18.2 电功率同步练习
1、如图所示的电路中,电源电压为6V,电压表的量程为0﹣3V,电流表的量程为0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“5V 2.5W”字样.闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,这时通过灯泡的电流为 A;若要求两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则该电路能消耗的最大功率为 W;滑动变阻器的取值范围是 (不考虑灯丝电阻的变化)
2、将15W LED灯和40W白炽灯接入如图2所示的电路中,闭合开关S,两盏灯正常发光,下列说法中正确的是 ( )
A.两盏灯串联 B.通过LED灯的电流小
C.两盏灯消耗的电能相等 D.白炽灯一定比LED灯更亮
3、下列用电器中,正常工作时实际功率最小的是( )
A.电饭煲 B.空调 C.节能灯 D.洗衣机
4、将一盏标有“220V 100W”的白炽灯接到110V的电源上,它的实际功率为 ________ W。
5、在如图所示的电路中,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时(不考虑灯泡内阻的变化),以下分析正确的是( )
A.灯泡亮度变暗,电流表示数减小
B.灯泡亮度变暗,电流表示数增大
C.灯泡亮度变亮,电流表示数减小
D.灯泡亮度变亮,电流表示数增大
6、同学们做完“测量小灯泡的电功率”的实验后,老师提出了一个新问题:“大家都已经知道了决定导体电阻的三个因素,也知道温度会影响导体电阻的大小.可是具体到一个小灯泡,温度对其灯丝电阻有什么影响呢?请大家利用现有的实验器材通过实验来探究一下。”小华与同学们重新进行了实验,实验中小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)如图46甲所示,是小华连接的实物图,请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接。要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表的示数增大。
(2)闭合开关后,小华立即发现灯泡发出耀眼的光,检查后发现电路连接正确,请你指出实验擞作中的不当之处_______________.
(3)实验中,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图46乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是________________.
(4)小华在实验中并没有使用温度计,灯丝温度的高低可以通过_____________来判断.
(5)右表是小华同学测得的实验数据,由此分析出___________________________________.
小华又通过查找资料,发现大多数金属的电阻随温度变化的规律与灯丝电阻的变化规律相同.他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲的电路中,并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动,设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大,可以将图甲中________表的表盘改装成测温装置的刻度盘。
(6)接下来小华用一个发光二极管替换电路中的小灯泡,进一步研究发光二极管的电阻与温度的关系。闭合开关后t无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现此二极管都不发光,且电流表无示数,电压表有示数。经检查,整个电路连接及元件均完好,则出现这一现象的原因可能是__________。
7、甲和乙两灯的额定电压均为6V,图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为 A.电源电压最大为 V。
8、图甲是测量小灯泡电功率的电路。小灯泡的额定电压为2. 5V。 (1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转。逐渐向右移动滑片,小灯泡始终不亮,电压表示数仍然为零,电流表示散逐渐变大。该电路故障可能是 。
(3)排除故障后正确操作实验,测量数据如下表所示
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
发光情况 明亮 亮 更明亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/A 2.5 2.1 3.0 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.30 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
分析实验数据可知:
①小灯泡正常发光时的功率为 w;电阻 Ω。
②7、8两次实验中,灯泡熄灭的原因是 。
③从实验数据看,小灯泡的电阻随电压的减小而 ,本质是随 降低而
减小。请你推想小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 (填“0Ω”、“lΩ”、“2Ω”或
“8.9Ω”)
9、在图6甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U随滑动变阻器
接入电路的电阻R2的变化情况如图6乙所示。下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值为20Ω
B.滑片P移到b端时,R2两端的电压为6V
C.滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.2W
D.当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.3A
10、如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V,变阻器R的最大电阻为120Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,且Ra:R0=6:5,灯L正常发光,电流表示数为Ia.只闭合S2,移动滑片,当滑片置于b点时,电流表示数为Ib.此时电压表示数与滑片置于a点时相等,Ia:Ib=5:3.(灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压U;(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少?在电表的示数不超过量程,只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少?
