物理人教版第2节 电功率课时训练
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人教版九年级《18.2 电功率》 同步练习卷
一 、填空题(本大题共16小题,共64分)
1.(4分)如图所示,这是通过甲、乙两灯泡的电流与它们两端电压的关系图像,若将两灯泡并联在电压为4V的电源两端,______灯泡消耗电能更快;若将两灯泡串联在电压为6V的电源两端,乙灯泡消耗的实际功率为 ______W。
2.(4分)电子式电能表表盘上标有“3200revs/(kW.ℎ)”字样,将标有“220V 1210W”的电热器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次,该电热器在上述时间内产生的热量为 ________J,它的实际功率是__ ______W,实际电压__220V(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.(4分)实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表V1示数比V2小,此时实际功率大的小灯泡是 ______ 。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是 ______ 。
4.(4分)一个标有“6V3W”的小灯泡接在9V的电源上,若使灯泡正常发光,应该给它串联一个______Ω的电阻,通电10s电路消耗的电能为______J.若小灯泡两端的实际电压是3V,则小灯泡的实际功率是______W.(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。
5.(4分)白炽电灯上标有“220V 110W”字样,表明该灯正常发光时该灯两端的电压是______V,通过灯丝的电流是______A。
6.(4分)两只相同且标有“2.5V”小灯泡串联在3V的电源上,灯泡的伏安特性图像如图所示,灯泡正常发光时的电阻 ___________Ω,L1发光时的实际功率是 ___________W.
7.(4分)如图所示电路中,电源电压为9V,在a、b间接入“6V3W”的灯L1,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光,滑动变阻器接入电路的电阻为 ______Ω。断开开关取下灯L1,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入“4V4W”的灯L2后闭合开关,电压表的示数为 ______V,灯L2的实际功率为 ______W(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
8.(4分)如图所示,“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的两只小灯泡______(选填“串联”或“并联”)在电路中,闭合开关后,观察到“3.8V”的小灯炮比“2.5V”的小灯泡亮,说明“3.8V”小灯炮的实际功率比“2.5V”小灯泡的实际功率______(选填“大”或“小”)。
9.(4分)标有“220V 100W”和“220V 60W”的甲、乙两盏白炽灯,灯丝材料和长度相同,则灯丝较粗的是______等,如果将它们串联在家庭电路中时,较亮的是______灯(选填“甲”或“乙”)。
10.(4分)纳米技术应用于高科技,在生产生活中也得到广泛应用,如纳米洗衣机、纳米冰箱等,如图所示的是纳米电热水器的电路原理图,下表为纳米电热水器的部分技术参数,设阻值均不受温度影响,S为挡位开关,使用时接入家庭电路中。则S接 ______(1/2/3)挡时为低温挡。根据表中所给数据,计算出R3的阻值是 ______。
额定电压(V)
水箱容量(L)
频率Hz
额定功率(kW)
220
40
50
0.5/1.0/2.2
11.(4分)当电阻R1两端电压为3V时通过的电流为0.2A,则R1的电阻为______Ω,当它与R2=5Ω并联工作时,电功率之比P1:P2=______,电流之比I1:I2=______。
12.(4分)把标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“12V 3W”的灯泡L2串联接在电压为6V的电源两端,通过它们的电流为 ______ A,它们消耗的功率之比为 ______ ;若将它们并联接在该电源上,消耗的总功率为 ______ W.
13.(4分)如图甲所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V.闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I−U关系图象如图乙所示.则小灯泡的额定功率是 ______ W;滑动变阻器的最大阻值 ______ Ω.
