第十五章第二节
电功率
同步练习
选择题
1.
灯泡与定值电阻的图象如图所示.若将与串联在的电源上,下列说法正确的是(?
?
?
?
)
A.灯泡的电阻是
B.灯泡两端的电压是
C.电路中的电流是
D.电路消耗的总功率是
2.
如图所示,电源电压不变,两个灯泡的规格相同,闭合开关,当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中,关于和亮度的情况,下列判断正确的是(?
?
?
?
)
A.灯泡和都变亮
B.灯泡和都变暗
C.始终比亮
D.始终比暗
3.
如图所示,电源电压保持不变,是一个定值电阻,在,两点间接入一个标有“”的灯泡?,它恰能正常发光;若在,两点间换接入标有“?”的灯泡,则该灯泡(?
?
?
?
)
A.不能正常发光,其实际电功率小于
B.不能正常发光,其实际电功率大于
C.能止常发光,其实际电功率等于
D.能正常发光,其实际电功率等于
4.
如图所示电路,电源电压不变.闭合开关后,当滑片在某一端点时,电流表示数为,小灯泡消耗的功率为;当滑片移至中点时,电压表示数变化了,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为.下列说法正确的是(?
?
?
?
)
A.电源电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.小灯泡正常发光时的电阻为
D.滑片在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为
5.
将额定电压相同的两个灯泡、串联后接入电路中,如图所示,接通电路后发现?比更亮一些,则下列判断正确的是(?
?
?
?
)
A.的电阻比的小
B.的额定功率比的大
C.两灯正常工作时发光要暗一些
D.若将两灯并连接入电路中,发光要更亮一些
二、
填空题
6.
有一个标有“”的小灯泡,如果接在电源上,必须________联一个阻值为________的电阻才能使小灯泡正常发光,此时该电阻的功率是________.
7.
一只灯泡上标有“,”,它正常工作的电流是________.
8.
如图所示的电路中,电阻,只闭合开关时,电压表和电流表示数分别为和,只闭合开关时,电压表和电流表示数分别为和,则________,前后两次电路消耗的总功率之比为________.当和都闭合时,电阻和中工作的是________.
9.
电阻甲和乙的图象如图所示.将电阻甲和乙串联起来,接入如图的电路.闭合开关后,电流表示数为,可知电源的电压为________,
电路总电阻为________,两电阻的总电功率是________.
10.
小刚家电能表上个月底表盘数字是,这个月底表盘数字如图所示,他家本月用电________度,若他只让某电水壶工作,发现在内该电能表转盘转过了转,则该电水壶的实际功率为________.
11.
如图所示的仪表是测量________的仪表.将家里其他用电器断开,只将该电饭煲接入电路中,观察到该表的指示灯分钟闪烁了次,则他家电饭煲的功率是________.
12.
灯泡与定值电阻组成的电路如图甲,和的图线分别为图乙中的、.闭合开关,正常发光,电路的总功率为,此时灯泡的额定电压为________.
13.
标有“??”和“??”的两个小灯泡,采用串联或并联的方式接在电压可调的电源两极上.若灯的电阻不受温度影响,灯的实际功率不得超过其额定功率,则电路中允许通过的最大电流是________,两灯在内消耗的电能最大为________.
14.
如图所示电路,电源电压恒为,小灯泡标有“”字样,滑动变阻器标有“??”.若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关,当滑动变阻器调至最大值时,小灯泡的实际功率为________.
15.
如图为电子身高测量仪电路,其中,电源电压恒为,规格为“”,电压表量程为,电流表量程为;当变阻器接入电路的阻值是时,消耗的功率为________.
16.
灯泡和灯泡?分别标有
””和“”字样.其中电阻较大的是________.若把它们串联在的电源上(灯丝电阻不变),则较亮的是________;若把它们并联在电源上,则较亮的是________.(均选填“”或“”)
17.
一只标有“
”的小灯泡和一个定值电阻“??”,通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示,若把它们并联接入的电路中,则电路的总功率为________.若把它们串联在一个电路中,小灯泡的最大功率为________,小灯泡和定值电阻两端的最大电压为________.
