18.2电功率 课时作业(同步练习)---2024-2025学年九年级物理全一册人教版
2024-12-06
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 电功率 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 803 KB |
| 发布时间 | 2024-12-06 |
| 更新时间 | 2024-12-06 |
| 作者 | 火火物理工坊 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49139053.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
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18.2电功率
1、 选择题
1.(2024•济南模拟)在国际单位制中,电功率的单位是( )
A.焦耳 B.瓦特 C.伏特 D.安培
【答案】B
【解答】瓦特(W)是电功率的国际单位。故B符合题意;
故选:B。
2.(2023秋•清苑区期末)关于电功和电功率的说法正确的是( )
A.电流做功时间越长,电功率越小 B.电流做相同的功,时间越长,电功率越大
C.电流做功越快,电功率越大 D.电流做的功越多,电功率越大
【答案】C
【解答】AD、电功率与电流做功和时间有关,只根据功或时间,无法判定电功率的大小,故AD错误;
B、根据P可知,电流做相同的功,用的时间越长,电功率越小,故B错误;
C、根据P可知,电流做功越快,消耗电能越快,电功率越大,故C正确;
故选:C。
3.(2023秋•中原区校级期末)下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一台空调正常工作时的电流约为1A B.一个电热水壶的加热功率约为10W
C.一节干电池的电压约为1.5V D.一盏台灯工作4小时消耗电能约为10kW•h
【答案】C
【解答】A.一台空调正常工作时的电流约为5A,故A不符合实际;
B. 电热水器的功率为几百瓦特,故B不符合实际;
C. 一节干电池的电压约为1.5V,故C符合实际;
D. 一盏台灯工作4小时消耗电能约为W=Pt=0.01kW4h=0.04kW•h,故D不符合实际。
4.(2023秋•田家庵区校级期末)小花利用电能表测量其家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得10min内,消耗电能0.2kW•h,则这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机
【答案】A
【解答】用电器在t=10minh,消耗的电能W=0.2kW•h,则用电器的电功率:P1.2kW=1200W,空调的电功率一般大于1000W,电冰箱的功率通常在100W到400W之间,日光灯电功率约为40W,收音机的电功率约几瓦,所以电功率为1200W的用电器可能是空调。
故选:A。
5.(2024•富顺县二模)小明家中电能表的规格如图所示,他将家里其他用电器都关闭,只让电视机单独工作了144s,观察到电能表转盘转了5圈。下列说法正确的是( )
A.此电能表转盘每小时转2500圈 B.这段时间电视机共消耗了2023.3kW•h的电能
C.电视机此时的实际功率是50W D.小明家两台功率为2500W的空调可以同时工作
【答案】C
【解答】A、2500r/(kW•h)的含义是电路每消耗1千瓦时的电能,表盘转2500圈,故A错误;
B、这段时间电视机消耗的电能W0.002kW•h,2021.3kW•h的电能是该电能表累计消耗电能数,故B错误;
C、这段时间电视机消耗的电能W=0.002×3.6×106J=7200J;
电视机此时的实际功率P50W,故C正确;
D、表盘数据显示该电能表的额定电压是220伏,标定电流是10安,允许通过的最大电流是20A,所以该电能表允许带的最大负载P=UI=220V×20A=4400W;两台2500W空调同时工作时的功率为5000W,超出了电能表的承载范围,故D错误。
故选:C。
6. (2024春•中江县月考)如表是某品牌电视机的铭牌,阅读铭牌信息,下列说法中正确的是( )
A.该电视机可以接在380V的电压下使用 B.1kW•h的电能可供该电视机正常工作4h
C.该电视机正常工作时,1h内消耗250W电能 D.该电视机比60W的灯泡消耗的电能多
【答案】B
【解答】A、由铭牌可知该电视机的正常工作电压为220V~240V,故A错误;
B、由铭牌可知该电视机正常工作时的电功率为P=250W,1kW•h的电能可供该电视机正常工作的时间:t4h,故B正确;
C、该电视机正常工作1h内消耗的电能:W′=Pt′=250×10﹣3kW×1h=0.25kW•h,故C错误;
D、虽然电视机的电功率大于灯泡的电功率,但由于工作时间未知,由W=Pt可知,二者消耗电能的多少无法确定,故D错误。
故选:B。
7.(2024•黔东南州模拟)将小灯泡L1和L2接入电路,测得电流如图所示,下列说法正确的是( )
A.L1两端电压比L2大 B.L1电流做功比L2快
C.L1的实际功率比L2小 D.L1发光时电阻比L2大
【答案】B
【解答】A、由图可知,两灯泡并联,则L1两端电压和L2两端电压相等,故A错误;
BC、根据P=UI可知,P1>P2,即L1的实际功率比L2大,由于功率表示电流做功的快慢,功率越大,做功越快,所以L1做功比L2做功快,故B正确,C错误;
D、已知图中灯泡发光时的电流分别为I1=0.4A,I2=0.3A,两灯泡并联,并联电路中各支路电压都相等,由R可知,L1发光时电阻比L2小,故D错误。
故选:B。
8.(2024•内蒙古模拟)如图电路中,开关闭合后,发现灯L1比L2亮,下列分析正确的是( )
A.L1的电阻比L2的电阻大 B.通过L1的电流比L2的电流大
