16.2 电流做功的快慢同步练习(基础+能力+综合)

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名称 16.2 电流做功的快慢同步练习(基础+能力+综合)
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资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2018-12-04 13:59:20

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沪科版物理九年级第十六章电流做功与电功率第二节 电流做功快慢
同步练习
1.家用空调正常工作时的电功率最接近(  )
A.1 000 W B.1 00 W C.1 0 W D.1 W
2.某电器正常工作时功率约为150W,你认它应是下列哪一种用电器(  )
A.走廊照明灯 B.空调 C.微波炉 D.电视机
3.下列描述最接近实际的是(  )
A.卧室内一盏LED灯功率约为600W B.一台家用电冰箱正常工作电流约为1A
C.教室门高度约为240cm D.洗浴用温泉水温度约为60℃
4.标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与电压为4V的电源相连,灯泡仍能发光,此时灯泡消耗的功率为(  )
A.3W B.1.3W
C.10W D.1.6W
5.将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端(  )
A.小灯泡的额定功率将变小 B.小灯泡的额定电流将变小
C.小灯泡的额定功率不变 D.小灯泡的额定电流将变大
6.过春节挂红灯是中国的传统民俗,春节时小明家里也挂起了灯笼,他想测量灯笼里白炽灯泡的功率。他关掉家里其它用电器,只让这只灯泡工作,电能表(如图)转转盘转了30圈,用了10min,这段时间灯泡消耗的电能为   kW?h,灯泡的实际功率为   W.为了节能,他换用亮度相当的功率是6W的LED灯,该灯工作10min,消耗的电能只为   kW?h。
7.如图所示的电胳中,电源电压保持不变。闭台开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为12V;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为10V,10s内定值电阻R1做功为50J.则电源电压为   V,滑片在b端时与滑片在中点时两次消耗的总电功率之比为   。
8.一个灯泡上标有“220V40W”字样,如果把它接入110V的电路中,它消耗的实际功率是   W;与接在220V的电路上相比,发光的亮度将   (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。(灯丝电阻不变)
9.李芳家的电能表上标着“3000revs/(kW?h)”。她用这个电能表测量她家客厅里空调的功率:她把家里的其他用电器都与电源断开,仅让这台空调工作,1分钟内电能表转了50转,空调的功率是   W.1度电可供这台空调在此状态下持续工作   h。
10.如图所示,ab间电源电压为220V,把“220V 100W”的白炽灯用长导线接在离电源较远的c、d两点间时,灯泡的实际功率为81W(设灯泡电阻不随温度变化)。则灯丝的电阻为   Ω,灯泡的两端此时的实际电压为   V。
11.如图甲所示电路中,R0为10Ω的定值电阻,R1为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器的电功率与电流关系的图象,则当滑片P在a端时,滑动变阻器的电功率是   W,当滑片P从b端滑动时,滑动变阻器的功率变化是   。
 
12.把“220V,40W”和“220V,60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中,结果是(  )
A.每只灯泡的额定电压都变小了 B.每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
C.每只灯泡的额定功率都变小了 D.每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
13.如图所示用电器的功率约为1000W的是(  )
14.如图所示电路,电源电压为3V,灯L1标有“6V 6W”,灯L2标有“3V 3W”,下列有关说法正确的是(  )
A.S2断开,S1接b,L1可以正常发光
B.S2断开,S1接a,L2实际功率为3W
C.S2闭合,S1接b,L2比L1更亮
D.S2断开,S1接a,L2比L1更亮
15.将标有“220V,60W”的灯泡接在电压为110V的电路中,灯泡的实际功率是(  )(不考虑温度对电阻的影响)
A.60W B.30W C.15W D.20W
16.如图所示,电源电压恒定,小灯泡L1、L2均标有“12V 6W”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,灯L1的功率(  )
A.3W B.6W C.12W D.1.5W
17.现有①“220V 100W”、②“110V 100W”和③“36V 100W”的三只灯泡,分别接在额定电压下发光,则(  )
A.①最亮 B.②最亮
C.③最亮 D.三只灯泡一样亮
18.图是测量   的仪表,该仪表的示数是   kW?h若家庭电路中只有一台热水器在工作,该表中的金属条在4min内转过240圈,则该热水器在这段时间内消耗的电能为   kW?h,实际功率为   W。
19.电功率是表示   的物理量,它是电流在单位时间内做的功。甲电动机在5s内做功15000J,乙电动机在2s内做功8000J,则   (填“甲”或“乙”)电动机做功较快。
20.如图所示,电源电压不变,把一个“2.5V 0.5A”的灯泡L1接在a、b两点间时,闭合开关灯泡L正常发光:若换一个“3V 0.6A”的灯泡L2接在a、b两点间时,再闭合开关,则灯泡L亮度将   ,灯泡L2   (选填“能”或“不能”)正常发光。
