15.3 怎样使用电器正常工作
第1课时 研究额定电压与额定功率
知识点1 额定电压与额定功率
1.额定电压为2.5
V的灯泡,正常发光时通过灯泡的电流是0.3
A,则该灯泡的额定功率是
W。?
2.[邵阳中考]甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220
V 40
W”“110
V 40
W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能(
)
A.甲灯的多
B.乙灯的多
C.一样多
D.不能确定
知识点2 实际功率
3.将标有“1
A 6
W”的灯泡L1和标有“2
A 6
W”的灯泡L2串联接在某电路中,为了让其中一盏灯正常发光,另一盏灯泡不超过它的额定功率,则电路中允许通过的最大电流为
A,电路的总功率为
W。?
4.一个标有“220
V 1100
W”的电炉,正常工作时电热丝的电阻为
Ω;当其两端电压为110
V时,该电炉的实际功率为
W(不考虑温度对电阻的影响)。?
5.一个“36
V 40
W”的灯泡接入某电路后,小芳测得通过它的电流为1.2
A,那么该灯的实际功率(
)
A.等于40
W
B.大于40
W
C.小于40
W
D.无法确定
6.标有“6
V 3
W”字样的小灯泡正常工作时的电阻是
Ω;要将它接在9
V的电源上正常使用,必须
联一个
Ω的电阻,该电阻的实际功率为
W。?
7.[湘潭中考]如图所示,“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”)。?
8.小明家的电能表如图所示,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,他只让规格为“220
V 1000
W”的电热水壶单独工作,测得在200
s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率为
W,实际电压为
V(假设电水壶电阻不变)。?
9.[眉山中考]如图甲所示,R1=R2,断开开关S时,电路消耗的总功率为P1,若将开关S与电源的位置对换后,闭合S,电路消耗总功率为P2,则P1∶P2=
。将图甲所示电路改变为图乙所示的电路,若R1=4
Ω,电源电压为8
V,小灯泡的额定功率为4
W,闭合开关灯泡正常发光,则小灯泡的额定电压是
V。?
10.[安顺中考]如图所示是额定电压为3
V的小灯泡的I?U变化关系图像。根据图像,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是(
)
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
11.有两只灯泡,分别标有“220
V 15
W”“220
V 100
W”的字样。如将它们串联接在电压为380
V的动力电源上,则(
)
A.15
W的灯泡烧坏,100
W的灯泡完好
B.100
W的灯泡烧坏,15
W的灯泡完好
C.两只灯泡均被烧坏
D.两只灯泡均完好
12.[天水中考]如图甲所示,电源电压12
V保持不变,闭合开关S后,当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中,小灯泡的I?U关系图像如图乙所示,最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是(
)
A.小灯泡的额定电压为3
V
B.滑动变阻器的最大阻值为9
Ω
C.该电路总功率变化范围为3~24
W
D.小灯泡正常发光1
min,电流所做的功为24
J
13.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6
V 3
W”“4
V 2
W”字样,现将它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是(
)
A.若把它们并联在4
V电路中,甲灯比乙灯亮
B.若把它们并联在4
V电路中,乙灯正常发光
C.若把它们串联在10
V电路中,甲灯比乙灯亮
D.若把它们串联在10
V电路中,两灯都可以正常发光
14.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(
)
A.甲灯的实际功率一定是25
W
B.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D.将乙灯接入110
V电路中,它的实际功率为50
W
15.小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6
V,小灯泡的I?U图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光10
min消耗的电能;
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3
V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
16.如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6
V 4.8
W”,电阻R1的阻值为10
Ω。滑动变阻器R2标有“20
Ω 0.5
A”。当R2的滑片P置于最左端时,只闭合S1,灯泡正常发光。
(1)求小灯泡的额定电流;
(2)滑片P置于最左端,闭合S1、S2,求10
s内电路消耗的总电能;
(3)滑片P置于最右端,只闭合S2,移动滑片P,使R2的电功率占电路总功率的比值最小,则R2的电功率多大?
