粤沪版物理九年级上册同步练习：15.3　怎样使用电器正常工作 第1课时　研究额定电压与额定功率（Word有答案）

15.3　怎样使用电器正常工作
第1课时　研究额定电压与额定功率
知识点 1　额定电压与额定功率
1.小明在研究“观察小灯泡的亮度变化”时做了如图示的实验。其中小灯泡上标有“3.8 V”字样。
　(1)连接好实验器材后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8 V时,小灯泡
　　　　(选填“正常”或“不正常”)发光,根据电流表的示数,计算出小灯泡此时的电功率为0.95 W。
(2)继续移动滑片P,当电压表的示数为3 V时,小灯泡的亮度比3.8 V时　　　　(选填“亮”或“暗”),根据电流表的示数,计算出小灯泡此时的电功率为0.8 W。
(3)继续移动滑片P,当电压表的示数为4.5 V时,小灯泡的亮度比3.8 V时　　　　(选填“亮”或“暗”),根据电流表的示数,计算出小灯泡此时的电功率为1.15 W。
(4)由实验可知,小灯泡的额定电压是　　　　V,额定功率是　　　　W;其他情况下的电压叫做　　　　电压,对应的电功率叫做　　　　功率。
2.灯泡的亮暗程度取决于 (　　)
A.灯泡两端的电压 B.通过灯泡的电流
C.灯泡的实际功率 D.灯泡的额定功率
3.三只灯泡甲、乙、丙分别标有“36 V　60 W”“110 V　60 W”和“220 V　60 W”字样,它们在电路中均正常发光,则它们的亮度和通过的电流比较,下列说法中正确的是(忽略温度对灯丝电阻的影响) (　　)
A.甲灯泡亮度最大,I甲>I乙>I丙
B.乙灯泡亮度最大,I甲C.丙灯泡亮度最大,I甲D.三只灯泡亮度相同,I甲>I乙>I丙
知识点 2　实际功率的计算
4.“220 V　40 W”的灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响)的电阻为　　　　Ω。当灯泡两端的电压变为121 V时,灯泡的实际功率为　　　　W,此时灯泡　　　　(选填“能”或“不能”)正常发光;当通过灯泡的电流为0.2 A时,灯泡的实际功率为　 　　　W,此时灯泡的发光情况为
　　　　(选填“较暗”“正常发光”或“很亮”)。
5.将一个标有“36 V　18 W”字样的灯泡接入电路中,测得通过灯泡的电流是0.4 A,那么灯泡的实际功率　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。
知识点 3　串、并联电路中电功率的计算
6.“36 V　27 W”的甲灯泡的电阻为　　　　Ω,“36 V　18 W”的乙灯泡的电阻为　　　　Ω,将两灯泡串联在电路中,当通过它们的电流为0.5 A时,甲灯泡的实际功率为　　　　W,乙灯泡的实际功率为　　　　W,正常发光的灯泡是　　　　。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
7.将“36 V　27 W”的甲灯泡和“36 V　18 W”的乙灯泡并联在电路中,电源电压为24 V,甲灯泡的实际功率为　　　　W,乙灯泡的实际功率为　　　　W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
8.灯L1上标有“220 V　60 W”字样,灯L2上标有“220 V　15 W”字样,则灯丝的电阻R1　　　
(选填“>”“=”或“<”)R2,灯丝较粗的灯是　　　　　;若将它们并联接在 220 V的电源上,较亮的灯是　　　　;若把它们串联接在 220 V的电源上,较亮的灯是　　　　　。(灯丝长度和材料相同)
9.如图示,将标有“3 V　3 W”字样的灯泡L1和标有“6 V　3 W”字样的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是 (　　)
A.3 V　1 A B.1.5 V　1 A
C.3 V　0.5 A D.1.5 V　0.5 A
10.在如图示的电路中,电源电压恒定,L1、L2均标有“6 V　6 W”字样(设灯丝的电阻不变)。当S1、S2闭合时,灯L1正常发光;则S1闭合、S2断开时,两灯的总功率是 (　　)
A.12 W B.6 W C.3 W D.2 W
