2017年科学(金华地区)中考总复习课件(专题课件+备考集训):第二部分 物理部分 第19讲 电功和电功率

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名称 2017年科学(金华地区)中考总复习课件(专题课件+备考集训):第二部分 物理部分 第19讲 电功和电功率
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2016-12-30 10:50:27

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课件61张PPT。第19讲 电功和电功率一、知道电功、电功率、铭牌、电热等基本概念
二、能进行电功、电功率、电热的分析计算
三、掌握伏安法测小灯泡功率
四、掌握焦耳定律电功、电功率、铭牌、电热等基本概念 1.电功
(1)电流做功的实质就是_________________________________,电流通过用电器做了多少功就消耗了多少电能。
(2)定义:________所做的功叫电功。
(3)计算公式:____________(定义式),__________________(推导式,纯电阻电路适用)。
(4)单位:国际单位为焦,日常也用千瓦时。1千瓦时=__________焦。电能转化为其他形式的能电流W=UIt=PtW=I2Rt=U2t/R3.6×1062.电功率
(1)意义:表示电流做功的___________。
(2)定义:电流在______________内所做的功。
(3)计算公式:_______________(定义式),_______________(推导式,纯电阻电路适用)。
(4)单位:千瓦、瓦,1千瓦=________瓦。快慢单位时间P=W/t=UIP=I2R=U2/R1033.额定电压、实际电压、额定功率和实际功率的比较:
(1)额定电压:用电器_______工作时的电压。
(2)实际电压:用电器_______工作时的电压。
(3)额定功率:用电器在___________下工作时的功率。
(4)实际功率:用电器在_____________下工作时的功率。
(5)区别:一个用电器的实际电压、实际功率有________个,而一个用电器的额定电压、额定功率只有____个。
(6)联系:①当U实=U额时,P实____P额(用电器正常工作);②当U实<U额时,P实____P额(用电器不能正常工作);③当U实>U额时,P实____P额(用电器可能被烧坏)。正常实际额定电压实际电压无数一=<>4.铭牌:各种电器的铭牌都会标注额定电压和额定功率。如灯泡的“PZ220 60”字样中的“220”表示___________________________,“60”表示__________________________________。
5.电热器:是利用电流的____________工作的,工作的实质是电能转化为___________的过程。该电灯泡的额定电压是220V该电灯泡的额定功率是60W热效应内能1.把标有“6 V 6 W”的小灯泡L1和标有“6 V 3 W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6 V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B.因为灯L2电阻较大,实际功率较大,所以灯L2较亮
C.因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
D.因为灯L1实际功率较大,所以灯L1较亮B2.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一个电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.三个用电器产生的热量一样多
B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多
D.电烙铁产生的热量最多
【解析】三种用电器的实际电功率和工作时间均相同,由W=Pt知,三种用电器消耗的电能相同;因为电视机消耗的电能有一部分转化为光能,电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,而电烙铁将电能全部转化为内能,所以产生热量最多的是电烙铁。D电功、电功率、电热的分析与计算 W=UIt=PtW=I2Rt=U2t/RP=W/t=UIP=I2R=U2/RQ=I2RtQ=UIt=U2t/R=Pt3.如图所示,电源电压不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由中点滑向最右端,以下分析正确的是( )
A.电压表V示数变大
B.电路的总电阻变大
C.电路的总功率变大
D.电流表A1示数与电流表A2示数之差变大 B【解析】闭合开关S后,滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测滑动变阻器所在支路的电流。因为电源电压保持不变,所以移动滑片时,电压表V的示数不变,故A不正确。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以移动滑片时,通过灯泡L的电流不变;而滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,接入电路中的电阻变大,由I=U/R可知,该支路的电流变小,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,由R=U/I可知,电路中的总电阻增大,故B正确。根据P=UI可知,电路的总功率变小,故C不正确。因为电流表A1示数与电流表A2示数之差等于通过灯泡的电流,而通过灯泡的电流不变,故D不正确。4.某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是1200J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是________J。
【解析】由Q=I2Rt,当通过它的电流增大为原来的2倍时,在相同的时间内产生的热量:Q′=(2I)2Rt=4I2Rt=4Q=4×1200J=4800J。48005.如图甲所示电路,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系图像。则该滑动变阻器的最大阻值是____Ω,电源电压是____V。50126.(2016,株洲)图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时,可以分别吹出热风和凉风,为了防止温度过高,用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化如图乙所示。