14.(4分)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中,电流表图示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则R2的最大阻值为 ______Ω,滑动变阻器的最大功率为 ______W。
15.(4分)当一个导体两端的电压由1.5V增加到3V时,通过导体的电流增加0.3A,导体的电阻是______Ω,导体消耗的功率增加量是______W。
16.(4分)(中)将分别标有“8V 8W”和“8V 4W”的甲、乙两个定值电阻串联在电路中,使其中一个定值电阻正常工作,保证电路安全的情况下,定值电阻________正常工作,两个定值电阻的总功率是________W。
二 、单选题(本大题共13小题,共39分)
17.(3分)一个“220V,25W”的甲灯正常发光3ℎ,另一个“110V,25W”的乙灯正常发光4ℎ,由此可知()
A. 甲灯的实际功率较大 B. 甲灯较暗,乙灯较亮
C. 乙灯消耗的电能较多 D. 流过甲灯的电流较大
18.(3分)(中)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)( )。
A. 电功率较大,亮度较亮 B. 电功率较小,亮度较暗
C. 电功率相同,亮度相同 D. 电功率较大,亮度较暗
19.(3分)L1、L2是两只分别标有“220V60W”和“220V40W”的灯泡,若将它们串联后接入220V的家庭电路,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. 两只灯泡一样亮 D. 无法判断
20.(3分)把标有“220V100W”和“220V40W”字样的两个灯泡串联接在220V的电路中,下列说法中正确的是( )
A. “220V40W”灯泡两端的电压高
B. 40W灯泡的实际功率大于它的额定功率
C. 100W灯泡亮
D. 通过100W灯泡的实际功率大于它的额定功率
21.(3分)甲、乙两只灯泡,其I−U关系图象如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,乙灯的实际功率为()
A. 0.6W B. 0.8W C. 1.2W D. 2W
22.(3分)如图所示,电路中先后接入一节和两节干电池,闭合开关,发现接两节干电池时灯泡更亮。下列说法不正确的是( )
A. 接两节干电池时,灯泡的电阻更大
B. 接两节干电池时,通过灯泡的电流更大
C. 接两节干电池时,通过灯泡的电流做功更多
D. 接两节于电池时,通过灯泡的电流做功更快
23.(3分)已知发光二极管 L1 与小灯泡 L2 的额定电压均为2.5V。把它们分别接在图甲、乙所示的电路中,闭合开关调节滑动变阻器使电压表的示数均为2.5V,发现 L1 比 L2 亮。用数显电流表测得通过 L1 的电流远小于通过 L2 的电流,下列说法正确的是( )
A. L1 的实际功率比 L2 大
B. 若把 L1 调到亮度和 L2 相当,两灯的实际功率相同
C. L1 的额定功率比 L2 大
D. 若把 L1 调到亮度和 L2 相当, L2 的实际功率比 L1 大
24.(3分)两只灯泡串联后接入电路,其中一只亮,一只不亮,产生这种现象可能是( )。
A. 两灯相比,不亮的灯泡电阻太小了
B. 两灯相比,不亮的灯泡中通过的电流太小了
C. 两灯相比,不亮的灯泡额定功率一定小
D. 不亮的灯泡的灯丝断了
25.(3分)如图所示的四个电路中,电源电压相同,R1>R2,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两图比较,R1的电流大于R2的电流
B. 甲、乙两图比较,R1的电功率大于R2的电功率
C. 乙、丙两图比较,乙图中R2的电功率较大
D. 丙图中,R1两端电压小于R2两端电压
26.(3分)(中)如图所示电路中,闭合开关后,发现灯L1发光,灯L2不发光,但电流表有示数。则下列说法正确是( )。
A. 灯L2灯丝断了 B. 灯L2的电阻太小
C. 灯L2两端电压小于灯L1的电压 D. 灯L2消耗电能慢
27.(3分)如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2A和3V;移动滑片P到某位置的过程中,两表的示数分别变化了0.3A和1.5V.下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4.5V
B. R2的最大阻值为20Ω
C. 电路消耗的总功率最小时,R1与R2接入电路的阻值之比为3:1
D. 电流表示数为0.4A时,R1与R2消耗的功率之比为1:1
