内容正文:
实际电压和实际功率
小试牛刀基础练
一、对额定功率、实际功率的理解
1.甲、乙两只灯泡分别标有“3V;3W”和“6V;3W”的字样。(不计温度对灯丝电阻的影响)
(1)甲、乙的电阻分别为 Ω、 Ω。
(2)若将这两只灯泡串联在3V的电源两端,则电路中的电流为 A,甲灯的实际功率为 W,乙灯的实际功率为 W; (选填“甲”或“乙”)灯较亮。
(3)若将这两只灯泡并联在3V的电源两端,此时乙灯的实际功率为 W。
【答案】(1) 3 12
(2) 0.2 0.12 0.48 乙
(3)0.75
【详解】(1) 甲灯电阻
乙灯电阻
(2)将这两只灯泡串联在3V的电源两端,总电阻
电路电流
甲的实际功率
乙的实际功率
由于 ,所以乙灯更亮。
(3)将这两只灯泡并联在3V的电源两端,乙灯两端电压为,其实际功率
2.有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1500W,乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶消耗电能多 B.通过乙电热水壶的电流较大
C.甲电热水壶电流做功较快 D.甲的实际电压比乙的实际电压高
【答案】C
【详解】A.两电热水壶的额定电压相同,且都正常工作,但不知道两个电热水壶的加热时间,所以确定不了两个热水壶消耗的电能,故A错误;
B.两个电热水壶都正常工作时,电压相同,甲的额定功率大,根据可知,通过甲的电流大,故B错误;
C.甲的额定功率大于乙的额定功率,且都正常工作,根据电功率的物理意义可知,电流通过甲电热水壶做功较快,故C正确;
D.两个电热水壶都正常工作时,此时的实际电压等于额定电压,因为两个热水壶的额定电压都为220V,所以此时两个热水壶的实际电压相等,故D错误。
故选C。
3.如图为某电磁炉与液晶电视的产品铭牌。它们在家中各自正常工作,下列说法中正确的是( )
A.电磁炉比液晶电视电流做功多 B.电磁炉比液晶电视消耗电能快
C.电磁炉比液晶电视通过的实际电流小 D.电磁炉比液晶电视的实际电压大
【答案】B
【详解】AB.由电磁炉和液晶电视的铭牌可知,电磁炉的额定功率大于液晶电视的额定功率,由此可知当它们正常工作时,电流通过电磁炉做功比液晶电视快,即电磁炉消耗电能也较快;但是由于不知道两用电器工作时间的关系,因此无法比较电流做功的多少,故A错误,B正确;
CD.由于电磁炉和液晶电视的额定电压都为220V,因此它们正常工作时,它们的实际电压也都为220V,则两用电器正常工作时,电磁炉的实际功率更大,根据可知通过电磁炉的实际电流较大,故CD错误。
故选B。
4.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。
5.有一只标有“PZ220—40”的灯泡,接在220V家庭电路中,忽略温度对灯丝电阻的影响,求;
(1)灯泡正常发光时的电阻?
(2)此灯泡正常工作1小时,消耗多少电能?
(3)若实际电压为110V,则灯泡的实际功率为多大?
