电路答案第十八章
第十八章 电功率 专题训练 电功率综合计算(原卷+解析)
专题训练电功率综合计算1.(2020·湘西州)下图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图.其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,当选择开关O接在C、D位置时,电吹风处于关停状态.已知电吹风冷风挡的额定功率为44 W,电吹风热风挡的额定功率为484 W.额定电压均为220 V.当电吹风处于正常工作状态时,求:(1)电吹风吹冷风时,电路中的电流是多大?(2)电吹风吹热风时,电路中每小时耗电是多少度(1度=1 kW·h)?(3)电吹风电热丝的电阻是多大?2.(2020·毕节)黑夜中看不见灯的开关位置,为此小明设计了如图所示的电路.当单刀双掷开关S合向b时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能置于这两种状态).他利用一个“10 V0.1 W”的小灯泡和一段电阻丝组成指示灯,则:(1)为使指示灯正常发光,电阻丝的阻值应为多少?(2)若照明灯(“220 V100 W”)一天(24小时)使用6小时,则整个电路一天总共耗电多少度?(结果保留两位小数)3.(2020·黄冈)如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5 V,图乙是该灯泡的IU图象.闭合开关S,把电源电压调到4 V,R2的功率为0.8 W.求:甲乙(1)通过R2的电流.(2)若小灯泡正常发光,则1 min内电流在R1上做的功是多少?(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1 A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?4.(2020·岳阳)某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器,工作原理如图所示.其中M、N均为绝缘材料,将N固定在地面上,P、Q间是可伸缩导线(电阻不计),弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为12 V,拉力F竖直向上.闭合开关S,当拉力为10 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为2 V.求:(1)拉力F为10 N时,R2接入电路的阻值大小.(2)拉力F为10 N时,10 s内R1产生的热量.(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系,即:F=kR2,求k 的数值;拉动M,当电压表示数为8 V时,拉力F的大小.5.(2020·济宁)额定电压为9 V的小灯泡的IU图象如图(a)所示.将小灯泡接入图(b)所示的电路中,电源电压恒定.将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关S和S1,小灯泡正常发光,电流表示数为0.4 A.求:(a) (b)(1)小灯泡的额定功率.(2)定值电阻R的阻值.(3)只闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由最右端逐渐向左移动,求滑动变阻器允许接入电路的最大阻值.6.(2020·营口)如图甲所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R0=10 Ω、滑动变阻器R最大阻值为10 Ω,灯泡标有“6 V 4.8 W”,灯泡的IU图象如图乙.当只闭开关S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,灯泡L的实际功率为1.2 W,求:(1)电源电压是多少?(2)只闭合开关S、S2,电路消耗的最小电功率是多少?7.(2020·牡丹江)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12 V 6 W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻.当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示.求:(1)小灯泡L的电阻.(2)电阻R的阻值.(3)电阻R消耗的电功率.8.(2019·海南)小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试.电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6 V,小灯泡的IU图象如图乙所示.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻.(2)小灯泡正常发光10 min消耗的电能.(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3 V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?(4)小谦认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因.9.(2020·河北)小明家在不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中,电能表[3 000 r/(kW·h)]如图所示,电水壶的规格为“220 V 1 210 W”,电水龙头的规格“220 V 2 420 W”.当电路中单独使用电水壶烧水时,铝盘转动110 r用时120 s.在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用了180 s.导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化.求:(1)电水壶和电水龙头的电阻.(2)导线的电阻.(3)在洗漱时,导线上产生的热量.10.(2020·湖州)方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图,如图乙.(1)实线表示的是____(填“R”或“R0”)的功率与电流的关系.(2)求R0的阻值.(3)当电流表示数为0.5 A时,求R消耗的功率.11.(2019·绥化)小泽家有一新型的电热足浴器。