(1)当开关S指向1位置时,电吹风吹____风;
(2)该电吹风吹热风时,其温度基本恒定在200℃左右,当它的温度继续升高时,R0的电阻将_______,电热丝的发热功率将_______;(两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)该电热丝的最大发热功率是多少?热增大减小伏安法测小灯泡功率 1.原理:___________。
2.电路图:P=UI3.实验步骤:
(1)按照实验电路图正确连接电路。连接时,开关处于_______状态,滑动变阻器的滑片处于________________。
(2)闭合开关,注意观察电压表的示数,然后缓慢移动滑动变阻器滑片的位置,直到电压表示数分别为0.8U额、U额、1.2U额,读出电流表示数,观察灯泡亮度变化,计算灯泡功率和灯丝电阻。
4.实验结论:
(1)灯泡的亮度取决于_______________________,并且有_____________________________________________。
(2)计算不同电压下的灯丝电阻,可得出_________________________。
(3)该实验分别测了三次不同电压下的灯泡消耗的功率,有同学认为这样可以求得灯泡的平均功率,这种做法是____________的。断开阻值最大处灯泡的实际功率实际功率越大,灯泡越亮灯丝电阻随温度升高而增大错误7.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉。
作图提示,电流表“0.6”接线柱连接小灯泡左接线柱,滑动变阻器B接线柱连接开关右接线柱。
(2)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为____V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向____(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。2.2B(3)小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U关系图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是____W,还可以得出:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个操作不当之处是:
①___________________________________;
②______________________________________________________。0.5增大连接电路时开关没有断开闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处验证焦耳定律 1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成____,跟导体的电阻成____,跟通电时间成____。可用公式____________表示。
只有当电能全部转化为热能时,W____Q;当电能不全部转化为热能时,W____Q。
2.实验装置:正比正比正比Q=I2Rt=>3.实验方法:
(1)转换法:探究电流产生热量的多少,通常将其转换成液体内________________________来判断。
(2)控制变量法:当甲、乙两电阻串联在电路中,控制_________________________相同,可以研究电热与电阻的关系。温度计示数变化电流、通电时间8.如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同,初温相同的煤油。闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升得快。由此可判断电阻丝R1的阻值_______(填“大于”或“小于”)电阻丝R2的阻值。大于【解析】温度计示数上升得越快,说明电流通过导体产生的热量越多。由Q=I2Rt知,电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量越多,说明电阻越大。9.为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”,小柯用如图甲所示装置进行实验,图中两个250 mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油,瓶塞上各插一根同规格的玻璃管,瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 Ω和10 Ω。【实验步骤】
①连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至____端(填字母),分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置;②闭合开关,通电t0时间后,分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置;③比较发现10 Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高。
【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量_______。
【交流反思】
方案一:在前一次实验后,待玻璃管中的液面回到起始高度后,按小柯的实验步骤②再次进行实验,比较两玻璃管内液面上升情况,得出结论。
方案二:用乙图所示装置替换甲图中对应装置(乙图中两个烧瓶规格相同,容积都为500 mL),按小柯的实验步骤①②进行实验,得出结论。
以上两种方案,你认为可行的是___________。B越多方案二【解析】 (1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,即将滑片移至B端;(2)通电时间和电流相同时,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻越大,产生的热量越多,表明在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,在导体上所产生的热量就越多;(3)为了使实验结论具有普遍性,应该换用阻值不同的电阻丝重复上面的实验,所以方案二好。1.(2016,绥化)小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40W ”的字样。下列说法中正确的是( )
A.该灯泡只能在220 V电压下工作
B.该灯泡的实际功率是40 W不变
C.该灯泡每秒消耗的电能是40 W
D.该灯泡正常发光时的功率是40 W
