粤沪版九年级上册15.3 怎样使用电器正常工作课后作业题
展开1.【解答】解:空调的功率一般在1000W以上,属于大功率用电器;
电冰箱的功率在150W左右,功率较小;
电视机正常工作时的功率在150W左右;节能台灯的功率在40W以下,功率相对较小。
故选:A。
2.【解答】解:甲、乙灯都正常发光时,它们的实际功率都是各自的额定功率,
由题可知,甲、乙的额定功率相等,实际功率相等,则它们的亮暗相同。
故选:C。
3.【解答】解:三盏灯都正常发光时,三盏灯的实际功率都是各自的额定功率,由题可知,三盏灯的额定功率相同,则实际功率相同,亮度相同。
故选:A。
4.【解答】解:甲灯发光,乙灯不发光,灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,说明甲的实际功率比乙的实际功率大,故B正确;
乙灯不发光因乙灯的实际功率太小,实际功率小于额定功率,所以乙灯两端的电压小于乙灯的额定电压
,故C错误;
甲、乙两灯串联在电路中,串联电各处电流都相等,甲的实际功率比乙的实际功率大,根据电功率公式P=UI=I2R可知甲灯电阻大于乙灯电阻,故AD错误。
故选:B。
5.【解答】解:A、根据电功率公式P=UI可知灯泡的功率是其两端电压和通过灯泡的电流的乘积,所以在电流不确定的情况下灯泡两端电压的大小无法反映灯泡的亮暗程度,故A错误;
B、根据电功率公式P=UI=可知在电压不确定的情况下灯泡的电阻无法反映灯泡的亮暗程度,故B错误;
C、根据电功率公式P=UI=I2R可知在电阻不确定的情况下通过灯泡的电流无法反映灯泡的亮暗程度,故C错误;
D、灯泡的亮暗程度由灯泡的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。灯泡的亮暗反映灯泡的实际功率大小,故D正确
故选:D。
6.【解答】解:
A、闭合开关,发光二极管L1与小灯泡L2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以L1与L2的实际电压相等,故A错误;
B、水林哥测得通过L1电流远小于L2的电流,根据公式P=UI可知,L1的实际功率小于L2的实际功率,因无法确定两灯是否正常发光,也不知道其额定电压,所以无法判断额定功率的大小,故B错误;
C、因L1的实际功率小于L2的实际功率,则根据公式W=Pt可知,相同时间内L1消耗的电能肯定比L2消耗的少,故C正确;
D、把电源两极反接后再接通电路,发现L2亮、L1不亮,是因为发光二极管具有单向导电性,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,故根据公式欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故A错误;
B、据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,根据公式P=UI可以计算出灯泡的实际电功率,故B确;
C、由于测量小灯泡消耗的实际电能时,需要测量时间,在这里没有涉及到时间,故C错误;
D、要测小灯泡产生的热量,需要测量时间,在这里没有涉及到时间,故D错误。
故选:B。
8.【解答】解:闭合开关后,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压。
A、由串联电路的电流特点可知,通过灯泡L1的电流和L2的电流相等,故A错误;
B、根据图甲、乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,故灯泡L1两端的电压为2V,
根据串联电路的电压特点可知,灯泡L2两端的电压为3V﹣2V=1V,故B错误;
C、设电路中的电流为I,根据欧姆定律可知,灯泡L1与L2的电阻之比:=====2:1,故C正确;
D、灯泡L1两端的电压大于灯泡L2两端的电压,且通过的电流相等,根据P=UI可知,灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率,所以灯泡L1比灯泡L2亮一些,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:根据电路图可知,电压表测灯泡两端的实际电压,电流表测通过灯泡的实际电流。
A、根据W=UIt可知,测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间,因不知道通电时间,所以不能直接测小灯泡消耗的电能,故A错误;
B、知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故B正确;
C、由Q=I2Rt或Q=W=Pt可知,要测小灯泡产生的热量,需要知道通电时间,因不知道通电时间,所以不能直接测小灯泡产生的热量,故C错误;
D、根据欧姆定律可求出灯泡的电阻,但灯泡的电阻受温度的影响,不同电压下灯泡的电阻不同,且小灯泡的铭牌模糊不清(不知道灯泡的额定电压),所以不能直接测小灯泡正常发光的电阻,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:A、电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故A错误;
