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3.6 电能（1）
一、单选题
1.电视机后盖处的铭牌上标有“220V 150W"字样 ，这表示( ) 。
A.电视机的功率总是150瓦 B.电视机的额定功率是150瓦
C.电视机两端的电压总是220伏 D.电视机只能在220伏的电压下工作
2.标有“220V 40W"和“36V 40W"的两盏灯都处于正常发光状态，比较它们的亮度，则( )。
A.“220V 40W"的灯较亮 B."36V 40W”的灯较亮
C.两盏灯一样亮 D.无法判断哪盏灯较亮
3.（2021·定海模拟）某同学绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A.浴霸正常工作的电流最小
B.节能灯正常工作的电压最大
C.电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率小
D.节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小
4.（2021九上·宁波月考）将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 串联时，两灯都能正常发光 B. 串联时，甲灯比乙灯更亮
C. 并联时，通过两灯的电流相等 D. 并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
5.（2021九上·余姚月考）把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A. 6J B. 30J C. 36J D. 60J
6.（2021·宁波模拟）图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电能表是计量电功率的仪器 B. 该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C. 1kW h 相当于3.6×105J D. 该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW h
7.（2021·慈溪模拟）如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω
B. 当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1A
C. 在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压减小
D. 在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率增大
8.（2020九上·越城期末）图甲电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，两电表示数变化如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压为6V B. R1的阻值为5Ω
C. R1的最大功率为7.2W D. 滑动变阻器的最大功率为1.35W
9.（2021九下·柯桥月考）额定电压为8V的甲，乙两个电阻，图象I-U如图所示，下说法正确的是（ ）
A. 若甲乙并联，两端电压0一8V范围内（不含0V），R甲总是大于R乙
B. 若甲乙并联，两端电压在0一8V范围内（不含0V），P甲是小于P乙
C. 若甲乙串联接在电压为9V的电源两端，R甲∶R乙=1∶2
D. 若甲乙并联接在电压为3V的电源两端，P甲∶P乙=3∶2
10.（2020九上·诸暨期末）如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1比灯L2更亮，下列说法中正确的是( )
A. L1两端电压大于L2两端电压 B. L1的电阻比L2的电阻小
C. 通过L1的电流与L2的电流相等 D. L1的实际功率比L2的实际功率小
11.（2020九上·诸暨期末）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图象为( )
A. B. C. D.
12.（2020九上·镇海期末）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V
C. 整个电路功率变化了0.1W D. 电流表的示数变化了0.4A
13.（2020九上·临海期末）如图是一个迷你音响图片（图甲）和铭牌（图乙），关于该音响，下列说法正确的是（ ）
额定功率 5W
电源 锂电池
频率范围 100-20KHz
额定电压 3V
A. 锂电池充电时，将化学能转化为电能 B. 音响在5V电压下正常工作
C. 音响正常工作时每秒消耗电能5J D. 音响正常工作时电流是0.6A
二、填空题
14.一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是 。如果把它接入电压为2伏的电路中使用，测得通过它的电流为0.25安，则这只小灯泡的额定功率为 ， 实际功率为 。
15.（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
16.某同学家电能表上月底的示数为 ，本月底的示数如图所示，她家本月消耗电能为 千瓦时。若该电能表的转盘转过1500转，消耗的电能为 千瓦时。
17.（2021九下·金华月考）为了搞好城市建设，金华市在市区各交叉路口相继安装了交通红、绿灯和电子警察监控系统。如图所示为某一路口的红、绿灯设施。已知三只灯泡均标有“220V 0.455A”字样，这三只灯是 联的，该设施正常工作一天(24h)将消耗 kW·h的电能。（计算结果保留1位小数）
18.（2021·吴兴模拟）一只标有“6V 3.6W”的小灯泡和一个定值电阻“10Ω 0.5A”，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3V的电路中，则电路的总功率为 W；若把它们串联在一个电路中，小灯泡允许的最大功率为 W，允许的最大电源电压为 V。
三、实验探究题
19.（2021九上·宁波月考）星期天天气很热，小科和小华在开着空调的书房内认真地复习功课。傍晚时分，小科打开灯泡上标有“PZ220-40”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了。小科猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是：由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式 P= 可知功率变小，因此灯变暗了；小华猜想：主要是电路R的负荷增大造成的，依据是：由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P= 可知功率R变小，因此灯变暗了。