2.灯泡L1、L2分别标有“10 V 10 W”和“9 V 5.4 W”的字样,若将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是( )
A.10 V   B.9 V     C.15 V   D.19 VDC3.(2016,十堰)如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8 W;再闭合S1,电流表示数为0.9 A。下列结果错误的是( )
A.电源电压为6 V
B.电路消耗的总功率为5.4 W
C.通过电阻R的电流为0.6 A
D.电阻R的阻值为20 Ω D4.如图所示,电源电压不变,R1是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后,当光照强度增大时( )
A.通过R2的电流变大
B.电路总电阻变大
C.R1消耗的功率变小
D.要保持电流表示数不变,应将R2的滑片P向右移D5.(2017,预测)如图所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6 V 3 W”字样。当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0 A,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分别为( )
A.6 V 1.5 W B.6 V 0.75 W
C.3 V 1.5 W  D.3 V 0.75 WB6.微波炉是一种效率很高的家用电器。可是有一天,小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话:售货员说,微波炉很省电,加热食品又快;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开保险丝就熔断。小宇听了很迷惑,到底谁说得对呢?仔细分析可知,售货员说省电其实是说微波炉工作时的_______(填“电功”或“电功率”,下同)较小,而顾客说费电其实是说微波炉的___________较大。电功电功率7.如图所示,电子式电能表表盘上标有“3000 imp/(kW·h)”字样[“3000 imp/(kW·h)”指接在这个电能表上的电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次],现将若干盏规格都为“220 V 20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为_____________J,接入的节能灯共____盏。1.62×10598.如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置,铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻,铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计,通电一定时间后,可以看到____(填“A”或“B”)瓶中煤油温度升得高,这表明___________________________________________________,电流通过导体时产生的热量越多。B在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大9.实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好,电源电压保持不变。(1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉)。
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格。①请指出这个表格设计不合理的地方___________________________。
 ②小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5 V时,求得小灯泡的电功率为____W,故小明认为该灯泡不合格,他判断的理由是_________________________________________________。
 ③假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度________(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度。表中设计了平均电功率1额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W小于10.(2016,北京)如图所示,电源两端电压为12 V并保持不变,电阻R1的阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数为4 V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1。 1.一只电阻两端的电压由3 V增大到4 V时,通过该电阻的电流增加了0.25 A,则该电阻消耗的电功率增加了( )
A.0.25 W B.1.75 W C.0.75 W D.1 W
2.(2016,娄底)小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路
C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW·h
D.若电能表转盘在10min内转过250转,则用电器的总功率为1kW BC3.甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4,通过的电流之比为2∶1,通电时间之比为1∶2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为( )
A.5∶2 B.5∶4 C.2∶5 D.10∶1A4.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化图像如图乙所示,下列叙述正确的是( )
A.电源电压为14 V
B.图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
C.滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为45 W
D.滑片在a点时,10 s内电阻R消耗的电能为10 J C5.如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑片P从中点向右移时( )
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变大
