6.4灯泡的电功率
知识梳理
1. 在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,需要用 测出小灯泡的 ,用 测出通过它的 ,根据公式 就可以算出小灯泡的功率。
2.在测定小灯泡功率的实验中,连接电路时,开关应处于 (填“断开”或“闭合”)状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在 位置。要测小灯泡的额定功率,可以用 调节灯泡两端的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡 (正常或不正常)发光
基础知识
1.a、b、c三盏灯分别标有“110 V 40 W”、“220 V 40 W”、“36 V 40 W”的字样,三盏灯都正常发光,比较它们的亮度( )
A.a灯最亮 B.b灯最亮
C.c灯最亮 D.三盏灯一样亮
2.甲、乙、丙三盏灯泡分别标有“220 V 25 W”、“220 V 50 W”和“110 V 60 W”的字样,当它们分别正常发光时( )
A.甲灯最亮 B.乙灯最亮
C.丙灯最亮 D.三盏灯泡一样亮
3.家用柜式空调正常工作时的电功率约为( )
A.2000 W B.200 W C.20 W D.2 W
4.如图所示,电源电压4 V,两个小灯泡L1(2.5 V,0.2 A)和L2(3.8 V,0.4 A)串联接入电路。闭合开关,小灯泡 (选填“L1”或“L2”)较亮。
5.阅览室中四盏标有“220 V 40 W”字样的日光灯,它们是 连接的,正常工作时的电压为 伏,工作时将 能转化为光能和内能。
重难点突破
6.将“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.电源电压为12 V时,两只灯泡均能正常发光
B.两只灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1 A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5 W
7.将L1、L2、L3三盏灯串联在电路中,发现L1最暗,L2较亮,L3最亮,则这三盏的物理量关系正确的是( )
A.U1>U2>U3 B.I1<I2<I3 C.R1>R2>R3 D.P1<P2<P3
8.一盏灯泡上标有“220 V 60 W”的字样。结合所学的知识当灯泡在220 V的电压下工作时,灯泡的功率为60 W,此时的功率( )
A.只是额定功率
B.只是实际功率
C.既是实际功率,又是额定功率
D.无法判断
9.小明家的电能表如图所示,这只电表此时的读数是 kW h,他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时,他让规格为“220 V 1000 W”的电热水壶单独工作,测出200 s内电能表转盘恰好转81圈。此电热水壶的实际功率 W,实际电压 V。 (假设电水壶电阻不变)
10.电灯泡上标着“PZ220﹣100”,这里的“100”表示的是灯泡 ,此灯泡正常工作时的电流为 A,1度电可供它正常工作 小时。
能力提升
11.小明观察家里电烤箱、电饭锅和电磁炉的铭牌,分别标有“额定电压220 V,额定功率1500 W”、“额定电压220 V,额定功率900 W”、“额定电压220 V,额定功率2100 W”,这三个用电器正常工作时,下列判断中正确的是( )
A.电磁炉消耗的电能最多
B.这三个用电器的电压不一定相同
C.这三个用电器的电功率可能相等
D.通过电烤箱的电流大于通过电饭锅的电流
12.如图是小洋同学做电学实验时所用电路的一部分,根据图中两表的示数,一定能测出灯泡的( )
A.实际电功率 B.消耗的电能
C.产生的热量 D.正常发光时的电阻
13.灯L1标有“6 V 3 W”,L2标有“3 V 3 W”,若串联接入电源电压为3 V的电路中,则( )
A.灯L1 亮 B.灯L2 亮
C.一样亮 D.条件不足,无法判断
14.甲、乙两只灯泡,分别标有“6 V 1.5 W”和“6 V 3 W”字样,不考虑灯丝电阻的变化,若将它们并联接在电源两端,灯泡 更亮;若将它们串联接在电源上,通电后发现有一只灯泡正常发光,另一只灯泡较暗,其中正常发光的是灯泡 ,发光较暗的灯泡功率为 W。
15.有两个灯泡,灯泡L1上标有“220 20”字样,灯泡L2上标有“220 100”字样。当把这两个灯泡并联接在110 V电路中,两个灯泡中比较亮的是 灯;当把这两个灯泡串联接在220 V电路中,两个灯泡中比较亮的是 灯。(以上两空均填“L1”或“L2”)
参考答案与解析
知识梳理
1.电压表 电压 电流表 电流 P=UI
2.断开 阻值最大 滑动变阻器 正常
基础知识
1.【解答】解:由题可知,三盏灯的额定功率相等,灯正常发光时,它们的实际功率都是各自的额定功率,
由于三盏灯的额定功率相等,所以三盏灯的实际功率相同,灯泡亮度由实际功率决定,所以三盏灯亮度相同。
故选:D。
2.【解答】解:灯的亮度取决于实际功率,用电器正常工作时的实际功率等于额定功率,甲、乙、丙三盏灯泡分别标有“220 V 25 W”、“220 V 50 W”和“110 V 60 W”的字样,正常工作时丙灯实际功率是60 W,因此丙灯最亮。
故选:C。
3.【解答】解:家用柜式空调正常工作时的电功率约2000 W,故A正确,而B、C、D错误。
故选:A。
4.【解答】解:
根据电路图可知,两灯串联,而串联电路中电流处处相等,所以通过两灯泡的电流相等;
由I可知,L1的阻值:R112.5 Ω;
L2的阻值:R29.5 Ω;
因通过两灯泡的电流相等,且L1的阻值较大,则由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率,因此灯泡L1较亮。
故答案为:L1。
5.【解答】解:家庭电路中各用电器工作时互不影响,是并联的,四盏日光灯是并联的;家庭电路的电压是220 V,日光灯正常工作时的电压是220 V;日光灯工作时,消耗了电能,转化为光能和内能。
故答案为:并联;220;电能。
重难点突破
6.【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I额10.5A,I额21A,
由I可得,两灯泡的电阻分别为:
R112 Ω,R26 Ω。
(1)因为串联电路中电流处处相等,但两灯泡的额定电流不相等,所以两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;
