初中物理苏科版九年级全册电功率课后作业题
展开15.2 电功率
姓名:_________ 班级:_________ 学号:_________
基础练习
1.(2022·江苏无锡第二次月考)现有①“220V 100W”、②“110V 100W”和③“36V 100W”的三只灯泡,分别接在额定电压下发光,则( )
A.①最亮B.②最亮
C.③最亮D.三只灯泡一样亮
2.有几位同学对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是()
A.电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B.电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
3.灯泡L1、L2分别标有“6V,3W”和“6V,6W”,若将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是( )
A. 1 8 V B. 12V
C. 6V D. 9V
4.(2022·江苏常州第二次月考)将标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“3V 6W”的灯泡L2并联起来接在某一电源上,其中一盏灯正常发光,且另一盏灯保证安全。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则灯泡L1和L2的实际电功率之比为( )
A.1∶2B.1∶4
C.1∶8D.8∶1
5.标有“PZ 220—25”字样的电灯,“220”表示__________________,“25”表示___________________________.它正常工作时的电流为_________A,电阻为_________Ω.
6.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),则较亮是_________(选填“L1”或“L2”),两灯泡的实际功率共为_________W。
7.在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况
B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数
D.电流表的示数
8.(2022·江苏镇江第二次月考)智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,其原因可能是( )
A.减小了电池的输出电流
B.增大了电池的输出电压
C.减小了电子线路的电阻
D.增大了电池的输出功率
提升练习
1.(2022·江苏徐州第二次月考)如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8 W;再闭合S1,电流表示数为0.9 A.下列结果错误的是()
A.电源电压为6 VB.电路消耗的总功率为5.4 W
C.通过电阻R的电流为0.6 AD.电阻R的阻值为20 Ω
2.(2022·江苏镇江第二次月考)如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则电源电压为 ______V,该滑动变阻器的最大值为 _______Ω,R0的大小为 ____Ω.
3.用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成()
A.电路中的总电阻增大 B.电路中的总电流减小
C.白炽灯泡的实际功率减小 D.白炽灯泡的额定功率减小
4.(2022·江苏徐州第二次月考)分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I﹣U特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中,当两只灯泡的总电流为1A时,两只灯泡消耗的总功率是______W,若两灯串联,甲的电流为0.4A,则电源电压为______V。
5.将“12V,6W”的灯泡接入电路,若通过灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的实际功率应( )
A.等于6WB.大于6W
C.小于6WD.无法判断
6.在测量小灯泡额定电功率时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只阻值为10欧的定值电阻,设计了如图所示的电路,按下面的顺序测量额定电压为的小灯泡的额定功率.
(1)测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为________时,小灯泡正常工作.
(2)断开所有开关后,保持滑片的位置不动,再将开关和________闭合,读出电流表的示数为.则通过小灯泡的电流为________.
(3)算出小灯泡的额定功率 ________.
7.如图L1、L2是规格分别为“6V 6W”、“3V 2.7W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。(不计温度对灯泡电阻的影响)
求:(1)电源电压;
(2)灯泡L1的电阻R1;
(3)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功。
8.如图甲是用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关后,小灯泡发光,但电压表示数为0。经检查,图中a、b、c三根导线中有一根断了,则该导线是______(填写字母);
(3)排除故障后继续测量灯泡的额定功率。具体做法是,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,灯泡亮度逐渐______,直至电压表的示数为______V时停止移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率是______W。若此时只将小灯泡换成“2.5V0.6W”的另一小灯泡,其它不变,那么该小灯泡的实际功率______0.6W(选填“>”、“<”或“=”);
(4)若电流表已坏,小莉用一个电阻箱代替电流表测量小灯泡的额定功率。她设计了如图丙所示的电路图,并按照图丙所示的电路图连接好实物。以下是她的实验步骤,请将它补充完整:
①只闭合开关______,移动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V;
②下一步操作是:保持①中滑动变阻器的滑片P的位置不变,______,调节电阻箱的阻值,当电压表示数为2.5V时,读出电阻箱连入电路的阻值R0;
③利用上述测量出的物理量和已知量,写出小灯泡额定功率的表达式P=______。
参考答案
1.D
【解析】
由“220V 100W”、“110V 100W”和“36V 100W”的三只灯泡的铭牌可知,三盏灯的额定功率相等;
当它们在额定电压下工作时,它们的实际功率都等于各自的额定功率,所以三盏灯的实际功率相等,小灯泡的亮度取决于它的实际功率,故三盏灯一样亮.
