來源:網絡資源 2022-11-12 21:30:22
一、電功率
1.定義:電功率等于電功和時間之比。
2.意義:表示消耗電能的快慢。
3.符號:P
4.單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1 kW=103 W
(1)第一種單位:P——電功率——瓦特(W);W——電功——焦耳(J);t——通電時間——秒(s)。(2)第二種單位:P——電功率——千瓦(kW);W——電功——千瓦時(kW·h);t——通電時間——小時(h)。
5.電功率的定義式:
推導式:W=Pt
電功率計算公式:
=UI(適用于所有電路)
對于純電阻電路可推導出:P=I2R=
串聯電路中電流處處相等,比較用電器消耗功率的多少一般采用P=I2R,并聯電路各支路兩端電壓相等,比較用電器消耗功率的多少一般采用P=
。
二、額定功率和實際功率
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220 V,額定功率是25 W。
1.額定電壓U額是用電器正常工作時的電壓,也就是用電器上標著的電壓值。
額定功率P額是用電器在額定電壓下的功率,也就是用電器上標著的功率值。
用電器上標出的電流是當用電器兩端加上額定電壓時通過它的電流。P額=U額I額。
額定功率是用電器的重要性能指標,在設計用電器時必須確定它的性能和工作條件。
2.實際功率是用電器在非額定電壓下實際消耗的功率,燈炮的亮度就由實際功率決定。由公式P=UI可知實際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化。
3.實際功率和額定功率的關系:
(1)U實=U額,則P實=P額,用電器正常工作;
(2)U實
(3)U實>U額,則P實>P額,可能損壞用電器。
4.(1)對某個用電器而言,其額定電壓、額定功率的值只有一個,實際功率隨電壓變化而變化。實際電壓、實際電功率的值有無數個。
(2)若用電器電阻R不變,根據
,如果U減小為原來的
,則P變為原來的
。
(3)燈L1“220 V 100 W”,燈L2“220 V 25 W”,由
可知,L1燈絲電阻小,L1燈絲粗短,L2燈絲細長。判斷燈絲電阻口訣:“大(功率)粗短,小細長”(U額 相同)。兩燈串聯時,由
,可知燈L2亮,兩燈并聯時,由
可知燈L1亮。
(2018·大興一模)如圖是甲、乙兩種電暖氣及其銘牌,則下列說法正確的是
A.正常工作時,甲消耗的電能比乙多
B.正常工作時,甲消耗電能比乙快
C.電流通過甲做的功一定比乙的多
D.電流通過甲做的功一定比乙的快
【參考答案】B
【詳細解析】AC、不知道兩只電暖器的工作時間,所以無法比較它們做功的多少和消耗電能的多少,故AC錯誤;BD、電功率是表示電流做功快慢的物理量,甲的額定功率為1 500 W,乙的額定功率為1 000 W,正常工作時,實際功率等于額定功率,所以甲的功率大于乙的功率,說明正常工作時,電暖器甲消耗電能比乙快,故B正確,D錯誤。故選B。
1.(2018·濱州一模)把“220 V 800 W”的電爐絲改裝后接在110 V的電路上,欲使改裝后的實際功率仍為800 W,下列改裝方案中,行之有效的做法是
A.截取原電熱絲長度的二分之一接入電路
B.將兩根相同規格電熱絲串聯接入電路
C.將兩根相同規格電熱絲并聯接入電路
D.將原電熱絲對折后,并聯接入電路
【答案】D
【解析】A.截取原電熱絲長度的二分之一接在110 V電路中時,電阻阻值變為原來的1/2,由P=U2/R可知,電爐的功率變為原來的1/2,故A不符合題意;B.將兩根相同規格電熱絲串聯接入電接在110 V電路中時,電阻阻值變為原來的2倍,由P=U2/R可知,電爐的功率變為原來的1/8,故B不符合題意。C.將兩根相同規格電熱絲并聯接入電路中時,電阻阻值變為原來的1/2,由P=U2/R可知,電爐的功率變為原來的1/2,故C不符合題意;D.將電爐絲對折起來接在110 V電路中時,電阻變為原來的1/4,由P=U2/R可知,能保持電功率不變,故D符合題意。故選D。
2.電阻R1接在某電路中功率為100 W,在該電路中再串聯一個電阻R2,測得R2的功率為10 W,此時R1的功率
