第十五章 电功和电热
课时15.2 电功率同步练习
一、选择题
1.下面关于电功率的说法中正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率越大
C. 串联的几只灯泡工作时,电阻大的灯泡的电功率小
D. 电流做功越多,电功率越大
2.甲用电器标着“”,乙用电器上标着“”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是( )
A. 甲用电器做功一定多
B. 乙用电器做功一定慢
C. 完成相同的功,甲用电器用时间一定多
D. 相同时间内,甲乙用电器消耗的电能一样多
3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的( )
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 两灯串联在伏的电路中,甲灯比乙灯亮
D. 将甲灯接入伏电路中,它的实际功率为瓦
4.四个电路图电源电压相同,,闭合开关电路消耗的功率,排列顺序正确的是( )
A. B.
C. D. 甲
5.标有“”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示。若把这种规格的两只灯泡串联在的电源两端,每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为( )
A. B. C. D.
6.如图所示是、两定值电阻的图象,若把、电阻串联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A. 通过、电阻的电流之比是:
B. 的阻值大于的阻值
C. A、电阻的两端电压之比是:
D. A、电阻的电功率之比是:
7.在某电路中正在使用的两盏白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则( )
A. 通过甲灯的电流一定比乙灯的大 B. 甲灯的实际功率一定比乙灯的大
C. 甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 D. 甲灯两端的电压一定比乙灯的大
8.如图所示,, 分别标有“、”、“、”的字样,其中一灯正常发光时,它们的功率之比是( )
A. : B. : C. : D. :
9.现有甲、乙两灯泡,甲标有“”字样,乙标有“”字样。不考虑温度对灯泡电阻的影响,为保证电路安全,下列说法中正确的是( )
A. 若将两灯串联,电路两端允许加的最大电压是
B. 若将两灯串联,则该串联电路允许的最大功率是
C. 若将两灯并联,电路两端允许加的最大电压是
D. 若将两灯并联,则该并联电路允许的最大功率是
10.王老师把标有“”和“”的甲、乙两盏灯串联接在的电源上设灯丝电阻不变,则下列判断正确的是( )
A. 两盏灯的总功率等于 B. 甲灯消耗的实际功率等于
C. 甲灯两端的实际电压小于 D. 两盏灯的总功率小于
11.甲、乙两灯泡的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联,当通过甲灯的电流为时,乙灯泡消耗的电功率是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,电流表的示数为,电流表的示数为下列说法正确的是( )
A. 小灯泡与中的电流之比为:
B. 小灯泡与的电压之比为:
C. 小灯泡与的灯丝电阻之比为:
D. 小灯泡与的电功率之比为:
13.月初,小王家中的电能表示数为,电能表的部分参数及月末的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B. 小王家月初至月末消耗的电能是
C. 这个电能表允许电路中同时工作的用电器总功率为
D. 若电能表转盘在内转过转,则此时工作的用电器的总功率为
14.图甲是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡与电阻连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为,电压表示数为。下列结果正确的是( )
电源电压为 电阻的阻值为
电路消耗的总功率为 通过电阻的电流为
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
15.如图中,灯泡、分别标有“”“”字样,电源电压不变,开关闭合,只闭合,灯泡、发光;只闭合,灯泡、发光,灯泡在中比在中设灯丝电阻不变( )
A. 电功率较大,亮度较亮 B. 电功率较小,亮度较暗
C. 电功率相同,亮度相同 D. 电功率较大,亮度较暗
16.下列电路图中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为,且,定值电阻的阻值为在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
17.一个标有“”的小灯泡接在的电源上,若使灯泡正常发光,应该给它______联一个______的电阻。若小灯泡两端的实际电压是,则小灯泡的实际功率是______。不考虑灯丝电阻的变化
18.灯泡规格为“”,规格为“”,现将它们串联接入电路,电路中允许通过最大电流为______;若将它们并联接入电路,______灯更亮一些.
