第1课时 电功率的测量
题组1 额定电压和额定功率
1.某台灯的铭牌上标有“9
W”字样,“9
W”表示该台灯的
( )
A.额定功率
B.实际功率
C.额定电流
D.实际电流
2.测出小灯泡的额定功率应是
( )
A.小灯泡发光最亮的一次
B.小灯泡发光最暗的一次
C.小灯泡正常发光的一次
D.随便哪一次都可以
3.下列关于额定功率和实际功率的说法,正确的是( )
A.额定功率跟用电器工作时的电压有关
B.额定功率跟用电器的额定电压无关
C.实际功率跟用电器工作时的电压有关
D.实际功率跟用电器工作时的电压无关
4.
如图1所示是额定电压为3
V的小灯泡的I-U图像。根据图像,下列关于小灯泡的一些物理量的分析正确的是
( )
A.此过程中电流与电压成正比
B.此过程中小灯泡电阻保持不变
C.额定电流是0.3
A
D.额定功率是1.5
W
图1
图2
5.如图2所示,规格分别为“2.5
V 0.3
A”和“3.8
V 0.3
A”的两只小灯泡 (选填“串联”或“并联”)在电路中,闭合开关后,观察到“3.8
V”的小灯泡比“2.5
V”的小灯泡亮,说明“3.8
V”小灯泡的实际功率比“2.5
V”小灯泡的实际功率 (选填“大”或“小”)。?
题后反思
(1)额定功率不随实际电压的改变而改变。
(2)对某一用电器来说,额定电压和额定功率是固定不变的。
(3)实际功率可能等于额定功率,也可能大于或小于额定功率。
题组2 伏安法测小灯泡的电功率
6.下列有关“测定小灯泡电功率”的实验分析正确的是
( )
A.所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压
B.实验原理是P=I2R
C.要计算三次实验的电功率并取平均值
D.滑动变阻器的作用之一是保护电路
7.
利用如图3所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8
V”字样。如果闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是
( )
图3
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因可能是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为2.5
V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动
D.电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
8.某实验小组用如图4所示的器材,测量标有“3.8
V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
图4
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时其接入电路的阻值变大)
(2)电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是 。?
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,观察 表的示数,确定小灯泡两端电压是否达到了额定电压。
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表的示数分别如图5所示,此时小灯泡的实际功率为 W。?
图5
9.在测定小灯泡的电功率实验中,小明设计了如图6甲所示的电路,其中小灯泡的额定电压为2.5
V,电源由两节新干电池串联组成。
图6
(1)检查仪器时,发现电流表指针位置如图乙所示,则应对电流表进行 。?
(2)闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;闭合开关,移动滑片,当电压表的示数如图丙所示时,小灯泡两端的电压为 V,若要使电路中电流变大,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动。?
(3)实验时,观察小灯泡在三种电压下的发光情况,实验现象和数据如下表所示。
序号
小灯泡两端的电压U/V
通过灯丝的电流I/A
小灯泡的发光情况
1
1.5
0.20
暗
2
2.5
0.32
亮
3
2.8
0.35
很亮
由表可知:①小灯泡的额定功率为 W。?
②在不同电压下,小灯泡的电阻不相同,原因是灯丝电阻受到 的影响。?
③当电压表示数为2.8
V时,小灯泡发出很亮的光,过一会后小灯泡烧坏了,此时电压表的示数为 V。?
④小灯泡的亮度是由其实际功率决定的,若将标有“220
V 40
W”的灯泡L1和标有“220
V 60
W”的灯泡L2串联后接到家庭照明电路中,灯泡 更亮。(假设灯丝电阻不变)?
10.小华用如图7甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
图7
(1)图甲是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:① ;②
。?
(2)改正后闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3
V,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图甲中导线 (选填“①”“②”或“③”)发生了 (填写故障名称)。?
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知:
①小灯泡的额定功率为 W。?
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。?