【答案】(1)1210Ω(2)0.04kW·h(3)10W
【详解】(1)由可得,灯泡正常工作的电阻
(2)由可得,灯泡正常工作1小时消耗的电能为
(3)实际电压为110V时灯泡的实际功率
6.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2连接在电路中,闭合开关后,发现灯L1较暗,灯L2较亮,电路图如图所示。假设灯丝电阻不变,下列关于电路分析正确的是( )
A.通过灯L2的电流比通过灯L1的电流大 B.电灯L1两端电压比灯L2两端电压小
C.灯L1灯丝的电阻比灯L2的灯丝细 D.灯L1的额定功率比灯L2的额定功率小
【答案】B
【详解】A.由题图可知,小灯泡L1、L2串联在电路中,由于串联电路中电流处处相等,所以,通过灯L2的电流等于通过灯L1的电流,故A错误;
BD.灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际电功率,灯L1较暗,灯L2较亮,说明灯泡L1的实际电功率小,灯泡L2的实际电功率大,小灯泡L1、 L2串联在电路中,电流相等,根据可知,灯泡L1的灯丝电阻小于灯泡L2的灯丝电阻,即R1< R2, 由U=IR可知,电灯L1两端电压比灯L2两端电压小,已知两灯泡的额定电压相同,根据可知,灯泡L1的额定电功率大于灯泡L2的额定电功率,故B正确,D错误;
C.灯泡L1的灯丝电阻小于灯泡L2的灯丝电阻,在材料和长度相同时,电阻越小,横截面积越大,所以,灯L1的灯丝比灯L2的灯丝粗,故C错误。
故选B。
7.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样,下列说法错误的是( )
A.该灯泡正常发光时,实际功率是40W
B.在110V电压下,该灯泡的实际功率小于40W
C.在250V电压下,该灯泡的实际功率大于40W
D.该灯泡的亮暗程度取决于额定功率的大小
【答案】D
【详解】A.该灯泡正常发光时,其两端电压等于额定电压220V,实际功率等于额定功率40W,故A正确,不符合题意;
B.根据电功率公式(R为灯泡电阻,可视为不变),当电压从220V降至110V 时,电压变小,实际功率会变小,小于额定功率40W,故B正确,不符合题意;
C.当电压从220V升高至250V时,电压变大,由知,该灯泡实际功率会变大,大于额定功率40W,故C正确,不符合题意;
D.灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小,实际功率越大,灯泡越亮,而不是额定功率,额定功率只是灯泡正常工作时的功率,故D错误,符合题意。
故选D。
二、串联实际功率比较
8.如图所示电路中,灯L1标有“3V,0.9W”,灯L2标有“3V,0.6W”。在保证至少有一灯正常发光,且都不损坏的情况下,下列判断中正确的是( )
A.两灯都能正常发光 B.灯L1正常发光,且比L2亮
C.灯L1正常发光,且比L2暗 D.灯L2正常发光,且比L1亮
【答案】D
【详解】两个灯泡的额定电流分别为,
两个灯泡的电阻,
图中两个灯泡串联,因为串联电路中各处的电流相等,在保证至少有一灯正常发光,且都不损坏的情况下,所以电路中的电流I=I2=0.2A
此时灯L2的实际功率等于额定功率,灯L2正常发光,灯L2的实际功率P2实=0.6W
灯L1的实际功率P1实=I2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
因为P2实>P1实,所以灯L2比L1亮。
故D正确,ABC错误。
故选D。
9.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(设小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( )
A.乙灯的实际功率一定是60W
B.将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C.若两灯串联在220V的电路中,则乙灯较暗
D.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,乙灯的额定功率是60W,在不同电压下实际功率不同,乙灯的实际功率不一定是60W,故A错误;
B.由灯泡的铭牌可知,乙灯的额定电压是220V,乙灯的额定功率为60W,将乙灯接入110V电路,实际电压是额定电压的一半,根据可知,电阻不变,电功率变为原来的,它的实际功率为
故B错误;
C.根据可知,两灯泡的额定电压相同,甲的额定电功率小,则甲灯泡的电阻大,串联时,电路中电流是相等的,根据P=I2R可知,电阻越大,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,因此串联时,甲灯较亮,乙灯较暗,故C正确;
