A.闭合开关,移动P能连续调光
B.闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.15W C.在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡将不安全 D.小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W
【分析】(1)当铅笔芯电阻全部接入电路中时,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电的电压,根据图象读出符合要求的电流和电压,然后判断灯泡是否能发光,然后判断移动P时能否连续调光; (2)铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比,据此求出P滑到距A点10cm处和P滑到距A点2.5cm处接入电路中的电阻,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电的电压,根据图乙读出符合要求的电流和电压,根据P=UI求出小灯泡的实际功率,灯泡两端的电压大于额定电压下时将不会安全;
(3)根据P=UI求出小灯泡“刚亮”和正常发光时的功率,然后得出小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光时的实际功率变化范围。 【解答】解:
A.当铅笔芯电阻全部接入电路中时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处的电流相等, 所以,由I=可知,电的电压: U=UL+ILRP,即4.0V=UL+IL×30Ω,
由图乙可知,灯泡两端的电压UL=0.4V,通过灯泡的电流IL=0.12A时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”,
所以,闭合开关,移动P能连续调光,故A正确; B.因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比, 所以,P滑到距A点10cm处,接入电路中的电阻: RP′=
×10cm=20Ω,
则电的电压:
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U=UL′+IL′RP′,即4.0V=UL′+IL′×20Ω,
由图象可知,灯泡两端的电压UL′=0.8V,通过灯泡的电流IL′=0.16A时符合, 此时小灯泡的实际功率:
PL=UL′IL′=0.8V×0.16A=0.128W,故B错误; C.P滑到距A点2.5cm处,接入电路中的电阻: RP″=
×2.5cm=5Ω,
则电的电压:
U=UL″+IL″RP″,即4.0V=UL″+IL″×5Ω,
由图象可知,灯泡两端的电压UL″=2.5V,通过灯泡的电流IL′=0.3A时符合,此时灯泡正常发光, 所以,在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C正确;
D.小灯泡“刚亮”时的实际功率: PL′=ULIL=0.4V×0.12A=0.048W, 小灯泡正常发光时的实际功率: PL″=UL″IL″=2.5V×0.3A=0.75W,
所以,小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W,故D正确。 故选:B。
15.(2024?通辽)小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I﹣U图象,作出了如下判断,正确的是( )
A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生热量之比为2:1 B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为1:2 C.将甲和乙并联,当甲两端电压为2V时,则它们的干路电流为0.6A D.将甲和乙串联,当它们两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A
【分析】(1)(2)根据串并联电路的特点、Q=I2Rt求出它们产生热量和消耗电能的比值; (3)(4)根据串并联电路的电流、电压关系判定各个选项。
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【解答】解:
A、甲、乙串联在电路中,电流是相同的,由图象可知,当电流都为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,即甲两端的电压是乙两端电压的(取其它电流值仍然存在这样的关系),根据Q=I2Rt=UIt可知,相同时间内甲、乙产生热量之比为1:2,故A错误;
B、甲、乙并联在电路中,电压是相同的,由图象可知,当电压为2V时,甲的电流是0.4A,乙的电流是0.2A,即甲的电流是乙的电流的2倍,根据Q=IRt=UIt可知,相同时间内甲、乙产生热量之比为2:1,故B错误;
C、将甲和乙并联,并联电路各支路两端的电压相等;当甲两端电压为2V时,由图象可知,通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,根据并联电路的电流关系可知,干路电流为0.4A+0.2A=0.6A,故C正确;
D、将甲和乙串联,电流相同,由图象可知,当电路中的电流为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,满足它们两端电压(总电压)为3V,所以由串联电路的电流特点可知,通过甲的电流为0.2A,故D错误。 故选:C。
16.(2024?内江)将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联,接在3V的电上,下列判断正确的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻 B.L1的亮度比L2的亮度更小 C.两只灯泡都正常发光 D.两只灯泡实际功率相等
【分析】根据电路图可知,两灯泡串联;先根据欧姆定律的变形公式R=比较两灯泡阻值的大小, 根据串联电路电流的特点以及P=I2R比较灯泡的明暗程度。 根据P=I2R分析两只灯泡实际功率。
【解答】解:A、由欧姆定律的变形公式R=可得:R L1<RL2;故A错误;
B、因为串联电路处处电流相等,由P=I2R可知,电流一定时,电阻越大,功率越大,因此灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,即灯泡L2更亮,故B正确;
C、两只灯泡都没有在额定电压下工作,所以都不正常发光,故C错误; D、因两灯泡的电阻不等,由P=I2R可知,两只灯泡实际功率不相等,故D错误。 故选:B。
17.(2024?深圳)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( )
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A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法 B.右侧电阻丝的阻值比左侧小 C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 【分析】(1)根据转换法分析;
(2)U形管中的液面越高,表明产生的热量越多,结合焦耳定律进行解答; (3)在串联电路中,各处的电流是相同的; (4)根据控制变量法分析。 【解答】解:
A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这属于转换法,故A错误;
C、由图知,两电阻丝串联,根据串联电路的电流特点可知,各处的电流是相同的,故C错误; B、两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高,说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多;电流和通电时间均相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻丝的阻值大,故B错误;
D、由前面解答可知,通过电阻丝的电流和通电时间均相同,由于左右两侧电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,故D正确。 故选:D。
18.(2024?沈阳)如图所示,电电压保持不变,R1=15Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表示数为0.2A;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5A,此时R1、R2的电功率分别为P1、P2.下列判断正确的是( )
A.P1:P2=2:3 R1:R2=2:5 C.P1:P2=3:2 R1:R2=2:5
B.P1:P2=2:3 R1:R2=3:2 D.P1:P2=3:2 R1:R2=3:2
【分析】由电路图可知,闭合开关S1,断开开关S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流;
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同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比,根据P=UI求出两电阻的电功率之比。 【解答】解:
由电路图可知,闭合开关S1,断开开关S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流; 同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过R2的电流: I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:
====,故AC错误;
由P=UI可得,两电阻的电功率之比:
=
=
=,故B正确、D错误。
故选:B。
19.(2024?达州)如图所示电路,电电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是( )
A.R1先后两次消耗的电功率之比为3:4 B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C.电电压为10V D.R1的阻值为20Ω
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