C.L1两端电压比L2两端电压小 D.L1的实际功率比L2的实际功率小
【答案】A
【解答】A、两灯的电流相等,且L1的实际功率较大,由P=I2R可知,L1的电阻比L2的电阻大,由U=IR知,L1两端电压比L2两端电压大,故A正确,C错误。
B、由图可知,两个灯泡串联,所以通过两灯的电流相等,故B错误;
D、灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,L1比L2亮,所以L1的实际功率比L2的实际功率大,故D错误;
故选:A。
9.(多选)(2024•新华区校级开学)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220﹣40W”“PZ220﹣60”,关于这两个灯泡的描述正确的是( )
A.甲灯的灯丝细,电阻大 B.两个灯泡并联时,甲灯更亮
C.两个灯泡串联时,甲灯更亮 D.两个灯泡串联接在220V的电路中,电路的总功率为50W
【答案】AC
【解答】A、根据P可知,额定电压相同时,甲灯泡的额定功率小,电阻大;乙灯泡的额定功率大,电阻小;当电阻丝的材料和长度一定时,电阻丝越粗,电阻越小,因此甲的灯丝细,电阻大,乙的灯丝粗,电阻小,故A正确;
B、两个灯泡并联时,两端的电压相等,由P可知,电阻较小的灯泡实际功率较大,灯就亮,即乙灯较亮,故B错误;
C、串联电路电流处处相等,由P=I2R可知电阻较大的灯泡实际功率较大,灯就较亮,即两灯串联时,甲灯较亮,故C正确;
D、两个灯泡的额定电流:I甲A,I乙A,
两个灯泡的电阻:R甲1210Ω,R乙806.7Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则两个灯泡串联接在220V的电路中,电路的总功率为P24W,故D错误。
故选:AC。
10.(2024•巴中)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:2 B.R1、R2两端的电压之比U1:U2=2:1
C.相同时间R1、R2消耗电功之比W1:W2=1:2 D.R1、R2的电功率之比P1:P2=2:1
【答案】C
【解答】由图知,开关闭合后,R1、R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R2两端的电压;
A、串联电路中电流处处相等,因此通过R1、R2的电流值之比为I1:I2=1:1,故A错误;
B、V1、V2示数之比为2:3,则U2:(U1+U2)=2:3;,U1:U2=1:2,故B错误;
C、根据W=UIt知,相同时间R1、R2消耗电功之比等于电压之比,即W1:W2=U1:U2=1:2,故C正确;
D、根据P=UI知,电功率之比等于电压之比,P1:P2=U1:U2=1:2,故D错误。
故选:C。
11.(2023秋•长葛市期末)小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.45A。则( )
A.定值电阻的阻值为8Ω B.灯泡功率为5W
C.电源电压为5V D.电路总功率为0.9W
【答案】D
【解答】由乙图可知,闭合开关S1,电路中只有R工作,电流表测R的电流,电流表的示数为0.2A;
再闭合开关S2,R与L并联,电流表测量干路电流,电流表的示数为0.45A,
根据并联电路电流规律,灯泡通过的电流为IL=I﹣IR=0.45A﹣0.2A=0.25A;
C、由图乙可知,当灯泡电流为0.25A时,灯泡两端的电压为2V,
根据并联电路的电压特点,电源电压U=UR=UL=2V,故C错误;
A、由欧姆定律,定值电阻的阻值:,故A错误;
B、灯泡的功率:PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W,故B错误;
D、电路总功率:P=UI=2V×0.45A=0.9W,故D正确。
故选:D。
2、 填空题
12.(2023•阜新)如图所示是小新家中电能表上的信息,该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min,消耗的电能为 J,此时电能表的示数变为 kW•h。
【答案】220;1.8×106;6861.1。
【解答】电能表上的“220V”表示该电能表应接在220V的电路中使用;
已知热水器的功率P=2000W,工作时间t=15min=15×60s=900s,则消耗的电能
W=Pt=2000W×900s=1.8×106J=0.5kW•h;
电能表的示数为6860.6kW•h+0.5kW•h=6861.1kW•h。
故答案为:220;1.8×106;6861.1。
13.(2023秋•金水区校级期末)学校将教室中“220V 40W”的日光灯更换为“220V 22W”的LED护眼灯,如图所示。若学校共更换护眼灯120盏,电灯每天正常工作10h,则一个月(按30天)可节约 kW•h的电能。教室中电灯的连接方式是 ,你判断的依据是 。
【答案】648;并联;各灯之间互不影响。
【解答】120盏LED灯30天消耗的电能W=Pt=120×22×10﹣3kW×30×10h=792kW•h;
120盏日光灯30天消耗的电能W'=P't=120×40×10﹣3kW×30×10h=1440kW•h;
一个月节约的电能为ΔW=W'﹣W=1440kW•h﹣792kW•h=648kW•h;
教室里的一个开关同时控制多个电灯,各个电灯互不影响,即某一盏灯损坏后,其它灯仍然能够正常工作,并不会受到影响,所以是并联。
故答案为:648;并联;各灯之间互不影响。
14.(2023•齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能 kW▪h,小夏一家外出 h。(电路其它元件损耗电能不计)
【答案】4.8;240。
