2024年初中物理講義專題練習(xí)9全冊(人教版)18.2 電功率(考點解讀)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"18.2\o"18.2電功率"電功率(考點解讀)(解析版)1、電功率的概念(1)定義:電流單位時間內(nèi)所做的功。(2)物理意義:表示電流做功快慢的物理量,用字母P表示,燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小。(3)國際單位:瓦特(W);常用單位:千瓦(kW)。

(4)電功與電功率的區(qū)別:用電器消耗電能的多少為電功,而消耗電能的快慢叫電功率。電功電功率的比較如下表所示。物理量物理意義定義公式單位測量電功(W)表示用電器消耗電能的多少電流做功的多少W=Pt

W=UIt焦耳

千瓦時(度)電能表電功率(P)表示電流做功的快慢單位時間內(nèi)電流所做的功

P=UI瓦特

千瓦用電壓表、電流測量2、額定電壓、額定功率、實際電壓、實際功率(1)定義:①用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;用電器在額定電壓下的功率叫額定功率;②用電器實際工作時的電壓叫實際電壓;用電器在實際電壓下的功率叫實際功率。(2)方法點撥①燈泡銘牌的意義:例如“PZ220-40”,其中PZ表示該燈泡適用于普通照明電路,220表示該燈泡的額定電壓是220V,40表示該燈泡的額定功率是40W;

②燈泡的亮度取決于實際功率,如果實際功率相等,則亮度相同;

③額定功率是唯一的、確定的,不隨實際工作電壓而改變;實際功率是不確定的,隨實際電壓而改變;

④用電器只有在額定電壓下才能正常工作。3、電功率與電能、時間的關(guān)系(1)電功率是反映電能消耗快慢的物理量,定義為1秒鐘內(nèi)消耗電能的多少,因此,用所消耗的電能除以消耗這些電能所用的時間,就得到定義式。

(2)公式在使用時單位要統(tǒng)一,有兩種可用:①電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時間用秒(s);②電功率用千瓦(kW),電能用千瓦時(kW?h度),時間用小時(h)。4、電功率與電壓、電流的關(guān)系(1)在電壓相等的情況下,通過燈泡的電流越大,燈泡消耗的電功率越大;

(2)在電流相同的情況,電功率的大小與電壓的大小有關(guān),且與電壓成正比;

(3)在電壓相同的情況,電功率的大小與電流的大小有關(guān),且與電流成正比。5、電功率的計算(1)定義式:P=UI.即電功率等于用電器兩端的電壓和通過它的電流的乘積,該公式是電功率的普適公式,適用于所有的用電器。

P表示電功率,單位是W;U表示某段電路兩端的電壓,單位是V;I表示通過這段電路的電流,單位是A

(2)導(dǎo)出式:P=I2R,,這兩個公式只適用于純電阻電路,即能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器,如電爐子、電飯煲就屬于純電阻電路?!忸}方法點撥:(1)分析比較用電器的電功率:

首先考慮公式P=UI分析,如果不好使,可以考慮:

①對于串聯(lián)電路,因為電流到處相等,用P=I2R較為利便;

串聯(lián)電路中電功率與電壓、電阻的關(guān)系:串聯(lián)電路:(電功率之比等于它們所對應(yīng)的電壓、電阻之比)

②對于并聯(lián)電路,因為各并聯(lián)電路兩端電壓相等,用較為利便。并聯(lián)電路中電功率與電流、電阻的關(guān)系:(電功率之比等于它們所對應(yīng)的電流之比、等于它們所對應(yīng)電阻的反比)

