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训练专题(一)
第十五章 电功和电热
电功和电功率公式的应用
把10 Ω和20 Ω的两个电阻串联接在电路中,它们消耗的电功率之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.1∶4
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A
【2020·连云港赣榆区月考】两个灯泡,其中L1标有“6 V,3 W”,L2没有标记,但测得它正常发光时的电阻是4 Ω,把它们串联后接在某一电路中时,两灯均能正常发光,这个电路两端的电压和L2的电功率分别是( )
A.6 V 3 W B.6 V 1 W
C.10 V 4 W D.8 V 1 W
D
2
【2020·重庆】如图所示的电路中,R1为10 Ω,R2为20 Ω.闭合开关S后,电流表的示数为1 A,电源电压保持不变.求:
(1)R1两端的电压U1.
解:由图可知,R1、R2串联,串联电路中电流处处相等,所以I1=I2=I=1 A,R1两端的电压U1=IR1=1 A×10 Ω=10 V.
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(2)R2在10 s内所消耗的电能W2.
解:R2在10 s内所消耗的电能
W2=I2R2t=(1 A)2×20 Ω×10 s=200 J.
【2021·扬州】如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6 V,灯泡标有“2.5 V 0.5 A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电功率.
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解:灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电流为0.5 A,则此时小灯泡消耗的电功率PL=ULIL=
2.5 V×0.5 A=1.25 W.
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值.
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法.
解:电源电压为6 V,大于灯泡的额定电压,由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大损坏灯泡;为了让滑片能自由移动,且灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡应正常发光,故电路中应串联接入一个阻值为7 Ω的电阻R0.
已知两个电阻R1∶R2=3∶4,将它们并联在电路中,相同时间内消耗的电能之比为( )
A.4∶3 B.3∶4
C.7∶3 D.3∶7
A
5
如图所示,电源两端电压恒定.闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1的电阻比L2大
B.L1两端的电压比L2大
C.若L1灯丝烧断,L2两端电压不变
D.若L2灯丝烧断,通过L1的电流变大
C
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【2021·北京】如图所示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝.该电热器接入电压恒为220 V的电路中,电热器高温挡的功率为990 W,低温挡的功率为110 W.求:
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(1)低温挡时通过电路的电流.
(2)电热丝R2的阻值.
【2020·宜兴校级模拟】如图所示的电路中,电源电压恒为5 V,电压表V1、V2的量程均为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“2.5 V 1.25 W”字样.
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闭合开关后,若要求三只电表的示数均不能超过所选量程,且灯泡两端电压不能超过其额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数的变化范围是0.4~0.5 A
B.整个电路的最大功率是3 W
C.灯泡的最小功率为1 W
D.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5~6 Ω
A
【中考·呼伦贝尔】现有甲“6 V 3 W”和乙“6 V 6 W”两个灯泡,串联在电路中,为使两个灯泡都不烧坏,此时电路中的最大工作电流是_______A,_______(填“甲”或“乙”)灯更亮一些.(不考虑灯丝电阻的变化)
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0.5
甲
【中考·重庆A】如图所示的电路中,电源电压可调,灯L上标有“6 V 6 W”的字样,R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“50 Ω 2 A”的字样,两表的量程分别是0~3 A和0~15 V.闭合S1、S2、S3,调节电源电压使灯L正常发光,则此时通过灯L的电流为____A.
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1
当只闭合开关S2时,移动滑片P,保证电路安全前提下,要求至少有一个电表示数不低于量程的一半,则电源可调的最高电压与最低电压的差值为________V.
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【2020·淮安二模】标有“6 V 3 W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示,若把它与一只阻值为8 Ω的电阻并联接在电压为4 V的电路中,则整个电路消耗的电功率为( )
A.3.2 W
B.3.6 W
C.4 W
D.5 W
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B
【2021·天津】电阻R1、R2的U- I图像如图甲所示,则R1∶R2=__________.将R1、R2接入电源电压不变的电路中,如图乙所示.当只闭合S时,电路消耗的总功率为P1;当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为P2,则P1∶P2=________.
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2∶1
2∶3
【中考·重庆】如图所示,电源电压恒为4.5 V,灯泡L上标有“4.5 V 2.25 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.
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在电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电压表读数超过量程
B.灯泡L正常发光时的电阻为7.5 Ω
C.只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7 W
D.只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是0~18 Ω
D
【2020·南京模拟】在如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为0.6 A,R1的电阻是________Ω.当开关S2闭合,S1、S3断开时,电压表的示数为2 V,则电流表示数为________A,R2的电功率为________W.
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10
0.2
0.8
【2021·苏州】如图所示,甲、乙为两只相同电表,当闭合S1、S2时,甲、乙两表示数之比为4∶3,则两表均为______表.两电阻大小之比R1∶R2为________,电路总功率为P1,同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1∶P2为________.
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电压
1∶3
3∶16
【2020·上海】在如图所示的电路中,电源电压为3 V保持不变,滑动变阻器R2标有“20 Ω 2 A”字样.只闭合开关S1,电流表示数为0.3 A.
(1)求电阻R1的阻值.
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(2)求通电10 s(只闭合开关S1),电流通过电阻R1所做的功W.
解:通电10 s,电流通过电阻R1所做的功
W=UI1t=3 V×0.3 A×10 s=9 J.
(3)再闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,使R1和R2消耗的总功率最小,求此最小总功率P最小.
再见