21.图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8W.则电源电压是   V。
22.如图所示为“无人机”,它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。该机一个旋翼的电动机额定功率为30W,额定电压为15V,电动机正常工作时,通过的电流为   ,该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5000mA?h的电池提供、若电能的80%用于飞行,飞行时的实际功率为100W,则该机最多能飞行   。
23.甲灯标有“6V 3W”的字样,乙灯标有“6V 6W”的字样,若将它们串联后接入电压为6V的电路中,两灯中较亮的是   灯;若将它们并联后接入电压为6V的电路中,两灯中较亮的是   灯。
24.如图所示,小明设计了下面两个电路图来比较小灯泡(白炽灯)和发光二极管的发光情况。(发光二极管简称为LED,它是半导体二极管的一种,可以把电能直接转化成光能,不同于白炽灯的高温发光,不产生热量,发光效率高。)
(1)小明闭合两个电路中的开关,并调节滑动变阻器,使小灯泡的实际功率和发光二极管的实际功率相等,则工作相同时间,谁消耗电能多?   (选填“小灯泡多”“发光二极管多”或“一样多”)。
(2)据此判断实际功率相同时发光二极管和小灯泡哪一个更亮?(选填“小灯泡”“发光二极管”)   。
25.如图所示,把两个小灯泡串联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比灯泡L2亮一些。对这一现象分析正确的是(  )
A.L1比L2电流大 B.L1电压比L2电压大
C.L1电阻比L2电阻小 D.无法确定电流大小
26.某电视机的额定功率是200W,10kW?h的电能可以使它正常工作(  )
A.0.05h B.0.2h C.50h D.300h
27.两白炽灯L1上标着“220V100W”,L2上标着“220V40W”现把它们串联后接入220伏的电路,下列说法正确的是(  )
A.L2的功率小于L1的功率 B.L1、L2的总功率小于100W大于40W
C.L1的功率小于25W D.L1、L2功率之比是5:2
28.如图所示额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I﹣U图象如图乙所示,以下说法正确的是(  )
A.灯泡的额定功率为0.625W
B.电路中的最大电功率为6W
C.灯泡两端电压是3V时,灯泡的电流为0.5A
D.滑动变阻器的阻值范围为2Ω﹣9Ω
29.灯泡L1和L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的字样,若两灯泡分别串联起来,接入电路中,使其一盏灯正常发光,另一盏不超过额定功率,则电源电压应为(  )
A.9V B.18V C.12V D.无法确定
30.如图所示,当只闭合S3时,电阻R1的电功率P1=4W,R1两端电压为U1,R2消耗的电功率为P2;当只闭合S1、S2时,电阻R1的电功率P1′=9W,此时R1两端电压为U1′,R2消耗的电功率为P2′.则下列选项错误的是(  )
A.U1?U1′=2?3 B.R1?R2=1?2
C.P1?P2=2?1 D.P2?P2′=1?9
 31.某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示,图乙为它的部分参数。如将开关S闭合,则电饭煲处于   (选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R1:R2=   。
XXX牌电饭煲
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1210W
保温档
22W
频率
55Hz
32.如图是电饭锅的电路图。R1是发热电阻,R2是分压电阻。当开关S闭合时电饭锅处于   (选填“加热”或“保温”)状态,已知加热功率为1100W,(假定R1、R2阻值不变),发热电阻R1的阻值是   Ω。
33.如图所示,电源电压保持不变,开关S断开后,灯L1,L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是5:4,由此判断甲、乙两个电表都是   ,此时灯L1,L2   (选填“并联”或“串联”),灯L1与灯L2的电功率之比是   。
34.如图甲,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。图乙反映了开关由断开到闭合,再移动滑片P的过程中,ab两端电压U和通过的电流I之间的关系;图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系,则R1的阻值为   Ω;当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为   W。
35.标有“6V 6W”和“3V 6W“的两只灯泡串联接入电路中,一个灯泡正常工作,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则电源允许的最大电压是   V,30s两只灯泡消耗的总的电能   J。
36.在某一温度下,两个电路元件甲和乙的电流和电压的关系图象如图所示。若将元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端,甲和乙消耗的总功率是   W
 37.如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A,变阻器R2的铭牌标有“20Ω1A”字样。只闭合S、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡、R1的I﹣U图象如图乙,滑片在a点时灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)灯泡的额定功率;
(2)只闭合S、S2,调节R1、R2的滑片,在保证电路安全的情况下,R2消耗的最大功率.
