沪科版数学八年级上册 15.3 怎样使用电器正常工作

沪科版数学八年级上册 15.3 怎样使用电器正常工作
一．选择题
1．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（）
A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小
答案：C
解析：A、根据
2
U
P
R
，若电灯实际电压变大，实际功率也会变大，灯会变亮，故A错误；
BD、用电器的额定电压是指其正常工作时的电压，额定功率是指在额定电压下工作时的功率．用电器的额定电压和额定功率只有一个，不会改变．故BD错误；
C、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，若实际功率变小；会导致电灯将会变暗．故C正确．
2．某新型手电筒，由蓄电池，开关和三粒相同的LED灯珠连接而成，工作时每粒灯珠都正常发光且电压都为U，关于手电筒的各部分原件下列说法正确的是（）
A．给蓄电池充电时是将电能转化为化学能
B．LED灯珠是由超导材料制成
C．三粒LED灯珠一定是并联的
D．凸透镜对LED灯珠发出的光起到发散作用
答案：A
解析： A、给蓄电池充电时是将电能转化为化学能，故A正确；
B、LED灯珠是用半导体材料制成的，故B错误；
C、三粒LED灯珠不一定是串联的，也可能是并联，故C错误；
D、凸透镜对LED灯珠发出的光起到会聚作用，故D错误．
3．下列说法中，正确的是（）
A．电源的作用：是把电能转化为其他形式能的装置
B．保险丝的作用：家庭电路中的电流过小时，保险丝会自动熔断从而切断电路
C．验电器的作用：只能检验物体是否带电
D．地线作用：是防止漏电后电伤操作人员
答案：D
解析：A、电源的作用是把其他形式的能转化为电能的装置，该选项说法不正确；
B、保险丝的作用：家庭电路中的电流过大时，保险丝会自动熔断从而切断电路，该选项说法不正确；
C、验电器的作用：既可以检验物体是否带电，又可以根据金箔片张开角度的大小粗略判断所带电荷的多少，该选项说法不正确；
D、家庭电路中三孔插座的地线是为了确保家用电器的金属外壳接地，防止发生人员触电事故，该选项说法正确．
4．把“220V40W”和“220V 60W”的两盏灯串联起来后再接入照明电路中，两盏灯的亮度都变暗，这是因为（）
A．灯泡的额定电压都变小了
B．灯泡的额定功率都变小了
C．加在两只灯泡上的电压都小于它们的额定电压
D．灯泡的电阻变大了
答案：C
解析： AB．灯泡的额定电压和额定功率是固定不变的，故AB不正确；
C．两灯泡串联时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡两端的实际电压小于灯泡的额定电压，实际功率小于额定功率，灯泡变暗，故C正确；
D．灯泡的电阻随温度的升高而变大，灯泡变暗时，灯丝的电阻小于正常发光时的电阻，故D不正确．5．根据如图所示的两盏白炽灯的铭牌，可以判断（）
A．甲灯一定比乙灯亮
B．正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻
C．正常发光时，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍
D．正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍
答案：C
解析：A、说法错误，只有在额定电压下时，甲灯一定比乙灯亮，若不在额定电压下，则无法比较电功率．
B、说法错误，由
2
U
P
R
知，当额定电压相等时，功率大者，电阻小，甲的额定功率是100W，大于乙的额
定功率25W，故应是甲灯的电阻小．
C、说法正确，正常发光时，即为在额定电压下工作，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍．
D、说法错误，消耗的电能与功率和时间有关，不知通电时间时，无法比较消耗的电能．6．下面几个灯泡，都在其额定电压下工作，其中亮度最大的是（）A．“220V25W” B．“110V 40W”
C．“36V 60W” D．“24V 100W”
答案：D
解析：灯泡的亮度由它的实际功率确定，灯泡的实际功率越大，灯的亮度也就越大．本题中的四只灯泡都在其额定电压下工作，那么四只灯泡的实际功率分别与它的额定功率相等．而“24V 100W”的灯的额定功率最大，所以此时它的实际功率最大，亮度也就最大．
故选D．
7．如图所示，电源电压U=18V，小灯泡L的额定电压为9V．当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L 正常发光；当滑片移至最右端时，小灯泡的实际功率为6W．则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（）
