内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第十五章 电功和电热
小专题:串、并联电路中电功率的分析与计算
【随堂练习】
1. 小灯泡上标有“6V 3W”的字样,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;若将小灯泡接在电源电压为9V的电路中,要使小灯泡正常发光,需要串联一个阻值为______Ω的定值电阻.
2. 有两个灯泡L1“6V 6W”和L2“6V 3W”.如图所示,A、B分别为通过两灯中的电流随电压变化关系的图像.
(1) 如果将两灯并联在电压为4V的电源两端,那么干路中的电流为______A.
(2) 若将两灯串联接入电路,并使其中一个灯泡正常发光,则此时______正常发光,电源电压应该是______V.
3. 如图所示,小灯泡L1、L2的额定电压相同.闭合开关后,发现L1比L2亮,下列分析正确的是( )
A. L1的额定功率比L2的额定功率大
B. L1两端电压比L2两端电压小
C. L1的电阻比L2的电阻大
D. 通过L1的电流比通过L2的电流小
4. 如图所示的电路中,电源电压不变,R是定值电阻.将一个“6V 2W”的小灯泡接在a、b两点间,闭合开关,小灯泡恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡( )
A. 比正常发光时暗些
B. 比正常发光时亮些
C. 恰能正常发光
D. 灯丝将会烧坏
5. 如图所示的电路,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V 0.9W”字样,灯丝电阻保持不变,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为了保证电路中各元件安全工作,求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围.
【基础过关】
1. 把标有“6V 6W”的L1和“3V 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,忽略灯丝电阻随温度的变化,则电源两端电压是______V,干路电流是______A,此时两灯泡消耗的总功率为______W.
2. 在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变.当在a、b间接“6V 6W”的灯泡L1时,闭合开关,灯L、L1均能正常发光;断开开关,在a、b间接入一个“6V 12W”的灯泡L2后,再闭合开关,L的亮度变____(亮/暗),L2消耗的实际功率____(大于/等于/小于)12W.若只把L1、L2串联,则它们两端允许加的最大电压为____V.
3. 定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示.若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为______;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为______W.
4. 如图所示,在探究并联电路中电流、电压规律的实验中,闭合开关S后,发现L1比L2亮,则( )
A. 通过L1的电流小于L2的电流
B. L1的电阻小于L2的电阻
C. L1两端电压大于L2两端电压
D. L1的实际功率小于L2的实际功率
5. 某灯泡上标有“6V 6W”字样,如果将该灯泡接到9V的电源上,那么要使灯泡正常发光,应( )
A. 并联一个3Ω的电阻
B. 并联一个6Ω的电阻
C. 串联一个6Ω的电阻
D. 串联一个3Ω的电阻
6. 现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2,将它们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化,下列关于两只灯泡的说法正确的是( )
A. 串联后接到12V电源的两端,两灯均能正常发光
B. 串联工作时,L1和L2两端的电压之比为1∶2
C. 串联工作时,通过L1和L2的电流之比为2∶1
D. 串联工作时,L1和L2的功率之比为2∶1
【能力进阶】
7. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V.闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W,电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______Ω.
8. 小灯泡的I-U图像如图甲所示,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,则此时 ( )
A. 电源电压为3V
B. 小灯泡功率为0.5W
C. 定值电阻的阻值为8Ω
D. 电路总功率为9W
9. 某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示.电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”,灯泡L标有“3V 0.9W”字样(忽略灯丝电阻变化).在实验中为了保证所有元件的安全,下列判断正确的是 ( )
A. 该电路中,变阻器R接入电路的阻值变化范围是0~20Ω
B. 该电路中,电流表示数的变化范围是0.2~0.6A
C. 该电路中,电压表示数的变化范围是2~3V
D. 该电路中,灯泡消耗功率的变化范围是0.4~3.6W
10. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示.下列说法不正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. R0的阻值是10Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值是20Ω
D. 当电路中的电流为0.4A时,滑动
变阻器两端电压是8V
参考答案
第十五章 电功和电热
小专题:串、并联电路中电功率的分析与计算
【随堂练习】
1、12;6;2、1.2;L2;83、C;4、A;
5、灯泡的额定电流IL=PL/UL=0.9W/3V=0.3A,灯泡的电阻RL=UL/IL=3V/0.3A=10Ω,因为灯泡的额定电流为0.3A,电流表量程为0~0.6A,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流Imax=0.3A,电路中的最小总电阻R总=U/Imax=4.5V/0.3A=15Ω,滑动变阻器接入电路的最小阻值Rmin=R总-RL=15Ω-10Ω
=5Ω;当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压ULmin=U-URmax=4.5V-3V=1.5V,电路的最小电流Imin=ULmin/RL=1.5V/10Ω=0.15A,滑动变阻器接入电路的最大阻值Rmax=URmax/Imin=3V/0.15A=20Ω,即滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围是5~20Ω
【基础过关】
1、3;2.5;7.5;2、亮;小于;9;3、3∶1;1.3;4、B;5、D;6、D;
【能力进阶】
7、24;12;9;8、B;9、C;
10、A;解析:当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R的最大阻值和R0串联,由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.4A,滑动变阻器的功率P1=3.2W,滑动变阻器两端电压U滑=P1/I最小=3.2W/0.4A=8V,故D正确;由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值R最大=P1/I最小2=3.2W/(0.4A)2=20Ω,故C正确;电源电压U=I最小(R最大+R0)=0.4A×(20Ω+R0),由图乙可知,当电路中的电流I'=0.6A时,滑动变阻器的功率最大,最大功率P1'=3.6W,则滑动变阻器接入电路中的电阻R'=P1′/I′2=3.6W/(0.6A)2=10Ω;同理可得电源电压U=I'(R'+R0)=0.6A×(10Ω+R0),因为电源
电压不变,所以0.4A×(20Ω+R0)=0.6A×(10Ω+R0),解得R0=10Ω,故B正确;则电源电压U=I最小(R最大+R0)=0.4A×(20Ω+10Ω)=12V,故A错误.
1
学科网(北京)股份有限公司
$