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欧姆定律和电功、电功率


欧姆定律和电功、电功率综合
选择题:
1、 (2008 芜湖)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后( A. 电压表的示数变大 B.电流表的示数变大 C. 电路中的总电阻变大 D 电路消耗的总功率变小 )

2、 (2011 东营)右图是酒精测试仪的原理图,R0 为定值电阻。已知酒精气体传感器的电阻与 酒精气体的浓度成反比,如

果测试到的酒精气体浓度越大,那么( A.传感器的电阻越大 B.电压表的示数越大 C.通过传感器的电流越小 D.电路消耗总功率越小 )

3、 (2011 聊城) .两定值电阻甲乙的 I—U 关系图像如图所示,现将甲和乙 并联后接在电压为 6V 的电源两端,下列分析不正确的是( ) A.甲中的电流小于乙中的电流 B.甲两端的电压等于乙两端的电压 C.甲的电阻小于乙的电阻 D.甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率 4、 (2011 莱芜) 如图所示电路,电源电压恒定,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器.闭合开 关 S 后,滑动变阻器滑片 P 自 b 向 a 移动的过程中( A. 电流表 A 的示数变大,电压表 V 的示数变小学科王 B. 电流表 A 的示数变大,电压表 V 的示数变大 C. R1 消耗的电功率变小 D. 电路消耗的总功率不变 5、 (2012 德州)如图 9 所示是电阻甲和乙的 U-I 图象,下列说法正确的是( A.甲的电阻值保持 10Ω 不变 B.乙的电阻值保持 20Ω 不变 C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为 2V 时,电路总电流为 0.3A D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为 0.2A 时,甲的功率为 0.6W 6、 (2012 济宁)在右图所示的电路中两只电压表完全相同, 其指针均指在刻度盘的中央,以下判断正确的是?( ) A.通过 R1 的电流大于通过 R2 的电流? B.R1 两端的电压等于 R2 两端的电压? C.R1 的阻值小于 R2 的阻值? D.R1 消耗的功率大于 R2 消耗的功率 7、 (2013 莱芜)如图所示电路中,电源电压恒定,R1 为定值电 ) ).

1

阻,R2 为滑动变阻器。闭合开关 S 后,滑动变阻器滑片 P 自 a 向 b 移动的过程中 A.电流表 A 的示数变小,电压表 V1 的示数不变 B.电压表 V1 的示数减小,电压表 V2 的示数不变 C.电压表 Vl 的示数与电流表 A 的示数之比不变 D.电路消耗的总功率变大 8、(2013 日照)某型号天燃气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中 R 为气敏电阻, 其阻值 R 与天然气浓度β 的变化关系如图乙所示,已知 R0 为定值电阻,电源电压恒定 β 不变,用此仪器检测天然气是否泄漏,则下列判断正确的是 R0 R A.天然气浓度增大时,电压表示数变小 V A B. 天然气浓减小时,电流表示数变大 R S C.天然气浓度增大时,电路消耗的总功率变小 乙 甲 D.无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变 9、 (2013 潍坊)如图所示的电路中,电源电压不变,当开关 S 由闭合 变为断开时,下列说法正确的是( ) A.电流表 A1、A2 的示数都变小 B. 电流表 A1 的示数不变,A2 的示数变小 C. 灯泡 L1 亮度变暗,电路消耗的总功率变小 D.灯泡 L2 亮度不变,电路消耗的总功率变大 10、(2013 泰安)甲、乙两个电阻的 U-I 图线如图所示,若把 两个电阻串联接在同一电路中,下列说法正确的是( ) A.甲的电阻值小于乙的电阻值 B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是 2:1 C.甲、乙两个电阻两端电压之比是 2:1 D.甲、乙两个电阻的电功率之比是 1:4 11、 (2014 威海)在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片 P 由中点向右端 移动时,下列说法正确的是( )

A.电流表的示数变小 C.灯泡消耗的功率变大

B. 电压表的示数变小 D. 电路消耗的总功率减小

12、 (2014 滨州)小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡 L1 发光, L2 不发光,电压表有示数.关于电路中 L1、L2 的连接方式和 L2 不发光的原因,以下判断正 确的是( )

2

A.Ll 与 L2 串联,L2 被短路 B. L1 与 L2 串联,L2 的实际功率比额定功率小得多 C. L1 与 L2 并联,L2 与灯座接触不良 D.L1 与 L2 并联,L2 的灯丝断了 13、 (2014 威海)如图所示,将灯 L1、L2 按图甲、乙两种方式接在电压均为 U 的两个电路 中,在甲图中灯 L1 的功率为 4W,在乙图中灯 L1 的功率为 9W.设灯丝电阻不变.下列说 法中不正确的是( )