19.某电能表的表盘上标有“”字样。若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在内闪烁了次,则该热水器的实际功率是______。
20.一家用白炽灯泡上标有“”的字样,该灯泡接在电压为______的电路中才能正常发光,若把它接在的电源上使用,灯泡的实际功率是______,额定功率是______选填“变化”或“不变”。不考虑温度对灯泡电阻的影响
21.如图是定值电阻和小灯泡中电流随电压变化的图像,其中______选填“甲”或“乙”是小灯泡的图像;将定值电阻和小灯泡串联接在的电源上,则此时灯泡的实际功率为______。
22.如图所示,灯泡标有“”、标有“”字样,电源电压恒定不变。闭合开关,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过的电流: ______ ,消耗的实际功率 ______ 选填“”、“”或“”。
23.灯发光的颜色与其两端电压之间的关系如表所示,小美用一个的电阻与灯串联,接在电压为的电源两端,灯发出了蓝光,如图所示。则灯的实际功率是 。在电源电压不变的情况下,请你写出一个让灯发出不同颜色光的方法,你的方法是 。
灯两端电压
发光的颜色 红 绿 蓝
24.已知甲灯标有“”字样,乙灯的额定电压是,甲、乙两灯的关系如图所示,则乙灯的额定功率是______,确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是______。
25.某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图所示,已知灯的规格为“”不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的阻值范围为,电源电压恒为。当闭合,将滑片滑至最左端时,通过灯丝的电流为 ;灯正常工作一分钟所消耗的电能为 ;若闭合开关,将滑片从左向右移动,灯发光最暗时的实际功率为 。
26.将电阻和灯泡接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,图乙为电阻和灯泡的图像。闭合开关,小灯泡的实际电功率为______,内电阻消耗的电能为______。
27.标有“”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示,若把三只这种规格的灯泡串联接在的电源两端,则每一只灯泡的实际电阻为________,三只小灯泡实际总功率为________。
28.小杭同学利用电能表测量电热水壶的功率,他将电热水壶注满水后,关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表的转盘转了圈。则在此内,实际消耗的电能为______ ,电热水壶的实际功率为______ ,由此功率值和铭牌中的功率值可判断:此时的实际电压______ 选填“小于”、“等于”或“大于”。忽略温度对电阻的影响
型号
额定电压
频率
额定功率
容量
三、实验探究题
29.用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为,小灯泡的额定电流为,额定电压小于.
连接电路时,开关应处于_____状态.
请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使变阻器接入电路的阻值最大.
电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是___________________.
问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为______,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向_____左右端移动.记录多组数据,绘制成图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是_____.
对实验现象分析可知:小灯泡的实际功率越大,其亮度越强.但小马发现:“”的灯与“”的白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当.这是因为____________________.
30.小杭用如图甲所示的电路“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验。实验室提供了以下实验器材:电源电压恒为、小灯泡上标有“”字样、电流表、、电压表、、滑动变阻器规格“,”、滑动变阻器规格为“,”、开关、导线若干。
请你用笔将图乙中的实物电路连接完整要求:滑动变阻器的滑片向左移灯泡变亮。
次测量的有关数据及现象记录在表格中。在第次实验中小灯泡不亮的原因是:________________;
物理量 次数 电压 电流 实际电功率 小灯泡 亮度
不亮
偏亮
正常
更亮
据表中数据可知小灯泡的额定功率为___________:分析表中信息实验得出的结论是:______________________________________________________________________________________;
如果将正常工作时的白炽小灯泡换作同规格额定电压、额定功率均相同,外形基本相同的灯,灯正常工作时亮度更高,试分析解释原因______________________________________________;
从表中数据可以分析出小杭选用的滑动变阻器是______________;
31.物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡额定电压为、电流表、电压表、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图所示为该小组连接的实物图。
请指出实物图连接的两处错误。_______________;________________。
正确连接电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图所示,电流表示数为______,则小灯泡电阻为______计算结果保留一位小数
改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,数据处理表格如下所示,其中有一处是不恰当的,这一处是______,错误的原因是什么?____________________________________________________________________________________。
实验次数 电压 电流 电阻 平均电阻
该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______,若此时电流表示数为,则小灯泡的额定功率为______。
四、计算题
32.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。已知电源电压为,灯泡的额定电压为,通过灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。
台灯正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
调节滑片,使加在滑动变阻器两端电压为,灯泡的实际功率为多大?