 
38.文杰同学对家中的豆浆机非常感兴趣,于是,她收集了如下信息:如图甲是豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率P1=200W;R是加热电阻,额定功率P2=1100W.图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息,请你根据信息解答以下问题;
(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流;(结果保留2位小数)
(2)豆浆机加热电阻的阻值;
(3)一次妈妈做豆浆时,小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑,他用所学知识和妈妈进行了如下实验:关掉家里的所有用电器,只让豆浆机单独工作,豆浆机在加热过程,他观察到家中的电子式电能表“220V,10A(40A),1800imp/(kW?h)”耗电指示灯9min闪烁了270imp(imp表示闪烁次数)。请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率,并分析产生这种情况的可能原因。
39.如图甲所示,电源两端电压不变。R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值,得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示,根据图象信息。求:
(1)滑动变阻器的滑动P向右滑动时,电流表的示数   ,电压表的示数   ,电流表与电压表示数之比   。(填“增大”、“不变”、“减小”)
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)R1的阻值和电源电压;
(4)求此电路的最大电功率和最小电功率。
(5)R2的最大电功率
40.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电阻R1的阻值为2Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω、3A”的字样,小灯泡L上标有“6V、9W”的字样,电流表的量程为0﹣3A。
(1)当开关S1、S2、S都闭合时,电流表的示数为2A,求R2消耗的电功率;
(2)当开关S1、S2都断开,S闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不大于其量程的2/3,求滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
 
沪科版物理九年级第十六章电流做功与电功率第二节 电流做功快慢 同步练习
参考答案与试题解析
故选:D。
【点评】本题是一道估算题,熟悉各种用电器的功率是正确解题的关键,平时要注意观察,积累一些常见数据。
3.【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:
A、卧室内一盏LED灯功率约为10W左右,故A不符合生活实际;
B、一台家用电冰箱正常工作电流约为1A,故B符合生活实际;
C、教室门高度约为200cm=2m,故C不符合生活实际;
D、洗浴用温泉水温度约为40℃左右,故D不符合生活实际。
故选:B。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
4.【分析】小灯泡与电压为4V的电源相连时,灯泡两端的电压为4V,由图象读出通过灯泡的电流,根据P=UI求出此时灯泡消耗的功率。
【解答】解:小灯泡与电压为4V的电源相连时,灯泡两端的电压为4V,
由图象可知,通过灯泡的电流为0.4A,
此时灯泡消耗的功率P=UI=4V×0.4A=1.6W。
故选:D。
【点评】本题考查了电功率的计算,要注意灯泡的电阻是变化的,通过灯泡的电流需要从图象中获取。
5.【分析】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率,额定电流是指额定电压下通过的电流,据此进行解答。
【解答】解:小灯泡的额定功率是指小灯泡正常工作时的功率,额定电流是指额定电压下通过的电流,与实际电压和实际电流无关,
所以,将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端时,其额定功率和额定电流均不变,故ABD错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对额定功率和额定电流的了解与掌握,是一道基础题目。
6.【分析】(1)“3000r/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能,电能表转盘转3000r,从而可求转盘转了30圈时消耗的电能;根据公式P=求出灯的实际功率;
(2)利用W=Pt求LED灯工作10min消耗的电能。
【解答】解:
(1)“3000r/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能,电能表转盘转3000r,
电能表的转盘转过30r时,该灯泡消耗的电能为:
W1=kW?h=0.01kW?h=3.6×104J;
工作时间t=10min=600s,
灯泡的实际功率为:
P1===60W;
(2)LED灯工作10min消耗的电能:
W2=P2t=0.006W×h=0.001kW?h。
故答案为:0.01;60;0.001。
【点评】本题考查了学生根据电能表的参数测量用电器电功率的方法,首先理解参数的真正含义,根据电能表转盘转数计算出用电器消耗的电能,根据电能和时间计算出功率,在计算过程中注意单位的统一。
7.【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律表示出两种情况下电压表的示数之比即可求出电流之比,利用P=UI求出电路先后两次消耗的总电功率之比;
(2)利用电源电压不变时通过电路的电流与电路的总电阻成反比,得出等式进一步得出R与R1的阻值关系;
当滑片移到滑动变阻器的b端时,根据欧姆定律结合电压表的示数求出电源的电压。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)设滑片移到滑动变阻器的b端时电路中的电流为I1,滑片P移到滑动变阻器的中点时电路中的电流为I2,
由I=可得两种情况下电路中的电流之比:
====,
由P=UI可得,电路先后两次消耗的总电功率之比:
===;
(2)因电源的电压不变时,电路中的电流与电路的总电阻成反比,
所以,==,
整理可得:R=4R1;
当滑片移到滑动变阻器的b端时,电源的电压:
U=I1(R1+R)=I1(R+R)=I1R=UR=×12V=15V。
故答案为:15;3:5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的得出两电阻的阻值关系是关键。
8.【分析】(1)由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是220V,额定功率是40W,由电功率的变形公式可以求出灯泡的电阻;由电功率公式可以求出灯泡实际功率;
(2)灯泡亮度取决于灯泡实际功率,实际功率越大,灯泡越亮。
【解答】解:(1)由P=得,灯泡电阻R===1210Ω,