(2)由串联电路的电流特点知,两灯串联后,L1额定电流较小,电路中的最大电流I=I额1=0.5A,故C错误;
灯泡的亮暗取决于实际功率,串联时两灯电流相等,由P=I2R可知,L1的电阻大,实际功率大,灯泡较亮,故B错误;
灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率:
P2=I2R2=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:将L1、L2、L3三盏灯串联在电路中,发现L1最暗,L2较亮,L3最亮,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过这三盏灯泡的电流相等,即I1=I2=I3,故B错误;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,这三盏灯泡的实际功率关系为P1<P2<P3,故D正确;
由P=UI的变形式U可知,这三盏灯泡两端的电压关系为U1<U2<U3,故A错误;
由I的变形式R可知,这三盏灯泡的电阻关系为R1<R2<R3,故C错误。
故选:D。
8.【解答】解:“220 V 60 W”表示灯泡的额定电压是220 V,额定功率是60 W;当灯泡在220 V的电压下工作时,灯泡正常发光,其实际功率等于额定功率,为60 W,故C正确。
故选:C。
9.【解答】解:(1)电能表读数时,电能表的最后一位数是小数,单位 kW h,图示电能表的示数为1031.6 kW h;
(2)“1800 r/kW h表示电路中用电器每消耗1 kW h的电能,电能表的转盘转1800圈,
则电能表的转盘转81圈时,电热水壶消耗的电能:
W kW h=0.045 kW h=0.045×3.6×106 J=1.62×105 J,
t=200 s,
电热水壶的实际功率:
P实810 W;
由电热水壶的铭牌可知电热水壶的额定电压U额=220 V,P额=1000 W,
由P可得电热水壶的电阻:
R48.4 Ω,
实际电压:
U实198 V。
故答案为:1031.6;810;198。
10.【解答】解:
电灯泡上标着“PZ220﹣100”,“220”是指灯泡的额定电压为220 V,“100”是指灯泡的额定功率为100 W,
灯泡正常工作时的电压U=U额=220 V,电功率P=P额=100 W,
由P=UI可得灯泡正常工作时的电流:
I0.45 A;
1度=1 kW h,正常工作时的电功率P=P额=100 W=0.1 kW,
由P可得1度电可供它正常工作的时间:
t10 h。
故答案为:额定功率;0.45;10。
能力提升
11.【解答】解:
A.由 W=Pt可知,用电器消耗的电能与电功率和通电时间有关,因不知道通电时间,则无法比较消耗电能的多少,故A错误;
B.三个用电器正常工作,实际电压等于额定电压,所以三个用电器的电压一定相等,故B错误;
C.三个用电器正常工作,实际功率等于额定功率,所以三个用电器的功率不可能相等,故C错误;
D.电烤箱和电饭锅正常工作,电烤箱的额定功率大于电饭锅的额定功率,所以由I可知,通过电烤箱的电流大于通过电饭锅的电流,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:A.据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,根据公式P=UI可以计算出灯泡的实际电功率,故A正确;
B.由 W=UIt可知,要测量小灯泡消耗的实际电能,还需要测量时间,在这里没有涉及到时间,故B错误;
C.由Q=I2Rt可知,要测量小灯泡产生的热量,还需要测量时间,在这里没有涉及到时间,故C错误;
D.据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,根据欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,且灯的工作状态未知,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不一定相等,故D错误。
故选:A。
13.【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I10.5 A,I21 A;
由欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R112 Ω,R23 Ω;
串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时电路的总电阻:R=R1+R2=12 Ω+3 Ω=15 Ω,
因串联电路中各处的电流相等,此时通过电路的电流:I0.2 A,该电流小于两灯泡的额定电流,灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。由P=I2R可得,L1实际功率大些,故L1更亮。
故选:A。
14.【解答】解:(1)甲、乙两个小灯泡上分别标有“6 V 1.5 W”、“6 V 3 W”的字样,若把它们并联在6 V的电压下,两盏灯泡都正常发光,其实际功率与额定功率相同,分别为1.5 W和3 W,实际功率越大,灯泡越亮,故乙灯比甲灯更亮;
(2)由P=UI可得,L1的额定电流:
I10.25 A,L2的额定电流I20.5 A,
由I可得,两灯泡电阻分别为R124 Ω,
R212 Ω,
因为I1<I2,所以两灯泡串联时,一灯泡正常发光,另一只较暗,正常发光的一定是L1,电路中的电流I=I1=0.25 A,
L1正常发光的,P1=P额1=1.5 W,
P2=I2R2=(0.25A)2×12 Ω=0.75 W,
故答案为:乙;甲;0.75。
15.【解答】解:由P可知,灯L1的电阻:R12420 Ω;
灯L2的电阻:R2484 Ω;
当把这两个灯泡并联接在110 V电路中,灯L1与灯L2两端的电压相等;
根据P可知,灯L1的电阻大于灯L2的电阻,所以灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率,则灯L2更亮;
当把这两个灯泡串联接在220 V电路中,通过灯L1与灯L2的电流相等;
根据P=I2R可知,灯L1的电阻大于灯L2的电阻,所以灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率,则灯L1更亮。
故答案为:L2;L1。
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