台灯正常工作,电路消耗的电能可以让一盏的日光灯正常发光多少小时?
答案与解析
一、选择题
33.下面关于电功率的说法中正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率越大
C. 串联的几只灯泡工作时,电阻大的灯泡的电功率小
D. 电流做功越多,电功率越大
【答案】B
【解析】解:、电功率是表示电流做功快慢的物理量,故A错误;
B、由可知,用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率越大,故B正确;
C、串联电路电流处处相等,由,串联的几只灯泡工作时,电阻大的灯泡的电功率大,故C错误;
D、由可知,电功率取决电流所做的功与所用时间的比值,电流做功多,电功率不一定大,故D错误;
故选:。
34.甲用电器标着“”,乙用电器上标着“”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是( )
A. 甲用电器做功一定多
B. 乙用电器做功一定慢
C. 完成相同的功,甲用电器用时间一定多
D. 相同时间内,甲乙用电器消耗的电能一样多
【答案】D
【解析】A.由可知,电流做功的多少与通电时间有关,故A不正确;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲乙用电器的功率相同,做功一样快,故B不正确;
C.根据可知,完成相同的功,两用电器用的时间一样多,故C不正确;
D.根据可知,相同时间内,甲乙用电器消耗的电能一样多,故D正确。
故选:。
35.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的( )
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 两灯串联在伏的电路中,甲灯比乙灯亮
D. 将甲灯接入伏电路中,它的实际功率为瓦
【答案】B
【解析】、当两灯都正常发光时,它们的实际功率都等于各自的额定功率,分别为和,但由于不清楚各自的工作时间,由可知,不能确定谁消耗的电能多,故A错误;
、根据额定电压和额定功率,由可得甲灯正常工作的电阻为:,
乙灯正常工作的电阻为:,由此可知,两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,故B正确;
当甲、乙两灯串联时,根据知,电流相同,乙灯电阻更大,则乙灯的实际功率更大,乙灯更亮,故C错误;
D、由甲灯铭牌上的字样可知,当甲灯接入电路中正常工作,其额定功率为,根据可知,在电阻不变的情况下,功率与电压的平方成正比,当电压变为,即为额定电压的,则实际功率就是额定功率的,所以此时的实际功率为:,故D错误。
故选:。
36.四个电路图电源电压相同,,闭合开关电路消耗的功率,排列顺序正确的是( )
A. B.
C. D. 甲
【答案】C
【解析】两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;
并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即总电阻越并越小,小于任何一个分电阻;
电阻关系为;
因为甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等,根据可知,四个电路的总功率关系为;
故C正确、ABD错误。
37.标有“”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示。若把这种规格的两只灯泡串联在的电源两端,每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】把这种规格的两只灯泡串联接在的电源两端,每只灯泡两端的电压都为,从图象上可以看出,此时电路电流为,
所以每只灯泡的实际电阻,
每只灯泡的实际功率。
故选B。
38.如图所示是、两定值电阻的图象,若把、电阻串联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A. 通过、电阻的电流之比是:
B. 的阻值大于的阻值
C. A、电阻的两端电压之比是:
D. A、电阻的电功率之比是:
【答案】C
【解析】由图象可知,通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻,且时,,;
根据欧姆定律可得,两电阻的阻值分别为:,,所以的电阻值小于的电阻值,故A错误;
因为串联电路中各处的电流相等,所以通过、电阻的电流之比是:,故A不正确;
A、电阻的两端电压之比:,故C正确;
由可知,、电阻的电功率之比:,故D不正确。
故选:。
39.在某电路中正在使用的两盏白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则( )
A. 通过甲灯的电流一定比乙灯的大 B. 甲灯的实际功率一定比乙灯的大
C. 甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 D. 甲灯两端的电压一定比乙灯的大
【答案】B
【解析】解:两盏灯正在使用,甲灯比乙灯亮,由于无法判断他们是怎样连接的,所以无法判断电压和电流的大小,也无法判断电阻的大小,所以、、错;灯的亮度由灯的实际功率决定,甲灯比乙灯亮,说明甲灯的实际功率一定比乙灯的大.