A.90 W B.大于90 W C.小于90 W D.條件不足
【答案】C
【解析】在該電路中串聯一個電阻R2后,電路的總電阻變大,由
可知,電路的總功率變小,即小于100 W,因電路的總功率等于各用電器功率之和,且R2的功率為10 W,所以,R1的功率小于90 W,故ABD錯誤、C正確。故選C。
(2018·陜西模擬)如圖甲所示,額定電壓為6 V的燈泡L與滑動變阻器R串聯接入電路,電源電壓一定。滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端時,燈泡L的I-U圖象如圖乙所示,以下說法正確的是
A.燈泡正常發光時的電流為0.5 A
B.燈泡兩端的電壓為3 V時,它消耗的電功率為1.5 W
C.滑動變阻器最大值為10 Ω
D.當變阻器接入電路的阻值為2.5 Ω時,燈泡的實際功率為3.2 W
【參考答案】D
【詳細解析】A、由圖乙知,當燈泡兩端的電壓為6 V時,燈泡的電流為1 A,A錯誤;B、由圖乙知,當燈泡兩端的電壓為3 V時,燈泡中的電流大于0.5 A,由P=UI可知,此時燈泡消耗的電功率大于1.5 W,B錯誤;C、由乙圖知,當變阻器滑連入電阻最大時,電路中電流最小為0.5 A,燈泡兩端的電壓是1.5 V,根據串聯電路的分壓規律可知滑動變阻器分壓U滑=6 V-1.5 V=4.5 V,則R最大=
,C錯誤;D、當變阻器阻值為零時,燈泡兩端的電壓等于6 V,可知電源電壓為6 V;設燈泡兩端的電壓為U,此時電阻為R,根據題意可知:
————①,
=3.2 W ————②,聯立①②解得U=2 V或U=4 V,根據燈泡的實際功率,U=2 V時,其實際功率小于3.2 W,不符合題意,所以U=4 V,代入②得R=5 Ω,D正確。故選D。
1.(2018·吉林模擬)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,當滑片P向下移動時,則
A.電壓表的示數變大,燈變暗
B.電流表的示數變小,燈變暗
C.電壓表的示數不變,總功率變大
D.電流表的示數變大,總功率變小
【答案】B
【解析】當滑片P向下移動時,滑動變阻器接入電路電阻變大,電路總電阻變大,根據歐姆定律可知電路電流變小,電流表示數變小,根據公式P=I2R可知燈泡實際功率變小,燈泡變暗,因為電源電壓不變,所以電壓表示數不變,根據公式P=UI可知總功率變小,故選B。
2.規格分別為“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的甲、乙兩只小燈泡,若將它們并聯后接入電壓為6 V的電路中,比較兩燈的亮度是__________(填“甲燈亮一些”“乙燈亮一些”或“一樣亮”);若將它們串聯后接入電壓為9 V的電路中比較兩燈的亮度是_________。(填“甲燈亮一些”“乙燈亮一些”或“一樣亮”)
【答案】乙燈亮一些 甲燈亮一些
【解析】甲燈的電阻R甲=
=12 Ω,甲燈接入電壓為6 V的電路中,正常發光,額定功率為3 W,乙燈的電阻R乙=
=6 Ω,乙燈接入電壓為6 V的電路中,乙燈泡正常發光,功率為6 W,乙燈亮一些;將它們串聯后接入電壓為9 V的電路中,已知電流相同,甲的電阻大,根據公式P=I2R可知,甲燈實際功率大,甲燈亮一些。
1.全校照明電路在都開燈時,下列變小的是
A.等效電阻 B.電流 C.電壓 D.電功率
2.(2019·邢臺校級期末)下面關于電功率的說法中正確的是
A.電功率是表示電流做功多少的物理量
B.用電器在相同的時間內消耗的電能越多,電功率越大
C.串聯的幾只燈泡工作時,電阻大的燈泡的電功率小
D.電流做功越多,電功率越大
3.如圖,是某液晶彩電的銘牌,下列說法正確的是
A.該彩電正常工作時,1 s內消耗250 W電能
B.1度電可供彩電正常工作40 h
C.該彩電只能接在240 V電壓下使用
D.與60 W的燈相比,它消耗電能快
4.(2019·沭陽校級月考)如圖所示,電源電壓為12 V不變,電阻R1=R2,若把標有“6 V 3 W”字樣的小燈泡接到A、B兩點間,那么燈的實際功率為
