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1、第十六章 電流做功與電功率
單元易錯(cuò)強(qiáng)化練
易錯(cuò)點(diǎn)1 誤以為變化的電功率等于變化電壓與變
化電流的乘積
1.在如圖所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少0.2 A時(shí),電壓表的示數(shù)從6 V變?yōu)? V,那么該定值電阻所消耗的功率的變化量為( C )
A.1.2 W B.1.0 W
C.2.2 W D.5.0 W
易錯(cuò)點(diǎn)2 不清楚改變電功的措施
2.一個(gè)電阻器的電阻為R,當(dāng)它兩端的電壓為U,通電時(shí)間為t時(shí),知道消耗的電能為W,若要使它消耗的電能為W4,下面采用的方法正確的是( C )
A.電阻R不變,電壓減半,通電時(shí)間t減半
B.電阻R不變,電壓不變,通電
2、時(shí)間t減半
C.電阻R不變,電壓減半,通電時(shí)間t不變
D.電阻為R2,電壓增大為原來(lái)的2倍,通電時(shí)間t不變
易錯(cuò)點(diǎn)3 把額定功率作為實(shí)際功率計(jì)算
3.在如圖甲所示的電路中,電源電壓為9 V且保持不變,電流表的量程為“0~0.6 A”,電壓表的量程為“0~15 V”,燈泡上標(biāo)有“6 V 6 W”字樣,燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系如圖乙所示。那么,為了保證電路安全,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值是 11.7 Ω,此時(shí)電路消耗的總功率是 5.4 W。?
易錯(cuò)點(diǎn)4 不會(huì)辨別電熱器的連接方式
4.如圖是某家用電熱器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖,其中R1、R2為加熱電阻絲( R1>R2 )。下列關(guān)于電
3、阻絲的四種連接方式,可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率,其中說(shuō)法正確的是( D )
A.甲的連接方式發(fā)熱功率最小
B.乙的連接方式發(fā)熱功率最大
C.丙的連接方式發(fā)熱功率最大
D.丁的連接方式發(fā)熱功率最大
易錯(cuò)點(diǎn)5 電路狀態(tài)與其對(duì)應(yīng)的條件混淆
5.如圖所示,電源電壓保持不變,如果閉合開關(guān)S后,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至距離b端14ab處的過程中,電流表示數(shù)的變化范圍是0.2 A~0.6 A,電壓表示數(shù)的變化范圍是1.0 V~3.0 V,那么R0的阻值是 5 Ω,該電路消耗的總功率的變化范圍是 1.8 W~5.4 W 。?
易錯(cuò)點(diǎn)6 無(wú)法確定儀器的規(guī)格性能
6.為測(cè)量一只標(biāo)
4、有“6 V 0.3 A”的小燈泡的額定功率,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:電壓表( 量程0~3 V,0~15 V )一只,電流表( 量程0~0.6 A,0~3 A )一只,規(guī)格為“10 Ω 2 A”和“50 Ω 1 A”的滑動(dòng)變阻器各一只,電源( 電壓恒為12 V )一個(gè),開關(guān)一只,導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)選用 “50 Ω 1 A” 規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,若選用另一只滑動(dòng)變阻器,在實(shí)驗(yàn)過程中將會(huì)遇到的問題是 小燈泡兩端的電壓始終高于額定電壓,可能燒壞小燈泡 。?
7.實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一批規(guī)格為“2.5 V 0.75 W”的小燈泡,某同學(xué)在利用其中一只小燈泡做測(cè)量電功率的實(shí)
5、驗(yàn)時(shí),得到了如下數(shù)據(jù):
次數(shù)
第一次
第二次
第三次
電壓/V
3
2.5
2
電流/A
0.44
0.4
0.34
( 1 )分析數(shù)據(jù),你認(rèn)為該小燈泡 不合格 ( 選填“合格”或“不合格” ),其原因是 根據(jù)小燈泡的額定電壓算出的實(shí)際功率大于小燈泡的額定功率 ;?
