内容正文:
专题 电功率之比值和图象计算
类型一 比值问题
1.如图所示,电源电压保持不变,R1=15 Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表的示数为0.2 A;同时闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.5 A,此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是( )
A.P1∶P2=2∶3 R1∶R2=2∶5
B.P1∶P2=2∶3 R1∶R2=3∶2
C.P1∶P2=3∶2 R1∶R2=2∶5
D.P1∶P2=3∶2 R1∶R2=3∶2
B
2.如图所示,当只闭合S3时,电阻R1的电功率P1=4 W,R1两端电压为U1,R2消耗的电功率为P2;当只闭合S1、S2时,电阻R1的电功率P1′=9 W,此时R1两端电压为U′1,R2消耗的电功率为P′2。则下列选项错误的是( )
A.U1∶U′1=2∶3
B.R1∶R2=1∶2
C.P1∶P2=2∶1
D.P2∶P′2=1∶9
B
3.如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6 V 3 W”字样,不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开,此时I甲=0.5 A,电路消耗的总功率为P1;当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,此时U乙=2.4 V,电路消耗的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为36 Ω
B.电路的总功率之比P1∶P2=5∶2
C.当甲、乙都是电压表,S1、S2闭合时,
灯L的实际功率为0.48 W
D.当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断
开时,两表示数之比I甲∶I乙=2∶3
C
4.(2022·德阳)如图所示的电路中,电源电压U=10 V,R1=5 Ω,R2=20 Ω。只闭合S1时,电路中的工作电流是_______A;当只闭合S2时电路消耗总功率为P,只闭合S1和S3电路消耗的总功率为P′,则两次功率之比P∶P′等于___________。
0.5
4∶25
类型二 图象问题
5.(2022·济宁)如图所示是额定电压均为220 V的灯泡L1和L2的UI图象。下列分析不正确的是( )
A.当L1两端的电压为100 V时,其实际功率为20 W
B.当通过L2的电流为0.45 A时,其1 min消耗的电能
为4 320 J
C.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40 V,则L2的
实际功率为8 W
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5 A,则L1的
实际功率为66 W
C
6.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,电流表的示数与两个电压表的示数变化关系如图乙所示,则以下说法正确的是( )
A.电源电压为9 V
B.滑片P位于最右端时,电路中的
电流为0.8 A
C.小灯泡的额定功率为5.6 W
D.滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
C
7.如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值是20 Ω。闭合开关,图乙是滑动变阻器从一端滑到另一端时其功率与自身电阻变化的PR图象,则R1=____Ω,电源电压U=____V;当滑片P滑至最右端时,通电10 min电路产生的总热量为_________J。
10
6
720
40
2∶1
9.(济宁中考)额定电压为9 V的小灯泡的IU图象如图甲所示。将小灯泡接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定。将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关S和S1,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.4 A。求:
(1)小灯泡的额定功率。
(2)定值电阻R的阻值。
(3)只闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由右端逐渐向左移动,求滑动变阻器允许接入电路的最大阻值。
8.如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I的关系图象如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为______Ω;当滑动变阻器接入电路阻值分别为 eq \f(1,4) R和R时,电路消耗的总功率分别为P1、P2,则P1∶P2=__________。
解:(1)将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关S和S1,时,则电路为电阻R与灯泡L并联电路,电流表测量干路的电流,此时小灯泡正常发光,即小灯泡两端的电压为9 V,根据并联电路电压特点知,电源电压为9 V;由图甲知当小灯泡两端的电压为9 V时,电流为0.3 A;小灯泡的额定电功率:PL=U额IL=9 V×0.3 A=2.7 W。
(2)根据并联电路电流规律知,通过定值电阻R的电流:IR=I-IL=0.4 A-0.3 A=0.1 A,根据I= eq \f(U,R) 得,定值电阻的阻值:R= eq \f(U,IR) = eq \f(9 V,0.1 A) =90 Ω。
(3)只闭合开关S,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端