电压为110V时,灯泡实际功率:
P实===10W;
(2)灯泡接在110V的电路上,实际功率是10W,接在220V的电路上,灯泡实际功率等于额定功率,是40W,
灯泡亮度取决于灯泡实际功率,因此灯泡接在110V电路上,灯泡暗一些。
故答案为:10;变暗。
【点评】本题考查了求灯泡电阻、灯泡实际功率、判断灯泡亮暗等问题,由灯泡铭牌找出灯泡额定电压与额定功率、熟练应用电功率公式及其变形公式即可正确解题。
9.【分析】“3000revs/(kW?h)”表示每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转动3000次,求出转盘转动50转消耗的电能,然后根据P=求出空调的功率;
已知空调功率和消耗的电能,利用公式t=得到空调工作时间。
【解答】解:转盘转动50转消耗电能:
W=kW?h=kW?h,
t=1min=h,
空调的功率:P===1kW=1000W;
因为P=,
所以1度电可供这台空调在此状态下持续工作:
t′===1h。
故答案为:1000;1。
【点评】此题考查了电能表参数及电功率计算公式的应用,熟悉电能表相关参数是解答的基础。注意正确进行单位换算。
10.【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=求出灯丝的电阻;
(2)白炽灯用长导线接在离电源较远的c、d两点间时,灯泡的实际功率为81W,根据P=UI=求出灯泡两端的实际电压。
【解答】解:
(1)由P=UI=可得,灯丝的电阻:
R===484Ω;
(2)白炽灯用长导线接在离电源较远的c、d两点间时,灯泡的实际功率为81W,
则灯泡两端的实际电压:
U实===198V。
故答案为:484;198。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用,是一道较为简单的应用题。
11.【分析】由图可知,R0、R1串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压。
电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率,根据P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值,根据的电阻的串联和欧姆定律计算出电源的电压;
由P=I2R计算滑动变阻器的最大功率值。
【解答】解:
由图可知,R0、R1串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时(即P在a端时),R1的最大阻值和R0串联,此时电路中电阻最大,电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I=0.2A,滑动变阻器的功率:Pa=2.0W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
Rab===50Ω,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+R0)=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V,
由串联电路特点和欧姆定律,根据P=I2R可知滑动变阻器的功率:
P1=()2R1=()2×R1=×R1,
当R1=10Ω时,P1有最大值,
P1最大=×10Ω=3.6W,
当滑片在b端时,变阻器连入阻值为,所以其功率为0.故滑动变阻器的功率变化是0~3.6W。
故答案为:2.0;3.6W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出电流和滑动变阻器功率的对应值,利用数据方法计算其功率的最大值。
 
12.【分析】(1)灯泡的额定电压为一定值,保持不变;
(2)在额定电压下的功率为灯泡的额定功率;
(3)额定电压为220V的两灯泡串联接在220V的电路中,
每一灯泡的实际电压都小于额定电压,实际功率小于额定功率。
【解答】解:由灯泡铭牌知,两灯泡的额定电压都是220V,
把它们串联接在220V的电路中,它们的额定电压仍为220V不变,额定功率不变;
根据串联分压规律可知,每只灯泡的实际电压都小于额定电压,所以每只灯泡的实际功率都小于额定功率,故D正确,ABC错误;
故选:D。
【点评】本题考查了实际电压、实际功率与额定电压、额定功率间的关系,是一道基础题;用电器的额定电压与额定功率是不变的,与用电器的实际电压无关。
13.【分析】根据常见家庭用电器的额定功率进行选择,电功率为1kW的用电器属于大功率用电器
【解答】解:A、液晶电视机的功率约为120W,故A不符合题意;
B、手电筒的电压为3V,通过的电流约为200mA=0.2A,故其电功率P=UI=3V×0.2A=0.6W,故B不符合题意;
C、家用空调的功率一般为1000W以上,故C符合题意;
D、电子表电池电压为1.5V,电流为0.01mA=1×10﹣5A,由P=UI=1.5V×1×10﹣5A=1.5×10﹣5W=0.015mW,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对电功率物理含义的理解和掌握,要熟悉常见家用电器的功率。
14.【分析】(1)S2断开,S1接b时,电路中只有灯泡L1工作;
(2)S2断开,S1接a时,两灯泡串联;
(3)S2闭合,S1接b时,两只灯泡并联;
(4)根据公式P=求出两个灯泡的电阻,再利用公式P=I2R比较两只灯泡的实际功率。
【解答】解:A、S2断开,S1接b,L1两端的电压为电源电压,为3V,小于灯泡的额定电压,不能正常发光;故A错误;
B、S2断开,S1接a,两只灯泡串联,两只灯泡两端的电压肯定都小于3V,所以L2实际功率小于3W,故B错误;
C、S2闭合,S1接b时,两只灯泡并联,两端的电压相等,由P=可得,L2的实际功率更大,所以更亮,故C正确。
D、S2断开,S1接a,两只灯泡串联,L1 的电阻R1===6Ω;L2 的电阻R2===3Ω;
根据公式P=I2R可知,L1的实际功率更大,所以更亮,故D错误;
故选:C。
【点评】本题是一道关于额定电压、电功率以及串并联电路的分析判断题,解题的关键是先按照相关的条件简化电路(简化电路的基本原则是去掉开路部分和短路部分),再进行分析判断各个选项的正误。
15.【分析】不考虑温度对电阻的影响,灯泡的电阻认为不变,根据电功率公式P=求得灯泡的电阻,然后利用P=求得其实际功率。
【解答】解:由题可知,该灯泡的额定电压U额=220V,额定功率P额=60W;
由P=可得灯泡的电阻:
R===Ω;
则灯泡接在电压为110V的电路中时,
灯泡的实际功率:P实===15W。
故选:C。
【点评】本题考查学生对实际功率和额定功率的理解,要求能准确选择功率公式并能做到正确变形应用。
16.【分析】由电路图可知,当S1、S2闭合时,电路为L1的简单电路,灯L1正常发光时其两端的电压和额定电压相等,据此可知电源的电压;当S1闭合,S2断开时,L1、L2串联,两灯泡的规格相同时其电阻相等,根据串联电路的分压特点求出灯L1两端的电压,利用P=UI=求出灯L1的功率。
【解答】解:由电路图可知,当S1、S2闭合时,电路为L1的简单电路,
由灯L1正常发光可知,电源的电压U=U1=12V;
当S1闭合,S2断开时,L1、L2串联,
因两灯泡的规格相同(其电阻相等),
所以,由串联电路的分压特点可知,灯L1两端的电压:U1′==,