（1）.小科为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小科的猜想是 （填“正确”或“错误”）的。
（2）.请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确。
简要做法： ； 如何判断： 。
20.如图所示，某同学利用1台电压为6伏的学生电源、2只额定电压为6伏的相同规格小灯泡、2根镍铬合金线、开关、若干导线做实验，连接的电路如图所示(镍铬合金线与L2串联)。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。两只小灯泡规格相同，且并联在电路中，为什么亮度却不同？该同学为此进行了探究。
（1）他应用所学知识进行分析：灯泡的亮度不同，说明它们的实际功率________(选填“相同”或“不同")，忽略温度对灯丝电阻的影响，由于它们的灯丝电阻相同，根据公式P= ________可知，它们两端的实际电压应该不同。
（2）为了验证自己的分析，某同学应该用电压表测出 ________的电压。
（3）测量结果证实了该同学的想法。通过进一步分析、推断可知，本实验中灯泡亮度不同的原因是________。
四、解答题
21.（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少 滑动变阻器接入的电阻为多少
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少
22.（2021九上·余姚月考）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）.该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）.该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
23.（2021九上·余姚月考）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻RF阻值（欧） 300 200 125 90 70 65 62 60 59
（1）.当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为 瓦。
（2）.当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
（3）.已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
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3.6 电能（1）
一、单选题
1.电视机后盖处的铭牌上标有“220V 150W"字样 ，这表示( ) 。
A.电视机的功率总是150瓦 B.电视机的额定功率是150瓦
C.电视机两端的电压总是220伏 D.电视机只能在220伏的电压下工作
【答案】 B
【解析】用电器铭牌上的电压为额定低压，功率为额定功率，据此分析判断。
【解答】电视机后盖处的铭牌上标有“220V 150W"字样 ，这表示该电视机的额定电压为220V，额定功率为150W，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.标有“220V 40W"和“36V 40W"的两盏灯都处于正常发光状态，比较它们的亮度，则( )。
A.“220V 40W"的灯较亮 B."36V 40W”的灯较亮
C.两盏灯一样亮 D.无法判断哪盏灯较亮
【答案】 C
【解析】根据电功率的意义分析。
【解答】灯泡的亮度由它的实际功率决定，即功率越大，它的亮度越大。这两盏灯的额定电压不同，但是它们的额定功率相等，则正常发光时，它们的亮度相同，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3.（2021·定海模拟）某同学绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A.浴霸正常工作的电流最小
B.节能灯正常工作的电压最大
C.电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率小
D.节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小
【答案】 D
【解答】根据图片可知，浴霸的工作时间最短，根据可知，它的电功率最大；根据P=UI可知，通过它的电流最大，故A错误；
在家庭电路中，用电器的电压都是220V，故B错误；
电风扇的工作时间小于白炽灯，根据可知，电风扇的额定功率大于白炽灯，故C错误；
节能灯的工作时间大于白炽灯，根据可知，节能灯的额定功率小与白炽灯；根据P=UI可知，节能灯的工作电流小于白炽灯，故D正确。
故选D。
4.（2021九上·宁波月考）将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 串联时，两灯都能正常发光 B. 串联时，甲灯比乙灯更亮
C. 并联时，通过两灯的电流相等 D. 并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】 D
【解析】（1）如果灯泡的实际电流等于额定电流，那么它能正常发光；
（2）在串联电路中，功率与电阻成正比；
（3）在并联电路中，电流与电阻成反比；
（4）在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
5.（2021九上·余姚月考）把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A. 6J B. 30J C. 36J D. 60J
【答案】 A
【解析】首先根据计算出通过定值电阻的电流，然后根据U=U总-UL计算出定值电阻两端的电压，最后根据Q=W=UIt计算定值电阻产生的热量。
【解答】通过定值电阻的电流；
定值电阻两端的电压U=U总-UL=12V-10V=2V；
定值电阻产生的热量Q=W=UIt=2V×0.3A×10s=6J。
故选A。
