2022-2023河南省信阳市潢川县九年级(上)期末物理试卷(含解析)考试试卷
2022-2023学年河南省信阳市潢川县九年级(上)期末物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(3分)小华在燃烧皿中放入5g酒精,对300g水加热,待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中,酒精燃烧放出的热量为 J,水吸收的热量为 J,水的内能是通过 方式增加的。
2.(2分)如图所示是一款迷你台灯扇,它既可以照明又可以吹风且互不影响,台灯扇的灯和电动机在电路中应是 (填“串联”或“并联”)的。长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘,是因为扇叶转动时和空气之间发生了 现象。
3.(3分)如图是冰熔化时温度随时间变化的图象,冰在熔化过程中,质量和温度均不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”),分析图象信息,冰在熔化前后,冰升高的温度 (选填“较高”或“较低”),说明冰与水的 不同。
4.(2分)如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V2两端的电压为 V;若断开开关,电压表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.(2分)将两个阻值为1:2的定值电阻R1、R2,串联接在电压为6V的电路中,通过R2的电流是0.2A,则R1和R2两端的电压比为 ,R2的电阻是 Ω。
6.(2分)小明家有一个标有“220V 880W”的电炉,当它正常工作时,通过电炉丝的电流为 A,在一次单独使用它时,小明家标有“1200r/kW h”的电能表在2min的时间里转盘转过了30转 W。
二、选择题.(每小题2分,共16分,第7―12题,每小题只有一个选项符合题目要求,第13—14题,每小题有两个选项符合题目求,全部选对得2分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分.)
7.(2分)进入7月,我省多地出现高温天气。图中是人们在烫脚的地面上用锅煎鸡蛋的情景,下列有关说法不正确的是( )
A.地面烫脚是因为含有的热量多
B.煎鸡蛋是通过热传递的方式增大了鸡蛋内能
C.能闻到煎鸡蛋的香味属于扩散现象
D.蛋液粘在锅壁上是分子间引力的作用
8.(2分)为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施中不能提高效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少废弃带走的热量
C.尽量增加热机的工作时间
D.尽量减少热机部件间的摩擦
9.(2分)电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电熨斗快
C.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
D.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
10.(2分)如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时( )
A.灯泡变亮,电压表示数不变
B.灯泡变暗,电压表示数变大
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
11.(2分)如图所示,A、B分别为额定电压为8V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化关系的图象。下列说法中错误的是( )
A.定值电阻R的阻值为20Ω
B.小灯泡L正常工作1min消耗的电能为24J
C.将小灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路电流为0.6A时,小灯泡L的实际电功率为1.6W
D.将小灯泡L和电阻R串联接入电路中,若通过电阻R的电流为0.5A,则电源电压为18V
12.(2分)安全用电,警钟长鸣。下列图中符合安全用电的做法是( )
A.冰箱金属外壳接地
B.双手同时接触火线和零线
C.高压线下钓鱼
D.用湿抹布擦正在工作的电视机
(多选)13.(2分)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中划线字的元件,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系——调节定值电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
(多选)14.(2分)如图所示,小灯泡规格为“6V 3.6W”(灯丝电阻不变),闭合开关,电流表示数为0.6A;当滑片P移至b端时,则( )
A.小灯泡灯丝电阻是6Ω
B.电源电压是6V
C.滑动变阻器最大阻值是10Ω
D.滑片P位于b端时。滑动变阻器消耗的功率是0.8W
三、作图题。(每小题2分,共4分)
15.(2分)如图,只闭合开关S,风扇M工作1,灯泡和风扇M都不工作;同时闭合开关S、S1,风扇M和灯泡都工作。请用笔画线代替导线把电路连接完整。
16.(2分)如图所示,用测电笔测试某家庭电路中两条输电线时,只有接触下方那条电线时测电笔的氖管发光。请将图中灯泡、开关接入线路。
四、实验探究题。(17题4分,18题6分,19题8分,共18分)
17.(4分)小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全。
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 。
18.(6分)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 。实验时,灯L1和灯L2的规格应 。(填“相同”或“不相同”)
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点AB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关 。
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
