙所示,烹饪发热电阻为,取暖发热电阻为(和均为可变电阻),请结合表格中的参数计算下列问题:
型号 XXX
额定电压 220V
烹饪最大功率 2000W
取暖最大功率 1800w
整机最大功率 3100W
(1)现有甲、乙两种插座,其规格分别是“220V 10A”和“220V 16A”,从安全用电的角度通过计算说明该电炉应连接哪一插座?
(2)若仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量是多少?
(3)电炉在烹饪最大功率下工作时,的阻值是多少?
(4)已知该电炉烹饪功能有5个挡位,第1至第5挡分别是400W、800W、1200W……取暖功能有6个挡位,第1至第6挡分别是300W、600W、900W、1200W……若电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能最多可调至第几挡位?此时通过电源线的电流是多少?(结果保留一位小数)
七、科普阅读题(每空2分,共14分)
22.(2026九上·宝安期末) 阅读材料,回答下面问题。
温差发电技术绿色环保,利用热电材料制成的温差电池片可将内能转换为电能。当电池片两端存在温差时,热电材料内部电荷分布发生改变,从而产生电压;温差越大,电压越大。
若将电池片作为用电器通入直流电,其两端会产生温差:一端升温,另一端降温。若改变电池片内电流方向,则原来升温的一端温度降低,原来降温的一端温度升高。
(1)图甲虚线框内是一个将P型半导体和N型半导体连接组成的简易温差电池片。适合用来制作冷端和热端材料的是   (选填“铁”“石墨”或“陶瓷”)。
(2)图甲电动机工作时,电路中电子的移动方向是   (选填“从a到b”,“从b到a”)
(3)小新从网上买了一个温差电池片(图乙),想测其输出电压,步骤如下:
步骤一:用两根导线将电池片两个接头与电压表的两个接线柱连接起来。
步骤二:将温差电池片置于铁架台加热圈上,在电池片上面滴几滴清水。
步骤三:将酒精灯置于电池片下。
①点燃酒精灯,发现电压表指针反向偏转,造成这种情况的原因可能是   ;
②排除问题,一段时间后,在电池片的上面滴上几滴冷水,发现电压表的示数   (选填“变大”“变小”或“不变”);
③此过程中温差电池片是将   能直接转化为   能。
(4)小新将图甲中的电动机换成电池,如图丙所示,根据材料,温度高的一端是   (选填“E”或“F”) 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;变阻器及其应用;电能表参数的理解
【解析】【解答】A.图中,电压表连接小量程,分度值为0.1V,示数2.5V,故A正确,不符合题意;
B.电流表连接小量程,分度值为0.02A,示数0.4A,故B正确,不符合题意;
C.根据电阻箱计数位的数字,读数为54Ω,故C正确,不符合题意;
D.电能表计数器最后一位是小数位,电能表的示数为4353.6kW·h,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】根据电压表、电流表的量程和指针位置,测量电压、电流;结合电阻箱的计数位,测量电阻;根据电能表示数大小,判断消耗的电能。
2.【答案】A
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据电能表上的参数,
A、电能表上:50Hz,是电能表要在50Hz的交流电路中使用,A正确;
BC、电能表上:10(20)A,是电能表的标定电流是10A,短时间内允许通过的最大电流是20A;BC错误;
D、电能表上:600r/(kW·h),指每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转600转,D错误。
故选A。
【分析】【学找切入点】电能表的各参数表示的物理意义:“600r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转600转;“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,短时间内允许通过的最大电流是20A;“220 V”表示该电能表应该在220 V的电路中使用;“50 Hz”表示该电能表应在频率为50 Hz的交流电路中使用.
3.【答案】A
【知识点】电功及电功的实质;电功的测量
【解析】【解答】 解:用电器在测得在内,消耗的电能为W=0.4kW h,用电器的电功率:;
空调的电功率一般大于1000W,电冰箱的电功率约为200W,收音机的电功率约为5W,日光灯的电功率为25W~40W,所以电功率是2400W的用电器是空调。
故选:A。
【分析】 根据用电器在10min内消耗的电能,利用公式求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较,解答此题。
4.【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻;电能表参数的理解
【解析】【解答】在国际单位中,电流的单位是安培,电压的单位是伏特;电阻的单位是欧姆;电功的单位是焦耳,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据电压、电流、电阻和电功的国际单位,解答。
5.【答案】A
【知识点】电功率;额定功率;实际功率
【解析】【解答】 解:AC、小灯泡与R=20Ω的定值电阻串联,电路中电流为0.2A,此时灯泡的电压为3V;
实际功率P=UI=3V×0.2A=0.6W;
此时小灯泡的电阻,故A正确,C错误;
BD、R=20Ω的定值电阻的电压UR=IR=0.2A×20Ω=4V,大于灯泡的电压,故D错误;
电源电压为U=UL+UR=3V+4V=7V,故B错误。
故选:A。
【分析】 (1)小灯泡与R=20Ω的定值电阻串联,电路中电流为0.2A,根据图像确定灯泡电压,结合P=UI计算实际功率,根据欧姆定律计算灯泡的电阻;根据串联电路的特点和欧姆定律计算电源电压;
(2)根据电压大小比较分析。
6.【答案】B
【知识点】电功率;实际电压
【解析】【解答】 解:A.由两灯的规格可知,两灯的额定电压都是220V,所以两灯正常工作时,灯泡的实际电压都达到220V,所以两灯的实际电压相等,故A错误;
B.由图可知,正常工作时,LED灯将电能转化为光能的占比比白炽灯将电能转化为光能的占比大,所以LED灯将电能转化为光能的效率高,故B正确;
CD.由两灯的规格可知,两灯的额定功率都是15W,所以两灯正常工作时,相同时间消耗电能相同,由于LED灯将电能转化为内能的占比较少,所以相同时间LED灯产生的内能更少,故CD错误。
故选:B。
【分析】(1)根据两灯的额定电压分析回答;(2)根据W=Pt结合电能转化为内能和光能的占比图分析回答。
7.【答案】D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A、闭合开关,R1和R2并联,电流表测量R2支路的电流,电压表测量定值电阻的电压,并联电路支路互不影响,所以滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,R2变大,该支路电流减小,电流表示数减小,定值电阻电压不变,电阻不变,所以该支路电流不变,电压表示数不变,故A错误;
BC、据P=UI分析可知,R1消耗的电功率不变,R2消耗的电功率变小,故BC错误;
D、电流表示数减小,电压表示数不变,所以电压表与电流表示数之比变大 ,故D正确;
综上选D。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
8.【答案】D
【知识点】电路的三种状态;电阻的串联;焦耳定律的应用
【解析】【解答】当S闭合时,小灯泡被短路,电路为R的简单电路;当S断开时,小灯泡与R串联;
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,电路为R的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,处于加热状态;小灯泡与R串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,处于预热状态;
因此闭合开关S,处于加热状态,此时小灯熄灭;断开开关S,处于预热状态,此时小灯发光,故D正确。
故选:D。
【分析】 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,结合串联电路电阻规律和可知各挡位时电路的连接。