6.（2021·宁波模拟）图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电能表是计量电功率的仪器 B. 该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C. 1kW h 相当于3.6×105J D. 该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW h
【答案】 D
【解析】根据电能表的用途和铭牌上数据的意义分析判断。
【解答】A.电能表是用来计量电能的仪器，故A错误；
B.该家庭在这段时间内总共用电：1242.8kW h-1042.8kW h= 200kW h，故B错误；
C.1kW h 相当于3.6×106J，故C错误；
D.该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能： ， 故D正确。
故选D。
7.（2021·慈溪模拟）如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω
B. 当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1A
C. 在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压减小
D. 在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率增大
【答案】 C
【解析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点可知电源的电压，根据P=UI求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）当滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，会造成电源短路；
（3）在滑片P向左移动过程中，根据电阻的并联可知总电阻的变化，根据欧姆定律可知并联电路两端电压的变化；
（4）根据P=UI可知并联电路消耗的总功率变化。
8.（2020九上·越城期末）图甲电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，两电表示数变化如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压为6V B. R1的阻值为5Ω
C. R1的最大功率为7.2W D. 滑动变阻器的最大功率为1.35W
【答案】 D
【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）（2）当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据图象读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）根据P=I2R求出定值电阻电功率的最大值，根据P=UI求出电路的最大电功率。
（4）变阻器与定值电阻串联，当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，它的电功率最大。据此先计算出此时的总电流，再根据P=I2R计算变阻器的最大电功率。
9.（2021九下·柯桥月考）额定电压为8V的甲，乙两个电阻，图象I-U如图所示，下说法正确的是（ ）
A. 若甲乙并联，两端电压0一8V范围内（不含0V），R甲总是大于R乙
B. 若甲乙并联，两端电压在0一8V范围内（不含0V），P甲是小于P乙
C. 若甲乙串联接在电压为9V的电源两端，R甲∶R乙=1∶2
D. 若甲乙并联接在电压为3V的电源两端，P甲∶P乙=3∶2
【答案】 C
【解析】（1）根据公式比较；
（2）根据P=UI比较；
（3）串联电路中各处电流都相等，总电压等于各处电压之和，据此确定甲和乙的电压，最后根据计算二者的比值；
（4）从图像中找到电压为3V时通过两个电阻的电流，然后根据P=UI计算它们的功率之比。
10.（2020九上·诸暨期末）如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1比灯L2更亮，下列说法中正确的是( )
A. L1两端电压大于L2两端电压 B. L1的电阻比L2的电阻小
C. 通过L1的电流与L2的电流相等 D. L1的实际功率比L2的实际功率小
【答案】 B
【解析】灯泡的亮度有它的实际功率决定，因此亮度越大，它的实际功率越大，结合串并联电路的特点和公式P=UI分析判断即可。
11.（2020九上·诸暨期末）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图象为( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】首先根据电路图分析电路的串并联关系及电压表测量的电压，根据串联电路的规律及欧姆定律得出电路的总功率随电压表示数变化的函数关系式即可
【解答】滑动变阻器R和灯L串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压。
设电压表示数为U，电源电压为U总；
通过灯的电流即电路的电流：；
则电路的总功率：；，
上面的U总和RL均为定值，故电路的总功率随电压表示数变化的一次减函数关系式，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
12.（2020九上·镇海期末）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V
C. 整个电路功率变化了0.1W D. 电流表的示数变化了0.4A
【答案】 D
【解析】由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表的最大示数；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，根据 求出其大小；当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，根据P=UI求出其大小，然后求出整个电路功率变化量；
（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，电路中电流表的示数最大，根据欧姆定律求出其大小；当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，据此求出电流表的示数变化量。
13.（2020九上·临海期末）如图是一个迷你音响图片（图甲）和铭牌（图乙），关于该音响，下列说法正确的是（ ）
额定功率 5W
电源 锂电池
频率范围 100-20KHz
额定电压 3V
A. 锂电池充电时，将化学能转化为电能 B. 音响在5V电压下正常工作