D.两灯均正常发光时,两灯的实际功率等于额定功率,则乙的实际功率大,但不知通电时间,根据W=Pt可知无法比较两灯消耗电能的大小关系,故D错误。
故选C。
10.、两只灯泡分别标有“220V 100W”和“220V 40W”。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.的实际功率一定是100W
B.两灯正常发光时,的电阻较大
C.两灯正常发光时,相同时间内消耗的电能少
D.两灯串联接入220V的电路,两灯都能正常发光
【答案】C
【详解】A.“220V 100W”是L1的额定电压和额定功率,只有当L1两端电压等于额定电压220V时,其实际功率才等于100W,电压变化时实际功率也会变化,故A错误;
B.根据电功率公式,变形可得,两灯额定电压相同,L1的额定功率更大,则L1的电阻更小,故B错误;
C.两灯正常发光时,实际功率等于额定功率,L1额定功率100W大于L2的功率40W,根据电能公式W=Pt,在相同时间内,功率越小消耗的电能越少,所以L2消耗的电能少,故C正确;
D.两灯额定电压均为 220V,串联接入220V 电路时,根据串联电路电压规律,两灯两端电压之和等于 220V,每盏灯两端电压都小于220V,所以都不能正常发光,故D错误。
故选C。
11.将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
【答案】B
【详解】甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
两灯串联,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为
甲灯的额定电流
甲灯不能正常发光,乙灯的额定电流
所以乙灯能正常发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )
A.小灯泡L2也正常工作
B.灯泡L2消耗的电功率大于3W
C.电路消耗的总电功率将变小
D.电阻R消耗的电功率将变大
【答案】D
【详解】AB.由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,由的变形式可知,L1的电阻
L2的电阻
当L1接在a、b间时,L1恰能正常发光,说明此时L1两端电压为6V;当换接L2时,由于L2的电阻小于L1的电阻,根据串联电路分压原理可知,L2两端的电压会小于6V,所以L2不能正常工作,消耗的电功率小于3W,故AB错误,不符合题意;
C.电路中的总电阻
由于,所以当换接L2后,电路总电阻变小,电源电压不变,根据,总功率会变大,故C错误,不符合题意;
D.当换接L2后,总电阻变小,电源电压不变,根据,电路中的电流I变大,电阻R的阻值不变,根据,电阻R消耗的电功率将变大,故D正确,符合题意。
故选D。
13.标有“12V 3.6W”的灯泡L与标有“10Ω 0.2A”的滑动变阻器R串联后接在某个可调电源上,为了保证电路的安全,电路中最大电流为 A,该电路可接入的电源电压最大值为 V,灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
【答案】 0.2 10 不能
【详解】[1]灯泡的额定电流为
滑动变阻器允许通过的最大电流为0.2A,串联电路电流处处相等,为了保证电路的安全,电路中最大电流为0.2A。
[2]灯泡的电阻为
电路中的总电阻为
电路可接入的电源电压最大值为
[3]此时灯泡的功率为
灯泡此时的功率小于额定功率,所以灯泡不能正常发光。
14.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,忽略温度对灯丝电阻的影响,则该电路的总电阻是 Ω;发光较暗的小灯泡的实际功率为 W。
【答案】 36 3
【详解】[1]由 可得,两灯泡的额定电流分别为
由可得,两灯泡的电阻分别为
将小灯泡L1和L2串联起来,直接接到电压恒定的电源两端时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻
[2]因串联电路中各处的电流相等,且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,所以,电路中的电流
此时小灯泡L2正常发光,小灯泡L1不能正常发光,灯泡L1的实际功率
三、并联实际功率比较
15.将额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中,甲灯比乙灯暗,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列判断正确的是( )
A.甲灯实际功率比乙灯大 B.通过甲灯的实际电流比乙灯大
C.甲灯电阻比乙灯电阻大 D.甲灯额定功率比乙灯大
【答案】C
【详解】A.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由题知,甲灯比乙灯暗,则甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,故A错误;
BC.并联电路中各支路两端的电压相等,所以两灯泡两端的电压相等,不考虑温度对灯丝电阻的影响,两灯电压相等,由可知,甲灯的电阻比乙灯的电阻大,根据可知,甲灯中的电流比乙灯中的电流小,故 C正确,B错误;
D.已知甲、乙额定电压相同,由可知,甲灯额定功率比乙灯小,故D错误。
故选C。
16.将分别标有“6V 3W”和“3V 1.5W”字样的甲、乙两只灯泡,并联在电压为3V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法错误的是( )
A.乙灯泡能正常工作
B.甲灯泡的电阻大
C.乙灯泡更亮
D.两灯泡的总功率等于4.5W
【答案】D
【详解】不考虑温度对灯丝电阻的影响,由,可得甲灯电阻
同理可得乙灯电阻
故甲灯泡的电阻大。
现将两灯并联在电压为3V的电路中,闭合开关,由并联电路电压规律可得两灯实际功率
因为,所以乙灯正常发光,乙灯实际功率为1.5W。
乙灯实际功率大于甲灯实际功率,故乙灯泡更亮。
电路总功率
故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
17.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,而另一盏灯没超过其额定值,则此时通过电流表的示数为 :灯L1、L₂消耗的实际功率之比为
【答案】
【详解】[1]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知道,通过灯L1的电流为
由知道,L1、L₂两灯的电阻分别为
由欧姆定律知道,此时通过灯L2的电流为
电流表的示数为
[2]由P=UI知道,灯 L1、L2 消耗的实际功率之比为
18.现有一只标有“30Ω 0.5A”的滑动变阻器和“3V ?W”的小灯泡,灯泡的额定功率已经模糊不清,忽略灯丝电阻受温度的影响将他们并联接入电路中时,电路允许的最大总功率是2.25W,小灯泡的额定功率是 W;若将它们串联接入电路,它们两端允许加的最大电压为 V。
【答案】 0.75 10.5
【详解】[1]将他们并联接入电路中时两端电压相同,灯泡允许的两端电压最大为3V,由可知滑动变阻器所在支路达到最大电流0.5A时,整个电路的电功率最大,此时
[2]灯泡允许通过的最大电流为
灯泡的电阻为
将它们串联接入电路时电路中的电流最大为0.25A,滑动变阻器接入最大阻值时,它们两端允许加的电压最大
19.标有“3V 0.75W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2,如图甲所示,闭合开关,灯泡L1正常发光,则电路总电阻R= Ω;如图乙所示,闭合开关,使电路中一盏灯正常发光,则电源2的电压U= V,此时灯泡L2消耗的实际功率P= W(假设灯丝电阻不变)。
【答案】 6 6 0.75
【详解】[1]灯泡L1的电阻:
;
灯泡L2的电阻:
,
由图甲可知,两灯泡并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:
;
[2]两灯泡的额定电流为:
,
,
由图乙可知,两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等,且至少一灯正常发光,因为L1的电流较小,故L1灯正常发光,所以,电路中的电流:
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
;
[3]此时L2消耗的实际功率:
。
20.甲灯额定电压为8V,乙灯额定功率为3W,甲、乙两灯电阻分别为R甲和R乙,且R甲>R乙,并保持不变。将它们串联到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光;将它们并联到电压为UB的电源上时,乙灯正常发光,此时甲灯的实际功率与其额定功率之比为9∶16。则电源UA= V。
【答案】14
【详解】将甲、乙并联到电压为UB的电源上时, 因甲灯的实际功率与其额定功率之比为9∶16, 由可得
计算可得
解得
因并联电路中各支路两端的电压相等,且乙灯正常发光, 所以,乙灯额定电压为
U乙额=U甲实=6V
甲、乙两灯泡串联到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源电压
UA=U甲额+U乙额=8V+6V=14V
得心应手提升练
1.如图所示,暗盒中的两个灯泡和连接在同一电路中,闭合开关,下列可以判断两个灯泡一定是并联的是( )
A.两个灯泡的亮度不相同
B.通过两个灯泡的电流不相等
C.通过两个灯泡的电流相等
D.两个灯泡的亮度相同
【答案】B
【详解】A.两个灯泡的亮度不相同,只能说明两个灯泡的电功率不相同,不能判断灯泡的串、并联,故A不符合题意;
B.串联电路中电流处处相等,通过两个灯泡的电流不相等,则两个灯泡一定是并联的,故B符合题意;
C.灯泡串联时电流一定相等,规格相同的灯泡并联电流也会相等,则根据通过两个灯泡的电流相等,不能判断出灯泡的串、并联,故C不符合题意;
D.两个灯泡的亮度相同,只能说明两个灯泡的电功率相同,不能判断灯泡的串、并联,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,小灯泡L1与L2串联(灯丝电阻不变),闭合开关S,两灯都发光,此的灯L2的实际功率为4W;通电一段时间后,灯L1出现故障突然熄灭,灯L2的实际率变为25W。则L1发光时的实际功率为 W;L1与L2的电阻R1:R2= 。
【答案】 6 3:2
【详解】[1][2]闭合开关S,两灯都发光,两灯串联,设两灯两端的电压分别为U1、U2,根据可知此的灯L2的实际功率
①
通电一段时间后,灯L1出现故障突然熄灭,灯L2的实际率变为25W>4W,则L1发生短路,则L1发光时的实际功率为0。灯L2的两端的电压等于电源电压U,L2的实际功率
②
联立①②得
根据串联电路的电压特点可知
两灯串联时,通过两灯的电流相等,根据可知L1与L2的电阻
根据P=I2R可知两灯的实际功率之比
则L1发光时的实际功率
3.小明观察到甲、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和“PZ220V-25W”字样,(不计温度对灯丝电阻的影响)下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长
B.若将两灯串联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯暗
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,甲灯消耗的电能多
D.将甲灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
【答案】B
【详解】A.由可知,额定电压相同时,额定功率大的电阻小;甲灯的额定功率大,则甲灯灯丝电阻小,灯丝的材料相同,不知道横截面积关系,因此长度无法判断,故A错误;
B.两灯串联在220V的电路中,因串联电路中电流处处相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=I2R得,甲灯泡的电阻较小,实际功率较小,甲灯比乙灯暗,故B正确;
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,两灯均正常发光,但不知道通电时间,则根据W=Pt可知,无法判断消耗电能的多少,故C错误;
D.不计温度对灯丝电阻的影响,将甲灯接入电压为110V的电路中时,有
代入得
故D错误。
故选B。
4.将标有“ ”字样的灯泡和标有“ ”字样的灯泡,分别串联和并联后,接在电压为的电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.甲图中通过的电流小于通过的电流
B.乙图中比更亮些
C.乙图中、两端的实际电压相等
D.甲、乙两图中的实际功率都小于的实际功率
【答案】B
【详解】A.L1灯的电阻为
L2灯的电阻为
甲图中,两个小灯泡并联,故两个小灯泡的电压相同,通过可知,灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,故通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流,故A错误;
B.乙图中,两个灯泡串联,电流相同,灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,根据可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,所以乙图中比更亮,故B正确;
C.根据可知,乙图中两个灯泡串联,灯泡L1与灯泡L2的电阻不同,乙图中、两端的实际电压不同,故C错误;
D.在甲图中,根据可知,灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率,而在乙图中,两个灯泡串联,电流相同,灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,根据可知,灯泡L2的实际功率大于灯泡L1的功率,故D错误。
