内容正文:
九年级上物理期末必考知识点题型透析(二)
第四部分 电功率
一、理解类问题
例1.对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是( )
A.电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B.电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器工作时消耗的电能不一定多
D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
解析:电功率是表示电流做功快慢的物理量,由功和时间共同决定。
答案:BC。
二、比例类问题
例2.将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电源上,R1、R2消耗的功率之比P1∶P2=2∶1,此时电路消耗的总功率为P;再将它们并联后接入同一电源上,电路的总电阻R′=4Ω,此时电路消耗的总功率为P′;则P∶P′=2∶9。
解析:串联:功率比等于电阻比,2∶1;并联:功率比等于电阻反比,4Ω;2∶9。
三、图像类问题
例3.如图甲,电源电压恒定。闭合开关S后,调节滑动变阻器滑片P,从右端滑至左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数是图线a
B.小灯泡的额定功率为6W
C.电源电压为18V
D当滑片在右端时,定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为3∶7
解析:V1测R0, V2测R0与灯泡。答案选BD。
四、动态电路
例4.如图所示,闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变小,灯泡L的功率变小 B.电压表V2示数变大,灯泡L的功率变小
C.电流表A示数变大,灯泡L的功率变小 D.电压表V1与电流表A示数比值变小
解析:滑片向右滑动,滑动变阻器阻值变大,电流减小,电压变大,灯泡电压变小。
电源电压不变,则电压表V1示数不变。
答案:B。
五、极值范围
例5.电源电压为4.5V,定值电阻R的阻值为10Ω,电压表接入0~3V量程,电流表接入0~0.6A量程,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,闭合开关,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变化范围为0.3~0.6A B.滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω
C.定值电阻R电功率的范围是0.225W~0.9W D.该电路总功率最大值为2.7W
答案:C。
六、电学实验
例6.小王同不进行“测定小灯泡电功率”实验中使用的小灯均标有“0.3A”字样,额定功率在1W~1.5W之间,电源为若干节新的干电池串联而成。连接电路,闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表示数变化范围为0.06A~0.2A、电压表示数变化范围为0~1.2V,小灯始终无法正常发光。仅调整了实验器材,闭合电开关S后,移动滑片,发现当变阻器的滑片恰好在中点上,小灯正常发光。
①小王第一次实验中存在的问题有______________________________。(写出一个就可以)
②滑动变阻器的最大阻值是__________。
③求出小王第二次实验的电源电压和小灯的额定功率。
解析:小灯泡能发光,电压表、电流表均有示数,说明电路无故障;无论怎么移动滑动变阻器滑片,小灯泡均不能正常发光,说明小灯泡两端的电压无法达到额定电压,电源电压太小。
(2)由题可知,电压表示数最小值为0,说明此时电压表并联部分电阻为0,小灯泡电阻不为0,滑动变阻器滑片移动可以使滑动变阻器接入电路的电阻为0,说明电压表并联在滑动变阻器两端,则当电压表示数最大,即为12V时,电流表示数最小,即为0.06A, 此时滑动变阻器阻值最大,
则最大阻值为:
(3)小灯泡额定电压下的电流为0.3A,额定功率在1W~1.5W之间,由可知,小灯泡额定电压的范围为:,即:
当变阻器的滑片恰好在中点上,小灯正常发光,则此时电路中电流为0.3A,滑动变阻器接入电路的阻值为:
滑动变阻器两端的电压为:UR=IR=0.3A×10Ω=3V
由串联电路电压规律可知,电源电压取值范围为:,即:
因为电源由若干节新干电池组成,每节干电池电压1.5V,
所以应该由5节干电池组成,即电源电压为7.5V
则小灯泡两端电压为:U额=U-UR=7.5V-3V=4.5V
小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=4.5V×0.3A=13.5W
答案:①电源电压太小(或电压表并联在滑动变阻器两端);②20Ω;③7.5V;13.5W。
七、多状态问题
例7.如图,电源电压保持不变。只闭合S1时,将滑动变阻器的滑片移至最左端,电流表A1示数为1.2A,再将滑片移至最右端,电压表V2示数变化了4V,电流表A1示数变化了0.8A;只闭合S1、S2时,电路消耗的功率为P,只闭合S1、S3时, 电路消耗的功率为P′,已知P∶P′=1∶2,若将S1、S2和