故选B.
40.如图所示,, 分别标有“、”、“、”的字样,其中一灯正常发光时,它们的功率之比是( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】C
【解析】由欧姆定律得:,;
,
两灯并联后,正常发光,则并联电路电压;
由可知:::::,故C正确,ABD错误。
41.现有甲、乙两灯泡,甲标有“”字样,乙标有“”字样。不考虑温度对灯泡电阻的影响,为保证电路安全,下列说法中正确的是( )
A. 若将两灯串联,电路两端允许加的最大电压是
B. 若将两灯串联,则该串联电路允许的最大功率是
C. 若将两灯并联,电路两端允许加的最大电压是
D. 若将两灯并联,则该并联电路允许的最大功率是
【答案】D
【解析】根据可得,两灯泡的额定电流分别为,,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:两灯泡电阻,;
A.若将两灯串联,电路中的最大电流为,电路两端允许加的最大电压,故A错误;
B.若将两灯串联,则该串联电路允许的最大功率,故B错误;
C.若将两灯并联,电路两端允许加的最大电压,故C错误;
D.若将两灯并联,则该并联电路允许的最大功率,故D正确。
故选D。
42.王老师把标有“”和“”的甲、乙两盏灯串联接在的电源上设灯丝电阻不变,则下列判断正确的是( )
A. 两盏灯的总功率等于 B. 甲灯消耗的实际功率等于
C. 甲灯两端的实际电压小于 D. 两盏灯的总功率小于
【答案】D
【解析】根据可得,两灯泡的电阻分别为:,,
两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相等,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,即总电阻大于任何一个分电阻,根据可知,电路中的电流小于两灯泡的额定电流,,甲灯泡的电阻大,两端分得的电压大于,乙灯泡两端分得的电压小于,故C不正确;根据可得,甲灯消耗的实际功率,,故B错误;
两盏灯的总功率:,总功率就是两灯泡功率之和,所以乙灯消耗的电功率一定小于,故A错误,D正确。
43.甲、乙两灯泡的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联,当通过甲灯的电流为时,乙灯泡消耗的电功率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】将甲、乙两灯串联在电路中,串联电路中各处的电流相等,
当通过甲灯的电流为时,通过乙灯的电流也为,
由图像可知乙灯两端的电压,
则乙灯消耗的功率:;
故B正确、ACD错误。
44.如图所示,电流表的示数为,电流表的示数为下列说法正确的是( )
A. 小灯泡与中的电流之比为:
B. 小灯泡与的电压之比为:
C. 小灯泡与的灯丝电阻之比为:
D. 小灯泡与的电功率之比为:
【答案】C
【解析】A、因,,所以,则:::,故A不正确;
B、因并联电路各支路两端的电压相等,所以::,故B不正确;
C、根据可知,:::,故C正确;
D、根据可知,:::,故D不正确。故选:。
45.月初,小王家中的电能表示数为,电能表的部分参数及月末的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B. 小王家月初至月末消耗的电能是
C. 这个电能表允许电路中同时工作的用电器总功率为
D. 若电能表转盘在内转过转,则此时工作的用电器的总功率为
【答案】C
【解析】、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B、月初的示数,月末,小王家中的电能表示数,故小王家月初至月末消耗的电能是,故B错误;
C、据表盘的参数可知电能表平时工作允许通过的最大电流为,工作电压为,此时总功率不得超过,故C正确;
D、电能表的转盘转转消耗的电能为:,
此时工作的用电器的总功率:,故D错误。
故选:。
46.图甲是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡与电阻连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为,电压表示数为。下列结果正确的是( )
电源电压为 电阻的阻值为
电路消耗的总功率为 通过电阻的电流为
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
【答案】B
【解析】解:闭合开关,电阻和灯泡串联,电压表测量两端的电压;
小灯泡的实际功率为,由图甲根据可知,此时通过灯泡的电流为,灯泡两端的电压为,电压表示数为,则电阻两端的电压为,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:,故正确;
根据串联电路的电流特点可知,通过电阻的电流与通过灯泡的电流相等均为,故错误;
由可知,电阻的阻值:,故正确;
电路消耗的总功率:,故正确;
综合以上分析可知,正确、错误。
故选:。
47.如图中,灯泡、分别标有“”“”字样,电源电压不变,开关闭合,只闭合,灯泡、发光;只闭合,灯泡、发光,灯泡在中比在中设灯丝电阻不变( )