【解答】(1)这段时间内小夏家消耗电能为:2023.6kW•h﹣2018.8kW•h=4.8kW•h;
(2)根据P得t240h。
故答案为:4.8;240。
15.(2023秋•成都期末)2023年2月,土耳其发生强烈地震,中国救援队。携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中,电动机将 能转化为 能。如图所示,无人机悬停并提供照明时,电池可释放电能0.5kW•h,动力和照明系统的电功率分别为150W和100W,此状态下无人机至多持续工作 h,需要更换电池。
【答案】电;机械;2
【解答】无人机在加速上升过程中,电动机对外做功,将电能转化为机械能;
P总=P动+P照=150W+100W=250W=0.25kW;
由公式P得:t2h
故答案为:电;机械;2。
16.(2022•宁津县一模)将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来,直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后,恰好有一个小灯泡正常发光,而另一个小灯泡比正常发光时暗些,则正常发光的小灯泡是 ,发光较暗的小灯泡的实际功率是 W(灯丝电阻不变)。
【答案】L2;3。
【解答】由P=UI,两灯的正常发光电流分别为:I11A,I20.5A,
由I可得,两灯的电阻分别为:R112Ω,R224Ω,
因串联电路中电流处处相等,L2的额定电流小于L1的额定电流,所以两灯泡串联时,L2正常发光,且电路中电流为I=0.5A,由欧姆定律可得电源电压:U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V;
由电功率公式P=I2R可知电阻小的灯泡发光暗,发光较暗的小灯泡的实际功率是:
P=I2R1=(0.5A)2×12Ω=3W。
故答案为:L2;3。
17.(2024•海伦市一模)现有两个灯泡L1、L2,分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样。当将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压是 V;当将他们并联使用时,干路允许通过的最大电流是 A。
【答案】15;1.5。
【解答】(1)根据P=UI可得,两灯泡的额定电流:I11A,I20.6A,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻:R110Ω,R215Ω;
串联电路中各处的电流相等,故两灯泡串联时,电路中的最大电流I=I2=0.6A,
电路两端允许加的最大电压U串=I(R1+R2)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V;
(2)两灯泡并联时,各支路两端的电压相等,电源的电压U并=U2=9V,
通过两灯泡的电流:I1′0.9A,I2′=I2=0.6A,
电路允许通过的最大电流I并=I1′+I2′=0.9A+0.6A=1.5A。
故答案为:15;1.5。
18.(2023秋•沙坪坝区校级期末)如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象,若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上,电路的总功率为 W;若电阻R和灯泡L串联接在9V电源上时,灯泡L的电阻为 Ω。
【答案】8.4;5。
【解答】[1]若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上时,它们两端的电压均为6V,
由图象可知对应的电流分别为IL=0.8A,IR=0.6A,干路电流I=IL+IR=0.8A+0.6A=1.4A,
总功率P=UI=6V×1.4A=8.4W;
[2]电阻R和灯泡L串联接在9V电源上时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,串联电路中各处的电流相等,且电源电压为9V,由图象可知,电路电流为0.6A时,它们两端的电压分别为UL=3V,UR=6V时,电源电压U=UL+UR=3V+6V=9V,符合电源电压为9V;
根据欧姆定律,灯泡的电阻RL5Ω。
故答案为:8.4;5。
19.(2023秋•西安期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=1:3,则R1:R2= ;当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙= ,R1、R2消耗的电功率之比为P1:P2= 。
【答案】1:2;3:2;1:2。
【解答】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1、R2并联,甲电流表测R2的电流,乙电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过两电阻的电流之比:,因并联电路中各支路电压相等,所以,由I可得,两电阻的阻值之比:;
(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1、R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻两端的电压之比:,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电压表的示数之比:;
由P=UI可得R1、R2消耗的电功率之比:。
故答案为:1:2;3:2;1:2。
3、 解答题
20.如图所示是小飞家的电能表,他让一个电暖气单独接入电路,使其工作2min,电能表转盘刚好转了100转,请计算:
(1)小飞家同时使用的用电器总功率不能超过多少?
