人教版物理九年级全册《第18章 电功率》单元测试
一 、单选题(本大题共8小题,共24分)
1.(3分)下表为一些家庭用电器正常工作时的电功率,其中不符合实际的是
用电器 电功率 用电器 电功率
普通照明灯泡 寸液晶电视机
家用挂式空调 电冰箱
A. 普通照明灯泡 B. 寸液晶电视机
C. 家用挂式空调 D. 电冰箱
2.(3分)小明家月初电能表示数为“”,月初的示数如图所示,表盘上“”表示每消耗的电能,指示灯闪烁次.下列选项中正确的是
A. 内指示灯闪烁次,此时电路总功率为
B. 小明家月消耗的电能为
C. 小明家干路中的电流不得超过
D. 指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
3.(3分)如图所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器、为其两端点。闭合开关,当滑片在某一端点时,电流表示数为,消耗的电功率为;当滑片移动至某一位置时,电流表示数为,消耗的电功率为。下列说法正确的是
A. 题中的“某一端点”指的是点 B. 的最大阻值为
C. 电源电压为 D. 消耗的最大电功率为
4.(3分)“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示,实验中选择“”规格的小灯泡,实验中得到的图像如图乙。下列说法不正确的是
A. 调节滑片过程发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的实际功率变化引起的
B. 小灯泡的额定功率为,正常发光时电阻为
C. 实验中发现小灯泡无法调到额定电压,一定是因为电源电压过小
D. 用图甲的电路,通过更换灯泡的方法,能完成探究“电功率与电流的关系”
5.(3分)小明在探究某个科学问题时,把阻值恒定为、的两段电热丝分别放在两个完全相同的烧瓶中,烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的两种不同液体,并连接成如图所示的实验电路,实验中所用温度计完全相同。则下列说法正确的是
A. 该装置可用来探究物质的吸热能力跟物体的种类是否有关
B. 该装置可用来探究物质的吸热能力跟物体的质量是否有关
C. 该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关
D. 该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体中的电流是否有关
6.(3分)气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示,闭合开关,当气体浓度增大时,下列说法正确的是
A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大
C. 电路消耗的电功率减小 D. 电路消耗的电功率增大
7.(3分)如图所示,电源电压恒定,断开后,变化的电功率为,变化的电功率为,下列判断正确的是
A. 大于 B. 小于
C. 等于 D. 以上三种情况都有可能
8.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻::,下列分析错误的是
A. 当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比为:
B. 当开关断开,甲、乙两表为电流表时,两表的示数之比为:
C. 当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,、消耗的电功率之比为:
D. 当开关断开,甲、乙两表为电流表时,、在相同的时间产生的热量之比为:
二 、填空题(本大题共4小题,共16分)
9.(4分)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的规格为“”,滑动变阻器标有“”字样,电流表的量程为。当开关、都断开时,小灯泡恰能正常发光,的阻值为 ______ ,当开关、都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的最大值为 ______ 。
10.(4分)电动自行车有充电、行驶两种状态,局部电路如图。断开开关,利用充电插口对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的 ______选填“电源”或“用电器”。电动机的工作原理是 ______;电动机正常工作电压为,线圈电阻为,通过电动机线圈的电流为,内电流通过线圈产生的热量为 ______,电动机消耗的电能为 ______,电动机的效率是 ______。
11.(4分)雨、雪等在冬季有时会冻结在输电线上,如图所示.为了保证正常供电,通常要给输电线除冰:在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,使输电线中的电流________(选填“增大”“减小”或“不变”),产生的热量________(选填“增多”“减少”或“不变”),从而使冰熔化.