A.等于3 W B.大于3 W C.小于3 W D.無法確定
5.(2018·山東模擬)幾個同學在實驗室中看到甲、乙兩只外形相同的燈泡,銘牌標注如圖所示。下面列出了他們在討論中的幾種說法,其中不正確的是
A.甲、乙兩燈正常發光時,通過它們的電流相等
B.甲、乙兩燈正常發光時,甲燈的電阻大于乙燈的電阻
C.兩燈串聯在9 V的電源上時,甲燈消耗的功率比較小
D.兩燈并聯在6 V的電源上時,乙燈消耗的功率比較大
6.如圖是學生設計的模擬調光臺燈電路。閉合開關燈泡發光后,無論怎樣移動回形針,發現燈泡亮度幾乎不變,產生這一現象的原因可能是
A.電路處于斷路狀態
B.燈泡被短路
C.燈泡燈絲的阻值太小
D.金屬絲的阻值太小
7.(2018·遼陽模擬)兩個精制電阻,用錳銅電阻絲繞制而成,電阻上分別標有“100 Ω,10 W”和“20 Ω,40 W”,則它們的額定電流之比為
A.
∶5 B.
∶20 C.
∶10 D.1∶2 000
8.下面是選自小明學習筆記中的摘錄,其中不正確的是
A.電功率是表示消耗電能快慢的物理量
B.相同時間內,電流做功越多,功率越大
C.千瓦是電功率的單位,千瓦時是電功的單位
D.一臺電風扇功率是100 W,表示電流在1 s內做100 W的功
9.(2018·朝陽綜合)額定電壓均為220 V的甲、乙兩個電飯煲,已知甲的額定功率是1 000 W,乙的額定功率是800 W,將兩個電飯煲分別接入我國的家庭電路中工作時,下列說法正確的是
A.甲轉化成的內能一定比乙多
B.通過甲的電流一定比乙小
C.乙的電阻一定比甲小
D.乙消耗電能一定比甲慢
10.如圖所示,電源電壓不變,當滑動變阻器的滑片向b端移動的過程中,下列說法正確的是
A.電流表的示數變大 B.小燈泡的亮度不變
C.電壓表的示數變大 D.電路中的總功率不變
11.(2018·松江二模)教室里的日光燈額定電壓是________伏,投影儀和日光燈之間是________連接的(填“串聯”或“并聯”)。教室里日光燈總功率為0.48千瓦,如果在大課間活動時能夠及時關燈,每天大課間活動時間是0.5小時,則每天可以節約用電________千瓦時。
12.如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為12 V。閉合開關S后,當滑片P從最右端滑到最左端的過程中,小燈泡的I–U關系圖象如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為______W,電源電壓為______V。滑動變阻器的最大阻值為______Ω。
13.(2018·上海模擬)某學校有300盞“220 V 40 W”的燈,其中“40 W”表示________;若少開幾盞燈,電路中的總電阻將________(選填“變小”“不變”或“變大”)。若這300盞燈每天少開1小時,共可節約電能________千瓦時。
14.(2018·澧縣模擬)將標有“6 V 3.6 W”的燈泡L1和標有“4 V 1.6 W”的燈泡L2串聯接入電路中,(不計溫度對燈絲電阻的影響),保證燈泡安全的情況下,該電路的總電壓最大為________V,此時它們的亮度情況是________(選填“L1更亮”“L2更亮”或“一樣亮”)。
15.(2018·內江)將規格為“2.5 V 0.3 A”的小燈泡L1和規格為“3.8 V 0.3 A”的小燈泡L2串聯,接在3 V的電源上,下列判斷正確的是
A.L1的電阻大于L2的電阻
B.L1的亮度比L2的亮度更小
C.兩只燈泡都正常發光
D.兩只燈泡實際功率相等
16.(2018·梧州)如圖所示,將標有“12 V 6 W”的燈泡
和“12 V 3 W”的燈泡
接在12 V的電路中,閉合開關,不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法中正確的是
A.電路總功率等于9 W
B.電路總功率大于9 W
C.燈泡
和
一樣亮
D.燈泡
比燈泡
亮
17.(2018·蘭州)將規格分別為“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲乙兩只小燈泡串聯后接到電壓為6 V的電源上,兩燈均發光,忽略燈絲電阻的變化,則下列說法中正確的是