18.
取一个标有“、”的定值电阻,把它接在电压为的电源上,消耗功率为________.把它接在电源电压为的电路中,至少需要串联一个________电阻才能正常工作.
三、
解答题
(本题共计
6
小题
,每题
10
分
,共计60分
,
)
19.
一个小灯泡的额定电压,通过的额定电流.求:
(1)小灯泡正常工作时灯丝的电阻;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)这个灯泡在额定电压下通电分钟,消耗的电能.
20.
一只电炉接在照明电路中工作,电流做功.
(1)此电炉的电功率和电阻为多少?
(2)电炉每天工作,一个月(天)消耗电能多少?
21.
如图所示的电路,,,开关闭合后,电流表的示数为,求:
(1)电源电压;
(2)通过的电流;
(3)电路中消耗的电功率.
22.
如图甲所示的电路,小灯泡标有“”,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片从端移到端的过程中,电压表示数与电流表示数的关系图象如图乙所示.(不计温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)当滑片滑到中点时,小灯泡的实际功率是多少.
参考答案
一、
选择题
1.D
【解答】
解:.与串联在的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且电源的电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当电路中的电流为,电阻两端的电压为,灯泡两端的电压为时符合题意,故错误;
.则灯泡的电阻:,故错误;
.总功率,故正确.
故选.
2.D
【解析】
先识别电路的连接方式,然后根据欧姆定律的应用和决定灯泡明暗程度的物理量进行分析.
【解答】
解:左图:灯泡与滑动变阻器串联,当滑片从中点向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,根据功率的计算公式可得,不变,减小,因此灯泡的实际功率减小,即灯泡的亮度变暗.
右图:灯泡与滑动变阻器并联,并且并联电路中各支路用电器互不影响,或根据进行分析,和都不变,因此灯泡的实际功率不变,故灯泡的亮度不变.
因此始终比暗.
故选.
3.B
【解析】
由铭牌可以比较和灯丝电阻的大小关系,当接入时正常发光电压为,当接入时因电阻变大而分压变大,加在两端的电压大于额定电压而不能正常工作.
【解答】
解:由铭牌及
可知,额定电压相同,
,所以,
当接入正常发光时,?,
当接入时,因为,所以?,
所以当接入时,两端所加电压大于额定电压,其实际功率大于额定功率(),不能正常发光.
故选:.
4.B
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)比较滑片在某一端点和滑片移至中点时灯泡消耗的功率判断开始时滑片的位置,根据求出此时灯泡两端的电压,根据串联电路的分压特点结合电压表示数的变化判断滑片位于中点时电压表的示数,根据求出灯泡正常发光时的电阻;
(2)当滑片移到最右端点时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示电源的电压,滑片移到中点时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出电源的电压;
(3)滑片在最右端时,根据求出滑动变阻器的功率。
【解答】
解:由小灯泡消耗的功率变大可知,电路中的电流时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大(即滑片在最右端),由,可得,此时灯泡两端的电压:,当滑片移到中点时,,因此时灯泡正常发光,且灯泡的功率,所以灯泡正常发光时的电阻:,
当滑片在最右端时,电源的电压:,
当滑片移到中点时,当滑片移到中点时,灯泡两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流(等于此时灯泡的电流):
,
电源的电压:
,
联立解得:,电源的电压,
滑片在最右端时,滑动变阻器消耗的功率:
,故正确,错误.
故选.
5.C
【解答】
解:两灯串联时电流相等,要亮一些,说明,由可得:,
两灯的额定电压相等,则由可知:,两灯正常工作时,要暗一些,
若将两灯并联,则两灯两端的电压相等,由可知:的实际功率小,灯泡要更暗.
故选.
二、
填空题
6.串,,
【解析】
(1)要使小灯泡正常发光,小灯泡两端电压应该是,而电源电压为,需要串联一个电阻分压。
(2)利用欧姆定律可计算出串联电阻的阻值。
【解答】
解:使小灯泡正常发光,小灯泡两端电压应该是,则电路中需串联的一个电阻分压,
电阻两端电压为:==,
小灯泡标有“”,由功率公式=得:,
所以串联的电阻阻值为:;
根据功率公式得电阻的功率为.