B、土豆电池供电时,将化学能转化为电能,故B错误;
C、发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,故C错误;
D、由图中电压表的正负接线柱可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极;所以电流从A流出,经过发光二极管后回到B,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:由P=得:L1、L2的电阻分别为:
R1==≈806.7Ω;
R2===1210Ω;
则两灯串联时,电流相等,由P=I2R可得,灯泡L1的功率小于L2的功率,故灯泡L2要比L1亮,故A错误,B正确;
串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时通过电路的电流:I==≈0.11A,
两灯实际消耗的功率:P1′=I2R1=(0.11A)2×806.7Ω≈9.76W≠30W,
P2′=I2R2=(0.11A)2×1210Ω≈14.64W≠20W,
两灯泡的总功率为:P=P1′+P2′=9.76W+14.64W=24.4W<40W,故CD错误。
故选:B。
12.【解答】解:由P=得灯泡L1的电阻R1===8Ω,灯泡L2的电阻R2===12Ω,
并联接在4V的电源上,灯泡L1的实际功率P实1=2W,
灯泡L2的实际功率P实2==W≈1.33W,
因为灯泡的亮度取决于实际功率,故灯泡L1比灯泡L2亮,故A正确,B错误;
两灯的实际功率之和P总=P实1+P实2=2W+1.33W=3.33W.故CD错误。
故选:A。
13.【解答】解:(1)由电路图知,当滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联,
根据P=I2R可知,灯泡的实际功率:
PL=I2RL=I2×8Ω=2W,
解得:I=0.5A,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+RL+R2);
(2)当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,灯泡L与R2串联,
此时电路中的电流:
I′====+I=+0.5A=+0.5A,
灯泡的实际功率:
PL′=(I′)2RL=(+0.5A)2×8Ω,
当R2=0时,PL′=(+0.5A)2×8Ω=(+0.5A)2×8Ω=24.5W,
当R2=8Ω时,PL′=(+0.5A)2×8Ω=(+0.5A)2×8Ω=10.125W,
因为R2<RL,
所以10.125W<PL′<24.5W,结合选项可知,B符合,ACD不符合。
故选:B。
14.【解答】解:用一根导线并联接在灯L1两端时,发现灯L2亮了而灯L1却不亮了,说明L2没有被短路,因此导致L2不亮的原因只能是实际功率太小,串联电路中电流处处相等,并且L2的实际功率太小,由P=I2R可得,串联电路中的用电器的功率之比等于电阻之比,因此灯L1的电阻一定比灯L2的电阻大得多,故ACD错误,B正确。
故选:B。
15.【解答】解:
由P=可得两灯的电阻分别为:
R1===12Ω,R2===6Ω,
比较可知R1>R2;
在开关S闭合的前提下,①只闭合S1,灯泡L1、L串联接入电路,②只闭合S2,灯泡L2、L串联接入电路,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且R1>R2,所以R总1>R总2,由欧姆定律可知I1<I2,即在②中的电流大;
因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,所以根据公式P=I2R可知,灯泡L在②中比在①中的电功率大,亮度较亮。
故选:A。
16.【解答】解:(1)由乙图可知,R1的阻值随湿度的增加而增加,R2的阻值随湿度的增加而减小,根据实际需要,当空气潮湿,能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度的增加而变亮,当警示灯变亮时,通过电路的电流变大,电路电阻变小,所以R2符合要求;
若将它串联在图甲电路中的B位置,当通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,动触点AB接触,吸合后电磁铁和R2会被短路,警示灯会一下变亮,吸合后电磁铁和R2被短路而失去磁性,衔铁被弹簧拉起,此时警示灯和R2串联接入电路,灯泡变暗,而R2放在A点则不会出现此现象,故应该将警示灯串联在图甲电路中的B位置,才能起到闪烁的作用;
(2)由乙可知当空气湿度为80%时,R2的阻值为12Ω,
警示灯的规格是“12V 12W”,由P=UI=可得警示灯的电阻为:RL===12Ω,
闪烁的过程中,灯较暗时灯泡和R2串联接入电路,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以该电路总电阻为:R=RL+R2=12Ω+12Ω=24Ω,
由欧姆定律可得通过该电路的电流为:I===0.5A,
则灯较暗时的实际功率为:P=I2RL=(0.5A)2×12Ω=3W。