12.(4分)一如图所示,电源电压是且不变,闭合后电压表示数为,则灯两端的电压为____;若断开开关,电压表示数____选填“变大”、“变小”或“不变”。
二小明家的电能表上标着“”的字样,他用这个电能表来测量电水壶的电功率。他把家中的其他用电器都与电源断开,只让电水壶工作,内电表的转盘转了转,消耗的电能为____,电水壶的电功率为____。三已知灯泡和的电流随电压变化的图象如图乙所示,将它们按图甲所示接入电路中。当开关和都闭合时,电流表的示数为则电源电压为____,这时和的电阻之比是____,的电功率为____
四如今已是电气化时代,小芳同学回到家中会同时使用多种家用电器。当她每多接通一个家用电器,家庭电路的总电阻____。选填“变大”或“变小”五如图,这是某同学设计的公路收费站计重秤的原理图。称重表相当于一个____表,当汽车越重时,称重表的示数将____。若称重表是由电压表改装而成的,现将它与并联则当汽车越重时,称重表的示数将____。后两个空选填“越大”“不变”或“越小”
六如图所示,灯标有“,”字样,灯标有“,”字样。闭合开关,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光,此时电压表的示数是____,灯和灯较亮的是____。选填“灯”“灯”“一样亮”
三 、实验题(本大题共1小题,共6分)
13.(6分)小红做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干.
(1)小红设计了如图甲所示的电路,她应选用规格为________(填“R1”或“R2”)的滑动变阻器,该实验中滑动变阻器的主要作用是____________________.
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因是____________________;若小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是____________________.
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U-I图象如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W.
(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是_________________________.
(5)在没有电压表、只有电流表的情况下,小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材,也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.步骤如下:
①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为________A时,灯泡正常发光;
③断开开关,保持_______不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I;
④小灯泡额定功率的表达式为P额=___________.
四 、计算题(本大题共2小题,共24分)
14.(12分)如图所示的电路中,、为定值电阻,的阻值为,滑动变阻器上标有“”;闭合,断开时,将滑片移动到端,电压表的示数为。求:
滑片在端时,通过的电流;
滑片在端时,电路在内消耗的电能;
通过调节滑片的位置和调整开关闭合、断开的状态,发现电路的最小总功率与最大总功率相差,计算的阻值。
15.(12分)如图甲所示是小明家用电热水器的简化电路图,温控开关可根据水温自动切换加热和保温两种状态,、是发热电阻,阻值不随温度改变。热水器主要参数如表。
、的阻值分别为多大?
某天傍晚,小明关闭家里其他用电器,只让保温状态的电热水器工作,发现自家电能表如图乙所示指示灯闪烁次所用的时间为则此时电路两端的实际功率为多少?
额定电压
容积
加热功率
保温功率
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:
、一只家用普通照明灯泡的功率在左右,故错误;
、寸液晶电视机的功率在之间,故正确;
、空调机功率较大,额定功率在左右,故正确;
、电冰箱的功率在之间,故正确。
故选:。
根据对家用电器额定功率的了解作答。
该题为估测题,是对家用电器功率的估测,要求在平时的生活中多关注、多观察,但不需要去死记硬背这些用电器的功率。
2.【答案】A;
【解析】解:、电能表上的指示灯闪烁了次消耗的电能:
;
电路总功率:故A正确;
B、电能表的读数方法,最后一位是小数,单位
月初电能表示数为“,月初的示数为,
月消耗的电能,月末的减去月初的示数:,故B错误;
C、因为电能表允许通过的最大电流为,因此小明家干路中的电流不得超过,故C错误;
D、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢,因此指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大,不能电能表所在电路消耗的电能越多,故D错误.
故选A.
表示每消耗的电能,指示灯闪烁次,从而可求闪烁次消耗的电能;根据公式求出总功率;
电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数;②最后一位是小数;③单位;求出本月消耗的电能;
根据的含义判断;
电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢.
此题主要考查了有关电能表参数的意义及有关的计算,同时考查了电功率的计算公式,此题难易程度适中,与我们的实际生活联系密切,是一道好题.