第十八章 家庭电路与安全用电
第十八章 家庭电路与安全用电【评价预览】【评价导向】1.评价特点:本章是电路、欧姆定律和电功率、电热等知识在生活生产中的具体应用,在中考中和以上内容联系,所占分值不多,多疑选择题、作图题或简答题出现.2.评价热点:纵观近年中考试题,考查的热点主要集中在:(1)用电器、白炽灯泡、开关的接法;(2)测电笔的使用;(3)家庭电路故障分析;(4)安全用电常识和触电事故处理等. 本部分内容与STS 密切相关,应注意联系生活实际。
3.评价预测:预计2011年中考仍将以上热点为主,更加注重与实际生活的联系,突出家用电器、电路故障分析的热点;注重安全用电常识。
【评价诠释】一、 家庭电路的组成⑴ 进户线:①给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。
火线和零线之间有220V 的电压,火线和地线之间也有220V 的电压,正常情况下,零线和地线之间电压为 0V用途:用来辨别火线和零线②测电笔: 种类:钢笔式,螺丝刀式。
使用:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光。
⑵ 电能表:②安装:安装在家庭电路的干路上,且在闸刀开关之前;原因:这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌:所标的电压U 是:额定电压,所标的电流I 是:允许通过的最大电流,UI 是:电能家庭电路与安全用电家庭电路 组成:进户线、 、闸刀开关、 、用电器、插座、灯座、开关。
连接:各种用电器是 接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是 的。
进户线:火线与零线之间的电压是 . 电能表:测量用户在一段时间内 多少的仪表. 保险丝:由 、 的电阻丝制成,起保护电路的作用. 测电笔:用来辨别火线、零线的工具. 安全用电 安全电压:不高于36V安全原则: 、 . 触电事故的急救: .S T S 节约用电. 我国电力工业发展 元件作用 电流过大的原因: , 。
表后能接用电器的最大功率,如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值,电能表的计数会不准确甚至烧坏。
人教版物理九年级全一册:第十八章 电功率 专题练习(附答案)
专题1串、并联电路中电功和电功率的计算类型1串联电路电功和电功率的计算1.如图所示电路中,R1的阻值为4 Ω,当开关S1和S2都闭合时,电流表示数为3 A;当只闭合S2时,电流表示数为2 A,下列说法正确的是()A.电源电压为6 VB.R2的阻值为1 ΩC.S1和S2都闭合时,R2消耗的功率为18 WD.只闭合S2时,电路消耗的总功率为24 W2.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6 V 的电源两端,下列分析正确的是()A.乙两端的电压是2 VB.甲消耗的电功率等于0.8 WC.通过甲的电流大于通过乙的电流D.甲、乙两端的电压之比为2∶13.电阻R1、R2串联在电路中,已知R1∶R2=3∶2,则通过两电阻的电流之比I1∶I2=,电阻两端的电压之比U1∶U2=,两电阻消耗的电功率之比P1∶P2=W.4.LED灯是一种半导体新型节能灯.已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是0.02 A,只是在不同电压下发光颜色不同:当加在它上面的电压为1.8 V时,它发红光;当加在它上面的电压为1.4 V时,它发黄光;当加在它上面的电压为3.2 V时,它发蓝光.将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5 V的电源两端时它发红光,则该LED灯的电功率是W,定值电阻R的阻值是Ω.5.如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,灯泡L标有“6 V 3 W”字样,当开关S、S1同时闭合时,灯泡L正常发光;当开关S闭合,S1断开时,电流表示数为0.2 A(设灯丝电阻不受温度影响).求:(1)电源电压;(2)电阻R的阻值;(3)当开关S闭合,S1断开时,灯泡L消耗的实际功率.类型2并联电路电功和电功率的计算6.如图所示,两个灯泡L1、L2阻值分别为6 Ω和10 Ω,闭合开关后的现象是()A.通过两灯泡的电流I1∶I2=3∶5B.灯泡两端的电压U1∶U2=3∶5C.灯泡的电功率P1∶P2=5∶3D.灯泡消耗的电能W1∶W2=3∶57.如图所示,电源电压6 V且保持不变,当闭合开关S时,电流表A1的示数为1.5 A,电流表A2的示数为0.5 A,下列说法正确的是()A.R1的阻值为6 ΩB.R2的阻值为12 ΩC.R1消耗的电功率为12 WD.R2消耗的电功率为6 W8.已知R1=42 Ω,R2=21 Ω,两个电阻并联后接在28 V的电源上,工作10 min后,电路消耗的总电能是J,总功率是W.9.如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A.当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2 A,求:(1)电源电压;(2)R2的阻值是多少?(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率.类型3综合提升10.若R1>R2,则下列电路闭合开关后消耗电功率最大的是()11.标有“12 V 6 W”与“12 V 3 W”的灯泡以串联方式接入电路中,若让其中一盏灯正常工作,则电源电压为()A.24 VB.18 VC.16 VD.12 V12.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I-U图象,小灯泡和定值电阻的连接情况如图乙所示,电源电压为8 V,下列说法正确的是()甲乙A.