(2)该电暖气的实际功率是多少?
【答案】(1)8800W;(2)1.5kW
【解析】解:(1)电能表的额定电压是U=220V,允许通过的最大电流I=40A,所以小明家同时使用的用电器的总功率为P=UI=220V×40A=8800W
(2)他让一个电暖气单独接入电路,使其工作2min,电能表转盘刚好转了100转,此时消耗的电能为
该电暖气的实际功率为
答:(1)小飞家同时使用的用电器总功率不能超过8800W;(2)该电暖气的实际功率是1.5kW。
21.(2023江苏扬州·期末)如图,电源电压不变,小灯泡标有“6V,3W”字样,滑动变阻器最大阻值为24Ω。
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)小灯泡正常工作10min将消耗多少电能?
(3)当滑片P在中点时,小灯泡恰好正常发光,则电源电压为多少伏?
【答案】(1)12 (2)1800J (3)12V
【解析】(1)小灯泡正常工作时的电阻
(2) 小灯泡正常工作10min将消耗的电能
(3)当滑片P在中点时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为最大阻值的一半,即为12欧姆,此时滑动变阻器连入电路的阻值等于灯正常发光时的阻值,串联电路电流相等,由可知,滑动变阻器两端的电压等于灯两端的电压,为6V,串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,故电源电压为
22.在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。灯泡L1的额定功率为6W,灯泡L2的额定功率为8W,当开关S、S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1、L2都正常发光,电流表的示数为I1;当只闭合开关S、S3时,电路的总功率是4W,电流表的示数为I2,忽略温度对灯电阻的影响。求:
(1)灯L1、L2的电阻之比;
(2)电流I1与I2之比;
(3)只闭合开关S、S2时,灯泡L2的功率。
【答案】(1)4∶3;(2)7∶2;(3)2.88W
【解析】(1)当开关S、S1、S2、S3都闭合时,等效电路图如图甲所示;当只闭合开关S、S3时,等效电路图如图乙所示;当只闭合开关S、S2时,等效电路图如图丙所示。
设灯L1、L2的电阻分别为R1和R2,电源电压为U,由图甲可知,两灯泡并联,U一定,则功率之比
(2)由图甲可知,两灯并联,根据并联电路电功率规律可知,此时电路中的总功率为
P总1=UI1=P1+P2=6W+8W=14W
电源电压不变,由甲、乙可知,U一定,则甲、乙两图总功率之比
(3)由图甲、乙可知,U一定,
由图甲、丙可知,U一定,同理可得
由图丙,I3一定,
答:(1)灯L1、L2的电阻之比为4∶3;(2)电流I1与I2之比为7∶2;(3)只闭合开关S、S2时,灯泡L2的功率是2.88W。
1.如图所示,两只额定电压相同的灯泡L1、L2,串联在电路中,闭合开关后发现,L1不亮,L2亮,电压表有一定的示数,其原因可能是( )
A.L1的灯丝烧断 B.L2的实际功率小于L1的实际功率
C.L1的电阻小于L2的电阻 D.L2的额定功率大于L1的额定功率
【答案】C
【解答】A、如果灯泡L1的灯丝烧断,则灯泡L2也不亮,故A错误;
B、L1不亮,L2亮,说明L2的实际功率较大,L1的实际功率较小,故B错误;
C、根据电路图可知,两灯泡串联,L2亮,说明电路为通路;电压表测量L1两端电压,电压表有示数,说明L1完好,灯泡L1不亮,说明灯泡L1的实际功率太小,由P=I2R知,电流相同时,功率越小,阻值越小,因此灯L1的阻值要小于灯L2的阻值;故C正确;
D、由C分析可知:R1<R2,那么在额定电压相同时,由P可得出阻值越大,其额定功率越小,即灯L1的额定功率要大于灯L2的额定功率,故D错误。
故选:C。
2.(2022秋•湟中区校级期末)现有“12V,6W”的灯泡L1和“12V,12W”的灯泡L2,将它们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是( )
A.两灯并联工作时,L1和L2中的电流之比为2:1
B.两灯串联工作时,L1和 L2两端的电压之比为2:1
C.并联接到电压是12V电路的两端,两灯均不能正常发光
D.串联接到电压是24V电路的两端,两灯均能正常发光
【答案】B
【解答】根据P=UI可知两灯泡的额定电流:I1额0.5A,I2额1A;
灯丝电阻不变,根据欧姆定律可知两灯泡的电阻:R124Ω,R2;
A.并联时,两灯泡两端电压相等,根据I可知L1、L2电流之比为:,故A错误;
B.串联时,电流处处相等,根据U=IR可知L1、L2两端的电压之比:,故B正确;
C.并联接到电压是12V电路的两端,实际电压等于额定电压,两灯均能正常发光,故C错误;
D.串联接到24V电源的两端,串联电路的电流处处相等,根据欧姆定律可知电路电流I,与两灯的额定电流都不相同,所以两灯都不能正常发光,故D错误。
故选B。
3.(2024•鼓楼区校级模拟)将标有“220V 15W”的白炽灯和“220V 15W”的LED灯分别接入家庭电路中,发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度。下列说法中正确的是( )
A.通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流
B.LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C.相同时间内白炽灯消耗的电能大于LED灯消耗的电能
D.相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能
【答案】D
【解答】AB、将标有“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯分别接入家庭电路中,两盏灯泡都正常发光,实际功率与额定功率是相同的,故两盏灯泡的实际功率相同,根据P=UI的变形I可知,通过LED灯的电流等于通过白炽灯的电流,故AB错误;
C、根据W=Pt可知,相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能,故C错误;
