内容正文:
13.2 电功率随堂反馈
一、单选题
1.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”的字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是( )
A.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光
B.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮
C.若把它们并联在6V电路中,两灯都可以正常发光
D.若把它们并联在6V电路中,甲灯正常发光
2.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
3.美的空调曾在“每晚只用一度电”的广告轰动一时,其某型变频空调的平均制冷功率 750W,则1度电可供该空调在平均制冷功率下连续工作的时间为( )
A.80分钟 B.100 分钟 C.2 小时 D.6 小时
4.图甲所示是小阳在“自制压力测量装置”项目中设计的一个电路原理图。电源电压恒为9V,电流表量程为0∼0.6A,定值电阻R0的阻值为15Ω,R为压力传感器,其阻值大小与压力F的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当压力F增大时,R的阻值增大
B.当压力F减小时,电路的总功率增大
C.当压力F为100N时,电流表示数为
D.为保证电路安全,压力F不能超过250N
5.如图是“研究小灯泡电功率”的电路图。灯丝电阻、电源电压不变,电路连接正确后,闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.滑动变阻器两端电压变大
C.电路的总功率变小 D.灯泡亮度变亮
6.如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则( )
A.Ⅱ是灯泡的关系图像 B.灯泡最小功率为1W
C.R的最大阻值为 D.电路的最大功率为
7.如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
8.商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
A.消耗较少的电能,消耗较多的电能
B.电功率较小,电功率较大
C.电功率较小,消耗较多的电能
D.消耗较少的电能,电功率较大
二、填空题
9.如图所示,电源是恒流电源,能持续输出大小为0.9A的恒定电流,R1是阻值为6Ω的定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω、1A”,电流表的量程是“0~0.6A”,电压表的量程是“0~3V”。移动滑片,当电压表示数为2.4V时,R2接入电阻为______Ω;在保证电路各元件安全的前提下,电路总功率的最小值是______W。
10.将规格为“3V3W”的灯L1和“6V3W”的灯L2组成并联电路,并使其中一个灯正常发光。则小灯泡___(填 L1或L2)可正常发光,电路的总功率为___W。(小灯泡电阻不变)
11.如图所示,小灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电源电压和灯丝电阻不变。闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,定值电阻R1的阻值为____Ω,R1消耗的电功率是_____W;闭合开关S,断开S1,滑动变阻器滑片在b端时,小灯泡L在1min内消耗的电能为_____J。
12.图甲是一款电中药壶,图乙是其内部简化电路,定值电阻、中只有为加热管。该壶的额定电压为220V,加热时的额定功率为1210W,正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则定值电阻的阻值为______Ω。若家庭电路中仅有该壶工作6min,如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次,则此过程中该壶的实际功率为______W。
13.如图所示,电流表量程为0~3A,灯泡L的额定电压为6V,额定电流为0.3A,当通过灯泡L的电流为0.1A时,灯泡L两端电压为1V。当闭合,断开时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.6A;当闭合,断开时,将滑动变阻器的滑片移至中点,电压表的示数为1V。当电路中的开关都闭合时,整个电路的最小功率是________W。
三、实验题
14.小明欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压约6V左右)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲所示是小明开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在原图上画出正确的接法;
(2)正确操作后,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为______A,小灯泡的额定功率为______W;
(3)小明查阅有关资料后得知,电压表工作时,其实内部有微弱电流通过,据此分析,所测量的额定功率偏______(选填“大”或“小”)。善于思考的小明把电流表和电压表按照如图丙的方式进行连接,他认为可以减小因电压表内部有微弱电流带来的误差,但是老师又告诉他,电流表也有电阻,工作时也会分得很小的电压,据此分析,所测量的额定功率偏______(选填“大”或“小”);
(4)小明同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率,电压表意外损坏,经讨论后,选用阻值为的定值电阻进行实验,设计如图丁所示的电路,已知灯泡额定电压为。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、,断开开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率:______;(用、I、表示)
(5)小明修好了电压表,测得电源电压为6V,他还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω,8Ω,6Ω和4Ω的定值电阻,其余连接均不改变。
①在实验过程中,将4个定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值不变,为了能够顺利得到4组I、R数据,完成实验,该电压的取值大小应满足:______;
②四次实验中,当电压表调到控制电压时,滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是______。
四、计算题
15.如图所示是某课外活动小组设计的小台灯的电路图。S为单刀双掷开关,电源电压为12V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6W,灯丝电阻不变,电阻R的阻值为,当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光。
(1)小灯泡正常发光,电流通过小灯泡做的功是多少?