11.有两只分别标有“6 V　2 W”和“12 V　2 W”字样的灯泡,若将它们串联在电路中,不考虑温度对灯丝电阻的影响,在保证电路安全的情况下,恰好能使其中一只灯泡正常发光,则加在串联电路两端的电压是 (　　)
A.12 V B.15 V C.18 V D.24 V
12.将标有“8 V　16 W”字样的灯泡L1和标有“12 V
36 W”字样的灯泡L2串联后接到电压为16 V的电路中,则灯泡　　　　(选填“L1”或“L2”)能正常发光;另一灯泡的实际功率为　　　　W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
13.有一个标有“8 V　2 W”字样的小灯泡,如图果接在12 V的电源上必须　　　　联一个阻值为　　　　Ω的电阻,才能使小灯泡正常发光,此时这个电阻上消耗的电功率是　　　　W。
14.如图示,电压U保持不变,在A、B之间先接入一个“6 V　3 W”的灯L1时,灯L1能正常发光,此时电流表的示数是　　　　A;在A、B之间换接一个“6 V　6 W”的灯L2之后,灯L2的实际功率　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)6 W。
15.如图示的电路,电源电压为6 V,灯泡L1和L2均标有“6 V　6 W”字样,开关原来都是断开的,灯泡的电阻不随温度变化。如图果同时闭合开关S1、S3,电流表的示数是　　　　A;如图果只闭合开关S2,电路消耗的总功率是　　　　W。
16.[2020·西藏] 已知甲、乙两个用电器的额定电压都是6 V,某实验小组通过实验画出两个用电器的I-U图像,如图示。若把它们串联到同一电路中,它们两端的总电压不得超过
　　　　V;若把它们并联在电路中,它们消耗的最大总功率是　　　　W。
17.[2020·广安] 灯泡L1标有“12 V　12 W”字样,灯泡L2标有“12 V　6 W”字样,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压是　　　　。如图果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下(电源电压不变),L1和L2串联时两灯泡的总功率为P串,并联时两灯泡的总功率为P并,那么P串∶P并=　　　　。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
18.如图示,灯L和定值电阻R并联,已知干路的电流为1.5 A,R的阻值为220 Ω,电路消耗的总功率是330 W,灯L正常发光。求灯L的额定功率和电阻。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
考|题|展|示
19.[2020·雅安] 如图示,电源电压恒为7 V,灯L2标有“6 V　3.6 W”字样,闭合开关S,两灯发光,一段时间后L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1　　 　　,此时灯L2的实际功率为
　　　　W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
1.(1)正常　(2)暗　(3)亮
(4)3.8　0.95　实际　实际
2.C
3.D　 由灯泡铭牌可知,三只灯泡的额定功率都相等,为P=60 W,灯泡正常发光时的实际功率等于其额定功率,因此三只灯泡正常工作时的实际功率相等,灯泡亮度相同;由灯泡铭牌可知,三只灯泡的额定电压分别为U甲=36 V,U乙=110 V,U丙=220 V,U甲I乙>I丙。
4.1210　12.1　不能　48.4　很亮
5.小于　 由P=UI可得,灯泡的额定电流:I额===0.5 A,因通过灯泡的实际电流0.4 A小于额定电流0.5 A,所以灯泡的实际功率小于额定功率。
6.48　72　12　18　乙灯泡　7.12　8
8.<　L1　L1　L2
由P=变形得R=,可以求出L1、L2的阻值分别为807 Ω、3227 Ω,灯丝的长度和材料相同,根据电阻与横截面积之间的关系可以判断,电阻越小,灯丝越粗。将它们并联接在220 V的电源上,额定功率越大的灯泡越亮;将它们串联接在220 V的电源上,通过的电流相同,电阻越大,分得的电压越大,根据P=UI可知,电阻越大的灯泡越亮。
9.D