7.
【解析】
已知灯泡的额定电压和额定功率,根据和求出通过灯泡的电流、灯泡的电阻;再根据求出电压下灯泡的实际功率.
【解答】
解:灯泡正常工作时的电流为:.
8.,,
【解答】
解:设电源电压为,只闭合开关时,两电阻串联,电压表测两端的电压,因电阻,则,电流表测电路中电流,只闭合开关时,只有接入电路,电压表测电压电压,,则,根据可知,;当和都闭合时,电阻和中工作的是.
9.,
,
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:电流表示数为,则可通过图象查出电阻甲乙两端的电压分别为、,由串联电路的电压的关系可知电路的总电压为,即电源的电压为;根据欧姆定律,已知串联纯电阻电路电流、总电压即可算出总电阻为;根据电功率公式.
10.,
【解答】
解:根据电能表的表盘可知,小刚家这个月用电:
===度,
表示用电电能表的转盘转,
转转消耗的电能:
=,
只让某电水壶工作=,
电水壶的功率:
=.
11.电能,
【解析】
表示的是电路中每消耗的电能,电能表指示灯闪烁次,或者表示电能表指示灯每闪烁次,电路中消耗的电能,求出指示灯闪烁次电路中消耗的电能.然后求出用电器的功率.
【解答】
解:图中的仪表是测量电能(或电功)的仪表;
表示电能表指示灯每闪烁次,电路中消耗的电能,
指示灯闪烁次,电路消耗电能为:,
用电器的功率:.
12.
【解析】
(1)在的图线找出电压及对应的电流,根据欧姆定律求出的阻值;
(2)由电路图可知,灯泡与电阻并联,根据并联电路的特点和=表示出电路的总功率,然后结合图象读出符合电路的总功率为时的电流和电压,根据=求出灯泡的电功率。
【解答】
解:已知和的图线分别为图乙中的、,
由电路图可知,灯泡与电阻并联,
电路的总功率==,
因闭合开关,正常发光,电路的总功率为,
所以,由图象可知,当=时,=,=,符合题意,
此时灯泡的额定电压为.
13.,
【解析】
先利用电功率计算公式求出两灯正常工作的电流和电阻.当两灯串联时,电路中的电流最大为,“??”的灯正常工作,再求出“??”的灯的实际功率,就可得两灯的总功率;当两灯并联时,电路两端的电压最大为,“??”的灯正常工作,再求出“??”的灯的实际功率,就可得两灯的总功率.总功率大时内消耗的电能大,利用公式求出消耗的电能.
【解答】
解:,
,
,
,
当两灯串联时,电路通过电流的最大值为,“??”的灯正常工作,
,
,
所以两灯在内消耗的电能最大为.
14.
【解析】
知道小灯泡的额定电压和额定功率,根据求出小灯泡的额定电流;
知道小灯泡的额定电压和额定电流,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻;滑动变阻器调至最大值时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用求出小灯泡的实际功率.
【解答】
解:由可得,小灯泡的额定电流:,
由可得,小灯泡的电阻:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器调至最大值时电路中的电流:,
则小灯泡的实际功率:.
15.
【解析】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压;
当变阻器接入电路的阻值是时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用求出消耗的功率.
【解答】
解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,
当变阻器接入电路的阻值是时,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:,
则消耗的功率:.
16.,,
【解析】
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据求出两灯泡正常发光时的电阻,然后比较两灯泡的电阻关系;
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率:
两灯泡串联时,电流相等,根据判断那个灯泡较亮;
两灯泡并联时,电压相等,根据判断那个灯泡较亮.
【解答】
解:根据可得,两灯泡正常发光时的电阻分别为:
,,
,即的电阻较大.
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率:
两灯泡串联时,电流相等,根据可知:,则的实际功率较大,较亮.
两灯泡并联时,电压相等,根据可知:,则的实际功率较大,较亮.