A.甲、乙两图中灯 L1 两端的电压之比是 2:3 B. L1、L2 两灯灯丝电阻之比是 2:1 C. 甲图中灯 L1、L2 的功率之比是 2:1 D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 3:2 14(2014 聊城)8.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1 为 定值电阻,R2 为滑动变 A.电流表 A 的示数变大,电压表 V1 的 示数变小 B.电 流表 A 的示数变小,电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数 之比变小 C.电压表 V1 的示数不变,电路消耗的总功率变大 D.电压表 V2 的示数变小,电路消耗的总功率变大

填空题:
1、 (2011 淄博)已知两电阻的阻值之比为 3∶1,当两电阻串联使用时,两电阻两端的电压 之比为________,通过两电阻的电流之比为________;当两电阻并联使用时,两电阻的电功 率之比为________.

综合题:
1、 (2011 东营)下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图。“控制

3

电路”由热敏电阻 R1、滑动变阻器 R0、电磁铁(线圈电阻不计)、电源 U1(U1=8V)、开关、 导线等组成。热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表。当线圈中的电流大于或等于 20mA 时,电磁铁的衔铁被吸下。“工作电路”由电源 U2(U2=220V)、发热电阻 R2 (R2=110Ω)、 导线等组成。 问: 温度/℃ 热敏电阻阻值/Ω ? ? 30 350 35 300 40 250 45 200 50 160 ? ? (1) 为使恒温箱温度升

高到一定值时,“工作电路”自动断开,导线端点 C 应接哪个接线柱? (2)若设定恒温箱的温度最高为 45℃,则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大? (3)“工作电路”工作时的电流为多大? (4)若要发热电阻 R2 产生 1.32× 105J 的热量,则工作电路需工作多长时间? (5)“控制电路”中用到了哪些物理知识?请说出两点。 2、 (2011 聊城)在如图所示的电路中,闭合开关 S,电压表 V 的示数恒为 6 电流表的示数为 0.5A,电压表 V2 的当数为 4V。当把滑动变阻器的滑片移至 最右端是地,电流表的示数为 0.3A。求: (1)R1 的阻值。 (2)滑动变阻器的最大阻值。 (3)电路消耗的最小总功率。 (4)当滑动变阻器的滑片移至最左端时,R1 在 5min 内消耗的电能。

3、 (2011 威海)如图所示,小灯泡 L 标有“6V3W”字样,滑动变阻器的最大阻值为 100Ω , 电压表的量程是 0-15V,闭合开关后,移动滑动变阻器,使电压表的示数为 6V,这时灯泡 正常发光,求: (1)电源电压。 (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是 28Ω 时,小灯泡消 耗的实际功率。

4、 (2012 泰安)在如图所示的电路中,电源电压保持 6V 不变,电阻 当 S 2 断开, 电流表的示数为 0.45A。 R1 的阻值为 20Ω。 S1 、S 3 闭合时,

4

求:⑴电阻 R2 的阻值;⑵当 S1 、 S 3 断开、 S 2 闭合时,电路消耗的总电功率是多少?

5、(2012 临沂)某种电热毯 是由内部嵌入一根较长的电阻丝制成的,铭牌如图。 (1)正常工作时,通过电阻丝的电流是多少?(结果保留两位小数 ) (2)若睡前电热毯正常工作半小时可达到舒适的温度,求半小时内电流做了多少功? 产品名称: 电热毯 规格: 1.5m×1.2m 额定电压:220V 额定功率:80W

6、 (2012 东营)一种有冷风和热风两个档位的电吹风,其电路如图所示,铭牌上的主要参 数如下表。
1 2 3

220V
电源

电 热 丝
电动机 M

额定电压 U / V 电源频率 f / Hz 冷风功率 P1 / W 热风功率 P2 / W

220 50 33 1200

4

(1) 电吹风正常工作时, 通过电动机的电流是多少? (2)电热丝正常工作时的电阻多大?(结果保留一位小数) (3)电吹风在热风档正常工作 1min,电吹风消耗的电能是多少?

9、 (2012 泰安)28.在如图所示的电路中,电源电压保持 6V 不变, 电阻 R1 的阻值为 20Ω。当 S 2 断开, S1 、 S 3 闭合时,电流表的示 数为 0.45A。求:⑴电阻 R2 的阻值;

5

⑵当 S1 、 S 3 断开、 S 2 闭合时,电路消耗的总电功率是多少?