9.【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】A、由图可知,过EF、FG和GH三段铝片串联在电路中,根据串联电路的特点可知,通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;
B、EF、FG和GH三段铝片的材料、长度相同,根据导体电阻的影响因素可知,EF、FG和GH三段铝片的横截面积不同,所以EF、FG和GH三段铝片的电阻不相等,故B错误;
C、通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,根据欧姆定律可知,由于EF、FG和GH三段铝片的电阻不相等,所以加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压不相等,故C错误;
D、FG的横截面积最小,根据导体电阻的影响因素可知,FG的阻值最大,而EF、FG和GH三段铝片通过的电流相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过FG产生的热量最多,切割塑料泡沫的效果最好,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)根据串联电路的电流特点分析解答;
(2)根据导体电阻的影响因素可知EF、FG和GH三段铝片的电阻关系,根据欧姆定律可知加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压关系;
(3)根据焦耳定律分析。
10.【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABD.电风扇、吸尘器、电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,故ABD错误;
C、电热水壶工作时,主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故C正确。
故选C。
【分析】电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
11.【答案】A,D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】小灯泡L:U额=6V,P额=6W,,,电源电压U=6V,R1=12 ,滑动变阻器R2最大20,允许最大电流1A;电压表量程0~3V,电流表量程0~3A。
A、B、只闭合开关S2、S4,此时R2与L串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。
求最小阻值R2min:电压表最大U2=3V,则UL=U-U2=6-3=3V。
电路电流:
此时R2最小:R2min==
求最大阻值R2max:滑动变阻器最大20,此时电流最小,各元件安全,故R2max=20。
所以R2范围:6~20,A正确。
小灯泡最大实际功率:电路最大电流由电压表限制为0.5A,则:PLmax=I2RL=0.526=1.5W<6W,所以B错误。
C、D、只闭合S1、S3,此时R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表被短路(示数为0)。
R1所在支路电流:
灯L所在支路的电流:
R2允许最大电流I2max=1A(由滑动变阻器规格限制)。
R2最小阻值:
R2最大阻值为20,所以R2范围:6~20,C错误。
干路最大电流:I总max=I1+IL+I2max=0.5+1+1=2.5A
综上所述,总功率:P总max=UI总max=6V2.5A=15W,所以D正确。
故答案选:AD。
【分析】1、欧姆定律:,用于串联、并联电路的电流、电压、电阻计算。
2、电功率公式:P=UI=I2R= ,用于计算用电器功率和电路总功率。
3、串联电路特点:电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。
4、并联电路特点:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
5、电路安全限制:结合电表量程、元件额定值(如滑动变阻器最大电流、灯泡额定电流)确定电路中电流、电压、电阻的安全范围。
12.【答案】B,D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】C、图中,当开关S接1时,只R1接入电路,当S接2时,两电阻串联,根据,电压一定时,电阻越大,电功率越小,则接1是加热档,接2是保温档,C错误;
B、加热档的电流为:,B正确;
AD、根据加热档功率,计算R1电阻为:,根据保温档电流,计算总电阻为:,结合串联电路电阻规律,则R2的电阻为:R2=440Ω-44Ω=396Ω,保温功率为:P保=UI保=220V×0.5A=110W,保温功率和加热功率的比值为:110W:1100W=1:10,A错误,D正确。
故选BD。
【分析】电压一定时,电阻越大,电功率越小;根据,计算电流,结合,计算电阻大小,利用P=UI,计算电功率。
13.【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率;电功率的计算
【解析】【解答】 A、根据P=UI可得L1的额定电流为:;
根据可得L1的电阻为:;
根据P=UI可得L2的额定电流为:;
根据可得L2的电阻为:;
两灯串联时电流相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电路电流取较小的额定电流I=0.2A(L1正常发光,L2实际电流小于额定电流)。根据欧姆定律可得此时总电压为:
U=I(R1+R2)=0.2A×(30Ω+24Ω)=10.8V,故A错误;
B、根据P=I2R可得两灯串联时电功率之比为:,故B正确;
C、两灯并联时其两端电压相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电源电压取较小的额定电压U=6V(L1正常发光,L2实际电压小于额定电压)。通过L1的电流为I1=I1额=0.2A,通过L2的电流为:;
干路电流为:I=I1+I2=0.2A+0.25A=0.45A,故C错误;
D、根据可得两灯并联时L2的功率为:,故D正确。
故选:BD。
【分析】 (1)根据P=UI分别求出L1、L2的额定电流,根据分别求出L1、L2的电阻,两灯串联时电流相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电路电流取较小的额定电流,根据欧姆定律求出此时总电压;
(2)根据P=I2R可得两灯串联时电功率之比;
(3)两灯并联时其两端电压相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电源电压取较小的额定电压U=6V,根据欧姆定律求出此时通过L2的电流,根据并联电路电流特点求出干路电流;
(4)根据可得两灯并联时L2的功率
14.【答案】3;880
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的并联;电路的动态分析;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】S1断开:无论S2接1还是2,电路都断路,不加热。
S1闭合,S2接1:只有R1接入电路,为中温挡。
S1闭合,S2接2:只有R2接入电路,为中温挡(与上一挡功率相同)。
S1闭合,S2在1和2之间切换:R1与R2并联接入电路,总电阻最小,为高温挡。
因此,可实现3挡加热功能(低温挡为断路不加热,中温挡为单个电阻工作,高温挡为两个电阻并联)。
高温挡时,R1与R2并联,电源电压U=220V。
单个电阻的功率:
高温挡总功率:P高=P1+P2=440W+440W=880W。
故答案为:3;880。
【分析】1、电路动态分析:通过开关通断改变电路连接方式(串联、并联)。
2、电功率公式:,在电压一定时,电阻越小,功率越大。
3、并联电路特点:并联电路总功率等于各支路功率之和。
15.【答案】101.1;2400
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的读数单位是 kW·h(度),月末示数减去月初示数即为用电量:W=5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h=101.1度。
电能表参数1600imp/kW·h表示:每消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1600次。