A．13.5W 6ΩB．6W 12ΩC．6W 27ΩD．13.5W 12Ω
答案：D
解析：（1）P在中点时（连入电阻为
1
2
R），灯泡正常发光，说明此时灯泡两端的电压为9V，变阻器两端的电压为9V，
即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻R L的两倍，R L=R′=
1
2
R．
（2）当P移动到最右端时（电阻全连入为R），
L L
U P
I
R R R
，即：，
186
11
22
′
L
V W
R R R
解得：R=12Ω
R L=R′=
1
2
R=6Ω．
22
(9)
13.5
6Ω
U V
P W
R。

8．某同学有一个灯泡，将它与8Ω的电阻串联，当将它们接在24V的电源上时，灯泡恰好能正常发光，该同学测得通过电阻的电流为1.5A．下面的说法中正确的是（）
A．这个灯泡的额定电功率为36 W，额定电压为24 V
B．这个灯泡的额定电功率为18 W，额定电压为12 V
C．这个灯泡的额定电功率为20 W，额定电压为12 V
D．这个灯泡的额定电功率为12 W，额定电压为12 V
答案：B
解析：电阻两端的电压：
IR
U
R
==1.5A×8Ω=12V，
灯泡两端的电压：
U灯=U﹣U R=24V﹣12V=12V，
这个灯泡的额定电功率：
P =12V×1.5A=18W．
UI
9．下面最接近空调器的额定功率的是（）
A．1500W B．200W C．50W D．10W
答案：A
解析：在我们日常生活中，空调器的额定功率一般为1500W以上，结合选项可知A正确．
10．甲、乙两个白炽灯泡，分别标有“220V 40W”和“24V 40W”字样，当它们在各自的电路中正常发光时（）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮
C．两灯一样亮 D．无法比较两灯的亮暗程度
答案：C
解析：由铭牌可知，两灯的额定功率相同；
当它们在各自的电路中正常发光时，其实际功率等于额定功率，由于额定功率相同，则两灯一样亮．11．将“PZ220﹣60”的灯泡接入电路中正常发光时，它消耗的电功率（）
A.一定大于60瓦B．一定等于60瓦
C．一定小于60瓦D．三种情况都有可能
答案：B
解析：“PZ220﹣60”：“220”的含义指灯泡的额定电压是220V，“60”的含义是指灯泡的额定功率为60W．因为灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以灯泡正常发光时，灯泡的电功率为60W．故ACD错误，B 正确．
12．两额定功率都是20W的白炽灯和LED灯，都正常工作时，下列说法正确的是（）A．LED灯的实际功率大B．白炽灯的实际功率大
C．相同时间内白炽灯更耗电D．相同时间内它们耗电相同
答案：D
解析：两灯泡的额定功率都相同，所以两盏灯分别在额定电压下工作时，它们的亮度相同，因此实际功率一样大，故A、B错误；
功率相同、正常工作时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同；故C错误，D正确．
13．如图所示，将标有“12V6W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（）
A ．两灯的实际功率之和等于12W
B ．两灯的实际功率之和大于12W
C ．灯泡L 1比灯泡L 2亮
D ．灯泡L 2比灯泡L 1亮 答案：D
解析：因为L 1和L 2并联，则两灯的实际电压为：U 1=U 2=U=6V ，
又此时U 1＜U 1额，而灯丝电阻不变，由公式R U P 2
=可知，P 1＜P 1额，因此P 1＜6W ，
U 2=U 2额，由公式R
U P 2
=可知，P 2=P 2额，因此P 2=6W ，
P=P 1+P 2＜12W ，故A 、B 错误；
根据R U P 2=可得P
U
R 2
=，因为U 1额＞U 2额在额定功率相等时，可知R 1＞R 2，因此在实际电压相等时，L 1
的实际电功率小于L 2的实际功率，故L 2较亮，故C 错误，D 正确．
14.把标有“6V 6W”的小灯泡L 1和标有“6V 3W”的小灯泡L 2串联后接在电源电压为6V 的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ） A. 因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B. 因为灯L 2 电阻较大，实际功率较大，所以灯L 2较亮
C. 因为灯L 1额定功率较大，所以灯L 1较亮
D. 因为灯L 1实际功率较大，所以灯L 1较亮 答案：B
解析：根据R U P 2=可知：P