A.5
Ω 2
A
B.10
Ω 2
A
C.20
Ω 1
A
D.30
Ω 1
A
图8
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图8中的虚线 (选填“①”“②”或“③”),你选择的依据是 ?
。?
题后反思
测小灯泡电功率的注意事项:
(1)选择的器材规格要合适,例如:滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的额定电流。
(2)连接电路时开关要断开,变阻器滑片要滑到阻值最大处。
(3)使小灯泡两端电压高于额定电压时,要注意观察电压表示数的变化,以免电压过高(最高为额定电压的1.2倍)烧坏小灯泡。
题组3 用电能表测算家用电器的电功率
11.如图9所示是用来测量电能的仪表,此时的读数是 kW·h,当电路中只有一个电饭煲接入时,正常工作6
min,发现此电能表的表盘转过了250转,则这个电饭煲的额定功率是 W。?
图9
图10
12.小明家节能灯上的铭牌模糊不清,他想利用家里的电能表测算节能灯的额定功率。
(1)如图10所示是小明家的电能表,可知他家同时接入电路的用电器总功率不能超过
W。?
(2)小明研究节能灯耗能情况时,观察到1
min内电能表指示灯闪烁了50次,由此可知电路中电流做功的功率为 W。?
(3)小明感到此结果与普通节能灯的功率明显不符,其原因最可能的是
( )
A.小明家的节能灯比较特殊,功率很大
B.小明在时间测量中存在一定的误差
C.小明没有关闭其他的用电器
(4)小明解决了研究中存在的问题后,再次进行实验,但发现计时1
min时,电能表指示灯还未闪烁,因此无法计算节能灯的电功率,请你分析,以下 (填序号)方案能更好地帮助小明测出节能灯的电功率。?
A.测量3
min内电能表指示灯闪烁的次数,计算出节能灯的电功率
B.测量电能表指示灯闪烁3次所用时间,计算出节能灯的电功率
题后反思
从电能表表盘可得到的信息:(1)电能表指示灯闪烁的次数反映了电路消耗电能的多少;(2)电能表读数时,最后一位是小数位,单位是kW·h;(3)1600
imp/(kW·h)表示电路中每消耗1
kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,据此可求出指示灯闪烁n次电路消耗的电能。
【能力提升】
13.如图11甲所示是某同学探究“定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线,如图乙所示。根据图像可知,其中,反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图线是 (选填“a”“b”或“c”),滑动变阻器R消耗的最大电功率为 W。?
图11
14.在“测定额定电压为2.5
V的小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒定。
(1)根据如图12甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物电路图补充完整。
图12
(2)某同学根据图示电路进行实验,实验过程中,灯泡突然熄灭,电流表、电压表的示数都变为零。经检查,导线连接完好,则可能的故障是 。?
A.灯泡处开路 B.滑片与变阻器电阻丝断开
(3)排除故障后继续进行实验。某时刻,电压表的示数为2.6
V,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为 V,若达到要求时电流表示数为0.4
A,则小灯泡的额定功率为 W。?