闪烁 320 次消耗的电能:W=。
用时t=5min=h=h。
实际电功率:。
故答案为:101.1;2400。
【分析】1、电能表读数:月末示数减去月初示数,注意最后一位是小数位。
2、电能表参数含义:1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1600次。
3、电功率计算:,注意单位统一(W用kW,t用h,P为kW;或W用J,t用s,P为W)。
16.【答案】3120;0.48
【知识点】燃料的热值;电功的计算
【解析】【解答】根据发动机输出功率,结合时间,计算发动机做功为:W=Pt=3120kW×1h=3120kW·h;
输出功率P=3120kW=3.12×106W,结合效率,4台发动机1s的总热为:,消耗的燃料质量为:。
【分析】根据W=Pt,计算做功多少;利用,计算总热量,根据,计算燃料的质量。
17.【答案】5.4;7.5
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 两个电阻串联时,因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中允许通过的最大电流为:I串=I1=0.6A,
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,根据欧姆定律可得,
电源的最大电压:U串=I串R串=I串(R1+R2)=0.6A×(10Ω+5Ω)=9V,
此时电路最大总功率:P=U串×I串=9V×0.6A=5.4W;
根据欧姆定律可得,两个电阻两端允许的最大电压分别为:
U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,U2=I2R2=1A×5Ω=5V,
它们并联时,因为并联电路各支路两端的电压相等,
所以电路两端允许加的最大电压为:U并=U2=5V,
此时通过R1的电流为:,
通过R2的电流为:I2=1A,
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,
所以干路最大电流为:I并=I'1+I2=0.5A+1A=1.5A,
此时电路最大总功率:P'=U并×I并=5V×1.5A=7.5W。
故答案为:5.4;7.5。
【分析】 (1)两个电阻串联时,根据串联电路的电流规律确定电路中的最大电流,根据电阻的串联规律和欧姆定律计算电路两端允许加的最大电压,由P=UI可得电路最大总功率;
(2)根据欧姆定律计算出两个电阻各自允许加的最大电压;它们并联时,根据并联电路的电压规律确定电路两端的最大电压,根据欧姆定律求通过R1的电流,根据并联电路的电流规律计算出干路中允许通过的最大电流,由P=UI可得电路最大总功率。
18.【答案】(1)B
(2)左;电压表的示数为2.5V;0.75
(3);
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 (1)如图所示,L与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测L两端的电压;闭合开关后,
A、若滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表有示数,故A不符合题意;
B、若电流表断路,则整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故B符合题意;
C、若电压表断路,电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路,电流表有示数,故C不符合题意;故选B;
(2)灯在额定电压下正常发光,电压表的示数为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向左移动,直至电压表示数为2.5V,此时电流表的示数为0.3A,则灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端时,灯泡L被短路,此时只有R1接入的简单电路,电压表测电源电压,即电源电压为U=U1;
再将滑片P调至b端,此时R1与R0串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U2,则滑动变阻器R0两端的电压为:U0=U-U2=U1-U2
则电路中的电流为:,
所以R1的阻值为:;
②断开开关S1和S3,闭合开关S2时,灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1-U额,恰好等于电源电压减灯泡的额定电压,说明此时灯泡正常发光;
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1时,灯泡L、R1、R0仍串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U3;由于电路结构不变,电路中电阻不变,电流不变,此时灯泡仍正常发光,电路中的电流为:,
则灯泡的额定功率为:。
故答案为:(1)B;(2)左;电压表示数为2.5V;0.75;(3)①;③。
【分析】 (1)分析电路连接及电表测量的对象:
A、若滑动变阻器短路,电路为通路,两表都有示数;
B、若电流表断路,则整个电路断路,据此分析;
C、若电压表断路,但电路为通路,电流表有示数;
(2)灯在额定电压下正常发光,比较电压表示数与灯泡额定电压的大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;根据P=UI算出灯泡的额定功率;
(3)由乙图可知,没有电流表的情况下,利用定值电阻R1和电压表代替电流表与灯泡串联;首先利用开关的断开和闭合得到电源电压,然后调节已知最大阻值为R0的滑动变阻器,根据串联电路电压规律和欧姆定律求出定值电阻R1的阻值;利用开关的断开和闭合,让灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,调节变阻器使电压表示数为U1-U额,此时灯泡正常发光;保持变阻器滑片不动,灯泡L、R1、R0仍串联接入电路,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。
19.【答案】(1)解: 当S、S1闭合时,R1和R2并联,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,根据并联电路电阻特点及可知,当S、S1闭合时,R1和R2并联,是高温挡,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,是低温挡,根据可知低温挡的功率为:。
答:该电热饭盒低温挡的功率是40W。
(2)解: 当S、闭合时,和并联,是高温挡:水的质量
水吸收的热量 。
答:此过程中水吸收的热量是3.36×104J。
(3)解: 电热饭盒高温加热时消耗的电能
此过程中电热饭盒的加热效率 。
答:此次热饭菜的过程中加热水的效率是80%。
【知识点】热量的计算;电功率;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)当S、S1闭合时,R1和R2并联,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,根据并联电路电阻特点及可知,当S、S1闭合时,R1和R2并联,是高温挡,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,是低温挡,根据可知低温挡的功率;
(2)根据吸热公式可知水吸收的热量;
(3)根据W=Pt得出电热饭盒高温加热时消耗的电能,根据效率公式可知此过程中电热饭盒的加热效率。
20.【答案】(1)由PL=I22 RL; PL=I32 RL; PL:PL=4:可得 I2:I3=2:3
(2)闭合4个开关,只有灯L工作,则U=I1RL ①
只闭合开关S1、S3,灯L与电阻R2串联,则U=I2(RL+R2) ②
只闭合开关S1、S2,灯L与电阻R1串联,则U=I3(RL+R1) ③
只闭合开关S1、S4,电阻R1、R2、灯L串联,则U1:U2=(RL+R1):(R2+R1)=4:3 ④
由等式①、②、③、④ 再结合R1=30 Ω; I1=0.5 A; I2:I3=2:3
可得R2=60 Ω; RL=30 Ω; U=15 V
(3)解: 闭合开关S1、S3 ,断开开关S2,S4,灯L与R2串联
电流表满偏(0.6 A):当R2=0 Ω时,U=IRL=0.6 A×30 Ω=18 V;
