第11章电功和电功率滚动训练(四)课件 2023-2024学年京改版物理九年级全一册

滚动训练(四) [第一节 ~ 第三节 时间:40分钟 分值:100分] 全品初中 1.将一个标有“12 V　15 W”的灯泡接入某电路时,测得通过它的电流是1 A,则其实际功率(　　) A.小于15 W B.等于15 W C.大于15 W D.不能确定 A 2.关于“6 V　3 W”的灯L1和“12 V　6 W”的灯L2,下列说法中正确的是(忽略温度对灯丝电阻的影响)(　　) A.L1的电阻大于L2的电阻 B.两灯都正常发光时一样亮 C.两灯串联工作时,L2比L1亮 D.两灯都正常发光时,通过L2的电流较大 C 3.若将标有“6 V　3 W”的灯L1和“6 V　6 W”的L2串联在某电源上,在保证电路元件安全的前提下使其中一个灯泡正常发光,下列说法正确的是(假设灯丝电阻不变)(　　) A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1 C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯泡应是灯L2 B 4.(多选)如图G4-1所示电路,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,以下说法正确的是(　　) A.电压表读数变小,总功率变大 B.电路的总电阻变小,总功率变大 C.电压表读数变大,电流表读数变大 D.电压表读数变大,电流表读数变小 BC 图G4-1 5.如图G4-2甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100 Ω　1 A”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器连入电路的阻值的关系图像,如图乙所示。下列说法正确的是(　　) 图G4-2 A.电源电压为6 V B.小灯泡的电阻为15 Ω C.小灯泡的额定功率为1.8 W D.整个电路的电功率最小时,30 s内滑动变阻器消耗的电能 为24 J [答案] C 二、填空题(每空4分,共40分) 6.小聪家的电能表如图G4-3所示,由此可知,小聪家允许接入电路的最大总功率为　　　　kW;小聪家有一个规格为 “220 V　1000 W”的用电器,可能是　　　　1 (选填“台灯”“电饭锅”或“电视机”)。当电路 中只有这一个用电器时,正常工作10 min,电 能表的铝盘转了　　　　转。  图G4-3 11 电饭锅 500 7.一个标有“8 V　2 W”的小灯泡,如果将其接到12 V的电源上,则必须　　　　联一个阻值为　　　　Ω的电阻,才能使小灯泡正常发光,此时该电阻消耗的电功率是　　　　W。  串 16 1 8.(2023西城二模改编)小瑶同学在一次实验中将定值电阻R两端的电压从2 V增加到3 V,她观察到与电阻R串联的电流表的示数变化了0.1 A,则电阻R的电功率增加了　　　　W;电阻R的阻值为　　　　Ω。  0.5 10 9.(2022西城月考)如图G4-4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,电流表的示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为 　　　　V,灯泡的额定功率为　　　　W。  10 5.6 图G4-4 三、实验探究题(18分) 10.利用如图G4-5甲所示的电路,测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。 图G4-5 (1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。要求导线不得交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中电流变大。 [答案] 如图所示 (2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为　　　A,小灯泡的额定功率为　　　　W。  (3)继续移动滑动变阻器的滑片,记下了多组电压值和电流 值,根据数据绘制了如图丙所示的图像。根据图像可知,小灯泡的电阻是变化的,原因是　 。  0.26 0.65 灯丝电阻随温度的升高而变大 (4)利用如图丁所示电路,可测出额定电压为U额的小灯泡的额定功率(定值电阻R0阻值已知,电源电压未知)。 ①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电压表的示数为U额; ②保持滑动变阻器的滑片不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U1; ③小灯泡的额定功率为P额=　 　　　　(用U额、U1、R0表示)。  四、计算题(12分) 11.如图G4-6所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R上标有“20 Ω　1 A”字样,电压表的量程为0~3 V,灯泡L1和L2分别标有“2 V　0.8 W”和“2.5 V　1.25 W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1, 调节滑动变阻器R的滑片P,当电压表的示 数为2 V时,灯泡L2恰好正常发光。 图G4-6 (1)请根据实物图画出开关S闭合、S1断开状态下的等效电路图。 (2)求电源电压。 (3)当开关S、S1闭合时,在确保电路安全的情况下,求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 (4)只闭合开关S时,计算电路在1 min内最多消耗的电能。 [答案] (1)如图所示 (2)闭合开关S、S1时,灯泡L2与R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当电压表的示数为2 V,即UR=2 V时,灯泡L2恰好正常发光,则U2=2.5 V,电源电压:U=UR+U2=2 V+2.5 V=4.5 V。 (3)当L2正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中的电流最大,则Imax===0.5 A, 滑动变阻器接入电路的最小电阻:R min===4 Ω; 电压表的量程为0~3 V,则滑动变阻器两端的最大电压为Umax=3 V,灯泡L2的电阻:R2===5 Ω, 此时灯泡L2两端的电压: U2'=U-Umax=4.5 V-3 V=1.5 V, 此时电路中的电流最小,则I min=I2===0.3 A, 滑动变阻器接入电路的最大电阻: Rmax===10 Ω; 则滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4~10 Ω。 (4)只闭合开关S时,L1、L2与R串联,当电路中电流最大时,单位时间内消耗的电能最多,灯泡L1正常发光时的电流:I1===0.4 A;由于I1<Imax<1 A,则电路中的最大电流为I=0.4 A,则电路在1 min内最多消耗的电能:W=UIt=4.5 V×0.4 A×60 s=108 J。 相关解析 谢 谢 观 看！ 全品初中 1.A　[解析] 根据公式I=可以判断出小灯泡的额定电流大于1 A,故当通过它的电流为1 A时,灯泡的实际功率小于其额定功率。 2.C　[解析] 根据R=可得,L1的电阻:R1===12 Ω,L2的电阻:R2===24 Ω,则L2的电阻大于L1的电阻,故A错误;灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率,而不是额定功率,所以两灯都正常发光时,L2比L1亮,故B错误;当两灯串联时,通过它们的电流相同,根据公式P=I2R可知,电阻越大,电功率越大,所以L2的电功率大于L1的电功率,则L2比L1亮,故C正确;两灯都正常发光时,根据I=可得,通过灯L1、 L2的电流均为0.5 A,故D错误。 3.B　[解析] 因串联电路中电流处处相等,通过两灯的电流之比为1∶1,A错误;根据电功率的计算公式P=UI=得,两灯的电阻分别为R1===12 Ω,R2===6 Ω,根据串联分压原理可知,它们两端的电压之比等于电阻之比,即U1'∶U2'=2∶1,B正确;通过两灯的电流相等,但两端电压不相等,则电功率不相等,发光亮度不相同,C错误;两灯的额定电流分别为I1===0.5 A,I2===1 A,串联时通过两灯的电流相等,在保证电路安全的前提下,只能使灯L1正常发光,D错误。 4.BC　[解析] 由电路图可知,两电阻串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R0两端的电压;电源电压不变,闭合开关,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电流变大,电阻R0两端的电压变大,总功率变大,故A、D错误,B、C正确。 5.C　[解析] 由题意及欧姆定律可得:U=I1(RL+R1)=0.3 A×(RL+20 Ω);U=I2(RL+R2)=0.1 A×(RL+100 Ω),解得RL=20 Ω,U=12 V,A、B错误;由题意可得,要保证电路元件安全且灯泡发光,则通过灯泡的电流最大为其额定电流,结合上述分析可得,小灯泡的额定电流为0.3 A,额定电压为U额=U-UR=U-I1R1=12 V-0.3 A×20 Ω=6 V,则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=6 V×0.3 A=1.8 W,C正确;整个电路中电源电压不变,当电流最小时,总功率最小,由题意可得,电功率最小时,30 s内滑动变阻器消耗的电能为W=Pt=R2t=(0.1 A)2×100 Ω×30 s=30 J,D错误。 7.串　16　1 [解析] 小灯泡标有“8 V　2 W”,由电功率公式P=UI得,小灯泡的额定电流:I===0.25 A。使小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压应该是8 V,则电路中需串联一个电阻分压,电阻两端的电压为U'=12 V-8 V=4 V,串联电阻的阻值为R===16 Ω。 由电功率公式可得,这个电阻消耗的电功率:P=U'I=4 V×0.25 A=1 W。 8.0.5　10　[解析] 电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。电流表的示数变化了0.1 A,即ΔI=-=-=0.1 A,则电阻R的阻值为R=10 Ω。电阻两端的电压为2 V时,电阻R的电功率:P===0.4 W;电阻两端的电压为3 V时,电阻R的电功率:P'===0.9 W,所以电阻R的电功率增加量:ΔP=P'-P=0.9 W-0.4 W=0.5 W,即电阻R的电功率增加了0.5 W。 9.10　5.6　[解析] 由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。 当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由串联分压的规律可知变阻器分得的电压最大,则此时灯泡两端的电压最小,所以根据图乙可知,此时电路中的电流为0.2 A,灯泡两端的电压为1 V,滑动变阻器两端的电压为9 V; 因串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电源电压:U=UL1+U滑=1 V+9 V=10 V。 根据题意可知,当电流表示数最大时,灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路中的电流为0.8 A,滑动变阻器两端的电压为3 V,因串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以灯泡的额定电压:UL=U-U滑'=10 V-3 V=7 V, 灯泡的额定功率:PL=ULImax=7 V×0.8 A=5.6 W。 $$