答案
1.A
2.C [解析]
小灯泡的额定功率是在额定电压下的功率,也就是正常发光时的电功率。
3.C
4.D
5.串联 大
6.D
7.C [解析]
无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,则电路可能断路,电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,原因可能是小灯泡断路,故A正确;无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,则电路中电流很小,滑动变阻器没有起到变阻的作用,故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确;灯泡在额定电压下正常发光,当实际电压为2.5
V时,要测量灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律和分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻,故应将滑片向右移动,故C错误;电压表无示数,小灯泡不亮,若电流表有示数,可能是小灯泡短路,若电流表无示数,则可能是整个电路断路,故D正确。
8.(1)如图所示
(2)B (3)电压 (4)1.26
9.(1)校零 (2)B 2 A
(3)①0.8 ②温度 ③3 ④L1
10.(1)①开关没有断开
②滑动变阻器连入电路的阻值不是最大
(2)① 断路
(3)①0.75 ②D
(4)① 电源电压为3
V,灯泡的U-I图像与滑动变阻器U-I图像的交点,表示灯泡两端电压与变阻器两端电压相等,由串联电路电压的规律,此时灯泡与滑动变阻器两端的电压都为1.5
V
11.231.6 1000
12.(1)4400 (2)1000 (3)C (4)B
[解析]
(1)电能表工作时短时间内允许通过的最大电流I=20
A,电能表允许接的用电器的最大总功率:P=UI=220
V×20
A=4400
W。
(2)消耗的电能:W=
kW·h=60000
J,
电功率:P===1000
W。
(3)节能灯的功率很小,此时计算出的结果为1000
W,相差很大,据实际情况分析可知,很可能是在测量时小明没有关闭其他的用电器。
(4)由题意知,节能灯工作1
min电能表指示灯还未闪烁,所以节能灯即使是工作3
min,所消耗的电能仍然很少,不好记录;
相对而言测量电能表指示灯闪烁3次所用时间是比较好记录的,所以据此方法计算出节能灯的电功率更合理。
13.a 2.25 [解析]
(1)由P=UI知,电源总功率PU与电流I成正比,图像是一条倾斜的直线,由图像可知,电源总功率PU随电流I变化的关系图线是a。
(2)由图线a可知,电源总功率PU=9
W时,电流I=3
A,电源电压:U===3
V。
由图线b可知,当功率P1=9
W时,电路中电流I1=3
A,则电阻阻值:R1===1
Ω;当P2=4
W时,I2=2
A,则电阻阻值为R2===1
Ω。说明曲线b为定值电阻R0的电功率随电流变化的曲线。
曲线c为滑动变阻器的电功率随电流变化的曲线。由图可知:电路中电流为1.5
A时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
此时电路总电阻:R总===2
Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值:
R滑=R总-R0=2
Ω-1
Ω=1
Ω;
故滑动变阻器消耗的最大功率:
PR=R滑=(1.5
A)2×1
Ω=2.25
W。
14.(1)如图所示 (2)B (3)左 2.5 1第2课时 电功率的计算
题组1 电功率的相关计算
1.“220
V 40
W”的灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响)的电阻为 Ω。当灯泡两端的电压变为121
V时,灯泡的实际功率为 W,此时灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光;当通过灯泡的电流为0.1
A时,灯泡的实际功率为 W,此时灯泡的发光情况为 (选填“较暗”“正常发光”或“很亮”)。?
2.“36
V 27
W”的甲灯泡的电阻为 Ω,“36
V 18
W”的乙灯泡的电阻为 Ω,将两灯泡串联在电路中,当通过它们的电流为0.5
A时,甲灯泡的实际功率为 W,乙灯泡的实际功率为 W,正常发光的是 灯泡, 灯泡更亮一些。若将这两个灯泡并联在电源电压为24
V的电路中,甲灯泡的实际功率为 W,乙灯泡的实际功率为 W, 灯泡更亮一些。(假设灯丝电阻不变)?
3.
标有“6
V 1.5
W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图3所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12
V的电源两端,每只灯泡的电阻及实际功率为
( )
A.24
Ω 0.67
W
B.20
Ω 0.8
W
C.24
Ω 0.96
W
D.20
Ω 0.67
W
图3
图4
4.
如图4所示,把规格分别为“6
V 6
W”和“6
V 3
W”的甲、乙两个小灯泡串联接入电路,闭合开关后,其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡发光较暗,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是
( )
A.甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B.整个电路此时消耗的总功率是4.5
W
C.1
s内甲灯消耗的电能是3
J
D.甲灯两端的电压为6
V
5.