故答案为:(1)R2;B;(2)3。
17.【解答】解:标着“220V 100W”电灯其意义是:它的额定电压为220V,额定功率为100W,
则根据P=可得:
灯泡电阻R===484Ω,
若把它接入110伏的电源两端,假设电灯的电阻不变,由于额定功率是指灯泡正常工作时的功率,
所以,它的额定功率不会改变,故A错;
根据I=可知:对同一个灯泡电压变为原来的一半,则通过它的电流变为额定电流的一半;故B错误;
灯泡的实际功率:P实===25W;而P额=100W,
所以,P实=P额,故C正确,D错误。
故选:C。
18.【解答】解:
由题意知,电路中产生回路的条件:相互连接的金属丝的材料不同;跟相互连接的两个节点间的温度差有关;
且电流的大小与材料的种类和温度差的大小有关;
(1)其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,这样相互连接的材料相同,电路中不会有电流;
(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则AB两处的温度差减小,电流变小;
(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,则AB两端没有温度差,电流变为零;
(4)由上知,内能与温度有关,看见在此电路中,内能转化为电能;热电偶将热的差别转化成了电,即将热信号转化为电信号,可以根据电流的大小判断温度的差别,即可以制成温度计。
故答案为:(1)变为零;(2)变小;(3)变为零;(4)电;温度计。
19.【解答】解:由P=UI=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===4840Ω;R2===1210Ω,
两灯泡串联后接入220V的电路时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流为:
I===A,
两灯泡的实际功率分别为:
P1′=I2R1=(A)2×4840Ω=6.4W;
P2′=I2R2=(A)2×1200Ω=1.6W,
所以,L1的实际功率大于L2的实际功率;
两灯泡的总功率:
P=P1′+P2′=6.4W+1.6W=8W;
两灯泡的功率之比:P1′:P2′==4:1,故D正确,ABC错误。
故选:D。
20.【解答】解:(1)小灯泡的额定电压约为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω,由欧姆定律可得,灯泡的额定电流约为I===0.25A;
灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻约为:R滑===14Ω>10Ω,故选R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器;
(2)在闭合开关前要把滑动变阻器的阻值调到最大,灯泡不亮首先要检查是不是滑动变阻器的阻值调的太大,导致电流过小,从而灯泡不亮,所以此时小华不能确定电路一定存在故障;
(3)电流表有示数,可能是电流为通路;电压表无示数,可能是小灯泡短路或者电压表短路;
(4)由乙图可知,当小灯泡两端电压为2.5V时对应的电流为0.25A,小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W;
(5)接入电路的滑动变阻器的电阻增大,电路中总电流减小,总电阻增大,再结合乙图分析,当电流变小时,灯泡的电阻也减小,根据R=R滑+R灯,所以滑动变阻器增加的阻值大于灯泡减小的阻值,即△R1大于R2;
(6)①要测灯泡的额定功率,应该使灯泡先正常发光,故先闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,由并联电路电压的规律和欧姆定律,此时灯的电压为2.5V,正常发光;
②闭合开关S和S1,保持滑片的位置不变。通过开关的转换,使电流表测灯与R并联的总电流,因为电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯泡仍正常发光;
③根据并联电路电流的规律,则灯的额定电流为I﹣,小灯泡额定功率表达式为:P额=U额I额=2.5V×(I﹣)。
故答案为:(1)R2;(2)不能;(3)短路;(4)0.625;(5)大于;(6)①S2,调节;②S1,不调节;③2.5V×(I﹣)。 课 时
15.3 怎样使用电器正常工作
重难点
①了解额定电压、实际电压、额定功率、实际功率
②测量灯泡功率
I、知识归纳
额定实际
观察灯泡的亮度变化 :
设计:滑动变阻器的作用除了保护电路,还可以调节灯泡的 ;
操作:移动滑片,改变电路中滑动变阻器的电阻,观察 示数的变化,同时观察灯泡 的变化情况.
结论:当加在灯泡上的电压等于灯泡上标示的电压( 电压)时,灯泡正常发光.
归纳整理:标有“220V,40W”的灯泡.
1、R= (正常工作时的电阻);
2、在不考虑灯丝电阻随温度变化的前提下,若:实际电压 U 实已知,
则:P=
3、额定电压对应 和 ;实际电压对应 和 .
测量灯泡的电功率
按照电路图, ,连接实物电路. 此时,开关保持 状态,滑片置于阻值最 的位置.