15.3 怎样使用电器正常工作
第1课时 研究额定电压与额定功率
知识点1 额定电压与额定功率
1.额定电压为2.5
V的灯泡,正常发光时通过灯泡的电流是0.3
A,则该灯泡的额定功率是 0.75 W。?
2.[邵阳中考]甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220
V 40
W”“110
V 40
W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能(
C
)
A.甲灯的多
B.乙灯的多
C.一样多
D.不能确定
知识点2 实际功率
3.将标有“1
A 6
W”的灯泡L1和标有“2
A 6
W”的灯泡L2串联接在某电路中,为了让其中一盏灯正常发光,另一盏灯泡不超过它的额定功率,则电路中允许通过的最大电流为 1 A,电路的总功率为 7.5 W。?
4.一个标有“220
V 1100
W”的电炉,正常工作时电热丝的电阻为 44 Ω;当其两端电压为110
V时,该电炉的实际功率为 275 W(不考虑温度对电阻的影响)。?
5.一个“36
V 40
W”的灯泡接入某电路后,小芳测得通过它的电流为1.2
A,那么该灯的实际功率(
B
)
A.等于40
W
B.大于40
W
C.小于40
W
D.无法确定
6.标有“6
V 3
W”字样的小灯泡正常工作时的电阻是 12 Ω;要将它接在9
V的电源上正常使用,必须 串 联一个 6 Ω的电阻,该电阻的实际功率为 1.5 W。?
7.[湘潭中考]如图所示,“2.5
V 0.3
A”和“3.8
V 0.3
A”的两只小灯泡 串联 (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 大 (选填“大”或“小”)。?
8.小明家的电能表如图所示,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,他只让规格为“220
V 1000
W”的电热水壶单独工作,测得在200
s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率为 810 W,实际电压为 198 V(假设电水壶电阻不变)。?
9.[眉山中考]如图甲所示,R1=R2,断开开关S时,电路消耗的总功率为P1,若将开关S与电源的位置对换后,闭合S,电路消耗总功率为P2,则P1∶P2= 1∶4 。将图甲所示电路改变为图乙所示的电路,若R1=4
Ω,电源电压为8
V,小灯泡的额定功率为4
W,闭合开关灯泡正常发光,则小灯泡的额定电压是 4 V。?
10.[安顺中考]如图所示是额定电压为3
V的小灯泡的I?U变化关系图像。根据图像,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是(
D
)
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
11.有两只灯泡,分别标有“220
V 15
W”“220
V 100
W”的字样。如将它们串联接在电压为380
V的动力电源上,则(
A
)
A.15
W的灯泡烧坏,100
W的灯泡完好
B.100
W的灯泡烧坏,15
W的灯泡完好
C.两只灯泡均被烧坏
D.两只灯泡均完好
12.[天水中考]如图甲所示,电源电压12
V保持不变,闭合开关S后,当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中,小灯泡的I?U关系图像如图乙所示,最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是(
B
)
A.小灯泡的额定电压为3
V
B.滑动变阻器的最大阻值为9
Ω
C.该电路总功率变化范围为3~24
W
D.小灯泡正常发光1
min,电流所做的功为24
J
13.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6
V 3
W”“4
V 2
W”字样,现将它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是(
A
)
A.若把它们并联在4
V电路中,甲灯比乙灯亮
B.若把它们并联在4
V电路中,乙灯正常发光
C.若把它们串联在10
V电路中,甲灯比乙灯亮
D.若把它们串联在10
V电路中,两灯都可以正常发光
14.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(
B
)
A.甲灯的实际功率一定是25
W
B.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D.将乙灯接入110
V电路中,它的实际功率为50
W
15.小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6
V,小灯泡的I?U图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光10
min消耗的电能;
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3
V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
解:(1)由题图乙可知,小灯泡正常发光时的电流
IL=1
A
小灯泡的电阻RL==6
Ω
(2)小灯泡正常发光10
min消耗的电能
WL=ULILt=6
V×1
A×10×60
s=3600
J
(3)小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的50%,
=50%
解得电源电压U=12
V
把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3
V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比为
×100%=25%
16.如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6
V 4.8
W”,电阻R1的阻值为10
Ω。滑动变阻器R2标有“20
Ω 0.5
A”。当R2的滑片P置于最左端时,只闭合S1,灯泡正常发光。
(1)求小灯泡的额定电流;
(2)滑片P置于最左端,闭合S1、S2,求10
s内电路消耗的总电能;
(3)滑片P置于最右端,只闭合S2,移动滑片P,使R2的电功率占电路总功率的比值最小,则R2的电功率多大?
