第13章 专题2 与电功率有关的动态电路计算（word练习）-【勤径学升】2023-2024学年九年级下册物理同步练测（北师大版）

专题2　与电功率有关的动态电路计算 简单计算　　 标有“6 V　3 W”的小灯泡，它的I－U图像如图所示，则它正常发光10 s消耗的电能是________ J；将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中，则电路消耗的总功率为________ W。 1题图 如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为1.5 A，电流表A2的示数为0.6 A，求： 2题图 (1)电源电压。 (2)电阻R2的阻值。 (3)电路消耗的总功率。 比值类计算　　 把甲、乙两灯并联接在电源上，若甲、乙功率之比为2∶1，则甲、乙两灯电阻之比为________；若将甲、乙两灯串联接在与上述相同的电源上，则甲、乙两灯消耗电功率之比为________。 甲、乙两个用电器的电功率之比为2∶3，消耗的电能之比为4∶3，则工作时间之比为________。 (天津红桥模拟)如图所示，开关S闭合后，电流表A1和A2的示数比为5∶2，则R1和R2的阻值之比为________，R1和R2消耗的电功率之比为________。 5题图 极值、范围类计算　　 在如图所示的电路中，电源电压为3 V且保持不变，滑动变阻器R2标有“20 Ω　2 A”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3 A。 (1)求电阻R1的阻值。 (2)求通电10 s，电流通过电阻R1所做的功W。 (3)再闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率P最小。 6题图 [科学思维]如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“4 V　1.6 W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω，定值电阻R2＝20 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。 7题图 (1)求小灯泡正常工作时的电阻。 (2)只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5 A时，R2消耗的电功率为1.25 W，求此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值。 (3)只闭合S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡的I－U图像如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题2　与电功率有关的动态电路计算 1．30　3.2 [解析]小灯泡正常发光时，实际电压等于额定电压，实际电功率等于额定功率，小灯泡正常发光10 s消耗的电能W＝Pt＝3 W×10 s＝30 J；小灯泡与一个10 Ω的定值电阻R串联在电压为8 V的电路中时，因串联电路中的电流处处相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可知，U＝UL′＋ILR，即8 V＝UL′＋IL′×10 Ω，由题图可知，当UL′＝4 V，IL′＝0.4 A时符合，则电路消耗的总功率P＝UIL′＝8 V×0.4 A＝3.2 W。 2．解：由题图可知，R1、R2并联接入电路，A1测干路的电流，A2测R2所在支路的电流； (1)R1所在支路电流： I1＝I－I2＝1.5 A－0.6 A＝0.9 A， 电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.9 A×20 Ω＝18 V； (2)电阻R2的阻值R2＝＝＝30 Ω； (3)电路消耗的总功率P＝UI＝18 V×1.5 A＝27 W。 答：(1)电源电压为18 V；(2)电阻R2的阻值为30 Ω；(3)电路消耗的总功率为27 W。 3．1∶2　1∶2 [解析]两灯并联时U1＝U2，P1∶P2＝2∶1，由P＝知，＝＝＝；若两灯串联，由P′＝I2R知，＝＝＝。 4．2∶1 [解析]由P＝，得t＝，＝＝×＝×＝。 5．2∶3　3∶2 [解析]由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流，由并联电路中电流特点可知，通过R1和R2的电流之比＝＝－1＝－1＝，由并联分流规律知R1和R2的阻值之比＝＝，由P＝UI可得，R1和R2消耗的电功率之比＝＝＝。 6．解：(1)只闭合开关S1，电路为只有R1的简单电路，电阻R1的阻值： R1＝＝＝10 Ω； (2)通电10 s，电流通过电阻R1所做的功： W＝UI1t＝3 V×0.3 A×10 s＝9 J； (3)再闭合开关S2，R1、R2并联，由P＝可知，要使R1和R2消耗的总功率最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，通过R2的最小电流： I2＝＝＝0.15 A， 电路中最小电流： I＝I1＋I2＝0.3 A＋0.15 A＝0.45 A， 则最小总功率P最小＝UI＝3 V×0.45 A＝1.35 W。 答：(1)电阻R1的阻值为10 Ω；(2)通电10 s，电流通过电阻R1所做的功W为9 J；(3)此最小总功率P最小为1.35 W。 7．解：(1)由P＝可得，小灯泡正常工作时的电阻RL＝＝＝10 Ω； (2)