故选:D.
2.B
【解析】
电功率是指电流在单位时间内做的功的多少,是表示电流做功快慢的物理量,故A错误,B正确;由于电功率大小是由做功多少和时间长短共同决定的,故C、D错误。
故选:B。
3.D
【解析】
由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=P1U1=3W6V=0.5A,I2=P2U2=6W6V=1A,
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为:R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,R2=U2I2=6V1A=6Ω;
两只灯泡串联使用时,因串联电路中各处的电流相等,所以,为了使电路安全使用,电路中的最大电流I=I1=0.5A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路两端允许加的最大电压:
U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V,
故选:D.
4.C
【详解】因并联电路中各支路两端的电压相等,且保证其中一盏灯正常发光,且另一盏灯不会烧毁,所以,两灯泡并联时,正常发光的是额定电压较小的灯泡L2,此时电源的电压U = 3V,L2的功率P2=6W,由P=U2R可得,灯泡L1的电阻为R1=U额12P额1=(6V)23W=12Ω.灯泡L1并联3V的电源上时的实际功P1=U2R1=(3V)212Ω=0.75W
灯泡L1和L2的实际电功率之比为P1P2=0.75W6W=18故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
5.额定电压220V ;额定功率25W ; 0.11 ; 1936
【解析】
灯泡铭牌“PZ220−25”中的“220”表示灯泡的额定电压是220V,“25”表示灯泡的额定功率是25W;∵P=UI,∴灯泡正常工作时的电流I=PU=25W220V≈0.11A,∵P=U2R,∴灯泡正常发光时的电阻:R=U2P=(220V)225W=1936Ω.
故答案为:额定电压220V ;额定功率25W ; 0.11 ; 1936
6.L2;24。
【解析】
由P=U2R得:L1、L2的电阻分别为:
R1=U2P1=(220V)260W≈806.7Ω,
R2=U2P2=(220V)240W=1210Ω>R1;
两灯串联在220V的电源上时,电流相等,
由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率小于L2的实际功率,故灯泡L2要比L1亮;
串联电路总电阻等于各分电阻之和,则两灯泡的总功率为:
P=U2R=U2R1+R2=(220V)2(220V)260W+(220V)240W=24W。
故答案为:L2;24。
7.C
【解析】
灯在额定电压下正常发光,在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表示数,使达到额定电压,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
8.A。
【解析】
智能手机耗电达到一定量时,剩余的电能也是定量,
由W=Pt可知,要延长手机的工作时间,需要减小电池的输出功率,而手机工作的电压是不变的,
由P=UI可知,在省电模式下,应减小电池的输出电流,故A正确,BD错误;
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以电子线路的电阻不变,故C错误。
故选:A。
提升练习
1.D
【解析】
A.由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,只闭合开关S,电路中只有灯泡L,电流表测电路中的电流,根据图象,当UL=6V,IL=0.3A时,灯泡的实际功率:PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W,此时电源电压为U=UL=6V,故A正确;
B.再闭合S1,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,电路消耗的总功率:P=UI=6V×0.9A=5.4W,故B正确;
C.因并联电路各支路互不影响,当开关S1闭合时,通过灯泡的电流不变,则通过R的电流IR=I-IL=0.9A -0.3A =0.6A,故C正确;
D.由I=UR可得,R的阻值:R=URIR=6V0.6A=10Ω,故D错误;
故选:D。
2.12 ; 100; 20
【解析】
由电路图甲知道,R0与R串联,电流表测电路中的电流.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,由图象可知,电路中的最小电流I=0.1A时,R的电功率是P=1.0W,由P=I2R知道,滑动变阻器的最大阻值是:R=PI2=1W(0.1A)2=100Ω;
由图象乙知道,当电路中的电流是I′=0.2A时,R的电功率是P′=1.6W,此时R接入电路的电阻:R′=P'I'2=1.6W(0.2A)2=40Ω,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压是:U=I′(R0 +R′)=0.2A×(R0 +40Ω),当电路中的电流是I=0.1A时,电源的电压是:U=I(R0 +R)=0.1A×(R0 +100Ω),因为电源的电压不变,所以有:
0.2A×(R0 +40Ω)=0.1A×(R0 +100Ω),
解得R0的大小是:R0 =20Ω;
则电源的电压是:U=I(R0 +R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V.
