2022-2023学年人教版初三物理18.2电功率同步练习
一、选择题(共15道)
1、小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡L1发光,L2不发光,电压表有示数.关于电路中L1、L2的连接方式和L2不发光的原因,以下判断正确的是( )
A.Ll与L2串联,L2被短路
B.L1与L2并联,L2的灯丝断了
C.L1与L2并联,L2与灯座接触不良
D.L1与L2串联,L2的实际功率比额定功率小得多
2、如图所示是安装在潜水器上的深度表的电路简图,其中,显示器由电流表改装,电源电压不变,R0是定值电阻。在潜水器下潜的过程中,通过显示器的电流量增大,电路中有关物理量的变化情况正确的是()
A.压力传感器两端的电压增大
B.压力传感器的电阻随所受压力增大而增大
C.压力传感器的电阻随所受压力增大而减小
D.电路的总功率减小
3、下列数据最接近实际的是( )
A.日光灯的额定功率为1000W
B.普通中学生的身高约为160cm
C.中学生正常步行的速度约为10m/s
D.体育测试用的实心球质量约为10kg
4、现有"6V 3W"的灯泡L1和"6V 6W"的灯泡L2,将他们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是( )
A.串联后接到12V电源的两端,两灯均能正常发光
B.串联工作时,L1和L2两端的电压之比为1:2
C.并联工作时,L1和L2中的电流之比为2:1
D.并联工作时,L1和L2的功率之比为1:2
5、如图所示,电源电压恒定,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,已知:R>R0,在滑动变阻器的滑片P移动过程中,下列表示两电表读数I、U及R0和R消耗的电功率P0和PR分别随变阻器连入电路部分R的阻值变化的关系图线中,可能正确的是
A.B.
C.D.
6、学校综合实践活动小组的同学收集了以下四种家用电器的铭牌:
XX牌电扇 规格400mm、额定电压220V、额定频率50HZ、额定功率65W
XX牌空调机 额定电压220V、额定频率50HZ、致冷电流6.2A/致热电流6.2A
XX牌彩电 工作电压170V﹣﹣240V、额定频率50HZ、额定功率85W
XX牌电冰箱 额定电压220V、额定频率50HZ、额定功率100W、耗电量0.5kW h/12h
请你根据铭牌中给出的信息判断,下列说法中正确的是( )
A.四种家用电器都必须在220V电压下才能工作
B.四种家用电器额定频率相同,说明它们工作时的噪声都相同
C.××牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的
D.××牌电冰箱平均每小时消耗电能为0.5kW h
7、如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.电源的电压为6V
B.电路的最大总功率为3.6W
C.R2的电功率一直变大
D.图乙中D点是滑片位于中点时的状态
8、如图所示的电路中,电源电压为3 V,R为定值电阻,灯L标有"6 V 3 W"的字样,灯L的电阻不随温度变化.闭合开关S后,电流表的示数为0.75 A,则定值电阻R的阻值为()
A. 10 Ω B. 6 Ω C. 15 Ω D. 8 Ω
9、如图所示,将定值电阻R1、R2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中电阻R1的功率为16W,在乙图中电阻R1的功率为9W.下列说法中正确的是( )
A.电阻R1、R2的阻值之比是1:3
B.甲图中电阻R2耗的电功率是W
C.乙图中电阻R2消耗的功率是3W
D.甲、乙两电路消耗的总功率之比是4:3
10、如图所示电路,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3A.那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:2 D.1:2
11、如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10 ,滑动变阻器R2的最大阻值为20 ,电压表接入电路的量程为0 ~ 3V,电流表接入电路的量程为0 ~ 0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P从B端向A端移动过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
B. 电流表的示数变化范围为0.2 ~ 0.3A
C. 电阻R2的两端电压由4V减小到0V
D. 电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4 ~ 3.6W
12、甲、乙两灯,将它们并联在照明电路中均能正常发光,且甲灯比乙灯暗,不考虑温度对电阻的影响,那么( )
A.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B.甲灯中的电流比乙灯中的电流小
C.甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大
D.甲灯的电阻比乙灯电阻大
13、如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为"25Ω、1A",电流表量程选择"0~0.6A",电压表量程选择"0~3V",小灯泡上标有"4.5V、0.3A"字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是3.6W
B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电流表的最小示数是0.15A
D.电流表的最大示数是0.4A
14、如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R1标有"1A10Ω"的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.5A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是()
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C.R1消耗的电功率范围是1.5W~3W
D.电路消耗的总功率范围是2.4W~4.5W
15、小明在做电学实验时,连成的电路如图所示,已知他所使用的电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω,灯泡标有"5V 2.5W",电源电压为6V且保持不变.若不计温度对电阻的影响,开关S闭合后,在实验操作正确的情况下,为保证各电路元件不损坏,下列说法中正确的是
A.电流表的最大示数是0.6 A
B.灯两端的最小电压是1V
C.滑动变阻器阻值的变化范围2~10Ω
D.滑动变阻器消耗的最小电功率为0 W
二、填空题(共6道)
16、灯泡L1、L2分别标有"4V、4W"和"3V、3W"的字样,将他们并联连接起来使用,干路中允许的最大电流为 A,此时L1消耗的电功率为 W.
