额定电压
一、选择题(共6小题)
1、学习了电的有关知识后,小明取下自己书房内的一个开关,并在此位置上安装了一个两孔插座,然后,再将一台完好的录音机接上去,你认为下列说法正确的是( )
A、接通录音机的开关,录音机能正常工作;断开开关录音机不能正常工作
B、接通录音机的开关,录音机不能正常工作;断开开关录音机能正常工作
C、无论录音机的开关是否接通,录音机都不能正常工作
D、无论录音机的开关是否接通,录音机都能正常工作21*cnjy*com
2、将标有“8V 16W”的灯泡L1和标有“12V 36W”的灯泡L2串联后接到电压为20V的电路中,则( )
A、两灯都能正常发光
B、只有L1正常发光
C、只有L2正常发光
D、两灯都不能正常发光
3、将标有“220V 200W”和“220V 40W”的两灯泡串联后,接入380伏的电路中,将会烧坏的是( )
A、“40W”的灯泡
B、“200W”的灯泡
C、“40W”和“200W”的灯泡
D、无法确定
4、居民家庭中电灯、电视机、电饭锅等家用电器的正常工作电压是( )
A、36V B、220V
C、1.5V D、380V
5、“25瓦,16欧”的高音扬声器正常工作时,扬声器两端的电压是( )
A、10伏 B、16伏
C、20伏 D、25伏
6、如图所示电路中电流表A1示数为0.5A.电流表A2的示数为0.8A,L是标有额定功率6W字样的小灯泡,刚好正常发光,则以下判断正确的是( )
A、电源输出功率为15.6W B、电阻R消耗功率为15.6W
C、电阻R的阻值为10Ω D、小灯泡L两端的电压为10V
二、填空题(共9小题)21*cnjy*com
7、如图1所示是标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻随它两端电压变化的图象.将小灯泡L和电阻R接入图2所示的电路中,电源电压为6V.当开关S断开时,小灯泡的阻值为 _________ Ω;当开关S闭合时,小灯泡恰能正常发光,则电阻R消耗的功率为 _________ W.
8、某照明灯额定电压是36V,正常发光时灯丝电阻为24Ω,则照明灯的额定电流是 _________ A.如果电源电压是48V,为使照明灯正常发光,可以在电路中串联一个阻值为 _________ Ω的电阻.
9、定值电阻R1标有“10Ω,0.6A”的字样,把它与标有“20Ω,1A”的R2并联在同一电源两端,在不损坏电路元件的前提下,电源电压不能超过 _________ V.
10、一个弧光灯的电阻是5Ω,正常发光时的功率为500W,若想将它接入220V的电源上,仍使其正常发光.必须 _________ 联一个 _________ 的电阻.
11、某电冰箱铭牌上有“输入电压220V、耗电量0.7 kW?h/24h、输入总功率120W”等数据.其中“耗电量o.7kW?h/24h”这个数据的含义是:该冰箱正常使用24h消耗的电能为 _________ .如果按照输人总功率120 W和工作24 h计算,则消耗的电能是 _________ kW?h,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大,这是由于冰箱具有 _________ 工作的特点而造成的.
12、如图所示电路,电源两端电压U=7.5V,且保持不变,R为保护电阻,L为标有“6V 3W”的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度的变化.电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 _________ Ω.
13、目前,节能灯在市场上大受欢迎,据专家测算:额定功率为11w的节能灯与额定功率为60w的白炽灯的亮度相当,如果该节能灯代替60w的白炽灯既能达到节电的目的,又能满足亮度要求.根据我国的使用实际,节能灯的额定电压应为 _________ V;在此条件下,假设每天开灯5h,采用上述措施每盏灯每月(以30天计)能节电 _________ 度.21*cnjy*com
14、如图所示,是某微波炉的铭牌上的一部分技术数据.由这些数据你可以直接得到的信息是 _________ (只写出一条即可,下同)间接得到的信息是 _________ .
15、如图所示,是一只光明牌灯泡的铭牌,该灯泡正常工作时的电压为 _________ V,电阻是 _________ Ω.
三、解答题(共15小题)
16、LED灯(发光二极管)具有高亮度、低能耗的优点,LED景观照明技术使得上海世博园区的各大场馆如梦如幻,阳光谷或繁星点点,或彩虹飘舞,石油馆红橙黄绿色彩变换无穷,问:如图是某种额定电压为3V的LED灯的I﹣U图象,它正常工作100s消耗的电能为多少J?世博场馆室内照明光源中大部分采用了LED绿色光源,若LED照明光源4h内可节约电能1.05×1012J,这些电能可让多少kg的水温度从20℃上升到70℃.
17、如图所示,电源电压不变,闭合开关后,用电器R1、R2均能正常工作,已知R1的额定功率为1.5 W,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A的示数为1.5 A,根据以上所给条件,逐一列式计算出与该电路有关的物理量.
18、小明同学在课余做了个“水果电池”,他把铜丝和铁丝插到菠萝中,然后给一个标有“4.5V 4.5W”的小灯泡供电,结果灯泡不亮,仔细检查了电路,发现电路连接正确,请你分析灯泡不亮的原因是 _________ ;这个“水果电池”上的铁丝是 _________ 极.(选填“正”或“负”)
19、用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.可提供的器材有:2节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关各一个和若干导线等.21*cnjy*com
(1)画出实验电路图.
(2)为了测出小灯泡的额定功率,应调节 _________ ,使电压表的示数为 _________ V,若已知小灯泡的灯丝电阻约为10Ω,此时电流表的示数如图所示为 _________ A,则该小灯泡的额定功率为 _________ W.
20、在“测定小灯泡电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约
为8Ω.
(1)在连接电路时,开关应处于 _________ 状态.
(2)请用笔画线代替导线,把图中的电路元件连接成实验电路.(连线不得交叉)
(3)画出电路图
(4)实验过程中,调节滑动变阻器,当电压表的示数为 _________ V时,灯泡正常发光.若此时电流表的示数如图所示,则通过灯泡的电流为 _________ A,小灯泡的额定功率是 _________ W.
(5)实验时,若发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,则产生故障的原因可是 _________ (写出一条即可).
21、如图所示的电路,灯泡L标有“12V 4W”字样,滑动变阻器最大电阻为36Ω,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,小灯泡正常发光.求:
①灯泡电阻;
②电源电压;
③当开关S断开,滑片P移到变阻器的最左端时,灯泡消耗的功率是多少?