当电压表最大为15 V时,U=18 V+15 V=33 V;
故此时电源电压取值范围为18 V~33 V。…
电压表满偏(15 V):当R2=60 Ω时,电流最小为I=U2/R2=15 V/(60 Ω)=0.25 A,
U=IRL+U2=0.25 A×30 Ω+15 V=22.5 V;
当电流表最大为0.6 A时,U=IRL+U2=0.6 A×30 Ω+15 V=33 V;
故此时电源电压取值范围为22.5 V~33 V。
综上:可调电源电压取值范围为22.5 V~33 V。
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】1、电路分析与串并联规律
串联电路:电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,总电阻等于各电阻之和。
并联电路:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
本题中通过开关通断组合,实现不同的电路连接方式(如只有灯L工作、灯L与R2串联、灯L与R1串联、R1与R2和灯L串联),需要准确识别每种情况下的电路结构。
2、电功率计算
核心公式:P=UI=I2R=
本题中利用P=I2R分析不同电路下灯L的功率比,从而得到电流比I2:I3=2:3 。
3、欧姆定律的应用
公式:,及其变形U=IR、R=。
用于建立不同电路下的电压、电流、电阻关系方程,联立求解电源电压、灯泡电阻和滑动变阻器最大阻值。
电路动态分析与安全范围
结合电表量程(电流表0~0.6A,电压表0~15V)和元件参数,分析滑动变阻器滑片移动时电路的电流、电压变化。确定可调电源电压的安全范围时,需要考虑:电流表满偏(0.6A)时的最小电源电压;电压表满偏(15V)时的电流限制;滑动变阻器最大阻值(60Ω)对电流的限制。
21.【答案】(1)解:由题意可知,整机最大功率不高于3100W,根据P=UI可得,
电炉整机允许通过的最大电流:,
由于10A<14.1A<16A,故该电炉应连接规格为“220V 16A”的乙插座。
答:该电炉应连接规格为“220V 16A”的乙插座。
(2)解:仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量:
Q=W=P暖t=1800W×10×60s=1.08×106J。
答:仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量是1.08×106J。
(3)解:根据可得,电炉在烹饪最大功率下工作时,R1的阻值:。
答:电炉在烹饪最大功率下工作时,R1的阻值是24.2Ω。
(4)解:由图乙可知,两种功能同时使用时,R1与R2并联。
根据题意可知,电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能允许的最大功率:
P'暖=Pmax-P烹=3100W-2000W=1100W,
由于900W<1100W<1200W,取暖功能最多可调至第3挡位,
则整机的实际功率:P实=P烹+P暖3=2000W+900W=2900W,
根据P=UI可得,此时通过电源线的电流:。
答:若电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能最多可调至第3挡位;此时通过电源线的电流是13.2A。
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)根据P=UI求电炉整机允许通过的最大电流,结合插座规格得出结论;
(2)根据Q=W=Pt求仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量;
(3)根据求电炉在烹饪最大功率下工作时,R1的阻值;
(4)由图乙可知,两种功能同时使用时,R1与R2并联。根据题意可知电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能允许的最大功率,与取暖功能的挡位对比得出结论,从而可知整机的实际功率,根据P=UI求此时通过电源线的电流。
22.【答案】(1)陶瓷
(2)从b到a
(3)电压表正负接线柱接反;变大;内;电
(4)F
【知识点】电流的方向;电流的热效应
【解析】【解答】(1)陶瓷是热的不良导体,能有效维持两端的温度差,因此适合用来制作冷端和热端的隔热材料。铁和石墨都是热的良导体,无法保持温差。
(2)电路中,电流的方向是从电源正极(a端)流向负极(b端)。电子带负电,移动方向与电流方向相反,因此电子是从b到a移动。
(3)① 电压表指针反向偏转,通常是因为电压表正负接线柱接反,即电流从负接线柱流入、正接线柱流出。
② “温差越大,电压越大”。在电池片上滴冷水会增大电池片上下表面的温差,因此电压表示数会变大。
③ 温差电池片的工作原理是利用温度差产生电能,因此是将内能直接转化为电能。
(4)材料说明:当电池片作为用电器时,通电后一端升温、另一端降温;改变电流方向,两端的温度变化也会反转。图丙中,电流从上方流入,根据原理,下端(F端)会升温,上端(E端)会降温。因此,温度高的一端是F。
故答案为:(1)陶瓷;(2)从b到a;(3)电压表正负接线柱接反;变大;内;电;(4)F。
【分析】1、热的良导体与不良导体:陶瓷是热的不良导体,适合用于隔热;铁、石墨是热的良导体。
2、电流方向与电子移动方向:电流方向与正电荷移动方向相同,与负电荷(电子)移动方向相反。
3、电压表的正确使用:必须让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针会反向偏转。
4、温差发电原理:利用热电材料的温差产生电压,将内能转化为电能,且温差越大,电压越高。
5、电流的热效应与反向效应:温差电池片既可以利用温差发电,也可以在通电后产生温差(一端升温、一端降温)。
1 / 1沪科版物理九年级全一册第十七章《电流做功与电功率》单元测试提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2024九上·哈尔滨月考)下列仪表仪器读数不正确的是(  )
A.电压表示数2.5V B.电流表示数0.4A
C.电阻箱读数54欧姆 D.电能表的示数为43536kW·h
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;变阻器及其应用;电能表参数的理解
【解析】【解答】A.图中,电压表连接小量程,分度值为0.1V,示数2.5V,故A正确,不符合题意;
B.电流表连接小量程,分度值为0.02A,示数0.4A,故B正确,不符合题意;
C.根据电阻箱计数位的数字,读数为54Ω,故C正确,不符合题意;
D.电能表计数器最后一位是小数位,电能表的示数为4353.6kW·h,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】根据电压表、电流表的量程和指针位置,测量电压、电流;结合电阻箱的计数位,测量电阻;根据电能表示数大小,判断消耗的电能。
2.电能表的表盘如图所示,关于电能表,下列说法中正确的是(  ).
A.“50Hz”是说这个电能表在50Hz的交流电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20A
C.“10(20)A”是说这个电能表短时间内允许通过的最大电流是10A
D.“600r/(kW·h)”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600kW·h
【答案】A
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据电能表上的参数,
A、电能表上:50Hz,是电能表要在50Hz的交流电路中使用,A正确;
BC、电能表上:10(20)A,是电能表的标定电流是10A,短时间内允许通过的最大电流是20A;BC错误;
D、电能表上:600r/(kW·h),指每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转600转,D错误。
故选A。
【分析】【学找切入点】电能表的各参数表示的物理意义:“600r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转600转;“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,短时间内允许通过的最大电流是20A;“220 V”表示该电能表应该在220 V的电路中使用;“50 Hz”表示该电能表应在频率为50 Hz的交流电路中使用.