17、小李家的电饭煲铭牌模糊不清,为了测其额定功率,他关掉家里其它用电器,让电饭煲正常工作1min,观察发现家里标有3000R/kW h的电能表转盘转了50转,则电饭煲的额定功率是 W,如果在用电高峰时,电饭煲两端的实际电压是额定电压的90%,则电饭煲工作1小时消耗的电能是_________kW h.(设电阻丝电阻恒定)
18、如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电路为2A,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示,则小灯泡的电阻值为__________Ω,电路消耗的最小功率为__________W.
19、甲、乙两个小灯泡上分别标有"6V,6W"和"3V,6W"的字样,现将甲、乙两灯串联起来,则电路两端允许加的最大电压是 V.如果并联使用,干路上的电流最大是 A.
20、如图甲所示的电路中,在滑片P由b移动到a的过程中,电压表示数U随滑动变阻器接入电路中的阻值R2的变化图像如图乙所示.定值电阻R1的阻值为__________Ω,当滑片移到a端时,定值电阻R1消耗的电功率为__________W,当滑片P移到中点时,整个电路10s消耗的电能__________J.
21、如图所示,小王家的电能表表盘上标有"600 r/(kW·h)"字样,他将电视机单独接在该电能表上正常工作30 min,电能表上的转盘转过60转,该电视机在这段时间内消耗的电能为__________kW·h,小王家同时工作的用电器总功率不得超过__________W.
三、试验题(共5道)
22、在"探究灯泡的电功率跟哪些因素有关"时,同学们提出了如下猜想:
甲:电功率跟电压有关,电压越高,电功率越大。
乙:电功率跟电流有关,电流越大,电功率越大。
⑴为了验证猜想甲,小明同学连接的电路如图13,请用笔画线代替导线,在答卷中把该电路连接完整。要求滑片向右移动时等要变亮。
⑵当他闭合开关后,发现两灯时亮时不亮,两电压表指针时有晃动。你认为此时电路中出现的故障是__________;排除故障后,小明在实验中通过观察__________来比较两灯泡功率的大小的。
⑶探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小明猜想 :"电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。"于是,他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示。
⑷ 请根据表二数据在如图14所示的电压表中画出指针的相应位置。
⑸分析表一、表二数据,得出实验结论
①根据表一中的数据可以得结论是:__________。
②根据表二中的数据可以得结论是:__________。
23、实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个,滑动变阻器1个,已调零的电流表两块,开关两个,导线若干。请选用上述实验器材,设计一个实验证明"两个电阻R1与R2并联时,如果R1的阻值保持不变,则电阻R1与R2并联的总功率P跟电阻R2的功率P2关系为:P=P2+b(b为常量)"。请你画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表。
24、小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图1所示的电路开始探究。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图1的电路图,将图2所示实物图连接完整。
(2)连接电路后,他进行了以下实验:
①闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 电压/V 实际功率/w 电阻Ω
1 1.6 O.20 O.32 8.00
2] 2.5 O.24 O.60 1O.42]
3 2.8 O.26 O.73 1O.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
(3)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论小灯泡的实际功率越________,灯泡越亮,。
(4)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_______表的量程.
