电功率计算训练 ---2025-2026学年沪科版物理九年级上学期
2025-12-09
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内容正文:
电功率计算训练
1.如图所示电路中,灯泡上标有“”字样,为定值电阻。闭合开关后,灯泡恰好正常发光,电流表的示数为。通过计算回答:
灯泡的电流是多少安?
定值电阻的阻值是多少欧?
该电路工作,定值电阻产生的热量是多少焦?
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为。闭合开关,两电流表的示数分别为和。求:
电源电压;
通电,电阻消耗的电能。
3.如图所示电路,电源电压恒为,小灯泡标有““字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关,求:
小灯泡的额定电流;
小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,小灯泡的实际功率。
4.图甲为电阻中通过电流随其两端电压变化的图像,将电阻与另一定值电阻接入图乙所示的电路,电源两端的电压保持不变。当开关闭合、断开时,电流表示数为,当开关、均闭合时,电流表示数变为。求:
电阻的阻值;电源两端的电压;电阻工作消耗的电能。
5.如图所示,电源电压恒定不变,灯泡上标有“”的字样不考虑温度对灯丝电阻的影响求:
灯泡正常发光时的电流是多少?灯泡的电阻是多少?
当闭合开关时,电流表的示数为,则灯泡的实际功率是多少?
再闭合开关时,电流表的示数为,则电阻的阻值是多少?电阻在内消耗的电能是多少?
6.如图,电源电压恒为,灯泡上标有“”字样,滑动变阻器上标有“”字样,定值电阻阻值为,电流表量程为,电压表量程为,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:灯泡正常工作时电阻为多大;
当开关、、闭合,断开时,电路最小总功率为多大;
当开关、闭合,、断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器的取值范围
7.小李家新买的电热水瓶,有保温和加热两种功能,其简化电路图如图所示,
、为电热丝,通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换。加热功
率为,保温功率是求::
的阻值是多少?
该电热水瓶给水加热时,瓶中的水从升高到,需要
吸收多少热量?
不计热量损失,该电热水瓶在上述加热过程中,需要工作多长时间?
8.阳阳为了解标有“”的电水壶实际工作时的电压和功率做了以下实验,他首先查看自己家的电能表,表上标有“”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘转过假设电水壶的电阻保持不变,求:
电水壶的电阻.
电水壶工作时的实际电功率.
该同学家的实际电压.
9.在图所示的电路中,电源电压为伏且保持不变,电阻的阻值为欧,滑动变阻器上标有“”字样。闭合电键后,电压表示数为伏。求:
通过的电流。
变阻器接入电路的阻值。
通电秒钟,电流通过做的功。
10. 如图所示电路,电源电压为且保持不变,,小灯泡标有“”,忽略灯丝电阻随温度变化。求:
只闭合时,电流表的示数为多少?
当、、都闭合时,将滑片移动到端,电流表的示数为,则滑动变阻器的最大阻值是多少?通电分钟,电流通过做的功是多少?
只闭合,移动滑片,使小灯泡正常发光,此时滑动变阻器消耗的电功率为是多少?