3.(2025九上·海珠期中) 小明利用电能表测量某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得10min内,消耗电能0.4 kW·h,则这个用电器可能是(  )
A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机
【答案】A
【知识点】电功及电功的实质;电功的测量
【解析】【解答】 解:用电器在测得在内,消耗的电能为W=0.4kW h,用电器的电功率:;
空调的电功率一般大于1000W,电冰箱的电功率约为200W,收音机的电功率约为5W,日光灯的电功率为25W~40W,所以电功率是2400W的用电器是空调。
故选:A。
【分析】 根据用电器在10min内消耗的电能,利用公式求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较,解答此题。
4.(2025九上·榆树期末)法国物理学家安培由于在电学方面做出的巨大贡献,被后人称为“电学中的牛顿”。下列物理量用安培作为单位的是(  )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功
【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻;电能表参数的理解
【解析】【解答】在国际单位中,电流的单位是安培,电压的单位是伏特;电阻的单位是欧姆;电功的单位是焦耳,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据电压、电流、电阻和电功的国际单位,解答。
5.(2026九上·广东期末) 如图某额定电压为6V的小灯泡与的定值电阻串联,电路中电流为0.2A。如图所示是小灯泡的I-U图像,结合图像以下判断正确的是(  )
A.小灯泡的实际功率是0.6W
B.电源电压为10V
C.此时小灯泡的电阻是30Ω
D.此时小灯泡两端电压大于定值电阻两端电压
【答案】A
【知识点】电功率;额定功率;实际功率
【解析】【解答】 解:AC、小灯泡与R=20Ω的定值电阻串联,电路中电流为0.2A,此时灯泡的电压为3V;
实际功率P=UI=3V×0.2A=0.6W;
此时小灯泡的电阻,故A正确,C错误;
BD、R=20Ω的定值电阻的电压UR=IR=0.2A×20Ω=4V,大于灯泡的电压,故D错误;
电源电压为U=UL+UR=3V+4V=7V,故B错误。
故选:A。
【分析】 (1)小灯泡与R=20Ω的定值电阻串联,电路中电流为0.2A,根据图像确定灯泡电压,结合P=UI计算实际功率,根据欧姆定律计算灯泡的电阻;根据串联电路的特点和欧姆定律计算电源电压;
(2)根据电压大小比较分析。
6.(2026九上·余庆期末)如图所示,是“220V15W”的 LED 灯和“220V15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是(  )
A.灯两端的实际电压:LED 灯低于白炽灯
B.电能转化为光能的效率:LED 灯高于白炽灯
C.相同时间消耗的电能:LED 灯少于白炽灯
D.相同时间产生的内能:LED 灯多于白炽灯
【答案】B
【知识点】电功率;实际电压
【解析】【解答】 解:A.由两灯的规格可知,两灯的额定电压都是220V,所以两灯正常工作时,灯泡的实际电压都达到220V,所以两灯的实际电压相等,故A错误;
B.由图可知,正常工作时,LED灯将电能转化为光能的占比比白炽灯将电能转化为光能的占比大,所以LED灯将电能转化为光能的效率高,故B正确;
CD.由两灯的规格可知,两灯的额定功率都是15W,所以两灯正常工作时,相同时间消耗电能相同,由于LED灯将电能转化为内能的占比较少,所以相同时间LED灯产生的内能更少,故CD错误。
故选:B。
【分析】(1)根据两灯的额定电压分析回答;(2)根据W=Pt结合电能转化为内能和光能的占比图分析回答。
7.(2026九上·金平期末)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.定值电阻R1消耗的电功率变大
C.滑动变阻器R2消耗的电功率变大
D.电压表与电流表示数之比变大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A、闭合开关,R1和R2并联,电流表测量R2支路的电流,电压表测量定值电阻的电压,并联电路支路互不影响,所以滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,R2变大,该支路电流减小,电流表示数减小,定值电阻电压不变,电阻不变,所以该支路电流不变,电压表示数不变,故A错误;
BC、据P=UI分析可知,R1消耗的电功率不变,R2消耗的电功率变小,故BC错误;
D、电流表示数减小,电压表示数不变,所以电压表与电流表示数之比变大 ,故D正确;
综上选D。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
8.(2026九上·广东期末) 如图是电烙铁工作电路图,电源电压恒定。在预热状态时,电路总功率较小;在加热状态时,电路总功率较大,则下列分析中正确的是(  )
A.闭合开关S,处于预热状态,此时小灯熄灭
B.断开开关S,处于加热状态,此时小灯发光
C.闭合开关S,处于预热状态,此时小灯发光
D.闭合开关S,处于加热状态,此时小灯熄灭
【答案】D
【知识点】电路的三种状态;电阻的串联;焦耳定律的应用
【解析】【解答】当S闭合时,小灯泡被短路,电路为R的简单电路;当S断开时,小灯泡与R串联;
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,电路为R的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,处于加热状态;小灯泡与R串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,处于预热状态;
因此闭合开关S,处于加热状态,此时小灯熄灭;断开开关S,处于预热状态,此时小灯发光,故D正确。
故选:D。
【分析】 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,结合串联电路电阻规律和可知各挡位时电路的连接。
9.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是(  )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】A、由图可知,过EF、FG和GH三段铝片串联在电路中,根据串联电路的特点可知,通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;
B、EF、FG和GH三段铝片的材料、长度相同,根据导体电阻的影响因素可知,EF、FG和GH三段铝片的横截面积不同,所以EF、FG和GH三段铝片的电阻不相等,故B错误;
C、通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,根据欧姆定律可知,由于EF、FG和GH三段铝片的电阻不相等,所以加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压不相等,故C错误;
D、FG的横截面积最小,根据导体电阻的影响因素可知,FG的阻值最大,而EF、FG和GH三段铝片通过的电流相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过FG产生的热量最多,切割塑料泡沫的效果最好,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)根据串联电路的电流特点分析解答;
(2)根据导体电阻的影响因素可知EF、FG和GH三段铝片的电阻关系,根据欧姆定律可知加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压关系;
(3)根据焦耳定律分析。
10.(2026九上·深圳期末)下列家用电器工作时主要利用电流热效应的是(  )
A.电风扇 B.吸尘器 C.电热水壶 D.电冰箱
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABD.电风扇、吸尘器、电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,故ABD错误;
C、电热水壶工作时,主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故C正确。
故选C。
【分析】电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
二、多选题(每题3分,共9分)
11.(2026九上·武侯期末)如图所示,电源电压恒为6V,R1=12Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的测量范围为“0~3A”,电压表的测量范围“0~3V”,小灯泡L上标有“6V 6W”字样,开关均处于断开状态,不考虑灯丝电阻变化,保证电路各元件安全,以下说法正确的是
A.只闭合开关S2、S4,变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω
B.只闭合开关S2、S4,小灯泡L的实际电功率的最大值是6W
C.只闭合开关S1、S3,变阻器接入电路的阻值范围是2.4Ω~20Ω
D.只闭合开关S1、S3,电路消耗的总功率的最大值是15W
【答案】A,D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】小灯泡L:U额=6V,P额=6W,,,电源电压U=6V,R1=12 ,滑动变阻器R2最大20,允许最大电流1A;电压表量程0~3V,电流表量程0~3A。
A、B、只闭合开关S2、S4,此时R2与L串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。
求最小阻值R2min:电压表最大U2=3V,则UL=U-U2=6-3=3V。
电路电流:
此时R2最小:R2min==
求最大阻值R2max:滑动变阻器最大20,此时电流最小,各元件安全,故R2max=20。
所以R2范围:6~20,A正确。
小灯泡最大实际功率:电路最大电流由电压表限制为0.5A,则:PLmax=I2RL=0.526=1.5W<6W,所以B错误。
C、D、只闭合S1、S3,此时R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表被短路(示数为0)。
R1所在支路电流:
灯L所在支路的电流:
R2允许最大电流I2max=1A(由滑动变阻器规格限制)。
R2最小阻值:
R2最大阻值为20,所以R2范围:6~20,C错误。