D.R2的电功率变大B6.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片P在a端时,电流表的示数为2.4 A,电压表的示数为12 V;滑片P移动到中点时,R1消耗的功率为P1;滑片P移到b点时,R1消耗的功率为P1′,P1∶P1′=25∶9,滑片P在中点和在b端时,R2消耗的功率之比为( )
A.1∶2 B.5∶3
C.25∶9 D.25∶18D7.(2016,孝感)如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是( )
A.两容器中电阻产生的热量相同
B.右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍C8.如图所示电路,电源电压恒为6 V,定值电阻R1为10 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 0.5 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。则( )
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压
B.当变阻器R2的滑片P向左移动时,电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是2~10 Ω
D.当变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时,通电1min电阻R1产生的热量是53.3 JC9.(2016,丹东)小明手中有一只白炽灯泡,上面标有“220 V 100 W”字样,说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为_______Ω,正常发光时实际功率为_______W;当通过它的电流大小为0.2 A时,它消耗的实际电功率大小为_________W。48410019.3610.XXX牌双桶洗衣机铭牌如图所示,该洗衣机的额定洗涤电流是____A,某次洗衣服时,洗涤时间是10 min,脱水时间是3 min,那么本次洗衣总共消耗的电能是_________kW·h,合____________J。30.1184.248×10511.(2016,苏州)在“测定小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:“3.8 V 1A”的小灯泡、“10 Ω 1 A”的滑动变阻器、四节新干电池等。(1)连接电路时开关应________。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数。为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示数,则肯定出现故障的元件是__________。断开开关(4)排除故障后继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑片P向____端移动,直至电压表的示数为3.8 V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是_______W。
(5)若用该电路测量规格是“2.5 V 0.3 A”灯泡的额定功率,须对实验进行适当调整,写出你的做法。
方法一:________________________________________________;
方法二:_________________________________。右1.14换最大阻值较大的滑动变阻器(或串联定值电阻)减少电池节数12.某同学根据如图所示电路进行实验:先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,记下电压表读数和电流表读数,后松开夹子,使电动机转轴转动,移动滑动变阻器滑片,记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表:利用上表数据计算和分析:
(1)电动机不转动时,通电10 s,电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。
(2)电动机转动时,通电10 s,电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系,并分析其原因。13.如图甲所示是某型号电热加湿器的原理图,下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热)。甲          乙 (1)加湿器需在高挡加热,开关S应旋转至触点________(选填“1、2”“2、3”或“3、4”)位置;
(2)电阻R1的阻值;
(3)加湿器处于低挡位置时的发热功率;
(4)如图乙所示是某次使用加湿器工作30 min的图像,请计算加湿器消耗的总电能。备考集训19 电功和电功率
1. 下列家用电器中,正常工作时的电功率最接近25W的是(A)
A.台灯 B.家用空调
C.微波炉 D.电饭煲
2. 如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,以下说法正确的是(C)
A.电压表示数不变
B.电流表示数变小
C.电压表与电流表的示数比值不变
D.在相同时间内,电路消耗的电能变小
3.在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,下列说法正确的是(D)
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变小
C.灯泡消耗的功率变大
D.电路消耗的总功率减小
4.光敏电阻的特点是电阻值随照射光的强度增强而变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻。有人通过通道而遮蔽照射光线时,电路中(D)
A.通过R1的电流变大
B.监控装置两端电压变大
C.R1消耗的功率变大
D.总电阻变大
  ,第4题图     第5题图)
5.如图所示,电路中电源电压恒为4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“35 Ω  1.5 A”,灯泡的额定电流为0.5 A,电阻为5 Ω(灯丝电阻不变)。闭合开关,要求两电表的示数均不能超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则下列说法正确的是(C)
A.当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,电压表示数变大,灯泡变亮
B.滑片向右移的过程中,电压表与电流表示数的比值变小
C.灯泡的最小功率是0.45 W