22、通过实验探究同学们知道了串联电路电流、电压规律,那么串联电路的电阻规律又是怎样的呢?
(1)现有阻值为R1、R2的两个定值电阻,请利用所学的物理知识,画出相应电路图,标出对应物理量(自设相关物理量),推导出串联电路的总电阻R与分电阻R1和R2的关系.
(2)现有两盏规格为“12V 12W”的灯泡和一个12V的太阳能电池.请你利用上述结论计算:当把这两盏灯串连接在太阳能电池上时,总功率是多少?(忽略温度对电阻的影响).
23、装修房子期间,小明准备为酒柜安装小射灯(额定电压为12V),他把小射灯直接接入家庭电路后,刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了,经检查发现,还有一个配件忘记安装了.
次数
物理量
1
2
3
4
U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
I/A
0.30
0.26
0.24
0.20
R/Ω
8.3
7.7
6.3
5.0
(1)没有安装配件导致小射灯被烧坏的原因是小射灯的实际电压 _________ 额定电压.
(2)小明想知道灯丝电阻随温度变化的规律,他利用实验室的器材设计了图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V.闭合开关后,发现小灯泡不发光,经检查是由于某根导线断了造成的.他又利用图乙的电路对图甲的电路进行检测.检测时他应该将图甲中的开关 _________ ,若检验灯发光说明被检测导线 _________ (选填“断了”或“没断”).
(3)更换导线后,正确进行实验并将数据填入下表(电源电压恒为4V).分析实验数据发现:温度越高,灯丝电阻越 _________ .根据表中的数据分析,下列滑动变阻器的规格符合实验要求的是 _________ .
A.30Ω 0.2A; B.20Ω 1A; C.10Ω 1A; D.5Ω l.5A
(4)小明查找资料,发现大多数金属的电阻都具有和灯丝电阻随温度变化规律相同的性质.他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲的电路中,并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动,设计了一个简易的测温装置.若要满足温度升高时测温装置的示数变大,应将图甲中 _________ 表的表盘改装成测温装置的刻度盘.
24、有一个小灯泡的电阻为12Ω,正常工作时的电压为6V,将其接在电压为9V的电源上,为使其正常发光,需如何接入一个阻值为多大的电阻才行?
25、如图是小明同学探究小灯泡电阻时连接的实验电路,选用的小灯泡上标有2.5V字样.
(1)闭合开关前,发现电路中有两个元件连接错误,请指出(在错的连线上打×).
(2)实验时,先将电压表的读数调节到 _________ V,再逐渐 _________ 电压(填“升高”或“降低”),测出灯泡在不同亮度时的电阻.通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的 _________ 也不同.
26、小明实验小组在做“伏安法测电阻”的实验时,连接了如图所示的实验电路.21*cnjy*com
(1)电路中多连接了一根导线,请你将它去掉(即在多连接的导线上打“×”),并根据改正后的电路,在方框中画出电路图.
(2)下表是一位同学实验时记录和计算的数据,同学们发现第3次实验计算的电阻值和前两次的相差太大,可能是测量数据有误.为此,他们再次进行了实验,实验时的电流表和电压表的示数如图所示.经过分析,他们明白了错误的原因是把 _________ 表的量程当成了 _________ ,该电表此时的示数为 _________ .
实验
次数
电压
U/V
电流
I/A
电阻
R/Ω
1
1
0.10
10
2
3
0.30
10
3
5
2.50
2
(3)测出定值电阻的阻值后,他们断开开关,拆下定值电阻,将标有“2.5V”的小灯泡接入图中定值电阻的位置.为了测出小灯泡的电阻值,他们设计的方案是:调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压分别为1V、3V和5V,测出对应的电流值,计算出小灯泡的电阻值.若根据这个方案进行实验,可能导致的后果是 _________ .
27、目前,节能灯在市场上大受欢迎,据专家测算:如果以额定功率为11W的节能灯代替额定功率为60W的白炽灯,既可以书电,又能提高亮度.
(1)根据我国的使用实际,节能灯的额定电压应为 _________ V;21cnjy
(2)在此条件下,假设每天开灯5h,采用上述措施每盏灯正常工作一个月 (以30天计)能节电多少度电?
(3)我们每位同学都有省电节电的责任和义务.请你列出了三条可行的省电措施.
28、一只灯与40Ω的电阻串联后接入6V电源上,灯恰好正常发光,此时灯泡功率为0.2W,求小灯泡的额定电压.
29、如图所示的电路中,灯泡的额定功率为2W,R2=10Ω,灯泡的电阻R1<R2,电源电压为9V且保持不变.
(1)若S1、S2均断开时小灯泡能正常发光,则小灯泡的电阻和额定电压是多大?
(2)若S1、S2均闭合时,电路的总功率为24.3W,则R3的阻值为多大?
30、李明家在装修房子期间,准备为酒柜安装一个小射灯(下表是射灯的部分参数),李明刚刚学过电学的有关知识,决定自己动手安装.把小射灯直接接入家庭电路以后,刚一通电,小射灯就烧坏了.经过认真检查,发现还有一个配件忘记安装了,李明通过研究说明书,明白了其中的道理.
额定电压
5V
频率
50Hz
…
…
(1)简要写出小射灯烧坏的原因: _________ ,小射灯两端的电压远远超过额定电压.通过该事列你认为在使用和安装电器方面应注意: _________ .
(2)李明想自己动手测出一个小射灯的功率,图是他设计的实验电路,此电路有什么错误和不妥之处 _________ .
次数
物理量
1
2
3
U/A
4
5
6
I/A
0.21
0.25
0.30
P/W
功率的平均值
(3)在解决了上述问题以后,李明进行了实验,并将实验数据填入上表.请算出小射灯的额定功率为 _________ W.此表的设计还存在一个不当之处,请写出: _________ .21cnjy
答案与评分标准
一、选择题(共6小题)
1、学习了电的有关知识后,小明取下自己书房内的一个开关,并在此位置上安装了一个两孔插座,然后,再将一台完好的录音机接上去,你认为下列说法正确的是( )
A、接通录音机的开关,录音机能正常工作;断开开关录音机不能正常工作
B、接通录音机的开关,录音机不能正常工作;断开开关录音机能正常工作21cnjy
C、无论录音机的开关是否接通,录音机都不能正常工作
D、无论录音机的开关是否接通,录音机都能正常工作
考点:电阻的串联;额定电压。
分析:解决此题要知道开关和插座是串联的,当开关打开时,整个电路处于断路状态,所以没有电流通过录音机,录音机不能正常工作.