故答案为:12 ; 100; 20
3.C
【解析】
家庭电路是并联的,并联的用电器增多,因此总电阻变小,A不符合题意,
在并联电路中I=I1+I2,因此并联的用电器增多,电路中的总电流变大,B不符合题意;
在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,用电高峰期,接入电路的用电器变多,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,输电导线损失的电压U损=IR,输电导线的电阻R一定,当I增大时U损增大,用电器两端的电压减小,由公式P=U2R可知用电器的实际功率减小,灯泡比正常发光要暗一些,C符合题意;额定功率是用电器在额定电压工作时的功率,用电器正常工作时两端的电压为额定电压,额定电压只有一个,对应的额定功率只有一个,它不随电压的改变而改变。D不符合题意;
故选:D。
4. 3 ; 4.5
【解析】
由题意知,两灯泡并联,则它们两端的电压相等,且两个灯泡的电流之和为1A;由图像知,当两灯泡两端的电压为3V,通过甲灯泡的电流为0.6A,通过乙灯泡的电流为0.4A时,符合并联电路的电流规律。则两个灯泡消耗的总功率为P=UI=3V×1A=3W
若两灯串联,甲的电流为0.4A,根据串联电路的电流特点可知,通过甲、乙两灯的电流均为0.4A;由图像可知,甲灯泡两端的电压在1V~2V之间,大约为U甲=1.5V,乙灯泡两端的电压为U乙=3V,根据串联电路的电压关系可知,电源电压为U=U甲+U乙=1.5V+3V=4.5V
故答案为: 3 ; 4.5
5.C
【解析】
灯泡的额定电压:U额=12V,灯泡的额定功率:P额=6W;灯泡的额定电流
I额=P额U额=6W12V=0.5A
由P=I2R知灯泡的电流越小,电功率越小,所以当I实<0.5A时,即I实<I额时,P实<P额。
故选:C。
6.0.25 A ; S2; 0.4A ; 1W
【解析】
测量时,先闭合开关S和S1,小灯泡与R0并联,此时电流表测通过电阻R0的电流,小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压等于额定电压,此时电流表的示数应为:
I=UR=2.5V10Ω=0.25A;
断开所有开关后,保持滑片P的位置不动,再将开关S和S2闭合,读出电流表的示数为0.65A,此时电流表测干路电流,则灯泡的电流:I额=0.65A-0.25A=0.4A;
算出小灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5V×0.4A=1W
故答案为:0.25 A ; S2; 0.4A ; 1W
7.(1)3V;(2)6Ω;(3)42J。
【解析】
(1)当只闭合S时,灯泡L2正常发光,灯泡两端电压U=3V,
通过灯泡L2的电流I2=P2U2=2.7W3V=0.9A;电源电压U=3V;
(2)灯泡L1的电阻R1=U12P1=(6V)26W=6Ω;
(3)当S、S1都闭合时,L1和L2并联,通过L1的实际电流I1=UR1=3V6Ω=0.5A;
通过干路的电流I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A,
电路消耗的总电功率P=UI=3V×1.4A=4.2W;
电流做的功W=Pt=4.2W×10s=42J 。
故答案为:0.25 A ; S2; 0.4A ; 1W
8.左 ; c ;变亮 ;2.5 ;0.5; < ;S1 ;断开S1、闭合S2(或者只闭合S2) ;(2.5V)2R0
【解析】
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,由图知道,应置于最左端。
根据题意知道,闭合开关后,小灯泡发光,则说明电路为通路,电压表与灯泡并联,但电压表示数为0,由于是图中a、b、c三根导线中有一根断了,经检查,则该导线是c。
灯在额定电压下正常发光,具体做法是,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,变阻器连入电路中的电阻变小,电路中电流变大,故灯泡亮度逐渐变亮,直至电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V时,停止移动滑片。
由图乙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数是0.2A,
则灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
若此时只将小灯泡换成“2.5V0.6W”的另一小灯泡,其它不变,由P=U2R知道,在额定电压不变时,额定功率越大,灯的电阻越小,合开关后,根据分压原理,灯的电压变小,那么该小灯泡的实际功率小于0.6W。
根据实验目的,由P=U2R知道,灯正常发光时的电阻是关键,根据等效替代法求灯正常发光时的电阻,故设计的实验方案如下
只闭合开关S1,移动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V;
断开S1、闭合S2,调节电阻箱,当电压表示数为2.5V时,读出电阻箱连入电路的阻值R0;
小灯泡额定功率的表达式P=UI=U2R=(2.5V)2R0
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