灯泡的实际电功率为0.6 WB.定值电阻的阻值为0.05 ΩC.小灯泡电阻随温度的增大而减小D.定值电阻的电功率为0.8 W13.在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2 A;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为A,R2的电功率为W.为了保障电路安全,两个开关不能同时闭合.14.将定值电阻R1与R2串联在电压恒为U的电源两端,R1消耗的电功率为9 W,两电阻消耗的总功率为P;若将R1和R2并联在该电源两端,R1消耗的电功率为25 W,两电阻消耗的总功率为P′;则P∶P′=W.专题2灯泡的亮度问题类型1实际功率与灯泡亮度的关系1.下列说法正确的是()A.灯泡的额定电压越大,灯泡越亮B.灯泡的额定功率越大,灯泡越亮C.灯泡的实际电压越大,灯泡越亮D.灯泡的实际功率越大,灯泡越亮2.L1、L2、L3三只灯泡分别标有“220 V100 W”,“110 V100 W”和“36 V100 W”的字样它们均正常发光时()A.L1更亮B.L2更亮C.L3更亮D.三只灯一样亮3.两盏白炽灯,甲标有“220 V40 W”字样,乙标有“220 V25 W”字样,下列关于它们的亮度的说法中正确的是()A.甲一定比乙亮B.乙一定比甲亮C.都正常工作时,甲比乙亮D.都正常工作时,乙比甲亮4.额定电压相同的甲、乙两只白炽灯,串联后接入某电路,甲灯比乙灯亮,则下列说法中正确的是()A.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯大B.甲灯的额定功率小,实际功率大C.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯小D.甲灯的额定功率大,实际功率小5.如图所示电路,电源电压为12 V且保持不变,灯泡L标有“12 V 2 W”字样.当开关S断开时,灯泡L的实际功率为W;当开关S闭合时,灯L的亮度将(填“变亮”“变暗”或“不变”).类型2比较串、并联电路中灯泡的亮度6.将规格为“3 V 3 W”的灯泡L1和规格为“6 V 3 W”的灯泡L2接入如图所示的电路,则()A.两灯一样亮B.L1更亮C.L2更亮D.有一灯可能会烧坏7.现有L1“6 V 3 W”和L2“6 V9 W”两只小灯泡,若将两灯串联接入电源电压为12 V的电路中,假设灯泡电阻不变.下列说法正确的是()A.两灯均能正常发光B.两灯的额定电流相同C.灯L1可能被烧毁D.灯L2可能被烧毁8.将A、B两个灯泡,按图1、图2两种方式连接,已知R A=4 Ω,R B=6 Ω,电源电压相同,下列分析正确的是()A.图1中A灯比B灯亮B.图2中A灯比B灯亮C.图1中A灯比图2中A灯亮D.图1中的总功率比图2中的总功率要大9.有两只分别标有“6 V 3 W”和“9 V 3 W”字样的小灯泡L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()A.L1和L2正常工作时的电流一样大B.L1和L2串联在一起同时使用时,两灯一样亮C.L1和L2并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大D.将L1串联一个12 Ω的电阻,接在电源电压为12 V的电路中,L1也能正常发光10.一只白炽灯标有“220 V40 W”字样,它正常工作时的电阻有多大?如果此时它两端的电压只有200 V,它实际消耗的电功率是多少?与接在220 V的电路上相比,这时它发光的亮度是亮些还是暗些?(设灯泡电阻不随温度改变)专题3电功率的动态电路及图象问题类型1动态电路问题1.如图所示,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法中正确的是()A.电流表的示数变小B.电压表的示数变大C.灯泡L变暗D.电路中的总功率变大2.如图所示的电路,闭合开关S,当滑片P向左移动时,不考虑灯丝电阻受温度影响.下列说法正确的是()A.小灯泡变亮B.电流表示数变大C.电压表示数变小D.电路的总功率不变3.(德州中考)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时.下列判断正确的是()A.电路的总功率不变B.电压表与电流表示数的比值不变C.电压表的示数变大D.电流表的示数变小4.如图所示电路,开关S2由断开到闭合的过程中,下列有关说法正确的是()A.电压表示数不变,电流表示数变大B.定值电阻R1的电功率变小C.电路的总功率变大D.电压表和电流表的示数的比值变大5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光;则断开开关S2时()A.电流表示数变小,灯L仍然正常发光B.电流表示数变大,灯L变亮C.电压表示数变大,灯L的实际功率变小D.电压表示数不变,电路的总功率变大6.如图所示,L是标有“6 V 1.2 W”字样的小灯泡,R是定值电阻,断开开关S2,闭合开关S1和S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.5 A.(1)求灯泡正常发光时,1 min内灯泡消耗的电能.(2)求定值电阻R的阻值.(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,改变电源电压,使灯泡正常发光,求电路的总功率.类型2图象问题7.如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则()甲乙A.测试仪中电压表的示数越小B.测试仪中电流表的示数越小B.电路消耗的总功率越小D.电压表与电流表示数的比值不变8.如图甲所示的电路中,在滑动变阻器R1的滑片从A向B滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是()A.R2的阻值为10 ΩB.电源电压为16 VC.当电流表示数为0.2 A时,R1接入电路的阻值为20 ΩD.该电路的最大功率为4.05 W9.如图所示是一个额定电流为0.5 A的灯泡在工作时电流随电压变化的曲线图,由图可知该灯泡的额定电压是V,额定功率为W.