19.(8分)如图甲所示是“测量小灯泡功率”的实验电路,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时开关应 ,图中导线a端应与电压表上标有数字“ ”(选填“3”或“15”)的接线柱相连。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关时,电路中经常出现一些不正常现象,请你根据出现的现象,并按要求填写在下列横线上:
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的 (选填“A、B”或“C、D”)两端点连入了电路中。
第二种:小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为3V (选填“短路”或“断路”)。
第三种:小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为0 (选填“短路”或“断路”)。
(4)在排除电路故障后,若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片P V,记下电流表的示数。
(5)根据实验数据画出I﹣U图象,如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
五、综合应用题.(每小题9分,共18分)
20.(9分)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A.求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R0的大小;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率。
21.(9分)如表为一台电烤箱数据不全的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为44Ω。
(1)开关S闭合时,电烤箱处于 (填“低温”或“高温”)挡。
(2)求电烤箱高温挡的功率和电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)低温挡正常工作100s,求电流在电热丝R1产生的热量。
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定 功率 高温挡 ××
低温挡 440W
2022-2023学年河南省信阳市潢川县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(3分)小华在燃烧皿中放入5g酒精,对300g水加热,待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中,酒精燃烧放出的热量为 1.5×105 J,水吸收的热量为 6.3×104 J,水的内能是通过 热传递 方式增加的。
【解答】解:
(1)酒精燃烧放出的热量:
Q放=mq=5×10﹣3kg×2.0×107J/kg=4.5×105J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水△t=3.2×103J/(kg ℃)×6.3kg×50℃=6.2×104J;
(3)此过程中,水吸收热量,通过热传递的方式改变物体的内能。
故答案为:1.7×105;6.6×104;热传递。
2.(2分)如图所示是一款迷你台灯扇,它既可以照明又可以吹风且互不影响,台灯扇的灯和电动机在电路中应是 并联 (填“串联”或“并联”)的。长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘,是因为扇叶转动时和空气之间发生了 摩擦起电 现象。
【解答】解:
台灯扇既可以照明又可以吹风且互不影响,这表明台灯扇的灯和电动机在电路中是并联的;
风扇叶转动时与空气摩擦,扇叶带上了静电,这是摩擦起电现象。
故答案为:并联;摩擦起电。
3.(3分)如图是冰熔化时温度随时间变化的图象,冰在熔化过程中,质量和温度均不变 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”),分析图象信息,冰在熔化前后,冰升高的温度 较高 (选填“较高”或“较低”),说明冰与水的 比热容 不同。
【解答】解:由图可知,冰在熔化过程吸热,熔点是0℃,质量和温度均不变,内能增大;
分析图可以看出,该物质在固态时3min升高了6℃,冰升高的温度较高,在时间相同时,说明冰与水的比热容不同。
故答案为:增大;较高。
4.(2分)如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V2两端的电压为 1 V;若断开开关,电压表示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:
由电路图可知,闭合开关后1与L2串联,电压表测灯L4两端的电压;
已知此时电压表示数是1V,则灯L2两端的电压是7V;
断开开关S,电压表串联在电路中,此时其示数为3V,电压表示数变大。
故答案为:1;变大。
5.(2分)将两个阻值为1:2的定值电阻R1、R2,串联接在电压为6V的电路中,通过R2的电流是0.2A,则R1和R2两端的电压比为 1:2 ,R2的电阻是 20 Ω。
【解答】解:由题意可知,定值电阻R1、R2串联接在电压为3V的电路中,且R1:R2=6:2,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R1和R7的电流之比为1:1,
由I=可得,R6和R2两端的电压比===。
即R2两端的电压为=4V,
则R4的电阻为:R2==20Ω。
故答案为:1:2;20。
6.(2分)小明家有一个标有“220V 880W”的电炉,当它正常工作时,通过电炉丝的电流为 4 A,在一次单独使用它时,小明家标有“1200r/kW h”的电能表在2min的时间里转盘转过了30转 750 W。
【解答】解:
(1)由P=UI可得,正常工作时通过电炉丝的电流:
I===4A;
(2)电炉消耗的电能:
W=kW h=,
此时电炉的电功率:
P实===0.75kW=750W。
故答案为:8;750。
二、选择题.(每小题2分,共16分,第7―12题,每小题只有一个选项符合题目要求,第13—14题,每小题有两个选项符合题目求,全部选对得2分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分.)