解:(1)小灯泡的规格为“6
V 4.8
W”,因此
I额==0.8
A
(2)当R2滑片P置于最左端时,只闭合S1,灯泡正常发光,可知电源电压U=U额=6
V
当滑片P置于最左端并且闭合S1、S2时,灯泡L和R1并联工作,W=WL+WR1=PLt+×10
s=84
J
(3)当滑片P置于最右端并且只闭合S2时,R1、R2串联,电路中允许通过的最大电流Imax=0.5
A,即I=≤0.5
A
解得R2≥2
Ω,即2
Ω≤R2≤20
Ω
分子分母同除以R2可得
要使比值最小,则要使得+1最大,因此R2取最小值,即R2=2
Ω
此时P2=I2R2=×2
Ω=0.5
W第2课时 测量小灯泡的电功率
知识点 测量小灯泡的电功率
1.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(
)
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
2.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8
V,小阳同学通过正确实验得到的数据如下表,通过分析数据得到下列结论,其中正确的是(
)
电压U/V
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.25
0.30
0.32
A.小灯泡的额定功率为三组电功率的平均值
B.小灯泡的额定功率为0.75
W
C.小灯泡的额定功率为1.14
W
D.小灯泡的电功率与它两端的电压成正比
3.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,小灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到小灯泡的额定电压,其原因可能是(
)
A.电压表的量程太大
B.电流表的量程太大
C.滑动变阻器电阻太大
D.电源电压太低
4.[乐山中考]小涛同学利用如图甲所示电路图测量额定电压为2.5
V的小灯泡的功率。
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接(要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大);
(2)调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为额定电压时,电流表示数如图丙所示,其读数为
A,则该小灯泡的额定功率为
W;?
(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中,绘制出电流表与电压表示数变化关系的图像如图丁所示。他将电压表换成一个规格相同的小灯泡,此时这两个小灯泡并联在电路中,当干路中的电流表示数为0.2
A时,两个小灯泡的实际总功率为
W。?
5.[德州中考]某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压3
V且保持不变,滑动变阻器标有“3
A 5
Ω”的字样,所用小灯泡是额定电压为“1.5
V”和“2.5
V”中的一个。
(1)电路如图所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线补上;
(2)连接电路时,开关S应处于
状态,滑动变阻器上的滑片应移到
(选填“左”或“右”)端;?
(3)电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显偏转,产生这一现象的原因可能是
;?
(4)排除故障,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在滑动变阻器的中点位置时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.2
A,则该实验中所用小灯泡的额定功率为
W。继续移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的功率
(选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。?
6.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5
V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(2)将错误修正后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是
W;?
(3)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2,则ΔR1和ΔR2大小关系正确的是
(填字母标号)。?
A.ΔR1>ΔR2
B.ΔR1=ΔR2
C.ΔR1<ΔR2
D.无法比较
7.如图所示,图1是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源由三节蓄电池(每节电压2
V)组成,小灯泡额定电压为3.8
V,其灯丝电阻约为10
Ω,滑动变阻器标有“10
Ω 1
A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图1中完成实验电路。
(2)合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,猜想:
A.可能灯丝断了
B.可能是滑动变阻器开路
C.可能是小灯泡短路
请你借助电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想,并填入下表:
电流表示数/A
电压表示数/V
原因
0
6
猜想
成立?