U
R 2
=
由题两灯额定电压相同，P 1＞P 2，所以R 1＜R 2， 串联电路中电流处处相等， 根据P=I 2
R ，可知P 1实＜P 2实，
因为灯泡的亮度取决于实际功率的大小，因为L 2实际功率较大，所以L 2较亮．故ACD 错误，B 正确． 15．将两只额定电压相同的小灯泡L 1、L 2串联在如图所示的电路中，闭合开关S 后，发现灯L 1较亮，灯L 2较暗．下列说法正确的是（ ）
A ．通过灯泡L 1的电流大于灯泡L 2的电流
B ．灯泡L 2的额定功率小于灯泡L 1的额定功率
C ．灯泡L 2发生了短路
D ．灯泡L 2的阻值小于灯泡L 1的阻值 答案：D
解析：A 、串联电路处处电流相等，一次能源通过灯泡L 1、L 2的电流相等，故A 错误； B 、灯泡的明暗由实际功率决定，与额定功率无关，故B 错误． C 、若灯泡L 2发生了短路，灯L 1较亮，灯L 2不亮，故C 错误；
D 、灯L 1较亮，灯L 2较暗，说明灯L 1的实际功率大于灯L 2 的实际功率，由P=I 2R 可知，电阻越大，实际功率越大，说明灯L 1的电阻大于灯L 2 的电阻，故D 正确。

二．填空题
16．通过灯泡L 1与L 2的电流随其电压变化的关系曲线如图所示，当灯L 1、L 2并联接在6V 的电源上时，电阻更大的灯泡是 ；当灯L 1、L 2串联接在另一电路中，测得灯L 1两端电压为2V ，则灯L 2的实际功率为 W ．
答案：L 2 3
解析：读图可知，两灯两端的电压分别为6V 时，此时L 2所对应的电流为0.5A ；L 1所对应的电流为1.0A ； 则由欧姆定律公式变形R=可知，电阻更大的灯泡是L 2； 由R U I =
可得，11I U R = =60.1V
A =6Ω，2
2I U R ==60.5V A =12Ω，
当灯L 1、L 2串联，根据图象，当灯L 1两端电压为2V 时，L 2为6V ，则灯L 2的实际功率 L R U P 2=实2
(6)12Ω
V =3W ．
17．某用电器铭牌上标有“220V，100W”的字样，用电器的额定功率是 W ，正常工作时的电阻为 Ω；当该用电器两端电压为110V 时，实际功率是 W ． 答案：100 484 25
解析：由铭牌“220V 100W”知用电器的额定电压U=220V ，额定功率P=100W ；
由R U P 2
=可得，灯泡的电阻：P U R 2
==2
(220)100V W
=484Ω， 接到110V 的电路上，灯泡的实际功率为：R
U P 2
实
实==
2
(110)484ΩV =25W ．
18．两只水果点亮了一只发光二极管（如图），金属片A 是水果电池的 （填“正极”或“负极”），两水果之间 （填“串联”或“并联”），现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时水果电池的正负极之间 （填“有”或“没有”）电压．
答案：负极 串联 有
解析：图中二极管发光，说明二极管的连接是正确的，因此水果电池组的A 极是负极；图中电流只有一条路径，因此两水果之间串联的；
现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，是因为它的正负极接反了，说明二极管具有单向导电性；此时水果电池的正负极之间仍然有电压．
19．白炽灯用久了会发暗，其原因之一是钨丝先升华后又 在灯泡内壁上，影响了玻璃的透光性；原因之二是灯丝变细，电阻变 ，在电压不变时，实际功率变 ． 答案：凝华 大 小
解析：白炽灯使用时，灯泡内温度升高，少部分钨丝会升华由固体变为气态，当熄灯时，灯泡内温度下降，升华后的气态的钨会放出热量凝华为固态的钨附着在灯泡内壁上，影响了玻璃的透光性；又因钨丝升华变
细，横截面积变小，导致灯丝电阻变大，根据公式R
U P 2
=可知，电阻越大，实际功率越小．
20．甲白炽灯标有“220V 40W”字样，乙白炽灯标有“220V 15W”字样，若两灯均正常工作， 灯较亮， 灯灯丝较细长（均选填“甲”或“乙”），通过甲灯的电流为 安． 答案：甲 乙 0.18
解析：（1）由甲白炽灯标有“220V 40W”字样，乙白炽灯标有“220V 15W”的字样可知，若两灯均正常工作时，甲灯的实际功率是40W ，乙灯的实际功率是15W ，所以甲灯较亮；
（2）已知甲乙的额定电压相同，乙的额定功率较小，故由P
U R 2=可知，乙灯的电阻较大，因为材料一定
时，导体的长度越长、横截面积越小，电阻越大，故乙灯的灯丝细长； （3）∵UI P =，∴甲灯正常工作时，通过的电流：U
P I = =40220W V ≈0.18A． 三．解答题
21．如图所示，白炽灯是日常生活中最重要的光源，小明对图甲的白炽灯和灯口进行了仔细观察后，结合所学的有关知识，明白了许多道理：
（1）在家庭电路它与其它用电器之间是 联.
