13.2 电功率(分层作业)-----2025-2026学年沪科版(五四学制)物理九年级上学期
2025-07-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 电功率 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.68 MB |
| 发布时间 | 2025-07-21 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53150037.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
13.2 电功率
目录
题型分组基础练 2
题型01 电功率(概念、单位及简单计算) 2
题型02 常见用电器的电功率 3
题型03 额定电压和额定功率 4
题型04 灯泡亮暗的比较 5
题型05 动态电路中电功率的变化分析 7
题型06 用电器电功率的计算(含多档位题) 8
题型07 测定小灯泡的电功率 11
题型01 电功率(概念、单位及简单计算)
1.下列单位中属于电功率单位的是( )
A.J B.kW·h C.kW D.W·s
2. 如图是一种智能插座,通过设置,可以实时监测各种电学数据。图中正在对待机状态下的电视机进行测量。根据图中显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的哪个物理量( )
A.电能 B.电功率 C.电阻 D.电流
3.如图所示,两个电饭锅甲和乙,甲的额定功率为1200W,乙的额定功率为800W。在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.电饭煲甲消耗电能多
B.电饭煲乙消耗电能少
C.电饭煲甲将电能转化成内能转化的快
D.电饭煲乙将电能转化成内能转化的快
4. 如图是某国产手机的“超级快充”插头,匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”,“超级快充”的“快”是指( )
A.电压大 B.电流大 C.电功率大 D.电能大
5. 为了节能环保,LED灯已被广泛使用。右表为两只相同材质LED白光灯的部分技术指标,可知:两灯均正常工作时, 灯较亮(选填“甲”或“乙”);通过甲灯的电流为 安。1度电可供乙灯连续正常工作 小时。
LED灯
甲
乙
额定电压(伏)
36
220
额定功率/瓦
9
1
题型02 常见用电器的电功率
6. 如图所示,下列日常生活中的用电器,正常工作时的功率最接近1kW的是( )
A. LED台灯 B. 笔记本电脑 C. 电饭煲 D. 电视机
7. 小文家4月底电能表读数如图所示,5月底电能表的读数为419.5kW⋅h,若当地电价为0.6元/(kW⋅h),则5月份他家应交电费 元;小文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表转盘转了320转,则这个家用电器可能是 (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
题型03 额定功率和实际功率
8. 如图所示,节能灯上标有“24W”的字样,“24W”表示该台灯的( )
A.实际功率 B.额定功率 C.实际电压 D.额定电压
9. 标有“6V 3W”的电灯,当通过它的电流为0.3A时,它的实际功率( )
A.小于3W B.等于3W C.大于3W D.无法判断
10.最近运行的地铁16号线车厢内安装的液晶电视机铭牌上标有“24V 60W”字样,表明该电视机正常工作时的电压为 伏,通过的电流为 安,20秒内电流通过电视机所做的功为 焦。
11. 有一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,其中“3.8V”是指小灯泡的 。将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中,小灯泡实际的电功率是 W(灯丝电阻不变,结果保留两位小数)。小灯泡的亮暗由它的 (选填“额定功率”或“实际功率”)决定。
题型04 灯泡亮暗的比较
12. 甲灯标有“220V 22W”字样,它正常发光的电压为 伏,10小时内消耗的电能为 度;乙灯标有“220V 11W”字样,甲、乙均正常发光时, 灯更亮。
13. 两盏电灯分别标有“36V 40W”和“220V 30W”的字样,当它们都正常发光时,比较它们的亮度,可知( )
A.“36V 40W”灯较亮 B.“220V 30W”灯较亮
C.两盏灯一样亮 D.条件不足无法比较
14.将标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯并联起来,接到220V的电源上,则( )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
15.把“6V 3W”的灯泡L1和“12V 6W”的灯泡L2串联接在12V的电路中( )
A.每只灯泡的额定功率都变小了
B.每只灯泡的额定电压都变小了
C.灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,通过L1的电流比L2的大
D.只要电源电压合适,就能使两灯同时正常发光
题型05 动态电路中电功率的变化分析
16.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,下列说法错误的是( )
A.电流表A1的示数变小 B.R1电功率不变
C.电压表V的示数变大 D.电路的总功率变小
17. 如图甲为某款电子测温仪,图乙为它的内部原理图。其中电源电压保持不变,R为热敏电阻,用于靠近人体测温,其阻值随着温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻,关于此测温仪下列说法正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装而成的
B.被测者体温升高时,显示仪的示数变小
C.被测者体温降低时,电路的总功率变大
D.测量相同体温时,将R0更换为更大的阻值,显示仪示数会变大
题型06 用电器电功率的计算(含多档位题)
18.如图(a)所示电路,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样,电阻R2的阻值为10Ω,开关S闭合。
(1)求通过R2的电流。
(2)求R1连入电路的最小阻值。
(3)在干路中串联一个电流表,表盘如图(b)所示,电路能正常工作,在移动R1滑片的过程中,求电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值。
19. 题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求:
(1)低温档工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
20. 电烤箱是现代家庭中被广泛使用的家电之一,它利用电热元件通电时发出的辐射烤制食物。如图是某型号电烤箱,电烤箱有两挡。铭牌标识它的低温挡功率为440W,R1和R2为电热丝,电阻丝R2的阻值为80Ω。求:
(1)当开关S、S1都闭合时,电烤箱处于_____(“高”或“低”)温挡状态;
(2)低温挡时电路中的电流;
(3)电阻丝R1的阻值;
(4)高温挡电烤箱的功率为多少瓦?
题型07 测定小灯泡的电功率
21.测量小灯泡的电功率实验原理____________,连接电路时开关应该________,滑动变阻器的滑片应调到________处,滑动变阻器在实验中的作用是________、________。
22.做“测定小灯泡的电功率”实验时,一般要分别测量小灯泡过暗、_______发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率。
(1)U实_____U额时、P实_____P额,用电器处于正常工作状态;
(2)U实_____U额时、P实_____P额,用电器不能正常工作;
(3)U实_____U额时、P实_____P额,用电器寿命减短,且容易烧坏。
23. 为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端(选填“左”或“右”)。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A。
(3)要测得小灯泡的额定电功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为2.5V,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为
W。
24. 小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材齐全且完好。其中电源三个(电压分别为3伏、6伏和9伏),待测小灯标有“3.8V”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
①本实验的实验原理是 。
②为了精确测出小灯的额定功率,小华选用其中一个电源,正确串联实验器材,并将电压表并联在某元件两端。小华闭合开关后,移动变阻器的滑片至中点附近位置(即接入电路的阻值约为10Ω),小灯正常发光。
(a)请写出小华选用的电源电压,依据是
(b)请计算出小灯泡的额定功率(写出计算过程)。
25. 小华同学做“测小灯泡电功率”实验,两个小灯分别标有“2.2V 0.3A”、“3.8V 0.3A”,电源电压为2V整数倍。小华正确串联电路,把电压表并联在电路中,滑动变阻器移到阻值最大处。闭合开关,电压表示数如图所示,然后移动滑动变阻器,电压表示数向左偏转了6小格,此时小灯正常发光.
(1)判断小灯正常发光的理由是__________;
(2)电压表并联在_______两端;
(3)写出如图所示的电压表的示数并说明理由_________;
(4)求小灯的额定功率?
26.小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图11(a)、(b)所示。他经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。
① 图11(b)中电流表的示数为 安。
② 请根据相关信息,求出电源电压及小灯泡的额定功率。 (本小题需写出计算过程)
27. 小华做“测定小灯泡的电功率”实验,小灯泡的功率在1.5瓦左右。现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.3 A”字样)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)、开关及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时,电流表的示数为0.2安,电压表示数如图(a)所示。他继续实验使小灯正常发光,发现无法读出小灯的额定电压。于是他重新连接电路后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯正常发光时电压表的示数如图9(b)所示。
(a) (b)
1 图(a)中电压表所接量程为_______伏。
2 请根据相关信息计算出电源电压U和小灯泡的额定功率P灯。_____
28. 小华在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用电源电压为4.5伏且保持不变、小灯标有“2.5V”字样。他按图10(a)所示连接电路,将滑片P置于最右端,再把电压表并联在电路中某处。然后闭合开关,向左移动滑片到甲位置时,电压表、电流表的示数如图10(b)、(c)所示。继续向左移动滑片到乙位置时,小灯恰好正常发光;滑片从甲位置移至乙位置的过程中,电压表指针偏转角度恰好是电流表指针偏转角度的两倍。
0
5
V
10
0
15
1
2
3
— 3 15
(b)
R滑
L
A
S
(a)
图10
A
1
0
2
3
0
0.2
0.4
0.6
— 0.6 3
(c)
①图10(b)中电压表的示数为 伏;电压表并联在 的两端。
②计算小灯泡的额定功率。
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$$
13.2 电功率
目录
题型分组基础练 2
题型01 电功率(概念、单位及简单计算) 2
题型02 常见用电器的电功率 3
题型03 额定电压和额定功率 4
题型04 灯泡亮暗的比较 5
题型05 动态电路中电功率的变化分析 7
题型06 用电器电功率的计算(含多档位题) 8
题型07 测定小灯泡的电功率 11
题型01 电功率(概念、单位及简单计算)
1.下列单位中属于电功率单位的是( )
A.J B.kW·h C.kW D.W·s
【答案】C
【详解】电能的国际单位是J,常用单位还有kW·h,俗称度;由于W=Pt,所以W·s也是电功的单位;电功率的国际单位是W,常用单位还有kW,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2. 如图是一种智能插座,通过设置,可以实时监测各种电学数据。图中正在对待机状态下的电视机进行测量。根据图中显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的哪个物理量( )
A.电能 B.电功率 C.电阻 D.电流
【答案】B
【详解】根据图中显示屏的显示单位可知,“W”是电功率的单位“瓦特”的字母,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
3.如图所示,两个电饭锅甲和乙,甲的额定功率为1200W,乙的额定功率为800W。在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.电饭煲甲消耗电能多 B.电饭煲乙消耗电能少
C.电饭煲甲将电能转化成内能转化的快 D.电饭煲乙将电能转化成内能转化的快
【答案】C
【详解】AB.根据W=Pt可知,用电器消耗电能的多少与电功率和通电时间有关,由于通电时间未知,因此无法比较消耗电能的多少,故AB错误;
CD.甲的额定功率比乙大,正常工作时,甲将电能转化为内能要快,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图是某国产手机的“超级快充”插头,匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”,“超级快充”的“快”是指( )
A.电压大 B.电流大 C.电功率大 D.电能大
【答案】C
【详解】电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,消耗电能越快,电功率越大。“超级快充”的“快”是指电功率大,故C符合题意,ABD不符合题意,故选C。
5. 为了节能环保,LED灯已被广泛使用。右表为两只相同材质LED白光灯的部分技术指标,可知:两灯均正常工作时, 灯较亮(选填“甲”或“乙”);通过甲灯的电流为 安。1度电可供乙灯连续正常工作 小时。
LED灯
甲
乙
额定电压(伏)
36
220
额定功率/瓦
9
1
【答案】 甲 0.25 1000
【详解】由表格信息可知,两灯均正常工作时,甲灯的电功率为9W,乙灯的电功率为1W,决定灯泡亮度的是灯泡的实际功率,所以甲灯更亮。
通过甲灯的电流为
1度电,即1kW·h,可供乙灯连续正常工作时间为
题型02 常见用电器的电功率
6. 如图所示,下列日常生活中的用电器,正常工作时的功率最接近1kW的是( )
A. LED台灯 B. 笔记本电脑 C. 电饭煲 D. 电视机
【答案】C
【详解】A.LED台灯正常工作时的功率在10W左右,故A不符合题意;
B.笔记本电脑正常工作时的功率在60W左右,故B不符合题意;
C.电饭煲正常工作时的功率约为1000W,故C符合题意;
D.电视机正常工作时功率约为100W,故D不符合题意。故选C。
7. 小文家4月底电能表读数如图所示,5月底电能表的读数为419.5kW⋅h,若当地电价为0.6元/(kW⋅h),则5月份他家应交电费 元;小文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表转盘转了320转,则这个家用电器可能是 (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
【答案】 244.2 空调
【详解】由图示电能表可知,4月底电能表读数是12.5kW⋅h,则5月份他家消耗的电能
需交电费0.6元/kW⋅h×407kW⋅h=244.2元
3200r/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转动3200r。电能表转盘转了320转,该家用电器消耗的电能
工作时间t=6min=0.1h
该用电器的功率
空调功率在1000W左右,台灯的功率一般小于40W,电视功率在200W左右,所以这个家用电器可能是空调。
题型03 额定功率和实际功率
8. 如图所示,节能灯上标有“24W”的字样,“24W”表示该台灯的( )
A.实际功率 B.额定功率 C.实际电压 D.额定电压
【答案】B
【详解】灯泡铭牌上“24W”表示灯泡的额定功率为24W,故B符合题意,ACD不符合题意。
9. 标有“6V 3W”的电灯,当通过它的电流为0.3A时,它的实际功率( )
A.小于3W B.等于3W C.大于3W D.无法判断
【答案】A
【详解】由P=UI可知,小灯的额定电流为
实际电流0.3A小于其额定电流0.5A,则它的实际功率小其额定功率3W。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
10.最近运行的地铁16号线车厢内安装的液晶电视机铭牌上标有“24V 60W”字样,表明该电视机正常工作时的电压为 伏,通过的电流为 安,20秒内电流通过电视机所做的功为 焦。
【答案】 24 2.5 1200
【详解】 “24V”表示的是用电器的额定电压,即该电视机正常工作时的电压为24V。
“60W”表示用电器的额定功率,其额定电流为
20s内电流所做的功为W=Pt=60W×20s=1200J
11. 有一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,其中“3.8V”是指小灯泡的 。将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中,小灯泡实际的电功率是 W(灯丝电阻不变,结果保留两位小数)。小灯泡的亮暗由它的 (选填“额定功率”或“实际功率”)决定。
【答案】 额定电压 0.71 实际功率
【详解】小灯泡的规格“3.8V 0.3A”中“3.8V”是指小灯泡的额定电压。
小灯泡的规格灯牌上标出的是其额定电压与额定电流,则由欧姆定律可得,小灯泡的灯丝电阻为
将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中时,小灯泡实际的电功率为
小灯泡的亮度与实际功率有关,与额定功率无关。
题型04 灯泡亮暗的比较
12. 甲灯标有“220V 22W”字样,它正常发光的电压为 伏,10小时内消耗的电能为 度;乙灯标有“220V 11W”字样,甲、乙均正常发光时, 灯更亮。
【答案】 220 0.22 甲
【详解】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,故甲灯正常发光的电压为220V。
甲灯泡正常发光时消耗的电功率为22W;由P=W/t可得,10h消耗电能为
W=Pt=0.022kW×10h=0.22kW⋅h=0.22度
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,当灯泡正常工作时的实际功率和额定功率相等,由铭牌可知,甲灯泡的实际功率大、灯泡更亮。
13. 两盏电灯分别标有“36V 40W”和“220V 30W”的字样,当它们都正常发光时,比较它们的亮度,可知( )
A.“36V 40W”灯较亮 B.“220V 30W”灯较亮
C.两盏灯一样亮 D.条件不足无法比较
【答案】A
【详解】“36V40W”表示实际电压为36V时,灯泡正常发光,实际功率为40W;“220V 30W”表示实际电压为220V时,灯泡正常发光,实际功率为30W。当它们都正常发光时,实际功率大的灯泡亮,即“36V 40W”的灯较亮,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
14.将标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯并联起来,接到220V的电源上,则( )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
【答案】A
【详解】BC.现在将两个灯泡并联在220V的电源上,都达到了额定电压,故都能正常发光,故BC错误;
AD.都正常发光,乙灯的额定功率大,故乙比甲亮,故A正确;D错误。故选A。
15.把“6V 3W”的灯泡L1和“12V 6W”的灯泡L2串联接在12V的电路中( )
A.每只灯泡的额定功率都变小了
B.每只灯泡的额定电压都变小了
C.灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,通过L1的电流比L2的大
D.只要电源电压合适,就能使两灯同时正常发光
【答案】D
【详解】AB.用电器正常工作时的电压为额定电压,灯泡的额定功率是指灯泡正常工作时的功率,不管灯泡是否正常工作,其额定电压和额定功率是不变的,故AB错误;
C.灯泡L1、L2的阻值分别是
灯泡L1的阻值小于灯泡L2的阻值。但由于两灯串联,又因为串联电路的电流处处相等,所以通过两个灯泡的电流是相同的,故C错误;
D.灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
两个灯泡的额定电流相同,两个灯泡串联时,只要电路电压合适,就能使两灯同时正常发光,故D正确。故选D。
题型05 动态电路中电功率的变化分析
16.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,下列说法错误的是( )
A.电流表A1的示数变小 B.R1电功率不变
C.电压表V的示数变大 D.电路的总功率变小
【答案】C
【解析】由图得,定值电阻R1与变阻器R2并联,电流表A1测量变阻器R2的电流,电流表A测量干路电流,电压表测量电源电压。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,变阻器接入电路中电阻变大,并联电路中各支路的电压等于电源电压,电源电压不变,R2的电压不变,由欧姆定律得,R2的电流变小,即电流表A1的示数变小;并联电路各支路互不影响,则定值电阻R1的电压与电流不变,由P=UI得,R1电功率不变;由并联电路电流特点得,干路电流变小,由P=UI得,电路的总功率变小,故ABD正确,C错误。故选C。
17. 如图甲为某款电子测温仪,图乙为它的内部原理图。其中电源电压保持不变,R为热敏电阻,用于靠近人体测温,其阻值随着温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻,关于此测温仪下列说法正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装而成的
B.被测者体温升高时,显示仪的示数变小
C.被测者体温降低时,电路的总功率变大
D.测量相同体温时,将R0更换为更大的阻值,显示仪示数会变大
【答案】D
【详解】A.因为显示仪与R0并联,所以显示仪是由电压表改装而成的,故A错误;
B.被测温者温度越高,R的阻值越小,根据串联电路的分压规律可知,R分担的电压减小,根据串联电路的电压规律可知,R0分担的电压变大,电压表示数越大,故B错误;
C.被测者体温降低时,R的阻值越大,根据串联电路的电阻关系可知,总电阻变大,根据P=U2/R可知,电路消耗的功率变小,故C错误;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此,显示仪示数会变大,故D正确。故选D。
题型06 用电器电功率的计算(含多档位题)
18.如图(a)所示电路,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样,电阻R2的阻值为10Ω,开关S闭合。
(1)求通过R2的电流。
(2)求R1连入电路的最小阻值。
(3)在干路中串联一个电流表,表盘如图(b)所示,电路能正常工作,在移动R1滑片的过程中,求电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值。
【答案】(1)1.2A;(2)6Ω;(3)
【详解】(1)由图可知两个电阻并联,所以U2=U1=U=12V
由欧姆定律公式变形可得
(2)由公式I=U/R可知,电压一定时,阻值越小,通过的电流越大,而通过电阻R1的最大电流为2A,所以R1连入电路的最小阻值
(3)通过电阻R1的最小电流
由并联电路的电流规律可得干路上的最小电流
I min =I 1min+I2=0.6A+1.2A=0.8A
干路上的最大电流I max =I 1max+I2=2A+1.2A=3.2A
超出了电流表的最大量程,所以最大电流Imax=3A
则电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值
19. 题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求:
(1)低温档工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)12Ω
【详解】(1)由题意可知,电源电压恒为6V,只闭合S1时,电路中只有R1一个用电器,则R1两端电压为6V,R1=4Ω,根据欧姆定律可得
(2)只闭合S1时低温挡工作,电压为6V,则低温档的电功率为
(3)S1、S2都闭合时高温挡工作,R1和R2并联,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,即
P高/P低=4/3
则高温档的功率为P高=12W
电路并联,总功率等于各支路功率之和,即P高= P低+ P R2
则R2的电功率为P R2= P高- P低=12W-9W=3W
根据P=可得,R2的电阻值为
R2===12Ω
答:(1)低温挡工作时,通过R1的电流为1.5A;(2)低温挡的功率为9W;
(3)R2的电阻值为12Ω。
20. 电烤箱是现代家庭中被广泛使用的家电之一,它利用电热元件通电时发出的辐射烤制食物。如图是某型号电烤箱,电烤箱有两挡。铭牌标识它的低温挡功率为440W,R1和R2为电热丝,电阻丝R2的阻值为80Ω。求:
(1)当开关S、S1都闭合时,电烤箱处于_____(“高”或“低”)温挡状态;
(2)低温挡时电路中的电流;
(3)电阻丝R1的阻值;
(4)高温挡电烤箱的功率为多少瓦?
【答案】(1)高;(2)2A;(3) 30Ω;(4)605,1.815×105J
【详解】(1)当开关S和S1均闭合时,R1被短路,只有R2接入电路中,此时电路的电阻最小,由P=可知,功率最大,为高温挡。
(2)由P=UI可知,低温挡时电路中的电流
I低===2A
(3)当开关S闭合,S1断开时,R1和R2串联接入电路中,此时电路的电阻最大,由P=可知,功率最小,为低温挡,低温挡时的总电阻为
R===110Ω
由串联电路的电阻特点可知,R1的电阻为R1=R-R2=110Ω-80Ω=30Ω
(4)高温挡电烤箱的功率
P高===605W
题型07 测定小灯泡的电功率
21.测量小灯泡的电功率实验原理____________,连接电路时开关应该________,滑动变阻器的滑片应调到________处,滑动变阻器在实验中的作用是________、________。
【答案】P=UI;断开;阻值最大;保护电路,控制灯泡两端电压。
【详解】测量小灯电功率的实验原理P=UI。连接电路过程中开关应该断开,滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。
22.做“测定小灯泡的电功率”实验时,一般要分别测量小灯泡过暗、_______发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率。
(1)U实_____U额时、P实_____P额,用电器处于正常工作状态;
(2)U实_____U额时、P实_____P额,用电器不能正常工作;
(3)U实_____U额时、P实_____P额,用电器寿命减短,且容易烧坏。
【答案】正常;(1)等于,等于;(1)小于,小于;(3)大于,大于。
【详解】测量小灯泡的电功率时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的功率。
(1)当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作。
(2)当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作。
(3)当U实>U额时,P实>P额,用电器不能正常工作,容易烧坏。
23. 为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端(选填“左”或“右”)。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A。
(3)要测得小灯泡的额定电功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为2.5V,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为
W。
【答案】 右 0.42 左 1.25
【详解】(1)为了保护电路,所以闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值的最大处,即置于滑动变阻器的最右端。
(2)电压表连接的是小量程,即(0~0.6A),一个大格代表0.2A,一大格又分了10个小格,一小格代表0.02A,所以此时电流表的示数为0.42A。
(3)为了测得小灯泡的额定电功率,应调节滑片使电压表的示数为额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2V,小于额定电压,根据串联电路的电压规律,要想让灯两端的电压达到额定电压2.5V,使串联的滑动变阻器两端的电压减小,即滑动变阻器的电阻变小,所以滑片向左移动。
灯的额定电压为2.5V,此时电流表示数为0.5A,根据P=UI得
P=UI=2.5V0.5A=1.25W
24. 小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材齐全且完好。其中电源三个(电压分别为3伏、6伏和9伏),待测小灯标有“3.8V”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
①本实验的实验原理是 。
②为了精确测出小灯的额定功率,小华选用其中一个电源,正确串联实验器材,并将电压表并联在某元件两端。小华闭合开关后,移动变阻器的滑片至中点附近位置(即接入电路的阻值约为10Ω),小灯正常发光。
(a)请写出小华选用的电源电压,依据是
(b)请计算出小灯泡的额定功率(写出计算过程)。
【答案】①P=UI;②(a)选用电源的电压为6伏。因为小灯的额定电压为3.8伏,要精确测量小灯的额定电压需要将电压表并联在滑动变阻器两端,且电压表选用0~3伏量程,即电源电压在3.8伏~6.8伏之间,所以选用6伏(合理即可)。(b)0.836瓦。
【解析】①本实验的实验原理是P=UI;
②(a)电源电压为6伏。因为小灯的额定电压为3.8伏,要精确测量小灯的额定电压需要将电压表并联在滑动变阻器两端,且电压表选用0~3伏量程,即电源电压在3.8伏~6.8伏之间,所以选用6伏。
(b)P额=U额I额=3.8伏 ×(6伏-3.8伏)/ 10欧=0.836瓦
25. 小华同学做“测小灯泡电功率”实验,两个小灯分别标有“2.2V 0.3A”、“3.8V 0.3A”,电源电压为2V整数倍。小华正确串联电路,把电压表并联在电路中,滑动变阻器移到阻值最大处。闭合开关,电压表示数如图所示,然后移动滑动变阻器,电压表示数向左偏转了6小格,此时小灯正常发光.
(1)判断小灯正常发光的理由是__________;
(2)电压表并联在_______两端;
(3)写出如图所示的电压表的示数并说明理由_________;
(4)求小灯的额定功率?
【答案】(1)电流表的示数为0.3A时,小灯泡正常发光;(2)电压表连在滑动变阻器两端;(3)2.8V;(4)1.14W。
【解析】(1)电流表的示数为0.3A时,小灯泡正常发光;
(2)一开始滑动变阻器处在最大阻值处,滑动滑片电压表读数减小,说明电压表并在滑动变阻器两端;
(3)移动6格后,电压表读数为11V或2.2V;小灯两端为2.2或者3.8V。滑动变阻器加上小灯两端为电源电压(2的整数倍) 只有2.2V+3.8V=6V这一种情况。因此,小灯正常发光的电压为3.8V,电源电压为6V,电压表一开始的读数为2.8V。
(4)小灯额定功率为p=UI=3.8V×0.3A=1.14W
26.小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图11(a)、(b)所示。他经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。
① 图11(b)中电流表的示数为 安。
② 请根据相关信息,求出电源电压及小灯泡的额定功率。 (本小题需写出计算过程)
【答案】①0.24。②6伏,1.064瓦。
【解析】①图11(b)中电流表的示数为0.24安。
②由题意可知当通过小灯的电流为0.24安时,小灯两端的电压为3伏,判断出小灯的额定电压超过3伏。因此小华思考后仅将电路中的电压表并联至滑动变阻器两端。
当电路中电流为0.24安时,小灯泡和滑动变阻器两端的电压各为3伏。
U=U灯+U滑=3伏+3伏=6伏
U额=U-U滑'=6伏-2.2伏=3.8伏
P额= U额I额=3.8伏×0.28安=1.064瓦
27. 小华做“测定小灯泡的电功率”实验,小灯泡的功率在1.5瓦左右。现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.3 A”字样)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)、开关及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时,电流表的示数为0.2安,电压表示数如图9(a)所示。他继续实验使小灯正常发光,发现无法读出小灯的额定电压。于是他重新连接电路后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯正常发光时电压表的示数如图9(b)所示。
1 图9(a)中电压表所接量程为_______伏。
2 请根据相关信息计算出电源电压U和小灯泡的额定功率P灯。_____
(a) (b)
图9
【答案】①0~3;② 6伏,1.59瓦。
【解析】① 小灯泡的功率在1.5瓦左右额定电流0.3 A,则额定电压约为U=P/I=1.5W/0.3A=5V
所以小灯两端的电压应该为2伏,故电压表用的量程为0~3伏。
② 正确连接电路,实验步骤正确,电源电压为U=U 灯+U滑=2伏+0.2安×20欧=6伏
重新连接电路后,发现小灯正常发光时电压表的示数为0.7伏或3.5伏,都不是小灯的额定电压,是因为电压表与变阻器并联,
P 灯额=U 灯额I灯额=(U-U滑)I灯额=(6伏-0.7伏)×0.3安=1.59瓦
28. 小华在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用电源电压为4.5伏且保持不变、小灯标有“2.5V”字样。他按图10(a)所示连接电路,将滑片P置于最右端,再把电压表并联在电路中某处。然后闭合开关,向左移动滑片到甲位置时,电压表、电流表的示数如图10(b)、(c)所示。继续向左移动滑片到乙位置时,小灯恰好正常发光;滑片从甲位置移至乙位置的过程中,电压表指针偏转角度恰好是电流表指针偏转角度的两倍。
0
5
V
10
0
15
1
2
3
— 3 15
(b)
R滑
L
A
S
(a)
图10
A
1
0
2
3
0
0.2
0.4
0.6
— 0.6 3
(c)
①图10(b)中电压表的示数为 伏;电压表并联在 的两端。
②计算小灯泡的额定功率。
【答案】① 1.5;小灯泡。② 0.8瓦。
【解析】① 所用电源电压为4.5伏且保持不变,所以图10(b)中电压表的示数为1.5伏;继续向左移动滑片到乙位置时,小灯恰好正常发光,说明电压表并联在小灯泡两端;
② 电压表指针偏转角度恰好是电流表指针偏转角度的两倍,电压表指针偏转了10个小格,则电流表偏转了5个小格,所以小灯的额定电流为I=0.22安+0.1安=0.32安
P额=U额I额=2.5伏×0.32安=0.8瓦
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