干路最大电流:I总max=I1+IL+I2max=0.5+1+1=2.5A
综上所述,总功率:P总max=UI总max=6V2.5A=15W,所以D正确。
故答案选:AD。
【分析】1、欧姆定律:,用于串联、并联电路的电流、电压、电阻计算。
2、电功率公式:P=UI=I2R= ,用于计算用电器功率和电路总功率。
3、串联电路特点:电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。
4、并联电路特点:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
5、电路安全限制:结合电表量程、元件额定值(如滑动变阻器最大电流、灯泡额定电流)确定电路中电流、电压、电阻的安全范围。
12.(2026九上·北海期末)如图是一种电热水壶工作电路的示意图,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变。电热水壶加热挡的额定功率为1100W,保温挡正常工作时的电流为0.5A。下列说法正确的是(  )
A.电阻的阻值为440Ω
B.加热挡正常工作时的电流为5A
C.当S接1时,电热水壶处于保温状态
D.保温挡和加热挡正常工作时功率之比为
【答案】B,D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】C、图中,当开关S接1时,只R1接入电路,当S接2时,两电阻串联,根据,电压一定时,电阻越大,电功率越小,则接1是加热档,接2是保温档,C错误;
B、加热档的电流为:,B正确;
AD、根据加热档功率,计算R1电阻为:,根据保温档电流,计算总电阻为:,结合串联电路电阻规律,则R2的电阻为:R2=440Ω-44Ω=396Ω,保温功率为:P保=UI保=220V×0.5A=110W,保温功率和加热功率的比值为:110W:1100W=1:10,A错误,D正确。
故选BD。
【分析】电压一定时,电阻越大,电功率越小;根据,计算电流,结合,计算电阻大小,利用P=UI,计算电功率。
13.(2026九上·海淀期末) 两只小灯泡L1和L2上分别标有“6V 1.2W”和“12V6W”。若将两只灯泡接在同一个电路中,且使其中一只灯泡恰好正常发光,另一只灯泡的亮度比其正常发光时要暗,不计温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是
A.将它们串联接入电路时,两只灯泡两端的总电压为18V
B.将它们串联接入电路时,L1的电功率与L2的电功率之比为5:4
C.将它们并联接入电路时,干路中的电流为0.7A
D.将它们并联接入电路时,L2的电功率为1.5W
【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率;电功率的计算
【解析】【解答】 A、根据P=UI可得L1的额定电流为:;
根据可得L1的电阻为:;
根据P=UI可得L2的额定电流为:;
根据可得L2的电阻为:;
两灯串联时电流相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电路电流取较小的额定电流I=0.2A(L1正常发光,L2实际电流小于额定电流)。根据欧姆定律可得此时总电压为:
U=I(R1+R2)=0.2A×(30Ω+24Ω)=10.8V,故A错误;
B、根据P=I2R可得两灯串联时电功率之比为:,故B正确;
C、两灯并联时其两端电压相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电源电压取较小的额定电压U=6V(L1正常发光,L2实际电压小于额定电压)。通过L1的电流为I1=I1额=0.2A,通过L2的电流为:;
干路电流为:I=I1+I2=0.2A+0.25A=0.45A,故C错误;
D、根据可得两灯并联时L2的功率为:,故D正确。
故选:BD。
【分析】 (1)根据P=UI分别求出L1、L2的额定电流,根据分别求出L1、L2的电阻,两灯串联时电流相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电路电流取较小的额定电流,根据欧姆定律求出此时总电压;
(2)根据P=I2R可得两灯串联时电功率之比;
(3)两灯并联时其两端电压相等,为保证一只正常发光、另一只亮度变暗,电源电压取较小的额定电压U=6V,根据欧姆定律求出此时通过L2的电流,根据并联电路电流特点求出干路电流;
(4)根据可得两灯并联时L2的功率
三、填空题(每空2分,共16分)
14.(2026九上·武侯期末)小明设计了一个加热电路,如图13所示,S2是单刀双掷开关,定值电阻R1、R2都是发热电阻,阻值均为110 。通过开关S1和S2的不同接法组合,可以实现   挡加热功能(选填“1”“2”或“3”),高温挡的电功率是   W。
【答案】3;880
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的并联;电路的动态分析;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】S1断开:无论S2接1还是2,电路都断路,不加热。
S1闭合,S2接1:只有R1接入电路,为中温挡。
S1闭合,S2接2:只有R2接入电路,为中温挡(与上一挡功率相同)。
S1闭合,S2在1和2之间切换:R1与R2并联接入电路,总电阻最小,为高温挡。
因此,可实现3挡加热功能(低温挡为断路不加热,中温挡为单个电阻工作,高温挡为两个电阻并联)。
高温挡时,R1与R2并联,电源电压U=220V。
单个电阻的功率:
高温挡总功率:P高=P1+P2=440W+440W=880W。
故答案为:3;880。
【分析】1、电路动态分析:通过开关通断改变电路连接方式(串联、并联)。
2、电功率公式:,在电压一定时,电阻越小,功率越大。
3、并联电路特点:并联电路总功率等于各支路功率之和。
15.(2026九上·武侯期末)如图是小英家上月初和本月初电能表的示数,则小英家上月用电   度;若该电能表上指示灯闪烁320次,用时5 min,则该段时间小英家所有用电器的实际电功率是   W。
【答案】101.1;2400
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的读数单位是 kW·h(度),月末示数减去月初示数即为用电量:W=5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h=101.1度。
电能表参数1600imp/kW·h表示:每消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1600次。
闪烁 320 次消耗的电能:W=。
用时t=5min=h=h。
实际电功率:。
故答案为:101.1;2400。
【分析】1、电能表读数:月末示数减去月初示数,注意最后一位是小数位。
2、电能表参数含义:1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1600次。
3、电功率计算:,注意单位统一(W用kW,t用h,P为kW;或W用J,t用s,P为W)。
16.(2026九上·北海期末)如图所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用4台相同的发动机,每台发动机的输出功率可达,效率可达60%。一台发动机1h做功为   ,飞机飞行1s消耗燃油为   (,保留两位小数)。
【答案】3120;0.48
【知识点】燃料的热值;电功的计算
【解析】【解答】根据发动机输出功率,结合时间,计算发动机做功为:W=Pt=3120kW×1h=3120kW·h;
输出功率P=3120kW=3.12×106W,结合效率,4台发动机1s的总热为:,消耗的燃料质量为:。
【分析】根据W=Pt,计算做功多少;利用,计算总热量,根据,计算燃料的质量。
17.(2026九上·射洪期末)滑动变阻器 为“10Ω,0.6A”,定值电阻1 为“5Ω,1A”,将它们串联到电路中,为了保证电路安全,电路最大总功率为   W;若将它们并联到电路中,为了保证电路安全,电路最大总功率为为   W。
【答案】5.4;7.5
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 两个电阻串联时,因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中允许通过的最大电流为:I串=I1=0.6A,
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,根据欧姆定律可得,
电源的最大电压:U串=I串R串=I串(R1+R2)=0.6A×(10Ω+5Ω)=9V,
此时电路最大总功率:P=U串×I串=9V×0.6A=5.4W;
根据欧姆定律可得,两个电阻两端允许的最大电压分别为:
U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,U2=I2R2=1A×5Ω=5V,
它们并联时,因为并联电路各支路两端的电压相等,
所以电路两端允许加的最大电压为:U并=U2=5V,
此时通过R1的电流为:,
通过R2的电流为:I2=1A,
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,
所以干路最大电流为:I并=I'1+I2=0.5A+1A=1.5A,
此时电路最大总功率:P'=U并×I并=5V×1.5A=7.5W。
故答案为:5.4;7.5。
【分析】 (1)两个电阻串联时,根据串联电路的电流规律确定电路中的最大电流,根据电阻的串联规律和欧姆定律计算电路两端允许加的最大电压,由P=UI可得电路最大总功率;
(2)根据欧姆定律计算出两个电阻各自允许加的最大电压;它们并联时,根据并联电路的电压规律确定电路两端的最大电压,根据欧姆定律求通过R1的电流,根据并联电路的电流规律计算出干路中允许通过的最大电流,由P=UI可得电路最大总功率。
四、实验探究题(每空2分,共12分)
18.(2026九上·射洪期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是____
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路
(2)排除故障后,实验中,电压表的示数为2V,小王为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向   移动,直至   ,此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡额定功率为   W;
(3)小王的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小王重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端,电压表的示数为 再将滑片 P 调至b端,电压表示数为 U2,则    (用 和 表示)