D、LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度,是因为相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能,故D正确。
故选:D。
4.(2024•和静县校级一模)将灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路,电源电压不变。图乙是灯泡L和电阻R的I﹣U图像。下列说法中正确的是( )
A.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数变大,灯泡L变亮
B.当灯泡L的实际功率为1W时,电源电压为3V
C.当灯泡L的实际功率为1W时,电流表示数一定为0.5A
D.若将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端,电路消耗的总功率为5.4W
【答案】D
【解答】A、只闭合开关S1时,电路中只有小灯泡L,再闭合开关S2时,灯泡和电阻并联;因并联电路各支路互不影响,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以再闭合开关S2时,电流表示数变大,灯泡的亮度不变,故A错误;
BC、当灯泡L的实际功率为1W时,由P=UI和图乙可知,此时灯泡两端电压为2V,通过灯泡的电流为0.5A,因此电源的电压为2V;因并联电路中各支路互不影响,因此灯泡与电阻R并联时,电流表的示数一定大于0.5A,故BC错误;
D、由图乙可知,当定值电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,由I可得,定值电阻的阻值:R10Ω,当电流为0.6A时,由图可知,此时灯泡两端电压为3V,定值电阻两端电压:UR′=IR=0.6A×10Ω=6V,电源电压:U=UL+UR′=3V+6V=9V,符合将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端;
故此时电路消耗的总功率:P=UI=9V×0.6A=5.4W,故D正确。
故选:D。
5.(2024•岳池县三模)如图所示的电路中,当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,甲、乙两表读数之比为7:4。则当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,下列说法中正确的是( )
A.两电阻大小之比为R1:R2=4:3 B.电阻R1和R2两端电压之比U1:U2=7:4
C.R1和R2电功率之比P1:P2=3:4 D.甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙=3:7
【答案】D
【解答】A.当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,R1、R2串联,甲表测电源电压,乙表测R2电压,甲、乙两表读数之比为7:4,根据串联电路电压规律可知U=U1+U2,
R1、R2的电压之比为,
利用串联电路的电路特点及欧姆定律可知R1、R2的电阻之比为,故A错误;
B.当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,R1、R2并联,根据并联电路电压的规律可知,电阻R1、R2两端电压之比为1:1,故B错误;
C.R1、R2并联,电压相等,R1和R2电功率之比,故C错误;
D.当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,R1、R2并联,乙表测干路电流,甲测R2的电流,R1、R2的电流之比为,故D正确。
故选:D。
6.(多选)(2023秋•永善县期末)如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.R1两端电压的最大值为6V B.电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C.R2的最大阻值为50Ω D.电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
【答案】ACD
【解答】由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于A端时接入电路中的电阻为0,R1两端的电压最大,此时R1两端电压U1=U=6V,故A正确;
B、根据P总=UI,电路中的电流最大时,电路的总功率最大,根据乙图可以得出电路的最大电流是0.6A,故B错误;
C、当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,电压表的示数U2=5V,由I可得,滑动变阻器的最大阻值:R250Ω,故C正确;
D、根据P总=UI可知:电路中的电流最小时,电路的总功率最小,故此时R2的电功率P'=U2I小=5V×0.1A=0.5W,故D正确。
故选:ACD。
7.(2024春•通州区期末)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡规格为“3V 0.6W”(设灯泡的电阻保持不变),电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。在保证电路元件安全的前提下,下列分析正确的是( )
A.电流变化范围是0~0.2A B.滑动变阻器的阻值变化范围是7.5~30Ω
C.灯泡功率的变化范围是0.2~0.6W D.电路的最小总功率是0.225W
【答案】B
【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电流:IL0.2A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为2A,所以,电路中的最大电流I大=IL=0.2A,此时变阻器接入电路的电阻最小,所以,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V,由I可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑小7.5Ω;灯泡的电阻:RL15Ω,由串联分压规律可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡和电路的总功率最小,此时灯泡两端的电压:UL′=U﹣U滑大=4.5V﹣3V=1.5V,电路中的最小电流:I小0.1A,则电路中电流变化的范围是0.1A~0.2A,故A错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑大30Ω,则滑动变阻器阻值变化的范围是7.5Ω~30Ω,故B正确;
小灯泡的最小功率:PL′=I小2RL=(0.1A)2×15Ω=0.15W,当灯泡正常发光时,其功率最大为0.6W,所以,灯泡的功率变化范围是0.15W~0.6W,故C错误;
电路的最小总功率:P小=UI小=4.5V×0.1A=0.45W,故D错误。
故选:B。
8.(多选)(2020秋•铁西区校级期末)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
B.电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω
D.电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2W~3W
【答案】AC
【解答】由题意知,当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,电路中的电流I1=I=I20.3A<0.6A,因此电路中的最大电流为0.3A,故B错误;
故滑动变阻器接入电路中的最小电阻:R210Ω,故C正确;
电路消耗的最大功率:P=UI=6V×0.3A=1.8W,故D错误;
R1消耗功率最大功率:P=UI=3V×0.3A=0.9W;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即I1′0.2A,
R1电路消耗的最小功率:P′=(I1′)2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,
则R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W;故A正确。
故选:AC。
9.(2024•岳池县三模)如图所示,电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 3.6W”字样,R1为2Ω的定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“■Ω 1A”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为0~3V,电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的滑片在最右端,滑动变阻器的电功率为3.6W。求:
(1)求电源电压;
(2)当只闭合开关S1时,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关S3时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许电功率范围是多少?
【解答】解:(1)闭合所有开关,R1被短路,小灯泡和滑动变阻器并联;因小灯泡正常发光,则电源电压U=UL额=6V;
(2)当只闭合开关S1时,小灯泡和定值电阻串联;由可知:小灯泡电阻;
由欧姆定律可知:此时电路电流为;
由P=I2R可知:此时小灯泡的实际功率为;
(3)闭合所有开关时,滑片在最右端,滑动变阻器的电功率为3.6W,滑动变阻器电压U2=U=6V;由可知:滑动变阻器R2的最大阻值为;
当只闭合S3时,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压;
当滑动变阻器滑片移到最右端时,电路总电阻最大,电流最小,电路总功率最小;此时电流最小值为,电路最小总功率为P小=UI小=6V×0.5A=3W;
在不损坏各电路元件的情况下,电路中电流最大为0.6A,电路最小总功率为P大=UI大=6V×0.6A=3.6W,即电路中允许电功率范围是3~3.6W。
答:(1)电源电压为6V;(2)当只闭合开关S1时,小灯泡的实际功率为2.5W;(3)当只闭合开关S3时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许电功率范围是3~3.6W。
10.(2024•雨花区校级二模)在如图所示的电路中,电源电压为6V保持不变,R2为“30Ω 1A”的滑动变阻器。电流表A的量程为0~3A。只闭合开关S2,移动滑动变阻器的滑片至最左端,此时电流表示数为0.6A,求:
(1)R1的电阻;
(2)只闭合开关S2,移动滑动变阻器的滑片至最右端,通电10s电流通过R1所做的功;
(3)通过控制开关通断,调节滑动变阻器,在电路安全工作情况下,求电路的最大电功率。
【解答】解:(1)只闭合S2,移动滑动变阻器的滑片至最左端,R1单独工作,此时电流表示数为0.6A,则R1的电阻为;
(2)只闭合S2,移动滑动变阻器的滑片至最右端,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,此时R1和R2串联,则电路中电流为,
则通电10s电流通过R1所做的功为;
(3)闭合S1、S3,断开S2时,R1和变阻器R2并联,电路中的电流最大,功率最大,电流表测干路电流。R2规格为“30Ω 1A”,则变阻器支路的电流最大为1A,R1的电流为0.6A,则干路电流最大为I大=1A+0.6A=1.6A<3A,电路安全,则电路的最大电功率为P大=UI大=6V×1.6A=9.6W。
答:(1)R1的电阻为10Ω;(2)通电10s电流通过R1所做的功为2.25J;(3)电路的最大电功率为9.6W。
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18.2电功率
1、 选择题
1.(2024•济南模拟)在国际单位制中,电功率的单位是( )
A.焦耳 B.瓦特 C.伏特 D.安培
2.(2023秋•清苑区期末)关于电功和电功率的说法正确的是( )
A.电流做功时间越长,电功率越小 B.电流做相同的功,时间越长,电功率越大
C.电流做功越快,电功率越大 D.电流做的功越多,电功率越大
3.(2023秋•中原区校级期末)下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一台空调正常工作时的电流约为1A B.一个电热水壶的加热功率约为10W
C.一节干电池的电压约为1.5V D.一盏台灯工作4小时消耗电能约为10kW•h
4.(2023秋•田家庵区校级期末)小花利用电能表测量其家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得10min内,消耗电能0.2kW•h,则这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机
5.(2024•富顺县二模)小明家中电能表的规格如图所示,他将家里其他用电器都关闭,只让电视机单独工作了144s,观察到电能表转盘转了5圈。下列说法正确的是( )
A.此电能表转盘每小时转2500圈 B.这段时间电视机共消耗了2023.3kW•h的电能
C.电视机此时的实际功率是50W D.小明家两台功率为2500W的空调可以同时工作
6. (2024春•中江县月考)如表是某品牌电视机的铭牌,阅读铭牌信息,下列说法中正确的是( )
A.该电视机可以接在380V的电压下使用 B.1kW•h的电能可供该电视机正常工作4h
C.该电视机正常工作时,1h内消耗250W电能 D.该电视机比60W的灯泡消耗的电能多
7.(2024•黔东南州模拟)将小灯泡L1和L2接入电路,测得电流如图所示,下列说法正确的是( )
A.L1两端电压比L2大 B.L1电流做功比L2快
C.L1的实际功率比L2小 D.L1发光时电阻比L2大
8.(2024•内蒙古模拟)如图电路中,开关闭合后,发现灯L1比L2亮,下列分析正确的是( )
A.L1的电阻比L2的电阻大 B.通过L1的电流比L2的电流大
C.L1两端电压比L2两端电压小 D.L1的实际功率比L2的实际功率小
9.(多选)(2024•新华区校级开学)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220﹣40W”“PZ220﹣60”,关于这两个灯泡的描述正确的是( )
A.甲灯的灯丝细,电阻大 B.两个灯泡并联时,甲灯更亮
C.两个灯泡串联时,甲灯更亮 D.两个灯泡串联接在220V的电路中,电路的总功率为50W
10.(2024•巴中)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:2 B.R1、R2两端的电压之比U1:U2=2:1
C.相同时间R1、R2消耗电功之比W1:W2=1:2 D.R1、R2的电功率之比P1:P2=2:1
11.(2023秋•长葛市期末)小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.45A。则( )
A.定值电阻的阻值为8Ω B.灯泡功率为5W
C.电源电压为5V D.电路总功率为0.9W
2、 填空题
12.(2023•阜新)如图所示是小新家中电能表上的信息,该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min,消耗的电能为 J,此时电能表的示数变为 kW•h。
13.(2023秋•金水区校级期末)学校将教室中“220V 40W”的日光灯更换为“220V 22W”的LED护眼灯,如图所示。若学校共更换护眼灯120盏,电灯每天正常工作10h,则一个月(按30天)可节约 kW•h的电能。教室中电灯的连接方式是 ,你判断的依据是 。
14.(2023•齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能 kW▪h,小夏一家外出 h。(电路其它元件损耗电能不计)
15.(2023秋•成都期末)2023年2月,土耳其发生强烈地震,中国救援队。携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中,电动机将 能转化为 能。如图所示,无人机悬停并提供照明时,电池可释放电能0.5kW•h,动力和照明系统的电功率分别为150W和100W,此状态下无人机至多持续工作 h,需要更换电池。
16.(2022•宁津县一模)将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来,直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后,恰好有一个小灯泡正常发光,而另一个小灯泡比正常发光时暗些,则正常发光的小灯泡是 ,发光较暗的小灯泡的实际功率是 W(灯丝电阻不变)。
17.(2024•海伦市一模)现有两个灯泡L1、L2,分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样。当将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压是 V;当将他们并联使用时,干路允许通过的最大电流是 A。
18.(2023秋•沙坪坝区校级期末)如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象,若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上,电路的总功率为 W;若电阻R和灯泡L串联接在9V电源上时,灯泡L的电阻为 Ω。
19.(2023秋•西安期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=1:3,则R1:R2= ;当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙= ,R1、R2消耗的电功率之比为P1:P2= 。
3、 解答题
20.如图所示是小飞家的电能表,他让一个电暖气单独接入电路,使其工作2min,电能表转盘刚好转了100转,请计算:
(1)小飞家同时使用的用电器总功率不能超过多少?
