人教版物理九年级全一册同步练习：第十八章　电功率 专题训练 灯泡的亮度问题（有答案）

专题训练(一)　灯泡的亮度问题
类型一　额定功率和实际功率
1.决定灯泡亮暗程度的是 (　　)
A.通过灯泡的电流 B.灯泡自身电阻的大小
C.灯泡的额定功率 D.灯泡的实际功率
2.如图所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时,小灯泡消耗的功率和亮度将分别(假设小灯泡的电阻不变)(　　)
A.变大,变暗 B.变小,变亮
C.变大,变亮 D.变小,变暗
3.甲、乙、丙三只灯泡分别标有“220 V　60 W”“110 V　60 W”“36 V　60 W”字样,当三只灯泡都正常发光时,最亮的是 (　　)
A.甲灯 B.乙灯
C.丙灯 D.一样亮
4.下列规格的灯泡正常发光时,最亮的是 (　　)
A.220 V　15 W B.220 V　25 W
C.220 V　40 W D.220 V　60 W
5.将下列四只规格不同的灯泡分别接在电压为6 V的电路中时,最亮的是(忽略温度对灯丝电阻的影响) (　　)
A.“18 V　18 W” B.“12 V　24 W”
C.“9 V　36 W” D.“6 V　12 W”
类型二　串联电路中灯泡的亮度问题
6.现有规格分别为“6 V　3 W”和“12 V　24 W”的甲、乙两只小灯泡,它们的电阻分别是
　　　　Ω和　　　　Ω,将两灯串联在电路中,当通过它们的电流为0.5 A时,甲灯的实际功率为　　　　W,乙灯的实际功率是　　　　W,正常发光的灯泡是　　　　,　　　　灯更亮一些。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
7.把标有“12 V　12 W”的灯泡L1和标有“12 V　6 W”的灯泡L2串联后接在电源电压为12 V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是 (　　)
A.因为通过它们的电流相等,所以两灯一样亮
B.因为灯L1的实际功率较大,所以灯L1较亮
C.因为灯L2的实际功率较大,所以灯L2较亮
D.因为灯L1的额定功率较大,所以灯L1较亮
8.将“10 V　5 W”的甲灯和“6 V　1.8 W”的乙灯串联接入电路,两灯均能发光,则关于两灯实际亮度的说法正确的是(忽略温度对电阻的影响) (　　)
A.甲灯较亮　　 　 B.乙灯较亮
C.两灯亮度相同　　 D.以上三种情况均有可能
9.某房间原来只接有一只标有“220 V　40 W”的灯泡,小明又找来一只完全相同的灯泡,将两灯泡串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将 (　　)
A.变亮 B.变暗
C.不变 D.无法确定
10.把两个灯泡串联后接到电源上,闭合开关后,发现灯L1比灯L2亮,下列说法中正确的是 (　　)
A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大
C.L1两端的电压大 D.L2两端的电压大
11.灯泡L1、L2分别标有“12 V　12 W”“12 V　6 W”字样(假设灯丝电阻不随温度改变),若将它们串联在某电源上,两灯都发光,下列说法正确的是(　　)
A.灯L1比灯L2亮
B.灯L1和L2两端电压之比为2∶1
C.通过灯L1和L2的电流之比为2∶1
D.灯L1和L2的实际功率之比为1∶2
12.[2021·黑龙江] 将“220 V　60 W”的灯泡L1和“220 V　40 W”的灯泡L2,串联在220 V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是 (　　)
A.灯泡L1比灯泡L2亮
B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两灯泡的总功率大于40 W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
13.把分别标有“8 V　4 W”和“8 V　8 W”字样的两个灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示,闭合开关后,只有其中一盏灯正常发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)另一盏灯的实际功率。
(2)电源电压。
类型三　并联电路中灯泡的亮度问题
14.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,甲灯泡的电阻为　　　Ω,乙灯泡的电阻为　　　Ω,根据公式　　　　可知,甲灯泡的实际功率为　　　W,乙灯泡的实际功率为　　　W,所以,　　　　灯泡更亮一些。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