3.【答案】D;
【解析】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
因当滑片在某一端点时电流表示数为,当滑片移动至某一位置时电流表示数为,
所以,当滑片在某一端点时,电流表示数为电路中的最小电流,即滑片位于端时的电流,故错误;
由可得,滑动变阻器的最大阻值:
,故错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由可得,电源的电压:
-----①,
滑片移动至某一位置时,滑动变阻器接入电路中的电阻:
,
则电源的电压:
------②,
因电源的电压不变,
所以,,
解得:,
电源的电压,故错误;
当滑动变阻器阻值等于的电阻时,即,滑动变阻器有最大功率;
根据串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端电压为,
则消耗的最大电功率为:
,故正确。
故选:。
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
比较滑片在某一端点时和某一位置时的电流关系确定端点的位置,根据求出滑动变阻器的最大阻值;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;滑片移动至某一位置时,根据求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出定值电阻阻值,进一步求出电源的电压和的电阻;
当滑动变阻器阻值等于的阻值时,滑动变阻器有最大功率;根据串联分压原理求出滑动变阻器两端电压,利用求出消耗的最大电功率。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断题干中的端点位置是关键。
4.【答案】C;
【解析】解:、调节滑片,变阻器连入电路的阻值发生变化,这样灯泡两端电压和电流都会发生变化,由知,其实际功率发生变化,所以灯泡亮度会发生改变,故A正确;
B、由图像知,灯泡电压等于额定电压时,通过灯泡的电流为,
所以灯泡的额定功率:;
由欧姆定律,可得灯泡正常发光时电阻:,故B正确;
C、实验中,移动滑片调节灯泡两端电压,但都无法使灯泡两端电压调到额定电压,可能是电源电压低于灯泡的额定电压的原因;也可能是电源电压过大,而变阻器的最大电阻过小,当变阻器的最大电阻连入电路中时,灯的电压也高于,故C错误;
D、由知,电功率与电压和电流有关,所以探究“电功率与电流的关系”时,可换用不同灯泡且保持电压不变,测量电流再计算出电功率,从而得到电功率与电流的关系,故D正确。
故选:。
A、灯的亮度由灯的实际功率决定,由此结合电路分析;
B、由图像读出灯泡正常发光时的电流,由电功率公式计算额定功率,由欧姆定律计算其电阻;
C、灯泡正常工作时电压等于额定电压,小灯泡无法调到额定电压,可能是低于也可能是高于额定电压,据此分析;
D、探究“电功率与电流的关系”应保持电压不变,若不换灯泡,无法得到普遍性的结论。
本题是探究小灯泡的电功率的实验,考查了灯泡实际功率的决定因素、电功率和电阻的计算,还考查了电功率与电流关系的实验探究及控制变量法的运用等知识。
5.【答案】A;
【解析】解:
、根据题意,两个电阻串联,通过两电阻的电流、通电时间、电阻都相同,两个烧瓶中的液体的种类是不同的,可以根据温度计升高的示数来物质的吸热能力,故正确;
、探究物质的吸热能力跟物体的质量是否有关时,应控制液体的种类相同,故无法完成实验,故错误;
、通过两电阻的电流、通电时间、电阻都相同,故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系,故错误。
故选:。
根据图像中的相同点、不同点,利用控制变量法分析。
此题主要通过该实验探究了考查了控制变量法的应用,属于比较典型的题目,难度不大。
6.【答案】D;
【解析】解:
由电路图可知,电阻与气敏电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测电路中的电流;
由题知,当气体的浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,则串联电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流增大,即电流表示数变大;
因电阻的阻值不变,电路中电流变大,由可知,电阻两端电压变大,根据串联电路的电压关系可知,两端的电压变小,即电压表示数变小;
电源电压不变,电路中电流变大,根据可知电路消耗的总功率变大;
综上所述,正确。
故选:。
由电路图可知,电阻与气敏电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测电路中的电流;由题意可知,气体浓度增大时气敏电阻的阻值变化,由电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化,根据公式和串联电路的电压关系可知两端电压的变化即电压表的示数变化;根据判定总功率的变化。