灯丝电阻不变,由P=可知,灯L1的功率变为其额定功率的,即P1′=P1=×6W=1.5W。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,要注意两灯泡规格相同时其阻值相等。
17.【分析】灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率,实际功率相同的灯泡亮度相同。
【解答】解:由题意知,三只灯泡的额定电压虽然不同,但额定功率相同,并且都在各自额定电压下工作,所以其实际功率等于额定功率,也就是实际功率都是100W,因此三只灯泡的亮度相同。
故选:D。
【点评】理解灯的亮度取决于灯的实际电功率是解答此题的关键,此题属于易错题,出错的原因是误认为额定电压越高灯泡越亮。
18.【分析】(1)电能表是测量电功的仪表;电能表读数时,注意电能表的单位是kW?h,最后一位是小数;
(2)2400r/(kW?h)表示每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转2400转,从而可求转盘转240圈消耗的电能;知道时间,可求热水器的实际功率。
【解答】解:
(1)电能表是测量电功(消耗电能)的仪表;电能表的示数为2013.6kW?h;
(2)2400r/(kW?h)表示每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转2400圈,
转盘转240圈消耗电能:
W=kW?h=0.1kW?h,
该热水器的电功率:
P===1.5kW=1500W。
故答案为:电功;2013.6;0.1;1500。
【点评】本题考查了学生根据电能表的参数测量用电器电功率的方法,首先理解参数的真正含义,根据转盘转动的圈数计算出用电器消耗的电能,根据电能和时间计算出功率,在计算过程中注意单位的统一。
19.【分析】知道甲、乙电动机做的功和做功时间,根据P=求出做功的功率;再根据电功率是表示电流做功快慢的物理量比较两者做功的快慢。
【解答】解:电功率是表示电流做功快慢的物理量。
甲、乙电动机的功率分别为:
P甲===3000W,P乙===4000W,
P甲<P乙,
所以乙电动机做功快。
故答案为:电流做功快慢;乙。
【点评】本题考查了电功率的计算和对电功率物理意义的理解与掌握,是一道基础题目。
20.【分析】由两灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据欧姆定律可得两灯泡的电阻,根据欧姆定律比较两种情况下电路中的电流关系,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗的关系。
【解答】解:(1)由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===5Ω,R2===5Ω,
则R1=R2,
由P=I2R,可知,当接入L2时,电路中的电阻不变,电路中的电流不变,灯泡的实际功率不变,则灯泡L亮度不变,且正常发光。
(2)灯泡L1接在ab两点间时,灯泡正常发光,电路中电流为0.5A,不考虑灯泡电阻的变化,
R1=R2,当接入L2时,使电路中的总电阻R不变,
电源电压U不变,由I=知:电路电流I不变,等于灯泡L1的额定电流0.5A,
所以此时L2电流小于其额定电流,所以L2不能正常发光;
故答案为:不变;不能。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律和电功率公式的掌握与应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
21.【分析】由乙电路图可知,灯泡L与电阻R并联,根据图甲读出L的实际功率为1.8W时其两端的电压,利用并联电路的电压特点可知电源的电压。
【解答】解:由乙电路图可知,灯泡L与电阻R并联,
由图甲可知,灯泡L两端的电压UL=6V、IL=0.3A时,灯泡的实际功率PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电源的电压U=UL=6V。
故答案为:6。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
22.【分析】(1)电动机正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出通过的电流;
(2)根据W=UIt求出电池储存的电能,根据η=×100%求出电能转为的机械能,利用P=求出该机最多能飞行的时间。
【解答】解:(1)电动机正常工作时的电压U=15V,功率P=30W,
由P=UI可得,通过的电流:
I===2A;
(2)电池储存的能量:
W=U′I′t=15V×5000×10﹣3A×3600s=2.7×105J,
根据η=×100%可得,电能转化为的机械能:
W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J,
由P=可得,该机最多能飞行的时间:
t′===2160s。
故答案为:2A;2160s。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式、效率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
23.【分析】(1)已知两灯的额定电压和额定功率,根据公式R=求出甲、乙两灯的电阻;两灯串联后,电流相等,根据公式P=I2R可知,比较功率的大小实际上比较电阻的大小就可得出结论。
(2)两灯并联在6V的电压下,都可以正常工作,其实际功率就是它们的额定功率,则额定功率大的灯亮。
【解答】解:
(1)由P=可得,
甲灯的电阻:R甲===12Ω;
乙灯的电阻:R乙===6Ω,
将它们串联后接入电压为6V的电路中,电流相同,R甲大于R乙,根据公式P=I2R可知,甲灯的实际功率大,故甲灯亮些。
(2)两灯的额定电压均为6V,将甲乙两灯并联接入电压为6V的电路中,两灯都正常发光,实际功率等于额定功率,则甲的实际功率为3W、乙的实际功率为6W,所以乙灯亮。
故答案为:甲;乙。
【点评】本题考查电阻和实际功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是知道并联电路电压的规律和串联电路电流的规律。
24.【分析】(1)根据W=Pt分析说明工作相同时间消耗电能的多少;
(2)白炽灯是利用电流的热效应来工作的,它把电能转化为内能和光能,这是它发光效率低的原因。
【解答】解:(1)小灯泡的实际功率和发光二极管的实际功率相等,根据P=可知,工作相同时间消耗电能相等;
(2)白炽灯是利用电流的热效应来工作的,它把电能转化为内能和光能,这是它发光效率低的原因;而发光二极管是把电能转化为光能的灯具,故实际功率相同时发光二极管更亮。
故答案为:(1)一样多;(2)发光二极管更亮。
【点评】此题考查的知识点主要有两个:一是公式P=UI的灵活运用;二是在各种灯具上电能的转化问题和发光效率问题。
25.【分析】(1)根据串联电路中电流处处相等进行分析。
(2)灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的;根据灯泡L1比灯泡L2亮结合公式P=UI判断出电压的大小;根据欧姆定律判断出电阻的大小。
【解答】解:(1)已知两灯泡串联,根据串联电路电流处处相等的特点可知:通过L1的电流和通过L2的电流相等;故AD错误;
