第十六章 专题 15.电功率的图像和比值问题 课件- 2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

第十六章　电流做功与电功率 专题训练 15.电功率的图像和比值问题 1．【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________Ω， R的阻值为________Ω。 (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 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 2．[2021·绥化]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 Ω 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 【点拨】题图乙中的小灯泡与电阻R串联，小灯泡的实际功率为1.8 W，由题图甲可知，此时电路中的电流为0.3 A，灯泡两端的电压为6 V。电压表示数为3 V，所以电源电压为U＝UL＋UR＝6 V＋3 V＝9 V，故①正确；电阻R的阻值R＝ ＝10 Ω，故②正确；电路消耗的总功率为P＝UI＝9 V×0.3 A＝2.7 W，故③正确；小灯泡与电阻R串联，根据串联电路电流处处相等，通过灯泡的电流为0.3 A，则通过电阻R的电流也为0.3 A，故④错误。故选A。 返回 3．[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 Ω　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 Ω 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 返回 4．[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 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 Ω，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 Ω＝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 6．如图所示，电路中R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，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 返回 7．如图所示，电路中R1＝30 Ω，R2＝20 Ω，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 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、L2两灯的电阻分别为R1＝ ＝12 Ω，R2＝ ＝3 Ω。从题图中可以看出两灯泡串联，电压表V2测量灯泡L2两端的电压，电压表V1测量电源电压，此时两电压表示数之比为U1:U2＝(R1＋R2) :R2＝(12 Ω＋3 Ω) :3 Ω＝5:1；若两灯并联后接入3 V的电路中，则两灯两端的电压相等，由P＝ 可得L1、L2两灯的实际电功率之比为P1:P2＝R2:R1＝3 Ω:12 Ω＝1:4。 返回 9．[2021·云南]如图所示，电路中的灯泡L1标有“6 V　3 W”字样，L2标有“6 V　2 W”字样，电源电压6 V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中通过L1的电流之比为I1:I1′＝________，L2消耗的实际功率P2________(填“>”“＝”或“<”)P2′。 2:5 ＜ ＝18 Ω，题图甲中两灯串联，电路中的电流为I1＝ ＝0.2 A。题图乙中两灯并联，灯正常发光，通过L1的电流为I1′＝ ＝0.5 A， ；题图甲中L2两端电压小于6 V， 题图乙中L2两端电压等于6 V，根据P＝ 可知， L2消耗的实际功率P2＜P2′。 返回 10．[跨学科综合题]甲、乙两灯的额定电压分别为6 V和3 V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1＋R2＝90 Ω，则P1 ∶P2＝________。 25:18 返回 【点拨】甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5 A，甲灯正常发光时的 ＝10 Ω，甲灯与R1串联， 电路中的电流I＝ 乙灯与R2串联， 电路中的电流I′＝ 又已知R1＋R2＝90 Ω　③，联立①②③解得R1＝30 Ω，R2＝60 Ω， ＝ ＝ ＝ ＝ 【点拨】L1的电阻为R1＝＝＝12 Ω，L2的电阻为R2＝＝ ＝ ＝ ＝＝ ＝＝0.5 A　①， ＝＝0.3 A　②， $$