此题主要考查了串联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是明确气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小。
7.【答案】B;
【解析】解:由图可知,闭合时,被短路,电路为的简单电路,的电功率:,
断开时两灯泡串联,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流,
的电功率:,的电功率:,
变化的电功率:,
变化的电功率:,
则,
因此,故正确。
故选:。
由图可知,闭合时电路为的简单电路,根据表示出的电功率;断开时两灯泡串联,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出断开时电路中的电流,根据表示出变化的电功率和变化的电功率,利用数学知识求出与的大小关系。
此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,根据数学知识分析比较两灯泡变化量的大小关系是本题的难点。
8.【答案】D;
【解析】解:、当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,该电路为和的串联电路,电压表甲测电源电压,电压表乙测两端的电压;
由串联电路的电流和电阻特点及欧姆定律可知电压表甲的示数为:;电压表乙的示数为:;
已知::,则甲、乙两电压表的示数之比为:,:::::;
由可知、消耗的电功率之比为:,故、正确;
、当开关断开,甲、乙两表为电流表时,该电路为和的并联电路,电流表甲测通过的电流,电流表乙测干路的电流;
由并联电路的电压和电流特点及欧姆定律可知电流表甲的示数为:;电流表乙的示数为:;
则甲、乙两电流表的示数之比为:;
由可知、在相同的时间产生的热量之比为::,故正确,错误。
故选:。
当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,该电路为和的串联电路,电压表甲测电源电压,电压表乙测两端的电压;串联电路中电流处处相等,电路总电阻等于各个用电器的电阻之和;据此结合欧姆定律可将电压表甲和电压表乙的示数表示出来,已知两电阻的比值,即可得出两电压表的示数之比;再利用可求出、消耗的电功率之比;
当开关断开,甲、乙两表为电流表时,该电路为和的并联电路,电流表甲测通过的电流,电流表乙测干路的电流;并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,干路的总电流等于各个支路的电流之和;据此结合欧姆定律将电流表甲和电流表乙的示数表示出来,已知两电阻的比值,即可得出两电流表的示数之比,再利用可求出、在相同的时间产生的热量之比。
此题主要考查了对欧姆定律、电功率和电热计算公式的应用,解题关键是熟练掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的特点。
9.【答案】;
【解析】解:当开关、都断开时,小灯泡与串联,小灯泡恰能正常发光:
由得,电路中的电流:,
两端的电压,
根据欧姆定律可知,的阻值:
;
当开关、均闭合时,与组成并联电路,要使电流表安全使用,电路中的总电流最大为。
此时整个电路的最大电功率:。
故答案为:;。
当开关、都断开时,和串联,灯泡正常发光,求出电路中的电流,根据分压特点求出两端的电压,根据欧姆定律求出的阻值;
开关、均闭合时,灯泡被短路,和并联,根据电流表量程判断出电流最大值,根据求出功率最大值。
本题的综合性较强,但解决的关键还是对电路性质的准确判断,在明确电路性质后,再综合运用相关公式和规律进行分析来帮助解决。
10.【答案】用电器 通电导体在磁场中受力而运动 2400 14400 83.3;
【解析】解:在对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,转化为化学能储存起来,所以此时蓄电池相当于电路中的用电器;
电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的;
电动机内电流通过线圈产生的热量为:
;
电动机消耗的电能为:
,
电动机做的有用功为:
,
电动机的效率是:
。
故答案为:用电器;通电导体在磁场中受力而运动;;;。
用电器工作时,将电能转化为其他形式的能;而电源是将其他形式能转化为电能的装置;
电动机是利用通电导体在磁场中受力运动制成的;
利用计算电流通过线圈产生的热量;
利用计算电动机消耗的电能;
用算出电动机做的有用功,根据算出电动机的效率。
此题主要考查了电路的组成部分、电动机的原理、电能和电热的计算以及电动机效率的计算等知识,要注意电动机工作时是非纯电阻用电器,所以电动机会将电能转化为内能和机械能,因此要正确选择公式计算。
11.【答案】增大;增多;
【解析】在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,会使电路短路,从而使输电线中的电流增大;根据可知,在时间和电阻不变的条件下,电流增大,产生的热量增多,输电线上的冰会吸热而熔化,从而达到除冰的目的.