A. 电功率较大,亮度较亮 B. 电功率较小,亮度较暗
C. 电功率相同,亮度相同 D. 电功率较大,亮度较暗
【答案】A
【解析】由可得两灯的电阻分别为:,,比较可知;
在开关闭合的前提下,只闭合,灯泡、串联接入电路,只闭合,灯泡、串联接入电路,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且,所以,由欧姆定律可知,即在中的电流大;
因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,所以根据公式可知,灯泡在中比在中的电功率大,亮度较亮。
故选:。
48.下列电路图中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为,且,定值电阻的阻值为在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解:、闭合断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;断开闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流,该电路图不能选;
B、闭合断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;
闭合断开,电压表测定值电阻两端的电压,其上端为负极,下端为正极;
电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故不合题意;
C、将开关拨到的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压,调节滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数为,则小灯泡正常发光;将开关拨到的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压,通过小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率表达式是,选项图可选。
D、开关处于的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;
开关处于的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流,该电路图不能选。
故选:。
二、填空题
49.一个标有“”的小灯泡接在的电源上,若使灯泡正常发光,应该给它______联一个______的电阻。若小灯泡两端的实际电压是,则小灯泡的实际功率是______。不考虑灯丝电阻的变化
【答案】串
【解析】灯泡正常发光时电压,功率,灯泡接在的电源上,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以应串联一个电阻,则电阻两端的电压:,
因串联电路中各处的电流相等,所以由可得,灯泡正常发光时的电流:,
由可得,电阻的阻值:;
由可得,灯泡的电阻:,
小灯泡两端的实际电压是时的实际功率:。
故答案为:串;;。
50.灯泡规格为“”,规格为“”,现将它们串联接入电路,电路中允许通过最大电流为______;若将它们并联接入电路,______灯更亮一些.
【答案】;
【解析】解:根据可得两灯正常发光时的电流分别为:
,,
将它们串联接入电路,由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流;
根据可得两灯泡的电阻分别为:,,
两灯泡并联后,由并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相等,
则灯泡的实际功率,灯泡的实际功率,
比较可知,因灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,故两灯泡并联后灯更亮一些。
故答案为:;。
51.某电能表的表盘上标有“”字样。若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在内闪烁了次,则该热水器的实际功率是______。
【答案】
【解析】解:指示灯闪烁次消耗的电能:;
热水器的实际功率:。
故答案为:。
52.一家用白炽灯泡上标有“”的字样,该灯泡接在电压为______的电路中才能正常发光,若把它接在的电源上使用,灯泡的实际功率是______,额定功率是______选填“变化”或“不变”。不考虑温度对灯泡电阻的影响
【答案】;;不变
【解析】根据铭牌的含义,“”表示该灯泡的额定电压为;表示额定功率为;
已知灯泡的额定电压是,额定功率是,灯泡的电阻值:;
灯泡的实际功率:。额定功率不变。
53.如图是定值电阻和小灯泡中电流随电压变化的图像,其中______选填“甲”或“乙”是小灯泡的图像;将定值电阻和小灯泡串联接在的电源上,则此时灯泡的实际功率为______。
【答案】甲
【解析】由于定值电阻和小灯泡串联接在的电源上,两个用电器电流相等,电压之和为,在图中当电流为时,电阻两端电压为,小灯泡两端电压为,即,符合题意,则小灯泡的实际功率为。