15.将规格分别为“220 V　100 W”“110 V　100 W”“36 V　100 W”的甲、乙、丙三只灯泡,并联在36 V的电路中,试比较它们持续发光时的亮度 (　　)
A.甲灯泡最亮 B.乙灯泡最亮
C.丙灯泡最亮 D.一样亮
16.将“3 V　3 W”的灯泡L1和“6 V　6 W”的灯泡L2并联接在电压为3 V的电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列判断中正确的是 (　　)
A.两灯泡都正常发光
B.两灯泡都不能正常发光
C.灯泡L2比灯泡L1亮
D.L1正常发光,L2不能正常发光
17.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的电阻大
B.L1两端电压比L2两端电压大
C.L1的实际功率比L2的实际功率大
D.通过L2的电流比通过L1的电流大
18.灯L1标有“6 V　6 W”字样,灯L2标有“12 V　12 W”字样,将L1、L2连成如图所示电路,闭合开关S,两灯都能发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则 (　　)
A.灯L2比L1亮
B.灯L1、L2的实际电压之比为1∶2
C.保证两个灯泡都安全工作时,电流表A1的示数最大为2 A
D.保证两个灯泡都安全工作时,电流表A1的示数最大为1.5 A
19.把标有“1 A　6 W”的L1和“2 A　6 W”的L2两个灯泡并联接入电路中,如图所示,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,则:(假设灯泡的电阻不变)
(1)灯泡L2消耗的实际功率为多少
(2)灯泡L1消耗的实际功率为多少
(3)两灯泡消耗的实际功率之和为多少
类型四　串、并联电路转换中的灯泡亮度问题
20.[2020·日照] (多选)小明用如图所示的电路探究甲、乙两个小灯泡的亮度。闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯比乙灯亮。假设灯丝的电阻不随温度发生变化,下列说法正确的是 (　　)
A.两灯均正常发光时,通过甲、乙两灯的电流相等
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将两灯串联在该电源上,电路消耗的总功率比原电路消耗的总功率小
D.将两灯串联在该电源上,则甲灯两端的电压比乙灯的大
21.如图所示电路,电源电压为3 V,灯L1标有“6 V　6 W”字样,灯L2标有“3 V　3 W”字样,灯丝电阻不变,下列有关说法正确的是 (　　)
A.S2断开,S1接b,L1可以正常发光
B.S2断开,S1接a,L2的实际功率为3 W
C.S2闭合,S1接b,L2比L1亮
D.S2断开,S1接a,L2比L1亮
22.[2020·广安] 灯泡L1标有“12 V　12 W”字样,L2标有“12 V　6 W”,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压是　　　　。如果把两灯泡分别串联和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记为P串,并联时两灯泡的总功率记为P并,那么
P串∶P并=　　　　。(忽略灯丝电阻的变化,灯泡的实际电压不能超过额定电压)
答案
1.D　
2.D　[解析] 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,当滑动变阻器滑片从左向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律I=可知,电路中电流变小,根据P=I2R知,小灯泡的实际功率变小,灯泡变暗。
3.D　4.D　5.C　
6.12　6　3　1.5　甲　甲
[解析] 由P=可得,甲、乙两灯的电阻分别为R甲===12 Ω,R乙===6 Ω。将两灯泡串联在电路中,当通过它们的电流I=0.5 A时,甲灯泡的实际功率为P实甲=I2R甲=(0.5 A)2×12 Ω=3 W,乙灯泡的实际功率为P实乙=I2R乙=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W。因为P实甲=P甲=3 W,所以甲灯正常发光;因为P实甲>P实乙,所以甲灯更亮一些。
7.C
8.C　[解析] R甲===20 Ω,R乙===20 Ω,R甲=R乙,又因为两灯串联,I甲=I乙,由公式P=I2R可知,P实甲=P实乙。
9.B　[解析] 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,两灯泡串联时的总电阻大于其中一只灯泡的电阻,在电源电压不变的情况下,由公式P=可知,电路的总功率变小,房间内的总亮度变暗。