28.(3分)如图所示,将标有“8V8W”的灯泡L1和“8V16W”的灯泡L2接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()
A. 灯泡L1、L2都能正常发光 B. 灯泡L1、L2都能不正常发光
C. 灯泡L1、L2一样亮 D. 灯泡L1比灯泡L2亮
29.(3分)有两只分别标有“6V 3W”和“9V 3W”的小灯泡L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. L1和L2正常工作时的电流一样大
B. L1和L2串联在一起同时使用时,两灯一样亮
C. L1和L2并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大
D. 将L1串联一个12Ω的电阻,接在电源电压12V的电路中,L1也能正常发光
三 、判断题(本大题共2小题,共10分)
30.(5分)一标有“10Ω 0.6A”字样的用电器,正常工作时的功率是3.6W。 ______(判断对错)
31.(5分)“220V 100W”的电灯接在电路上,它的功率一定是100W。 ______(判断对错)
答案和解析
1.【答案】甲 1.2;
【解析】解:(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两个的灯泡并联在电压为4V的电源的两端时U1=U2=4V,
由图象可知通过的电流I甲>I乙,根据P=UI可知,P甲>P乙,所以甲灯泡消耗电能更快;
(2)因串联电路中各处的电流相等,总电压等于各用电器两端的电压之和,
若将两灯串联在电压为6V的电源两端,由图知当电流为0.3A时,灯泡甲两端的电压为2V,乙两端的电压为4V,2V+4V=6V符合题意,
乙灯的实际功率为:P乙=U乙I乙'=4V×0.3A=1.2W。
故答案为:甲;1.2。
(1)两灯泡并联,它们两端的电压相等,根据图象读出两灯泡的电流,根据P=UI判断出两灯泡电功率的大小,进而判断出哪个灯泡消耗电能更快;
(2)若将两灯串联在电压为6V的电源两端,根据串联电路电流和电压的规律判断出乙灯泡的电流和电压,根据P=UI算出乙灯的实际功率。
此题主要考查了并联电路和串联电路的特点以及电功率公式的灵活应用,关键是两灯泡串联时电源电压为6V时乙灯泡两端电压和通过电流的判断。
2.【答案】3.6×105;1000;小于;
【解析】
此题主要考查电能表的参数的物理意义和电功率的计算,要能灵活运用公式及其变形公式,关键是对电能表的各个参数的物理意义的正确理解,解题过程中还要注意单位的换算。
(1)“3200imp/(kW⋅ℎ)”表示每消耗1kW⋅ℎ的电,指示灯闪烁3200次,据此求指示灯闪烁320次电热器消耗的电能;利用P=Wt求电热器的实际电功率;(2)对于某用电器当U实>U额时,则P实>P额;当U实
(1)“3200imp/(kW⋅ℎ)”表示电路每消耗1kW⋅ℎ的电能,指示灯闪烁3200次;
指示灯闪烁320次,该电热器消耗的电能,也是电热器产生的热量:
W=3203200kW⋅ℎ=0.1kW⋅ℎ=3.6×105J;
电热器的实际电功率:P实=Wt=3.6×105J6×60s=1000W;
(2)P实=1000W,P额=1210W,因为电热器的实际功率P实 故答案为:3.6×105;1000;小于。
3.【答案】L2 L1;
【解析】解:灯泡串联时,电流I1=I2,电压表V1示数比V2小,即U1
故答案为:L2;L1。
(1)串联电路中电流处处相等。
(2)灯泡的亮度由实际功率决定。
(3)欧姆定律表达式:I=UR,变形后可求电阻和电压。
(4)电功率的计算方法:P=UI、P=I2R、P=U2R。
熟练运用欧姆定律和电功率的公式,知道串联电路的特点,可解答此题。
4.【答案】6 ; 45 ; 0.75 ;
【解析】解:灯泡正常发光时电压UL=6V,功率PL=3W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,
所以,电阻R两端的电压:
UR=U总−UL=9V−6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I=IL=PLUL=3W6V=0.5A,
由I=UR可得,电阻R的阻值:
R=URI=3V0.5A=6Ω;
通电10s电路消耗的电能:
W=UIt=9V×0.5A×10s=45J,
灯泡的电阻:
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω,
小灯泡两端的实际电压是3V时的实际功率:
PL′=(UL′)2RL=(3V)212Ω=0.75W。