已知两个定值电阻,甲标有“10
Ω 1
A”字样,乙标有“15
Ω 0.6
A”字样,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是
( )
A.甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6
A
B.甲、乙并联时允许乙的最大功率为9
W
C.甲、乙串联时允许电源最大电压为19
V
D.甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6
W
6.两盏灯L1、L2的额定电压分别为6
V、4
V,将两盏灯串联接入6
V的电路中,L2能正常发光,则L1、L2两盏灯额定功率之比为(假设灯丝的电阻不随温度变化)
( )
A.1∶2
B.9∶2
C.9∶4
D.3∶2
7.如图5所示,小灯泡L的额定电压为3.8
V,定值电阻R的阻值为20
Ω,闭合开关,流过R的电流为0.1
A,流过L的电流为0.2
A。求:
(1)此时L的电阻。
(2)L的实际功率。
(3)通电20
s,L、R共消耗的电能。
图5
8.人类正面临能源危机,为了找到更节能的光源,科学家做了大量的实验,实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同。求:
类型
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24
V
220
V
响应时间
10-9
s
10-3
s
额定功率
12
W
100
W
(1)LED灯正常发光时的电流是多大。
(2)LED灯正常发光时的电阻是多大。
(3)正常工作10
h,使用LED灯比白炽灯要节约多少电能。
9.黑夜中看不见灯的开关位置,为此小明设计了如图6所示的电路。当单刀双掷开关S合向b时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;当S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能置于这两种状态)。他利用一个标有“10
V 0.1
W”字样的小灯泡和一段电阻丝组成指示灯,问:
(1)为使指示灯正常发光,电阻丝的阻值应为多少?
(2)若照明灯(“220
V 100
W”)一天(24
h)使用6
h,则整个电路一天总共耗电约多少度?(结果保留两位小数)
图6
题后反思
(1)若两个电阻串联,由于电流相等,则P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2。
(2)若两个电阻并联,由于电压相等,则P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1。
题组2 动态电路中的电功率计算
10.如图7所示,R1的阻值为5
Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40
Ω,电源电压保持4.5
V不变,电流表量程为0~0.6
A,电压表量程为0~3
V。为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为 Ω,R1消耗的最小电功率为 W。?
图7
图8
11.如图8甲所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数之间的关系图像如图乙所示,则电源电压U= V,R0= Ω。当R0消耗的电功率为0.4
W时,R消耗的电功率为 W。?
12.如图9所示,只闭合开关S时,灯L1的功率为9
W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为16
W。电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响,则L1、L2两灯灯丝电阻之比是
( )
A.1∶3
B.4∶3
C.3∶1
D.3∶4
图9
图0
13.小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图0甲所示的电路,灯L标有“6
V 3
W”字样,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最左端移至最右端的过程中,电压表的示数变化范围是4~0
V,电流表的示数变化范围是0.2~0.5
A,得到灯泡的U-I图像如图乙所示。下列结果不正确的是
( )
A.灯L正常发光时的电阻为12
Ω
B.电源电压为6
V
C.滑动变阻器的最大阻值为24
Ω
D.整个电路的最大功率是3
W
14.小灯泡的I-U图像如图1甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2
A,再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25
A,则( )
图1
A.电源电压为2
V
B.灯泡的功率为5
W
C.定值电阻的阻值为8
Ω
D.电路总功率为9
W
15.如图2所示,灯泡L标有“6
V 3
W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28
Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75
A。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻R0的阻值。
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率。
图2
16.
