第十八章额定电压额定功率同步练习2024-2025学年人教版物理九年级全一册

额定电压、额定功率 一．选择题（共3题） 1．一个标有“220V440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率（　　） A．等于额定功率 B．大于额定功率 C．小于额定功率 D．无法判断 2．灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”字样，将它们接入220V的电路中，则（　　） A．两灯并联时，灯L2较亮 B．两灯并联时，亮度相同 C．两灯串联时，灯L2较亮 D．两灯串联时，亮度相同 3．有两个灯泡L1和L2，分别标有“PZ110V﹣40W”和“PZ110V﹣60W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（　　） A．都正常发光时，通过L2的电流大 B．并联后，接在110V电源上，L2消耗的功率大 C．串联后，接在220V电源上，它们都能正常工作 D．串联后，接在110V的电源上，L1消耗的功率大 二．多选题（共3题） （多选）4．如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6Vㅤ6W”和“6Vㅤ3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1时，甲、乙两灯的电压之比为2：1 B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的电流之比为2：1 C．只闭合S1、S2时，电路的总阻值为6Ω D．只闭合S1、S2时，电路的总阻值为12Ω （多选）5．小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变。当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电阻R0的阻值为2Ω B．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10Ω C．小灯泡L的额定功率为0.625W D．开关S断开时，小灯泡L的电阻为0Ω （多选）6．如图甲所示，电源电压恒定，R为定值电阻，滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S和S1，滑片从最右端滑动到a点时，灯泡L恰好正常发光；只闭合开关S和S2，滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同，两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．灯泡正常发光时的电阻为12Ω D．灯泡的额定电功率是1.5W 三．填空题（共5题） 7．两盏分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的白炽灯泡甲和乙，它们灯丝的材料和长度相同，可知 　 　灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在6V的电源上，则 　 　灯泡更亮一些。（均选填“甲”或“乙”）（不计温度对灯丝电阻的影响） 8．把标有“220V 100W”的L1和标有“220V 40W”字样的L2两个灯泡串联接在220V的电路中，此时　 　；把两灯并联接在220V的电路中，此时　 　。（注意：两空均选填“L1较亮”、“L2较亮”或“一样亮”） 9．某节能灯泡包装盒上标有“220V 11W”的字样，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为　 　A，连续通电1min消耗的电能是　 　J。 10．将分别标有“6V 6W”和“3V 6W”字样的甲、乙两只灯泡并联起来，不考虑温度对灯丝电阻的影响，为了保证安全，则该并联电路两端允许加的最高电压为 　 　V，甲、乙两灯的实际功率之比为 　 　。 11．如图所示，灯 L1的额定电压为 U0，额定功率为 P0，灯 L2的额定电压为 2U0，额定功率为 2P0．若保证一盏灯正常工作，而另一盏灯没有超过其额定值，则此时电流表的示数为 　 　；灯 L1、L2消耗的实际功率之比为 　 　。（不计温度对灯丝电阻的影响）。 四．实验探究题（共2题） 12．小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω） （1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　（选填“A”或“B”）。 A．“10Ω 5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器 （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是　 　。 （3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为　 　W。 13．某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。 （1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图1所示，则他接下来的操作是 　 　； （2）请你根据图2电路图用笔画线代替导线，将图3中未完成的电路连接好。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，导线不能交叉； （3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图4所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 　 　（选填“左”或“右”）移动； （4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图5所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象；由此可知，小灯泡的额定功率为 　 　W，小灯泡在额定电压下工作时电阻为 　 　Ω，且小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 五．计算题（共2题） 14．