(2)由于灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的,灯泡L1比灯泡L2亮一些,所以灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率,
由于通过L1的电流和通过L2的电流相等;根据U=可知:L1电压比L2电压大,故B正确;
根据R=可知:L1电阻比L2电阻大,故C错误。
故选:B。
【点评】此题考查了串联电路电流、电压、电功率的关系,关键是根据灯泡的亮暗确定出电功率的大小。同时涉及到了欧姆定律的知识。
26.【分析】电视机正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出10kW?h的电能可以使它正常工作的时间。
【解答】解:电视机正常工作时的功率:
P=200W=0.2kW,
由P=可得,2kW?h的电能可以使它正常工作的时间:
t===50h。
故选:C。
【点评】本题考查了电功公式的灵活运用,要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
27.【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=求出两灯泡的电阻,当两灯泡串联后接入220V的电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出两灯泡的实际功率,然后比较两灯泡的功率关系和两灯泡的总功率,进一步求出两灯泡的功率之比。
【解答】解:由P=UI=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===484Ω;R2===1210Ω,
两灯泡串联后接入220V的电路时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流为:
I===A,
两灯泡的实际功率分别为:
P1′=I2R1=(A)2×484Ω=W≈8.2W,故C正确;
P2′=I2R2=(A)2×1210Ω=W≈20.4W,
所以,L2的功率大于L1的功率,故A错误;
两灯泡的总功率:
P=P1′+P2′=8.2W+20.4W=28.6W,故B错误;
两灯泡的功率之比:
P1′:P2′=W:W=2:5,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,难度不大,是一道较为简单的应用题。
28.【分析】灯泡与滑动变阻器串联在电路中,
A、由题意知,灯泡的额定电压为6V,由图乙可知灯泡两端的电压为6V时灯泡的电流,根据P=UI求出灯的额定功率;
B、当变阻器阻值为零时,灯泡两端的电压等于6V,可知电源电压大小;根据灯的额定电流为1A,根据P=UI求出电路中的最大电功率;
C、由图乙知当灯泡两端的电压为3V时灯泡中的电流大小;
D、滑片P在最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,据此分析。
【解答】解:
由图知,灯泡与滑动变阻器串联在电路中,
A、由题意知,灯泡的额定电压为6V,由图乙知,当灯泡两端的电压为6V时,灯泡的电流为1A,灯的额定功率:
P=UI=6V×1A=6W,故A错误;
B、当变阻器阻值为零时,灯泡两端的电压等于6V,可知电源电压为6V;
因灯的额定电流为1A,即电路的最大电流为1A,则电路中的最大电功率为:
P大=UI=6V×1A=6W,B正确;
C、由图乙知,
当灯泡两端的电压为3V时,灯泡中的电流大于0.5A,C错误;
D、滑片P在最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,D错误;
故选:B。
【点评】本题通过对问题的分析,考查了对欧姆定律及电功率公式的应用,从题中获取有效的信息是关键,选项中只有一点不符合题意即为错误。
29.【分析】已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯串联后电路中各处的电流相等,正常发光的是电流较小的一个,再利用电阻的串联和欧姆定律求出电路两端的电压。
【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1===1A,I2===0.5A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===6Ω,R2===12Ω,
因串联电路中各处的电流相等,且其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率,
所以,两灯泡串联时,电路中的电流I=I2=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源电压:
U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+12Ω)=9V;
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流较小的那个。
30.【分析】(1)当只闭合S3时,R1与R2串联,串联电路中电流处处相等,电阻R1的电功率P1=4W,根据P=可求得电阻R1;
当只闭合S1、S2时,R1与R2并联,电阻R1的电功率P1′=9W,根据P=可求得电阻R1;然后可求得U1?U1′。
(2)当R1与R2并联时,R1两端电压为U1′等于电源电压,再根据串联电路中电流处处相等以及串联电路的电压特点可求得R1?R2;
(3)根据串联电路中电流处处相等,利用P=UI可求得电阻R1与R2消耗的电功率之比;
(4)当R1与R2并联时,R2两端电压为U2′=U1′=U,根据P=可求得P2?P2′。
【解答】解:
A、当只闭合S3时,R1与R2串联,已知电阻R1的电功率P1=4W,R1两端电压为U1,
由P=可得,R1==;
当只闭合S1、S2时,R1与R2并联,此时电阻R1的电功率P1′=9W,R1两端电压为U1′,
由P=可得,R1==;
电阻R1的阻值不变,则=;
解得=;故A正确。
B、当R1与R2并联时,R1两端电压为U1′等于电源电压,
由=可得,R1与R2串联时,R1与R2两端电压之比==,
因串联电路中电流处处相等,所以===,故B错误;
C、因串联电路中电流处处相等,
则串联时电阻R1与R2消耗的电功率之比:==,故C正确;
D、由B可知,R1与R2串联时,R1与R2两端电压之比=,则=,
R1与R2并联时,R2两端电压为U2′=U1′=U,
串联时R2消耗的电功率与并联时R2消耗的电功率之比:
=====,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
31.【分析】电路电压U一定,由P=可知,电阻越大,电功率越小,电饭煲处于保温状态,电阻越小,电饭煲功率越大,电饭煲处于加热状态,分析电路图确定电饭煲的状态;由欧姆定律、电功率公式计算答题。
【解答】解:(1)由电路图可知,当开关S闭合时,R2被S短路,电路电阻最小,由P=可知,在电压一定时,电饭煲电功率最大,处于加热状态;
(2)已知,P加热=1210W,P保温=22W,
则电饭煲保温和加热时的功率之比:
P加热:P保温=:===,
R2=54R1,
故R1:R2=1:54。
故答案为:加热;1:54。