故选B。
5.连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡比亮。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.、规格是相同的 B.通过的电流比通过的电流大
C.对应的电压表示数比的大 D.的额定功率一定比大
【答案】C
【详解】A.由图可知,两灯泡串联,串联电路中电流处处相等。L1比L2亮,说明L1的实际功率大,根据P=I2R,可知L1的电阻大,所以L1、L2规格不同,故A错误;
B.串联电路中电流处处相等,所以通过L1和L2的电流相等,故B错误;
C.根据U=IR,电流I相同,L1电阻大,所以L1两端的电压大,即L1对应的电压表示数比L2的大,故C正确;
D.灯泡的亮暗由实际功率决定,L1实际功率大,但额定功率是指灯泡在额定电压下的功率,题中未提及额定电压等相关信息,所以不能确定L1的额定功率一定比L2大,故D错误。
故选C。
6.在研究小灯泡亮度时,小林同学分别让灯泡L1 与灯泡L2 正常工作,已知L1与L2的规格分别为“12V 3W”与“6V 3W”,则 (选填“L1更亮”、“L2更亮”或者“一样亮”)。仔细观察会发现 的灯丝比较粗。他将两灯串联接入电路中,则电路两端可加的最大电压为 V。(忽略温度对小灯泡电阻的影响)
【答案】 一样亮 L2 15
【详解】[1]灯泡的亮度由实际功率决定,两灯均正常工作,实际功率都等于额定功率(均为 3W),因此一样亮。
[2]根据,计算得
灯丝的材料和长度相近时,电阻越小,灯丝越粗,故的灯丝较粗。
[3]串联时,电路中电流不能超过两灯的额定电流,
所以最大电流
总电阻
最大电压
7.甲灯额定电压为8V,乙灯额定功率为3W,甲乙两灯电阻分别为R甲和R乙,且R甲>R乙,并保持不变。将它们串联到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光;将它们并联到电压为UB的电源上时,乙灯正常发光,此时甲灯的实际功率与其额定功率之比为,则电源UA= V,R甲= Ω。
【答案】 14 16
【详解】[1] [2]当两灯并联时,甲灯的实际功率与其额定功率之比为,即
整理得
两灯并联时,乙灯正常发光,所以乙灯两端电压为
两灯串联时,正常发光,电源电压等于两灯两端电压之和,即
根据可得此时电路中的电流,即通过甲灯和乙灯的电流为
根据可得甲灯的电阻为
8.如图所示电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。当在电路中a、b两点间接入一个标有“6V,2W”的小灯泡时,闭合开关S,它恰好正常发光;若在a、b两点间接换一个标有“6V,3W”的小灯泡,它实际消耗的电功率将( )
A.小于3W B.大于3W
C.等于3W D.都有可能
【答案】A
【详解】如图所示为灯与定值电阻串联的电路,两个小灯泡的额定电压相等,根据可知标有“6V,3W”的小灯泡的电阻小于标有“6V,2W”的小灯泡,闭合开关S,标有“6V,2W”的小灯泡恰好正常发光,说明此时a、b两点间电压为6V,根据串联分压,当在a、b两点间接换一个标有“6V,3W”的小灯泡时,小灯泡两端电压的实际电压减小,将小于6V,此时小灯泡的实际电压小于额定电压,那么实际功率小于额定功率,因此它实际消耗的电功率将小于3W。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.在一次实验中,小华同学发现桌上的两只小灯泡铭牌模糊,仔细观察发现L1上标有“6V ?W",L2上标有“?V 3W”.为得到铭牌上缺失的数据,他第一次将两灯以某种方式连接到总电压可调的电源上,调节电源电压使得两灯均正常发光;然后第二次将它们以另一种方式连接到电源上,重新调节电源电压值,此时L2正常发光,L1的实际功率为额定功率的.若L1的阻值大于L2的阻值并保持不变,则第一次两灯的连接方式为 联,L2的额定电压为 V.
【答案】 串 4
【详解】[1][2]假设L1、L2先并联后串联,当L1、L2并联时,因U1=U2,而R1>R2,所以
即
P1<P2 ①
当L1、L2串联时,因I1=I2,而R1>R2,所以
I12R1>I22R2,
即
P1′>P2′②
因为L2前后均正常发光,即P2=P2′,所以
P1′>P2③
由题设可知
P1′=P1,
即
P1>P1′④
由③④得,
P1>P2
显然与①是矛盾的.故原假设是错误的,所以L1、L2应该是先串联后并联;
P1′=P1=×,
U3=U1=×6V=4V,
U2=U3=4V,
L2的额定电压为4V.