解答:解:当开关断开时,电路处于断路状态,无论录音机的开关是否接通,录音机都不能正常工作;
故选C.
点评:解决此类问题要串并联电路的特点结合电路的连接方式进行分析解答.
2、将标有“8V 16W”的灯泡L1和标有“12V 36W”的灯泡L2串联后接到电压为20V的电路中,则( )
A、两灯都能正常发光
B、只有L1正常发光
C、只有L2正常发光
D、两灯都不能正常发光
考点:电功率的计算;串联电路的电压规律;欧姆定律;额定电压。
分析:先求得两灯的电阻,再由欧姆定律求得电路中的电流,由功率公式求得实际功率即可判定能不能正常发光.
解答:解:由P=UI得:两灯的额定电流分别为:I1=2A,I2=3A
由P=得:R=,则可求得:R1=2.25Ω,R2=4Ω,
则串联后,电路的电流为;I==3.2A;
则两灯均未达到额定电流,故都不能正常发光.
故选D
点评:判断两灯能否正常发光,可以根据电流、电压以及功率与额定值进行比较判断.
3、将标有“220V 200W”和“220V 40W”的两灯泡串联后,接入380伏的电路中,将会烧坏的是( )
A、“40W”的灯泡 B、“200W”的灯泡
C、“40W”和“200W”的灯泡 D、无法确定
考点:电功率的计算;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;额定电压。
专题:计算题。
分析:要解决此题,需先算出两灯泡的电阻,根据串联分压的特点,计算出两灯泡两端的实际电压,从而根据实际电压与额定电压的大小关系进行判断.
解答:解:灯泡1的电阻为:R1=
灯泡2的电阻为:R2=
两灯泡串联,所以R=R1+R2=242Ω+1210Ω=1452Ω
所以电路中的电流为:I=
灯泡1两端的电压为:U1=IR1=0.26A×242Ω≈63V
灯泡2两端的电压为:U2=U﹣U1=380V﹣63V≈317V
灯泡2两端的电压远大于它的额定电压220V,所以将会烧坏的是灯泡2.
故选A.
点评:此题主要考查了与电学有关物理量的计算,同时考查了学生对功率计算公式的灵活应用.
4、居民家庭中电灯、电视机、电饭锅等家用电器的正常工作电压是( )
A、36V B、220V
C、1.5V D、380V
5、“25瓦,16欧”的高音扬声器正常工作时,扬声器两端的电压是( )
A、10伏 B、16伏
C、20伏 D、25伏
考点:额定电压;电功率的计算。
分析:由电功率的推导公式P=变形后,可计算电压.
解答:解:由P=得,U2=PR=25W×16Ω=400WΩ
∴U=20V.
故选C.
点评:本题利用了电功率的推导公式计算.电学中的公式和推导公式较多,要会灵活应用.
6、如图所示电路中电流表A1示数为0.5A.电流表A2的示数为0.8A,L是标有额定功率6W字样的小灯泡,刚好正常发光,则以下判断正确的是( )
A、电源输出功率为15.6W B、电阻R消耗功率为15.6W
C、电阻R的阻值为10Ω D、小灯泡L两端的电压为10V
考点:额定电压;电功率的计算。
分析:由于L是正常发光的,故得到的电压是额定电压,由P=UI变形后计算出电源电压,再由欧姆定律计算电阻的阻值和分析各个选项.
解答:解:电灯和电阻是并联的,两端的电压相等,A1测灯的电流,A1测电阻的电流,由于L是正常发光的,则电源的电压U===12V,
电阻的功率PR=UIR=12V×0.8A=9.6W.
A、说法正确,电源的功率P=PL+PR=6W+9.6W=15.6W.
B、说法错误,电阻的功率是9.6W.
C、说法错误,电阻的阻值R===15Ω.
D、说法错误,电阻两端的电压是12V.
故选A.
点评:本题考查了并联电路的特点、由电功率公式和欧姆定律的计算,需要对四对选项都进行计算后,才能得出正确的结论.
二、填空题(共9小题)
7、如图1所示是标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻随它两端电压变化的图象.将小灯泡L和电阻R接入图2所示的电路中,电源电压为6V.当开关S断开时,小灯泡的阻值为 2 Ω;当开关S闭合时,小灯泡恰能正常发光,则电阻R消耗的功率为 0.875 W.21世纪教育网
考点:串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电功率的计算;额定电压。
专题:计算题;应用题;图析法。
分析:解答本题需要先明确“2.5V”所表示的含义是小灯泡的额定电压,“正常发光”的含义是小灯泡两端的电压等于它的额定电压.
开关断开时,电路中没有电流,小灯泡两端没有电压,由图1可找出当电压为0V时,小灯泡的电阻值.
由小灯泡正常发光入手,根据串联电路电压规律计算出电阻R两端的电压,并从图1中找出当电压为2.5V时对应的电阻值,然后根据欧姆定律公式I=算出电路中的电流,最后根据电功率公式P=UI算出电阻R消耗的功率.
解答:解:由图2可知,灯泡L与电阻R串联.
当开关S断开时,电路中没有电流,此时小灯泡两端的电压为0V.从图1中可知,当电压为0V时,电阻是2Ω,所以此时小灯泡的阻值2Ω.
当开关S闭合时,小灯泡恰能正常发光,此时小灯泡两端的实际电压是2.5V,由图1可知此时小灯泡的电阻是10Ω,
则电路中电流:I===0.25A,
根据串联电路电压规律可知,电阻R两端的电压:UR=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
所以电阻R消耗的电功率:PR=URI=3.5V×0.25A=0.875W.
故答案为:2,0.875.
解答:解:I=
串联电路各处电流相等,总电压等于各分电压之和.
故答案为:1.5,8.
点评:本题考查学生根据串联电路特点灵活运用欧姆定律计算有关物理量的能力.
9、定值电阻R1标有“10Ω,0.6A”的字样,把它与标有“20Ω,1A”的R2并联在同一电源两端,在不损坏电路元件的前提下,电源电压不能超过 6 V.
考点:欧姆定律的应用;并联电路的电压规律;额定电压。21世纪教育网
分析:根据电阻铭牌上的电流和电阻求出各电阻两端允许加的最大电压,即为电源电压的最大值.