(2)計算用電器的電功率:計算每個用電器的電功率,無論串聯(lián)、并聯(lián)電路,都可以用P=I2R計算,也都可以用計算。選用哪個公式就看題目已知的是哪些量?!究键c1電功率的概念】【典例1-1】(2022秋?會同縣期末)小偉利用電能表和秒表測某家用電器的電功率,當電路中只有這個用電器工作時,測得在15min內(nèi)消耗的電能為0.5kW?h,則這個用電器可能是()A.節(jié)能燈 B.洗衣機 C.電視機 D.空調(diào)機【答案】D【分析】已知用電器工作時間和消耗的電能,利用P=可求出該用電器的功率,再結(jié)合對常用電器功率的了解進行分析即可?!窘獯稹拷猓阂阎撚秒娖鞴ぷ鲿r間t=15min=0.25h,消耗的電能W=0.5kW?h,則用電器的功率為:P===2kW=2000W,洗衣機的功率在400W左右,白熾燈的功率是幾十瓦左右,電視機的功率約120W左右,而空調(diào)機的功率約2000W左右,則該用電器可能是空調(diào)機,故D正確。故選:D?!镜淅?-2】(2022秋?柳州期末)智能手機設(shè)置了自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能后,處于光照比較強的環(huán)境時,屏幕會變亮,此時經(jīng)過手機屏幕的電流變大,消耗的電功率變大。(選填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】變大;變大?!痉治觥渴謾C屏幕會變亮,手機的實際功率變大,根據(jù)P=UI可分析其電流的變化?!窘獯稹拷猓菏謾C屏幕變亮,說明手機在單位時間內(nèi)電能轉(zhuǎn)化為的光能增加,單位時間內(nèi)消耗的電能增加,手機的實際功率變大,手機工作時的電壓不變,由P=UI可知,經(jīng)過手機屏幕的電流變大。故答案為:變大;變大?!咀兪?-1】(2022秋?通道縣期末)圖中的幾種用電器正常使用時功率最接近250W的是()A.家庭電扇 B.自動洗衣機 C.臺燈 D.電飯鍋【答案】B【分析】根據(jù)我們對生活中常用用電器額定功率的了解去選擇即可?!窘獯稹拷猓篈、電風(fēng)扇的額定功率約為60W左右,故A錯誤;B、自動洗衣機的功率約為250W左右,故B正確;C、臺燈的額定功率約為40W左右,故C錯誤;D、電飯鍋的功率約為1000W,故D錯誤。故選:B?!咀兪?-2】(2022秋?漣水縣期末)央視春晚,岳云鵬和孫越的相聲《妙言趣語》中,小岳岳說,“瓦片的瓦,里面一個千萬的千,這個字念‘千瓦’?!本W(wǎng)友第一時間翻了家里的《新華字典》,結(jié)果還真有如圖所示的“瓩”,念兩個音“千瓦”,它是電學(xué)里電功率(選填“電功”或“電功率”)的單位,表示電流做功快慢(選填“快慢”或“多少”)的物理量?!敬鸢浮侩姽β剩豢炻痉治觥侩姽β适侵鸽娏髟趩挝粫r間內(nèi)做功的多少,它是表示電流做功快慢的物理量?!窘獯稹拷猓呵呤请姽β实膯挝?;電功率是指電流在單位時間內(nèi)做功的多少,它是表示電流做功快慢的物理量。故答案為:電功率;快慢。【考點2額定電壓、額定功率、實際電壓、實際功率】【典例2-1】(2023?天府新區(qū)模擬)以下用電器中,能直接在220V電壓下正常工作的是()A.電子手表 B.電子體溫計 C.電視機遙控器 D.電視機【答案】D【分析】(1)電子手表一般里面裝有一個氧化銀電池。(2)電子體溫計里面一般裝有兩節(jié)干電池。(3)電視遙控器里面一般裝有兩節(jié)干電池。(4)電視機屬于家用電器,家用電器的額定電壓是220V?!窘獯稹拷猓篈、電子手表里面一般裝有一個氧化銀電池,一個氧化銀電池是1.5V,故A錯誤。B、電子體溫計里面一般裝有兩節(jié)干電池,電壓是3V,故B錯誤。C、電視機遙控器裝一般有兩節(jié)干電池,電壓是3V,故C錯誤。D、電視機的額定電壓是220V,故D正確。故選:D。【典例2-2】(2022秋?漢壽縣期末)把標有“220V40W”和“220V15W”的甲、乙兩盞燈串聯(lián)接在220V電壓下,則下列分析正確的是()A.兩盞燈的總功率等于55W B.兩盞燈的總功率大于15W C.甲燈消耗的電能少于乙燈消耗的電能 D.乙燈的實際功率大于甲燈的實際功率【答案】D【分析】已知兩燈額定電壓和額定功率可求兩燈的電阻,再根據(jù)公式P=I2R可知,串聯(lián)電路中電功率的大小比較;利用W=Pt分析電能大小;最后利用公式P=求出電路總功率?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)串聯(lián)分壓,兩燈的電壓都小于額定電壓,故實際功率不等于額定功率,兩燈功率不是額定功率,所以總功率不是兩燈額定功率之和,故A錯;“220V,40W”的甲燈電阻R1===1210Ω;“220V,15W”的乙燈電阻R2===3226.7Ω;電路總功率P==≈11W<15W;故B錯誤;因為串聯(lián)電流相等,且乙燈的電阻大,所以根據(jù)公式P=I2R可知,乙燈的實際功率大,即P乙實>P甲實,故D正確;甲燈的實際功率小,根據(jù)W=Pt可知,在時間相同時,甲燈消耗的電能少,故C錯誤。故選:D?!镜淅?-3】(2022秋?費縣期末)有甲、乙兩只燈泡分別標有“220V40W”和“110V50W”字樣,當它們正常發(fā)光時乙燈較亮(填“甲燈較亮”、“乙燈較亮”、“一樣亮”或“無法判斷”);小明養(yǎng)成隨手關(guān)燈的良好習(xí)慣,當他關(guān)掉家中不用的電燈后,家中電路的總電阻變大(填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮恳覠糨^亮;變大。【分析】(1)燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率;額定電壓下的實際功率與額定功率相等。(2)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小;電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積以及溫度有關(guān)?!窘獯稹拷猓海?)兩個燈泡都在額定電壓下工作,則P實=P額,因為兩個燈泡的額定電功率乙燈較大,則實際電功率乙燈較大,所以當它們正常發(fā)光時,乙燈亮;(2)家庭電路中各用電器是并聯(lián)的,當他關(guān)掉家中不用的電燈后,家中開啟的用電器減少,相當于橫截面積變小,故家中電路的總電阻變大。故答案為:乙燈較亮;變大?!咀兪?-1】(2023?岳陽一模)如圖所示,閉合開關(guān)S,兩燈泡均正常發(fā)光,則兩燈泡一定具有相同的()A.實際功率 B.額定電壓 C.額定功率 D.電阻【答案】B【分析】先判斷燈泡的連接方式,然后根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等進行分析?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電路圖可知,兩燈泡并聯(lián)連接;因為并聯(lián)電路兩端電壓相等,所以兩燈泡的實際電壓相等。又因為兩燈都正常發(fā)光,實際電壓等于額定電壓,所以兩燈的額定電壓相等。但實際功率、額定功率、電阻不一定相同。故選:B。【變式2-2】(2022秋?大連期末)一個標有“20V12W”的電熱器,當通過它的電流為0.5A時,它的實際功率()A.小于12W B.等于12W C.大于12W D.條件不足,無法判斷【答案】A【分析】由電熱器的銘牌可知額定電壓和額定功率,根據(jù)R=求出電熱器的電阻;再根據(jù)P=I2R求出通過它的電流是0.5A時電熱器的實際功率?!窘獯稹拷猓弘姛崞鞯碾娮铻椋篟===Ω,通過它的電流是0.5A時,電熱器的實際功率為:P實=I實2R=(0.5A)2×Ω=W<12W。故A正確,BCD錯誤。故選:A?!咀兪?-3】(2022秋?曲阜市期末)兩只燈泡額定電壓都是220V,額定功率分別是100W和40W,但燈泡上的銘牌標識都模糊不清,為了區(qū)別兩燈,小明進行以下操作:先觀察燈絲,燈絲細的是40W的;再將兩燈串聯(lián)在家庭電路中,發(fā)光較亮的是40W的(兩空均選填“40W”或“100W”)?!敬鸢浮?0W;40W【分析】(1)根據(jù)電功率的計算公式P=分析燈絲電阻的大小,影響電阻大小的因素有材料、長度和橫截面積;(2)兩燈串聯(lián)時,通過的電流相等,根據(jù)P=I2R分析實際電功率的大小,燈泡的亮度取決于其實際功率的大小。【解答】解:(1)由P=可知,在額定電壓下,電阻大的額定功率小,即額定功率小的電阻大。燈絲的材料都是鎢絲,長度也差不多,因此電阻大的燈絲細,即額定功率是40W比額定功率是100W細,所以燈絲細的是額定功率是40W的,燈絲粗的是額定功率是100W的。(2)串聯(lián)時電流相同,根據(jù)P=I2R,電阻大的電燈實際功率大,額定功率是40W的燈電阻大,額定功率是100W的燈電阻小,因此發(fā)光較亮的是額定功率為40W的。