D.滑动变阻器允许的调节范围是4 Ω~35 Ω
6.如图甲是某种车载空气净化器,其工作过程如图乙所示,受污染的空气被吸入后,颗粒物进入电离区后带上某种电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获,再通过复合过滤网使空气净化,其中带电金属捕获颗粒物的工作原理是__异种电荷相互吸引__,车载空气净化器的额定功率为4.8 W,额定电压为12 V,则它正常工作的电流为__0.4__A。
7.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 0.6 W”的字样,R为定值电阻,闭合S1,断开S2,小灯泡正常发光;若再闭合S2,发现电流表示数变化了0.3 A,则R的阻值为__20__ Ω,此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是__1∶3__ 。
,第7题图) ,第8题图)
8.(2016,襄阳)如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过__温度计的示数变化__反映出来的;采用这种连接方式的目的是__控制电流和通电时间相同__。
9.小宏在做“测定小灯泡电功率”的实验中,器材齐全且完好,学生电源有2、4、6、8、10、12 V六挡供选择,滑动变阻器有A、B两个(A标有“10 Ω 1 A”字样、B标有“20 Ω 2 A字样”),待测小灯泡标有“2.5 V”字样。小宏选用电源的6 V挡,并选取一个变阻器进行实验。
(1)小宏连接实物时未完工,请你用笔画线代替导线将图中滑动变阻器连入电路,要求滑片向右滑动时阻值变大。
(2)测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是__额定电压(电压)__和__额定电流__,判定该小灯泡正常发光的方法是__电压表示数为额定电压2.5_V__。
(3)小宏正确连接电路且实验步骤正确。当滑动变阻器阻值调到最大值时闭合开关,发现小灯泡发光较亮(发光异常),电压表、电流表的示数分别如图甲、乙所示,其中电流表的示数是__0.32__ A,出现这种情况的原因是他选用了__A__(选填“A”或“B”)变阻器;此时若要测出该小灯泡的额定功率,你的方法是__更换4_V挡电压来实验(或更换成B变阻器来实验)__。
10.(2016,雅安)有两只灯泡,A灯“6 V 6 W”,B灯“6 V 3 W”。A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。
(1)将A、B并联接在6 V电源两端,求干路上的电流;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(20 Ω 2 A)串联接在6 V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时,求滑动变阻器的功率。
解:(1)将A、B并联接在6 V电源两端,则两灯泡两端的电压均为6 V,由图甲可知,通过两灯泡的电流分别为IA=1.0 A,IB=0.5 A,则干路上的电流:I=IA+IB=1.0 A+0.5 A=1.5 A;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,则电路中的电流I′=IB===0.5 A,由图像可知,此时A灯泡两端的电压U′A=2 V,则A灯电阻:RA===4 Ω;
(3)将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端,且滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍,由P=UI可知,U滑=2U′A①,电源电压:U=U滑+U′A=6 V②,联立①②解得:U′A=2 V,U滑=4 V,由图像可知,此时电路中的电流I″=0.5 A,则滑动变阻器的功率:P滑=U滑I″=4 V×0.5 A=2 W。
11. 实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为20Ω,电阻R2的额定电压为6 V。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制如图乙所示的图像。求:
(1)电阻R2的阻值;(2)电阻R2的额定电功率。
解:(1)由图乙可知:当U=6 V时,通过该器件的电流I=1.5 A,则该器件的总电阻:R===4Ω,该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成,则=+,即:=+,解得:R2=5 Ω;
(2)电阻R2的额定电功率:P2===7.2 W。
12.如图所示,是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9 V保持不变,灯泡L标有“8 V 4 W”字样,电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~15 V,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω。闭合开关S和S1时,电路消耗的功率为4.05 W。(不计灯丝电阻随温度的变化)求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)开关S、S1、S2都闭合时,通过电流表的最小电流;
(3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下,只闭合开关S2时滑动变阻器R2的最大电功率。
解:(1)由P=可得,灯泡L的电阻为:RL===16 Ω;
(2)闭合开关S和S1时,灯泡短路,R1单独接入电路,R1===20 Ω;开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,灯泡被短路,当R2全部接入电路时,电路中电阻最大,此时通过电流表的电流最小,而通过R1的电流为:I1===0.45 A,通过R2的电流为:I2===0.45 A,I=I1+I2=0.45 A+0.45 A=0.9 A,即通过电流表的最小电流为0.9 A;
(3)当只闭合S2时,R2和L串联,灯泡额定电流为:IL===0.5 A<3 A,即在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下,电路中最大电流为0.5 A。滑动变阻器消耗的功率为:P=U2I=(U-U实)I=(9 V-IRL)I=9 V×I-16 Ω×I2=-(4I-)2 W + W,当4I-=0,即I= A<0.5 A时,R2的功率最大Pmax= W≈1.27 W。
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