②断开开关S1和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为 (U额为已知量,表示小灯泡的额定电压)
③不改变滑动变阻器的滑片 P 的位置,断开开关S2和S 闭合开关 ,电压表示数为 则    (用 和R0表示)
【答案】(1)B
(2)左;电压表的示数为2.5V;0.75
(3);
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 (1)如图所示,L与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测L两端的电压;闭合开关后,
A、若滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表有示数,故A不符合题意;
B、若电流表断路,则整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故B符合题意;
C、若电压表断路,电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路,电流表有示数,故C不符合题意;故选B;
(2)灯在额定电压下正常发光,电压表的示数为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向左移动,直至电压表示数为2.5V,此时电流表的示数为0.3A,则灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端时,灯泡L被短路,此时只有R1接入的简单电路,电压表测电源电压,即电源电压为U=U1;
再将滑片P调至b端,此时R1与R0串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U2,则滑动变阻器R0两端的电压为:U0=U-U2=U1-U2
则电路中的电流为:,
所以R1的阻值为:;
②断开开关S1和S3,闭合开关S2时,灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1-U额,恰好等于电源电压减灯泡的额定电压,说明此时灯泡正常发光;
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1时,灯泡L、R1、R0仍串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U3;由于电路结构不变,电路中电阻不变,电流不变,此时灯泡仍正常发光,电路中的电流为:,
则灯泡的额定功率为:。
故答案为:(1)B;(2)左;电压表示数为2.5V;0.75;(3)①;③。
【分析】 (1)分析电路连接及电表测量的对象:
A、若滑动变阻器短路,电路为通路,两表都有示数;
B、若电流表断路,则整个电路断路,据此分析;
C、若电压表断路,但电路为通路,电流表有示数;
(2)灯在额定电压下正常发光,比较电压表示数与灯泡额定电压的大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;根据P=UI算出灯泡的额定功率;
(3)由乙图可知,没有电流表的情况下,利用定值电阻R1和电压表代替电流表与灯泡串联;首先利用开关的断开和闭合得到电源电压,然后调节已知最大阻值为R0的滑动变阻器,根据串联电路电压规律和欧姆定律求出定值电阻R1的阻值;利用开关的断开和闭合,让灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,调节变阻器使电压表示数为U1-U额,此时灯泡正常发光;保持变阻器滑片不动,灯泡L、R1、R0仍串联接入电路,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。
五、计算题(共11分)
19.(2026九上·余庆期末)如图甲所示是某款便携式电热饭盒,其工作原理:通过电加热片把水加热至沸腾,再借助水蒸气来加热食物。该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节,共简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,已知R1=1210Ω,水的比热容取。
额定电压/V 高温挡功率/W 蒸煮类别 食物分量 加水质量/g 通电时间/min
220 100 热饭菜 满盒 100 7
求:
(1)该电热饭盒低温挡的功率是多少?
(2)在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中,其工作参数如表所示,电加热片将水从 20℃加热到 100℃,此过程中水吸收的热量是多少?
(3)此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少?
【答案】(1)解: 当S、S1闭合时,R1和R2并联,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,根据并联电路电阻特点及可知,当S、S1闭合时,R1和R2并联,是高温挡,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,是低温挡,根据可知低温挡的功率为:。
答:该电热饭盒低温挡的功率是40W。
(2)解: 当S、闭合时,和并联,是高温挡:水的质量
水吸收的热量 。
答:此过程中水吸收的热量是3.36×104J。
(3)解: 电热饭盒高温加热时消耗的电能
此过程中电热饭盒的加热效率 。
答:此次热饭菜的过程中加热水的效率是80%。
【知识点】热量的计算;电功率;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)当S、S1闭合时,R1和R2并联,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,根据并联电路电阻特点及可知,当S、S1闭合时,R1和R2并联,是高温挡,当S闭合,S1断开时,R1接入电路,是低温挡,根据可知低温挡的功率;
(2)根据吸热公式可知水吸收的热量;
(3)根据W=Pt得出电热饭盒高温加热时消耗的电能,根据效率公式可知此过程中电热饭盒的加热效率。
20.(2026九上·武侯期末)如图所示,电源电压恒定不变,开关均处于断开状态,滑动变阻器的滑片位于最下端。保持滑片位置不变,闭合4个开关,电流表示数为I1;只闭合开关S1、S3,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I2;只闭合开关S1、S2,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I3。调节滑动变阻器滑片,使R2的阻值为其最大阻值的,只闭合开关S1、S4,此时电压表的示数为U1,电压表的示数为U2。已知定值电阻R1=30 Ω,I1=0.5 A,PL:PL=4:,U1:U2:。
(1)求I2:I3的值。
(2)求电源电压和滑动变阻器R2的最大阻值。
(3)将电源换成一个电压可调节的电源,电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为0~15 V。闭合开关S1、S3 ,断开开关S2,S4,在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到满刻度,且电路安全工作。求可调电源电压的取值范围。
【答案】(1)由PL=I22 RL; PL=I32 RL; PL:PL=4:可得 I2:I3=2:3
(2)闭合4个开关,只有灯L工作,则U=I1RL ①
只闭合开关S1、S3,灯L与电阻R2串联,则U=I2(RL+R2) ②
只闭合开关S1、S2,灯L与电阻R1串联,则U=I3(RL+R1) ③
只闭合开关S1、S4,电阻R1、R2、灯L串联,则U1:U2=(RL+R1):(R2+R1)=4:3 ④
由等式①、②、③、④ 再结合R1=30 Ω; I1=0.5 A; I2:I3=2:3
可得R2=60 Ω; RL=30 Ω; U=15 V
(3)解: 闭合开关S1、S3 ,断开开关S2,S4,灯L与R2串联
电流表满偏(0.6 A):当R2=0 Ω时,U=IRL=0.6 A×30 Ω=18 V;
当电压表最大为15 V时,U=18 V+15 V=33 V;
故此时电源电压取值范围为18 V~33 V。…
电压表满偏(15 V):当R2=60 Ω时,电流最小为I=U2/R2=15 V/(60 Ω)=0.25 A,
U=IRL+U2=0.25 A×30 Ω+15 V=22.5 V;
当电流表最大为0.6 A时,U=IRL+U2=0.6 A×30 Ω+15 V=33 V;
故此时电源电压取值范围为22.5 V~33 V。
综上:可调电源电压取值范围为22.5 V~33 V。
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】1、电路分析与串并联规律
串联电路:电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,总电阻等于各电阻之和。
并联电路:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
本题中通过开关通断组合,实现不同的电路连接方式(如只有灯L工作、灯L与R2串联、灯L与R1串联、R1与R2和灯L串联),需要准确识别每种情况下的电路结构。
2、电功率计算
核心公式:P=UI=I2R=
本题中利用P=I2R分析不同电路下灯L的功率比,从而得到电流比I2:I3=2:3 。
3、欧姆定律的应用
公式:,及其变形U=IR、R=。
用于建立不同电路下的电压、电流、电阻关系方程,联立求解电源电压、灯泡电阻和滑动变阻器最大阻值。
电路动态分析与安全范围
结合电表量程(电流表0~0.6A,电压表0~15V)和元件参数,分析滑动变阻器滑片移动时电路的电流、电压变化。确定可调电源电压的安全范围时,需要考虑:电流表满偏(0.6A)时的最小电源电压;电压表满偏(15V)时的电流限制;滑动变阻器最大阻值(60Ω)对电流的限制。
六、综合题(每空2分,共8分)
21.(2026九上·贵阳期末) 如图甲所示是具有烹饪和取暖两种功能的家用电炉,其部分参数如下表所示,为保证使用安全,两种功能同时使用时,无论如何调节,整机最大功率不高于3100W。
电炉的简化电路图如图乙所示,烹饪发热电阻为,取暖发热电阻为(和均为可变电阻),请结合表格中的参数计算下列问题:
型号 XXX
额定电压 220V
烹饪最大功率 2000W
取暖最大功率 1800w
整机最大功率 3100W
(1)现有甲、乙两种插座,其规格分别是“220V 10A”和“220V 16A”,从安全用电的角度通过计算说明该电炉应连接哪一插座?