解答:解:标有“10Ω,0.6A”的定值电阻R1两端允许的最大电压 U=IR=0.6A×10Ω=6V;
标有“20Ω,1A”的R2两端允许的最大电压 U′=I′R′=1A×20Ω=20V;
因为并联电路两端的电压相等,因此两电阻并联后两端允许的最大电压为6V.21世纪教育网
故答案为:6.
点评:本题考查欧姆定律的应用以及并联电路电压的规律,注意并联电路应该选择较小的电压值为并联电路两端的电压值.
10、一个弧光灯的电阻是5Ω,正常发光时的功率为500W,若想将它接入220V的电源上,仍使其正常发光.必须 串 联一个 17Ω 的电阻.
考点:欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;电阻的串联;额定电压。
专题:计算题。
分析:已知灯泡的额定功率和电阻,根据公式U2=RP可求灯泡的额定电压,电源电压大于灯泡的额定电压,所以应串联一个电阻来分压,电源电压减去灯泡的额定电压就是串联电阻两端的电压,灯泡正常发光,根据公式I=可求额定电流,最后根据公式R=可求串联电阻的阻值.
解答:解:根据公式P=可得,灯泡的额定电压UL===50V,串联电阻两端的电压U1=U﹣UL=220V﹣50V=170V,灯泡的额定电流I===10A,
电阻R===17Ω.
故答案为:串;17Ω.
点评:本题考查电压、电流、电阻等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要记住串联分压的原理和串联电路电压和电阻的规律.
11、某电冰箱铭牌上有“输入电压220V、耗电量0.7 kW?h/24h、输入总功率120W”等数据.其中“耗电量o.7kW?h/24h”这个数据的含义是:该冰箱正常使用24h消耗的电能为 0.7kw?h .如果按照输人总功率120 W和工作24 h计算,则消耗的电能是 2.88 kW?h,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大,这是由于冰箱具有 不连续 工作的特点而造成的.
考点:电功的计算;额定电压。
分析:解决此题可根据电功的公式W=Pt求解电功,电冰箱在实际工作时是不连续的,所以实际消耗和额定值是不同的.
解答:解:耗电量0.7 KW?h/24h是指的冰箱正常使用24h消耗的电能为0.7KW?h;
由题目已知,输入功率为120W,则由公式W=Pt=0.12KW×24h=2.88KW?h;
实际消耗电能与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大,这是由于冰箱具有不连续工作的特点而造成的;
故答案为:0.7KW?h,2.88,不连续.
考点:欧姆定律的应用;电阻的串联;电功率的计算;额定电压。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:已知灯泡的额定电压及额定功率则可求出灯泡的电阻及额定电流,比较额定电流及电流表的最大量程,可得出电路中允许通过的最大电流;由图可知灯泡、电阻及滑动变阻器为串联,则当滑动变阻器阻值短路时电流表示数最大,但不能超过额定电流,故可求得R的阻值;随着滑动变阻器接入电阻的增大,电路中电流减小,故电流表不会超过量程,由串联电路的电压规律可得出电压表示数越大,则当电压表达最大电压时,滑动变阻器的阻值为最大允许接入阻值.
解答:解:由功率公式可得,灯泡的额定电流I额===0.5A,则电路中电流不能超过0.5A;
由欧姆定律得,灯泡的电阻RL===12Ω;
当滑动变阻器接入电阻最小时,电路中电流应为0.5A时,由欧姆定律可得:
R+RL=;
则R=﹣12Ω=3Ω;
当电压表示数为U2=3V时,此时灯泡及保护电阻上电压U1=U﹣U2=7.5V﹣3V=4.5V;
则此时电路中的电流I1===0.3A;
则此时滑动变阻器的接入电阻Rm===10Ω;
即滑动变阻器允许接入的电阻最大为10Ω;
故答案为:10.
点评:本题难点在于如何分析得出两电表及灯泡的额定电流与滑动变阻器阻值的关系,并能求出保护电阻的阻值;对学生的分析能力要求较高.
13、目前,节能灯在市场上大受欢迎,据专家测算:额定功率为11w的节能灯与额定功率为60w的白炽灯的亮度相当,如果该节能灯代替60w的白炽灯既能达到节电的目的,又能满足亮度要求.根据我国的使用实际,节能灯的额定电压应为 220 V;在此条件下,假设每天开灯5h,采用上述措施每盏灯每月(以30天计)能节电 7.35 度.
考点:电功的计算;额定电压。
分析:我国的生活用电额定电压是220V,求解消耗的电能可利用公式W=Pt进行求解.
解答:解:已知每天用电5h,那么每月用电时间t=30×5h=150h;
额定功率为60w的白炽灯消耗的电能W=Pt=0.06KW×150h=9KW?h;
额定功率为11w的节能灯消耗的电能W=Pt=0.011KW×150h=1.65KW?h;
所以可以节约电能为9KW?h﹣1.65KW?h=7.35KW?h;
故答案为:220,7.35.
点评:解决此类题目的关键是利用电功的公式进行分析求解.
14、如图所示,是某微波炉的铭牌上的一部分技术数据.由这些数据你可以直接得到的信息是 微波炉的额定电压是220V (只写出一条即可,下同)间接得到的信息是 微波炉的输入电流是4.54A等 .
考点:电功率的计算;额定电压。
专题:简答题;信息给予题;答案开放型。
分析:可得到微波炉的额定电压,额定输入功率,额定输出功率.可间接得到输入电流和输出电流.
解答:解:微波炉的额定电压是220V,可计算微波炉的输入电流.
故答案为:微波炉的额定电压是220V;微波炉的输入电流是4.54A.
点评:本题考查电功率的计算,此题是通过已知条件来得出未知的信息.
15、如图所示,是一只光明牌灯泡的铭牌,该灯泡正常工作时的电压为 220 V,电阻是 1936 Ω.
考点:电功率的计算;额定电压。
分析:根据铭牌标记直接可读出额定电压和额定功率,根据电功率计算公式即可推导计算电阻.
解答:解:额定电压即为正常工作时的电压U=220V,P=25W;
由P=UI=,可得R===1936Ω,故答案为220,1936
点评:本题重点考查电功率公式和欧姆定律相结合的灵活应用,熟练掌握公式的变形推导是关键.