10.C　 当S1、S2闭合时,灯L2短路,L1正常发光,说明电源电压为6 V;当S1闭合、S2断开时,两灯串联在电路中,且总电压为6 V,由于两灯的规格相同,所以它们两端的实际电压均为3 V。R1=R2===6 Ω,故两灯的实际功率为P1= P2===1.5 W,所以两灯的总功率P总= P1+P2=3 W。
11.B　 由P=UI得,两灯的额定电流:I1=== A,I2=== A;两灯串联,只能让第二只灯正常发光,即电路中电流只能为 A;由P=UI和I=得:R1===18 Ω,R2===72 Ω;由欧姆定律可得,电路中的电压:U=I2(R1+R2)= A×(18 Ω+72 Ω)=15 V。
12.L1　16　 由P=UI可得,两只灯泡的额定电流分别为I1===2 A,I2===3 A,由I=可得,两只灯泡的电阻分别为R1===4 Ω,R2===4 Ω,因串联电路中总电阻等于各电阻之和,所以,两灯泡串联后接到电压为16 V的电路中时,电路中的电流:I===2 A,由I=I113.串　16　1　 小灯泡标有“8 V　2 W”字样,由公式P=UI变形得,I===0.25 A;使小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压应为8 V,则电路中需串联一个电阻,电阻两端的电压:UR=12 V-8 V=4 V,串联的电阻阻值:R===16 Ω;由电功率公式可得电阻消耗的电功率:PR=URI=4 V×0.25 A=1 W。
14.0.5　小于　 因为电阻和灯L1串联,所以电流表的示数等于灯L1的额定电流,由P=UI可得,电流表的示数:I===0.5 A;由R=可得,L2的电阻小于L1的电阻,由串联电路分压原理知,灯泡L2两端电压将小于6 V,因此实际功率小于额定功率6 W。
15.2　3　 由电路图知,同时闭合开关S1、S3时,两灯并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点可知,U1=U2=U=6 V,所以两灯都正常发光,两灯的规格相同,则通过两灯的电流相等,即I1=I2,则电流表的示数:I=I1+I2=2I1=2×=2×=2 A;由P=变形可得,每个灯泡的电阻:R1=R2===6 Ω,由电路图知,只闭合开关S2时两灯串联,则电路的总电阻:R=R1+R2=6 Ω+6 Ω=12 Ω,此时电路消耗的总功率:P===3 W。
16.8　9　 若两用电器串联,根据串联电路电流的特点和图像知,通过两用电器的最大电流为Imax=0.5 A,此时两用电器两端的电压分别为U1=2 V、U2=6 V,故它们两端的总电压最大为U=U1+U2=2 V+6 V=8 V;若两用电器并联,根据并联电路电流的特点和图像知,当电路两端电压U'=6 V时,通过两用电器的电流分别为I1'=1.0 A,I2'=0.5 A,干路中的电流为Imax'=I1+I2=1.0 A+0.5 A=1.5 A,电路消耗的最大总功率为P=U'Imax'=6 V×1.5 A=9 W。
17.18 V　2∶9　 由P=可得,两灯泡的电阻分别为R1===12 Ω,R2===24 Ω。由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为I1===1 A,I2===0.5 A,因为I1>I2,所以串联时电路中的最大电流为I2=0.5 A,由I=可得,串联时,电路两端允许加的最大电压:U=I2(R1+R2)=0.5 A×(12 Ω+24 Ω)=18 V;两灯泡串联接在电源电压为U的两端,电路消耗的总功率:P串===,两灯泡并联接在该电源上时,电路消耗的总功率:P并=+=+,则P串∶P并=∶+=2∶9。
18.由图可知,灯L和定值电阻R并联,
由P=UI变形可得,电源电压:
U===220 V,
并联电路中各支路两端的电压相等,
通过R的电流:IR===1 A,
通过灯泡的电流:
IL=I-IR=1.5 A-1 A=0.5 A,
灯泡的额定功率:
PL=UIL=220 V×0.5 A=110 W,
由I=变形可得,灯泡的电阻:
RL===440 Ω。
19.短路　4.9　 由图可知,两灯泡串联,一段时间后L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1短路。由P=可得,灯L2的电阻:R===10 Ω,当L1短路时,此电路为L2的简单电路,灯L2的实际电功率:
P实===4.9 W。