(5)小雷在实验结束后与同学们讨论,认为"用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。"这种说法正确吗?为什么_________________
25、在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有"10Ω2A"字样.闭合电键S,电流表A的示数为0.9安.
①若电源电压为6伏,求通过电阻R1的电流I1和变阻器R2消耗的电功率P2.
②若电源电压可变,电流表A选接"0~3A"量程.现用定值电阻R0替换R1,要求:电源电压取6~12伏之间某一值,在移动变阻器滑片P的过程中,电流表A的指针能达到满刻度处.
第一,现有阻值为10欧和15欧的两个电阻,满足上述要求时应选择的电阻阻值为 _________ 欧.
第二,满足上述要求时替换的定值电阻R0的取值范围为 _________ 欧至 _________ 欧.
26、小红同学通过实验探究"电功率跟电流、电压的关系"。
(1)小灯泡电功率的大小可通过判断;
(2)小红同学用干电池做电源,把L1"2.5V 0.3A"和L2"3.8V 0.3A"两只灯泡连成如图8甲所示电路,闭合开关进行实验,收集数据如下表:
请你分析现象及数据得出结论:;
(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究电功率与电流的关系,连接方式如图8乙所示,闭合开关S,看到小灯泡L1,一闪即灭,经检查发现灯丝断了,请你分析灯丝烧断的原因,说出改进方法。
图8
参考答案
一、选择题(共15道)
1、 D
2、 C
3、 B 。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、日光灯正常工作的电流约0.18A,其功率约为P=UI=220V×0.18A≈40W,故A不符合实际;
B、成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于成年人,在160cm左右,故B符合实际;
C、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右,故C不符合实际;
D、中学生体育测试用的实心球质量约为3kg,故D不符合实际。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
4、 D
【解析】 由小灯泡额定电压、额定功率可知,灯泡L1的电阻R1=U2/P=12 ,额定电流I1=0.5A,灯泡L2的电阻R2=U2/P=6 ,额定电流I2=1A。两灯泡串联工作时,L1和L2两端的电压之比U1:U2=R1:R2=2:1,L1两端的电压U1=8V,高于其额定电压,不能正常工作,故A、B错误。两灯泡并联工作时,L1和L2两端的电流之比I1:I2=R2:R1=1:2,L1和L2的功率之比P1:P2=I1:I2=1:2,故C错误,D正确,答案为D。
5、 D
【解析】
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端电压,电流表测电路中的电流,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:,据此可知,因U、R0不变,电流I随R增大而减小,且变阻器接入阻值越来越大时,电路中的电流减小得比较缓慢,故A错误;
电压表的示数:,所以,U一定,且R越增大时,电压表的示数越来越接近电源的电压(即电压表示数应增大得越来越缓慢),故B错误;
R0消耗的功率:P0=I2R0,则P0与I是二次函数关系,图象应该是抛物线的一段(即曲线的一段),但图C中P0﹣R的图象是一次函数,故C错误;
R消耗的功率:PR=I2R=====;当R=R0时,PR有最大值;由上面关系式可知,PR先随R的增大而增大,PR达到最大值后,PR随R的增大而减小,故D正确.
6、 【考点】 家用电器;电功的计算;额定电压;额定功率.
【分析】读懂铭牌上所标数据的物理含义是解答本题的关键.在额定电压下工作的功率即为额定功率.
【解答】解:A、根据表格中的信息可知:彩电的工作电压是170﹣﹣240V.故A错误.
B、四种家用电器额定频率相同,是指所用的电流的频率相同,噪声不一定相同.故B错误.
C、根据表格中的信息可知:××牌空调机制冷和制热两种工作状态时额定电流相同,根据P=UI可得,额定功率也是相同的.故C正确.
D、根据表格中的信息可知:××牌电冰箱平均每12小时消耗电能是0.5kW h.故D错误.
故选C.
7、 C 【考点】 欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变求出R1的阻值和电源的电压,根据P=UI求出电路的最大总功率;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,进一步判断R2消耗的电功率变化;
(3)根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻一半时电路中的电流,然后结合图象判断对应的点.
