物理讲义
课题 15.1—15.2电能、电功与电功率 九年级
必须掌握的知识点: ①电能、电功的概念,电功的计算 ②电能表的使用、电能表测电功率 ③电功率的定义、影响因素、求法及公式推导 姓 名 _________
教学内容 一.电能与电功 1.电能与电功 物理学中,当电能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了电功,电能转化为其他形式的能的多少,我们用________的大小来度量,电流做了多少功就表示有多少______转化为________________。 电功用字母______表示,单位是_____。电功在生活中常用________(俗称“______”)表示,符号是________。1kW·h=________J。 2.用电能表测量电功 A.铭牌和意义 ①“220 V”表示该电能表应该在______的电路中使用; ②“10(20)A”表示该电能表的基本电流是______,瞬时电流允许大一些,但不能超过______; ③“50 Hz”表示该电能表在______的交流电路中使用; ④“600 revs/(kW·h)”表示该电能表上的转盘转过_______转时,所接用电器消耗了_________的电能。例如:当接通电路时,3分钟内电能表转盘转动了12圈,则此过程中消耗的电能(电流做功): W===______kW·h=__________J; ⑥读数:此时,该电能表读数为________,最后一位为________; ⑦电能表计数器上前后两次的示数________就是用电器在对应的这段时间内消耗的________。 3.电功 电流做功的多少跟______的高低、通过______的大小和通电______的长短因素都有关系,电压越_____,电流越_____,通电时间越_____,电流做功就越多。所以,电功:W=_________=_________=_________(后两种求法只适用于___________电路)。 【练习】 1.如图的家用电器中,将电能主要转化为内能的是( ) 2.电能表如图所示,当用电器工作时,转盘转过3圈后( ) A.用电器消耗的电能为3 kW·h B.用电器消耗的电能为0.001kW·h C.此时,电能表的示数为 D.此时,电能表的示数为 3.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V的示数恒为6V,电流表的示数为0.5A,电压表V2的示数为4V,当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为0.3A,则下列物理量的结果不正确的是( ) A.R1的阻值为4Ω B.滑动变阻器的最大电阻值为16Ω C.电路消耗的最小总功率为2W D.当滑动变阻器的滑片移至最左端时,R1在5min内消耗的电能为2.7×103J 4.两只电阻R1=10Ω、R2=20Ω,把它们串联在电路中,相同时间内,电流所做的功之比W1∶W2=________。 5.如图所示的电路,电源电压恒为3V,闭合开关S,电流表A1示数为0.5A,A2 示数为0.3A,则电阻R1是______Ω,通过电阻R2的电流是_______A,在5min内整个电路消耗的电能是________J。 6.小花家电能表4月底的示数为21382,5月底的示数为21782,则小花家5月份消耗的电能为多少?需交多少电费?(已知每度电0.5元) 二.电功率 1.认识电功率 在相同时间内,不同的用电器所消耗的电能,一般是不同的。所以,用电器消耗电能的速度有的快,有的慢,人们在选用电器时,更加关注的是电流做功的快慢。 力做功有多少和快慢之分,电流做功也同样有多少与快慢之分,在物理学中,把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做________。即_______(W-______-___, t-______-___, P-________-___) 2.探究灯泡的电功率跟哪些因素有关 [猜想与假设]①电功率可能跟电压有关,电压越高,电功率越大 ②电功率可能跟电流有关,电流越大,电功率越大 [进行实验与收集证据] 探究电功率与电流、电压关系的实验时,选择的小灯泡是种类相同、规格不同的(L1“2.5 V 0.3 A”、L2“3.8 V 0.3 A”),其他器材如图所示。 (1)请你说明“可以通过小灯泡的亮度判断电功率的大小”的理由___ ________________________________。 (2)小红设计图甲所示的实验方案,她能够探究的问题是_________ ________________________________。 (3)小东设计了如图乙所示的方案进行实验,已把实验数据填入下面的表格中。请你写出分析数据得出结论的过程。 当通过两灯泡电流相等时当两灯泡两端电压相等时电流/A灯泡亮度电压/V灯泡亮度L1L1L2L2