故答案為:40W;40W?!究键c3電功率與電能、時間的關(guān)系】【典例3-1】(2022秋?山西期末)小亮新買了一款手機,他通過說明書了解到手機電池的規(guī)格為“5V4000mA?h”,為了測試充電器的充電速度,他在電池電量剩余30%時,立刻插上最大功率為40W的充電器,直到電量充滿,則這次給手機充電的最短時間為()A.0.2h B.0.35h C.0.5h D.0.67h【答案】B【分析】根據(jù)公式W=UIt求得手機充滿電儲存的電能,結(jié)合充電效率可得充電時間?!窘獯稹拷猓菏謾C充滿電儲存的電能為:W=UIt=5V×4000×1h=20W?h,需要充的電能W充=W(1﹣30%),充滿需要的時間t===0.35h。故選:B。【典例3-2】(2022秋?鄭州期末)如圖所示,這是人們利用充電樁給電動汽車充電時的情景,充電過程中,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。已知該充電樁的充電功率為7kW,電動汽車的蓄電池容量為42kW?h,則在電池電量用盡的情況下,充滿電需要6h?!敬鸢浮侩?;化學(xué);6。【分析】充電過程消耗電能,轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能;根據(jù)P=求出利用該充電樁將車此時的電池充滿電需要的時間;【解答】解:電動汽車使用的是化學(xué)電池,充電過程消耗電能,轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能;已知該充電樁的充電功率P=7kW,電動汽車的蓄電池貯存的電能W=42kW?h,根據(jù)P=,在電池電量用盡的情況下,電池充滿電需要的時間;t===6h。故答案為:電;化學(xué);6?!咀兪?-1】(2023?莆田一模)智能手機在生活中應(yīng)用越來越頻繁,當手機“電量”所剩無幾時,我們可以采用“省電模式”來延長使用時間,這是通過哪種方式實現(xiàn)的()A.減小電功率 B.增加電池電壓 C.降低散熱能力 D.給電池充電【答案】A【分析】省電模式是切斷個人電腦部件供電以實現(xiàn)省電的功能,根據(jù)P=分析。【解答】解:當手機“電量”所剩無幾時,即W一定,由P=可得,W=Pt,要延長使用時間t,則減小總功率P,因此手機的“省電模式”來是通過減小總功率的方式來延長使用時間的,故A正確,BCD錯誤。故選:A?!咀兪?-2】(2022秋?磁縣期末)小明同學(xué)看見爸爸的手機鋰電池上面標明“電壓為3.7V,容量為1100mA?h”,則它充滿電后存儲的電能為14652J;手機電池充電過程中將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能;智能手機在頻繁的使用時會導(dǎo)致它的電能消耗很快,當手機“電量”所剩無幾時,通??梢詫⑵湓O(shè)置成“省電模式”來延長使用時間,這是通過減?。ㄟx填“增大”或“減小”)總功率的方式實現(xiàn)的?!敬鸢浮?4652;電;化學(xué);減小?!痉治觥扛鶕?jù)公式W=UIt來計算電能;手機電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;根據(jù)W=pt來推斷它的省電方法。【解答】解:它充滿電后存儲的電能為:W=UIt=3.7V×1.1A×3600s=14652J;機電池充電過程中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;當手機“電量”所剩無幾時,通??梢詫⑵湓O(shè)置成“省電模式”來延長使用時間,這是通過減小總功率的方法來實現(xiàn)的。故答案為:14652;電;化學(xué);減小?!究键c4電功率與電壓、電流的關(guān)系】【典例4-1】(2023?長春二模)按如圖連接電路,閉合開關(guān),觀察到燈L1比L2亮。燈L1、L2的電流、電壓和電阻分別記為I1、I2、U1、U2、R1、R2,下列說法正確的是()A.I1>I2 B.R1<R2 C.U1>U2 D.U1=U2【答案】C【分析】根據(jù)電路圖知,電路是燈L1、L2串聯(lián)的電路;(1)串聯(lián)電路中各處的電流相等;(2)燈泡的亮度取決于其實際功率的大小,根據(jù)電功率公式P=I2R分析二者電阻關(guān)系,根據(jù)歐姆定律公式變形分析二者電壓關(guān)系?!窘獯稹拷猓篈、燈L1與L2串聯(lián),因為串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以I1=I2,故A錯誤;BCD、燈L1與L2串聯(lián),閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)燈L1比L2亮,燈泡的亮度由實際功率決定,所以P1>P2,由于P1>P2,I1=I2,根據(jù)電功率公式P=I2R可知,R1>R2,由于R1>R2,I1=I2,根據(jù)公式U=IR可知,U1>U2,故C正確,BD錯誤;故選:C?!镜淅?-2】(2022秋?廬陽區(qū)期末)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,燈L1標有“3V1.2W”、燈L2標有“3V0.9W”字樣。先只閉合開關(guān)S1,燈L1正常發(fā)光;再閉合開關(guān)S2,電流表應(yīng)選擇0~3A(選填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程?!敬鸢浮?~3A?!痉治觥坑蓤D知兩燈并聯(lián),電流表測干路電流,先閉合開關(guān)S1,燈L1正常發(fā)光,說明電源電壓等于燈L1的額定電壓,由P=UI得到L1支路電流,當閉合開關(guān)S2,由于燈L2的額定電壓與電源電壓相同,故燈L2也正常發(fā)光,由P=UI得到L2支路電流,由并聯(lián)電流規(guī)律得到此時干路電流,結(jié)合給出的電流表規(guī)格選擇合適的量程?!窘獯稹拷猓河蓤D知燈L1和燈L2并聯(lián),電流表在干路上,測干路電流,先閉合開關(guān)S1,燈L1正常發(fā)光,說明電源電壓U總=U1額=3V,L1支路電流I1==0.4A,當閉合開關(guān)S2,由于U總=U2額,故燈L2也正常發(fā)光,L2支路電流I2==0.3A,此時干路電流I=I1+I2=0.4A+0.3A=0.7A,由于0.6A<0.7A<3A,故電流表應(yīng)選擇0~3A的量程。故答案為:0~3A。【變式4-1】(2022秋?云州區(qū)期末)為了保護同學(xué)們的視力,學(xué)校教室里用如圖所示的規(guī)格為“220V22W”的LED護眼燈更換日光燈。下列說法錯誤的是()A.制成LED護眼燈的主要材料是半導(dǎo)體 B.正常工作時,通過每盞LED護眼燈的電流是0.1A C.學(xué)校中同時工作的用電器越多,電路的總電阻越大 D.LED護眼燈發(fā)光更明亮的原因是它將電能大部分轉(zhuǎn)化為光能【答案】C【分析】(1)制成LED燈的主要材料是半導(dǎo)體,具有單向?qū)щ娦?;?)根據(jù)I=求出通過每盞LED護眼燈的電流;(3)并聯(lián)電路中,支路越多,總電阻越?。唬?)LED燈工作時將電能大部分轉(zhuǎn)化為光能。【解答】解:A、制成LED燈的主要材料是半導(dǎo)體,故A正確;B、通過每盞LED護眼燈的電流為:I===0.1A;故B正確;C、因為家庭電路為并聯(lián)電路,因此同時工作的用電器越多,電路的總電阻越小,故C錯誤;D、LED燈發(fā)光效率高是因為它將電能絕大部分轉(zhuǎn)化為光能,故D正確。故選:C?!咀兪?-2】(2022秋?泗洪縣期末)分別標有“220V40W”“36V40W”字樣的甲、乙兩盞白熾燈,當它們正常發(fā)光時,通過它們的電流I甲<I乙,兩燈的電阻R甲>R乙。(選填“>”、“=”或“<”)【答案】<;>?!痉治觥坑蔁襞葶懪瓶芍?,甲的額定電壓是220V,額定功率是40W,乙的額定電壓是36V,額定功率是40W,由電功率的變形公式可以比較它們正常發(fā)光時的電流與電阻關(guān)系。【解答】解:(1)燈泡正常工作時的電流:I甲==≈0.18A,I乙==≈1.11A,則I甲<I乙;(2)燈泡正常發(fā)光時的電阻:R甲===1210Ω,R乙===32.4Ω,則R甲>R乙。故答案為:<;>?!究键c5電功率的計算】【典例5-1】(2022秋?會同縣期末)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變,R2=40Ω,通過R1的電流隨它兩端電壓變化關(guān)系如圖乙所示,則下列計算不正確的()A.R1的阻值大小是20Ω B.