11.如图所示的电路中,电源电压为保持不变,电流表的量程是,电压表的量程是,小灯泡上标有“”字样,要求开关闭合后两个电表的示数都不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压,灯丝电阻不变。求:
当电流表的示数是时,电压表的示数。
滑动变阻器允许调节的范围。
12.图甲是一款养生壶,图乙是其简化电路图,部分参数如表所示,、是电热丝,已知电源电压为,取。求:
额定电压
加热挡功率
保温挡功率
加热挡工作时,电路中的电流。
电热丝的阻值。
若不计热量损失,将的粥从加热到,需要的时间。
13.某家用电饭锅工作原理图如图,电源电压恒为,和为电热丝。电饭锅保温状态的功率为,加热状态的功率为。求:
保温状态时通过电饭锅的电流。
加热状态下工作,电饭锅消耗的电能。
电热丝的电阻。
14.如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关后,调节滑片从端移动到端过程中,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示。求:
电路中电流最小时,滑动变阻器的最大阻值;
电源电压和定值电阻;
电路中滑动变阻器功率为时,求电阻消耗的功率。
15.如图所示电路,电源电压为且保持不变,滑动变阻器标有“ ”字样,定值电阻,电流表量程为,电压表量程为。当开关、闭合,断开时,滑动变阻器的滑片至中点,此时电流表示数为,不考虑灯泡的电阻变化,求:
灯泡的电阻。
当开关、闭合,断开时,灯泡消耗的电功率变化范围。
当开关、闭合,断开时,定值电阻实际电功率允许的变化范围。
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电功率计算训练答案
1.如图所示电路中,灯泡上标有“”字样,为定值电阻。闭合开关后,灯泡恰好正常发光,电流表的示数为。通过计算回答:
灯泡的电流是多少安?
定值电阻的阻值是多少欧?
该电路工作,定值电阻产生的热量是多少焦?
【答案】解:由电路图可知,电阻与灯泡并联,电流表测干路的电流。
由可得,灯泡的额定电流:;
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,电所以阻两端的电压为;
根据并联电路的电流规律可知,通过电阻的电流为:;
由可得,的阻值:;
电阻在内产生的热量等于消耗的电能:。
答:灯泡的额定电流是;
定值电阻的阻值是;
定值电阻产生的热量是。
【解析】知道灯泡的额定电压和额定功率,根据求出额定电流;
根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光可知两端的电压,根据欧姆定律求出的阻值;
利用求出在内产生的热量。
本题考查了电功率公式和并联电路的特点以及欧姆定律、电功公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、电流和额定电流相等。
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为。闭合开关,两电流表的示数分别为和。求:
电源电压;
通电,电阻消耗的电能。
【答案】解:由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流,通过电阻的电流;
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电源的电压:;
通过电阻的电流:;
通过电阻消耗的电能:。
答:电源电压为;
通过电阻消耗的电能为。
【解析】由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测电阻支路的电流。
根据并联电路的电流特点确定两电流表的示数,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
根据并联电路的电流特点求出通过的电流,利用求出通过电阻消耗的电能
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律、电功公式的应用,难度不大。
3.如图所示电路,电源电压恒为,小灯泡标有““字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关,求:
小灯泡的额定电流;
小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,小灯泡的实际功率。
【答案】解:灯泡的额定电压是,额定功率是,
由得,灯泡的额定电流:;
灯泡正常工作时电路中的电流为:,
滑动变阻器两端的电压:,
所以滑动变阻器接入电路的电阻:;
由欧姆定律得,灯泡的电阻:,
电压表测灯泡两端电压,当电压表示数为时,灯泡两端的电压为,
此时灯泡的实际功率为:。
答:小灯泡的额定电流是;
小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是;
当电压表示数为时,小灯泡的实际功率是。
【解析】知道灯泡的额定电压和额定功率,根据求出额定电流。
由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,知道电源电压和灯泡的电压求出滑动变阻器两端电压,知道电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入的电阻。
知道灯泡的电压和电阻,根据求出实际功率。
对于有灯泡的电路,一定要注意灯丝的电阻是否一定,一般情况下有图像反映灯泡的电压和电流关系时,灯泡电阻是变化的。
4.图甲为电阻中通过电流随其两端电压变化的图像,将电阻与另一定值电阻接入图乙所示的电路,电源两端的电压保持不变。当开关闭合、断开时,电流表示数为,当开关、均闭合时,电流表示数变为。求:
电阻的阻值;
电源两端的电压;
电阻工作消耗的电能。
【答案】解:根据图甲可知,当两端电压为时,通过的电流为,由可知,的阻值:;
根据题意可知,当开关闭合、断开时,通过的电流为,由可知,电源电压:;
因并联电路中各支路电流互不影响,并且干路电流等于各支路电流之和,因此当开关、均闭合时,通过的电流:,
则电阻工作消耗的电能:。
答:电阻的阻值为;
电源两端的电压为;
电阻工作消耗的电能为。
【解析】根据图甲读出一组电压和电流值,然后根据欧姆定律的应用可求出的阻值;
当开关闭合、断开时,电路为的基本电路,电流表测量电路电流,根据并联电路电压规律可求出电源电压;
当开关、均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,根据并联电流各支路互不影响的特点可知通过的电流,再根据求出电阻工作消耗的电能。
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功的计算,是一道较为简单的应用题。
5.如图所示,电源电压恒定不变,灯泡上标有“”的字样不考虑温度对灯丝电阻的影响求:
灯泡正常发光时的电流是多少?灯泡的电阻是多少?
当闭合开关时,电流表的示数为,则灯泡的实际功率是多少?
再闭合开关时,电流表的示数为,则电阻的阻值是多少?电阻在内消耗的电能是多少?
【答案】解:灯泡正常发光时的电流;灯泡的电阻为;
只闭合开关时,电路中只有灯,电流表测量通过灯泡的电流,故;
只闭合开关时,电路中只有灯,电流表测量通过灯泡的电流,故电源电压为;
当开关、闭合时,灯和电阻并联,电流表测量干路电流,故,两端的电压为,电阻的阻值为;电阻在内消耗的电能是。
答:灯泡正常发光时的电流是;灯泡的电阻是;
当闭合开关时,电流表的示数为,则灯泡的实际功率是;
再闭合开关时,电流表的示数为,则电阻的阻值是;电阻在内消耗的电能是。
【解析】本题考查欧姆定律的应用和电功率、电能的计算的计算。
根据额定电压和额定功率,利用和计算灯正常发光的电流和灯正常发光的电阻;
只闭合开关时,电路中只有灯,电流表测量通过灯泡的电流,利用计算实际功率;
根据只闭合时,电路中只有灯,电流表测量通过灯泡的电流,利用计算出电源电压;当开关、闭合时,灯和电阻并联,电流表测量干路电流,根据并联电路电流、电压的规律计算出两端的电压和通过的电流,利用和计算的电阻和消耗的电能。
6.如图,电源电压恒为,灯泡上标有“”字样,滑动变阻器上标有“”字样,定值电阻阻值为,电流表量程为,电压表量程为,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:灯泡正常工作时电阻为多大;
当开关、、闭合,断开时,电路最小总功率为多大;
当开关、闭合,、断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器的取值范围
【答案】解:
根据得,灯泡正常工作时电阻:
;
当开关、、 闭合, 断开时,灯泡 被短路,定值电阻 与滑动变阻器 并联,
当滑动变阻器的阻值最大为时,电路总电流最小,电路总功率最小,
通过 的电流:,
通过滑动变阻器的电流:,
电路最小总功率:;
当开关、闭合,、 断开时,断路,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压
灯泡的额定电流:;
因为灯泡额定电流,电流表量程为 ,滑动变阻器标有“ ”字样,
所以,在确保电路元件安全的情况下,电路中最大电流为 ,此时滑动变阻器 阻值最小,
则电路最小总电阻:
滑动变阻器最小阻值:;
因为电压表量程为 ,所以在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器两端电压最大为 时,此时滑动变阻器阻值最大,
此时电路中电流:,
滑动变阻器最大阻值:,
综上所述滑动变阻器的阻值范围为 。
答:灯泡正常工作时电阻为;
当开关、、闭合,断开时,电路最小总功率为;
当开关、闭合,、断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器的取值范围为 。
【解析】根据算出小灯泡的电阻;
当开关 、、 闭合, 断开时,灯泡 被短路,定值电阻 与滑动变阻器 并联,当滑动变阻器 阻值最大为 时,电路总电流最小,电路总功率最小,根据欧姆定律分别算出通过 的电流和通过滑动变阻器的电流,根据 算出电路最小总功率;
当开关、闭合,、 断开时,断路,灯泡与滑动变阻器 串联,电压表测滑动变阻器 两端电压,根据算出灯泡额定电流,根据小灯泡的额定电流、电流表的量程、滑动变阻器的最大电流,判断出最大电流,此时滑动变阻器 阻值最小,根据欧姆定律算出最小电阻和滑动变阻器的最小电阻;
根据电压表量程为 ,在确保电路元件安全的情况下,判断出滑动变阻器两端电压最大为 时,滑动变阻器阻值最大,根据欧姆定律算出最小电流和滑动变阻器的最大电阻。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,会确定通过滑动变阻器的电流范围和对应滑动变阻器电阻的变化是关键。
7.小李家新买的电热水瓶,有保温和加热两种功能,其简化电路图如图所示,
、为电热丝,通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换。加热功
率为,保温功率是求::
的阻值是多少?