三、解答题(共15小题)
16、LED灯(发光二极管)具有高亮度、低能耗的优点,LED景观照明技术使得上海世博园区的各大场馆如梦如幻,阳光谷或繁星点点,或彩虹飘舞,石油馆红橙黄绿色彩变换无穷,问:如图是某种额定电压为3V的LED灯的I﹣U图象,它正常工作100s消耗的电能为多少J?世博场馆室内照明光源中大部分采用了LED绿色光源,若LED照明光源4h内可节约电能1.05×1012J,这些电能可让多少kg的水温度从20℃上升到70℃.
考点:热量的计算;电功的计算;额定电压。
专题:计算题;信息给予题。
分析:(1)当LED灯正常工作,所加电压为额定电压,由图可知此时的电流,利用电功公式W=UIt求消耗的电能;
(2)知道LED照明光源4h内可节约的电能、水升高的温度值,利用W电=Q吸=cm△t求水的质量.
解答:解:(1)∵LED灯正常工作,
∴灯两端的电压:
U=U额=3V,
由图可知此时通过灯的电流:
I=20mA=0.02A,
正常工作100s消耗的电能:
W=UIt=3V×0.02A×100s=6J;
(2)由题知,Q吸=W电=1.05×1012J,
∵Q吸=cm△t,
∴m===5×106kg.
答:灯正常工作100s消耗的电能为6J;1.05×1012J电能可让5×106kg的水温度从20℃上升到70℃.
点评:本题考查了消耗电能(电功)的计算、热量的计算,知道LED灯正常工作时所加电压为额定电压是本题的突破口,能从U﹣I图象上搜集到有用信息是关键.
17、如图所示,电源电压不变,闭合开关后,用电器R1、R2均能正常工作,已知R1的额定功率为1.5 W,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A的示数为1.5 A,根据以上所给条件,逐一列式计算出与该电路有关的物理量.
解答:已知:P1=1.5W,,I=1.5A
求:
解:(1)=1.5A﹣0.5A=1A;
(2),21世纪教育网
(3)
(4)
(5)
(6)P总=UI=3V×1.5A=4.5W
答:并联电路两端的电压为3V,R2中的电流为1A,R2的阻值和功率分别为3Ω和3W,总电阻为2Ω,电路中的总功率为4.5W.
点评:知道并联电路中电流的规律,会熟练应用功率的计算公式进行计算,会灵活应用欧姆定律.
18、小明同学在课余做了个“水果电池”,他把铜丝和铁丝插到菠萝中,然后给一个标有“4.5V 4.5W”的小灯泡供电,结果灯泡不亮,仔细检查了电路,发现电路连接正确,请你分析灯泡不亮的原因是 电流太小 ;这个“水果电池”上的铁丝是 负 极.(选填“正”或“负”)
考点:电源及其能量转化;额定电压。
专题:实验题;跨学科;实验分析法。
分析:①一个水果电池的电压很小,只有零点几伏,达不到小灯泡的额定电压.
②对于水果电池,金属活动性较强的为负极,金属活动性较弱的为正极.
解答:解:标有“4.5V 4.5W”的小灯泡正常发光时需要的电压是4.5V,一个水果电池的电压只有零点几伏,所以不能提供足够的电压或产生足够大的电流使灯泡亮起来.
对于水果电池,金属活动性较强的为负极,铁的金属活动性比铜的金属活动性强,所以铁丝是负极.
故答案为:电流太小,负.
点评:此题以“水果电池”为载体,考查了对额定电压和化学电池的认识和理解,内容较为新颖,但考查的均为基础知识.
19、用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.可提供的器材有:2节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关各一个和若干导线等.21世纪教育网
(1)画出实验电路图.
(2)为了测出小灯泡的额定功率,应调节 滑动变阻器 ,使电压表的示数为 2.5 V,若已知小灯泡的灯丝电阻约为10Ω,此时电流表的示数如图所示为 0.24 A,则该小灯泡的额定功率为 0.6 W.
考点:电路图及元件符号;电流表的读数方法;欧姆定律的应用;电功率的计算;额定电压。
专题:实验题;作图题。
分析:(1)用电流表测通过电阻中的电流,用电压表测电阻两端的电压,利用P=UI来计算电功率,为了保护电路,还要在电路中串联滑动变阻器及来调节电压.
(2)额定功率是用电器在额定电压下的功率,故要调节滑动变阻器使电灯两端的电压为额定电压,读出此时的电流表的读数,利用P=UI计算电功率.
解答:解:(1)如图:
(2)调节 滑动变阻器,使电压表的示数为 2.5V,21世纪教育网
若已知小灯泡的灯丝电阻约为10Ω,此时电流表的量程为0﹣0.6A,读数为 0.24A,则该小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
故本题答案为:滑动变阻器;2.5;0.24;0.6.
点评:本题考查了利用P=UI设计测电功率的电路的能力,还考查了电流表、电压表的使用的知识.注意测额定功率必须是在额定电压下的电功率.
20、在“测定小灯泡电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约
为8Ω.
(1)在连接电路时,开关应处于 断开 状态.
(2)请用笔画线代替导线,把图中的电路元件连接成实验电路.(连线不得交叉)
(3)画出电路图
(4)实验过程中,调节滑动变阻器,当电压表的示数为 2.5V V时,灯泡正常发光.若此时电流表的示数如图所示,则通过灯泡的电流为 0.31 A,小灯泡的额定功率是 0.78 W.
(5)实验时,若发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,则产生故障的原因可是 灯丝断了 (写出一条即可).
考点:根据实物图画电路图;实物的电路连接;电流表的读数方法;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;电功率的计算;额定电压。
专题:计算题;作图题;简答题。
分析:(1)根据实物的电路连接进行分析;
(2)电流表、开关、滑动变阻器和小灯泡串联连接,电压表测量灯泡两端的电压;
(3)根据实物图画出电路图;21世纪教育网
(4)灯泡正常发光,调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压,根据I=和P=UI即可求出灯泡的额定电流和额定功率;
(5)电流表无示数,说明电路断路,电压表检测时,有示数的线路发生断路.
解答:解:(1)连接电路的过程中,开关必须先断开,避免线发生短路,烧坏用电器.
(2)(3)如图
(4)灯泡正常发光时的电压即额定电压2.5V;
,;
(5)电压表有示数,所以灯丝断了.
故答案为:断开,2.5V,0.31A,0.78W,灯丝断了.
