第十六章 电流做功与电功率 电功率的图像和比值问题 2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

专题一 电功率的图像和比值问题 1.图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示的电路中。闭合开关S,小灯泡的实际功率为1.8 W,电压表示数为3 V。下列结论正确的是( ) ①电源电压为9 V ②电阻R的阻值为10 ③电路消耗的总功率为2.7 W ④通过电阻R的电流为0.6 A A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确 A 2.【多角度整合】如图所示,A、B分别为额定电压为8 V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化 的关系图像。读图并回答下列问题。 (1)灯泡L正常发光时的电阻为_ , R的阻值为_ 。 (2)由图可知,随着电压的升高,灯泡L的阻值_(填“增大”“减小”或“不变”)。 16 20 增大 专题训练 返回 (3)若将它们串联在电路中,当I=0.2 A时,灯泡L和R两端的电压之比为_,电功率之比为_,此时电源电压为_V。 (4)若将它们并联接在电源电压为2 V的电路中,通过灯泡L和R的电流之比为_,电功率之比为_, 此时干路电流为_A。 (5)若将它们串联在电源电压为5 V的电路中, 电路电流为_A,灯泡L和电阻R两端的电压之比为_,灯泡L的实际功率为_W。 1:4 1:4 5 3:1 3:1 0.4 0.2 1:4 0.2 返回 3.[2023 福州月考]如图甲所示,电路中的电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点向左移动到a点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示,_图线表示V1的示数随电流表示数的变化图线,则电源电压为_V。当滑片在a点时,V2的示数为_V,R0的 电功率为_W。 ② 6 3 4.5 4.[2023年1月太原期末]小灯泡L的额定电压为3 V,它的I-U图像如图甲所示,把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中,将标有“10 2 A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5 V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3 V。下列说法错误的是( ) A.电源电压为4.5 V B.小灯泡的额定功率为1.5 W C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3 D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.46 W D 返回 5.[2022 苏州]在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R的阻值为8 ,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。 闭合开关,灯泡L两端的电压为8 V。求: (1)电源电压。 解:(1)由题图乙知,当灯泡两端的电压UL=8 V时,IL=0.5 A,R和L串联,则IR=IL=0.5 A,根据公式U=IR可知,此时电阻R两端的电压UR=IRR=0.5 A 8 =4 V。根据串联电路中电压的规律可知,电源电压为U=UL+UR=8 V+4 V=12 V。 (2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10 s内一个灯泡消耗的电能。 将R换成L后,两个型号规格一样的灯泡串联, 根据串联电路中电压的规律可知, 灯泡L两端的电压为UL′= U= 12 V=6 V。 由题图乙知,当灯泡两端的电压为6 V时,通过灯泡的电流IL′=0.45 A,根据公式W=UIt可知,一个灯泡10 s内消耗的电能为WL′=UL′IL′t=6 V 0.45 A 10 s=27 J。 (3)将图甲中的R和L由串联改为并联,整个电路的电功率。 将电阻R与灯L并联,根据并联电路中电压 的规律可知,灯L两端的电压为12 V, 由题图乙知,当灯L两端的电压为12 V时, 通过灯泡的电流为IL"=0.6 A,由欧姆定律得通过电阻R的电流为IR′= =1.5 A,根据并联电路中电流的规律可知,总电流I=IL"+IR′=0.6 A+1.5 A=2.1 A,所以整个电路消耗的电功率为P总=UI=12 V 2.1 A=25.2 W。 返回 返回 6.如图所示,电路中R1=30 ,R2=20 ,闭合开关S,在相同时间内通过R1与R2的电流做功之比为W1:W2=_,R1与R2的电功率之比为P1:P2=_。 2:3 2:3 7.如图所示,电路中R1=10 ,R2=20 ,闭合开关S,R1 R2=_,通过两个电阻的电流之比为I1:I2=_,两端电压之比为U1:U2=_。 在相同时间内通过R1与R2的电流做功之比为W1:W2=_,R1与R2的电功率之比为P1:P2=_。 返回 1:2 1:1 1:2 1:2 1:2 8.[2023 烟台月考]在如图所示的电路中,L1标有“6 V 3 W”字样,L2标有“3 V 3 W”字样,闭合开关后,两灯均发光,此时两电压表示数之比为U1:U2=_;若两灯并联后接入3 V的电路中,则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1:P2=_。(忽略温度对灯丝电阻的影响) 5:1 1:4 【点拨】由P= 得L1、