( 2 )假如生產(chǎn)這種小燈泡的鎢絲的粗細(xì)是一定的,則這個(gè)小燈泡內(nèi)鎢絲的長(zhǎng)度比合格產(chǎn)品的 短 ( 選填“長(zhǎng)”或“短” ),原因是 電壓一定時(shí),由P=U2R可知,電阻越小,電功率越大 ;用這只小燈泡做實(shí)驗(yàn)時(shí),容易出現(xiàn)的故障是 小燈泡容易燒壞 。?
易錯(cuò)點(diǎn)7 電能的計(jì)算公式選用不當(dāng)
8
6、.一電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為1 Ω,線圈兩端所加電壓為2 V時(shí),電流為0.8 A,電動(dòng)機(jī)正常工作。
( 1 )在求電動(dòng)機(jī)正常工作1 min所消耗的電能時(shí),兩位同學(xué)給出以下兩種不同的解法:
小明解:W=UIt=2 V×0.8 A×60 s=96 J
小華解:W=I2Rt=( 0.8 A )2×1 Ω×60 s=38.4 J
你認(rèn)為哪位同學(xué)做得對(duì),請(qǐng)作出判斷并說(shuō)明理由;
( 2 )求電動(dòng)機(jī)正常工作1 min所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是多少?
解:( 1 )小明對(duì),因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)工作時(shí)電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電功大于電熱( 或電動(dòng)機(jī)的電流與電壓、電阻之
7、間的關(guān)系不滿足歐姆定律 )。
( 2 )1 min內(nèi)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能
W'=W-Q=UIt-I2Rt=96 J-38.4 J=57.6 J
易錯(cuò)點(diǎn)8 求解極值問題缺乏依據(jù)
9.如圖甲所示,兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián)連接在電源兩端,且R1>R2;接著將R3、R4兩電阻并聯(lián)在相同電源的電路中,如圖乙所示。設(shè)R3=R1、R4=R2,兩電路閉合開關(guān)后,相同時(shí)間內(nèi)消耗電能最多的是電阻( D )
A.R1 B.R2 C.R3 D.R4
10.如圖所示,電源電壓不變,L是標(biāo)有“12 V 6 W”的燈泡,忽略其電阻隨溫度的變化,R1=16 Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻值為24 Ω
8、,只閉合S、S2時(shí)燈泡L恰能正常發(fā)光。求:
( 1 )電源電壓;
( 2 )同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí),電流表的示數(shù);
( 3 )當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí),電路的最小總功率和此時(shí)電壓表的示數(shù)。
解:( 1 )只閉合開關(guān)S、S2時(shí),電路為只有燈泡L的簡(jiǎn)單電路,由于燈泡L正常發(fā)光,所以電源電壓等于燈泡L的額定電壓,即12 V
( 2 )同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí),燈泡L、R1、滑動(dòng)變阻器并聯(lián),并且滑動(dòng)變阻器的全部阻值接入電路,電流表測(cè)R1與滑動(dòng)變阻器兩條支路的總電流,R1與滑動(dòng)變阻器的總電阻
R總=R1R2R1+R2=16Ω×24Ω16Ω+24Ω=9.6 Ω
電流表的示數(shù)I=UR總=12V9.6Ω=1.25 A
( 3 )當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí),R1、滑動(dòng)變阻器以及燈泡L串聯(lián)
由P=U2R可知,燈絲的阻值
RL=UL2PL=( 12V )26W=24 Ω
電路中的最小電流
Imin=UR1+R2+RL=12V16Ω+24Ω+24Ω=0.1875 A
電路的最小總功率
P=UImin=12 V×0.1875 A=2.25 W
由歐姆定律可知,電壓表的示數(shù)
U'=IminRL=0.1875 A×24 Ω=4.5 V
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