考点:并联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电功率的计算;额定电压。
专题:计算题。
分析:(1)已知灯泡额定电压和额定功率(灯泡上标出的参数),根据R=即可求出灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,分析此时的电路连接方式,然后根据并联电路中的电压规律进行分析,即并联电路两端的电压等于电源电压;
(3)当开关S断开,滑片P移到变阻器的最左端时,分析此时电路的连接方式,然后根据欧姆定律求出灯泡中的电流,再利用P=I2R求出灯泡消耗的实际功率.
解答:已知:UL=12V,PL=4W,R=36Ω
求:RL,U,P实
解:(1);
(2)当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,灯泡和滑动变阻器并联;
又因为小灯泡正常发光,并且小灯泡的额定电压为12V,所以电源电压U=UL=12V;
(3)当开关S断开,滑片P移到变阻器的最左端时,小灯泡与滑动变阻器串联,即电路中的电流为:
,
.
答:①小灯泡的电阻为36Ω;②电源电压为12v;③当开关S断开,滑片P移到变阻器的最左端时,小灯泡的实际功率为1w.
点评:考查识别电路的能力、以及额定电压和额定功率的掌握情况,考查对欧姆定律和功率计算公式的灵活应用情况.
22、通过实验探究同学们知道了串联电路电流、电压规律,那么串联电路的电阻规律又是怎样的呢?
(1)现有阻值为R1、R2的两个定值电阻,请利用所学的物理知识,画出相应电路图,标出对应物理量(自设相关物理量),推导出串联电路的总电阻R与分电阻R1和R2的关系.
(2)现有两盏规格为“12V 12W”的灯泡和一个12V的太阳能电池.请你利用上述结论计算:当把这两盏灯串连接在太阳能电池上时,总功率是多少?(忽略温度对电阻的影响).
考点:探究串、并联电路中的电压规律实验;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电阻的串联;电功率的计算;额定电压。
专题:计算题;应用题;过程开放型。
分析:在串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,通过各电阻的电流是相等的;知道欧姆定律公式I=UR及其变形公式U=IR,并会灵活运用这些公式可推导出两电阻的关系;
根据得到的串联电路电阻关系和电功率公式求出电路的总功率.
解答:解:(1)如图所示,设R1、R2两端的电压分别为U1和U2,通过的电流分别为I1、I2.串联部分两端的总电压为U.
由欧姆定律可得:U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2析.
根据串联电路电压规律有:U=U1+U2,得IR=I1R1+I2R2.
因串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2,所以R=R1+R2.
(2)灯泡的电阻为R0===12Ω
∵电路中两盏灯串联,
∴总电阻为R=2R0=2×12Ω=24Ω,
总功率为P总===6W.
答:(1)总电阻R与分电阻R1和R2的关系是R=R1+R2.
(2)当把这两盏灯串连接在太阳能电池上时,总功率是6W.
点评:本题要求掌握根据串联电路电压、电流特点,结合欧姆定律推导电阻关系的过程,并会灵活应用它们.
23、装修房子期间,小明准备为酒柜安装小射灯(额定电压为12V),他把小射灯直接接入家庭电路后,刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了,经检查发现,还有一个配件忘记安装了.
次数
物理量
1
2
3
4
U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
I/A
0.30
0.26
0.24
0.20
R/Ω
8.3
7.7
6.3
5.0
(1)没有安装配件导致小射灯被烧坏的原因是小射灯的实际电压 大于 额定电压.
(2)小明想知道灯丝电阻随温度变化的规律,他利用实验室的器材设计了图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V.闭合开关后,发现小灯泡不发光,经检查是由于某根导线断了造成的.他又利用图乙的电路对图甲的电路进行检测.检测时他应该将图甲中的开关 断开 ,若检验灯发光说明被检测导线 没断 (选填“断了”或“没断”).
(3)更换导线后,正确进行实验并将数据填入下表(电源电压恒为4V).分析实验数据发现:温度越高,灯丝电阻越 大 .根据表中的数据分析,下列滑动变阻器的规格符合实验要求的是 B .
A.30Ω 0.2A; B.20Ω 1A; C.10Ω 1A; D.5Ω l.5A
(4)小明查找资料,发现大多数金属的电阻都具有和灯丝电阻随温度变化规律相同的性质.他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲的电路中,并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动,设计了一个简易的测温装置.若要满足温度升高时测温装置的示数变大,应将图甲中 电压 表的表盘改装成测温装置的刻度盘.
考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;额定电压。
专题:实验题;推理法。21世纪教育网版权所有
分析:(1)家庭电路的电压为220V,将额定电压为12V的小射灯直接接入家庭电路,将被烧坏;
(2)检测时要将甲图中的开关断开,当导线的两个接头之间的电路连通时,就能使小灯泡亮,当导线的两个接头之间是开路时,小灯泡就不会亮,据此判断;
(3)由表中数据看出,灯两端的电压越高、实际电功率越大,灯越亮、温度越高,灯丝的电阻越大;
由表中数据看出,电路中的最小电流为0.2A,A不符合要求;
由表中第四列数据,设此时连入的电阻为R,根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出R的大小,进行选择;
(4)由(3)可知灯丝温度越高,灯丝电阻越大,灯丝分压增大,电路中的电流会变小,据此选择.
解答:解:(1)将额定电压为12V的小射灯直接接入家庭电路(电压为220V),将被烧坏;
(2)为防止甲图中的电源烧坏检验灯,检测时要将甲图中的开关断开;若导线的两个接头之间的电路连通时,就能使小灯泡亮,说明检测导线没断;
(3)由表中数据看出,灯两端的电压越高、灯丝的电阻越大,而灯两端的电压越高、实际电功率越大,灯越亮、温度越高,可见灯丝温度越高,灯丝电阻越大;
由表中第四列数据,设此时连入的电阻为R,
∵U=UL+UR,
即:4V=1V+0.2A×R,
∴滑动变阻器连入电路的电阻为15Ω,
由表中数据看出,电路中的最小电流为0.2A,A不符合要求,故只有B符合要求;
(4)将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动,金属丝温度升高,金属丝的电阻变大,金属丝分压变大,电压表的示数变大,电路中的电流会变小,电流表的示数变小,若要满足温度升高时测温装置的示数变大,应选电压表.
故答案为:(1)大于;(2)断开,没断;(3)大,B;(4)电压.
分析:要使灯正常发光,需串联一个电阻分3V电压,(1)据欧姆定律可求此时的电流;(2)知道电源电压可求总电阻,根据串联电阻关系求应接入电阻的阻值.