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,
由图象可知,Ia=0.6A,
由I=可得,电源的电压U=IaR1=0.6A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图象可知,Ib=0.2A,Ub=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R2===20Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V,
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+4V,
解得:R1=10Ω,
电源的电压U=IaR1=0.6A×10Ω=6V,故A正确,不符合题意;
电路的最大总功率:
P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W,故B正确,不符合题意;
(2)电路中的电流:
I==,
滑动变阻器消耗的电功率:
P2=I2R2=()2×R2==,
当R2=10Ω时,P2max==0.9W,
当R2=0Ω时,Pa=0W,
当R2=20Ω时,Pb=()2×20Ω=0.8W,
综上可知,滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,故C错误,符合题意;
(3)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电阻一半时,电路中的电流:
I中===0.3A,
由图象可知,对应与D点,故D正确,不符合题意.
故选C.
8、 B 【解析】电路中电阻 R 与灯泡 L 并联,灯泡 L 的电阻 R L = = =12 Ω ,则通过灯泡的电流为 I L = = =0.25 A ,则定值电阻中的电流 IR =0.75 A - 0.25 A=0.5 A ,其电阻 R = = =6 Ω. 故选 B.
9、 C 【考点】 欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)甲图中,两灯串联,乙图中两电阻并联,它们两端的电压相等,根据P=表示出R1的电功率,乙电路图中两灯泡串联,根据P=表示出R1的电功率,表示出两图中R1的电功率之比即可求出它们两端的电压之比,乙图中根据串联电路的特点和欧姆定律结合求出R1、R2两电阻之比;
(2)根据P=I2R结合两电阻的阻值关系求出R2的电功率;
(3)甲图中根据P=结合两电阻的阻值关系求出R2的电功率;
(4)电路的总功率等于各用电器功率之和,据此求出两电路的电功率,进一步求出甲、乙两电路消耗的总功率之比.
【解答】解:(1)因甲图中R1的功率P1=,乙图中R1的功率P1′=,
所以,===,
解得:=,
乙图中,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电路中各处的电流相等,
所以,=====,故A错误;
(2)电阻R2消耗的功率:
P2′=I2R2=I2×R1=P1′=×9W=3W,故C正确;
(3)甲图中电阻R2耗的电功率:
P2===3=3P1=3×16W=48W,故B错误;
(4)因电路中总功率等于各用电器功率之和,
所以,甲图中总功率P=P1+P2=16W+48W=64W,乙图中总功率P′=P1′+P2′=9W+3W=12W,
则甲、乙两电路消耗的总功率之比:
P:P′=64W:12W=16:3,故D错误.
故选C.
【点评】本题考查学生对欧姆定律、串并联特点的掌握和运用,要求灵活选用公式,涉及到求比值问题,要细心防止因颠倒而出错.
10、 A 【考点】 电功率的计算;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律.
【分析】当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知闭合开关S1时通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点可知电流表的变化量即为通过R2的电流,根据并联电路的电压特点和P=UI求出闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比.
【解答】解:当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.2A;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴闭合开关S1时通过R1的电流不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.3A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比:
====.
故选A.
11、 B
12、 BD 【考点】 实际功率.
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点可知两灯泡额定电压之间的关系,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小和P=比较两灯泡的电阻关系,再根据欧姆定律比较两灯泡的电流关系.
【解答】解:
并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯泡均能正常发光,所以两灯泡两端的电压相等,即额定电压相等,故A错误;
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且此时灯泡的实际功率与额定功率相等,
由题知,甲灯比乙灯暗,则甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,即甲灯的额定功率比乙灯的额定功率小,故C错误;
两灯电压相等,由P=可知甲灯的电阻比乙灯的电阻大,故D正确;
根据I=可知,甲灯中的电流比乙灯中的电流小,故B正确.
故选BD.
13、 B
【解析】AD.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;题意可知,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是0.3A,即电流表的最大示数是0.3A,电路的最大功率是
故AD错误;
BC.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大时,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为3V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25A,小灯泡的最小功率是
故B正确;C错误。
故选B。
14、 D
15、 C
【解析】
【分析】
(1)已知灯泡的额定电压和额定电流,根据I=求出灯泡的额定电流,结合电压表的量程确定电路中的最大电流.