“开车不饮酒,酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。如图3甲所示是气体酒精浓度测试仪的原理图,电源电压U=12
V,
R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20
mg/100
mL且小于80
mg/100
mL为酒驾,大于或等于80
mg/100
mL为醉驾。测试仪使用前应先校零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数U1=10
V,校零后R2的滑片位置保持不变。求:
(1)校零后R2接入电路中的阻值。
(2)当U1=10
V时,R1消耗的电功率。
(3)在某次检测中,电流表示数为0.3
A,试通过计算分析,判断该司机属于酒驾还是醉驾。
图3
答案
第2课时 电功率的计算
1.1210 12.1 不能 12.1 较暗
2.48 72 12 18 乙 乙 12 8 甲
3.B [解析]
三只相同的灯泡串联接在12
V电源两端,每只灯泡分得的电压为4
V,由图像知灯泡两端的电压为4
V时,通过它的电流为0.2
A,则灯泡的电阻为R===20
Ω;实际功率:P=UI=4
V×0.2
A=0.8
W。
4.B [解析]
由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为I甲===1
A,I乙===0.5
A,由R=可得,两灯泡的电阻分别为R甲===6
Ω,R乙===12
Ω,由以上分析知,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,故A错误;因串联电路中各处的电流相等,且一个灯泡正常发光,另一个灯泡发光较暗,所以,电路中的电流I=I乙=0.5
A,整个电路此时消耗的总功率P=I2(R1+R2)=(0.5
A)2×(6
Ω+12
Ω)=4.5
W,故B正确;1
s内甲灯消耗的电能是W甲=I2R甲t=(0.5
A)2×6
Ω×1
s=1.5
J,故C错误;甲灯两端的电压为U甲'=IR甲=0.5
A×6
Ω=3
V,故D错误。
5.D [解析]
两电阻两端允许加的最大电压分别为U甲=I甲R甲=1
A×10
Ω=10
V,U乙=I乙R乙=0.6
A×15
Ω=9
V;因并联电路中各支路两端的电压相等,故两电阻并联时,电源最大电压:U=U乙=9
V,此时通过乙的电流I乙=0.6
A,通过甲的电流:I甲'===0.9
A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故干路允许通过的最大电流:I=I甲'+I乙=0.9
A+0.6
A=1.5
A,A错误;甲、乙并联时乙的最大功率:P乙=U乙I乙=9
V×0.6
A=5.4
W,B错误;两电阻串联时,因串联电路中电流处处相等,所以电路的最大电流I'=I乙=0.6
A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源允许的最大电压:U'=I'(R甲+R乙)=0.6
A×(10
Ω+15
Ω)=15
V,C错误;甲、乙串联时,甲的最大功率:P甲=I'2R甲=(0.6
A)2×10
Ω=3.6
W,D正确。
6.B [解析]
两灯串联在6
V电路中,L2能正常发光,则L2两端的电压U2=4
V,由串联电路的电压特点可得L1两端的电压为U1=U-U2=6
V-4
V=2
V,根据串联电路的分压原理可得:===;P1额==,
P2额==,假设灯丝的电阻不随温度变化,L1、L2两盏灯的额定功率之比:P1额∶P2额=∶=9∶2。
7.(1)闭合开关,小灯泡L与定值电阻R并联,定值电阻R两端的电压:UR=IRR=0.1
A×20
Ω=2
V,
并联电路电源电压U=UR=UL=2
V,此时L的电阻:
RL===10
Ω。
(2)L的实际功率:PL=ULIL=2
V×0.2
A=0.4
W。
(3)
小灯泡L与定值电阻R并联,干路电流:
I=IR+IL=0.1
A+0.2
A=0.3
A,
通电20
s,L、R共消耗的电能:
W=UIt=2
V×0.3
A×20
s=12
J。
8.(1)由P=UI可得LED灯正常发光时的电流:
I===0.5
A。
(2)由P=可得LED灯正常发光时的电阻:
R===48
Ω。
(3)正常工作10
h,使用LED灯比白炽灯节约的电能:
ΔW=W2-W1=P2t-P1t=(P2-P1)t=(100
W-12
W)×10×3600
s=3.168×106
J。
9.(1)指示灯正常发光时通过的电流:
I===0.01
A,
电阻丝的阻值:
R====21000
Ω。
(2)指示灯电路的功率:
P指示=U源I=220
V×0.01
A=2.2