故答案为:6;45;0.75。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,利用欧姆定律求出串联电阻的阻值,根据W=UIt求出通电10s电路消耗的电能,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,再根据P=U2R求出小灯泡两端的实际电压是3V时的实际功率。
该题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
5.【答案】220 0.5;
【解析】解:白炽电灯上标有“220V 110W”字样,表示该白炽灯的正常工作时两端的电压是220V,正常工作时的功率是110W。
I=PU=110W220V=0.5A。
故答案为:220;0.5。
明确白炽灯上标有的电压和功率值的含义,知道额定电压和额定功率,求出额定电流值。
掌握各家用电器上各参数的含义,知道灯泡的额定电压和额定功率,求出额定电流和电阻都是十分有用的。
6.【答案】10;0.3;
【解析】
此题主要考查串联电路电压的特点及欧姆定律的应用,由图中读出电压与电流的大小是解答该题的关键。
把两只相同的灯泡串联接在3V的电源上,两灯泡的电阻相同分得的电压相等,根据图象读出通过灯泡的电流,利用姆定律求出每只灯泡的电阻,利用P=UI求出实际功率。
灯泡的额定电压U额=2.5V,由图可得:额定电流为:I额=0.25A,这只灯泡正常发光时的电阻:R=U额I额=2.5V0.25A=10Ω;
把两只相同的灯泡串联接在3V的电源上,两只灯泡的电阻相等,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=UR的变形式U=IR可知,两灯泡两端的电压相等,即UL1=U2=3V2=1.5V,由图象可知,电路中的电流IL1=0.2A则,L1发光时的实际功率PL1=UL1IL1=1.5VX0.2A=0.3W。
故答案为:10;0.3。
7.【答案】6 3.6 3.24;
【解析】解:(1)在a、b间接入“6V3W”的灯L1,闭合开关,L1和滑动变阻器串联,电压表测量L1两端的电压;
调节滑片P使灯L1正常发光,根据P=UI可知,电路中电流:I=P1U1=3W6V=0.5A;
根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U−U1=9V−6V=3V,
根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻:R=U滑I=3V0.5A=6Ω;
(2)断开开关取下灯L1,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入“4V4W”的灯L2;
根据P=U2R可知,灯L2的电阻:R2=U22P2=(4V)24W=4Ω;
闭合开关S,L2和滑动变阻器串联,电压表测量L2两端的电压;
根据欧姆定律可知,电路中的电流:I′=UR+R2=9V6Ω+4Ω=0.9A;
灯L2两端的电压:U2′=I′R2=0.9A×4Ω=3.6V;
灯L2的实际功率:P2实=I′2R2=(0.9A)2×4Ω=3.24W。
故答案为:6;3.6;3.24。
(1)在a、b间接入“6V3W”的灯L1,闭合开关,L1和滑动变阻器串联,电压表测量L1两端的电压。
调节滑片P使灯L正常发光,根据P=UI可知电路中电流,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻;
(2)断开开关取下灯L1,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入“4V4W”的灯L2,根据P=U2R可知灯L2的电阻,闭合开关S,L2和滑动变阻器串联,电压表测量L2两端的电压。根据欧姆定律可知电路中的电流,根据P=I2R2可知灯L2的实际功率。
此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,综合性较强。
8.【答案】串联; 大;
【解析】解:
如图所示,“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的两只小灯泡逐个依次连接,即两灯泡串联在电路中;
闭合开关后,观察到“3.8V”的小灯泡比“2.5V”的小灯泡亮,因灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,则说明“3.8V”小灯泡的实际功率比“2.5V”小灯泡的实际功率大。
故答案为:串联;大。
(1)串联电路中,电流路径只有一条;并联电路中,电流路径有多条;
(2)不同规格的用电器串联时,电流相同,电压不同;灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,知道灯泡的亮度则可知灯泡实际功率的大小。
