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专题07电能和核能
题组猜想
内容
题组一
电功计算
题组二
电器功率
题组三
焦耳定律
题组四
核能
题组一
题组一电功计算
1.额定电压都是110V,额定功率PA=100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】由题知,两灯泡额定电压相等,A灯泡的额定功率较大,由可知,A灯泡的电阻较小,即RB>RA。
A.图中灯泡A和B串联在220V的电源上,由串联电路的分压特点可知,两灯泡两端的电压均不等于110V,所以都不能正常工作,故A不符合题意;
B.图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联,由并联电路中电阻越并越小可知,B灯泡的电阻一定大于并联部分的总电阻。由串联电路的分压特点可知,两灯泡两端的电压均不等于110V,所以都不能正常工作,故B不符合题意;
C.图中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联,由电阻的并联可知,可变电阻调节合适时可以使并联部分的电阻和灯泡A的电阻相等,即两灯泡可以同时正常发光,故C符合题意;
D.图中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联,当可变电阻的阻值和两灯泡并联的电阻相等时它们可以同时发光。
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,C中电路的总电流为A灯泡的额定电流,D中电路的总电流等于A和B两灯泡的额定电流之和,由P=UI可知,C中电路消耗的功率最小。故选C。
2.蹦床的底部装有压力传感器(在如图甲装置中),可以获取运动者的数据,其工作原理如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增大而减小。人从与蹦床接触至下落到最低点的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表的示数逐渐变小
B.电压表的示数逐渐变小
C.电路消耗的总功率逐渐变大
D.电压表与电流表示数的比值逐渐变大
【答案】C
【解答】根据乙图可知,压力传感器和定值电阻R1串联,电压表测R1的电压。
人从与蹦床接触至下落到最低点的过程中,压力传感器的压力增大,而它的阻值减小,那么总电阻减小,而总电流增大,故A错误;
根据U1=I1R1可知,电压表的示数增大,故B错误;
根据P总=U总I总可知,总电流增大,则总功率增大,故C正确;
电压表和电流表示数的比值等于R1,即保持不变,故D错误。故选C。
3.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,那么该电阻的电功率变化了()
A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W
【答案】A
【解答】根据题意可知,该电阻的阻值:;
根据可知,电阻的电功率变化了:△P=。
故选A。
4.如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器的规格为“30Ω1A”,灯泡L标有“3V1.5W”字样(忽略灯丝电阻变化)。为了保证电路元件安全,闭合开关S,滑片P在某处向B方向滑动时()。
A.滑动变阻器可以从A端开始向B方向滑动
B.V2示数变化范围为1V~3V
C.电路消耗的最大功率为2.25W
D.电流表最大示数为0.6A
【答案】C
【解答】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,V1测灯泡的电压,电流表测电路中的电流。
灯的额定电流:;
由于串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以电路中的最大电流为Imax=0.5A,故D错误;
灯泡的电阻,
电路中的最小总电阻:,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值为:R滑min=R-RL=9Ω-6Ω=3Ω;
滑动变阻器两端的最小电压为:U滑min=ImaxR滑min=0.5A×3Ω=1.5V,
根据电压表的量程可知,电压表V2的最大示数为3V;
那么电压表V2的示数变化范围为:1.5V~3V,
故B错误;
该电路的最大功率为:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故C正确;
当滑片在A端时,变阻器的阻值为30Ω,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
解得:U变=3.46V>3V;
此时电压表V2可能被烧毁。
5.如图所示,只闭合开关S时灯L1的功率为9W;断开开关S,闭合S1、S2时灯L1的功率为16W。电源电压不变.且灯丝电阻不受温度的影响。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是()
A.1:3 B.4:3 C.3:1 D.3:4
【答案】C
【解答】只闭合开关S时,两灯串联,灯L1的功率为9W;
断开开关S,闭合S1、S2时,两灯并联,灯L1的功率为16W;
设两灯串联时L1、L2的电压分别为U1、U2;而两灯并联时,根据并联电路的电压特点可知两灯的电压均等于电源电压U,
根据,在R不变时,功率与电压的平方成正比,
对灯L
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