【点评】分析清楚电路结构、应用电功率公式、欧姆定律即可正确解题。
32.【分析】(1)当开关S闭合时,分析电路的连接,根据电阻的串联和P=分析电饭锅处于的状态;
(2)已知加热功率P,由P=求出发热电阻R1的阻值。
【解答】解:
(1)当开关S闭合时,电阻R2被短路,此时只有电阻R1接入电路,此时电路中的总电阻较小,根据P=可知,功率较大,故电饭锅处于加热状态;
(2)加热功率P加热=1100W,
由P=可得,发热电阻R1的阻值:
R1===44Ω。
故答案为:加热;44。
【点评】本题考查电功率公式的运用和电阻的串联规律,关键是电路的分析。
33.【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据并联电路的特点和P=UI求出两灯泡的电功率之比。
【解答】解:
由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,
因此甲、乙都为电流表,此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过L1、L2的电流之比:===,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两灯泡的电功率之比为:
===。
故答案为:电流表;并联;1:4。
【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象。
34.【分析】由电路图可知,两电阻串联接入电路,ab两点间电压是滑动变阻器两端电压。当开关断开时,电路中的电流为0A,此时电压表测电源的电压,由图乙可知ab两端的电压,即为电源的电压;由图丙可知当R2的功率为120W时电路中的电流,由图乙可知ab两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值,根据P=UI求出电路消耗的总功率。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,ab两端电压是滑动变阻器R2两端电压。
当开关断开时,电路中的电流为0A,此时电压表测电源的电压,
由图乙可知ab两端的电压,即电源的电压U=50V;
由图丙可知,当R2的功率为120W时,电路中的电流I=4A,由图乙可知,Uab=30V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣Uab=50V﹣30V=20V,
由I=可得,R1的阻值:
R1===5Ω;
电路消耗的总功率:
P=UI=50V×4A=200W。
故答案为:5;200。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象读出电压和对应的电流值、电功率和对应的电流值。
35.【分析】(1)根据公式P=UI计算电流;
由功率公式求灯泡的电阻;
根据每个灯泡的额定电流判定电路中的电流,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)根据公式W=UIt计算消耗的电能。
【解答】解:(1)由P=UI可知:灯泡L1正常工作时的电流为:
I1===1A;
灯泡L2的额定电流为:
I2===2A,
两灯泡串联,电流相等,一灯泡达正常发光,另一灯不超过额定电压,则一定是6V6W灯正常发光,此时电路的电流为1A;
由P=可知灯泡L2的电阻为:
R2===1.5Ω;
则灯泡L2两端的电压为:U'2=I1R2=1A×1.5Ω=1.5V,
电源电压为:U=U1+U'2=6V+1.5V=7.5V;
(2)此电路工作30s消耗的电能为:W=UIt=7.5V×1A×30s=225。
故答案为:7.5; 225。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是电路中最大电流的确定。
36.【分析】根据串联电路电流特点可知两电阻串联时通过两电阻的电流相同,再根据图象读出电流相同时对应的电压值,利用P=UI求出消耗的功率。
【解答】解:
元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端,串联电路电流处处相等,
由图象可知,当I=0.15A时,U甲=1.5V,U乙=3V,满足电源电压为4.5V,
所以电路消耗的总功率:P=UI=4.5V×0.15A=0.675W。
故答案为:0.675。
【点评】本题要求学生正确应用图象获得必要信息,并能结合串联电路的特点熟练应用欧姆定律和电功率的计算公式。
 37.【分析】(1)只闭合S、S1时,灯泡、R1串联,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,根据图象即可读出滑片在a点时小灯泡正工作时灯泡、R1的电压和电流,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,此时灯泡正常发光,其额定功率等于实际功率,利用P=UI求出其大小;
(2)当只闭合S、S1且R1的滑片位于最右端时,R1接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出R1接入电路中的最大电阻;只闭合S、S2时,R2与R1串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,根据串联电路的电压特点求出其示数为3V时R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流为0.6A时两者的电阻,判断出此种情况是可能的,且R2消耗的功率最大,根据P=UI求出R2消耗的最大功率。
【解答】解:(1)由图知,只闭合S、S1时,灯泡、变阻器R1串联,
在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,
由此可知:图乙中,左边的曲线为灯泡的I﹣U图象,则右边的曲线为R1的I﹣U图象,如图所示:
滑片在a点时R1的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流为0.5A,此时灯泡两端的电压为1.5V,R1两端的电压为3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V,
因此时灯泡正常发光,所以灯泡的额定功率PL=ULI=1.5V×0.5A=0.75W;
(2)当只闭合S、S1且R1的滑片位于最右端时,R1接入电路中的电阻最大,此时R1两端的电压最大为4V,电流为0.3A,则R1的最大阻值:
R1大==≈13.3Ω,
只闭合S、S2时,R2与R1串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,
调节R1、R2的滑片,当电压表的示数最大为3V且电流表的示数最大为0.6A时,R1两端的电压:
U1′=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
此时R1、R2接入电路的电阻分别为:
R1′===2.5Ω,R2===5Ω,
此时两滑动变阻器均小于各自的最大阻值,符合要求,且R2两端的电压最大,电路中的电流最大,R2消耗的功率最大,
则R2消耗的最大功率:
P2大=U2I′=3V×0.6A=1.8W。
