内容正文:
第十一章
电功和电功率
二、 电功率
第2课时 综合练习
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第2课时 综合练习
第十一章 电功和电功率
全品初中
一、选择题
1.(多选)观察图11-2-7中家用电器的铭牌,判断下列说法中正确的是( )
图11-2-7
A.空调消耗的电能不一定比电视机消耗的电能多
B.四种家用电器正常工作时,电风扇的工作电流最大
C.四种家用电器正常工作时,电流通过电热水器做功最快
D.电热水器接在110 V的电路中,它的实际功率约为1000 W
[答案] AC
2.(2022门头沟期末)王老师把分别标有“PZ220 V 40 W”和“PZ220 V 60 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V的电源上(不计温度对灯丝电阻的影响),则下列判断正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于100 W
B.乙灯消耗的实际功率大于20 W
C.两盏灯的总功率小于40 W
D.甲灯两端的实际电压小于110 V
C
3.(2022大兴期末)如图11-2-8所示的电路中,电源电压恒为9 V,小灯泡的铭牌上标有“6 V 3 W”字样。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V,不计温度对灯丝电阻的影响,则此时( )
A.通过小灯泡的电流是0.5 A
B.小灯泡的电功率是1.5 W
C.电路消耗的总功率为4.5 W
D.滑动变阻器接入电路的阻值为24 Ω
D
图11-2-8
4.如图11-2-9所示是某品牌智能体重秤的电路结构图,电源电压恒定,R0为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力的增大而减小。体重越大时,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数越小
B.电压表的示数越小
C.电路消耗的总功率越大
D.电压表与电流表示数的比值越大
C
图11-2-9
5.(2022丰台期末)如图11-2-10所示的电路中,电源电压恒为3 V,灯泡L1、L2分别标有“3 V 0.75 W”和“3 V 1.5 W”字样。当开关S闭合时,由于电路故障,只有一个灯泡发光,此时电压表示数为3 V,忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路
B.可能是灯泡L2断路
图11-2-10
C.排除故障后闭合开关S,灯泡L1、L2两端的电压之比为
2∶1
D.排除故障后闭合开关S,电路总功率为0.2 W
[答案] C
6.(2022海淀期末)如图11-2-11所示是额定电压均为220 V的灯泡L1和L2的U-I图像。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4320 J
C.将L1、L2串联,若L1两端的电压为
40 V,则L2的功率为8 W
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为
0.5 A,则L1的功率为66 W
C
图11-2-11
7.(多选)如图11-2-12所示,电源电压不变,只闭合开关S1后,电流表的示数为0.4 A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,电流表的示数为1 A,电压表的示数为6 V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.电阻R2的阻值为15 Ω
C.两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为2∶5
D.两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为9∶25
ACD
图11-2-12
二、填空题
8.如图11-2-13所示,电源电压保持不变,R2=30 Ω,R3=10 Ω。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电压表的示数为4 V,电流表的示数为0.2 A,电源电压为 V;
当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总
功率为 W。
6
图11-2-13
3
9.(2022丰台月考)如图11-2-14甲所示,小灯泡L1和L2的额定电压均为6 V,A、B分别为L1和L2中的电流随其两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入如图乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光时,电路消耗的总功率为 W。
4
图11-2-14
三、计算题
10.(2022海淀期末)学校楼道的灯长时间工作,容易被烧坏,电工师傅说:串联一个灯,既省电,又不容易烧毁,还可以再安装一个开关,选择不同的模式照明。小明同学不太理解这种做法,于是连接了模拟电路进行实验分析。模拟电路如图11-2-15所示,已知电源电压为6 V保持不变,小灯泡L1上标有“6 V 9 W”,小灯泡L2的电阻为2 Ω,忽略温度对灯丝电阻的影响。
(1)两个开关都闭合时,求电路中的电流和L1的电阻。
(2)闭合S、断开S1,求:
①电路中的电流。
②电路的总功率和L1的实际功率。
(3)小明看见:两灯串联共同照明比L1正常
照明亮度低。请用本题中的具体数据加
以解释。
图11-2-15
[答案] (1)两个开关都闭合时,L2短路,电路为L1的简单电路,则此时L1两端的电压和电源电压相等,即U1=U=6 V,则此时L1正常发光,所以,由P=UI可得,电路中的电流:I1===1.5 A,
由I=可得,L1的电阻:
R1===4 Ω。
(2)闭合S、断开S1时,L1与L2串联。
①因串联电路中总电阻等于各串联电阻之和,所以,电路中的电流:
I====1 A。
②电路的总功率:P=UI=6 V×1 A=6 W;
L1的实际功率:P1实=I2R1=(1 A)2×4 Ω=4 W。
(3)两灯串联共同照明时电路的总功率P=6 W,L1正常照明时功率为P1=9 W,P<P1,由灯泡的亮暗取决于其实际功率的大小可知,两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。