當S1、S2、S3均閉合時,電流表的示數(shù)為0.6A,則通過電阻R2的電流時0.2A C.當S1、S2、S3均閉合時,電流表的示數(shù)為0.6A,則電源電壓是6V D.當S1閉合,S2、S3斷開時,電流表的示數(shù)為0.16A,則R3消耗的功率是0.256W【答案】C【分析】(1)根據(jù)乙圖讀出任意一點R1兩端的電壓和通過的電流,根據(jù)歐姆定律求出其阻值的大??;(2)當S1、S2、S3均閉合時,R1、R2并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出兩支路的電流之比,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點表示出電流表的示數(shù)即可求出通過電阻R2的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓;(3)當S1閉合,S2、S3斷開時,R2、R3串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出R3兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R2兩端的電壓,根據(jù)P=UI求出R3消耗的功率?!窘獯稹拷猓海?)由乙圖可知,當U1=2V時,I1=0.1A,由I=可得,R1的阻值:R1===20Ω,故A正確;(2)當S1、S2、S3均閉合時,R1、R2并聯(lián),電流表A測干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,兩支路的電流之比:====,即I1′=2I2,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,I=I1′+I2=2I2+I2=3I2=0.6A,解得:I2=0.2A,故B正確;電源的電壓:U=I2R2=0.2A×40Ω=8V,故C錯誤;(3)當S1閉合,S2、S3斷開時,R2、R3串聯(lián),電流表測電路中的電流,R2兩端的電壓:U2=I′R2=0.16A×40Ω=6.4V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R3兩端的電壓:U3=U﹣U2=8V﹣6.4V=1.6V,則R3消耗的功率:P3=U3I′=1.6V×0.16A=0.256W,故D正確。故選:C?!镜淅?-2】(2022秋?西華縣期末)小燈泡的I﹣U圖像如圖甲所示,將它與定值電阻R并聯(lián),如圖乙所示,閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2,電流表的示數(shù)為0.45A。則電源電壓為2V;定值電阻的阻值為10Ω;此時小燈泡的電功率為0.5W?!敬鸢浮?;10;0.5?!痉治觥块]合開關(guān)S1,為R的簡單電路,電流表測R的電流,再閉合開關(guān)S2,燈與R并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,可知通過燈的電流,由圖甲知燈兩端的電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知R兩端的電壓和電源電壓;已知R兩端的電壓和電流,根據(jù)歐姆定律計算R的電阻;用電功率公式計算小燈泡的功率。【解答】解:如圖乙所示,閉合開關(guān)S1,此時電路為只有R的簡單電路,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2,此時電路為R與小燈泡的并聯(lián)電路。由并聯(lián)電路電流特點可知,電流表的示數(shù)增加的電流為燈泡的電流,IL=I﹣IR=0.45A﹣0.2A=0.25A,則通過小燈泡的電流為0.25A,由圖甲可知,此時小燈泡兩端的電壓為2V,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知,電源電壓為2V,定值電阻兩端的電壓為2V;由歐姆定律可知,定值電阻的阻值為:R==10Ω,小燈泡功率為:PL=UIL=2V×0.25A=0.5W。故答案為:2;10;0.5?!镜淅?-3】(2022秋?鄒城市期末)如圖甲所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)時,滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端。電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙所示。求:(1)電源電壓;(2)定值電阻R的阻值;(3)電路的最小總功率?!敬鸢浮浚?)電源電壓為9V;(2)定值電阻R的阻值為6Ω;(3)電路的最小總功率為4.5W。【分析】(1)分析圖甲的電路連接方式和電表的作用,根據(jù)滑片P在a端時,電壓表測量電源電壓,由圖乙得到電源電壓的數(shù)值;(2)當滑片在a端時,定值電阻R兩端的電壓和電流已知,利用歐姆定律得到R的數(shù)值;(3)當滑片P在b端時,滑動變阻器接入電路的阻值最大,此時電路的電流最小,由P=UI得到電路的最小總功率?!窘獯稹拷猓海?)由圖甲知定值電阻R與滑動變阻器RP串聯(lián),電壓表測量R兩端電壓,電流表測量電路電流,當滑片P滑到a端時,滑動變阻器接入電路的阻值為零,故此時電壓表示數(shù)為電源電壓,由圖乙知U總=9V;(2)當滑片P滑到a端時,由圖乙知,電壓表示數(shù)為9V,此時電路電流I=1.5A,故定值電阻R==6Ω;(3)當滑片P在b端時,滑動變阻器接入電路的阻值最大,此時電路的電流最小,由圖乙知電路最小電流為I'=0.5A,電路的最小總功率P最?。経總×I’=9V×0.5A=4.5W。答:(1)電源電壓為9V;(2)定值電阻R的阻值為6Ω;(3)電路的最小總功率為4.5W?!咀兪?-1】(2022秋?肇源縣期末)如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S,移動滑片P,滑動變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像如圖乙所示。則下列分析正確的是()①電源電壓為8V②滑動變阻器的最大阻值是20Ω③滑動變阻器消耗的電功率最大時,變阻器的阻值是20Ω④整個電路消耗的最大電功率為14.4WA.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④【答案】D【分析】(1)由圖甲可知該電路為R和R0的串聯(lián)電路,電流表測電路中的電流,電壓表測R兩端的電壓;由歐姆定律可知電路中的總電阻越大,電路中的電流越小,由圖乙讀出電路中的最小電流和對應(yīng)的滑動變阻器的功率,根據(jù)P=I2R求出滑動變阻器的最大阻值;(2)當電路中的電流為0.4A時,根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓,串聯(lián)電路中電源電壓等于各個用電器兩端的電壓之和,據(jù)此結(jié)合歐姆定律列出此時電源電壓表達式;同理,當電路中電流為0.6A時,根據(jù)P=UI可求出滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可列出電源電壓表達式;將兩組表達式聯(lián)立即可解出電源電壓和R0的阻值;(3)由圖乙可知滑動變阻器的最大功率以及對應(yīng)的電流,根據(jù)P=I2R可求出此時滑動變阻器的電阻;(4)由歐姆定律可知,電路中的總電阻最小時,電路中的電流最大,根據(jù)P=可求出電路最大總功率?!窘獯稹拷猓海?)由圖甲可知該電路為R和R0的串聯(lián)電路,電流表測電路中的電流,電壓表測R兩端的電壓;當滑動變阻器接入的阻值最大時,電路總電阻最大,由歐姆定律可知電路中的電流最小,由圖乙可知,電路中的電流最小為I1=0.4A,此時滑動變阻器的功率為P1=3.2W,由P=I2R可知滑動變阻器的最大阻值為:R===20Ω,故②正確;(2)當電路中的電流為0.4A時,由歐姆定律可知滑動變阻器兩端的電壓為:U1=I1R=0.4A×20Ω=8V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓為:U=U0+U1=I1R0+U1=0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣⑤,由圖乙可知,當電路中的電流為I2=0.6A時,滑動變阻器的功率為P2=3.6W,由P=UI可知此時滑動變阻器兩端的電壓為:U2===6V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓為:U=U0′+U2=I2R0+U2=0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣⑥,⑤⑥聯(lián)立即可得:R0=10Ω,U=12V,故①錯誤;(3)由圖乙可知滑動變阻器的最大功率為P2=3.6W,由P=I2R可知此時滑動變阻器的電阻為:R2===10Ω,故③錯誤;(4)當滑動變阻器接入電路的阻值為0Ω時,電路中只有R0,由P=可知此時電路總功率最大,則電路最大總功率為:P===14.4W,故④正確。