此题主要考查了电路的连接方式和判断灯泡实际功率大小的方法,知道“灯泡的实际功率越大,灯越亮”是关键。
9.【答案】甲; 乙;
【解析】解:
(1)根据公式R=U2P可知,两个用电器的电压相同时,功率越大,电阻就越小,由于两盏灯的额定电压相同,甲灯的额定功率大于于乙灯的额定功率,所以甲灯的电阻小于乙灯的电阻。
由于灯丝的材料相同,长度相同,由于灯丝的电阻与横截面积成反比,所以甲灯的灯丝电阻小,灯丝就较粗;
(2)若把两盏灯串联在220伏特的电路中,由于串联电路电流相等,甲的电阻小于乙的电阻,根据公式P=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,所以乙的实际功率大于甲的实际功率,乙较亮。
故答案为:甲;乙。
(1)首先分别利用公式R=U2P计算出甲乙两盏灯的电阻值,然后根据同种材料制成的导体长度越长、横截面积越小导体的电阻越大的特点分析。
(2)灯泡的亮度取决于实际功率,根据串联的特点分析即可得出灯泡的功率大小,进而确定亮度关系。
在日常生活中确定若灯泡的铭牌已经看不清楚,确定灯泡功率大小的一种常用方法,就是通过比较灯丝的长度和横截面积的大小来确定,灯丝的长度越短,灯丝越粗,灯泡的功率就越大。注意灯泡的亮度取决于实际功率。
10.【答案】3 48.4Ω;
【解析】解:(1)当S拨到3时,R1、R2、R3串联;当S拨到2时,R1、R2串联;当S拨到1时,电路为R1的简单电路;
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由P=UI=U2R可知,R1、R2、R3串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,为低温温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻较小,电功率较小,为中温挡;电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,为高温挡;因此当S接3时为低温挡;
(2)由P=UI=U2R可知,低温挡时电路中的总电阻:R低温=U2P低温=(220V)2500W=96.8Ω,
中温挡时电路中的总电阻:R中温=U2P中温=(220V)21000W=48.4Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R3的阻值:R3=R低温−R中温=96.8Ω−48.4Ω=48.4Ω。
故答案为:3;48.4Ω。
(1)由P=UI=U2R可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合串联电路电阻规律和P=UI=U2R可知各挡位时电路的状态;
(2)根据P=UI=U2R求出低温挡和中温挡时电路的电阻,根据串联电路的电阻特点求出R3的阻值。
此题主要考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键是根据电功率公式结合电路图判断出各挡位的电路连接。
11.【答案】15 1:3 1:3 ;
【解析】解:
由题知,R1两端电压为3V时通过的电流为0.2A,由欧姆定律可得R1的电阻:
R1=U1I1=3V0.2A=15Ω;
并联电路中各支路两端电压都相等,当两电阻并联时,U1=U2,
所以通过它们的电流比:
I1:I2=U1R1:U2R2=R2:R1=5Ω:15Ω=1:3;
由P=UI可得,两电阻的电功率比:
P1:P2=U1I1:U2I2=I1:I2=1:3。
故答案为:15;1:3;1:3。
由欧姆定律可计算R1的电阻,由并联电路特点结合欧姆定律和电功率公式计算两电阻的功率和电流比。
该题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,属于一道基础题。
12.【答案】0.1;1:4;3.75;
【解析】解:灯泡L1电阻R1=U12P1=(6V)23W=12Ω,灯泡L2的电阻R2=U22P2=(12V)23W=48Ω,
串联时通过它们的电流为I串=UR1+R2=6V12Ω+48Ω=0.1A,
它们消耗的功率之比为P1P2=I串2R1I串2R2=R1R2=12Ω48Ω=14,
并联后总电阻R并=R1R2R1+R2=12Ω×48Ω12Ω+48Ω=9.6Ω,
消耗的总功率为P=U2R并=(6V)29.6Ω=3.75W.
故答案为:0.1;1:4;3.75.
已知灯泡的额定功率和额定电压,根据公式R=U2P可求灯泡的电阻,根据公式I=UR求出串联电路的电流,再利用公式P=I2R求出它们消耗的功率之比.
先计算并联后的总电阻,再利用公式P=U2R求出它们消耗的总功率.
