了它工作时的能量转化情况,请计算这盏60w的白炽灯一年工作2000h,会白白浪费掉多少电能?
图
图
27.)在图8-23的电路中,电源电压为9V且保持不变,电流表的规格为“0~0.6A”,电压表的规格为“0~15V”,灯泡上标有“6V 6W”字样,灯泡电流随电压变化关系如图8-24所示,求:
(1)灯泡正常发光时的电流。
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数。
(3)为了保证电路安全,滑动变阻器接人电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率。
图8-23 图8-24
答案与解析
1.220V ;并联;电能表
2.乙;甲;乙;2:3 提示:在额定电压相同时,额定功率越大,额定电流越大,导体的电阻越小;根据材料、温度、长度相同时,导体电阻越小,导体的横截面积越大,可知乙的电阻较粗。当两灯使
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用相同时间,所消耗的电能之比就是两灯的功率之比,即2:3
3.增大;增大 提示:一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。
4.电风扇(或洗衣机);机械能
5. 4400 提示:利用焦耳定律公式Q=I2Rt求解。 6. 5 ;5.4 提示:由于导体的电阻不变,可利用
R??U6V?3V??5?,导体增大的电功率?I0.6A22U2U1(6V)2(3V)2?P?P2?P1?????5.4W,在计算增大的功率时可不
RR5?5?能用?P??U??I求解。
7.低;800;36000 提示:在电压相同时,总电阻越大,总功率越小,当开关S1置于b端, S2断开时,电阻Rl和R2串联,故处于低档。电烤箱在中档位时,只有电阻Rl工作,所以P=U2/R=800W,高档时,两电阻并联,消耗的电能W=U2t/R并=36000J
8.(1) 1;(2)0.5A;2;4 提示:灯泡L1正常发光的电流为I1=P/U=1A,L2正常发光的电流为I2=P/U=0.5A,因串联电路的电流相等,故满足L2正常发光,电路中电流0.5A,由OA图象可知,电压表的示数为2V,电路中消耗的总功率P=UI=8V×0.5A=4W
9. 1100;7200;40 提示:电能表的最大安全电流5A,则最大电功率P=UI=220V×5A=1100W,灯泡消耗的电能W=(n/N)×3.6×106J=7200J,电功率P=W/t=7200J/180s=40W
10.A 提示:由题意每秒钟做功几十焦可知,用电器的功率大
约为几十瓦,从选项中看出微波炉、空调大约在1000W以上,教室里
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的一盏日光灯的功率大约为40W左右,家用手电筒里的灯泡功率大约为几瓦
11. C提示:根据公式计算电能W=(n/N)×3.6×106J=18000J,电功率P=W/t=18000J/60s=300W .
12. A 提示:利用电流热效应工作的用电器的特点是将电能全部转化为内能,电熨斗、电饭锅、电烙铁等都是利用利用电热的用电器。而电风扇、电冰箱、电视机产生的电热是有危害的,在一定的程度上损害了用电器。
13. D 提示:选项A、B、C中的操作在一定的程度上,容易造成电路损害和触电事故。
14. C 提示:在照明电路中,各盏灯都是并联接在火线和零线之间的.当断开所有开关后,各支路的火线和零线之间都形成了断路,代替保险丝串联接在火线中的“校验灯L0”不发光.再闭合某支路开关,如果该支路断路,“校验灯L0”仍不发光;如果该支路短路,“校验灯L0”一端接火线,另一端通过短路导线接在零线上,两端电压等于额定电压,为220V,正常发光;如果该支路正常,“校验灯L0”和该支路的电灯串联,“校验灯L0”两端电压小于额定电压,不能正常发光(发光暗淡)
15. B、D 提示:在额定电压相同时,额定功率越大,通过的额定电流越大,电阻越小,故L2的电流较大,电阻较小,选项A错误;并联在110V的电压上,两灯均正常发光,L2的电功率大于L1的电功率,选项B正确;若两灯串联在220V的电源上,因L2的电阻较小,L2两端的电压小于110V,L1两端的电压大于110V,此时两灯均
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不能正常发光,但根据P=I2R可知,L1消耗的实际功率比L2大,所以选项C错误,选项D正确。
16. D 提示:用湿布擦正在发光的白炽灯或日光灯会使本来不带电的绝缘体带电,容易形成触电事故。
17.B 提示:电动机工作时,将电能转化为机械能和内能,电
动机的转化效率等于机械功率与电功率的比值,即 ??P机械?UI-I2R?U?0.6A?(0.6A)
P电UIU?0.6A18. C 提示:在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电路的总电阻变小,电流变大,电压表的示数变小,故选项A错误;移动滑片,当灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值最小,且R最小=U/I=12V/0.5A=24Ω,电路的总功率最大,即P最大=UI=18V×0.5A=9W,选项B错误;考虑电压表的安全使用,当电压表的示数为15V时,电路中的电流最小,滑动变阻器的阻值最大,且R最大=U/I=15V/0.25A=60Ω,灯泡的电功率最小,P最小=UI=3V×0.25A=0.75W,选项C正确;选项D错误。
19. A 提示:插座应遵循“左零右火上接地”的原则。 20. C 提示:灯Ll和L2的额定电流分别为I1=P1/U1=16W/8V=2A,I2=P2/U2=36W/12V=3A,由于串联后的电流相等,所以串联后Ll会正常发光,电路中的电流为2A,电路的总电压U=IR总=2A×(4+4)Ω=16V
21.如图D-23所示
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22.(1)如图D-24所示 (2)灯丝断了、灯泡或灯泡接线柱接触
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不良 (3)0.3 1.02 (4)将电压表改测滑动变阻器两端的电压 提示:利用串联电路的分压特点,将电压表改测滑动变阻器两端的电压,只要电压表的示数为2.6V,灯泡就能正常发光。测得额定功率。
23.⑴同时接到下面两
图
0~15V ;R2 ⑵滑动变阻器个接线柱; 灯泡断路 ⑶
1.52 提示:因灯泡的额定电压为3.8V,大于3V,所以电压表选择0~15V量程,灯泡的额定电流大约为I=U/R=3.8V/10Ω=0.38A,滑动变阻器的最小值R
最小
=U/I=2.2V/0.38A=5.8Ω,大于5Ω,故滑动变
阻器选择R2 ;在分析电路故障时,应抓住故障现象进行判断,两电表有示数,灯泡发光较暗,移动滑片,现象不变,则一定是滑动变阻器接线错误,失去了调节作用,将下面两接线柱接入电路,若灯泡不亮,电流表无示数,则一定是电路断路,而电压表有示数,进一步判断灯泡断路;在处理额定功率时,取其平均值是毫无意义的,正确的做法应该是取灯泡在额定电压下的功率值。
24.(1)变大 (2)①电路图如图D-25所示②实验步骤:
a.用刻度尺在接口处和电阻线上各量出
图D-25
一段相同的长度,剪断后两断电阻分别记录为R1和R2.
b.把R1和R2分别接入设计的电路中图1中R的位置,分别测
出U1、I1和U1、I2,算出R1和R2的电阻值,若R1>R2,则证实小明的猜测
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