故選:D?!咀兪?-2】(2022秋?棗陽市期末)某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實驗時,電路如圖所示,電源電壓恒為6V,電流表、電壓表的量程分別為“0~0.6A”“0~3V”,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”,燈泡標有“3V0.9W”字樣(忽略燈絲電阻變化),在實驗中為保證所有元件安全,電流表示數(shù)的變化范圍是0.2A~0.3A,滑動變阻器消耗的功率變化范圍是0.8W~0.9W?!敬鸢浮?.2A~0.3A;0.8W~0.9W?!痉治觥浚?)由圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電流表測量電路中的電流,電壓表測量燈泡兩端的電壓;由燈泡的字樣,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,根據(jù)燈泡的額定電流、電流表的量程、滑動變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流,滑動變阻器接入電路的電阻最大為20Ω時,根據(jù)I=可知電路中電流最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電流的最小值;(2)根據(jù)P滑=I2R=()2R==可知,當變阻器電阻等于燈絲電阻時,變阻器消耗的電功率最大,根據(jù)燈絲的阻值不變,結(jié)合電流的變化范圍根據(jù)P=UI=I2R計算變阻器電功率的變化。【解答】解:由P=UI得,燈泡正常發(fā)光時的電流I額===0.3A,燈泡的電阻RL===10Ω;由電路圖知,燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流,因電流表的量程為0~0.6A,燈泡的額定電流為0.3A,變阻器允許通過的最大電流為2A,所以可知串聯(lián)電路中允許通過的最大電流為:I大=0.3A,此時燈泡兩端電壓為3V,未超過電壓表的量程;電流最大時,滑動變阻器接入電路的電阻最小,則R?。剑剑?0Ω,滑動變阻器接入電路的電阻最大為:R大=20Ω時,電路中電流最小,燈泡兩端的電壓最小,各元件是安全的,當變阻器接入電路的電阻最大時,電路中的電流最小,則I小===0.2A,所以電流表示數(shù)的變化范圍是0.2A~0.3A;在變阻器R的滑片滑動過程中電路中,由歐姆定律和串聯(lián)電路中的特點可知,電路中的電流:I=,則變阻器R消耗的電功率:P滑=I2R=()2R==,由此可知,R=RL時,變阻器R消耗的電功率最大,當R增大時,變阻器R的功率將減小,當R?。絉L=10Ω,變阻器消耗的最大電功率:P大=I大2R?。剑?.3A)2×10Ω=0.9W,由于滑動變阻器接入電路的阻值是10Ω~20Ω,當滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω時,變阻器消耗的功率最小,變阻器消耗的最小電功率:P?。絀大2R大=(0.2A)2×20Ω=0.8W;滑動變阻器消耗的功率變化范圍是0.8W~0.9W。故答案為:0.2A~0.3A;0.8W~0.9W?!咀兪?-3】(2022秋?永川區(qū)期末)如圖所示,燈泡L標有“2.5V,0.5A”字樣(不考慮燈絲電阻的變化),滑動變阻器R2標有“50Ω,1A”字樣,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A。當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時,燈泡正常發(fā)光,通電100s電流通過定值電阻R1所做的功為250J。當閉合開關(guān)S2、斷開開關(guān)S1時,在保證電表不超量程的情況下,定值電阻R1消耗的電功率為P1。求:(1)燈泡L的額定功率;(2)電源電壓;(3)電阻R1的電功率P1的變化范圍?!敬鸢浮浚?)燈泡L的額定功率為1.25W;(2)電源電壓為7.5V;(3)電阻R1的電功率P1的變化范圍為2.025~3.6W。【分析】(1)根據(jù)P=UI計算燈泡L的額定功率;(2)當閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2時,燈泡和定值電阻R1串聯(lián),因燈泡正常發(fā)光,則燈泡兩端的電壓等于額定電壓,電路中的電流等于燈泡的額定電流,根據(jù)W=UIt計算定值電阻的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律得到電源電壓;(3)當閉合開關(guān)S2、斷開開關(guān)S1時,電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電流表測量電路中的電流,電壓表測量滑動變阻器的電壓;當電流表示數(shù)最大為0.6A時,此時滑動變阻器連入電路的電阻最小,電壓表的示數(shù)最小,根據(jù)P=I2R計算電阻R1的最大實際電功率;由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,當電壓表的示數(shù)最大為3V時,變阻器接入電路的阻值最大,電路中的電流最小,根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律計算R1的電壓,根據(jù)歐姆定律計算通過R1的電流,利用P=UI計算R1的最小電功率,得出R1電功率的范圍?!窘獯稹拷猓海?)燈泡L標有“2.5V,0.5A”字樣,則燈泡L的額定功率:P額=U額I額=2.5V×0.5A=1.25W;(2)當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時,電阻R1與燈泡L串聯(lián),因為燈泡正常發(fā)光,所以UL=2.5V,電路中的電流為0.5A,根據(jù)W=UIt得,電阻R1兩端的電壓:U1===5V;由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得,電源電壓:U=U1+UL=5V+2.5V=7.5V;(3)從前面第(2)題可知,定值電阻R1的阻值:R1===10Ω,當閉合開關(guān)S2、斷開開關(guān)S1時,電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電流表測量電路中的電流,電壓表測量滑動變阻器的電壓,當電流表示數(shù)最大為0.6A時,此時滑動變阻器連入電路的電阻最小,電壓表的示數(shù)最小,電阻R1的最大實際電功率:P最大=I大2R1=(0.6A)2×10Ω=3.6W;由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,當電壓表的示數(shù)最大為3V時,滑動變阻器連入電路的電阻最大,電流表的示數(shù)最小,此時電阻R1兩端的電壓:U1′=U﹣U2=7.5V﹣3V=4.5V;根據(jù)歐姆定律,電路中的最小電流:I1′===0.45A,電阻R1的最小實際電功率:P最?。経1′I1′=4.5V×0.45A=2.025W;所以,電阻R1的電功率P1的變化范圍是2.025~3.6W;答:(1)燈泡L的額定功率為1.25W;(2)電源電壓為7.5V;(3)電阻R1的電功率P1的變化范圍為2.025~3.6W。一、選擇題。1.(2022秋?莊河市期末)下列生活中常見的電流、電壓、電功率值最接近實際的是()A.家用電冰箱的電流約1A B.手機電池電壓約37V C.手電筒中的電流約200A D.液晶電視機的功率約為0.5W【答案】A【分析】不同物理量的估測,有的需要生活經(jīng)驗,有的需要換算單位,有的需要簡單計算,最后判斷哪個選項符合實際。【解答】解:A、家用電冰箱的電流約1A,故A符合實際;B、手機電池電壓約3.7V,故B不符合實際;C、手電筒中的電流約200mA,故C不符合實際;D、液晶電視機的功率約為50W,故D不符合實際。故選:A。2.(2022秋?淄博期末)一位電視臺記者在報道某工廠上半年共節(jié)電5000kW?h的時候,手舉一只理發(fā)用的電吹風(fēng)說:“我這只電吹風(fēng)是500W的,也就是0.5kW,這個廠節(jié)省的電力可以開動10000個這樣的電吹風(fēng)?!