12.【答案】一;变大;
二;;
三;:;;
四变小;
五电流;越大;越大;
六;灯;;
【解析】一
此题主要考查了串联电路的特点,是一道基础题;分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提,熟练掌握串联电路的特点是正确解答该题的关键。
先分析电路的连接方式;再根据电路特点,结合题意分析答题。
由电路图可知,闭合开关后,灯与串联,电压表测灯两端的电压;
已知此时电压表示数是,则灯两端的电压是;
断开开关,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为,所以断开开关后,电压表示数变大。
故答案为:;变大。
二
此题主要考查了使用电能表时消耗电能、电功率的计算,明确电能表相关参数的意义是关键。
电能表上标有“”,表示每消耗的电能电能表的转盘转,现在知道电能表转盘转,可求用电器在内消耗的电能,再利用求出电水壶的电功率。
“”表示每消耗的电能电能表的转盘转,
电能表的转盘转消耗的电能:
,
电水壶的电功率:。
故答案为:;。
三
此题主要考查并联电路有关规律、欧姆定律、电功率功率的有公运用,要会从图象中获取信息。
分析图甲中的灯泡的连接方式,根据乙图信息,确定通过两灯泡的电流,由欧姆定律和解题。
由图甲可知,与并联,电流表测干路电流,由题意可知,干路电流,
因并联电路中电源电压与各支路两端电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
由乙图可知,当两支路的电压均为时,通过与的电流分别为:,,满足干路电流,则可知电源电压;
这时和的电阻之比:,
的电功率:。
故答案为:; :; 。
四
知道家庭电路中各用电器的连接方式为并联连接及并联电路的电流、电压、电阻的规律。
家庭电路中各用电器可以单独工作,且同时工作时又互不影响,据此判断各用电器的连接方式。
两个电阻并联相当于增加了电阻的横截面积,所以并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都小。
家庭电路中各用电器可以单独工作,且同时工作时又互不影响,所以家庭电路中各用电器的连接方式为并联。
家庭电路中并联的用电器越多,相当于并联电阻的横截面积越大,电阻越小,所以,多接通一个家用电器,家庭电路的总电阻变小。
故答案为:变小。
五
此题主要考查了电表类型的判断和欧姆定律的应用,正确得出汽车越重时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。
分析电路图,根据称重表在电路的连接情况判断是电流表还是电压表;由图可知,汽车越重时滑片移动的方向从而得出接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
若称重表是由电压表改装而成的,现将它与并联,由图可知,汽车越重时滑片移动的方向从而得出接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化。
由图可知,称重表串联在电路中,所以称重表相当于一个电流表;
当汽车越重时,滑片下移的越大,接入电路中的电阻越小,电路中的总电阻越小,
由可知,电路中电流越大,即称重表的示数将越大;
若称重表是由电压表改装而成的,现将它与并联,
当汽车越重时,滑片下移的越大,接入电路中的电阻越小,电路中的总电阻越小,
由可知,电路中电流越大,两端的电压越大,即称重表的示数将越大。
故答案为:电流;越大;越大。
六
此题主要考查了串联电路电流特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据串联电路的电流特点可知从右向左缓慢滑动变阻器滑片直到其中一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为两灯泡额定电流较小的。
由电路图可知,两灯泡和滑动变阻器串联,电压表测两灯泡两端的电压之和。已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;根据串联电路各处的电流相等可知,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为两者较小的额定电流,根据电阻的串联特点和求出电压表的最大示数;