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 6W”。闭合开关S，灯泡正常发光，定值电阻R两端的电压是12V。求： （1）灯丝的电阻RL； （2）电路中的电流I； （3）电路消耗的总功率P。 15．如图1所示，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“R010I0”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在滑片P从最右端向左滑动到a点的过程中，电流表与两电压表示数变化关系图象如图2所示。求： （1）电源电压； （2）小灯泡的额定功率； （3）小灯泡发光时，整个电路的最小功率。 额定电压、额定功率 参考答案与试题解析 一．选择题（共3题） 1． 解： 由P＝可得电热器的电阻为： R＝＝＝110Ω， 通过它的电流是1A时电热器的实际功率为： P′＝（I′）2R＝（1A）2×110Ω＝110W＜P额＝440W。 故选：C。 2． 解：CD、由P＝可知，两灯泡正常发光时的电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小； 灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯泡串联起来接入220V的电路中，它们的电流相等，根据P＝I2R可知，L1的电阻较小，较暗，L2的电阻大，较亮，故C正确，D错误； AB、两灯并联接入220V的电路中，两灯正常发光，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以两灯泡正常发光时L1的功率大，灯L1更亮，故AB错误； 故选：C。 3． 解：由灯的铭牌，根据R＝求出两灯的电阻： R1＝，R2＝， 可见R1＞R2， A、根据I＝，可得，灯正常发光时灯泡L1的电流：I1＝，灯泡L2的电流：I2＝，可见I1＜I2，故A正确； B、并接在110V电源上，实际功率：P1＝40W，P2＝60W，L2的实际功率大，故B正确； C、串联接在220V的电源上，因为R1＞R2，所以U1＞U2，不能平分220V的电压，都不能正常发光，故C错误； D、串联接在110V的电源上，通过的电流I相等，因为P＝I2R，R1＞R2，所以P1＞P2，即L1消耗的功率大，故D正确。 故选：C。 二．多选题（共3题） 4． 解：A．由P＝可得，甲、乙两灯的电阻之比：＝＝＝＝； 只闭合S1时，甲、乙两灯串联，因串联电路中各处的电流相等， 由U＝IR可知甲、乙两灯的电压之比等于电阻之比，为1：2，故A错误； B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，根据I＝可知甲、乙两灯的电流之比等于电阻的反比，为2：1，故B正确； CD．只闭合S1、S2时，甲灯被短路，电路为乙灯的简单电路，总电阻为R乙＝＝＝12Ω，故C错误、D正确。 故选：BD。 5． 解：B、开关闭合时灯泡正常发光，说明灯泡两端电压等于其额定电压2.5V，由图甲所示图象可知，此时灯泡电阻为10Ω，故B正确； A、闭合开关时，电路电流：I＝＝＝0.25A，电阻R0两端电压：U0＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V，由I＝可知，电阻：R0＝＝＝2Ω，故A正确； C、灯泡额定功率：P＝＝＝0.625W，故C正确； D、开关断开时，灯泡两端电压为零，由图示图象可知，此时灯泡电阻为2Ω，故D错误； 故选：ABC。 6． 解：因灯泡的电阻随温度的变化而变化，则由图乙可知，曲线是表示小灯泡的电流随电压的变化规律，直线段表示定值电阻的电流随电压的变化规律。 A．只闭合开关S和S1，滑片从最右端滑动到a点时，灯泡L与滑动变阻器串联，由图像可知，此时滑动变阻器阻值最大，灯泡两端电压为1V，电路中的电流为0.25A， 滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”，故此时滑动变阻器R′两端电压UR'＝IR'＝0.25A×20Ω＝5V， 由串联电路电压规律可知，电源电压：U＝UL+UR′＝1V+5V＝6V，故A正确； B．只闭合开关S和S2，电阻R1和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压，由图乙可知，两条图像中电压相等时（等于灯泡额定电压）电路中的电流为Ia＝0.3A，且变阻器滑片在a点时，电路中的电流为0.375A，电阻R1两端的电压为3.75V，定值电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故B正确； C．如下图所示： 只闭合开关S和S2，滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同， 由图像可知此时电流为0.3A，则此时R两端的电压：U′＝I′R＝0.3A×10Ω＝3V，所以小灯泡正常发光的电压也为3V， 根据图像可知，小灯泡正常发光时的电流大于0.375A，则此时小灯泡的电阻：RL＝＜＝8Ω，故C错误； D．由I＝可得，变阻器滑片在a点时变阻器接入电路中的电阻：Ra＝＝＝＝6Ω， 当电路中的电流为0.3A时，R两端的电压等于灯泡的额定电压，即：U额＝IaR＝0.3A×10Ω＝3V， 在闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流I额＝Ia＝＝＝0.5A， 灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3V×0.5A＝1.5W，故D正确。 故选：ABD。 三．填空题（共5题） 7． 解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，P甲＜P乙，由R＝可得，两灯泡的电阻关系为R甲＜R乙；因在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，所以，两灯泡钨丝长短一样时，乙灯泡的电阻较大，则灯丝较细；甲灯的电阻较小，则灯丝较粗； 两灯泡串联在6V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝I2R可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮。 故答案为：甲；乙。 8． 