(2)根据串联电路的电压特点得出灯两端的最小电压为1V时,滑动变阻器两端的电压,从而确定是否可能.
(3)当电路中的电流和灯泡的额定电流相等时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出电路的总电阻和灯泡的电阻,再根据电阻的串联求出滑动变阻器的最小值;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电压特点可知此时灯泡与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电阻的分压特点求出滑动变阻器接入电路的最大值,从而得出滑动变阻器阻值的变化范围.
(4)当滑动变阻器消耗的最小电功率为0W时,灯泡两端的电压为6V,超过电压表的量程.
【详解】
A.灯泡正常工作电流:IL===0.5A,
电流表的最大示数是0.6A,超过灯泡的正常工作电流。故A错误。
B.电源电压6V,当灯两端的电压是1V时,滑动变阻器两端电压为5V,超过了电压表量程,故B错误。
C.灯泡的电阻RL===10Ω,
当电路中的电流为0.5A时滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路的总电阻R总==12Ω,滑动变阻器的最小值Rmin=R总 RL=12Ω 10Ω=2Ω;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电阻的分压特点可知Rmax=RL=10Ω;所以滑动变阻器阻值的变化范围2 10Ω,故C正确。
D.当滑动变阻器滑片滑到最左端时,滑动变阻器消耗的电功率最小,但灯泡电压是6V超过了灯泡的正常工作电流。故D错误。
故选C.
二、填空题(共6道)
16、 【考点】 电功率与电压、电流的关系;电功率的计算.
【分析】(1)当将灯泡L1、L2并联使用时,电路电压只能取电压小的那个,分别算出通过R1和R2的电流,然后可知干路中允许的最大电流;
(2)根据P=UI可求此时L1消耗的电功率.
【解答】解:(1)当灯泡L1、L2并联起来时,电路中的电源电压只能取灯泡L2的额定电压3V:
由P=可得,灯泡L1的电阻R1===4Ω,
灯泡L2的电阻R2===3Ω,
由P=UI可得,R1中的电流:I1′===0.75A,
R2中的电流:I2′===1A,
则并联电路的总电流:I=I1′+I2′=0.75A+1A=1.75A.
(2)此时L1消耗的电功率P1实===2.25W.
故答案为:1.75;2.25.
17、 1000 ,0.81。
18、 解:
(1)由灯泡的I﹣U关系图象可知灯泡的电阻是定值,当UL=12V时,通过灯泡的电流IL=2A,
根据I=得灯泡电阻RL===6Ω;
(2)由图甲,灯泡与滑动变阻器串联,
乙图是当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象,当P在左端时,滑动变阻器连入阻值为0,此时U=UL=12V,
P在右端时,滑动变阻器连入阻值最大,电路中电流最小,I最小=IL′=0.5A,
所以电路消耗的最小功率:P最小=UI最小=12V×0.5A=6W.
故答案为:6;6.
19、 【分析】 已知两灯泡的额定电压和额定功率,先根据公式 P=UI 求出各自正常工作时的电流,根据欧姆定律求出电阻.
(1)如果把它们串联起来,则串联电路的电流只能取两个电流中最小的一个,然后根据电阻的串联和欧姆定律求出电路两端允许加的最大电压;
(2)当将他们并联使用时,电路电压同样只能取额定电压较小的那个,然后分别算出通过L1和L2的电流,最后将它们的电流相加算出电路允许通过的最大电流.
【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I甲===1A,I乙===2A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R甲===6Ω,R乙===1.5Ω;
(1)当将它们串联使用时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的最大电流I=I乙=1A,
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以,路两端允许加的最大电压:
U串=I(R甲+R乙)=1A×(6Ω+1.5Ω)=7.5V;
(2)两灯泡并联时,各支路两端的电压相等,
所以,最大电源电压U并=U乙=3V,
通过两灯泡的电流:
I甲′===0.5A,I乙′=I乙=2A,
因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路允许通过的最大电流I并=I甲′+I乙′=0.5A+2A=2.5A.
故答案为:7.5;2.5.