10.标有“6V,3W”字样的甲灯和“6V,6W”字样的乙灯串联接入电源电压可调的电路中,(不考虑温度对电阻的影响)为了电路安全,电源电压可调的最大值为 V,电路消耗的最大总功率为 W。
【答案】
【详解】[1]甲灯正常工作时所需电流
甲灯的电阻为
乙灯正常工作时所需电流
乙灯的电阻为
两灯泡串联,则通过的电流相等,因为要保证两灯的电压均不高于其额定电压,则电路电流最大值为
则电源电压最大值为
[2]当电源电压最大时,此时电路消耗的总功率最大,最大功率为
试卷第1页,共3页
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实际电压和实际功率
小试牛刀基础练
一、对额定功率、实际功率的理解
1.甲、乙两只灯泡分别标有“3V;3W”和“6V;3W”的字样。(不计温度对灯丝电阻的影响)
(1)甲、乙的电阻分别为 Ω、 Ω。
(2)若将这两只灯泡串联在3V的电源两端,则电路中的电流为 A,甲灯的实际功率为 W,乙灯的实际功率为 W; (选填“甲”或“乙”)灯较亮。
(3)若将这两只灯泡并联在3V的电源两端,此时乙灯的实际功率为 W。
2.有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1500W,乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶消耗电能多 B.通过乙电热水壶的电流较大
C.甲电热水壶电流做功较快 D.甲的实际电压比乙的实际电压高
3.如图为某电磁炉与液晶电视的产品铭牌。它们在家中各自正常工作,下列说法中正确的是( )
A.电磁炉比液晶电视电流做功多 B.电磁炉比液晶电视消耗电能快
C.电磁炉比液晶电视通过的实际电流小 D.电磁炉比液晶电视的实际电压大
4.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
5.有一只标有“PZ220—40”的灯泡,接在220V家庭电路中,忽略温度对灯丝电阻的影响,求;
(1)灯泡正常发光时的电阻?
(2)此灯泡正常工作1小时,消耗多少电能?
(3)若实际电压为110V,则灯泡的实际功率为多大?
6.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2连接在电路中,闭合开关后,发现灯L1较暗,灯L2较亮,电路图如图所示。假设灯丝电阻不变,下列关于电路分析正确的是( )
A.通过灯L2的电流比通过灯L1的电流大 B.电灯L1两端电压比灯L2两端电压小
C.灯L1灯丝的电阻比灯L2的灯丝细 D.灯L1的额定功率比灯L2的额定功率小
7.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样,下列说法错误的是( )
A.该灯泡正常发光时,实际功率是40W
B.在110V电压下,该灯泡的实际功率小于40W
C.在250V电压下,该灯泡的实际功率大于40W
D.该灯泡的亮暗程度取决于额定功率的大小
二、串联实际功率比较
8.如图所示电路中,灯L1标有“3V,0.9W”,灯L2标有“3V,0.6W”。在保证至少有一灯正常发光,且都不损坏的情况下,下列判断中正确的是( )
A.两灯都能正常发光 B.灯L1正常发光,且比L2亮
C.灯L1正常发光,且比L2暗 D.灯L2正常发光,且比L1亮
9.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(设小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( )
A.乙灯的实际功率一定是60W
B.将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C.若两灯串联在220V的电路中,则乙灯较暗
D.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
10.、两只灯泡分别标有“220V 100W”和“220V 40W”。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.的实际功率一定是100W
B.两灯正常发光时,的电阻较大
C.两灯正常发光时,相同时间内消耗的电能少
D.两灯串联接入220V的电路,两灯都能正常发光
11.将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
12.如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )
A.小灯泡L2也正常工作
B.灯泡L2消耗的电功率大于3W
C.电路消耗的总电功率将变小
D.电阻R消耗的电功率将变大
13.标有“12V 3.6W”的灯泡L与标有“10Ω 0.2A”的滑动变阻器R串联后接在某个可调电源上,为了保证电路的安全,电路中最大电流为 A,该电路可接入的电源电压最大值为 V,灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
14.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,忽略温度对灯丝电阻的影响,则该电路的总电阻是 Ω;发光较暗的小灯泡的实际功率为 W。
三、并联实际功率比较
15.将额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中,甲灯比乙灯暗,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列判断正确的是( )
A.甲灯实际功率比乙灯大 B.通过甲灯的实际电流比乙灯大