解答:解法一:
∵
∴R2=R﹣R1=18Ω﹣12Ω=6Ω
解法二:
∵U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V
∴
解法三:
∵U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V
∴
答:为使其正常发光,需串连接入一个阻值为6Ω的电阻才行.21世纪教育网版权所有
点评:若电源电压超出用电器正常工作的电压,这时可以串联一个电阻使用,可以用多种解法.
25、如图是小明同学探究小灯泡电阻时连接的实验电路,选用的小灯泡上标有2.5V字样.
(1)闭合开关前,发现电路中有两个元件连接错误,请指出(在错的连线上打×).
(2)实验时,先将电压表的读数调节到 2.5 V,再逐渐 降低 电压(填“升高”或“降低”),测出灯泡在不同亮度时的电阻.通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的 温度 也不同.
考点:伏安法测电阻的探究实验;电流表的使用;电压表的使用;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的使用;额定电压。
专题:实验题;错解分析题。
分析:(1)实物连接图中找错误之处,主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑:
从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑.
从滑动变阻器接线柱的接入和滑片的位置考虑.
(2)实验时,先移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,然后逐渐增大滑动变阻器连入电路的电阻来使电压表的示数逐渐降低,这样能起到保护灯泡的作用.
导体电阻跟导体长度、横截面积、材料、温度有关.从电阻大小影响因素来考虑.
解答:解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程,电压表要并联在灯泡两端,电流从正接线柱流入从负接线柱流出,和实物图对照发现,电流从电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出,是错误的,应该将正负接线柱对调.
滑动变阻器有4个接线柱,选择一上一下,现在都接上面两个接线柱,移动滑动变阻器的滑片不能改变电路电流,也不能起到保护电路的作用.将其中的一个接线柱接在下面接线柱上.
(2)实验时,为了防止灯泡电压超过额定电压损坏灯泡,首先移动滑动变阻器的滑片,使灯泡两端电压为2.5V,然后再逐渐降低灯泡两端的电压.
实验时,灯丝的长度、横截面积、材料都不变,灯泡电压不同,灯丝温度不同,电阻不同.
故答案为:(1)如上图;(2)2.5;降低;温度.
点评:测量灯泡的电阻或功率的实物图是相同的,无论连接实物图、补齐实物图、改正实物图,都要从电源的一极开始,依次连接各元件,到电源的另一极.主要从电压表、电流表、滑动变阻器三个元件上考虑.
26、小明实验小组在做“伏安法测电阻”的实验时,连接了如图所示的实验电路.
(1)电路中多连接了一根导线,请你将它去掉(即在多连接的导线上打“×”),并根据改正后的电路,在方框中画出电路图.
(2)下表是一位同学实验时记录和计算的数据,同学们发现第3次实验计算的电阻值和前两次的相差太大,可能是测量数据有误.为此,他们再次进行了实验,实验时的电流表和电压表的示数如图所示.经过分析,他们明白了错误的原因是把 电流 表的量程当成了 0~3A ,该电表此时的示数为 0.5A .
实验
次数
电压
U/V
电流
I/A
电阻
R/Ω
1
1
0.10
10
2
3
0.30
10
3
5
2.50
2
(3)测出定值电阻的阻值后,他们断开开关,拆下定值电阻,将标有“2.5V”的小灯泡接入图中定值电阻的位置.为了测出小灯泡的电阻值,他们设计的方案是:调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压分别为1V、3V和5V,测出对应的电流值,计算出小灯泡的电阻值.若根据这个方案进行实验,可能导致的后果是 烧毁灯泡 .
考点:伏安法测电阻的探究实验;根据实物图画电路图;电流表的读数方法;电压表的读数方法;滑动变阻器的使用;额定电压。
专题:实验题;作图题;错解分析题;实验分析法。
分析:(1)滑动变阻器有4个接线柱,选择一上一下接入电路.
由实物图画电路图:画出电源符号,从电源正极开始,依次串联各元件符号,到电源的负极,电压表并联在定值电阻两端.
(2)电流表选择0~0.6A量程,第3次电流表示数为2.5A>0.6A,一定是电流表按照0~3A量程读数.
电流表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.
(3)灯泡的额定电压为2.5V,超过灯泡的额定电压会烧毁灯泡.
解答:解:(1)滑动变阻器选择了上面两个接线柱,下面一个接线柱,接入电路时,把滑动变阻器短路,滑动变阻器在电路中不起作用,去掉上面一个接线柱,如果去掉C接线柱连线,电路断路,需要去掉D接线柱连线.如左图.
画出电源符号,从正极开始,依次串联开关、滑动变阻器、定值电阻,电流表的符号,到电源的负极.
电压表并联在定值电阻两端.注意:滑动变阻器在电路图和实物图连入电路的部分要相符.如右图.
(2)如图,电流表选择0~0.6A,第3次电流为2.5A>0.6A,一定是电流表的量程读错,把0~0.6A量程读成0~3A量程.
电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.5A.
(3)灯泡的额定电压为2.5V,3V、5V都超过灯泡的额定电压,会熔断灯丝,烧毁灯泡.
故答案为:(1)如上图;(2)电流;0~3A; 0.5A;(3)烧毁灯泡.
点评:本题考查了滑动变阻器的正确使用,由实物图画出电路图,电流表的读数,故障分析,额定电压等,其中滑动变阻器接入三个接线柱的错误接法比较少见,这是考题的新形式.
27、目前,节能灯在市场上大受欢迎,据专家测算:如果以额定功率为11W的节能灯代替额定功率为60W的白炽灯,既可以书电,又能提高亮度.
(1)根据我国的使用实际,节能灯的额定电压应为 220 V;
(2)在此条件下,假设每天开灯5h,采用上述措施每盏灯正常工作一个月 (以30天计)能节电多少度电?
(3)我们每位同学都有省电节电的责任和义务.请你列出了三条可行的省电措施.
考点:电功的计算;额定电压。
专题:计算题;简答题。
分析:(1)我国的生活用电额定电压是220V;
(2)节约的电能可利用公式W=Pt进行求解.
(3)根据日常行为中,自己一些浪费电能的习惯进行分析.
解答:解:(1)我国的生活用电中,额定电压规定为220V,因此节能灯的额定电压应为220V.
故答案为 220.