W,
当指示灯亮时,消耗的电能:
W1=P指示(t-t')=2.2×10-3
kW×(24
h-6
h)=0.0396
kW·h。
当照明灯亮时,消耗的电能:
W2=P照明t'=0.1
kW×6
h=0.6
kW·h。
则一天消耗的总电能:W=W1+W2=0.0396
kW·h+0.6
kW·h=0.6396
kW·h,约0.64度。
10.2.5 0.45
11.6 10 0.8 [解析]
由电路图可知,R与R0串联,电压表测压敏电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图像可知,当电路中电流I1=0.2
A时,压敏电阻两端的电压U1=4
V,当电路中电流I2=0.5
A时,压敏电阻两端的电压U2=1
V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,且电源的电压不变,所以,电源电压U=I1R0+U1=I2R0+U2,即0.2
A×R0+4
V=0.5
A×R0+1
V,解得:R0=10
Ω,电源电压U=I1R0+U1=0.2
A×10
Ω+4
V=6
V。当R0消耗的电功率为0.4
W时,由P=I2R可得,电路中的电流:I===0.2
A,电路的总功率:P总=UI=6
V×0.2
A=1.2
W,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以R消耗的电功率:P=P总-P0=1.2
W-0.4
W=0.8
W。
12.C [解析]
只闭合开关S时,两个灯泡串联,灯L1的功率:P1
=
R1
=
R1
=
=9
W①;断开开关S,闭合S1、S2时,两个灯泡并联,灯L1的功率:P1'==16
W②;由①②得
=
,解得=。
13.C [解析]
已知小灯泡正常工作时的电压为6
V,根据图乙可知加在小灯泡两端的电压为6
V时,流经小灯泡的电流为0.5
A,所以灯L正常发光时的电阻为RL===12
Ω,故A正确,不符合题意;当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时小灯泡两端的电压就是电源电压,通过图乙可知,电源电压为6
V,故B正确,不符合题意;当滑动变阻器的滑片滑到最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表示数最大为4
V,电源电压为6
V,所以,加在小灯泡两端的电压为2
V,此时电路中的电流为0.2
A,所以滑动变阻器的最大阻值为RP===20
Ω,故C不正确,符合题意;根据公式P=,电路中的总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值为零时,总功率最大,此时的最大功率为小灯泡的额定功率,为3
W,故D正确,不符合题意。
14.A [解析]
闭合开关S1,只有R接入电路,电流表的示数为0.2
A,再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25
A,则通过灯泡的电流为0.25
A,由图甲可知,此时灯泡两端的电压为2
V,而灯泡与R并联,可知电源电压为2
V,A正确;
灯泡的功率:PL=UIL=2
V×0.25
A=0.5
W,B错误;
定值电阻的阻值:R===10
Ω,C错误;
电路总功率:P=PL+PR=0.5
W+2
V×0.2
A=0.9
W,D错误。
15.(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R1短路,灯L与R0并联,因为灯L正常发光,则电源电压U=UL=U0=6
V。
(2)通过小灯泡的电流:IL===0.5
A;
通过R0的电流:I0=I-IL=0.75
A-0.5
A=0.25
A;
由I=可得,定值电阻R0的阻值:
R0===24
Ω。
(3)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R1串联,由P=可得小灯泡的电阻:RL===12
Ω,
电路总电阻:R总=RL+R1=12
Ω+28
Ω=40
Ω,
电路消耗的总功率:P===0.9
W。
16.(1)由图乙可知,当气体中酒精的浓度为0时,R1=100
Ω,
此时电路中的电流:I===0.1
A,
R2接入电路中的阻值:
R2====20
Ω。
(2)R1消耗的电功率:P1=U1I=10
V×0.1
A=1
W。
(3)当电流表示数为0.3
A时,电路的总电阻:
R总===40
Ω,
气敏电阻的阻值:R1'=R总-R2=40
Ω-20
Ω=20
Ω,
分析图乙可知,当气敏电阻的阻值为20
Ω时,气体中酒精浓度为80
mg/100
mL,对照相关标准可以判定,被测司机属于醉驾。