边@位記者的報道中混淆了兩個重要的電學(xué)概念,這兩個概念是電能和()A.電流 B.電阻 C.電功率 D.電功【答案】C【分析】電流做功的過程就是消耗電能的過程,電流做功越多,表示消耗的電能越多;電功率是指電流在單位時間內(nèi)做功的多少,它是表示電流做功快慢的物理量?!窘獯稹拷猓耗彻S上半年共節(jié)電5000kW?h,即節(jié)省的電能是5000kW?h;這只電吹風(fēng)是500W的,500W是指電吹風(fēng)的電功率,所以這個記者把電能和電功率混淆了。故選:C。3.(2022秋?高陽縣校級期末)某電視機的額定功率是200W,那么1kW?h的電能可以使它正常工作()A.0.05h B.0.2h C.5h D.200h【答案】C【分析】電視機正常工作時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=求出1kW?h的電能可以使它正常工作的時間?!窘獯稹拷猓弘娨暀C正常工作時的功率P=200W=0.2kW,由P=可得,1kW?h的電能可以使它正常工作的時間:t===5h。故選:C。4.(2022秋?海珠區(qū)期末)如圖所示的電路,當閉合開關(guān)后,小燈泡L1、L2均可發(fā)光,它們的實際功率分別為P1、P2,P1>P2。此時()A.電壓表V1的示數(shù)等于電壓表V2的示數(shù) B.若L2燈絲燒斷,電壓表V1、V2均幾乎沒有示數(shù) C.若L2燈絲燒斷,則電壓表V2幾乎沒有示數(shù),V1有示數(shù) D.若一導(dǎo)線接在L2兩端,則電壓表V2幾乎沒有示數(shù),V1有示數(shù)【答案】D【分析】(1)由圖知,兩燈串聯(lián),通過兩燈的電流相等,知道兩燈的功率大小關(guān)系,利用P=UI可知燈兩端的電壓關(guān)系,進而得出兩電壓表的示數(shù)大小關(guān)系;(2)若L2燈絲燒斷,電壓表V2與燈L1串聯(lián)在電源上,而電壓表的電阻很大,在電路中相當于開路,據(jù)此分析電壓表V1、V2是否有示數(shù);(3)若一導(dǎo)線接在L2兩端,電壓表V2被短接,據(jù)此分析電壓表V1、V2是否有示數(shù)?!窘獯稹拷猓篈、由圖知,兩燈串聯(lián),通過兩燈的電流相等,因為P=UI、P1>P2,所以U1>U2,即電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù),故A錯誤;BC、若L2燈絲燒斷,電壓表V2與燈L1串聯(lián)在電源上,由于電壓表的電阻很大,在電路中相當于開路,電壓表V1幾乎沒有示數(shù),而電壓表V2通過L1、閉合的開關(guān)連接在電源上,電壓表V2有示數(shù),故BC錯誤;D、若一導(dǎo)線接在L2兩端,電壓表V2被短接,電壓表V2幾乎沒有示數(shù);電路中只有燈L1,電壓表V1測燈L1兩端的電壓,有示數(shù),故D正確。故選:D。5.(2022秋?宿遷期末)宿遷市在創(chuàng)建文明典范城市過程中,需要我們共同關(guān)注環(huán)境。某校興趣小組為了檢測空氣質(zhì)量指數(shù),設(shè)計了甲圖所示的檢測電路。R為氣敏電阻,其電阻的倒數(shù)與空氣質(zhì)量指數(shù)的關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓6V保持不變,R0=10Ω,當電壓表示數(shù)為3V時,下列說法錯誤的是()A.氣敏電阻R的電阻為10Ω B.通過R的電流為0.3A C.此時空氣質(zhì)量指數(shù)為25 D.電阻R的電功率為1.2W【答案】D【分析】由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出通過R的電流,根據(jù)P=UI求出電阻R0的電功率,利用串聯(lián)電路的電壓特點求出氣敏電阻R兩端的電壓,然后根據(jù)歐姆定律求出電阻的倒數(shù),再從圖象中讀出空氣質(zhì)量指數(shù)。【解答】解:由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓。因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,通過R的電流:I===0.3A,故B正確;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R兩端的電壓:電阻R的電壓U=U電源﹣U0=6V﹣3V=3V電阻R的電功率:P=UI=3V×0.3A=0.9W,故D錯誤;電阻R的阻值R===10Ω;故A正確;此時氣敏電阻的倒數(shù):==0.1Ω﹣1,由圖象可知,空氣質(zhì)量指數(shù)為25,故C正確。故選:D。6.(2022秋?沙坪壩區(qū)校級期末)如圖,電源電壓恒定,小燈泡L標有“4V1.6W”字樣(燈泡電阻不變),電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程均為0~15V,電阻均勻分布的滑動變阻器R2標有字樣“30Ω1A”。閉合S1、S2,斷開S3,將滑動變阻器R2的滑片P2調(diào)到最下端,滑動變阻器R1的滑片P1從最左端移至中點時,電壓表V1的的示數(shù)為1.5V。閉合S3,斷開S1、S2,當滑動變阻器R2的滑片從下往上移動總長度的六分之五時,小燈泡正常發(fā)光。則在電路安全的前提下,下列說法正確的是()①電源電壓為6V②滑動變阻器R1的最大阻值為90Ω③閉合S3,斷開S1、S2時,R2功率的變化范圍為0.675W~0.9W④閉合S3,斷開S1、S2時,電路總功率的變化范圍為1.2W~2.4WA.①② B.①③ C.①③④ D.②③④【答案】B【分析】(1)閉合S3,斷開S1、S2,燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V2測量燈泡兩端的電壓,電流表測量電路中的電流,滑動變阻器R2的接入電阻為最大電阻的,小燈泡正常發(fā)光,電壓表V2的示數(shù)為4V,由P=UI計算燈泡的額定電流,由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,計算出電源電壓;由電功率計算公式計算R2功率的變化范圍;由電功率計算公式計算電路總功率的變化范圍;(2)閉合S1、S2,斷開S3,滑動變阻器R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測量R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流,滑動變阻器R2的接入電阻最大,滑動變阻器R1接入電阻為最大值的,電壓表V1的的示數(shù)為1.5V,由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,計算出R1的最大阻值?!窘獯稹拷猓海?)閉合S3,斷開S1、S2,燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V2測量燈泡兩端的電壓,電流表測量電路中的電流,當滑動變阻器R2的滑片從下往上移動總長度的六分之五時,滑動變阻器R2的接入電阻為最大電阻的,所以R′2=R2=×30Ω=5Ω,小燈泡正常發(fā)光,電壓表V2的示數(shù)為4V,由P=UI可知燈泡的額定電流:I額===0.4A,由串聯(lián)電路的規(guī)律可知,變阻器R2中的電流:I′2=I額=0.4A,由歐姆定律可知,變阻器R2兩端的電壓:U′2=I′2R′2=0.4A×5Ω=2V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電源電壓:U=U′2+U額=2V+4V=6V,故①正確;燈泡的正常工作電流為0.4A,電流表的量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流為:I大=0.4A,電路消耗的最大電功率:P大=UI大=6V×0.4A=2.4W;此時變阻器兩端的電壓:U′2=2V,所以變阻器R2消耗的功率為:P′2=U′2I大=2V×0.4A=0.8W,由歐姆定律可知,燈絲的電阻:RL===10Ω,在變阻器R2的滑片滑動過程中電路中,由歐姆定律和串聯(lián)電路中的特點可知,電路中的電流:I=,則變阻器R2消耗的電功率:P2=I2R2=()2R2==,當R2=RL時,變阻器R2消耗的電功率最大,因變阻器R2的最大電阻:R2=30Ω>10Ω,所以當變阻器R2的接入電阻:R″2=10Ω時,變阻器R2消耗的電功率最大,由分壓原理可知,變阻器兩端的電壓:U″2=U=×6V=3V,由P=UI=得,變阻器R2消耗的最大電功率:P2大===0.9W,當變阻器R2的接入電阻最大時,電路中的總電阻R總=RL+R2=10Ω+30Ω=40Ω,由歐姆定律可知,電路中的最小電流:I?。