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全品初中
1.AC [解析] 已知空调的额定功率大于电视机的额定功率,由P=可得,W=Pt,由于不知道工作时间,所以不能比较空调消耗的电能和电视机消耗的电能大小关系,故A正确;
根据铭牌中的信息可知,四种家用电器正常工作时,额定电压相同,由P=UI可知,电热水器的额定电流最大,故B错误;
电功率是表示电流做功快慢的物理量,由铭牌信息可知,电热水器的额定功率最大,因此四种家用电器正常工作时,电流通过电热水器做功最快,故C正确;
由P=可得,电热水器的电阻:R===24.2 Ω,
电热水器接在110 V的电路中,它的实际功率:P实际===500 W,故D错误。
2.C [解析] 由P=可得,两灯泡的电阻分别为:
R甲===1210 Ω,R乙==≈807 Ω,
甲、乙两盏灯串联接在220 V的电源上,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则总电阻:R=R甲+R乙=1210 Ω+807 Ω=2017 Ω,
所以,此时电路中的电流:I==≈0.11 A,则两盏灯的总功率:P=UI=220 V×0.11 A=24.4 W<40 W,故A错误,C正确;
乙灯泡的实际功率:P乙实=I2R乙=(0.11 A)2×807 Ω≈9.8 W<20 W,故B错误;根据欧姆定律可得,甲灯两端的实际电压:U实甲=IR甲=0.11 A×1210 Ω=133.1 V>110 V,故D错误。
3.D [解析] 由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压。小灯泡的电阻:RL===12 Ω。
移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3 V时,通过灯泡的电流:I===0.25 A,故A错误;此时灯泡的功率:PL'=UL'I=3 V×0.25 A=0.75 W,故B错误;串联电路各处电流相等,电路消耗的总功率:P=UI=9 V×0.25 A=2.25 W,故C错误;串联电路的总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压:
UR=U-UL'=9 V-3 V=6 V,滑动变阻器接入电路的阻值:R===24 Ω,故D正确。
4.C [解析] 体重越大时,压敏电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据欧姆定律的计算公式I=可知,电流表的示数越大,A错误;根据串联分压原理可知,定值电阻R0两端的电压即电压表的示数变大,B错误;由P=UI可知,电源电压U不变,电路中的电流I变大,所以电路消耗的总功率变大,C正确;电压表与电流表示数的比值是定值电阻R0的阻值,大小不变,D错误。
5.C [解析] 由电路图知两灯串联,电压表测量L1两端电压,只有一个灯泡发光,说明电路没有断路,可能是其中的一个灯泡短路,由于电压表有示数且等于电源电压,说明灯泡L1没有短路,则故障为灯泡L2短路,故A、B错误。
根据P=得两灯泡的电阻分别为:
R1===12 Ω,
R2===6 Ω;
排除故障后,闭合开关S,根据串联电路电流的规律和U=IR知,灯泡L1、L2两端的电压之比:
====,故C正确。
排除故障后闭合开关S,根据串联电路电阻的规律和欧姆定律得电路中的电流:
I=== A,
电路总功率为P=UI=3 V× A=0.5 W,故D错误。
6.C [解析] 当L1两端的电压为100 V时,根据图像可知,通过L1的电流为0.2 A,其实际功率为P1=U1I1=100 V×0.2 A=20 W,故A正确;
当通过L2的电流为0.45 A时,L2两端的电压为160 V,其1 min消耗的电能:
W=U2I2t=160 V×0.45 A×60 s=4320 J,故B正确;
将L1、L2串联,若L1两端的电压为40 V,由图像可知,通过灯泡L1的电流I1'=0.1 A,根据串联电路的电流规律可知,通过灯泡L2的电流:I2'=I1'=0.1 A,此时灯泡L2两端的电压为U2'=20 V,L2的功率:P2=U2'I2'=20 V×0.1 A=2 W,故C错误;
将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5 A,由图像可知,L2两端的电压为U2″=220 V,根据并联电路的电压规律可知,灯泡L1两端的电压:U1″=U2″=220 V,通过L1的电流I1″=0.3 A,L1的功率:P1=U1″I1″=220 V×0.3 A=66 W,故D正确。
7.ACD [解析] 两表位置互换后,两开关均闭合时,两电阻并联接入电路,电压表测量R1两端的电压,则U1=6 V,电流表测量通过R1的电流,则I1=1 A,根据并联电路的电压规律可知,电源电压U=U1=6 V,A正确;电阻R1的阻值为R1===6 Ω;两表位置互换前,只闭合开关S,两电阻串联,电流表测量电路中的电流为0.4 A,则电阻R1两端的电压为U1'=IR1=0.4 A×6 Ω=2.4 V,电阻R2两端的电压为U2=U-U1'=6 V-2.4 V=3.6 V,电阻R2的阻值为R2===9 Ω,B错误;两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为==,C正确;两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为===,D正确。
8.6 3 [解析] 由图可知,当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电阻R1和R3串联;电压表测R1两端的电压,示数为4 V,即U1=4 V;电流表示数为0.2 A,根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可得,电源电压为U=U1+U3=U1+IR3=4 V+0.2 A×10 Ω=6 V;R1的阻值:R1===20 Ω;当开关S、S1、S2都闭合时,R1与R2并联,则电路消耗的总功率为P=+=+=3 W。
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