C. 音响正常工作时每秒消耗电能5J D. 音响正常工作时电流是0.6A
【答案】 C
【解析】（1）根据蓄电池的能量转化分析；
（2）根据表格确定音响的额定电压；
（3）根据W=Pt计算消耗的电能；
（4）根据公式计算工作的电流。
【解答】A.锂电池充电时，将电能转化为化学能，故A错误；
B.音响的额定电压为3V，因此音响在3V电压下正常工作，故B错误；
C.音响正常工作时每秒消耗电能W=Pt=5W×1s=5J，故C正确；
D.音响正常工作时电流是 ， 故D错误。
故选C。
二、填空题
14.一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是 。如果把它接入电压为2伏的电路中使用，测得通过它的电流为0.25安，则这只小灯泡的额定功率为 ， 实际功率为 。
【答案】 该小灯泡的额定电压为2.5V；0.75瓦；0.5瓦
【解析】（1）灯泡上标的电压为额定电压，电流为额定电流；
（2）根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率，根据P实=U实I实计算灯泡的实际功率。
【解答】（1）一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是该小灯泡的额定电压为2.5V。（2）这只小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
实际功率为P实=U实I实=2V×0.25A=0.5W。
15.（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
【答案】 （1）并联
（2）6.48×104
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；
（2）根据公式W=UIt计算电池储存的电能。
【解答】（1）手机充电时，即使电水壶损坏了对它也没有影响，因此它们为并联。
（2）电池充满电后储存的电能：W=UIt=4V×4.5A×3600s=6.48×104J。
16.某同学家电能表上月底的示数为 ，本月底的示数如图所示，她家本月消耗电能为 千瓦时。若该电能表的转盘转过1500转，消耗的电能为 千瓦时。
【答案】 80；0.5
【解答】（1）该同学本月消耗的电能：W=961.6kW·h-881.6kW·h=80kW·h；
（2）消耗的电能。
17.（2021九下·金华月考）为了搞好城市建设，金华市在市区各交叉路口相继安装了交通红、绿灯和电子警察监控系统。如图所示为某一路口的红、绿灯设施。已知三只灯泡均标有“220V 0.455A”字样，这三只灯是 联的，该设施正常工作一天(24h)将消耗 kW·h的电能。（计算结果保留1位小数）
【答案】 并；2.4
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果用电器不相互影响，那么它们并联；
（2）每个时刻只能有一盏灯工作，因此相当于一盏灯工作24h，根据公式W=Pt计算出即可。
【解答】（1）红绿灯这三盏灯中，如果有一个坏了，其它的照常工作，因此它们不相互影响，应该为并联。
（2）每盏红绿灯的功率：P=UI=220V×0.455A=100W-0.1kW；
该设施正常工作一天(24h)将消耗的电能：W=Pt=0.1kW×24h=2.4kW·h。
18.（2021·吴兴模拟）一只标有“6V 3.6W”的小灯泡和一个定值电阻“10Ω 0.5A”，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3V的电路中，则电路的总功率为 W；若把它们串联在一个电路中，小灯泡允许的最大功率为 W，允许的最大电源电压为 V。
【答案】 2.4；1.5；8
【解答】（1）当电源电压为3V时，二者并联，
那么通过灯泡的电流为0.5A，通过电阻的电流为0.3A；
则总电流为：I总=I+IL=0.5A+0.3A=0.8A；
此时总功率为：P总=U总I总=3V×0.8A=2.4W。
（2）根据图像可知，灯泡的额定电流为0.6A，通过定值电阻的电流为0.5A，
则串联时最大电流为0.5A；
此时灯泡的电压为3V，定值电阻的电压为5V；
那么允许的最大电压为：U总=U+UL=3V+5V=8V；
此时灯泡的最大功率为：PL=ULIL=3V×0.5A=1.5W。
三、实验探究题
19.（2021九上·宁波月考）星期天天气很热，小科和小华在开着空调的书房内认真地复习功课。傍晚时分，小科打开灯泡上标有“PZ220-40”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了。小科猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是：由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式 P= 可知功率变小，因此灯变暗了；小华猜想：主要是电路R的负荷增大造成的，依据是：由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P= 可知功率R变小，因此灯变暗了。
（1）.小科为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小科的猜想是 （填“正确”或“错误”）的。
（2）.请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确。
简要做法： ； 如何判断： 。
【答案】 （1）错误
（2）关闭家里的空调等大功率用电器，观察台灯亮度是否变化；若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的
【解析】（1）两只新灯泡还未使用过，它们灯丝的横截面积比正在使用的灯泡大而电阻小。根据 可知，如果小柯的猜想正确，那么这两个灯泡的亮度应该大于使用中的灯泡，而实际亮度却基本相同，这说明小科的看法错误。
（2）根据小华的猜想可知，电路负荷变大，灯泡变暗，如果他的猜想正确，那么电路负荷减小后，灯泡的亮度应该增大，据此设计实验进行验证即可。
【解答】（1）他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小科的猜想是错误的。
（2）简要做法：关闭家里的空调等大功率用电器，观察台灯亮度是否变化；
判断方法：若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的。