故答案为:(1)4.5;0.75;(2)1.8。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断R1与L的对应的U﹣I图象是关键,难点是最后一问中R2消耗的功率最大时的判断。
 
四.计算题(共3小题)
38.【分析】(1)豆浆机正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出打浆时的工作电流;
(2)知道豆浆机加热时的功率,根据P=求出加热电阻的阻值;
(3)根据电能表闪烁的次数求出消耗的实际电能,根据P=求出实际功率,根据P=UI=分析产生这种情况的可能原因。
【解答】解:
(1)由题知,电动机的额定功率P1=200W,
由P=UI可得,豆浆机正常工作打浆时的工作电流:
I==≈0.91A;
(2)加热电阻的额定功率P2=1100W,
由P=可得,加热电阻的阻值:
R===44Ω;
(3)由题意可得,豆浆机在加热过程消耗的电能:
W=kW?h=0.15kW?h=5.4×105J,
豆浆机的实际加热功率:
P实===1000W,
实际加热电功率1000W<1100W,
由P=UI=可知,实际功率小于额定功率的原因可能是:实际电压小于额定电压(即小于220V)。
答:(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流为0.91A;
(2)豆浆机加热电阻的阻值为44Ω;
(3)豆浆机的实际加热电功率为1000W,产生这种情况的可能原因是实际电压小于额定电压。
【点评】本题主要考查了电功率公式和电功公式的灵活应用,明白电能表参数的含义是关键。
39.【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑动P向右滑动时判断变阻器连入电路中的电阻变化,根据电阻的串联确定总电阻变化,由欧姆定律分析电流表的示数变化,根据U=IR,确定R1的电压变化,根据串联电路电压的规律得出电压表的示数变化,从而得出电流表与电压表示数之比的变化;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,根据图乙读出此时滑动变阻器消耗的电功率,利用P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电源的电压,再根据图象读出电路中的电流为0.8A时变阻器消耗的电功率,利用P=I2R求出滑动变阻器接入电路中的电阻,利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路消耗的电功率最大,根据P=求出电路的最大功率;
根据图乙得出电路中的最小电流,根据P=UI求出电路的最小功率;
(5)根据串联电路的规律及欧姆定律,得出电路中的电流,变阻器消耗的功率:
P滑=I2R2=()2 R2=,运用数学知识得出有最大功率的条件,并求出最大值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑动P向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,根据电阻的串联,总电阻变大,由欧姆定律,电流表的示数减小,根据U=IR,R1的电压变小,根据串联电路电压的规律,电压表的示数增大,故电流表与电压表示数之比减小。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.4A,滑动变阻器消耗的电功率P2=4W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===25Ω;
(3)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I小(R1+R2)=0.4A×(R1+25Ω),
由图乙可知,电路中的电流I=0.8A时,滑动变阻器消耗的电功率P2′=6.4W,
则滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2′===10Ω,
电源的电压:
U=I(R1+R2′)=0.8A×(R1+10Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R1+25Ω)=0.8A×(R1+10Ω),
解得:R1=5Ω,
电源的电压:
U=I小(R1+R2)=0.4A×(5Ω+25Ω)=12V;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,则电路消耗的电功率最大,
P大===28.8W;
当变阻器连入电路中的电阻大时,电路中的电流最小,由图知,最小电流为:I小=0.4A,则电路消耗的电功率最小功率为:
P小=UI小=12V×0.4A=4.8W;
(5)R1=5Ω,而滑动变阻器的最大阻值为25Ω;
根据串联电路的规律及欧姆定律,电路中的电流为:I=,则变阻器消耗的功率:
P滑=I2R2=()2 R2===﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由①式知,当R1=R2时,①分母最小,P滑最大,
故R2的最大电功率:
P滑===7.2W。
故答案为:(1)减小;增大;减小;
(2)滑动变阻器的最大最值为25Ω;
(3)R1的阻值为5Ω,电源电压为12V;
(4)此电路的最大电功率为28.8W;最小功率为4.8W;
(5)R2的最大电功率为7.2W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出不同电流下滑动变阻器消耗的电功率,最后一问是难点,关键是运用数学配方的知识去解决。
40.【分析】
(1)小灯泡L上标有“6V、9W”的字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为9W,当开关S1、S2、S都闭合时,L与R2并联,电流表测干路电流,额定电压下灯泡正常发光,根据P=UI求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据P=UI求出R2消耗的电功率;
(2)当开关S1、S2都断开,S闭合时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据题意得出电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
【解答】解:(1)小灯泡L上标有“6V、9W”的字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为9W,
当开关S1、S2、S都闭合时,R1短路,L与R2并联,电流表测干路电流,
因电源电压为6V,并联电路中各支路两端的电压相等,故灯正常发光,
所以,由P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL===1.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣IL=2A﹣1.5A=0.5A,
R2消耗的电功率:
P2=UI2=6V×0.5A=3W;
(2)当开关S1、S2都断开,S闭合时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电流表的量程为0﹣3A,
因电流表示数不大于其量程的,
所以,电路中的最大电流I大=×3A=2A,
此时电路中的总电阻: