内容正文:
18.2 电功率
一、选择题
1.下列用电器正常工作时,电功率约为1200W的是( )
A.电风扇 B.家用空调
C.笔记本电脑 D.教室里的日光灯
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.两表示数之比不变 D.电路总功率变大
3.将“;”的灯泡和“;”的灯泡,串联在的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻大于灯泡的电阻 B.通过灯泡的电流比通过灯泡的电流大
C.灯泡比灯泡亮 D.两灯泡的总功率大于
4.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻的关系图像
B.当电流表示数为0.4A时,电源电压为4V
C.当电源电压为6V时,小灯泡L的实际功率为3.6W
D.如果将小灯泡L和电阻串联接在电压为8V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
5.如图甲所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为10V B.最大功率为1W
C.最小功率为0.2W D.滑片P向左移动过程中,两端电压逐渐变小
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值与的最大阻值之比3∶7,当滑动变阻器的滑片P位于其最大电阻的1/3处时,滑动变阻器消耗的功率是2.5W,若将的滑片P从处移至最左端,电流表先后的示数之比是2∶1,再移动的滑片P至最右端,此时的功率是( )
A.0.3W B.0.5W C.0.7W D.0.9W
7.如图甲所示,电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样,两电压表的量程均为0~3V,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“3V 1.5W”字样,图乙是该灯泡电流与电压的关系图像。闭合开关S,移动滑片P,在保证电路中各元件安全的情况下,下列判断正确的有 ( )
A.电流表示数的变化范围是0.3~0.5A
B.电压表V2示数的变化范围是0~3V
C.电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.6~1.5W
D.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~10Ω
8.如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,在保证电路元件安全的情况下,缓慢移动滑片,R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V B.电路消耗总功率的最小值为10.8W
C.定值电阻R1的阻值为5Ω D.滑动变阻器R2的调节范围为20Ω~50Ω
二、填空题
9. 小霞家电能表5月底和6月底的示数分别如图甲、乙所示,则6月份她家消耗了 kW·h的电能。她关闭家里所有用电器,只使用电吹风,测得电能表转盘转动90圈,用时2min,则该电吹风的实际功率是 W。
10.如图所示的LED球泡灯,其发光效能相当于“220V 40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为 A;正常工作100h,使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能 kW·h。
11.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,则每个灯泡的电阻为 Ω,实际功率为 W。
12.甲乙两个分别标有“3.8V,0.3A”和“2.5V,0.3A”字样的小灯泡同时接入同一电路中,两灯均正常发光,此时两灯的连接方式是 联,乙灯的电功率为 W。
13.如图所示,已知电源电压为3V,小灯泡L的规格“3V 0.9W”,滑动变阻器的规格“20Ω 1A”,电流表量程为0~3A,则小灯泡正常发光时阻值R1= Ω。保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路消耗的最大功率为P1,最小功率为P2,则P1︰P2= 。
三、计算题
14.如图所示的电路,R1=30Ω,R2=20Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源的电压;
(2)通过R2的电流;
(3)整个电路的总功率。
15.如图所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6V 3W”字样,变阻器R的最大阻值为12Ω。当开关都闭合,滑片P移至A端时,灯L正常发光。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)当只闭合S1时,滑片P移至B端时,电路消耗的功率。
16.小明按照图甲连接了实验电路,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在不同位置时,电流表和电压表的示数。他利用实验数据作出U-I图像,如图乙所示。电路中的最大电流为1A,最小电流为0.2A。求:
(1)当电流表示数为1A时,定值电阻消耗功率P1;
(2)定值电阻的阻值R1;
(3)滑动变阻器的最大阻值R2。
17.如图所示电路,电源电压保持12 V不变,灯泡L的电阻为50 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。求:(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)当S1、S2闭合时,通过灯泡L的电流;
(2)只闭合开关S1,将滑动变阻器滑片P移动到中点时,电流表示数为0.2 A,则电压表的示数;
(3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率。
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.B
5.C
6.A
7.C
8.D
9.260.5;900
10.0.023;3.5
11.20;0.8
12.串;0.75
13.10;26︰3
14.(1)解:由电路图可知,两电阻并联,电流表测R1支路的电流。由 可得,电源的电压U=U2=U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V
答:电源电压为12V;
(2)解:通过R2的电流
答:通过R2的电流为0.6A;
(3)解:干路电流I=I1+I2=0.4A+0.6A=1A
电路的总功率P=UI=12V×1A=12W
答:电路的总功率为12W。
15.(1)解:由 可知,灯L正常发光时的电阻为
答:灯正常发光时的电阻为12Ω
(2)解:当开关都闭合,P移至A端时,L与R并联,L正常发光,所以电源电压U=U额=6V
答:电源电压为6V;
(3)解:当只闭合S1,P移至B端时,L与R串联,电路中电流
电路消耗的功率P=UI=6V×0.25A=1.5W
答:电路消耗的功率为1.5W 。
16.(1)解;由图可知,闭合开关S,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,当变阻器连入电路的电阻为零,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由 可知通过电路的电流最大,电路中的最大电流为1A,由图乙可知,当电流表示数为1A时,电压表的示数是20V,此时电压表测量电源电压,电源电压是20V,同时定值电阻两端的电压是20V,定值电阻消耗功率
答:当电流表示数为1A时,定值电阻消耗功率是20W;
(2)解;定值电阻的阻值
答:定值电阻的阻值是20Ω;
(3)解;变阻器连入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,由 可知通过电路的电流最小,最小电流是0.2A,由图乙可知对应电压表的示数是4V,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压U2=U-U′1=20V-4V=16V
变阻器的最大阻值
答:滑动变阻器的最大阻值是80Ω。
17.(1)解:S1、S2闭合时,R被短路,只有小灯泡接入电路,通过小灯泡的电流
答:通过灯泡L的电流为0.24 A;
(2)解:只闭合开关S1时,小灯泡与滑动变阻器R串联,小灯泡两端的电压为UL=I1RL=0.2A×50Ω=10V
电压表的示数为UR=U-UL=12V-10V=2V
答:电压表的示数为2 V;
(3)解:滑动变阻器的最大阻值
电路中的电流
滑动变阻器两端的电压
因为电压表测量R两端的电压,量程为0~3V,3.4V>3V,所以电压表不安全;在保证电路安全的条件下,当电压表的示数为3V时,电路消耗的功率最小,即滑动变阻器R两端的电压Umax=3V,通过灯泡的电流
在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率为P小=UI3=12V×0.18A=2.16W
答:电路消耗的最小功率为2.16 W。
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