（2）白炽灯用久了会发暗，其原因之一是钨丝先升华后 （填物态变化名称）在灯
泡内壁上，影响了玻璃的透光性；原因之二是灯丝变细，电阻变大，在电压不变时，实际功率 （选填“变大”或“变小”或“不变”）．
（3）小明曾经看到妈妈在使用电磁炉时导线“冒烟”，差点酿成火灾，图乙是当时的场景，小明分析产生的原因：导线“冒烟”是由于 ，使导线产生的热量过多，以致绝缘皮烧坏；此电路上还存在着一个安全隐患是： ．
答案：（1）并 （2）凝华 变小 （3）用电器的总功率过大|用电器的外壳没接地，易造成触电 解析：（1）家庭电路中灯泡与其它用电器都可以单独工作，因此为并联连接；
（2）白炽灯用久了会发暗，其原因之一是钨丝先升华后凝华在灯泡内壁上，影响了玻璃的透光性；原因之
二是灯丝变细，电阻变大，在电压不变时，由R
U P 2=可知灯泡的实际功率变小，故灯泡变暗．
（3）根据图示可知，同一插座上用电器的总功率过大，根据UI P =可知，家庭电流中电压为220V ，当总功率过大时，干路电流会过大．根据焦耳定律，当电流过大时，使导线产生的热量过多，以致绝缘皮烧坏． 根据图示可知，洗衣机、电冰箱、电饭锅都是金属外壳用电器，必须使用电器的外壳接地，否则易造成触电，而图中插座使用了两孔插头，没有接地． 22.
（1）图甲中电阻箱显示的电阻值是 Ω．
（2）如图乙是实验室中常见的一种仪表的示意图，请你写出从图中得到的2条信息： ① ；
② ．
（3）小华同学做“用滑动变阻器改变电流”实验（电源电压为3V ，如图丙），他发现所用的滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样，则“20Ω”指的是 ，“2A”指的是 ．闭合开关S ，他将滑动变阻滑片由最右端向左移动到图示位置过程中，小灯泡的亮度 （填“变暗”“变亮”或“不变”）．突然，他发现小灯泡不发光了，仔细一看是小灯泡灯丝烧断了（其它连接完好，开关S 仍闭合），此时用电压表测得a 、b 两接线柱间电压值应是 V （填“0”或“3”）．
答案：（1）9132 （2）①该仪表为电压表 ②刻度盘上有两排刻度，表明电压表的量程有两个：有0～3V 和0～15V ；分度值分别是0.1V 和0.5V （3）最大阻值为20Ω 允许通过的最大电流为2A 变亮 3 解析：（1）由图示电阻箱可知，电阻箱的阻值是： R=9×1000Ω+1×100Ω+3×10Ω+2×1Ω=9132Ω；
（2）因为仪表上表示有电流的单位V ，所以该仪表为电压表；刻度盘上有两排刻度，表明电压表的量程有两个：有0～3V 和0～15V ；分度值分别是0.1V 和0.5V ；因为接入电路的接线柱为“﹣”“15”，所以电压表所选量程为0～15V ，分度值为0.5V ，电压表的示数是13V ；
（3）滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样，则“20Ω”指的是最大阻值为20Ω，“2A”指的是允许通过的最大电流为2A ；因为是串联电路，当滑动变阻器的滑片向左移动过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，在电源电压不变时，电路中的电流变大，则由P=UI 可知小灯泡的实际功率变大，所以灯的亮度变亮；若小灯泡灯丝烧断了（其它连接完好，开关S 仍闭合），此时用电压表测得a 、b 两接线柱的电压，则由于电压表串联在电路中了，所以电压表的示数接近电源电压应为3V ． 23．靠近发电厂的居民小区，用户电压经常偏高，最高时比正常高22V ．