7.(2分)进入7月,我省多地出现高温天气。图中是人们在烫脚的地面上用锅煎鸡蛋的情景,下列有关说法不正确的是( )
A.地面烫脚是因为含有的热量多
B.煎鸡蛋是通过热传递的方式增大了鸡蛋内能
C.能闻到煎鸡蛋的香味属于扩散现象
D.蛋液粘在锅壁上是分子间引力的作用
【解答】解:
A、热量是一个过程量,我们才用热量这个概念,故A错误;
B、煎鸡蛋时,是通过热传递方式实现的;
C、煎鸡蛋时,说明分子在不停地做无规则运动;
D、蛋液粘在锅壁上说明了分子间有引力。
故选:A。
8.(2分)为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施中不能提高效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少废弃带走的热量
C.尽量增加热机的工作时间
D.尽量减少热机部件间的摩擦
【解答】解:
A、尽量使热机中的燃料充分燃烧,有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值越大。故A不符合题意;
B、减少废气带走的热量,即热机的效率升高;
C、热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。增加热机的工作时间,所以不能提高热机的效率;
D、经常对热机进行保养,减少克服摩擦消耗的内能,可以提高热机的效率。
故选:C。
9.(2分)电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电熨斗快
C.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
D.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
【解答】解:电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等
∵Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
∴产生的热量:Q电炉丝>Q导线,
即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢,故C正确。
故选:C。
10.(2分)如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时( )
A.灯泡变亮,电压表示数不变
B.灯泡变暗,电压表示数变大
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
【解答】解:这个电路为串联电路,电压表测的是总电压,所以示数不变、D。
滑动变阻器的滑片向上滑动,其阻值减小总=R滑+R灯,R总阻值也减小,
根据欧姆定律I=可以知道I变大,
由P=I2R知:灯泡实际功率P灯变大,灯泡变亮,
该电路中由P=UI可知电路消耗的总功率变大,故C选项错。
故选:A。
11.(2分)如图所示,A、B分别为额定电压为8V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化关系的图象。下列说法中错误的是( )
A.定值电阻R的阻值为20Ω
B.小灯泡L正常工作1min消耗的电能为24J
C.将小灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路电流为0.6A时,小灯泡L的实际电功率为1.6W
D.将小灯泡L和电阻R串联接入电路中,若通过电阻R的电流为0.5A,则电源电压为18V
【解答】解:A、由I=,定值电阻的阻值:R==,故A正确;
B、由图象可知L=0.5A,
小灯泡L正常工作5min消耗的电能W=ULILt=8V×0.6A×60s=240J,故B错误;
C、并联电路各支路电压相等,当电压为4V时,灯泡L的电流为0.6A,
小灯泡的实际功率:PL实=U′LI′L=4V×0.6A=1.6W;故C正确;
D、由图知当电阻两端的电压为4V时,
电阻R的阻值为:R=20Ω,
当电流为0.5A时R两端的电压:U″=I″R=4.5A×20Ω=10V,
因为串联电路电流处处相等,
所以灯泡的电流也为0.6A,由图象知此时电压为:8V,
因为串联电路总电压等于各用电器电压之和,
所以电源电压为:U=U′L+U″=8V+10V=18V;故D正确。
故选:B。
12.(2分)安全用电,警钟长鸣。下列图中符合安全用电的做法是( )
A.冰箱金属外壳接地
B.双手同时接触火线和零线
C.高压线下钓鱼
D.用湿抹布擦正在工作的电视机
【解答】解:
A、冰箱使用时金属外壳要接地,使外壳带电,不会对人体造成伤害;
B、站在地面上,火线和零线之间的电压是220V,超过人体的安全电压,故B不符合安全用电原则;
C、在高压线下钓鱼,故C不符合安全用电原则;
D、湿抹布是导体,故D不符合安全用电原则。
故选:A。
(多选)13.(2分)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中划线字的元件,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系——调节定值电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【解答】解:A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压;
B、根据控制变量法的思路,要保持导体两端的电压不变,电阻两端的电压就要改变,故B错误;
C、测量导体的电阻时,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,通过求平均值来减小误差;
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系,故D错误。
故选:AC。
(多选)14.(2分)如图所示,小灯泡规格为“6V 3.6W”(灯丝电阻不变),闭合开关,电流表示数为0.6A;当滑片P移至b端时,则( )
A.小灯泡灯丝电阻是6Ω
B.电源电压是6V
C.滑动变阻器最大阻值是10Ω
D.滑片P位于b端时。滑动变阻器消耗的功率是0.8W
【解答】解:(1)由P=可得
RL===10Ω;
(2)当滑动变阻器的滑片P移至a端时,电路为灯泡的简单电路,
由I=可得
U=IRL=0.6A×10Ω=8V,故B正确;
(3)当滑片P移至b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压:
UL=U﹣U滑=6V﹣4V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I′===0.2A,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑===20Ω;
滑动变阻器消耗的功率:
P滑=U滑I′=4V×0.4A=0.8W,故D正确。
故选:BD。
三、作图题。(每小题2分,共4分)
15.(2分)如图,只闭合开关S,风扇M工作1,灯泡和风扇M都不工作;同时闭合开关S、S1,风扇M和灯泡都工作。请用笔画线代替导线把电路连接完整。
【解答】解:
由题知,只闭合开关S,灯和风扇为并联,灯泡不亮1在灯所在支路上,S在干路上
16.(2分)如图所示,用测电笔测试某家庭电路中两条输电线时,只有接触下方那条电线时测电笔的氖管发光。请将图中灯泡、开关接入线路。
【解答】解:能使的氖管发光的导线为火线,灯泡电路是开关接到火线与灯泡之间
四、实验探究题。(17题4分,18题6分,19题8分,共18分)
17.(4分)小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全。
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作 1 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0 用电器总功率过大 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 熔断 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 发生短路 。