(2)小灯泡的额定电流是多少?灯丝的电阻是多少?
(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少?
试卷第1页,共3页
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《13.2 电功率 随堂反馈》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
A
C
D
D
C
C
1.C
【详解】A.根据可计算得出甲乙两灯正常工作时的电流,甲灯电流为
乙灯电流为
根据公式可计算得出甲乙两灯的电阻值,甲灯电阻
乙灯电阻
当正常发光,
总电压
所以把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光。故A正确,不符合题意;
B.灯泡的亮度由实际功率决定,正常发光时,,所以甲灯比乙灯亮。故B正确,不符合题意;
C.若把它们并联在6V电路中,甲灯可以正常发光,乙灯的实际电压大于额定电压,将会烧坏。故C错误,符合题意;
D.若把它们并联在6V电路中,实际电压等于额定电压,甲灯可以正常发光,故D正确,不符合题意;
故选C。
2.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。
故选B。
3.A
【详解】由可得,连续工作的时间为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.由图乙可知,压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,则当压力F增大时,R的阻值减小,故A错误;
B.由图甲可知,定值电阻与压敏电阻R串联,电流表测电路中的电流,当压力F减小时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,根据可知,电路的总功率变小,故B错误;
C.由图乙可知,压力F为100N时,电阻,则电路中的总电阻为
则电路中的电流为
故C正确;
D.电流表量程,故电路中电流最大为,根据欧姆定律可知此时电路总电阻最小为
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得,电阻R最小值为
由图乙得,此时压力大于250N,故D错误。
故选C。
5.D
【分析】
【详解】A.灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,向左移动滑动变阻器的滑片,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的串联,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电流表示数变大, A错误;
B.根据,因电流变大,故灯电压变大,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变小, B错误;
C.根据,灯电路的电流变大,故电路的总功率变大, C错误;
D.灯的电压变大,灯的电流变大,根据,灯的功率变大,灯变亮, D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.由图可知,灯泡和变阻器R串联,电压表测灯泡的电压,测滑动变阻器的电压;当滑片由a端向b端移动的过程中,变阻器接入电路的阻值减小,则由欧姆定律和串联电路的特点可知电路中电流增大,电压表的示数增大,的示数减小,所以Ⅰ是灯泡的关系图像,Ⅱ是变阻器的关系图像,故A不符合题意。
B.当滑片滑到a点时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路中电流最小,由可知,灯泡的功率最小;
由图乙可知,此时灯泡电压1V,电流,灯泡的最小功率
故B不符合题意。
C.当滑片在a点时,由图乙可知,滑动变阻器全部接入电路,变阻器R的电压、电流为5V、,则变阻器R的最大阻值:
故C不符合题意;
D.当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,由可知,此时电路中的功率最大,由图乙可知,此时电路电压、电流为6V、,电路的最大功率为:
故D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】ABC.如图,电路为与串联,然后与并联,电压表测电源电压,示数不发生变化;电流表在滑动变阻器所在支路,当从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时,滑动变阻器的电阻变小,由欧姆定律可知,此时该支路电流变大,即电流表示数变大,即显示仪为电流表改装而成;由并联电路电阻规律可知,此时电路中的总电阻变小,故AB错误,C正确;
D.由并联电路中电流规律可知,滑动变阻器所在支路电流增大,通过电流不变,则干路电流增大,由可知,电源电压不变时,电路总功率变大,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,所以“微波炉很省电,用一次花不了多少电费”,即售货员是从消耗较少的电能角度说的;顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,会烧断保险丝,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。
故选D。
9. 4.8 1.62
【详解】[1]由图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压(或并联电路两端电压),电流表测R2支路的电流。根据欧姆定律,R1支路的电流,已知电压表示数U=2.4V,R1=6Ω,则
因为电源输出恒定电流I=0.9A,根据并联电路电流规律I=I1+I2,所以R2支路的电流