10.C　11.D
12.B　[解析] 由P=得,L1、L2的电阻分别为R1==≈806.7 Ω,R2===1210 Ω;两灯串联时,电流相等,由P=I2R可得,灯泡L1的功率小于L2的功率,故灯泡L2要比L1亮,故A错误,B正确;串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时电路中电流:I==≈0.11 A,两灯消耗的实际功率:P1'=I2R1=(0.11 A)2×806.7 Ω≈9.76 W≠30 W,P2'=I2R2=(0.11 A)2×1210 Ω≈14.64 W≠20 W,两灯泡的总功率为P=P1'+P2'=9.76 W+14.64 W=24.4 W<40 W,C、D错误。
13.(1)由P=UI可得,两只灯泡的额定电流分别为I1===0.5 A,I2===1 A;因为两只灯泡串联且只有一只灯泡正常发光,所以电路中电流为I=I1=0.5 A,即“8 V　4 W”的灯泡L1正常发光;由P=可得灯泡L2的电阻为R2===8 Ω,灯L2的实际功率为P2'=I2R2=(0.5 A)2×8 Ω=2 W。
(2)L1两端的电压为8 V,由I=可得,灯泡L2两端的电压:U2'=IR2=0.5 A×8 Ω=4 V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U=U1+U2'=8 V+4 V=12 V。
14.48　72　P=　12　8　甲　
15.C　16.D　17.C
18.D　[解析] 由公式P=可得两灯电阻分别为R1===6 Ω,R2===12 Ω,由图知两灯并联,所以两灯两端电压相等,灯L1、L2实际电压之比为1∶1,B错误;两灯都能发光,R1P2,即L1比L2亮,A错误;两灯额定电压分别为6 V和12 V,且并联电路各支路两端电压都等于电源电压,所以要使一个灯正常发光,另一个灯亮度较暗,电源电压应为6 V,即L1正常发光,通过灯泡L1的电流为I1===1 A,通过灯泡L2的电流为I2===0.5 A,电流表A1测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I总=I1+I2=1 A+0.5 A=1.5 A,故C错误,D正确。
19.(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电压分别为
U1===6 V,U2===3 V,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,所以,电路两端的电压U=U2=3 V,此时L2正常发光,则L2的实际功率为6 W。
(2)由I=可知,灯泡L1的电阻:R1===6 Ω,此时L1的实际功率:P1实===1.5 W。
(3)两灯泡消耗的实际总功率:P=P1实+P2实=1.5 W+6 W=7.5 W。
20.BC　[解析] 灯泡亮度由灯泡实际功率决定,甲灯比乙灯亮,则甲灯的功率大于乙灯的功率,由并联电路各支路两端电压相等,根据P=UI知,通过甲灯的电流较大,故A错误;两灯泡并联,因甲的额定功率大于乙的额定功率,根据P=可知,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,故B正确;由并联连接改为串联连接,根据串联电阻大于其中任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,且P=可知,将两灯串联在该电源上,电路消耗的总功率比原电路消耗的总功率小,故C正确;当两灯泡串联时,通过它们的电流相等,由于乙的电阻大于甲的电阻,由U=IR可知,乙灯两端的电压比甲灯的大,故D错误。
21.C　[解析] S2断开,S1接b,L1两端的电压等于电源电压,为3 V,小于灯泡L1的额定电压,
则L1不能正常发光,故A错误。S2断开,S1接a,两只灯泡串联,两只灯泡两端的电压肯定都小于3 V,所以L2的实际功率小于3 W,故B错误。L1的电阻:R1===6 Ω,L2的电阻:R2===3 Ω,R1>R2,S2闭合,S1接b时,两只灯泡并联,两灯泡两端的电压相等,由P=可得,L2的实际功率较大,所以L2较亮,故C正确。S2断开,S1接a,两只灯泡串联,根据公式P=I2R可知,L1的实际功率较大,所以L1较亮,故D错误。
22.18 V　2∶9　[解析] 由P=可得,两灯泡的电阻分别为R1===12 Ω,R2===24 Ω;由P=UI可得,L1的额定电流:I1===1 A,I2===0.5 A,因为I1>I2,所以串联时电路中最大电流为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。