剑剑?.15A,由P=UI=I2R得,變阻器R2消耗的最小電功率:P2小=I小2R2=(0.15A)2×30Ω=0.675W<0.8W;電路消耗的最小電功率:P?。経I?。?V×0.15A=0.9W;所以閉合S3,斷開S1、S2時,R2功率的變化范圍為0.675W~0.9W,故③正確;閉合S3,斷開S1、S2時,電路總功率的變化范圍為0.9W~2.4W,故④錯誤;(2)閉合S1、S2,斷開S3,滑動變阻器R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測量R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流,滑動變阻器R2的接入電阻最大,滑動變阻器R1的滑片P1從最左端移至中點時,滑動變阻器R1接入電阻為最大值的,電壓表V1的的示數(shù)為:UV1=1.5V,由歐姆定律可知,R2中的電流:I2===0.05A,由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,變阻器R1中通過的電流:I1=I2=0.05A,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,變阻器R1兩端的電壓:U1=U﹣UV1=6V﹣1.5V=4.5V,則變阻器R1接入電阻:R′1=R1===90Ω,所以變阻器R1的最大電阻:R1=2×90Ω=180Ω,故②錯誤;綜上所述,ACD錯誤,B正確。故選:B。7.(2022秋?青山區(qū)期末)(多選)小明用如圖甲所示的電路來測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率,電源電壓恒為4.5V,小明從滑動變阻器接入電路中的阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù),測得小燈泡的U﹣I圖象如圖乙所示。下列計算結(jié)果正確的是()A.小燈泡的額定功率為1W B.小燈泡正常工作時的電阻為5Ω C.滑動變阻器的最大阻值為20Ω D.電路消耗的最小功率為0.45W【答案】AD【分析】由電路圖知,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測L兩端電壓,電流表測電路中電流,(1)根據(jù)圖象讀出額定電壓下通過燈泡的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率,燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常工作時的電阻;(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電路的總功率最小,根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的最小電壓和電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出變阻器的最大阻值,根據(jù)P=UI求出電路的最小總功率。【解答】解:由電路圖知,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測L兩端電壓,電流表測電路中電流,(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,由圖象可知此時通過燈泡的電流為0.4A,則小燈泡的額定功率:PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W,故A正確;因額定電壓下燈泡正常發(fā)光,所以,由I=得,燈泡正常工作時的電阻:RL===6.25Ω,故B錯誤;(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電路的總功率最小,由圖象可知,燈泡兩端的電壓UL′=0.5V,通過的電流IL′=0.1A,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動變阻器兩端的電壓:UR=U﹣UL′=4.5V﹣0.5V=4V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,滑動變阻器的最大阻值:R大====40Ω,故C錯誤;電路消耗的最小功率:P小=UI=UIL′=4.5V×0.1A=0.45W,故D正確。故選:AD。8.(2022秋?環(huán)江縣期末)(多選)如圖甲所示電路,電源電壓恒定不變,R1為定值電阻。電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~15V”,滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω。在保證電路元件安全的情況下,小心移動滑片,R2消耗的電功率P與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示,下列說法正確的是()A.定值電阻R1的阻值為20Ω B.電壓表的最小示數(shù)為12V C.電路消耗總功率的最大值為9W D.R2消耗功率的最大變化量為2.7W【答案】BD【分析】由圖甲可知,定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流;(1)根據(jù)圖乙利用P=UI求出兩次電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源電壓,解方程求出定值電阻R1的阻值和電源電壓;(2)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的電阻最小時,電壓表的示數(shù)最小,由歐姆定律可知,此時電路中的電流最大,由電流表的量程確定電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點求出電壓表的最小示數(shù);(3)根據(jù)P=UI求出電路消耗總功率的最大值;(4)根據(jù)滑動變阻器接入電路的電阻最小時,電路中的電流最大,根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小阻值,根據(jù)滑動變阻器接入電路的電阻最大時,滑動變阻器兩端的電壓最大,結(jié)合電壓表的量程確定滑動變阻器兩端的最大電壓,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電阻特點求出滑動變阻器接入電路的最大阻值;根據(jù)P=I2R2=()2R2表示出滑動變阻器消耗R2的電功率,利用數(shù)學(xué)知識求出滑動變阻器的最大功率時滑動變阻器接入電路的電阻,結(jié)合滑動變阻器允許接入電路的最小阻值和最大阻值利用P=UI=I2R求出滑動變阻器消耗的最大電功率和最小電功率,進而求出滑動變阻器R2消耗功率的最大變化量。【解答】解:由圖甲可知,定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流;A、由圖乙可知,當R2兩端的電壓為13V時,R2消耗的電功率為6.5W,由P=UI可知,此時電路中的電流:I===0.5A,由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知,電源電壓:U=U1+U2=IR1+U2=0.5A×R1+13V當R2兩端的電壓為15V時,R2消耗的電功率為4.5W,由P=UI可知,此時電路中的電流:I'===0.3A,由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知,電源電壓:U=U1'+U2'=I'R1+U2'=0.3A×R1+15V解得:R1=10Ω,U=18V,故A錯誤;B、由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的電阻最小時,電壓表的示數(shù)最小,由歐姆定律可知,此時電路中的電流最大,因為電流表的量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流I大=0.6A,此時電壓表的示數(shù),即定值電阻R2兩端的電壓:U2?。経﹣U1大=U﹣I大R1=18V﹣0.6A×10Ω=12V,故B正確;C、由B可知,電路中的最大電流I大=0.6A,則電路消耗總功率的最大值:P大=UI大=18V×0.6A=10.8W,故C錯誤;D、由B可知,滑動變阻器接入電路的電阻最小時,電路中的電流最大為I大=0.6A,由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻:R===30Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點可知,滑動變阻器接入電路的最小阻值:R2小=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的電阻最大時,滑動變阻器兩端的電壓最大,因為電壓表的量程為0~15V,因此滑動變阻器兩端的最大電壓U2大=15V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,此時定值電阻R1兩端的電壓:U1?。