17.,,
【解析】
(1)由图象找出电压对应的电流,由并联电路特点及电功率公式可以求出电路总功率。
(2)由灯泡铭牌可知灯泡额定电压是,额定功率是,由电功率的变形公式求出灯泡正常发光时的电流,
然后确定灯泡与电阻串联时电路的最大电流,然后由图象找出此时灯泡两端的电压,最后由电功率公式求出灯泡功率。
【解答】
解:由图象可知,时,通过灯泡的电流,通过电阻的电流,
电路总电流,电路总功率;
因为,所以灯泡正常发光时的电流:,
由题意知,电阻允许通过的最大电流是,当灯泡与电阻串联时,
电路的最大电流应等于电阻允许通过的最大电流,由图象可知,
此时灯泡两端电压,
灯泡与电阻串联时的最大功率:
;
此时小灯泡和定值电阻两端的最大电压为.
18.,
【解析】
由电阻的铭牌信息可知电阻的阻值及最大电流,则由欧姆定律可求得电阻所允许接上的最大限制电压;则当接在电压为的电源上时,电阻能正常工作,由功率公式可求得电阻消耗的实际功率;
当接在的电路中时,由于电源电压高于最大限制电压,故应串联电阻分去多余的电压,此时电阻正常工作,即电压、电流均为额定值,则由欧姆定律可求得串联的电阻值.
【解答】
解:由铭牌信息可知,电阻允许通过的最大电流为,则由欧姆定律可得,电阻的最大允许电压;
因小于最大电压,故电阻能工作,由功率公式可知电阻消耗的功率;
当串联在的电路上时,要使电阻正常工作,电阻两端的电压只能为,则串联电阻需分压;
此时电路中电流为最大限制电流;
则需串联电阻的阻值;
故答案为:,.
三、
解答题
19.(1)小灯泡正常工作时灯丝的电阻为.
(2)小灯泡的额定功率为.
(3)消耗的电能为.
【解答】
解:(1).
(2).
(3).
20.(1)此电炉的电功率为,电阻为;
(2)电炉每天工作,一个月(天)消耗电能.
【解析】
(1)已知时间与电流做功,应用功率公式可以求出功率,应用电功率公式可以求出电阻.
(2)应用电功公式可以求出消耗的电能.
【解答】
解:(1)家庭电路电压为,
电炉的电功率:,
由可知,电炉的电阻:;
(2)一个月消耗的电能:
.
21.(1)电源电压为;
(2)通过的电流为;
(3)电路中消耗的电功率为.
【解析】
由电路图可知与并联,电流表测支路的电流.(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
(2)知道电源的电压和的阻值,根据欧姆定律求出通过的电流.
(3)根据并联电路的电流特点求出干路中的电流.
【解答】
解:(1)由电路图可知与并联,电流表测支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由可得,电源的电压:
;
(2)通过的电流:
;
(3)干路电流:,
电路中消耗的电功率:.
22.(1)小灯泡正常发光时的电阻为;
(2)电源电压为;
(3)当滑片滑到中点时,小灯泡的实际功率是.
【解析】
(1)根据小灯泡标有“”字样的含义,根据求灯正常发光时的电阻;
(2)滑片从端移到端的过程中,分析变阻器连入电路中的电阻大小,根据分压原理确定电压表示数,根据图乙找出对应的电压和电流大小,由欧姆定律求出电源电压;
(3)根据欧姆定律和电阻的串联求出变阻器的最大电阻;当滑片滑到中点时求出变阻器连入电路中的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求此时电路中的电流,根据求灯的实际功率。
【解答】
解:(1)小灯泡标有“”,表示灯的额定电压为,灯的额定功率为,根据,
灯正常发光时的电阻:;
(2)滑片从端移到端的过程中,变阻器连入电路中的电阻从最大到为,根据分压原理,电压表示数从最大到变为,
由图乙知,在点时,电压表示数为,对应的电流为;
在点时,电压表示数为,对应的电流为,
在点时,为灯的简单电路,由欧姆定律,
电源电压:;
(3)在点时,根据欧姆定律和电阻的串联,变阻器的最大电阻:,
当滑片滑到中点时,变阻器连入电路中的电阻:,
根据电阻的串联和欧姆定律,此时电路中的电流:,
灯的实际功率:.
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◎
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