此题主要考查电阻、电流、电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道串、并联电路电阻的规律,还要知道串联电路电流的规律.
13.【答案】24;9;
【解析】解:当滑片位于左端时,等效电路图如图1所示;
当滑片位于右端时,等效电路图如图2所示;
(1)由图1可知,当滑片位于左端时电压表的示数最大,为电源的电压,电流表的示数也最大,
由图乙可知,电源的电压U=12V,此时通过灯泡的电流IL=2.0A,
因为此时灯泡的电压和额定电压相等,
所以灯泡的额定功率PL=ULIL=12V×2.0A=24W;
(2)由图乙可得,2图中:UL=3V,电路中的电流I=1.0A,
滑动变阻器两端的电压U滑=U−UL=12V−3V=9V,
所以R滑=U滑I'=9V1.0A=9Ω.
故答案为:24;9.
(1)由电路图可知,L与R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大;
(2)当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,电路中的电流最大,电压表测电源的电压;此时灯泡两端的电压和额定电压相等,根据图2读出通过灯泡的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(3)当滑片位于右端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联,根据图象读出两电表的示数,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数.
14.【答案】null;
【解析】解:由甲图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由乙图可知,I2=0.2A,U2=4V,
滑动变阻器的最大阻值:
R2=U2I2=4V0.2A=20Ω;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,
电源的电压:U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V,
电源电压不变,则有:
0.6A×R1=0.2A×R1+4V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,
由乙图可知I1=0.6A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1,
解得:R1=10Ω,
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×10Ω=6V;
根据欧姆定律可知电路中的电流:I=UR1+R2,
滑动变阻器的功率P滑=I2R2=(UR1+R2)2R2=U2R2(R1−R2)2+4R1R2=U2(R1−R2)2R2+4R1,
当R2=R1=10Ω时,滑动变阻器的功率最大,为P滑大=U24R1=(6V)24×10Ω=0.9W。
故答案为:20;0.9。
由甲图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由乙图可知此时电路中的电流I2,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知此时电源电压的表达式;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由乙图可知此时电路中的电流I1,根据欧姆定律可得,电源的电压的表达式;
联立两个电源电压的表达式可得出电源电压和R1的阻值;
根据欧姆定律可知电路中的电流表达式,利用P=I2R分析并得出滑动变阻器的最大功率。
此题主要考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是从图中得出有用信息
15.【答案】5 1.35;
【解析】解:导体两端的电压由1.5V增加到3V时,设原来电流为I,后来电流为I+0.3A,
由R=UI得:
R=1.5VI=3VI+0.3A,
解得:I=0.3A,
则R=UI=1.5V0.3A=5Ω;
原来功率:P=UI=1.5V×0.3A=0.45W,
后来功率:P'=U'I'=3V×0.6A=1.8W,
导体消耗的功率增加量为:
ΔP=P'−P=1.8W−0.45W=1.35W。
故答案为:5;1.35。
导体的电阻是导体本身一种性质,当所加电压增大时,导体中的电流也增大,但导体的电阻不变。已知导体两端的电压由1.5V增加到3V,设原来电流为I,后来电流为I+0.3A,利用R=UI得方程解得I的大小、电阻大小;利用公式P=UI计算导体前后消耗的功率,进而得出功率增加量。
知道导体的电阻是导体本身一种性质,导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关,会灵活应用欧姆定律和电功率进行计算。
16.【答案】乙;6;
【解析】略
17.【答案】C;
【解析】解:由灯泡铭牌可知,灯的额定电压U甲=220V,U乙=110V,灯的额定功率P甲=P乙=25W,
AB、两灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,因为P甲=P乙=25W,两灯的实际功率相同,两灯的亮度相同,故AB错误;
C、甲消耗的电能W甲=P甲t=0.025kW×3ℎ=0.075kW⋅ℎ,
乙消耗的电能W乙=P乙t=0.025kW×4ℎ=0.1kW⋅ℎ,乙灯消耗的电能多,故C正确;
D、流过甲的电流I甲=P甲U甲=25W220V≈0.114A,
流过乙的电流I乙=P乙U乙=25W110V≈0.227A,通过乙的电流较大,故D错误。
