C.RA=RBD.无法确定
【解析】由图知当电流相等时,B两端电压高。
图Z5-9
图Z5-10
12.[2012·达州]如图Z5-10所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6V3W”字样。
当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0A,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移至b端时,电源电压U和灯L消耗的电功率P为( B )
A.6V 1.5WB.6V 0.75W
C.3V 1.5WD.3V 0.75W
【解析】当开关S闭合,滑片P移至a端时,L与R并联;当开关S断开,滑片P移至b端时,L与R串联。
图Z5-11
13.[2012·桂林]如图Z5-11所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。
比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是( C )
A.U甲=U乙,Q甲=Q乙
B.U甲<U乙,Q甲>Q乙
C.U甲<U乙,Q甲<Q乙
D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
【解析】两电阻串联,电流相等,电阻越大,两端电压越高,相同时间内放出热量越多。
14.[2012·包头]如图Z5-12所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是( D )
图Z5-12
【解析】D选项中闭合开关Rx短路,电压表示数为电源电压;断开开关,电压表示数也是电源电压。
15.[2012·河北]如图Z5-13所示,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻。
将滑片P置于中点,只闭合S1时,电压表的示数为U,电流表的示数为I。
下列情况中电压表和电流表示数变化正确的是( B )
图Z5-13
A.滑片P不动,断开S1,闭合S2、S3时,电压表示数不变,电流表示数变
小
B.滑片P不动,断开S1,闭合S2、S3时,电压表示数变大,电流表示数变
大
C.只闭合S1,滑片P从中点向右移动时,电压表示数变大,电流表示数变
小
D.只闭合S1,滑片P从中点向右移动时,电压表示数不变,电流表示数变
大
二、填空题
16.[2011·桂林]一根镍铬合金丝两端电压一定,将镍铬合金丝对折后接入原电路中,其电阻将变小,通过的电流将变大。
(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
17.[2011·德州]家庭电路中各用电器是并__联的,铭牌上均标有“220V100W”的电视机和电热毯都正常工作1小时,则电热毯产生的热量较多。
18.[2011·河南]某测电笔中有一个880kΩ的高阻值电阻,这个电阻与氖管是串联连接的。
当用这个测电笔测家庭电路的火线时,氖管发光,若人体及氖管的电阻均忽略不计,则此时通过人体的电流约为__0.25__mA。
图Z5-14
19.[2011·河南]如图Z5-14所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。
小明由此推测:
若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。
小明推测的依据是电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场。
你认为磁针的N极会向纸外(选填“纸内”或“纸外”)偏转。
【解析】电子定向移动的方向与电流方向相反。
图Z5-15
20.[2011·桂林]如图Z5-15所示,电源电压不变。
将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3W,R2消耗的功率为6W,则R1=__0.5__R2;若将它们并联后仍接在该电源上,则电路消耗的总功率为__40.5__W。
21.[2012·安徽]如图Z5-16所示的电路中,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。
已知R1=10Ω,R2=20Ω,电压表示数为2.5V,则AB两端的电压U=__7.5__V。
【解析】两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电路中的电流I=
=
=0.25A,电源的电压U=I(R1+R2)=0.25A×(10Ω+20Ω)=7.5V
图Z5-17
图Z5-16
22.[2012·大理]如图Z5-17所示电路中,L标有“3V1.5W”字样。
当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A。
则R的电阻为__9__Ω,此时灯L两端的电压时__1.2__V。
【解析】当S1、S3闭合,S2断开时,R、L并联,电源电压为3V,当S2闭合,S1、S3断开时,R、L串联。
三、实验探究题
23.[2012·常州]小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图如图Z5-18甲所示。
电源电压不变,R1为定值电阻,电流表A选用0~0.6A量程,电压表V1选用0~3V量程,电压表V2选用0~15V量程,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样。
图Z5-18
(1)请根据电路图甲用笔画线代替导线连接实物图乙。
图Z5-19
【答案】图略
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在__B__(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S,发现电流表A与电压表V2的示数为零,电压表V1的示数不为零,则电路存在的故障是电阻R1断路。
(4)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示,分析表中实验数据可得结论:
当导体的阻值不变时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
序号
电压表V1的示数U1/V
电流表A的示数I/A
1
1.0
0.1
2
2.0
0.2
3
3.0
0.3
(5)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出I-U2图线,如图Z5-19所示,电源电压是__6__V。
在保证实验器材安全的前提下,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于__10Ω__。
24.[2012·达州]小张在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡上标有“3.5V”字样。
(1)请你在图Z5-20中用笔画线连好最后一根导线。
图Z5-20
【答案】如答图所示。
(2)请观察图,小张连好电路后,接下来应将滑片P移至左端才能保证实验时不损坏仪表。
(3)若闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,这是由于电压表正负接线柱接反了。
(4)检查连接无误后小张测出了下表三组数据,由表中数据可知,小灯泡的额定功率为__1.4W__。
次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
1
3.0
0.36
偏暗
2
3.5
0.40
正常
3
4.5
0.42
偏亮
(5)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)假如电源电压恒为6V,但电压表0~15V挡已坏,小张将现在的电路做了改动也能测出小灯泡的额定功率,请在下面的虚线方框内画出改动后的电路图。
【答案】如答图所示
第24题答图
四、分析计算题
25.[2012·安徽]某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图Z5-21所示,表盘上“1600imp/kW·h”表示每用电1kW·h指示灯闪烁1600次。
根据表盘上的信息,回答下列问题:
(1)该同学家上个月共用电多少kW·h?
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少?
(3)若只让一个标有“220V484W”的电热器工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了32次,则该同学家的实际电压是多大?
(设电热器的电阻不变)
【答案】
(1)95kW·h
(2)2200W (3)200V
【解析】
(1)本月消耗的电能:
W=12614.6kW·h-12519.6kW·h=95kW·h。
(2)∵“220V”表示这个电能表的额定电压,“10A”表示电能表的标定电流,∴电能表正常工作时的最大功率为:
P=UI=220V×10A=2200W。
(3)∵电能表的指示灯闪烁了32次,
∴电热器消耗的电能为:
W=
=0.02kW·h=7.2×104J,而t=3min=180s,
∴电热器的实际功率为:
P=
=
=400W,又∵U额=220V,P额=484W,
∴电热器的电阻为:
R=
=
=100Ω,而P=
,
∴该同学家的实际电压为:
U实=
=
=200V。
26.[2011·绍兴]小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来,然后再由蓄电池向用电器供电。
如图Z5-22是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。
图Z5-21
(1)在风速为__12__米/秒时达到最大输出功率;
(2)该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是:
风速在3~12米/秒时,风速越大,输出功率也越大;风速在大于12米/秒时,风速越大,输出功率越小;
(3)该风力发电机固定在水平地面上时,整个装置与地面接触的面积是1米2,总质量为60千克。
计算该装置对水平地面的压强多大?
图Z5-22
【答案】600帕
(4)若该风力发电机按输出功率为500瓦发电,平均每天工作8小时,计算一年(365天)发电量是多少?
【答案】1460千瓦时
【解析】
(3)p=
=
=
=600帕
(4)W=Pt=0.5千瓦×365×8小时=1460千瓦时
27.[2012·铜仁]一只标有“6V 3W”的小灯泡,接在如图Z5-23所示的电路中,设电源电压和灯丝电阻均不变,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时,闭合开关后小灯泡恰能正常发光,求电源电压是多少?
图Z5-23
(3)如果换一电源及额定电压为8V的灯泡,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到中点c时,灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为P,当滑片P滑到b端时,灯泡的实际功率为P′,已知P∶P′=16∶9,求所换电源的电压?
(设所换电源电压和灯丝电阻均不变)
【答案】
(1)12Ω
(2)9V (3)12V
【解析】
(1)灯泡的电阻:
RL=
=
=12Ω;
(2)灯泡正常发光,所以电路中的电流:
I=
=
=0.5A,
电源的电压:
U=I(RL+RP)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V;
(3)当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到中点c时,等效电路图如答图
(1)所示;
当滑片P滑到b端时,等效电路图如答图
(2)所示。
第27题答图
∵P∶P′=16∶9,
∴
=
=
,
解得:
=
;
∵电源的电压不变,
∴I(RL+
RP)=I′(RL+RP)
解得:
RL=RP,
由答图
(1)可得:
电源的电压U=I(RL+
RP)=I×
RP=
UL=
×8V=12V。