(2)若仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量是多少?
(3)电炉在烹饪最大功率下工作时,的阻值是多少?
(4)已知该电炉烹饪功能有5个挡位,第1至第5挡分别是400W、800W、1200W……取暖功能有6个挡位,第1至第6挡分别是300W、600W、900W、1200W……若电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能最多可调至第几挡位?此时通过电源线的电流是多少?(结果保留一位小数)
【答案】(1)解:由题意可知,整机最大功率不高于3100W,根据P=UI可得,
电炉整机允许通过的最大电流:,
由于10A<14.1A<16A,故该电炉应连接规格为“220V 16A”的乙插座。
答:该电炉应连接规格为“220V 16A”的乙插座。
(2)解:仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量:
Q=W=P暖t=1800W×10×60s=1.08×106J。
答:仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量是1.08×106J。
(3)解:根据可得,电炉在烹饪最大功率下工作时,R1的阻值:。
答:电炉在烹饪最大功率下工作时,R1的阻值是24.2Ω。
(4)解:由图乙可知,两种功能同时使用时,R1与R2并联。
根据题意可知,电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能允许的最大功率:
P'暖=Pmax-P烹=3100W-2000W=1100W,
由于900W<1100W<1200W,取暖功能最多可调至第3挡位,
则整机的实际功率:P实=P烹+P暖3=2000W+900W=2900W,
根据P=UI可得,此时通过电源线的电流:。
答:若电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能最多可调至第3挡位;此时通过电源线的电流是13.2A。
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)根据P=UI求电炉整机允许通过的最大电流,结合插座规格得出结论;
(2)根据Q=W=Pt求仅使用取暖功能,且在其最大功率下工作10min,可向外放出的热量;
(3)根据求电炉在烹饪最大功率下工作时,R1的阻值;
(4)由图乙可知,两种功能同时使用时,R1与R2并联。根据题意可知电路在烹饪最大功率下工作时,取暖功能允许的最大功率,与取暖功能的挡位对比得出结论,从而可知整机的实际功率,根据P=UI求此时通过电源线的电流。
七、科普阅读题(每空2分,共14分)
22.(2026九上·宝安期末) 阅读材料,回答下面问题。
温差发电技术绿色环保,利用热电材料制成的温差电池片可将内能转换为电能。当电池片两端存在温差时,热电材料内部电荷分布发生改变,从而产生电压;温差越大,电压越大。
若将电池片作为用电器通入直流电,其两端会产生温差:一端升温,另一端降温。若改变电池片内电流方向,则原来升温的一端温度降低,原来降温的一端温度升高。
(1)图甲虚线框内是一个将P型半导体和N型半导体连接组成的简易温差电池片。适合用来制作冷端和热端材料的是   (选填“铁”“石墨”或“陶瓷”)。
(2)图甲电动机工作时,电路中电子的移动方向是   (选填“从a到b”,“从b到a”)
(3)小新从网上买了一个温差电池片(图乙),想测其输出电压,步骤如下:
步骤一:用两根导线将电池片两个接头与电压表的两个接线柱连接起来。
步骤二:将温差电池片置于铁架台加热圈上,在电池片上面滴几滴清水。
步骤三:将酒精灯置于电池片下。
①点燃酒精灯,发现电压表指针反向偏转,造成这种情况的原因可能是   ;
②排除问题,一段时间后,在电池片的上面滴上几滴冷水,发现电压表的示数   (选填“变大”“变小”或“不变”);
③此过程中温差电池片是将   能直接转化为   能。
(4)小新将图甲中的电动机换成电池,如图丙所示,根据材料,温度高的一端是   (选填“E”或“F”) 。
【答案】(1)陶瓷
(2)从b到a
(3)电压表正负接线柱接反;变大;内;电
(4)F
【知识点】电流的方向;电流的热效应
【解析】【解答】(1)陶瓷是热的不良导体,能有效维持两端的温度差,因此适合用来制作冷端和热端的隔热材料。铁和石墨都是热的良导体,无法保持温差。
(2)电路中,电流的方向是从电源正极(a端)流向负极(b端)。电子带负电,移动方向与电流方向相反,因此电子是从b到a移动。
(3)① 电压表指针反向偏转,通常是因为电压表正负接线柱接反,即电流从负接线柱流入、正接线柱流出。
② “温差越大,电压越大”。在电池片上滴冷水会增大电池片上下表面的温差,因此电压表示数会变大。
③ 温差电池片的工作原理是利用温度差产生电能,因此是将内能直接转化为电能。
(4)材料说明:当电池片作为用电器时,通电后一端升温、另一端降温;改变电流方向,两端的温度变化也会反转。图丙中,电流从上方流入,根据原理,下端(F端)会升温,上端(E端)会降温。因此,温度高的一端是F。
故答案为:(1)陶瓷;(2)从b到a;(3)电压表正负接线柱接反;变大;内;电;(4)F。
【分析】1、热的良导体与不良导体:陶瓷是热的不良导体,适合用于隔热;铁、石墨是热的良导体。
2、电流方向与电子移动方向:电流方向与正电荷移动方向相同,与负电荷(电子)移动方向相反。
3、电压表的正确使用:必须让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针会反向偏转。
4、温差发电原理:利用热电材料的温差产生电压,将内能转化为电能,且温差越大,电压越高。
5、电流的热效应与反向效应:温差电池片既可以利用温差发电,也可以在通电后产生温差(一端升温、一端降温)。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源预览

error当前文档不提供在线查看服务,请下载使用!