故选:C。
A、灯泡正常发光时实际功率等于额定功率,根据灯泡铭牌找出灯泡额定功率,然后判断灯的实际功率大小;
B、灯的亮度取决于灯的实际功率,灯的实际功率相同,灯的亮度相同;
C、已知灯泡的功率与发光时间,由W=Pt求出灯消耗的电能,然后比较两灯消耗电能的多少;
D、由电功率的变形公式求出灯的电流,然后比较两灯电流的大小。
此题主要考查了判断两灯实际功率大小、两灯亮度关系、两灯消耗电能多少、通过两灯的电流大小等问题,是一道基础题,知道灯泡正常发光时的实际功率等于额定功率、灯的亮度取决于灯的实际功率,熟练应用功率的变形公式即可正确解题。
18.【答案】A;
【解析】略
19.【答案】B;
【解析】解:已知L1、L2是两只分别标有“220V60W”和“220V40W”的灯泡,由R=U2P可得,灯泡L2的电阻大,
将两灯串联接入220V电路两端,因串联电路电流都相等,根据P=I2R可知,灯泡L2的实际功率大,因灯的亮度取决于灯的实际功率,L2比L1亮,故B正确,ACD错误。
故选B。
根据R=U2P得出灯的电阻的大小关系,由串联电路电流的规律,结合P=I2R确定灯泡的实际功率大小、灯的亮度取决于灯的实际功率分析。
此题主要考查欧姆定律、串联电路的规律、影响灯亮度的因素及电功率公式的灵活运用,综合性较强。
20.【答案】A;
【解析】
本题综合性较强,考查的内容较多,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串联电路的电流规律等,结合题意可逐一做出判断。
两个灯泡串联接在220V的电路中,因此通过它们的电流相等,要想比较两个灯泡的亮度,首先利用公式R=U2P比较两个灯泡的电阻关系,再利用公式P=I2R比较两个灯泡的实际功率。
C.L1为“220V 100W”,L2为“220V 40W”,
因为U1=U2,P1>P2,
由公式P=U2R得灯泡的电阻:R=U2P
所以:R1
由公式P=I2R可知:
P实1 所以100W灯泡比40W灯泡暗,故C错误;
BD、两灯泡串联,其两端的电压达不到额定电压,故100W灯泡和40W的灯泡的实际功率都小于各自的额定功率,故BD错误;
A.因为I1=I2,R1
故选A。
21.【答案】C;
【解析】解:将甲、乙两灯串联在电路中时,
由图象可知,甲灯两端电压U甲=2V时,通过的电流I甲=0.4A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流I=I乙=I甲=0.4A,
由图象可知,电流为0.4A时,乙两端的电压U乙=3V,
乙灯的实际功率为:
P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W,故C正确。
故选:C。
两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过的电流即为电路中的电流,再根据图象读出乙灯泡两端的电压,根据P=UI算出乙灯泡的实际功率。
此题主要考查了串联电路的特点电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
22.【答案】C;
【解析】略
23.【答案】D;
【解析】略
24.【答案】A;
【解析】略
25.【答案】C;
【解析】解:A、甲、乙两图分别为R1、R2的基本电路,且R1>R2,由I=UR可得,I1
C、根据图丙可知,R1、R2串联,由于串联电路的总电阻大于任一分电阻,所以由欧姆定律可知,I丙
故选:C。
(1)根据欧姆定律可知电路电流的大小关系;
(2)根据P=UI可知R1、R2的功率大小关系;
(3)根据串联电路电阻规律,结合欧姆定律可知图乙、图丙中电流的大小,根据P=I2R可知R2电功率的大小;
(4)根据串联电路电流规律和欧姆定律可知R1、R2两端电压关系。
此题主要考查电阻的串联、电流与电阻的关系以及功率的计算,解答时要先分析电阻大小关系,再根据欧姆定律分析电流大小关系。
26.【答案】D;
【解析】略
27.【答案】D;
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.由题意可知,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2A和3V,即电压表的示数不为零,
所以,此时滑片应位于左端即接入电路中的电阻最大,
由I=UR可得,R2的最大阻值R2大=U2大I1=3V0.2A=15Ω,故B错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=I1R1+U2大=0.2A×R1+3V------①
滑片移动时,只能是减小接入电路中的电阻,此时电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知电压表的示数变小,
由两表的示数分别变化了0.3A和1.5V可知,此时电路中的电流I2=0.5A,电压表的示数U2=1.5V,
则电源的电压U=I2R1+U2=0.5A×R1+1.5V----------②
由①②可得:R1=5Ω,U=4V,故A错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的总电阻最大,电路消耗的总功率最小,
则R1与R2接入电路的阻值之比R1:R2=5Ω:15Ω=1:3,故C错误;
D.当电流表示数为0.4A时,电路的总电阻R=UI=4V0.4A=10Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2=R−R1=10Ω−5Ω=5Ω,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI=I2R可知,R2=R1,则R1与R2消耗的功率之比为1:1,故D正确。