该电热水瓶给水加热时,瓶中的水从升高到,需要
吸收多少热量?
不计热量损失,该电热水瓶在上述加热过程中,需要工作多长时间?
【答案】解:
开关接时,只有连入电路,电阻最小,根据可知功率最大,此时为加热状态,
则的阻值:;
开关接时,两电阻串联,此时总电阻最大,根据可知总功率最小,此时为保温状态,
则串联的总电阻:,
由串联电路的电阻规律可得,的阻值:
;
瓶中的水从升高到,需要吸收的热量:
;
不计热损失,消耗的电能,
由可得工作时间:
。
答:的阻值是;
该电热水瓶给水加热时,瓶中的水从升高到,需要吸收热量;
不计热量损失,该电热水瓶在上述加热过程中,需要工作。
【解析】分析开关转换时电路连接,由串联电阻的规律及分析不同档位的连接,根据求出加热时的和保温时电路的总电阻,由串联电路的规律求出;
根据求出瓶中的水从升高到需要吸收的热量;
不计热损失,,据此求出。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式、热量公式的运用,关键是确定不同档位电路的连接。
8.阳阳为了解标有“”的电水壶实际工作时的电压和功率做了以下实验,他首先查看自己家的电能表,表上标有“”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘转过假设电水壶的电阻保持不变,求:
电水壶的电阻.
电水壶工作时的实际电功率.
该同学家的实际电压.
【答案】解:由得电水壶的电阻.
,内电水壶消耗的电能 , 电水壶的实际电功率.
由得:该同学家的实际电压.
【解析】本题考查了电能表参数理解、电能的求法以及电功率的计算公式应用,灵活利用好电功率公式是关键。
已知额定电压,额定功率是,由就可以求出电水壶的电阻
所表示的物理意义:表示的是电路中每消耗的电能,电能表的转盘转,据求出转盘转了
消耗电能再利用求实际电功率
知道求出的电功率、电水壶的电阻,根据公式求出电压。
9.在图所示的电路中,电源电压为伏且保持不变,电阻的阻值为欧,滑动变阻器上标有“”字样。闭合电键后,电压表示数为伏。求:
通过的电流。
变阻器接入电路的阻值。
通电秒钟,电流通过做的功。
【答案】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压:
,
则通过的电流:
;
因串联电路中各处的电流相等,
所以由欧姆定律可得,变阻器接入电路的阻值:
;
通电秒钟后电流通过做的功:
。
答:通过的电流为;
变阻器接入电路的阻值为;
通电秒钟,电流通过做的功为。
【解析】由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据串联电路的电压特点求出两端的电压,根据欧姆定律求出通过的电流;
根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值;
根据求出通电秒钟内电流通过做的功。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用,是一道较为简单的应用题。
10.如图所示电路,电源电压为且保持不变,,小灯泡标有“”,忽略灯丝电阻随温度变化。求:
只闭合时,电流表的示数为多少?
当、、都闭合时,将滑片移动到端,电流表的示数为,则滑动变阻器的最大阻值是多少?通电分钟,电流通过做的功是多少?