20.如图所示，某同学利用1台电压为6伏的学生电源、2只额定电压为6伏的相同规格小灯泡、2根镍铬合金线、开关、若干导线做实验，连接的电路如图所示(镍铬合金线与L2串联)。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。两只小灯泡规格相同，且并联在电路中，为什么亮度却不同？该同学为此进行了探究。
（1）他应用所学知识进行分析：灯泡的亮度不同，说明它们的实际功率________(选填“相同”或“不同")，忽略温度对灯丝电阻的影响，由于它们的灯丝电阻相同，根据公式P= ________可知，它们两端的实际电压应该不同。
（2）为了验证自己的分析，某同学应该用电压表测出 ________的电压。
（3）测量结果证实了该同学的想法。通过进一步分析、推断可知，本实验中灯泡亮度不同的原因是________。
【答案】 （1）不同；（2）两只灯泡两端（3）镍铬合金线的电阻较大，使L2两端电压小于L1
【解析】（1）灯泡的亮度与它的实际功率有关，即实际功率越大，灯泡越亮。已知电阻和功率，可根据公式计算出电阻两端的电压。
（2）（1）中理论上已经推算出两个灯泡的电压不同，接下来可以用电压表分别并联在两个灯泡两端，分别测出实际电压进行分析即可。
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。灯泡L2与镍铬合金线串联，由于合金线的电阻比较大，因此它分得的电压会比较大，导致L2的电压比较小。
【解答】（1）他应用所学知识进行分析：灯泡的亮度不同，说明它们的实际功率不同，忽略温度对灯丝电阻的影响，由于它们的灯丝电阻相同，根据公式可知，它们两端的实际电压应该不同。
（2）为了验证自己的分析，某同学应该用电压表测出两只灯泡两端的电压。
（3）测量结果证实了该同学的想法。通过进一步分析、推断可知，本实验中灯泡亮度不同的原因是镍铬合金线的电阻较大，使L2两端电压小于L1。
四、解答题
21.（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少 滑动变阻器接入的电阻为多少
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少
【答案】 （1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= =0.25A滑动变阻器接人电阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【解析】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压。根据灯泡的规格确定灯泡正常发光时的电压，也就是电压表V1的示数，然后根据U2=U总-U1计算电压表V2的示数。首先根据 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据 计算出此时变阻器接入的电阻。
（2）根据公式W=UIt计算整个电路消耗的电能。
22.（2021九上·余姚月考）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）.该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）.该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
【答案】 （1）故电流为：I= = =2A
（2）电池储存的能量：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J，W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J，
t= = =2160s(=36分钟＝0.6小时也可以).
答：通过的电流为2A.该机最多能飞行2160s
【解析】（1）根据公式计算出通过电动机的电流；
（2）根据W=UIt计算出电池储存的能量，再根据 W机=W×80% 计算出输出的机械能，最后根据计算出飞行时间。
水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻RF阻值（欧） 300 200 125 90 70 65 62 60 59
23.（2021九上·余姚月考）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
（1）.当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为 瓦。
（2）.当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
（3）.已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
【答案】 （1）0.6
（2）解：当水箱中水位为2米时，控制电路电流Ia=0.1安，RF1=60欧，此时 =120欧，则R0=R总1 RF1=120欧 60欧=60欧
当水箱中水位为1米时，RF2=90欧，R总2= RF2+ R0=90欧+60欧=150欧
答：电流Ib为0.08安。
（3）解：注水系统从水位1米开始注水到2米，注水总体积V总=0.4米2×（2米 1米）=0.4米3 ， 需要时间为t1 ， 根据题意：
水位从2米下降至1米，需要的时间t2= =400秒
注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104焦
喷淋系统单独工作时，工作电路做功W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦
W总= W+ W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦
答：工作电路消耗的电能是1.32×105焦。
【解析】（1）根据表格确定水位达到2m时压敏电阻的阻值，然后根据P=I2R计算此时压敏电阻的电功率。
（2）当水位达到2m时，根据表格确定此时压敏电阻的阻值，首先根据 计算出总电阻，再根据 R0=R总1 RF1 计算出定值电阻R0的阻值。当水位达到1m时，再根据表格确定压敏电阻的阻值，首先根据 R总2= RF2+ R0 计算出总电阻，最后根据 计算出通过电磁铁线圈的电流。
（3）首先根据V总=S△h计算出水位从1m到2m时加入水的体积，然后根据计算出水位从1m到2m时需要的时间，再根据计算出水位从2m到1m时需要的时间。
注水时喷水系统和注水系统同时工作，根据 W=U2I2t1 计算出电流做的功；喷淋系统单独工作时，根据 W′=U2I1t2 计算出消耗的电能，最后将它们相加即可。
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