12.甲灯标有“6V3W”字样,乙灯标有“6V6W”字样,如果两灯均正常工作,则通过_____灯的电流大;如果将两灯串联在电压为6V的电源中使用,则__________灯发光更亮些。
【答案】乙甲
【解析】如果两灯均正常工作,
,
,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
,
,
如果将两灯串联在电压为6V的电源中使用,因串联电路中各处的电流相等,由
可知,电阻大的功率大,则甲的灯光更亮些。
13.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,那么它的电功率是____________W,这台电动机1min内产生的热量是__________J。
【答案】22001.2×104
【解析】它的电功率:
.
电动机1min内产生的热量:
14.用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭.则水吸收的热量为___J,焦炭完全燃烧放出的热量是_____。
(水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg.)
【答案】3.36×1061.5×107
【解析】水吸收的热量:
;
0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:
;
15.某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是电压为6V的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为_______V,L2两端的电压为________V。
【答案】42
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,即U2=2V;
则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
L1两端的电压
。
16.如图是小红家的电能表,此时电能表读数为_________kW·h。
小红在1min内看到电能表的表盘转过60转,那么小红家的用电器在这段时间消耗的电能是______J。
【答案】746.83.6×105
【解析】由图可知,表盘上的数字最后一位是小数,单位
,所以示数为
,
表示电路中每消耗1kW·h的电能,表盘转过600r,表盘转过60转,那么小红家的用电器在这段时间消耗的电能是:
。
17.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示.将甲、乙两灯泡串联后接在电压为______V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5A,此时乙灯泡的电阻是______Ω。
【答案】812
【解析】甲、乙两灯泡串联,且甲灯泡中通过的电流为0.5A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,
,由图象可知,两灯泡两端的电压分别为
,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
;乙灯泡此时的电阻:
。
18.一台家用电视机待机状态下的电功率大约是10W,这表示1秒钟电流做的功是_______J。
如果这台电视机平均每天的待机时间以18h计,那么在待机状态下100天消耗的电能是________kW·h。
【答案】1018
【解析】1s电流做的功:
W=Pt=10W×1s=10J;电视机平均每天的待机时间以18h计,那么在待机状态下100天消耗的电能:
W′=Pt′=0.01kW×18h×100=18kW•h;
三、实验探究题
19.如图所示,电阻箱的示数是________Ω。
【答案】162
【解析】第一个转盘的指针对应的数值为0,下面的位数是1000,该转盘对应的电阻是0,第二个转盘的指针对应的数值为1,下面的位数是100,该转盘对应的电阻是100Ω,同理,其他两个转盘对应的电阻值分别为:
60Ω、2Ω。
所以该电阻箱此时的示数为162Ω。
20.如图所示,此时电表的读数为________。
【答案】5.5
【解析】电压表接0~15V量程,一个小格是0.5V,指针指在表盘5V后一格,所以读数为5.5V。
21.请用笔画线代替导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
()
【答案】
【解析】三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔接火线;电灯的接法:
火线先过开关再入灯泡,然后接入顶端的金属点,零线直接接入螺旋套,如上图所示。
22.小明在探究“通过导体的电流跟电压的关系”实验中,根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图中甲所示。
(1)电路中有一根线未连接,请在如图甲中以笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接电路过程中,开关应处于________状态,闭合开关前滑动变阻器滑片应调至________端(选填“A”或者“B”)。
(3)实验中要控制________不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端的________。
(4)电流表和电压表示数记录如下表:
序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
1.4
0.14
2
2.2
0.22
3
2.8
表中空白处的电流值如图中乙所示,该值为_____A。
分析实验数据可得结论:
当电阻一定时,_____。
【答案】
(1).见解析所示
(2).断开A(3).电阻电压(4).0.28通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【解析】
【详解】
(1)滑动变阻器和待测电阻串联,接线柱要一上一下,如下图所示;
(2)为了保护电路,连接电路时开关要断开,将滑动变阻器的滑片滑到电阻最大位置,即A处;
(3)探究“通过导体的电流跟电压的关系”实验中,控制电阻不变,通过滑动变阻器来改变电阻两端的电压;
(4)电流表接的量程是0--0.6A,分度值是0.02A,读数是0.28A;分析实验数据可得结论:
当电阻一定时,导体中的电流和其两端电压成正比。
23.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。
将质量相等的沙子和水分别装在烧杯中,并测出沙子和水的初温。
然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔lmin记录一次温度。
实验记录如下表
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
(1)实验中,加热时间实质上反应了__________。
(2)根据实验数据,在如图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象。
(3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:
吸收相等的热量,升温较快的是______;若使两者升高相同的温度,则______吸收的热量较多。
通过大量类似实验,人们发现了物质的又一种物理属性,物理学将这种属性叫做__________。
(4)该实验用到的研究方法是__________。
【答案】
(1).物质吸收热量的多少
(2).见解析所示(3).沙子水比热容(4).转换法
【解析】
(1)实验中,加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少,加热时间越长,说明吸收热量越多.