【解答】解:(2)当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作==3A;
当再接入一只灯泡时,电路中的电流变为I′==,根据题目条件此时保险丝熔断,原因是用电器总功率过大;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C,发生短路,该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。
故答案为:(2)1;用电器总功率过大;发生短路。
18.(6分)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 断开 。实验时,灯L1和灯L2的规格应 不相同 。(填“相同”或“不相同”)
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点AB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 L1断路 。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示 0.5 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关 换接电压表0~3V 。
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 串联电路的总电压等于各部分电压之和 。(请使用文字叙述)
【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开,为得出普遍性的结论1和灯L2的规格应不相同;
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光、BC两点及AC两点AB=4V,则说明AB之外的电路为通路,UAC=3V,说明AC之外的电路为通路;UBC=0V,说明BC之外的电路为断路8和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是L1断路;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,示数如图乙所示,电压为5V,接下来小明应该:断开开关;
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电压之和。
故答案为:
(1)断开;不相同1断路;(3)0.8;(4)串联电路的总电压等于各部分电压之和。
19.(8分)如图甲所示是“测量小灯泡功率”的实验电路,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时开关应 断开 ,图中导线a端应与电压表上标有数字“ 3 ”(选填“3”或“15”)的接线柱相连。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于 B (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关时,电路中经常出现一些不正常现象,请你根据出现的现象,并按要求填写在下列横线上:
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的 AB (选填“A、B”或“C、D”)两端点连入了电路中。
第二种:小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为3V 断路 (选填“短路”或“断路”)。
第三种:小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为0 短路 (选填“短路”或“断路”)。
(4)在排除电路故障后,若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片P 2.5 V,记下电流表的示数。
(5)根据实验数据画出I﹣U图象,如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 0.625 W。
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时开关应断开,故电压表选用小量程与灯并联;
(2)闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大处的B端;
(3)第一种:小灯泡较暗,电路的电流较小,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,故可能在连接电路时把滑动变阻器的AB金属杆两端接线柱两端点连入了电路中;
第二种:小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为3V,可能是小灯处断路;
第三种:小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为0;
(4)灯在额定电压下正常发光,若要测量灯泡的额定功率,使电压表的示数为7.5V;
(5)根据实验数据画出I﹣U图象知,灯在额定电压下的电流为0.25A
P=UI=4.5V×0.25A=8.625W。
故答案为:(1)断开;3;(2)B;断路;(4)2.6。
五、综合应用题.(每小题9分,共18分)
20.(9分)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A.求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R0的大小;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率。
【解答】解:(1)当开关S1、S2、S8均闭合时,R1短路,灯L与R0并联,电流表测干路电流,
因为灯L正常发光,则有:U源=UL=U8=6V;
(2)由P=UI得,通过小灯泡电流:
IL===0.5A;
根据并联电路电流的规律知,通过R5电流为:
I0=I﹣IL=0.75A﹣3.5A=0.25A,
由I=可得2的阻值:
R0===24Ω;
(3)当开关S5闭合,S2和S3断开时,灯L与R7串联,
由I=可得
RL===12Ω;
电路总电阻:
R总=RL+R1=12Ω+28Ω=40Ω,
电路消耗的功率:
P===2.9W。
答:(1)电源电压为6V;
(2)定值电阻R5的值为24Ω;
(3)当S1闭合,S2、S4断开时,电路消耗的功率是0.9W。
21.(9分)如表为一台电烤箱数据不全的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为44Ω。
(1)开关S闭合时,电烤箱处于 高温 (填“低温”或“高温”)挡。
(2)求电烤箱高温挡的功率和电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)低温挡正常工作100s,求电流在电热丝R1产生的热量。
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定 功率 高温挡 ××
低温挡 440W
【解答】解:(1)由图可知,当S闭合时1工作;当S断开时,R1、R2串联;
串联电路的总电阻大于任一分电阻,所以当S闭合时,由P=,电路中的电功率最大;
(2)电烤箱在高温挡的功率:P===1100W,
正常工作15min所消耗的电能:W=Pt=1100W×15×60s=9.8×105J;
(3)由P=UI可知电烤箱低温挡工作时电路中的电流:I===2A,
串联电路各处电流相等,低温挡正常工作100s7产生的热量:Q=I2R1t′=(8A)2×44Ω×100s=17600J。
答:(1)高温;
(2)电烤箱在高温挡功率为1100W,正常工作15min所消耗的电能为9.3×105J;
(2)电烤箱低温挡正常工作100s,电流在电热丝R1产生的热量为17600J。
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