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1、专题十能量的转化与守恒二:电能一、选择题1.(2014浙江金华六校联合模拟,8)如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮。对此有下列几种猜想,其中可能的是 ()L2灯丝断了;灯泡L2的电阻太小;灯泡L2两端电压较大;通过灯泡L1、L2电流不等;灯泡L2被短路;灯泡L1、L2的额定功率不同A B C D解析L2灯丝断了,则L1、L2都不亮,不可能;两灯串联在电路中时,通过它们的电流一定相等,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率,因PI2R,所以灯L1的电阻大于灯L2的电阻,有可能;灯L1的电阻大于灯L2的电
2、阻,则灯泡L1两端电压较大,不可能;串联电路中处处电流相等,因此通过灯泡L1、L2电流相等;不可能,灯泡L2的灯座被短路,L2不亮,L1亮,有可能;灯L1的电阻大于灯L2的电阻,两只额定电压相同,由P可知,两灯泡的额定功率不同,有可能。答案D2(2014广东广州越秀调研,9)如图所示的电路中,R1R212,则加在它们两端的电压之比,及它们消耗的电功率之比是()AU1U211 BP1P212CP1P214 DP1P211解析两电阻串联,其电压之比:U1U2R1R212,消耗的电功率之比:P1P2U1IU2IU1U212答案B3(2015江苏盐城中学三模,11,2分)为方便黑夜开灯,家中可安装一种
3、带有指示灯的开关,如图(a)所示。这种开关是由一个指示灯和一个开关S构成。将该开关和照明灯连入电路,如图(b)所示。当开关S断开时,照明灯不发光、指示灯发光;当开关S闭合时,电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光。请根据以上工作特点,对有关电路元件进行判断,下列正确的是()A灯L1的电阻比L2大B图(b)电路中的灯L1是照明灯C照明灯的额定电压小于指示灯的额定电压D当开关S断开时,照明灯中没有电流通过解析S断开时,照明灯不发光,指示灯正常发光,说明指示灯的实际功率大,由PI2R知,指示灯的电阻大于照明灯泡的电阻,A对;根据电路图可知,S闭合时,L1短路,L2正常发光,所以L1是指示灯,L2是照明
4、灯,B错;S断开时,照明灯与指示灯串联,总电压为220 V,指示灯正常发光,说明指示灯的额定电压小于220 V,而照明灯的额定电压为220 V,因此照明灯的额定电压大于指示灯的额定电压。C错;当S断开时,指示灯和照明灯串联,照明灯中有电流通过,D错。答案A4(2013江苏苏州昆山一模,8)如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从6 V变为5 V,电流表的示数变化了0.2 A,则定值电阻所消耗功率的变化量为()A0.2 W B1.0 W C1.2 W D2.2 W解析由于电流与电压成正比,电压变化量为1 V,电流变化量为0.2 A,则电阻为R5 。再利用P分别计算出两个条件下的电功
5、率相减即可。答案D5.(2015浙江宁波模拟,13,3分)如图所示,电源电压保持不变,L是标有“2 V1 W”字样的灯泡,电流表A、A1的量程均为00.6 A,将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2,电压表示数为6 V,电流表A的示数为0.3 A;闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.1 A(假设灯丝电阻不变)。则下列说法中不正确的是()A滑动变阻器的最大阻值为20 BR1的阻值为60 CS1断开,S2由闭合到断开时,电压表的示数会变大D断开S1、S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8 解析断开S1、闭合S2,滑动变阻器工作,滑动变阻器的最大阻值为R滑20 ,A对;
6、闭合S1、S2,R1接到电源上,R160 ,B对;S1断开,S2由闭合到断开时,电压表由测电源电压变为测滑动变阻器两端的电压,电压表的示数变小,C错;灯泡的正常发光时的电流为IL0.5 A,电流表的量程为00.6 A,电路中的最大电流Imax0.5 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,滑动变阻器两端的电压为U滑UUL6 V2 V4 V,滑动变阻器接入电路中的最小值为R滑8 ,D对。答案C二、非选择题6.(2015浙江台州模拟,29,6分)在测定额定电压为6 V的小灯泡的额定功率的实验中,用了电压恒为12 V的电源,把变阻器调到阻值最大端,测得电灯电压、电流各为3 V、0.3 A,则此时小灯
7、泡的实际功率为_ W。接着仔细调节滑片,让小灯泡刚好正常发光,发现此时滑片刚好准确滑到中点,则所测小灯泡的额定功率是_W。解析小灯泡的实际功率为P实U实I实3 V0.3 A0.9 W。此时滑动变阻器全部连入电路,有R滑30 。滑片准确滑到中点,小灯泡正常发光,电路中的电流可由滑动变阻器求得,即I A,小灯泡的额定功率为P额U额I6 V A2.4 W。答案0.92.47(2015江苏盐城中学三模,21,3分)如图甲所示,电源电压为6 V恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值是20 。闭合开关,滑动变阻器的PR图像如图乙所示,则R1_ ;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为_ A,通电10 s电流通过R
8、1产生的热量是_ J。解析由图像知,当R210 时,P20.9 W,由PI2R得电路中的电流为I0.3 A,电路中的总电阻为R20 ,所以,R1RR220 10 10 。滑片P滑至最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I0.2 A,通电10 s电流通过R1产生的热量为Q1(I)2R1t(0.2 A)210 10 s4 J。答案100.248(2014浙江杭州江干区模拟,32)小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。找来额定电流小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1,接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示电路探究。(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将
9、图乙所示实物图连接完整。(2)闭合开关,滑片P向_(选填“A”或“B”)端移动,使灯L1发光,先观察_示数,测出灯L1的相关物理量并记录下表中,计算小灯泡L的额定功率为_ W。次数电压/V电流/A实际功率/W11.60.2022.50.2432.80.26(3)小明注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的实验结论_。解析(1)按照电路图连接实物图如下:(2)闭合开关,滑片P向A端移动,使灯L1发光,先观察电压表示数,测出灯L1的相关物理量并记录下表中,计算小灯泡L的额定功率:P额U额I额2.5V0.24A0.60W;(3)小明注意到灯L1的亮度变化是:
10、第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据发现灯泡的实际功率的变化是:第二次比第一次实际功率大,第三次比第二次实际功率更大,所以得出:小灯泡实际功率越大,越亮。答案(1)实物电路见解析(2)A电压表0.60(3)小灯泡实际功率越大,越亮9(2014浙江金华六校联合模拟,8)在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,R0是一个定值电阻。灯泡L1的额定电压为8 V,图乙是灯泡L2的UI图像。(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值;(2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定
11、功率;(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,求电路消耗的总功率。解析(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联(如图所示),因U01.2V,I0.3A,所以电阻R0的阻值为:R04。(2)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,因灯泡L1正常发光时,所以灯泡L1两端的电压为额定电压U18 V,又因此时R0消耗的功率为P01 W,而R04 ,所以此时电路中的电流为:I0.25 A2,即I1I00.5 A,灯泡L1的额定功率为:P1U1I18 V0.5 A4 W。(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联(如下图所示),因灯泡L1正常发光,所以此时电路中的电流为I1I20.5 A,从灯泡L2的UI图像可知,当电流为0.5 A时,灯泡L2两端的电压为U24 V,则电源电压为:UU1U28 V4 V12 V,所以电路消耗的总功率为:P总UI112 V0.5 A6 W。答案(1)4 (2)4 W(3)6 W第8页