故答案为:甲;。
54.如图所示,灯泡标有“”、标有“”字样,电源电压恒定不变。闭合开关,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过的电流: ______ ,消耗的实际功率 ______ 选填“”、“”或“”。
【答案】:;
【解析】解:根据可知,灯泡的电阻为:;灯泡的电阻为:;
甲图中两个灯泡串联,则此时的总电阻为:;
甲电路中的电流即通过灯泡的电流为:;
乙图中的电源电压为,两个灯泡并联,则灯泡正常发光,通过灯泡的电流为:;
则甲、乙两电路中流过的电流:::;
根据串联电路的电压关系可知,甲中两端电压小于电源电压,乙中两端电压等于电源电压,由于两端电压变大,电阻不变,根据可知,消耗的实际功率变大,即。
故答案为::;。
55.灯发光的颜色与其两端电压之间的关系如表所示,小美用一个的电阻与灯串联,接在电压为的电源两端,灯发出了蓝光,如图所示。则灯的实际功率是 。在电源电压不变的情况下,请你写出一个让灯发出不同颜色光的方法,你的方法是 。
灯两端电压
发光的颜色 红 绿 蓝
【答案】 在电路中串联一个滑动变阻器
【解析】已知电源电压,由题表可知,灯发蓝光时,,根据串联电路的电压特点可知,电阻两端的电压,由欧姆定律可得,通过电阻的电流,因串联电路中电流处处相等,所以,则灯发蓝光时的实际功率。由表格数据可知灯发光的颜色与其两端电压有关,则在电路中串联一个滑动变阻器来分压即可让灯发出不同颜色的光。
56.已知甲灯标有“”字样,乙灯的额定电压是,甲、乙两灯的关系如图所示,则乙灯的额定功率是______,确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是______。
【答案】
【解析】由图象可知,当乙灯的额定电压是时,,
乙灯的额定功率;
由可得,甲灯的额定电流,
两灯串联使用,电路中的最大电流是,
由图象可知,此时乙灯两端电压为,故电路两端的最大电压。
故答案为:;。
57.某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图所示,已知灯的规格为“”不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的阻值范围为,电源电压恒为。当闭合,将滑片滑至最左端时,通过灯丝的电流为 ;灯正常工作一分钟所消耗的电能为 ;若闭合开关,将滑片从左向右移动,灯发光最暗时的实际功率为 。
【答案】
【解析】已知灯的规格为“”不考虑灯丝电阻的变化,则灯丝的电阻,当闭合,将滑片滑至最左端时,电路中只有灯,此时通过灯丝的电流。灯正常工作一分钟所消耗的电能。闭合开关,将滑片从左向右移动,当滑片移到最右端时,电路的总电阻最大,电路中电流最小,此时电路中的电流,则灯的最小功率,即灯发光最暗时的实际功率为。
58.将电阻和灯泡接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,图乙为电阻和灯泡的图像。闭合开关,小灯泡的实际电功率为______,内电阻消耗的电能为______。
【答案】
【解析】因通过定值电阻的电流与两端电压成正比,所以正比例函数图象为定值电阻的图象,另一图象为灯泡图象;
因串联电路中各处电流都相等,并且串联电路两端电压等于各部分电压之和,即电源电压为,所以根据图象可知,电路电流为,,;
小灯泡消耗的功率:;
内电阻消耗的电能为:。
故答案为:;。
59.标有“”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示,若把三只这种规格的灯泡串联接在的电源两端,则每一只灯泡的实际电阻为________,三只小灯泡实际总功率为________。
【答案】;
【解析】若把这样的三只灯泡串联起来,根据串联电路的分压原理可知:这三只灯泡两端分得的电压都相同,所以,三只灯泡串联接在的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为;
由图象可知,当时,,则根据可知此时小灯泡的电阻:,
三只小灯泡实际总功率:。
故答案为:;。
60.小明同学利用电能表测量电热水壶的功率,他将电热水壶注满水后,关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表的转盘转了圈。则在此内,实际消耗的电能为______ ,电热水壶的实际功率为______ ,由此功率值和铭牌中的功率值可判断:此时的实际电压______ 选填“小于”、“等于”或“大于”。忽略温度对电阻的影响
型号
额定电压
频率
额定功率
容量
【答案】 小于
【解析】解:表示电路中每消耗的电能,电能表的转盘转,
则转盘转时,电水壶消耗的电能:;
电热水壶的实际功率:;
电热水壶的额定功率为,实际功率小于额定功率,电热水壶的电阻不变,根可知,此时的电压要小于额定电压,即小于。
故答案为:;;小于。
三、实验探究题
61.用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为,小灯泡的额定电流为,额定电压小于.
