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2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业(人教版)
第十八章 电功率
专题18.2 电功率
一、选择题
1.图中的几种用电器正常工作时的电流接近4A的是( )
2.如图所示是检测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,表示水流速度增大
B.电流表示数变小,表示水流速度增大
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω~20Ω
D.电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W
二、填空题
1.将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端, 灯更亮;若并联接在该电源两端,两灯消耗的功率之比P甲:P乙= 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
2.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“10V 5W”字样(不考虑温度对灯丝电
阻的影响),当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时,电流表A的示数为1A,此时灯泡正常发光,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω.当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时,电压表的示数为 V,灯泡L的实际功率为 W。
3.如图所示是某工厂两种照明方式的电路图,灯泡L1和L2的规格均为“220V 40W”。闭合开关S1、S2,满足夜间正常照明需要;闭合开关S1、断开S2,满足夜间多区域照明需要。电源电压恒为220V,灯泡电阻变化忽略不计。正常照明与多区域照明L1中的电流之比为 ;正常照明10h消耗的电能比多区域照明10h消耗的总电能多 kW h。
三、计算题
1. 一盏电灯25 h 耗电1 kW·h,这盏电灯的电功率是多少
2. 一个“220 V 800 W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?假如电路中的电压降低到200 V,电阻丝的电阻不变,这时电炉实际的电功率有多大?
3.如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有“3V0.6A”的字样,定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变,求:
(1)灯丝电阻;
(2)当开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2A时,灯L两端电压;
(3)当开关S1、S2均闭合时,定值电阻R消耗的电功率。
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第十八章 电功率
专题18.2 电功率
一、选择题
1.图中的几种用电器正常工作时的电流接近4A的是( )
【答案】D.
【解析】家用电器的额定电压都是220V,根据P=UI得,工作电流为4A的用电器的电功率是880W。
A.电扇功率一般低于100W,故A错误;
B.笔记本电脑的功率一般低于100W,故B错误;
C.台灯的功率约为40W,故C错误;
D.电饭煲的功率约为900W,故D正确.
2.如图所示是检测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,表示水流速度增大
B.电流表示数变小,表示水流速度增大
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω~20Ω
D.电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W
【答案】D
【解析】由图知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2的电压,电流表测电路的电流:
AB、流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小;当水流速度增大时,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,R2的滑片上移,R2接入电路的阻值减小,总电阻减小,由I=可知,电流表示数变大,
根据串联电路的分压特点可知,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小,故A、B错误;
CD、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流:I===0.9A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为
I大=0.6A;
电路的最大功率为:P大=UI大=4.5V×0.6A=2.7W;
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻:
R===7.5Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2小=R﹣R1=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω;
当电压表的示数最大为U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时R1的电压:U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
则电路中最小的电流:I小===0.3A,
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R2大===10Ω,
所以,滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω,故C错误;
电路的最小功率为:P小=UI小=4.5V×0.3A=1.35W;
所以,电路的总功率的变化范围为1.35W 2.7W,故D正确。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,根据流体压强跟流速的关系得出流速变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。
二、填空题
1.将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端, 灯更亮;若并联接在该电源两端,两灯消耗的功率之比P甲:P乙= 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
【答案】甲;1:2。
【解析】(1)由P=可得,两灯的电阻分别为:
R甲===6Ω,R乙===3Ω,
若两灯串联,因串联电路中电流处处相等,R甲>R乙,由P=I2R可得P甲实>P乙实,所以甲灯比乙灯更亮;
(2)若并联接在该电源两端,并联电路中各支路两端电压相等,即U并甲=U并乙,
由P=UI=可得,两灯消耗的功率之比:
P并甲:P并乙=:=×===。
2.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“10V 5W”字样(不考虑温度对灯丝电
阻的影响),当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时,电流表A的示数为1A,此时灯泡正常发光,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω.当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时,电压表的示数为 V,灯泡L的实际功率为 W。
【答案】20;5;1.25。
【解答】(1)当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时,灯泡L与R的最大阻值并联,电流表测干路
电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且此时灯泡正常发光,
所以,电源的电压U=UL=10V,
由P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:
IR=I﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===20Ω;
(2)灯泡的电阻:
RL===20Ω,
当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联,电压表测R两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I′===0.25A,
此时电压表的示数:
UR=I′R=0.25A×20Ω=5V,
灯泡L的实际功率:
PL′=(I′)2RL=(0.25A)2×20Ω=1.25W。
3.如图所示是某工厂两种照明方式的电路图,灯泡L1和L2的规格均为“220V 40W”。闭合开关S1、S2,满足夜间正常照明需要;闭合开关S1、断开S2,满足夜间多区域照明需要。电源电压恒为220V,灯泡电阻变化忽略不计。正常照明与多区域照明L1中的电流之比为 ;正常照明10h消耗的电能比多区域照明10h消耗的总电能多 kW h。
【答案】2:1;0.2。
【解析】(1)由题知灯泡L1和L2的规格均为“220V 40W”,则两灯的电阻为:,
闭合开关S1、S2,满足夜间正常照明需要,此时电路为L1的简单电路,此时通过L1的电流为:;
闭合开关S1、断开S2,满足夜间多区域照明需要,此时电路为L1和L2的串联电路,此时通过L1的电流为:,则正常照明与多区域照明L1中的电流之比为:;
(2)当闭合开关S1、S2时,正常照明10h消耗的电能为:
W=Pt=40W×10×3600s=1.44×106J,
闭合开关S1、断开S2时,区域照明10h消耗的总电能为:
=J,
W﹣W′=1.44×106J﹣0.72×106J=0.72×106J=0.2kW h,则正常照明10h消耗的电能比多区域照明10h消耗的总电能多0.2kW h。
三、计算题
1. 一盏电灯25 h 耗电1 kW·h,这盏电灯的电功率是多少
【答案】40W
【解析】t=25h W=1kW·h
利用P=W/t得:
P=1kW·h/25h =0.04kW=40W
2. 一个“220 V 800 W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?假如电路中的电压降低到200 V,电阻丝的电阻不变,这时电炉实际的电功率有多大?
【答案】60.5Ω 661W
【解析】计算时注意电阻是不变量,利用公式 R=U2/P计算出电阻,
R=(220V)2/800W=60.5Ω
利用公式 P=U2/R计算出电炉在200V实际电压下的实际功率
U实=200 V R=60.5Ω
P实=(200V)2/60.5Ω=661W
3.如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有“3V0.6A”的字样,定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变,求:
(1)灯丝电阻;
(2)当开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2A时,灯L两端电压;
(3)当开关S1、S2均闭合时,定值电阻R消耗的电功率。
【答案】(1)5Ω;(2)1V;(3)0.9W
【解析】(1)灯丝电阻
(2)当开关S1闭合、S2断开,灯L和电阻R串联,电流表示数为0.2A时,灯L两端电压
(3)由(2)可知R两端电压
所以电源电压
当开关S1、S2均闭合时,电路中只有R接入电路,R消耗的电功率
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