(2)该电暖气的实际功率是多少?
21.(2023江苏扬州·期末)如图,电源电压不变,小灯泡标有“6V,3W”字样,滑动变阻器最大阻值为24Ω。
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)小灯泡正常工作10min将消耗多少电能?
(3)当滑片P在中点时,小灯泡恰好正常发光,则电源电压为多少伏?
22.在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。灯泡L1的额定功率为6W,灯泡L2的额定功率为8W,当开关S、S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1、L2都正常发光,电流表的示数为I1;当只闭合开关S、S3时,电路的总功率是4W,电流表的示数为I2,忽略温度对灯电阻的影响。求:
(1)灯L1、L2的电阻之比;
(2)电流I1与I2之比;
(3)只闭合开关S、S2时,灯泡L2的功率。
1.如图所示,两只额定电压相同的灯泡L1、L2,串联在电路中,闭合开关后发现,L1不亮,L2亮,电压表有一定的示数,其原因可能是( )
A.L1的灯丝烧断 B.L2的实际功率小于L1的实际功率
C.L1的电阻小于L2的电阻 D.L2的额定功率大于L1的额定功率
2.(2022秋•湟中区校级期末)现有“12V,6W”的灯泡L1和“12V,12W”的灯泡L2,将它们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是( )
A.两灯并联工作时,L1和L2中的电流之比为2:1
B.两灯串联工作时,L1和 L2两端的电压之比为2:1
C.并联接到电压是12V电路的两端,两灯均不能正常发光
D.串联接到电压是24V电路的两端,两灯均能正常发光
3.(2024•鼓楼区校级模拟)将标有“220V 15W”的白炽灯和“220V 15W”的LED灯分别接入家庭电路中,发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度。下列说法中正确的是( )
A.通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流
B.LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C.相同时间内白炽灯消耗的电能大于LED灯消耗的电能
D.相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能
4.(2024•和静县校级一模)将灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路,电源电压不变。图乙是灯泡L和电阻R的I﹣U图像。下列说法中正确的是( )
A.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数变大,灯泡L变亮
B.当灯泡L的实际功率为1W时,电源电压为3V
C.当灯泡L的实际功率为1W时,电流表示数一定为0.5A
D.若将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端,电路消耗的总功率为5.4W
5.(2024•岳池县三模)如图所示的电路中,当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,甲、乙两表读数之比为7:4。则当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,下列说法中正确的是( )
A.两电阻大小之比为R1:R2=4:3 B.电阻R1和R2两端电压之比U1:U2=7:4
C.R1和R2电功率之比P1:P2=3:4 D.甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙=3:7
6.(多选)(2023秋•永善县期末)如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.R1两端电压的最大值为6V B.电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C.R2的最大阻值为50Ω D.电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
7.(2024春•通州区期末)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡规格为“3V 0.6W”(设灯泡的电阻保持不变),电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。在保证电路元件安全的前提下,下列分析正确的是( )
A.电流变化范围是0~0.2A B.滑动变阻器的阻值变化范围是7.5~30Ω
C.灯泡功率的变化范围是0.2~0.6W D.电路的最小总功率是0.225W
8.(多选)(2020秋•铁西区校级期末)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
B.电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω
D.电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2W~3W
9.(2024•岳池县三模)如图所示,电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 3.6W”字样,R1为2Ω的定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“■Ω 1A”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为0~3V,电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的滑片在最右端,滑动变阻器的电功率为3.6W。求:
(1)求电源电压;
(2)当只闭合开关S1时,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关S3时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许电功率范围是多少?
10.(2024•雨花区校级二模)在如图所示的电路中,电源电压为6V保持不变,R2为“30Ω 1A”的滑动变阻器。电流表A的量程为0~3A。只闭合开关S2,移动滑动变阻器的滑片至最左端,此时电流表示数为0.6A,求:
(1)R1的电阻;
(2)只闭合开关S2,移动滑动变阻器的滑片至最右端,通电10s电流通过R1所做的功;
(3)通过控制开关通断,调节滑动变阻器,在电路安全工作情况下,求电路的最大电功率。
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