（1）某户居民家庭将“220V 100W”的灯泡接入这样的电路里，灯泡的实际功率最大可达多少？ （2）在电压最高时，要使“220V 100W”的灯泡正常发光，需要串联一个多大的电阻？这时电阻消耗的电功率多大？
答案：（1）灯泡的实际功率最大可达121W ；（2）需要串联一个48.4Ω的电阻，这时电阻消耗的电功率为10W ．
解析：（1）额额
灯P U R 2==2220)
100（V W =484Ω．
灯实
实R U P 2==2220+22)484Ω
（V V =121W ． （2）灯泡正常工作的电流额
额额U P I =
=
100220W V =5
11
A ．
额
串串I U R =
=A 11
5v
22=48.4Ω
串串串I U P ==22V×
5
11
A=10W ． 24．某款能瞬间加热饮水的直饮机，可提供冷、温、热三种水，适用于学校、车站等公共场所．直饮机有5道过滤装置除去水中杂质，可直接饮用的冷水，热水随用随开，它的铭牌如下表所示： （1）若将直饮机接入220V 的电路中，加热器的实际功率是多少？（忽略温度对电阻的影响）
（2）直饮机在额定电压下工作时，若热水的流量是5L/min ，不计热量流失，流过加热器的水温会升高多少？[c 水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m 3]
（3）若想提高直饮机的加热速度，把加热器的功率提高到14kW ，在原电路基础上，应怎样改装电路？通过计算说明．
额定电压380V 加热器额定功率12kW 净重100kg 热水流量4.2﹣﹣5L/min 最大容积100L
开水温度97﹣﹣98℃
答案：（1器的水温会升高34.3℃ （3）在原电路基础上，应并联一个72.2Ω的电阻 解析：（1）直饮机的额定电压U 1=380V ； 额定功率P 1=12kW=12000W ； 则由功率公式可得：直饮机的电阻2
2
1
1
(380V)
361
Ω12000W
30
U R
P ； 则当电压为220V 时，直饮机的实际功率P=2
2
(220V)
361Ω30
U
R
≈4022W； （2）W=Pt=1.2×104
×60s=7.2×105
J ， 由ρ=
m V
可得，m=ρV=1.0×103kg/m 3×5×10﹣3
kg=5kg ， W=Q=cm △t ，可得
△t=
5
3
7.2104.210/(kg 5℃）Q J cm
J kg
≈34.3℃，
（3）把加热器的功率提高到14kW ，应并联一个电阻，
R 并=
2
2
4
4
(380)
1.410 1.210加
U V P W
W
=72.2Ω．
25．将标有“6V，9W”灯L 和电阻R 按如图所示电路连接．已知电源电压为6V ，当闭合开关S 时，电流表示数是2.25A ．
（1）求R的阻值；
（2）若将灯L和电阻R串联在电路中，电源电压不变，求灯L的实际功率是多少？
答案：（1）8Ω（2）1W
解析：（1）电源电压U=6V，灯正常发光，所以灯L中的电流I L=
9
6
额
P W
U V
=1.5A，
电流表的测干路上的电流，电流表示数I=2.25A，则R中的电流I R=I﹣I L=2.25A﹣1.5A=0.75A，由I=
U
R
可得，电阻R=
6
0.75
R
U V
I A
=8Ω；
（2）由P=
2
U
R
可得，灯泡的电阻
22
(6)
9
额
额
L
U V
R
P W
=4Ω，
灯L和电阻R串联，电路中的电流I=
6
48
ΩΩ
总L
U U V
R R R=0.5A，
灯的实际功率P实=I2R L=（0.5A）2×4Ω=1W．。