[结论] 电功率的大小与用电器两端的_______、通过用电器的_______有关。在电压相同时,电流越大,电功率越_____;在电流相同时,电压越大,电功率越_____。所以,电功率等于电压U和电流I的乘积。即P=_______(P-_________-___, U-______-___, I-______-___) [归纳提升] 1.电功率的变形式P=_______=_______=_______=_______。 2.串联电路中电阻之比=______=______=______ 并联电路中电阻之比=______=______=______ 3.此实验应用的实验探究方法:____________、________ 4.常见用电器的电功率大小(大约): 空调1000W电视机200W电热水器1000W抽油烟机140W吸尘器800W电冰箱100W电吹风机500W手电筒0.5W
【练习】 1.白炽电灯上标有“220V 40W”字样,正常发光______h消耗1kW h电能,正常工作时,该灯泡的电阻为______Ω。 2.小华家的电能表上标有“220V 15A 50Hz 1800imp/kW h”字样,家中同时工作的用电器的总功率不能超过________W。当小明家只有一台电器工作时,3min内电能表指示灯闪烁了18次,则该电灯消耗的电能是________J,合_______kW h,它的电功率为_______W。 3.如左图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于___________状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。 4.在图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.电阻R1的阻值为20Ω B.滑片P移到b端时,R2两端的电压为6V C.滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.2W D.当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.3A 5.如左图所示的电路,灯泡的额定电压为9V,灯泡的I-U关系如右图所示;电压表的量程为0-15V,电流表的量程为0-0.6A,定值电阻R0=20Ω,滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。求: (1)只闭合S1,灯泡正常工作,则电源电压及R0消耗的功率为多少? (2)只闭合S2,在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,电路消耗的最大功率及滑动变阻器连入电路中的最大电阻各为多少? 课堂笔记
课堂练习
以下用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三个不同的是( )
A.电风扇 B.电炉 C.电熨斗 D.电水壶
下列说法错误的是( )
A.我们常说消耗了多少电能,其意思就是说电流做了多少功
B.电能通过灯泡后发光,这个过程中电流做了功
C.电能表上的读数显示了这个月用户的用电量
D.电能和电功的单位相同,都是J
家庭电路中的电灯、电视机、电风扇等电器都是______联在电路中的,小明家电能表上个月底表盘数字是,这个月底表盘数字如图所示,可知他家本月用电________度,若电价为0.5元/度,则小明家这个月应交电费______元。若他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电水壶的实际功率为________W。
下列有关生活中的物理量估测最接近实际的是( )
A.教室里课桌的高度约为2m B.某中学生的质量约500 kg
C.电吹风工作时的电功率约800W D.一节新干电池的电压为5 V
如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后,滑片P由右向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灯泡L亮度变暗
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小
D.电路的总功率变大,灯泡L的最大功率为0.9W
甲灯标有“220V 60W”,乙标有“220V 15W”两灯串联在电路中时,乙灯比甲灯亮,原因是( )
A.甲灯两端的电压比乙灯的大 B.甲灯的电阻比乙灯的大
C.通过甲灯的电流比通过乙灯的小 D.甲灯的电阻比乙灯的小
某家庭进行线路旧线改造后,将保险丝的规格由5A换成了8A,则该线路允许同时接入用电器的功率比原来增加了( )
A.2860 W B.1760 W C.660 W D.1100 W
电饭煲具有保温和加热功能,晓东同学设计了如图所示的模拟电路(R1>R2),其中保温状态和加热状态电功率都最小的是( )