A.甲燈兩端電壓較大
B.通過乙燈的電流較大
C.甲燈較亮
D.乙燈較亮
18.(2018·廣安)如圖所示的電路,閉合開關后,當滑片P向右移動時,下列說法正確的是
A.燈泡L變暗
B.電壓表示數變小
C.電流表A1示數變大
D.整個電路消耗的總功率變小
19.(2018·玉林)如圖所示,電源電壓U為10 V并保持不變,滑動變阻器規格為“20 Ω 1 A”。閉合開關S,當滑片P移至最左端時,燈泡正常發光,電流表示數為0.5 A;當滑片P移至中點時,電流表示數為0.4 A。則
A.電路消耗的最小功率為2.5 W
B.滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為2.4 W
C.滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為3.2 W
D.滑片P在最左端時,2 min內電流通過燈泡所做的功為10 J
20.(2018·齊齊哈爾)如圖所示,定值電阻R0=10 Ω,滑動變阻器R的最大阻值為20 Ω,燈泡L上標有“3V 0.6 W”的字樣,忽略燈絲電阻的變化。只閉合開關S、S1,并把R的滑片移到最右端,電流表的示數為0.1 A,下列說法正確的是
A.電源電壓為3 V
B.此電路的最小功率為0.3 W
C.此電路的最大功率為1.5 W
D.通過燈泡L的最大電流為0.2 A
21.(2018·濱州)如圖甲電路中,電源電壓保持不變,R1是定值電阻。當開關S閉合,滑動變阻器R2的滑片P由a端移動到b端,兩電表示數變化關系如圖乙所示,則下列說法中正確的是
A.電源電壓為14 V
B.R2的最大阻值是30 Ω
C.滑片P由a向b恰好移動三分之一長度時R1的電功率為1.25 W
D.滑片P在a端時,2分鐘內R2消耗的電能是144 J
22.(2018·張家界)圖中電源電壓保持不變,燈泡L標有“6 V,3 W”字樣,當開關S閉合時,燈泡L正常發光,電流表的示數為0.8 A,則電阻R=______Ω;由于電池使用過久,電源實際電壓只有4.8 V,則該燈泡工作的實際功率為________W。
23.(2018·岳陽)標有“6 V 3 W”字樣的小燈泡,它的電流—電壓圖象如圖所示,則它正常工作10 s消耗的電能是____J;將它與一個10 Ω的定值電阻串聯在8 V的電路中,則電路消耗的總功率為____W。
24.(2018·重慶)如圖所示的電路中,R1、R2為定值電阻,其中R1=10 Ω。當只閉合開關S1時,電流表的示數為0.4 A。則電源電壓為_____V;當同時閉合開關S1、S2時,電流表的示數增大為1.2 A。則R2消耗的電功率為_____W。
25.(2018·青島)某電視機的額定功率是110 W,則它正常工作時,電流是________;1 kW·h的電能可供它正常工作的時間是________(至少保留一位小數)
26.(2018·杭州)小金對玩具汽車的電動機很感興趣,他拆下電動機,測得它的內阻為1.5 Ω。為測量電動機工作時的電流,利用身邊現有器材,設計了如圖所示的電路(符號
表示數值可讀的變阻器)。已知電源電壓為12 V,當變阻器的阻值為6 Ω時,電壓表的讀數為3 V.計算此時:
(1)通過電動機的電流;
(2)電動機消耗的電功率。
1.A【解析】因為并聯電路總電阻的倒數等于各支路電阻倒數之和,所以并聯電路中,支路越多,總電阻越小;又因為照明電路是并聯電路,所以在全校燈都打開時,支路最多,總電阻最小,總電阻即等效電阻,故A選項正確;電流和電功率都變大,故BD都錯,電壓不變,故C錯。故選A。
2.B【解析】A、電功率是表示電流做功快慢的物理量,故A錯誤;B、由P=
可知,用電器在相同的時間t內消耗的電能W越多,電功率越大,故B正確;C、串聯的幾只燈泡工作時,通過它們的電流相等,由P=I2R可知,電阻大的燈泡的電功率大,故C錯誤;D、由P=
可知,電功率取決于電流所做的功W與所用時間t的比值,電流做功多,電功率不一定大,故D錯誤。
3.D【解析】A.250 W表示該彩電正常工作時,1 s內消耗250 J電能,故A錯;B.由W=Pt得t
,故B錯誤;C.該彩電可接在220 V~240 V電壓下使用,故C錯誤;D.與60 W的燈相比,它消耗電能快,故D正確。
4.C【解析】電源電壓為12 V不變,電阻R1=R2,根據串聯電路的分壓規律可知:兩個電阻平分電壓,若把標有“6 V 3 W”字樣的小燈泡接到A、B兩點間,燈泡與R2并聯,并聯以后的電阻變小,所以它們兩端的電壓會變小,小于6 V,所以燈的實際功率將小于3 W。
5.C【解析】A、兩燈泡正常工作時,通過的電流分別為:
,
,可見,兩燈泡正常發光時的電流相等,故A正確;B、兩燈泡正常發光時的電阻分別為:
,
,可見甲、乙兩燈正常發光時,甲燈的電阻大于乙燈的電阻,故B正確;C、兩燈串聯在9 V電源上時,流過它們的電流I相等,由P=I2R知,R越大,P越大,因為R甲>R乙,所以甲燈消耗的功率比較大,故C錯誤。D、兩燈泡并聯在6 V的電源上時,兩燈的電壓相等,由
可知,R越小,P越大,因為R甲>R乙,所以此時乙燈消耗的功率比較大,故D正確;故選:C。
6.D【解析】金屬絲和小燈泡串聯分壓,在移動回形針的過程中,發現燈泡發光,但亮度幾乎不變,根據公式P=
可知,燈泡實際功率和其兩端的電壓的平方成正比,燈泡實際功率幾乎不變,是因為兩端的電壓幾乎不變,原因是金屬絲的電阻相對于小燈泡來說,其電阻太小,故D正確。故選D。
7.C【解析】因為電阻上分別標有“100 Ω,10 W”和“20 Ω,40 W”,所以,由電功率與電阻、電流關系的公式P=I2R知道,額定電流是I=
,即它們的額定電流之比是
,故選C。
8.D【解析】A.電功率是表示消耗電能快慢的物理量,說法正確,不符合題意;B.相同時間內,電流做功越多,功率越大,說法正確,不符合題意;C.千瓦是電功率的單位,千瓦時是電功的單位,說法正確,不符合題意。D.一臺電風扇的電功率是100 W,表示電流1 s內做100 J的功,而不是100 W的功,說法錯誤,符合題意。故選D。
9.D【解析】由W=Pt可知,消耗電能的多少,得考慮時間因素,消耗電能無法比較,轉化成的內能也無法比較,故A錯;由P
得R
,甲的額定功率大于乙的額定功率,故甲的電阻小于乙的電阻,故C錯誤;電壓相同,由I
可知甲的電流大于乙的電流,故C錯誤;甲的額定電功率大于乙的,根據物理意義,在它們正常工作的情況下,電飯煲甲消耗電能比乙快,故D正確,故選D。
10.B【解析】由電路圖知道,燈泡與滑動變阻器并聯,電壓表測電源兩端的電壓,電流表測干路電流,因電源電壓不變,所以,移動滑動變阻器的滑片時,電壓表的示數不變,故C錯誤;因為并聯電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,移動滑動變阻器的滑片時,通過燈泡的電流和實際功率不變,則燈泡的亮暗不變,故B正確;當滑動變阻器的滑片向b端移動的過程中,接入電路中的電阻變大,即通過滑動變阻器的電流變小,又因為并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,滑片移動時,干路電流變小,即電流表的示數變小,故A錯誤;由P=UI知道,電路中的總功率變小,故D錯誤,故選B。
11.220 并聯 0.24
【解析】家庭電路的電壓是220 V;即教室里的日光燈額定電壓是220伏,由于用電器之間是互不影響的,所以投影儀和日光燈之間是并聯的關系;教室里日光燈的總功率是P=0.48 kW=480 W;由P=W/t可得0.5 h節約電能:W=Pt=0.48 kW×0.5 h=0.24 kW·h。
12.24 12 9
【解析】由圖乙可知,當小燈泡兩端電壓為額定電壓12 V時,通過燈泡的電流I=2.0 A,所以小燈泡的額定功率為P額=U額I=12 V×2.0 A=24 W;當滑動變阻器滑片在最左端時,滑動變阻器連入電路的電阻為0,燈泡兩端電壓等于電源電壓,所以U=UL=12 V;當滑動變阻器滑片在最右端時,滑動變阻器最大阻值連入電路中,由圖乙可知:UL=3 V,I=1.0 A,則3 V+1.0 A×R=12 V,解得R=9 Ω。
13.該燈的額定功率為40 W 變大 12
【解析】燈泡上標識的“40 W”是燈泡正常發光的功率,叫額定功率;教室中的燈泡工作過程中互不影響,彼此是并聯的。電阻并聯相當于增加了導體的橫截面積,并聯的電阻越多,總電阻越小;并聯的電阻越少,總電阻越大,所以少開幾盞燈,電路中的總電阻將變大;因為P= W/t,所以教室里所有電燈熄滅一小時,共節約的電能為:W=Pt=300×0.04 kW×1 h=12 kW·h。
14.8 一樣亮
【解析】由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:I1=P1/U1=3.6 W/6 V=0.6 A,I2=P2/U2=1.6 W/4 V=0.4 A,由I=U/R可得,兩燈泡的電阻分別為:R1=U1/I1=6 V/0.6 A=10 Ω,R2=U2/I2=4 V/0.4 A=10 Ω,因串聯電路中各處的電流相等,在保證電路安全的情況下,電路中最大電流為I=I2=0.4 A,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,該電路的最大總電壓:U=I(R1+R2)=0.4 A×(10 Ω+10 Ω)=8 V;因串聯電路中各處的電流相等,且兩燈泡的電阻相同,根據P=I2R可知,兩燈泡的實際功率相同,由于燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率,所以此時兩燈泡一樣亮。
15.B【解析】A、由歐姆定律的變形公式R=U/I可得:RL1
16.D【解析】根據
可得,兩燈泡的電阻分別為:
,
,由電路圖可知,燈泡L1、L2串聯接在12 V的電路中,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流:
,則電路總功率:
,故AB錯誤;由于串聯電路中電流處處相等,且
,根據
可知,燈泡
的實際功率較大,則燈泡
較亮,故C錯誤,D正確。故答案為D。
17.D【解析】串聯時電流處處相等,所以通過兩燈的電流一樣大,故B錯誤;根據
得,兩燈的電阻分別為:
;
;電流相等,乙的電阻大,根據
知,乙燈兩端的電壓大,故A錯誤;根據
可知,電流相等時,電阻大的功率大,則乙燈較亮,故C錯誤,D正確;故選D。
18.D【解析】由電路圖可知,閉合開關后,燈泡L與滑動變阻器R并聯,電壓表V測電源的電壓,電流表A1測干路電流,電流表A2測L的電流。因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,滑片向右移動時,通過L的電流和實際功率不變,即L的亮度不變,故A錯誤;當滑片P向右移動時,因電源電壓不變,電壓表的示數不變,故B錯誤;當滑片P向右移動時,變阻器接入電路中的電阻變大,由I=
可知,通過R的電流變小,因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變小,即電流表A1的示數變小,故C錯誤;干路電流變小,由P=UI可知,整個電路消耗的總功率變小,故D正確。故選:D。
19.B【解析】滑片P在最左端時,電路中只有燈泡,燈泡正常發光,由I=
得,燈泡正常發光時的電阻:RL=
=20 Ω;滑動變阻器連入電路的電阻最大時,電路消耗的功率最小,假設燈泡電阻不隨溫度的變化,則P最小=
=2.5 W;而實際上燈泡不正常工作時的電阻小于正常工作時的電阻,所以,電路消耗的最小功率不是2.5 W;故A錯誤;滑片P在中點時,電流表示數為0.4 A,根據I=
可得,此時滑動變阻器兩端的電壓:U滑=IR滑=0.4 A×
×20 Ω=4 V,因串聯電路電壓規律可得此時燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣U滑=10 V﹣4 V=6 V,燈泡的實際功率:PL=UL′I=6 V×0.4 A=2.4 W;故B正確,C錯誤;滑片P在最左端時,2 min內電流通過燈泡做的功:WL=UILt=10 V×0.5 A×2×60 s=600 J,故D錯誤。故選:B。
20.ACD【解析】A、只閉合開關S、S1,R的滑片移到最右端,連入電路的電阻為20 Ω,R0與滑動變阻器串聯,則總電阻:
,由
可得,電源的電壓:
,故A正確;C、D,若三個開關都閉合,R的滑片移到最左端連入電路的電阻為0 Ω,所以燈泡與R0并聯,此時電路中的電流最大;則:
,燈泡兩端的電壓等于電源電壓,燈泡正常發光;由P=UI可得通過燈泡的最大電流為:
,故D正確;燈的功率為額定功率,即0.6 W;所以最大總功率
,故C正確;B、由于
,根據電阻的串聯特點可知:當燈泡與滑動變阻器R的最大值串聯時電路中的總電阻最大,電流最小,則總功率最小;為
,故B錯誤;故選ACD。
21.BCD【解析】由電路圖知道,當滑片在b端時,滑動變阻器接入電路中的電阻為0 Ω,為R的簡單電路,電壓表測量的是電源的電壓,此時電路中的電阻最小,電流最大,I=0.5 A,由圖象乙知道,電源的電壓是:U=U1=10 V,故A錯誤;由歐姆定律知道,R1的阻值是:R1=U/I=10 V/0.5 A=20 Ω;當滑片位于a端時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電壓表V的示數最小,由圖象知道,此時U1'=4 V,電路中電流I'=0.2 A,所以此時R2的電壓是:U2=U−U1′=10 V-4 V=6 V,由歐姆定律可知,R2的最大阻值是:R2=U2/I′=6 V/0.2 A=30 Ω,故B正確;當P由a向b恰好移動三分之一長度時,則R2的2/3接入電路中,此時電路中電流是:
,所以R1的電功率是:P1=I″2R1=(0.25 A)2×20 Ω=1.25 W,故C正確;因為當P在a端時,電路中電流是I'=0.2 A,U1'=4 V,所以2分鐘內R2消耗的電能是:W2=U2I't=6 V×0.2 A×120 s=144 J,故D正確,綜上所述應選BCD。
22.20 1.92
【解析】如圖電路,燈與電阻并聯,電流表測量干路電流。當開關S閉合時,燈泡L正常發光,燈的電流為:
,則通過電阻的電流為:
,則電阻R的阻值為:
;燈泡的電阻為:
,電源實際電壓只有4.8 V,則該燈泡工作的實際功率為:
。
23.30 3.2
【解析】由于小燈泡標有“6 V 3 W”,所以由P=W/t知道,燈泡正常工作10 s消耗的電能是:WL=PLt=3 W×10 s=30 J;若小燈泡L與一個10 Ω的定值電阻R串聯在電壓為8 V的電路中,則由于串聯電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,所以,由I=U/R知道,U=UL′+ILR,即8 V=UL′+IL′×10 Ω,由圖象知道,當UL′=4 V時、IL′=0.4 A符合方程,所以,電路消耗的總功率是:P=UIL′=8 V×0.4 A=3.2 W。
24.4 3.2
【解析】只閉合開關S1時,電路為R1的簡單電路,由
可得,電源電壓:
;
當同時閉合開關S1、S2時,兩電阻并聯,電流表測干路電流,因為并聯電路各支路獨立工作、互不影響,所以通過R1的電流不變,仍為0.4 A,因為并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過R2的電流:
;因為并聯電路各支路兩端的電壓相等,R2消耗的電功率:
。
25.0.5 A 9.1 h
【解析】家庭電路的電壓是220 V,電視機的額定功率是l10 W,則它正常工作時,通過電視機的電流為:I=P/U=110 W/220 V=0.5 A;1 kW·h的電能可供它正常工作的時間:t=W/P=1 kW·h/0.11 kW≈9.1 h。
26.(1)1.5 A (2)4.5 W
【解析】(1)由圖知,電動機M與變阻器串聯,電壓表測電動機M兩端的電壓,
根據串聯電路電壓的規律知,變阻器的電壓:UR=U﹣UM=12 V﹣3 V=9 V;
由歐姆定律可得,通過變阻器的電流:IR=UR/R=9 V/6 Ω=1.5 A;
因串聯電路中電流處處相等,則通過電動機的電流:IM=IR=1.5 A;
(2)電動機消耗的電功率:PM=UMIM=3 V×1.5 A=4.5 W。
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