11、如图21甲是小莉用电压表和电流表测定2.5V灯泡的额定功率的电路。在实验过程中,符合操作要求。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_________端(填“左”或“右”)。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P移至如图所示的位置时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图21乙所示,则电流表示数是 A,灯泡的额定功率是 W。
12、图甲所示是 “测小灯泡额定电功率”的电路,其中电源电压恒为6V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω,滑动变阻器有 “l0Ω 2A”和“50Ω lA”两种规格可供选择。(1)本实验选择的是 规格的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数为 V(如图乙),为了测出小灯泡的额定功率,接下来的操作是 。
(4)测量小电灯额定功率,移动变阻滑的滑片P,眼睛应先注视 表的示数,然后读出另一电表示数,当小电灯正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小电灯的额定功率为 W。
(5)同组的小红认为该电路还可以用来研究电流与电压之间的关系,你认为 (选填“可以”或“不可以”),理由是 。
13、如图甲是小莉用电压表和电流表测定2.5V灯泡的额定功率的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于___ __端(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)排除故障后测量灯泡额定功率:闭合开关,缓慢移动滑片,灯泡亮度逐渐 ,直至 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,若此时将小灯泡换成“2.5V 0.6W”的另一小灯泡,那么该小灯泡的实际功率 0.6W(选填“>”、“ <”或“=”)。
(4)若没有电流表,小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率。她选择了满足实验要求的实验器材,并按照图丙所示的电路图连接好实物。以下是她设计的实验方案,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: ,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及已知量,写出小灯泡额定功率的表达式是:P= 。
14、在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω—15Ω之间。所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(50Ω 1A)一个,导线若干。
10
15
(1)如图21甲所示是小明没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补 充完整。(2)闭合开关前,图21甲图中的滑片P应位于 (选填“左”或“右”)端;闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 。(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3 A时,电压表的示数如图21乙所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 W。(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率。她设计了如图21丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式。 实验步骤:①按图连接电路,然后只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为Ie 。②再闭合开关S2 , 。③小灯泡的额定功率的表达式:P额= 。
(5)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
15、如图所示的电路中,S1闭合S2断开时,甲、乙是电流表,I甲:I乙=1:3,此时电路的总功率为P1;当S1、S2都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为P2,则下列说法正确的是( )
A.电阻大小之比R1:R2=2:1
B.当S1闭合S2断开时,通过R1和R2电流之比为I1:I2=1:2
C.Sl、S2闭合时,甲乙电压表示数之比U甲:U乙=3:1
D.总功率之比P1:P2=9:2
答案
1、0.2 1.8 10~20Ω
B
C
25
D
(1)略 (2)滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处 (3)8.3Ω
亮度 (5)小灯泡的亮度由实际功率决定 电压表 (6)正负接线柱接反了
7、0.5 8
8、(1)略 (2)小灯泡短路 (3)①0.7 8.9 ②实际功率太小 ③减小 温度 2Ω
9、D
10、(1)12Ω (2)20Ω 18V (3)24Ω 2.7W
11、左 0.2 0.5
12、(1)50Ω 1A (2)略 (3)2 滑片向B端滑动 (4)电压 0.5
不可以 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
13、(1)左 (2)C (3)变亮 电压表的示数为2.5V 0.5 <
(4)①S1 ②断开开关S1,闭合开关S2,改变电阻箱的阻值 ③
14、(1)略 (2)右 小灯泡断路 (3)4 1.2
(4)读出电流表示数I
(5)25
15、D
S
220V
L
A
R
图6
图21甲 图21乙
S
A
B
3
15
15
0
5
10
A
0
1
2
3
3
15
-
V
1
2
3
A
0
0.2
0.4
0.6
0.6
3
-
0
A
甲 乙 丙
甲 乙 丙
A
B
3
15
a
b
c
5
0
2
1
0001
332
3 15
V
——
甲 图21 乙 丙