A. B. C. D.
将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联,接在3V的电源上,下列判断正确的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻 B.灯泡L2比L1的更亮
C.两只灯泡都正常发光 D.两只灯泡实际功率相等
额定电压相同的电热水壶甲、乙,额定功率分别为1600W、1000W,它们都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内消耗的电能一样多
如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中两电表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )
A.定值电阻最小值电功率为1.35W B.定值电阻电功率的变化为4.05W
C.电路总功率的最小值为1.8W D.电路总功率的最大值为6.4W
如图所示电路中,电源电压保持不变,灯泡L1、L2的额定功率相同,它们的额定电压U1<U2,灯丝电阻的变化忽略不计,当S1闭合,S2断开,滑片P在滑动变阻器R的中点时,灯泡L1恰好正常发光,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1的电阻大于L2的电阻
B.当S1闭合S2断开,若滑片P向右端滑动,电流表示数将变大,电压表示数将变小
C.当S1闭合S2断开,若滑片P向左端滑动,则此时L1的电功率将变小
D.若保持滑片不动,闭合S2断开S1,则L2也可能正常发光
如左图所示电路中,电源两端电压保持不变,小灯泡L的规格为“3V 1.5W”,当开关S2,S3断开,S1闭合时,灯泡恰好正常发光;当开关S1,S3断开,S2闭合时,
电流表的读数为0.3A(忽略灯丝电阻的变化),则( )
A.电源两端电压为6V
B.电阻R的阻值大小为6Ω
C.当开关S2断开,S1,S3闭合时,电流表的示数为1.25A
D.当开关S2断开,S1,S3闭合时,灯泡L和电阻R的电功率之比是3:2
如图甲的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙,下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为15Ω
B.R2=20Ω时,电压表示数为4V
C.该电路的最大功率为3.6W
D.滑片在b端时,电路中的电流为0.02A
如图A所示,电源电压是3V,灯L与定值电阻R并联。图B是灯L和电阻R的电流随电压变化关系的图象,从图象看________是灯L的图象(填“甲”或“乙”),电阻R的阻值是________Ω。当灯两端的电压为2V时电路消耗的总功率为________W。
如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=3Ω。当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光。则电源电压U=________,电阻R1=________;当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的电功率为________W(假定小灯泡灯丝电阻不变)。
如图所示电路中,电源电压保持不变,R1阻值为10Ω,R2阻值为15Ω,只闭合开关S时电流表的示数为0.6A,求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关S和S1电流表的示数;
(3)闭合开关S和S1,通电10min电路消耗的电能。
课后作业
已知R1:R2=2:3,将它们串联接到电路中,相同时间内消耗电能之比为( )
A.3:2 B.2:5 C.3:5 D.2:3
关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中错误的是( )
A.电动机把电能转化为机械能 B.白炽灯把电能转化为内能
C.电炉主把电能转化为内能 D.给蓄电池充电是化学能转化为电能
一台“220V 60W”的电风扇、一盏“36V 60W”的白炽灯和一只“110V 60W”的电热器并联接入电路,比较它们相同通电时间内消耗的电能( )
A.电风扇最多 B.电热器最多 C.白炽灯最多 D.三者一样多
下列数据中最接近实际情况的是( )
A.普通居民楼一层的高度约为6m B.一个小铁钉受到的重力约为5N
C.成年人正常步行速度约为5m/s D.家用电饭煲的额定功率约为800W
某家用电器正常工作时的功率约为500瓦,则它可能是( )
A.空调器 B.洗衣机 C.电扇 D.白炽灯
小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后,绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图,如图所示。关于图中家用电器的比较,下列说法中正确的是( )
A.节能灯正常工作的电压最大
B.浴霸正常工作的电流最小
C.电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D.节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
一个电热器接在电压为10 V的电源上,电功率为10 W,那么( )
A.这个电热器的电阻等于10 Ω B.通过这个电热器的电流等于10 A
C.每1min电热器消耗的电能是10J D.每1min电热器产生的热是10J
如图是酒精测试仪的原理图,R0为定值电阻。已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比,如果测试到的酒精气体浓度越大,你们认为正确的是( )
A.电路消耗总功率越小 B.传感器的电阻越大
C.通过传感器的电流越小 D.电压表的示数越大
如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从最右端滑到最左端恰好小灯泡正常发光,滑动过程中小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A.电源电压为12V B.滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C.总功率变化范围为1W~24W D.小灯泡正常发光的电阻为6Ω