10、 (2012 菏泽)通过灯泡 L1 与 L2 的电流随其电压变化的关系曲线如图 10 所示。求: (1)当 L2 中通过的电流为 0.3A 时 , L2 消耗的电功率是多少? (2)若 L1、L2 串联接在电源上,通过 L2 的电流为 0.5A, 此时 L1 的电阻为多大?

图10

11、 (12 聊城)如图所示,电源电压 U 为 6V,小灯泡 L 标有“6V 3W ”字样,R2=12Ω 。 当 S 闭合,S1、S2 断开,R1 的滑片在变阻器的中点时,L 正常发光。求: (1)L 正常发光时的电阻。 (2)滑动变阻器的最大阻值。 (3 )S 、S1、S2 都闭合时,调节滑动变阻器,整个电路消耗电功率的最小值。

12、 (2012 枣庄)科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电 阻对电热器电功率的影响,他们将电表接入电路中,如图 28 所示。当只闭合开关 S1 时,电 压表的示数为 U1,电阻 R3 消耗的电功率为 P3 ;当只闭合开关 S2 时,电压表的示数为 U2, 电阻 R3 消耗的电功率为 P3', 测得此时电阻 R2 消耗的电功率为 0.9W。 已知 3Ul =U2, P3 = 9 P3', 电源两端电压保持不变。 求: (1) 在只闭合开关 S1 和只闭合开关 S2 两个工作状态下, 通过电阻 R3 电流的比值; (2 分) (2)电阻 R2 与电阻 R3 的比值; (2 分) (3)此电路消耗的最大电功率。 (1 分)

图 29 13、 (2013 威海)图 22 甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两 端的电压为 24V,R0 为定值电阻, A 为油量指示表(一只量程为 0~0.6A 的电流表);Rx 为
6

压敏电阻(厚度不计) ,它的上表面受力面积为 10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图 22 乙所示.油箱的横截面积为 20dm2,油箱加满汽油时深度为 0.4m,油量指示表的示数在 最大值处. (已知:汽油的密度 ρ=0.7×103kg/m3,g 取 10N/kg,汽油的热值 q=3.0×1010J /m3) . 请解答下列问题: (1)当油箱装满汽油时,压敏电阻 Rx 上表面受到的压力是多大? (2)当油箱装满汽油时,定值电阻 R0 的阻值是多大?当油箱内汽油用完时,油量指示 表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少? (3) 当该车匀速行驶 1h 消耗 10L (1L=1dm3) 汽油时, 汽油完全燃烧放出的热量有 30% 转化成汽车的有用功,则汽车在这段时间的功率是多少?
R/Ω

R0 Rx
A

S F/N



图 22



14、(2013 东营)24.(10 分)某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示,额定电压为 220V、 最大功率为 440W,发热部分由调温电阻 R 和定值电阻 R0 组成,调温电阻 R 是可变电阻, 其最大阻值为 110Ω。电阻值均不受温度影响。 (1)定值电阻 R0 的阻值是多大? (2)该电熨斗工作时的最小功率多大?此时通过电路的电流是多大? (3)假设电熨斗每秒钟散发的热量 Q 跟电熨斗温度 t 的关系如图乙所示,请分析得出 电熨斗工作时温度的调节范围。 Q/J 600 500 400 300 0 200 100 甲 0 50 100 150 200 250 300 t/℃ 乙 15、 (2014?滨州)小滨对家中的豆浆机非常感兴趣,于是,他收集了如下信息:如图甲是豆 浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率 P1=200W;R 是加热电阻.额定功率 P2=1100W.图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息, 请你根据信息解答以下问题;

220V

7

(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流; (2)豆浆机加热电阻的阻值; (3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能; (4)一次妈妈做豆浆时,小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑,他用所学知识和妈 妈进行了如下实验:关掉家里的所有用电器,只让豆浆机单独工作,豆浆机在加热过程,他 观察到家中的电子式电能表“220V,10A(40A) ,1800imp/kW?h”耗电指示灯 1min 闪烁了 30imp(imp 表示闪烁次数) .请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率,并分析产生这种 情况的可能原因.

16、 (2014 德州)27、 (6 分)汽车尾气是造成雾霾指数 PM2.5 升高的原因之一,某物理实 验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路, 在一项针对某种有害尾气浓度进 行的测试中,气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示,已知电源电压 12V 恒定不变,R0 为定值电阻,R 为气敏电阻. 有害气 体浓度 /%Vol R/ Ω ? 5 7.5 10 12.5 15 ?

?

5.2

3.9

3

2.5

2

?