只闭合,移动滑片,使小灯泡正常发光,此时滑动变阻器消耗的电功率为是多少?
【答案】解:只闭合时,定值电阻与灯泡串联,电流表测量电路电流;
由可知,灯泡的阻值:,
因串联电路中的电阻等于各部分电阻之和,所以电路电流:;
当、、都闭合时,将滑片移动到端,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测量干路电流;
通过定值电阻的电流:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:,
因并联电路中各支路两端电压相等,所以由可得,滑动变阻器的最大阻值:;
通电分钟,电流通过做的功:;
只闭合,滑动变阻器与灯泡串联,移动滑片,小灯泡正常发光;
因串联电路处处电流相等,所以由可得,电路电流:,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以滑动变阻两端电压:,
此时滑动变阻器消耗的电功率:。
答:只闭合时,电流表的示数为;
滑动变阻器的最大阻值是;通电分钟,电流通过做的功是;
只闭合,移动滑片,使小灯泡正常发光,此时滑动变阻器消耗的电功率为是。
【解析】只闭合时,定值电阻与灯泡串联,电流表测量电路电流,先根据求出灯泡的阻值,然后根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电流表的示数;
当、、都闭合时,将滑片移动到端,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测量干路电流,先根据欧姆定律求出通过定值电阻的电流,然后根据并电路电流规律求出通过滑动变阻器的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;根据求出通电分钟,电流通过做的功;
只闭合,滑动变阻器与灯泡串联,移动滑片,使小灯泡正常发光,根据求出电路电流,根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压,再根据求出滑动变阻器消耗的电功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
11.如图所示的电路中,电源电压为保持不变,电流表的量程是,电压表的量程是,小灯泡上标有“”字样,要求开关闭合后两个电表的示数都不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压,灯丝电阻不变。求:
当电流表的示数是时,电压表的示数。
滑动变阻器允许调节的范围。
【答案】解:
【解析】见答案
12.图甲是一款养生壶,图乙是其简化电路图,部分参数如表所示,、是电热丝,已知电源电压为,取。求:
额定电压
加热挡功率
保温挡功率
加热挡工作时,电路中的电流。
电热丝的阻值。
若不计热量损失,将的粥从加热到,需要的时间。
【答案】解:由可得,养生壶在保温状态下的工作电流:
;
由电路图可知,开关在处时,与串联;开关在处时,电路为的简单电路,由可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越小,电路的总功率越大,养生壶处于加热状态,否则处于保温状态,
由可得的阻值:
;
根据知此时电路的总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻的阻值:
;
粥吸收的热量:
,
不计热量损失时消耗的电能:
,
由可得,需要的加热时间:
。
答:加热档工作时,电路中的电流为;
电热丝的阻值为;
若不计热量损失,将的粥从加热到,需要。
【解析】由表格数据可知,养生壶在加热挡状态下的功率和电压,根据求出其工作电流;
由电路图可知,开关在处时,与串联;开关在处时,电路为的简单电路,由可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越小,电路的总功率越大,养生壶处于加热状态,否则处于保温状态,根据和电阻的串联求出电热丝的阻值;
知道粥的质量和初温、末温以及比热容,根据求出粥吸收的热量,不计热量损失时消耗的电能和粥吸收的热量相等,利用求出需要的加热时间。
本题考查了电功率公式和电阻的串联、吸热公式、电功公式的应用,分清养生壶在不同状态下电路的连接方式是关键。
13.某家用电饭锅工作原理图如图,电源电压恒为,和为电热丝。电饭锅保温状态的功率为,加热状态的功率为。求:
保温状态时通过电饭锅的电流。
加热状态下工作,电饭锅消耗的电能。
电热丝的电阻。
【答案】解:已知保温功率,由得保温状态时通过电饭锅的电流为:
;
加热状态下工作,电饭锅消耗的电能为:
;
只闭合开关时,只有电阻工作,处于保温状态,同时闭合开关、时,两电阻并联,