实验序号
灯泡两端的电压
U/V
通过灯丝的电流
I/A
灯泡的亮度
灯泡的 电功率 P/W
1
2
3
调节滑动变阻器,使灯泡分别在不同电压下发光,记录数据。
Ⅱ、基础巩固
1.下列家用电器中,正常工作时电功率最大的是( )
A.空调B.电冰箱C.电视机D.节能台灯
2.甲灯标有“220V 40W”,乙灯标有“110V 40W”若它们都正常发光,则( )
A.甲灯亮B.乙灯亮C.两灯一样亮D.无法判断
3.灯L1上标有“220V 100W”,灯L2上标有“110V 100W”,灯L3上标有“36V 100W”,三盏灯接入各自的电路中都在正常发光,则下列说法正确的是( )
A.一样亮B.L1 更亮C.L2更亮D.L3更亮
4.如图所示,将甲、乙两灯串联在电路中,闭合开关,发现甲灯发光,乙灯不发光。则乙灯不发光的原因可能是( )
A.乙灯灯丝的电阻比甲的大
B.乙灯的实际功率太小
C.乙灯的额定电压太低
D.通过乙灯的电流小于甲灯的电流
5.下列物理量中,反映不同灯泡亮暗程度的是( )
A.灯泡两端电压的大小
B.灯泡电阻的大小
C.通过灯泡的电流强度的大小
D.灯泡工作时的电功率的大小
Ⅲ、能力提高
6.如图所示,闭合开关后,发光二极管L1比小灯泡L2亮.水林哥测得通过L1电流远小于L2的电流.根据上述信息,以下判断正确的是( )
A.L1的实际电压大于L2的
B.L1的额定功率大于L2的
C.工作相同时间,L1消耗的电能肯定比L2消耗的少
D.把电源两极反接后再接通电路,发现L2亮、L1不亮,肯定是L1烧坏了
7.如图是做电学实验时所用电路的一部分,根据图中两表的示数,一定能测出灯泡( )
A.正常发光时的电阻B.实际电功率
C.消耗的电能D.产生的热量
8.利用图甲所示电路“探究串联电路中电压的规律”实验中,电源电压为3V且不变,闭合开关后,电压表示数如图乙所示,忽略温度对灯泡电阻的影响。下列分析正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
B.灯泡L2两端电压为2V
C.灯泡L1与L2的电阻之比为2:1
D.灯泡L1比L2暗一些
9.如图是小青同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据图中所提供器材,可以直接研究的问题是( )
A.测小灯泡消耗的电能
B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡产生的热量
D.测小灯泡正常发光时的电阻
10.如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是( )
A.若断开开关,A、B两金属片间没有电压
B.土豆电池供电时是电能转化为化学能
C.发光二极管是由绝缘体材料制成的
D.电流从“电池”的A金属片流出经过二极管回到金属片B
Ⅳ、拓展培优
11.将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2,串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1比灯泡L2亮
B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两灯泡的总功率大于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
12.如图所示,将标有“4V,2W“的灯泡L1和“6V,3W“的灯泡L2并联后,接在4V的电源上(设灯丝电阻不变),则( )
A.灯泡L1比灯泡L2亮 B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两灯的实际功率之和大于5W D.两灯的实际功率之和等于5W
13.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,小灯泡的电阻RL=8Ω,R2<RL,闭合开关S,当滑片P置于b端时,小灯泡的实际功率为2W,忽略温度对小灯泡电阻的影响,则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是( )
A.10WB.15WC.25WD.30W
14.小华在做实验时,将额定电压相同的灯L1和L2串联在电路中,闭合开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮;当他用一根导线并联接在灯L1的两端时,发现灯L2亮了而灯L1却不亮了。分析出现上述现象的原因是( )
A.灯L2一定短路了B.灯L1的电阻一定比灯L2的电阻大得多
C.灯L1一定断路了D.灯L1的额定功率一定比灯L2的额定功率大得多
15.如图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )
电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗
Ⅴ、思维风暴
16.阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证旅客上下动车时的安全,需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路。
(1)选择图乙中的 (选择“R1”或“R2”)为湿敏电阻,将它串联在图甲电路中的 (选择“A”或“B”)位置,闭合开关,警示灯能随湿度变化而自动调整亮度,且不断闪烁。
(2)已知模拟电路电源电压为12V,警示灯的规格是“12V12W”,当空气湿度为80%时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率为 W。(电磁铁电阻忽略不计,灯泡电阻不随温度变化)。
17.一只电灯上标着“220V,100W”,若把它接入110伏的电源两端,假设电灯的电阻不变,下面说法中正确的是( )
A.它的额定功率变为原来的一半
B.通过它的电流大小不变
C.它的实际功率变为原来的
D.它的实际功率变为原来的
18.阅读短文,回答问题:
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差有关,温度差越大,回路电流越大。
(1)其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(4)热电偶电路可以把温度信号换成 信号,利用这种性质可以把热电偶做成 (写出一种应用)。
19.两个白炽灯泡L1上标着“220V10W”,L2上标着“220V40W”。现把它们串联后接入电压为220V的电路,下列说法正确的是( )
A.L2的实际功率大于L1的实际功率
B.L1、L2的实际总功率小于100W,大于40W
C.L1、L2的实际功率之比是2:5
D.L1的实际功率小于8W
20.小华做”测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1:“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)小华设计了图甲所示的电路,她应选用的滑动变阻器规格为 (R1/R2)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,此时小华 (能/不能)确定电路一定存在故障。
(3)如果电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (短路/断路)。
(4)确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U﹣I图像如图乙所示,当小灯泡正常发光时。小灯泡的额定功率为 W。
(5)小华在某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加了△R1,同时小灯泡电阻变化了△R2,则△R1 (大于/小于/等于)△R2。
(6)同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时,电压表损坏,小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U,R的电阻值已知。
①闭合开关S和 , (调节/不调节)滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
②闭合开关S和 , (调节/不调节)滑动变阻器的滑片,记录电流表的示数为I;
③小灯泡额定功率表达式为:P额= (用已知量符号表示)。
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