连接电路时,开关应处于_____状态.
请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使变阻器接入电路的阻值最大.
电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是___________________.
问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为______,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向_____左右端移动.记录多组数据,绘制成图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是_____.
对实验现象分析可知:小灯泡的实际功率越大,其亮度越强.但小马发现:“”的灯与“”的白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当.这是因为____________________.
【答案】
断开 向左移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡的发光情况;
左 灯发光效率高
62.小杭用如图甲所示的电路“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验。实验室提供了以下实验器材:电源电压恒为、小灯泡上标有“”字样、电流表、、电压表、、滑动变阻器规格“,”、滑动变阻器规格为“,”、开关、导线若干。
请你用笔将图乙中的实物电路连接完整要求:滑动变阻器的滑片向左移灯泡变亮。
次测量的有关数据及现象记录在表格中。在第次实验中小灯泡不亮的原因是:________________
物理量 次数 电压 电流 实际电功率 小灯泡 亮度
不亮
偏亮
正常
更亮
据表中数据可知小灯泡的额定功率为___________:分析表中信息实验得出的结论是:______________________________________________________________________________________;
如果将正常工作时的白炽小灯泡换作同规格额定电压、额定功率均相同,外形基本相同的灯,灯正常工作时亮度更高,试分析解释原因________________________________________ ______;
从表中数据可以分析出小杭选用的滑动变阻器是______________;
【答案】
如图:;小灯泡的实际功率太小;;小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;灯直接把电转化为光,所以其电能转化为光能,而白炽灯,除了要把电能转化为光能外,更多的能量转化为内能;
63.物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡额定电压为、电流表、电压表、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图所示为该小组连接的实物图。
请指出实物图连接的两处错误。_______________;________________。
正确连接电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图所示,电流表示数为______,则小灯泡电阻为______计算结果保留一位小数
改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,数据处理表格如下所示,其中有一处是不恰当的,这一处是______,错误的原因是什么?____________________________________________________________________________________。
实验次数 电压 电流 电阻 平均电阻
该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______,若此时电流表示数为,则小灯泡的额定功率为______。
【答案】
电流表正负接线柱接反了;将滑动变阻器上面两个接线柱连入了电路中;
;;
计算了小灯泡电阻的平均值;小灯泡电阻受温度影响会发生变化;
;。
四、计算题
64.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。已知电源电压为,灯泡的额定电压为,通过灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。
台灯正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
调节滑片,使加在滑动变阻器两端电压为,灯泡的实际功率为多大?
台灯正常工作,电路消耗的电能可以让一盏的日光灯正常发光多少小时?
【答案】解:电阻和灯泡串联,灯泡的额定电压为,由图乙可知,当时,通过的电流,由可得,灯丝的电阻:,
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流:,
由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压,
由可得,台灯正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻:,
调节滑片,使加在滑动变阻器两端电压为,则灯泡两端的电压为:,
由图乙可知,电路中电流为,灯泡的实际功率为;
台灯正常工作的电功率:
由可得,正常工作,消耗的电能:
,
由可得,电路消耗的电能可以让一盏的日光灯正常发光的时间:。