0
0
猜想
成立?
(3)排除故障后,继续实验,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,记下各组对应的电压表和电流表的示数,并绘制如图2所示的I?U图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率约是
W;?
(4)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,于是向老师要了一个定值电阻R0(阻值适当),和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,设计出如图3所示的实验电路,正确连接电路后,进行如下的实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点
(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为
V;?
②再将S2拨到另一触点,保持滑片的位置不变,读出电压表的示数U。
写出灯泡额定功率的表达式P额=?
(用已知量和测量量表示)。?
第2课时 测量小灯泡的电功率
知识点 测量小灯泡的电功率
1.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(
B
)
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
2.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8
V,小阳同学通过正确实验得到的数据如下表,通过分析数据得到下列结论,其中正确的是(
C
)
电压U/V
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.25
0.30
0.32
A.小灯泡的额定功率为三组电功率的平均值
B.小灯泡的额定功率为0.75
W
C.小灯泡的额定功率为1.14
W
D.小灯泡的电功率与它两端的电压成正比
3.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,小灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到小灯泡的额定电压,其原因可能是(
D
)
A.电压表的量程太大
B.电流表的量程太大
C.滑动变阻器电阻太大
D.电源电压太低
4.[乐山中考]小涛同学利用如图甲所示电路图测量额定电压为2.5
V的小灯泡的功率。
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接(要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大);
答案:如图所示
(2)调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为额定电压时,电流表示数如图丙所示,其读数为 0.24 A,则该小灯泡的额定功率为 0.6 W;?
(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中,绘制出电流表与电压表示数变化关系的图像如图丁所示。他将电压表换成一个规格相同的小灯泡,此时这两个小灯泡并联在电路中,当干路中的电流表示数为0.2
A时,两个小灯泡的实际总功率为 0.1 W。?
5.[德州中考]某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压3
V且保持不变,滑动变阻器标有“3
A 5
Ω”的字样,所用小灯泡是额定电压为“1.5
V”和“2.5
V”中的一个。
(1)电路如图所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线补上;
答案:如图所示
(2)连接电路时,开关S应处于 断开 状态,滑动变阻器上的滑片应移到 左 (选填“左”或“右”)端;?
(3)电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显偏转,产生这一现象的原因可能是 灯泡断路 ;?
(4)排除故障,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在滑动变阻器的中点位置时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.2
A,则该实验中所用小灯泡的额定功率为 0.5 W。继续移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的功率 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。?
6.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5
V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
答案:如图所示
(2)将错误修正后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 0.65 W;?
(3)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2,则ΔR1和ΔR2大小关系正确的是 C (填字母标号)。?
A.ΔR1>ΔR2
B.ΔR1=ΔR2
C.ΔR1<ΔR2
D.无法比较
7.如图所示,图1是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源由三节蓄电池(每节电压2
V)组成,小灯泡额定电压为3.8
V,其灯丝电阻约为10
Ω,滑动变阻器标有“10
Ω 1
A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图1中完成实验电路。
答案:如图所示
(2)合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,猜想:
A.可能灯丝断了
B.可能是滑动变阻器开路
C.可能是小灯泡短路
请你借助电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想,并填入下表:
电流表示数/A
电压表示数/V
原因
0
6
猜想 A 成立?
0
0
猜想 B 成立?
(3)排除故障后,继续实验,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,记下各组对应的电压表和电流表的示数,并绘制如图2所示的I?U图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率约是 1.33 W;?
(4)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,于是向老师要了一个定值电阻R0(阻值适当),和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,设计出如图3所示的实验电路,正确连接电路后,进行如下的实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点 1 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 3.8 V;?
②再将S2拨到另一触点,保持滑片的位置不变,读出电压表的示数U。
写出灯泡额定功率的表达式P额=? (用已知量和测量量表示)。?