由可知,R2接入电阻为
[2]要使电路总功率最小,根据P=UI(I恒定),需使电压U最小。电压表量程为0~3V,R1两端电压最大为3V,此时R1支路的电流
电流表量程为0~0.6A,所以R2支路的最大电流I2max=0.6A。根据并联电路电流规律,此时总电流
但电源输出恒定电流为0.9A,所以实际I1+I2=0.9A。当U最小时,I1最小,I2最大(不超过电流表量程0.6A),则
此时
电路总功率的最小值
10. 3.75
【详解】[1]L1和L2并联,两端电压相等,L1额定电压较小,则L1和L2两端电压应取L1的额定电压3V,即小灯泡L1可正常发光。
[2]L1可正常发光,功率为3W,L2电阻
L2功率为
电路的总功率为
11. 15 2.4 20
【详解】[1][2]由图可知,闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,R1与L并联,小灯泡正常发光,由并联电路的电压规律知,
灯泡正常发光的电流
电流表测干路电流,由并联电路的电流规律可得,通过R1的电流
由欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值
R1消耗的电功率
[3]闭合开关S,断开S1,滑动变阻器滑片在b端时,变阻器连入的阻值为最大值,且与L串联,灯泡的电阻
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流
小灯泡L在1min内消耗的电能
12. 100 1000
【详解】[1]由图乙可知,当开关S、S1都闭合时,只有工作,此时加热管两端的电压最大(等于电源电压),由可知加热管消耗的电功率最大,则此时电中药壶处于加热状态,则定值电阻的阻值为
当开关S闭合、S1断开时,、串联,根据串联电路的电压特点可知,此时加热管两端的电压最小(小于电源电压),由可知加热管消耗的电功率最小,则此时电中药壶处于保温状态。正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则由可得
解得
加热时电路中电流为
所以保温时电路中的电流
电中药壶处于保温状态时,、串联,此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值R2=R -R1=140Ω-40Ω=100Ω
[2]电能表指示灯闪烁了120次,消耗的电能为
该壶的实际功率为
13.5.85
【详解】当S₁、S₂闭合,S₃断开时,滑动变阻器R₂与灯泡L被短路,电路为R₁的简单电路,电压表测R₁两端的电压,即电源电压,电流表测电路中的电流,则R₁的阻值为
当S₁闭合,S₂、S₃断开时,滑动变阻器R₂、电阻R₁与灯泡L串联,将滑动变阻器R₂的滑片移到中点,电压表测R₁两端的电压,则电路中的电流
根据题意可知,当电流为0.1A时,灯泡L两端的电压为1V,则滑动变阻器两端的电压为
所以滑动变阻器的最大电阻为
当开关都闭合时,滑动变阻器R₂、电阻R₁、灯泡L并联,滑动变阻器接入最大电阻时,整个电路的功率是最小的,则此时电阻R₁的功率为
滑动变阻器R₂的功率为
灯泡L两端电压为其额定电压,灯泡L正常发光时电流为0.3A,则灯泡的功率为
所以整个电路的最小功率为
14.(1)
(2) 0.3 0.75
(3) 大 小
(4)
(5) 5∶2
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,改接的电路如下图所示:
(2)[1][2]电流表的量程选择的是0~0.6A,分度值是0.02A,乙图中电流表的读数为0.3A,小灯泡的额定功率为
(3)[1]电压表工作时,其实内部有微弱电流通过,导致测量灯泡的电流偏大,由可知,测量的额定功率偏大。
[2]电流表也有电阻,会分得一部分电压,此时灯泡两端电压小于额定电压,由可知,测量的额定功率偏小。
(4)[1]据丁图可知,闭合开关S、,断开开关,电路为定值电阻和灯泡并联再与滑动变阻器串联,电流表测支路电流,由并联电压规律可知,和灯泡两端电压相等,若要灯泡正常发光,两端电压为U额,则电流表的示数为。
[2]保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、,电路连接方式不变,电流表测和灯泡的总电流,可得灯泡支路电流为
灯泡正常发光时的电功率为
(5)[1]据图可知,电路是串联的,定值电阻最大阻值为10Ω,电源电压为6V,滑动变阻器最大阻值为20Ω,根据串联分压原理可得
解得,由于电流表允许通过的最大电流是0.6A,则定值电阻两端电压最大值为
因此电压的取值大小应满足
[2]由于实验过程中,定值电阻两端电压不变,电源电压不变,则变阻器两端电压不变为
当定值电阻接入电路中的阻值最小为4Ω时,电路中的电流最大为
此时变阻器的电功率最大为
当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流最小为
此时变阻器的电功率最小为
则滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是
15.(1)1800J;(2),灯丝的电阻是;(3)
【详解】解:(1)小灯泡正常发光,电流通过小灯泡做的功
(2)开关接“2”时,小灯泡正常发光,只有小灯泡接在电源上,则小灯泡的额定电压
由可得,小灯泡的额定电流
灯丝的电阻
(3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,电路总电阻
此时电路中的电流为
电阻R的功率
答:(1)小灯泡正常发光,电流通过小灯泡做的功是;
(2)小灯泡的额定电流是,灯丝的电阻是;
(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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