的电功率为:
,
根据知电热丝的电阻为:
。
答:保温状态时通过电饭锅的电流为;
加热状态下工作,电饭锅消耗的电能为;
电热丝的电阻为。
【解析】根据算出保温状态时通过电饭锅的电流;
根据算出加热状态下工作电饭锅消耗的电能;
只闭合开关时,只有电阻工作,处于保温状态,同时闭合开关、时,两电阻并联,根据算出的电功率,根据算出电热丝的电阻。
本题考查了电功率公式和电功公式的灵活运用,要注意保温和加热状态对应的电路连接方式。
14.如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关后,调节滑片从端移动到端过程中,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示。求:
电路中电流最小时,滑动变阻器的最大阻值;
电源电压和定值电阻;
电路中滑动变阻器功率为时,求电阻消耗的功率。
【答案】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,电路中的最小电流,此时滑动变阻器两端的电压,
由得滑动变阻器的最大阻值为:
;
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,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流,
则电源的电压:
,
因电源的电压不变,
所以,,
解得:,
电源的电压;
设当两端的电压为时,滑动变阻器功率为,
则,即,
解得或,
由图乙可知,两端的最小电压为:,
故不符合题意,舍去,
则电阻消耗的功率为:
。
答:电路中电流最小时,滑动变阻器的最大阻值为;
电源电压为,定值电阻为;
电路中滑动变阻器功率为时,电阻消耗的功率为。
【解析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,关键是从图象中读出有用的信息。
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,电路中的最小电流和两端的电压,根据变形后求滑动变阻器的最大阻值;
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,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出的阻值,进一步求出电源的电压;
设当两端的电压为时,滑动变阻器功率为,由欧姆定律和电功率的计算公式可得,解出后,根据求电阻消耗的功率。
15.如图所示电路,电源电压为且保持不变,滑动变阻器标有“ ”字样,定值电阻,电流表量程为,电压表量程为。当开关、闭合,断开时,滑动变阻器的滑片至中点,此时电流表示数为,不考虑灯泡的电阻变化,求:
灯泡的电阻。
当开关、闭合,断开时,灯泡消耗的电功率变化范围。
当开关、闭合,断开时,定值电阻实际电功率允许的变化范围。
【答案】解:当开关、闭合,断开时,变阻器与灯泡串联,变阻器的电压为
,
灯泡的电阻
当开关、闭合,断开时,变阻器与灯泡串联,因电压表选用量程,则灯泡的电压最大为,灯泡消耗的最大电功率;
变阻器连入电路的电阻越大,电路的电流越小,则灯泡的功率越小,电路的最小电流,
灯的最小功率,
则灯泡消耗的电功率变化范围为
当开关、闭合,断开时,两电阻串联,因电压表选用量程,则的电压最大为,消耗的最大电功率;
电路的最小电流,
的最小电功率,
故定值电阻实际电功率允许的变化范围为
答:灯泡的电阻为;
当开关、闭合,断开时,灯泡消耗的电功率变化范围为;
当开关、闭合,断开时,定值电阻实际电功率允许的变化范围为。
【解析】当开关、闭合,断开时,分析电路连接和电流表测量的电流,滑动变阻器的滑片至中点,已知此时的电流,由欧姆定律求出变阻器的电压,由串联电路的电压规律及欧姆定律得出灯的电阻;
电压表示数越大,灯的功率越大,因电压表选用小量程可灯的最大电压为,根据
求出灯泡消耗的最大电功率;
变阻器连入电路的电阻越大,电路的电流越小,灯的功率越小,由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的最小电流,根据得出灯的最小功率;
当开关、闭合,断开时,两电阻串联,电压表测的电压,电流表测电路的电流,确定的最大电压为,根据电功率公式计算出消耗的最大电功率;
当变阻器连入电路的电阻最大,电路的电流最小,由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的最小电流,根据得出的最小功率。
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