有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示;把它们串联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关S, 这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A.2.0V 0.8W B.4.5V 1.0W C.2.5V 1.0W D.4.5V 1.8W
如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为14V
B.R2的最大阻值是20Ω
C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W
D.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是240J
如图,电源电压保持不变,当开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,且甲、乙两个电表的示数之比是3:4,则通电10min灯L1、L2消耗的电能之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.4:3 D.3:4
(多选)如图为小强实验时所用电路,电路中电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器的最大值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,电源电压为6V且保持不变,实验时操作正确并保证电路各元件安全,则在闭合开关后,移动滑片P的过程中( )
A.电流表最小示数是0.3A B.R0消耗的最大功率是3.8W
C.电路消耗的最小功率是1.5W D.滑动变阻器允许接入的最大电阻是10Ω
第13题 第14题 第15题 第16题
如图所示,电源电压恒定,小灯泡L1、L2均标有“6V 2W”字样(设灯丝电阻不变),当S1、S2闭合时,灯L1正常发光,当S1闭合,S2断开时,两盏灯消耗的总功率( )
A.2W B.6W C.4W D.1W
如图所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0A,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移至b端时,电源电压U和灯L消耗的电功率P为( )
A.6V 1.5W B.6V 0.75W C.3V 1.5W D.3V 0.75W
在如图所示的电路中,灯泡L标有“6V 3W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻R0=10Ω。当S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,则( )
A.此时电流表的示数为0.5A
B.此时电路消耗的总功率为6.6W
C.电源电压为12V
D.若S闭合、S1断开,且滑片P移动到中点时电流表的示数为0.2A
如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R1为定值电阻。滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示。在滑片从a端滑到b端的过程中,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为8V B.R2的最大阻值为60Ω
C.电路总功率的变化量为3W D.滑动变阻器功率的最大变化量为0.8W
(多选)如图所示,电源电压为U0且保持不变,将规格分别为“U0 P0”、“U0 2P0”的小灯泡L1和L2串联在电路中,下列判断正确的是(设灯丝电阻不变)( )
A.通过灯L1、L2的电流之比为2:1
B.灯L1、L2的电阻之比为2:1
C.灯L1、L2的实际功率之比为1:4
D.相同时间内,灯Ll、L2消耗的电能之比为2:1
小红家新购买了一台标有“220V l000W”字样的电热器,她想借助家中的电能表测一测该电热器的实际功率,她关闭了其他用电器,让电热器单独工作了2min,电能表转盘转过了80圈,电能表的铭牌显示“3000R/kW h”所示,电热器在2min内消耗的电能是________J,实际功率是________W。
如图所示为小明家中的电能表,则电能表的示数为_____,当家里只有额定功率为840W的电水壶正常工作10min,则在这段时间内电水壶消耗的电能为_______, 电能表的转盘转过________转。如果消耗的电能的84%被 1.4kg的水吸收,能使水温从20℃升高到_______℃[已知]。
如图所示,电源电压恒定,先闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;然后断开开关S2,电流表的示数减小了0.5A,则此时电压表的示数为__________V,R2=________Ω,此时整个电路1min消耗的电能为__________J。
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:电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大。
乙:电功率跟电压有关,电压越大,电功率越大。
(1)小明同学就猜想甲进行了如下探究:
A.按照如图所示连好电路;
B.更换不同规格的灯泡,移动滑动变阻器R的滑片,分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。实验结果如下:
实验次数 所用灯泡 电流表读数 灯泡亮度
1 灯泡1 0.1A 很暗
2 灯泡2 0.2A 较暗
3 灯泡3 0.3A 较亮
4 灯泡4 0.4A 很亮
C.小明由此得出:电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大。
请你对小明的实验过程进行评估,他的实验有什么不合理之处?应如何改进?