解：L1的电阻：R1＝＝＝484Ω， L2的电阻：R2＝＝＝1210Ω， 两灯泡串联时，通过两灯的电流相等， 根据P＝I2R可知，L2的电阻大，实际功率大，灯泡就亮； 两灯泡并联时，两灯泡两端的电压相等， 根据P＝可知，L1的电阻小，实际功率大，灯泡就亮。 故答案为：L2较亮；L1较亮。 9． 解：根据P＝UI可得： 灯泡正常发光的电流为I＝＝＝0.05A； 根据P＝可得： 灯泡消耗的电能为W＝Pt＝11W×60s＝660J。 故答案为：0.05；660。 10． 解：将两灯并联在电路中，并保证电路安全，则根据两灯的额定电压可知，并联电路的最大电压为3V， 此时乙灯正常发光，实际功率等于额定功率为6W； 由P＝可得，甲的电阻为： R＝＝6Ω， 当实际电压为3V时， 实际功率 P实甲＝＝＝1.5W； 甲、乙两灯的实际功率之比为1.5W：6W＝1：4。 故答案为：3；1：4。 11． 解： 两灯并联，则两灯两端的电压是相同的；若保证一盏灯正常工作，而另一盏灯没有超过其额定值，因L1的额定电压较小，则电路中灯L1 正常工作，此时两灯两端的电压均为U0； 由P＝UI可得，通过灯L1的电流为：I1＝； 根据P＝可得，两灯的电阻分别为： 灯L1 的电阻为R1＝，灯L2的电阻为R2＝＝2； 由欧姆定律可得，此时通过灯L2的电流为：I2＝＝； 电流表的示数为I＝I1+I2＝+＝； 由P＝UI可知，灯 L1、L2 消耗的实际功率之比为： P1：P2＝U0I1：U0I2＝I1：I2＝2：1。 故答案为：；2：1。 四．实验探究题（共2题） 12． 解： （1）电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为： I＝＝≈0.21A＜0.5A； 由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻约为： R滑＝＝≈16.7Ω＞10Ω，故选用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，即选用B； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是与电压表并联的电路断路； （3）由绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知，灯在2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为： P＝UI′＝2.5V×0.25A＝0.625W。 故答案为：（1）B；（2）与电压表并联的电路断路；（3）0.625。 13． 解：（1）由图示电流表可知，电流表指针没有指在零刻度线上，在使用前要对电流表指针进行调零，使指针指在零刻度线上。 （2）滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，滑动变阻器应接左下接线柱，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示： （3）由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.6V，大于灯泡额定电压，现要测定小灯泡的额定功率，根据分压原理，应该增大变阻器的电压，增大滑动变阻器的电阻，应将滑片适当地向右移动； （4）由图示图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.25A，灯泡额定功率：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； 小灯泡在额定电压下工作时电阻为：R＝＝10Ω； 由图示图象可知，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，灯泡电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大。 故答案为：（1）对电流表调零；（2）如图所示；（3）右；（4）0.625；10；增大。 五．计算题（共2题） 14． 解：（1）由P＝可知，灯泡正常发光时灯丝的电阻RL＝＝＝6Ω； （2）由P＝UI可知，正常发光时通过灯泡的电流IL＝＝＝1A； 根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流I＝IL＝1A； （3）根据串联电路的电压特点可知，电源电压U＝UL+UR＝6V+12V＝18V； 电路消耗的总功率P＝UI＝18V×1A＝18W。 答：（1）灯丝的电阻RL为6Ω； （2）电路中的电流I为1A； （3）电路消耗的总功率P为18W。 15． 解：由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）（3）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I＝3I0，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I＝可得电源的电压： U＝UL+UR＝2UR＝2IR＝2×3I0R0＝6I0R0； 此时电路的总功率最小，则 P小＝UI＝6I0R0×3I0＝18R0； （2）当滑片从最右端向左滑动到a点时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大， 由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大， 当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大， 由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I′＝4I0，变阻器两端的电压UR′＝U0， 此时小灯泡两端的电压： UL′＝U﹣UR′＝6I0R0﹣U0， 小灯泡的额定功率： PL＝UL′I′＝（6I0R0﹣U0）×4I0＝24R0﹣4U0I0。 答：（1）电源电压为6I0R0； （2）小灯泡的额定功率24R0﹣4U0I0； （3）小灯泡发光时，整个电路的最小功率为18R0。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/18 15:28:40；用户：物理窦老师；邮箱：15022073490；学号：19147021 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$