経﹣U2大=18V﹣15V=3V,此時電路中的電流:I?。剑剑?.3A,由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻:R'===60Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點可知,滑動變阻器接入電路的最大阻值:R2大=R'﹣R1=60Ω﹣10Ω=50Ω,滑動變阻器消耗的電功率:P=I2R2=()2R===,所以,當R2=R1=10Ω時,滑動變阻器消耗的電功率最大,而滑動變阻器的允許接入電路的最小電阻R2?。?0Ω>10Ω,所以當滑動變阻器接入電路的電阻為R2?。?0Ω時,滑動變阻器消耗的電功率最大,此時電路中的電流最大為I大=0.6A,P大=I大2R2?。剑?.6A)2×20Ω=7.2W,當滑動變阻器接入電路的電阻為R2大=50Ω時,滑動變阻器消耗的電功率最小,此時電路中的電流最大為I大=0.3A,P小=I小2R2大=(0.3A)2×50Ω=4.5W,則滑動變阻器R2消耗功率的最大變化量:ΔP=P大﹣P?。?.2W﹣4.5W=2.7W,故D正確。故選:BD。二、填空題。9.(2022秋?蕭縣校級期末)某電熱水器的電功率為2000W,其物理意義是1s內(nèi)電流做功為2000J?!敬鸢浮?s內(nèi)電流做功為2000J?!痉治觥扛鶕?jù)功率數(shù)值的物理意義進行分析?!窘獯稹拷猓耗畴姛崴鞯碾姽β蕿?000W,其物理意義是1s內(nèi)電流做功為2000J。故答案為:1s內(nèi)電流做功為2000J。10.(2022秋?項城市期末)有一盞標有“220V,25W”的白熾燈,若把它接入110V的電路上,它的實際功率小于(選填“大于”“小于”或“等于”)25W,此時的燈泡不能(選填“能”或“不能”)正常發(fā)光?!敬鸢浮啃∮冢徊荒?。【分析】額定電壓下燈泡正常發(fā)光,實際功率和額定功率相等,根據(jù)P=判斷把它接入110V的電路上實際功率和額定功率之間的關(guān)系;【解答】解:額定電壓220V下白熾燈的實際功率為25W,當燈泡接入110V的電路上時,由P=可知,燈泡的實際功率變小,小于額定功率25W,此時燈泡不能正常發(fā)光。故答案為:小于;不能。11.(2022秋?高郵市期末)小明用兩只燈泡做實驗,燈甲標有“6V6W”,燈乙標有“3V6W”,把它們串聯(lián)在同一電路中保證其中一個燈泡正常工作,則電路兩端允許的最高電壓是7.5V;兩燈消耗的總功率為7.5W:把它們并聯(lián)在同一電路中保證其中一個燈泡正常工作,則電路干路中允許經(jīng)過的最大的電流是2.5A。(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)?!敬鸢浮?.5;7.5;2.5。【分析】(1)已知甲、乙兩燈泡的額定功率和額定電壓,根據(jù)P=UI求出兩燈泡的額定電流,根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻;根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,兩燈泡串聯(lián)時電路中允許通過的最大電流為兩額定電流中較小的,然后根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路兩端允許加的最大電壓和總功率;(2)如將兩燈并聯(lián)后接在某一電路中,并保證電路安全,則根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知兩燈兩端的電壓相等,根據(jù)兩燈的額定電壓可確定電源電壓,即可以達到額定電壓6V,然后根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流?!窘獯稹拷猓海?)由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:I甲===1A,I乙===2A,由I=可得,兩燈泡的電阻分別為:R甲===6Ω,R乙===1.5Ω,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以兩只電阻串聯(lián)時,電路中的最大電流I=I甲=1A,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以根據(jù)歐姆定律可得,兩端允許加的最大電壓:U=I(R甲+R乙)=1A×(6Ω+1.5Ω)=7.5V。兩燈消耗的總功率P=UI=7.5V×1A=7.5W;(2)將兩燈并聯(lián)在電路中,并保證電路安全,則根據(jù)兩燈的額定電壓可知,并聯(lián)電路的最大電壓為3V,通過甲燈的電流I′甲==0.5A;根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知,干路中允許通過的最大電流為I=0.5A+2A=2.5A。故答案為:7.5;7.5;2.5。三、計算題。12.(2022秋?珙縣期末)如圖所示,電源電壓為18V,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S,移動滑片,當滑片移至滑動變阻器中點時,電流表的示數(shù)為0.36A,電壓表的示數(shù)為3.6V。(1)求R0的阻值;(2)求滑動變阻器的最大阻值;(3)在保證電路安全的情況下,求電路消耗的最大功率?!敬鸢浮浚?)R0的阻值為10Ω;(2)滑動變阻器的最大阻值為80Ω;(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率為10.8W【分析】(1)由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電流表測電路中電流,由歐姆定律計算R0的阻值;(2)由歐姆定律計算滑片在中點時電路的總電阻,從而計算出滑動變阻器的最大阻值;(3)根據(jù)P=UI可知,當電源電壓一定時,電路中的電流最大時,電路消耗的功率最大;根據(jù)P=UI求出最大功率?!窘獯稹拷猓海?)由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電流表測電路中電流,由歐姆定律可得,R0===10Ω;(2)由歐姆定律可得,電路的總電阻:R總===50Ω,滑片在中點,由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律有:R=R總﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,所以變阻器的最大值R=80Ω;(3)當滑動變阻器左滑時,電路中電阻變小,電流變大,電路中電流最大為I大=0.6A,此時電壓表示數(shù)U0=I大R0=0.6A×10Ω=6V<15V,電路安全;電路消耗的最大功率為:P大=UI大=18V×0.6A=10.8W。答:(1)R0的阻值為10Ω;(2)滑動變阻器的最大阻值為80Ω;(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率為10.8W。13.(2022秋?會同縣期末)如圖所示電路中,電源兩端電壓為U,且保持不變。R1、R2和R3為三個定值電阻,已知R1=5Ω。當只閉合開關(guān)S2時,電流表的示數(shù)為0.3A,電路消耗的總功率為P;當三個開關(guān)都閉合時,電流表的示數(shù)變化了1.95A,電路消耗的總功率為P′;當只斷開開關(guān)S1時,電流表的示數(shù)為0.45A,電路消耗的總功率為P″。試求:(1)電源電壓U;(2)電阻R2和R3(3)總功率P″;(4)P:P′?!敬鸢浮浚?)電源電壓U為9V;(2)電阻R2,的阻值為20Ω,R3的阻值為10Ω;(3)總功率P″為4.05W(4)P:P′=2:15?!痉治觥肯犬嫵鋈N情況的等效電路圖,分別根據(jù)串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點結(jié)合歐姆定律表示出電流表的示數(shù),根據(jù)P=UI表示出電路消耗的總功率,聯(lián)立等式即可求出各物理量?!窘獯稹拷猓寒斨婚]合開關(guān)S2時,等效電路圖

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