不合理之处:____________________________________________________________。改进方法:______________________________________________________________。
(2)现有如下器材:不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干,请你设计一个实验电路来验证猜想乙,并把电路图画在方框内。
(3)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它相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示。
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:_________________ ________________________________。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:_________________ ________________________________。
电吹风是现代家庭的常见电器,如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机)该电吹风的铭牌见表。求:
吹热风时功率 1100W 额定电压 220V
吹冷风时功率 100W 频率 50Hz
①电吹风正常工作且吹热风时,通过电热丝的电流;
②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略);
③电吹风正常工作且吹热风时,5min内电流通过R做的功。
下表为某饮水机铭牌的部分参数,其内部简化电路如图所示,当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,当S、S1同时闭合时,饮水机处于加热状态,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
额定 电压 额定功率 热水器 容量
加热 保温
220V 1000W 44W 2L
(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流?
(2)饮水机保温50min消耗的电能?
(3)若不计热损耗,该饮水机将2L的水从30℃加热到98℃,需要多长时间?
如图电路中,电源电压为15V,电阻R1的阻值为10Ω,电压表、电流表量程分别选择“0-15V”、“0-3A”,滑动变阻器R2上标有“1A”字样。开关S闭合后,电压表V的示数为5V。求:
(1)此时通过电阻R1的电流。
(2)10s内电流对滑动变阻器R2做的功。
(3)移动滑动变阻器的滑片P,电路正常工作时,电源电压和电压表示数的比值最小为1.5,求整个电路消耗电功率的最大值与最小值之比。
当堂检测(___月___日) 姓名:__________
将标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的两只小灯泡并联连接,使其中一只灯泡正常发光,不考虑灯丝电阻受温度的影响,电路总功率最大为( )
A.1.24W B.1.5W C.1.89W D.2.28W
下列数据比较符合实际情况的是( )
A.人步行的速度大约4m/s B.一张纸的厚度大约1mmC.小明身体的体积约为500cm3 D.中学生跳绳时的平均功率约75W
下列家用电器中电功率最大的是( )
A.电吹风机 B.空调 C.照明灯 D.电视机
某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是( )
A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态
B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态
D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
如左图所示,电源电压恒为12V,L1上标有“3V 3W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b时,L2恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5A,电路的总功率为P2, 忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的最大电阻为9Ω B.P1:P2=1:2
C.L2的额定功率为1.5W D.L2正常发光时电阻为3Ω
第6题 第7题
灯泡L上标有“2.5V”的字样,它的电阻随它两端电压的变化关系如图右所示,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L的额定电流是0.2A B.灯泡L正常发光时的电阻是10Ω
C.灯泡L的额定功率是6.25W D.灯丝的电阻随电压的增大而减小
标有“6V 6W”和“6V 3W”字样的两灯泡并联工作时,通过两灯泡的电流之比是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.无法确定
下图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R=100Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减少,R0的阻值范围为10Ω 20Ω,电压表接入电路的量程为“0 3V”,电流表接人电路的量程为“0 0.6A”。闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.R0两端的电压变大
B.电压表示数与电流表示数的比值变大
C.经过R0的最大电流为0.5A
D.电阻R消耗的最大功率为0.9W
小吴家的电能表5月1日的读数如图甲,6月1日的读数如图乙,若电价为0.5元/度,则小吴家5月份的应交电费是( )
A.33.95元 B.27.75元 C.30.62元 D.277.5元
如图所示,闭合开关,将滑片向上滑动时,观察到的现象是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