(2)已知每天用电5h,那么每月用电时间t=30×5h=150h;
额定功率为60W的白炽灯消耗的电能W=Pt=0.06kw×150h=9kw?h;
额定功率为11W的节能灯消耗的电能W′=P′t=0.011kw×150h=1.65kw?h;
所以可以节约电能为△W=W﹣W′=9kw?h﹣1.65kw?h=7.35kw?h;
答:可以节电7.35度.
(3)①衣物较少时,将洗衣机洗衣改为手洗;
②看电视、听音乐时,尽量将声音调低,可以减小使用功率;
③做到人走灯灭.
点评:本题考查消耗电能的计算以及节能意识,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算,同时养成节电的好习惯.
28、一只灯与40Ω的电阻串联后接入6V电源上,灯恰好正常发光,此时灯泡功率为0.2W,求小灯泡的额定电压.
考点:电功率的计算;欧姆定律的应用;额定电压。
专题:应用题;方程法。
分析:根据电功率公式就可求出灯的电阻,分别把电阻代入题中,就能算出电路中的电流,根据欧姆定律公式就会分别算出小灯泡的额定电压.
解答:解:根据题意,由P=UI=I2R得出灯的功率,则列出代数式为:
()2×RL=0.2W,解得RL1=20Ω,RL2=80Ω,
那么当小灯泡的电阻为20Ω时,R总=40Ω+20Ω=60Ω,电路中的电流I1===0.1A,
那么小灯泡的额定电压为U1=I1R总=0.1A×20Ω=2V,
当小灯泡的电阻为80Ω时,R′总=40Ω+80Ω=120Ω,电路中的电流I2===0.05A,
那么小灯泡的额定电压为U2=I2R′总=0.05A×80Ω=4V,21世纪教育网版权所有
答:小灯泡的额定电压为2V或4V.
点评:本题考查了电功率、欧姆定律的公式的应用,属于基础知识考题.
29、如图所示的电路中,灯泡的额定功率为2W,R2=10Ω,灯泡的电阻R1<R2,电源电压为9V且保持不变.
(1)若S1、S2均断开时小灯泡能正常发光,则小灯泡的电阻和额定电压是多大?
(2)若S1、S2均闭合时,电路的总功率为24.3W,则R3的阻值为多大?
(2)若S1、S2均闭合时,电阻R1、R2并联,根据P=UI求出电路中的电流,根据欧姆定律求出通过R2的电流,利用串联电路的电流特点求出通过R1的电流,根据欧姆定律求出R3的阻值.
解答:解:(1)∵R2和灯泡串联
∴电路中的电流为I==,
又∵小灯泡能正常发光,
∴P=I2R1=()2R1=2W,
即2R12﹣41R1+200=0,
解得:R1=8Ω,或R1=12.5Ω,
∵R1<R2,
∴R1=8Ω,电路中的电流为I=0.5A
灯泡的额定电压为U1=IR1=0.5A×8Ω=4V;
(2)∵R1、R2并联,
电路中的总电流为I′===2.7A,
通过R1的电流为I1===0.9A,
所以通过R3的电流为I3=I′﹣I1=2.7A﹣0.9A=1.8A,
R3的阻值为R3===5Ω.
答:小灯泡的电阻为8Ω;额定电压为4V;R3的阻值为5Ω.
点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点,以及欧姆定律电功率公式的计算,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别,难点是求灯泡电阻时方程的建立和方程求解.
30、(2004?济南)李明家在装修房子期间,准备为酒柜安装一个小射灯(下表是射灯的部分参数),李明刚刚学过电学的有关知识,决定自己动手安装.把小射灯直接接入家庭电路以后,刚一通电,小射灯就烧坏了.经过认真检查,发现还有一个配件忘记安装了,李明通过研究说明书,明白了其中的道理.
额定电压
5V
频率
50Hz
…
…
(1)简要写出小射灯烧坏的原因: 小射灯两端的电压远远超过额定电压 ,小射灯两端的电压远远超过额定电压.通过该事列你认为在使用和安装电器方面应注意: 所加电压应等于用电器的额定电压 .
(2)李明想自己动手测出一个小射灯的功率,图是他设计的实验电路,此电路有什么错误和不妥之处 电压表的量程选小了,在电路中应串联一个滑动变阻器 .
次数
物理量
1
2
3
U/A
4
5
6
I/A
0.21
0.25
0.30
P/W
功率的平均值
(3)在解决了上述问题以后,李明进行了实验,并将实验数据填入上表.请算出小射灯的额定功率为 1.25 W.此表的设计还存在一个不当之处,请写出: 求功率的平均值 .
考点:额定电压;电压表的连接;滑动变阻器的使用;电功率的计算。
专题:实验题;简答题;实验评估题。
分析:(1)家庭电路的电压为220V,将额定电压为5V的小射灯直接接入家庭电路,将被烧坏;使用家用电器时,为了使用电器正常工作,加在用电器两端的电压要等于用电器的额定电压.
(2)用伏安法测量额定电压为5V的小射灯的额定功率,电压表的量程应选大量程,应串联一个滑动变阻器来保护电路和变阻调压;
(3)由表中数据可知,当灯两端的电压为5V时的电流,利用P=UI计算灯的额定功率;该实验通过移动滑片改变了加在灯两端的电压,改变了灯的实际功率,改变了灯的亮度,从而得出灯的亮度与实际功率的关系,不需要求功率的平均值.
解答:解:(1)将额定电压为5V的小射灯直接接入家庭电路(电压为220V),将被烧坏;因此,使用家用电器时,为了使用电器正常工作,加在用电器两端的电压要等于用电器的额定电压.
(2)因为灯的额定电压为5V,所以电压表的量程应选大量程0﹣15V,实验中应串联一个滑动变阻器;
(3)由表中数据可知,当U=5V时,I=0.25A,小射灯的额定功率
P=UI=5V×0.25A=1.25W;
该实验多次测量,计算出每次的实际功率,得出灯的亮度与实际功率的关系,不需要求功率的平均值.
故答案为:(1)小射灯两端的电压远远超过额定电压,所加电压应等于用电器的额定电压;
(2)电压表的量程选小了,在电路中应串联一个滑动变阻器;21世纪教育网版权所有
(3)1.25W,求功率的平均值.
点评:本题涉及到额定电压、额定功率、电压表的使用、滑动变阻器的使用、电功率的计算、实验表格的实际,综合性强,属于难题.