根据求出灯和灯的功率,并比较大小,判断出灯泡的两灯泡的亮度。
由电路图可知,两灯泡和滑动变阻器串联,电压表测两灯泡两端的电压之和。
由可得,两灯泡的额定电流分别为:
,,
由可得,两灯泡的电阻分别为:
,;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电压表的最大示数:
;
的实际功率为:,
的实际功率为:,
因为,
所以灯亮。
故答案为:;灯。
13.【答案】;改变灯泡两端的电压; 小灯泡短路或电压表短路;小灯泡断路; ;灯丝温度; ;
滑动变阻器滑片的位置或滑动变阻器接入电路的阻值; 或;
【解析】略
14.【答案】解:(1)S1闭合,S2断开时,将滑片P移动到b端,R2和滑动变阻器R3串联,滑动变阻器R3连入电路的电阻最大,电压表测量R2两端的电压,
则通过R2的电流I===0.3A;
(2)S1闭合,S2断开时,将滑片P移动到b端,则总电阻R=R2+R3=10Ω+20Ω=30Ω,
根据I=可得:
电源电压U=IR=0.3A×30Ω=9V;
电路在1s内消耗的电能W=UIt=9V×0.3A×1s=2.7J;
(3)根据P=可知电路中的总电阻越小,电路中的总功率越大,根据电阻的串并联特点可知:
S1闭合,S2断开时,将滑片P移动到b端,R2和滑动变阻器R3串联,电路中的总功率最小,
S1,S2闭合时,R1、R2并联,电路中的总功率最大,
所以,电路中的总功率最小为P最小=UI=9V×0.3A=2.7W;
则电路中的总功率最大为P最大=P最小+△W=2.7W+10.8W=13.5W;
根据P=可得电路中最小总电阻为:
R最小===6Ω,
根据电阻的并联特点可得:
R1===15Ω。
答:(1)滑片P在b端时,通过R2的电流为0.3A;
(2)滑片P在b端时,电路在1s内消耗的电能为2.7J;
(3)R1的阻值为15Ω。;
【解析】
闭合,断开时,将滑片移动到端,和滑动变阻器串联,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电压表测量两端的电压,根据欧姆定律即可求出通过的电流;
首先根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压,然后根据可以求出电路在内消耗的电能;
根据可知电路中的总电阻越小,电路中的总功率越大,据此得出电路的最小总功率与最大总功率的连接方式,然后根据得出最小总功率,根据与最大总功率的差值求出最大功率,根据可知电路中的最小总电阻,即可根据电阻的并联特点求出的阻值。
此题主要考查欧姆定律的应用和电阻、电功率的计算,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键;应用电功率公式、电阻串并联的特点即可正确解题。
15.【答案】解:
(1)由图知,开关S、S1都闭合时,R1被短路,只有R2接入电路,此时电路的电阻最小,由P=可知,电路消耗的功率最大,此时处于加热状态,
由P=可得R2的电阻为:
R2===24.2Ω;
当开关S闭合、S1断开时,R1和R2串联,电路的总电阻最大,电路消耗的功率最小,此时处于保温状态,
此时电路的总电阻:R1+R2===60.5Ω,
所以R1的阻值:R1=60.5Ω-R2=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω;
(2)指示灯闪烁40次时,电热水器消耗电能:
W=×40=1.2×105J,
此时电路两端的实际功率:
P实===600W;
答:(1)电阻R1的阻值为36.3Ω;R2的阻值为24.2Ω;
(2)此时电路两端的实际功率为600W。;
【解析】
根据由可求出的电阻;根据在“保温”状态求出与的电阻之和,从而求出的电阻;
根据电能表求出消耗的电能,再根据求出实际功率。
该题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用,关键是电热水器处于不同单位时电路连接方式的判断,要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。