(1)测试过程中,当电压表示数为 7V 时,电流表读数为 1A,求电阻 R0 的阻值; (2)当这种有害尾气浓度增大到 15%Vol 时,求电压表的示数(结果保留一位小数) ; (3)当电路消耗的总功率为 18W 时,有害尾气浓度是多少. 17、 (2014 济宁)23.小梦新买了一口电饭锅,如图 19 所示。通过查看说明书,发现电饭 锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干后的保温状 态。图 19 乙是电饭锅的电路图,R1 是电阻,R2 是加热用的电热丝。 (1)自动开关 S 接通或断开时,电饭锅分别处于哪种状态?说明理由。 (2)要使 R2 在保温状态下的功率是加热功率的 1/25,R1 与 R2 应满足什么关系? (3) “母亲节”到了,小梦想为妈妈准备泡脚水。由于 水温较低,小梦先从盛有 5kg 水的桶中取出 2kg 水倒入 电饭锅中加热 4min 后,将水倒回水桶中,经过测量桶 中的水温升高了 20℃(整个过程不计能量损失) 。请计 算 R2 的阻值。 18、 (2014 临沂)36.如图 13 甲、乙、丙分别是江涛网购的速热式电热水器实物图、说明 书部分参数及等效工作电路图(图中 R 是给水加热的电阻) .则:

8

(1)该电热水器正常工作时电流是多大? (2)该电热水器正常工作 10min 消耗的电能是多少? (3) 用电高峰时, 若此电热水器两端的实际电压仅为 200V, 它的实际功率为多大? (电 热水器的电阻恒定,结果保留一位小数)

产品名称 产品型号 额定电压 额定频率 额定功率 适用 水压 防水等级 货 号

快热式电热水器 WE-A 220V 50HZ 6.6KW 0~0.6MPa IPX4



乙 图 13



19、 (2014?威海 )如图所示,电源电压为 12V,并且保持不变,滑动变阻器 R1 的最大阻值 为 18Ω,R2 为 12Ω,小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样. (1)当 S 闭合,S1、S2 都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多 大? (2)闭合 S、S1、S2,调节滑动变阻器,此时电流表示数为 2.5A,求通电 10min 电流通过 滑动变阻器做的功是多少?

20、(2014 潍坊)如图所示的电路中,电源电压为 5V 且保持不变,电流表量程为 0~0.6A,电 压表量程为 0~3V,R1 为滑动变阻器,R2=20Ω ,灯泡 L 标有“4V1.6W”字样(不考虑温度对灯丝 电阻的影响).在仪表和灯泡安全工作的情况下,求: (1)开关 S1 断开,S2 和 S3 闭合时,滑动变阻器 R1 消耗的最大功率; (2)开关 S1 闭合,S2 和 S3 断开时,滑动变阻器 R1 允许的取值范围

9

21、(2014 烟台)如图是一种老式电饭锅的筒化电路原理图,该锅的部分参数如下表,煮饭时, 温控开关 S 是闭合的,饭熟后,锅内温度达到 103℃时,温控开关 S 自动断开,电饭锅转入保温

状态.

型号 额定功率 额定电压 容量
[来源:学,科,网 Z,X,X,K]

YJ408G 煮饭 保温 220V 4L 3. 8kg 底盘加热 880W 176W

质量 加热方式

(1)在通常情况下用这种电饭锅烧水,开关 S 的自动断电功能不起作用,这是为什么? (2)发热板 R1 的 阻值是多少? (3)保温时,发热板的发热功率是多少? (4)从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性.

22、 (2014?白银)某校兴趣小组的同学利用图(甲)所示电路进行两项实验研究: 第一、测定某电阻的阻值; 第二、研究灯泡灯丝的电阻随电压的变化规律.

次数 物理量 U/V

1 2.0

2 4.0

3 5.0

10

I/A

0.20

0.39

0.51

(1)首先,他们只闭合 S1,断开 S2,调节滑动变阻器,观察电压表和电流表的读数,得到 表中三组数据. 请你根据表中的数据, 帮他们计算电阻 R 的阻值 (计算结果保留 1 为小数) . (2)然后,他们断开开关 S1,闭合开关 S2,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数, 根据记录结果将数据绘制成电流和电压的关系图象(乙) .根据图象,他们发现灯泡电阻是 随电压变化而变化的.请你计算,当电压表示数为 2.5V 保持不变时,在 50s 时间内,灯泡 L 消耗了多少电能? (3)最后,他们同时闭合 S1 和 S2,调节滑动变阻器,使灯泡 L 的功率为 0.1W 时,R 的功 率是多大?

11


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