故选:D。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由题意可知,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2A和3V,即电压表的示数不为零,据此判断出此时滑片应位于左端即接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出R2的最大阻值,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;滑片移动时,只能是减小接入电路中的电阻,此时电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知电压表的示数变小,根据两表的示数分别变化了0.3A和1.5V得出此时电路中的电流和电压表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式即可求出R1的阻值和电源的电压;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的总电阻最大,电路消耗的总功率最小,然后求出R1与R2接入电路的阻值之比;
(3)当电流表示数为0.4A时,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出R1与R2消耗的功率之比。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,正确判断出开始时滑片所处的位置是关键。
28.【答案】D;
【解析】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=P1U1=8W8V=1A,I2=P2U2=16W8V=2A;
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为:R1=U1I1=8V1A=8Ω,R2=U2I2=8V2A=4Ω;
两灯泡串联接在12V的电路中时,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:I=UR1+R2=12V8Ω+4Ω=1A,因I1=I
故选:D。
知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两电阻串联在12V的电路中时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较,电流相等的灯泡正常发光,否则不能正常发光,根据P=I2R比较两灯泡实际功率的大小关系,实际功率大的灯泡较亮。
此题主要考查了串联电路的电流特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
29.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流,然后比较两者的关系。
(2)根据P=UI=U2R求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮。
(3)L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,根据P=U2R比较两灯泡消耗的电功率关系。
(4)将L1串联在一个12Ω的电阻时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光。
A.由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:
I1=P1U1=3W6V=0.5A,I2=P2U2=3W9V=13A,
所以两灯泡正常发光时的电流不一样,故A错误。
B.由P=UI=U2R可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U12P1=(6V)23W=12Ω,R2=U22P2=(9V)23W=27Ω,
两灯泡串联时通过的电流相等,但灯泡的电阻不同,由P=I2R可知,两灯泡的实际功率不相等,亮度不同,故B错误。
C.L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,但灯泡的电阻不同,由P=U2R可知,两灯泡消耗的电功率不相等,故C错误。
D.将L1串联在一个12Ω的电阻时,电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω,
电路中的电流I=UR总=12V24Ω=0.5A,因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等,所以L1能正常发光,故D正确。
故选D。
30.【答案】T;
【解析】解:“10Ω 0.6A”表示用电器的电阻为10Ω、正常工作电流为0.6A,
正常工作时的功率:
P=UI=I2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W。
故答案为:正确。
“10Ω 0.6A”是指用电器的电阻、正常工作电流,利用P=UI=I2R求正常工作时的功率。
此题主要考查了电功率的计算,明确用电器铭牌的含义是关键。
31.【答案】F;
【解析】解:“220V 100W”的电灯接在电路上,不知是否接在220V的电路上,所以它的功率不一定是100W。
故答案为:错误。
灯泡在额定电压下工作的实际功率等于其额定功率。
在额定电压下灯泡正常发光,此时实际功率等于额定功率。
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