20、 10 0.4 18
21、 0.1 2200
【解析】“600 r/(kW·h)”是指计数器的转盘转过600转时,消耗1 kW·h的电能,由此可知,转盘转过60转时消耗的电能为0.1 kW·h;电能表额定电流为10 A,额定电压为220 V,则小王家同时工作时用电器的最大功率为P=UI=220 V×10 A=2 200 W.
三、试验题(共5道)
22、 ⑴连线如图,(电压表连线1分,滑动变阻器1分,共2分)
⑵接触不良灯的亮度(每空1分,共2分)
⑷指针如图
⑸①在电流一定时,电功率与电阻成正比
②在电压一定时,电功率与电阻成反比
23、 实验电路图如图所示。( 1 分)
实验步骤:
(1)按电路图连接电路。
(2)断开开关,调节滑动变阻器R2的阻值。闭合开关S,用电流表A1测量通过定值电阻R1的电流I1,用电流表A2测量通过干路的电流I2,将R1、I1、I2的测量数据记录在实验数据记录表中。(1分)
(3)仿照步骤(2),再改变5次滑动变阻器R2的阻值,用电流表A1测电流I1,用电流表A2测电流I2,并分别将R1、I1、I2的测量数据记录在实验数据记录表中。(1分)
(4)用公式P=I2I1R1,分别计算出总功率P,并分别记录在实验数据记录表中。(1分)
(5)用P2=I1R1(I2-I1),分别计算出滑动变阻器R2的功率P2,并分别记录在实验数据记录表中。(1分)
实验数据记录表(1分)
R1/Ω
I1/ A
I2/ A
P2/ w
P/ w
(其他答案正确均可得分)
24、略
25、 由电路图可知,两电阻并联,电流表测干路电流:
①根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,根据P=UI求出变阻器R2消耗的电功率.
②第一、因滑动变阻器最大允许通过的电流为2A,所以通过R0的电流应大于1A,当电源的电压最大时,根据欧姆定律求出10欧和15欧两个电阻通过的电流即可选择电阻的规格.
第二、当通过滑动变阻器的电流为2A,且电源的电压最大时,R0的阻值最大;当电源的电压最小,且滑动变阻器的阻值最大时,R0的阻值最小,根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出R0的取值范围.
解答:解:①∵R1、R2并联,
通过电阻R1的电流I1===0.3A
通过R2的电流I2=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A,
变阻器R2消耗的电功率P2=UI2=UI2=6V×0.6A=3.6W;
②第一、当电源的电压最大U=12V时,根据I=可得,通过10欧、15欧R0电阻的电流分别为1.2A、0.8A,
因滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,故15Ω的电阻不可选,应选10Ω的电阻;
第二、当通过滑动变阻器的电流为2A,且电源的电压U=12V时,R0的阻值最大,
R0===12Ω;
当电源的电压U=6V,且滑动变阻器的阻值最大时,R0的阻值最小,
通过滑动变阻器的电流I滑===0.6A,
通过R0的电流I0=I﹣I滑=3A﹣0.6A=2.4A,
R0===2.5Ω,
即定值电阻R0的取值范围为2.5~12欧.
答:①通过电阻R1的电流为0.3A,变阻器R2消耗的电功率为3.6W;
②第一,10欧.
第二,2.5;12.
26、 ( 1 )小灯泡亮度;( 2 )当电流相等时,电压越大电功率越大;( 3 )电压超过额定电压;在干路上串联一个滑动变阻器(或减小电源电压)
解析:(1)灯泡的亮度可以间接的判断灯泡实际功率的大小,亮度越亮,通常实际功率越大。
(2)从电路可以看出,探究电功率与电流、电压关系时,采用甲图连接,两灯泡串联,通过灯泡电流相等,从实验数据可知,灯泡L1电压低于灯泡L2,且L2的亮度较亮,说明L2电功率比L1大,由此得出灯泡串联时,电流一定,灯泡电压越大,电功率越大。
(3)乙图中两灯泡并联,开关闭合,灯泡L1立即熄灭,说明电路中电源电压大于灯泡L1的额定电压。要保护灯泡L1不被烧坏,在干路上可以串联一个滑动变阻器,或者降低电源电压。