小军在测量标有“2.5V”小灯泡电阻实验时,他发现小灯泡的电阻不是一个定值,于是他计算出各个电压下的阻值,绘制出电阻随它两端电压的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.把这样规格的两个小灯泡并联连接在电源电压为2.5V电路中,电路的总电阻为20Ω
B.灯泡正常发光时的电功率是0.625W
C.灯泡的实际功率都小于额定功率
D.两个灯泡串联在电源电压为4V的电源两端,电路的总功率小于0.8W
LED灯具有节能、环保等特点,有一LED灯额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡。该灯泡的额定电流是________A.若它每天正常发光5h,一个月(30天)消耗的电能是________kW h。
用蓄电池驱动的电动自行车,电源电压恒为24V,当它在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶时,电流表示数为5A,驱动电机的输入功率是________W;若驱动电机的工作效率为90%,则电动自行车所受阻力为________N。
甲是标有“16Ω 1A”的定值电阻,乙是标有“20Ω 1.5A ”的滑动变阻器,现把它们并联起来,下列说法正确的是( )
A.电路两端允许施加的最大电压是30V
B.干路允许通过的最大电流是2.5A
C.定值电阻工作10s产生的热量是360J
D.滑动变阻器工作10s消耗的最大电能是450J
如图是某家用电热水器的简化电路图,开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,其主要参数见下表。[水的比热容为4.2×103 J/(kg ℃) ]
额定电压 加热功率 容量 保温功率
220V 2000W 50kg 500W
(1)求R2的阻值是多少?
(2)若把热水器中的水从20℃加热到50℃,水吸收热量是多少?
(3)如果实际电压是198V,则热水器的实际功率是多少?
附加练习
[拓展]如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R0=4Ω,R为滑动变阻器。滑片P位于滑动变阻器的中点时,R0的电功率为16W,当滑片从中点向b端移动距离L后,R0的电功率为9W;滑片从中点向a端移动距离L后,R0的电功率为( )
A.36W B.25W C.23W D.18W
如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W,求:(1)灯泡L正常发光时通过的电流;(2)只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率;
(3)只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,当电阻R0消耗电功率最小时,滑动变阻器R消耗的电功率。
为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)如图甲所示,连接电路时开关应处于________状态。实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是________(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良。
(2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片P在某处时,电压表示数为2V,电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为________W。在初中学习阶段,我们通常把电流表的电阻近似看作0,把电压表看作断路,这是一种理想模型。实际上,电流表也有一定的阻值,电压表中也有较小的电流,因此,我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏________。
(4)没有电压表,小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R,设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。a.只闭合开关S1和S2,调节变阻器,使电流表示数为________A时,小灯泡正常发光;b.只闭合开关S1和S3,________________________;c.P灯= ________(用已知量和测量量表示)。
甲是标有“16Ω 1A”的定值电阻,乙是标有“20Ω 1.5A ”的滑动变阻器,现把它们并联起来,下列说法正确的是( )
A.电路两端允许施加的最大电压是30V
B.干路允许通过的最大电流是2.5A
C.定值电阻工作10s产生的热量是360J
D.滑动变阻器工作10s消耗的最大电能是450J
小明用如图甲所示的电路来测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率。
(1)闭合开关,调整变阻器滑片,小灯泡始终不发光,小明用另一个电压表分别测量电路中A与C、A与D、C与E、D与E间的电压,发现:UAC=UDE=0,UAD=UCE≠O,则电路中故障是________。
(2)实验中,当电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是________V,为了能测出小灯泡正常发光时的功率,应将变阻器的滑片往变阻器________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,此时通过小灯泡的电流是________A,小灯泡的功率是________W。
(4)做完此试验后,发现电流表损坏了。小明想用剩下的仪器测量一个定值电阻的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,
①先把滑动变阻器的滑片P调至A端,闭合开关,记下电压表示数U1;
②____________________________________,记下电压表示数U2。
③根据测得的物理量,写出Rx=____________。
如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R0=4Ω,R为滑动变阻器。滑片P位于滑动变阻器的中点时,R0的电压为8V,当滑片从中点向b端移动距离L后,R0的电压为6V;滑片从中点向a端移动距离L后,R0的电压为( )