C.甲灯电阻比乙灯电阻大 D.甲灯额定功率比乙灯大
16.将分别标有“6V 3W”和“3V 1.5W”字样的甲、乙两只灯泡,并联在电压为3V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法错误的是( )
A.乙灯泡能正常工作
B.甲灯泡的电阻大
C.乙灯泡更亮
D.两灯泡的总功率等于4.5W
17.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,而另一盏灯没超过其额定值,则此时通过电流表的示数为 :灯L1、L₂消耗的实际功率之比为
18.现有一只标有“30Ω 0.5A”的滑动变阻器和“3V ?W”的小灯泡,灯泡的额定功率已经模糊不清,忽略灯丝电阻受温度的影响将他们并联接入电路中时,电路允许的最大总功率是2.25W,小灯泡的额定功率是 W;若将它们串联接入电路,它们两端允许加的最大电压为 V。
19.标有“3V 0.75W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2,如图甲所示,闭合开关,灯泡L1正常发光,则电路总电阻R= Ω;如图乙所示,闭合开关,使电路中一盏灯正常发光,则电源2的电压U= V,此时灯泡L2消耗的实际功率P= W(假设灯丝电阻不变)。
20. 甲灯额定电压为8V,乙灯额定功率为3W,甲、乙两灯电阻分别为R甲和R乙,且R甲>R乙,并保持不变。将它们串联到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光;将它们并联到电压为UB的电源上时,乙灯正常发光,此时甲灯的实际功率与其额定功率之比为9∶16。则电源UA= V。
得心应手提升练
1.如图所示,暗盒中的两个灯泡和连接在同一电路中,闭合开关,下列可以判断两个灯泡一定是并联的是( )
A.两个灯泡的亮度不相同
B.通过两个灯泡的电流不相等
C.通过两个灯泡的电流相等
D.两个灯泡的亮度相同
2.如图所示,小灯泡L1与L2串联(灯丝电阻不变),闭合开关S,两灯都发光,此的灯L2的实际功率为4W;通电一段时间后,灯L1出现故障突然熄灭,灯L2的实际率变为25W。则L1发光时的实际功率为 W;L1与L2的电阻R1:R2= 。
3.小明观察到甲、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和“PZ220V-25W”字样,(不计温度对灯丝电阻的影响)下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长
B.若将两灯串联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯暗
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,甲灯消耗的电能多
D.将甲灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
4.将标有“ ”字样的灯泡和标有“ ”字样的灯泡,分别串联和并联后,接在电压为的电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.甲图中通过的电流小于通过的电流 B.乙图中比更亮些
C.乙图中、两端的实际电压相等 D.甲、乙两图中的实际功率都小于的实际功率
5.连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡比亮。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.、规格是相同的 B.通过的电流比通过的电流大
C.对应的电压表示数比的大 D.的额定功率一定比大
6.在研究小灯泡亮度时,小林同学分别让灯泡L1 与灯泡L2 正常工作,已知L1与L2的规格分别为“12V 3W”与“6V 3W”,则 (选填“L1更亮”、“L2更亮”或者“一样亮”)。仔细观察会发现 的灯丝比较粗。他将两灯串联接入电路中,则电路两端可加的最大电压为 V。(忽略温度对小灯泡电阻的影响)
7.甲灯额定电压为8V,乙灯额定功率为3W,甲乙两灯电阻分别为R甲和R乙,且R甲>R乙,并保持不变。将它们串联到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光;将它们并联到电压为UB的电源上时,乙灯正常发光,此时甲灯的实际功率与其额定功率之比为,则电源UA= V,R甲= Ω。
8.如图所示电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。当在电路中a、b两点间接入一个标有“6V,2W”的小灯泡时,闭合开关S,它恰好正常发光;若在a、b两点间接换一个标有“6V,3W”的小灯泡,它实际消耗的电功率将( )
A.小于3W B.大于3W
C.等于3W D.都有可能
9.在一次实验中,小华同学发现桌上的两只小灯泡铭牌模糊,仔细观察发现L1上标有“6V ?W",L2上标有“?V 3W”.为得到铭牌上缺失的数据,他第一次将两灯以某种方式连接到总电压可调的电源上,调节电源电压使得两灯均正常发光;然后第二次将它们以另一种方式连接到电源上,重新调节电源电压值,此时L2正常发光,L1的实际功率为额定功率的.若L1的阻值大于L2的阻值并保持不变,则第一次两灯的连接方式为 联,L2的额定电压为 V.
10.标有“6V,3W”字样的甲灯和“6V,6W”字样的乙灯串联接入电源电压可调的电路中,(不考虑温度对电阻的影响)为了电路安全,电源电压可调的最大值为 V,电路消耗的最大总功率为 W。
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