(2)根据实验数据,在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象,如图所示:
。
(3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:
吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明吸收的热量较多,由上可知,水吸热能力较强,物理学将这种属性叫做比热容;
(4)由
(1)可知,实验用加热时间反应吸收热量的多少,用的是转换法。
24.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω)。
(1)小明同学按图甲电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个操作不当之处是:
①______;②______;电路连接好后若闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则出现故障的原因是______(填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。
(2)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为________V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_________(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为_______V,此时通过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为_______W。
(3)若此实验中电流表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加了一个R0=5Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:
①调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑片位置不变,只将电压表a点改接到c点,测出定值电阻R0两端的电压U0,通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题:
____________。
【答案】
(1).开关没有断开动变阻器没有调到最大阻值处小灯泡短路
(2).1.9左2.51(3).电压表正、负接线柱接反了
【解析】
(1)连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明连接电路时,没有断开开关;灯泡发出明亮耀眼的光,说明电路电流很大,电路电阻很小,连接电路时,滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处,电路连接好后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,即灯泡两端电压是0,则小灯泡短路了;
(2)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表示数如图乙所示,电压表量程接0~3V,一小格表示0.1V,所以此时小灯泡两端的电压为1.9V;小灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向左滑动,使电压表示数为2.5V,此时通过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为
;
(3)电压表负接线柱接a点,直接把电压表从a点改接到c点,电压表的正负接线柱就接反了。
四、综合题
25.如图所示的电路图,电源电压6V保持不变,灯L2的电阻是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.5A,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)灯泡L1和L2的连接方式是____________联。
(2)求灯L1的阻值和电流表A的示数。
(3)求电流在10秒对灯L2做的功。
【答案】
(1).并
(2).12Ω1.1A(4).36J
【解析】
(1)据图可知,若开关闭合,电流有两条路径,即两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流。
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,电流表A1的示数是I1=0.5A,故
由
可得,灯L1的阻值:
;
此时对于灯L2来说,知道其电阻是10Ω,电压是6V,故其电流是:
,故总电流是:
;
(3)电流在10秒对灯L2做的功:
。
26.如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在____位置。
(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?
【答案】
(1).BA
(2).5.7600J(3).
【解析】
(1)送冷风时,只有电动机工作,送热风时电动机和电热丝都工作.故选B、A.
(2)电流做的功W=P1t=120W×8×60S=57600J.
(3)电热丝发热功率为P2=560W-120W=440W.
电热丝的电阻R由P=U2/R得R=U2/P=(220V)/440W=110Ω.
27.小强家的电饭煲铭牌上标有“220V1000W”的字样.他想知道电饭煲的加热效率,于是她在电饭煲内倒入质量为2kg、温度为20℃的水,把这些水加热到80℃,电饭煲正常工作了10min,这个过程中:
(1)电饭煲是利用电流的____工作的;水吸收的热量是多少?
(2)电饭煲的加热效率是多少?
(c水=4.2×103J/(kg·℃)
(3)说说电饭煲的加热效率达不到100%的原因。
【答案】
(1).热效应5.04×105J
(2).6×105J(3).84%
【解析】
(1)电饭煲是利用电流的热效应工作的;水吸收的热量是:
,
(2)由于电饭锅正常工作,则电饭锅消耗的电能:
;
电饭锅的加热效率:
。
(3)电饭煲工作时,电饭煲外壳也会变热,部分热量会散失到空气中,所以加热效率达不到100%。