灯泡正常工作时的电阻是Ω.10.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是Ω.若将元件甲、乙串联后接在电压为3 V的电源两端,则流过元件甲的电流是A,元件乙两端的电压是V;若将甲、乙两元件并联在2 V的电源两端,电路的总电流是A,乙元件的功率是W.11.灯L1上标有“12 V9.6 W”的字样,灯L2上只能看清12 V的字样,测得两灯的电流与电压的关系如图所示,求:(1)L1正常发光时的电阻是多少?(2)将L1、L2串联接在电源的两端时,通过L1的电流为0.3 A,电源的电压是多少?(3)电路中只有L1、L2两灯串联,使L2正常工作时,电路消耗的总功率是多少?专题4 电功率之极值问题1.灯泡L1、L2分别标有“10 V10 W”和“9 V 5.4 W”的字样,将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是V;并联时干路允许的最大电流为 A.(不考虑灯丝电阻变化)2.如图所示,电源电压为9 V,电流表量程为0~0.6 A,小灯泡的规格为“6 V 4 W”,为使电路安全,滑动变阻器连入电路的最小值为Ω.(不考虑灯丝电阻变化)3.如图所示,电源电压为12 V,定值电阻R1为12 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样,电流表A1量程为0~3 A,A2量程为0~0.6 A.当滑动变阻器的滑片在中点时,通过滑动变阻器的电流为A;在滑片移动过程中,电路的最大功率为W.4.如图所示的电路中,电源电压为20 V,定值电阻R为30 Ω,滑动变阻器标有“30 Ω1 A”字样,电压表选用的量程是0~15 V,在该电路正常使用的情况下,滑动变阻器连入电路的最小阻值为Ω,电路的最大功率为W.5.如图所示,R1的阻值为5 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40 Ω,电源电压保持4.5 V 不变,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”.为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为Ω,R1消耗的最小功率为W.6.如图所示电路,R1=20 Ω,R2=10 Ω,电源电压保持不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A.(1)求电源电压;(2)当S2断开,S1、S3闭合时,求电流表的示数;(3)电路如何连接时,电路消耗的电功率最小?并求出该最小值.7.如图所示,电路中定值电阻R1=20 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑片在a 端时,电流表示数为0.3 A,滑片在b端时电压表示数为4 V.求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器R2的最大阻值;(3)R1的最小电功率.8.在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8 V,灯泡L2的额定电压为6 V,图乙是灯泡L2的U-I图象.甲乙(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2 V,电流表的示数为0.3 A,求定值电阻R0的阻值.(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1 W,求灯泡L1的额定功率.(3)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?专题5电热综合计算类型1挡位问题1.电饭锅是家庭常用的电器,它既有加热功能,又有保温功能.图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图.S1是一个磁钢式限温开关,可以实现通断电自动控制,R1和R2均为发热体加热电阻.把电饭锅接入220 V的家庭电路中,在电饭锅工作的30 min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:(1)加热电阻R1的阻值.(2)电饭锅的加热功率.(3)电饭锅在这30 min内产生的热量.2.如图所示是XX 型“220 V 1 000 W ”电饭煲的原理图.它有高温和保温两挡,通过单刀双掷开关S 进行调节,R 0为电阻丝.当开关S 接高温挡时,电路的功率为1 000 W ;当开关S 接保温挡时,电路的总功率为22 W.求:(1)电饭煲在高温挡时,开关S 应与哪个触点连接? (2)电热丝R 0的阻值多大?(3)当电饭煲在保温时,实际电流多大?保温5 min ,电热丝R 0消耗的电能为多少?类型2 电和热综合3.一电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20 ℃加热到60 ℃.已知c 水=4.2×103 J/(kg·℃),求:(1)水吸收的热量.(2)若电热水器正常工作,且产生的热量全部被水吸收,则需加热多长时间?4.某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点.下表是该电热水壶的铭牌.求:(1)如图所示,小电动机将1.2 L的水从桶中提升了0.5 m,电动机对水做的功至少是多少?(g取10 N/kg)(2)电热水壶在额定电压下工作时的电流.(保留一位小数)(3)电热水壶正常工作时,将1.2 L水从20 ℃加热到100 ℃,水吸收的热量是多少?(4)若(3)中的加热时间为7 min,求电热水壶的热效率.产品型号:BH—X22额定电压:220 V频率:50 Hz加热功率:1 200 W容量:1.2 L5.如图甲是一种恒温调奶器,可以自动调试好加水的奶粉,然后加热到最适合宝宝饮用的温度40 ℃,还可以自动保温,特别适合夜间使用.图乙是机器的电路简图,其相关参数如下表(R1、R2为电热丝,S为双触点自动开关).求:(1)调奶器处于保温状态时的工作电流(结果保留两位小数);(2)电阻R2的阻值;(3)若把200 g调好的奶粉从20 ℃加热到40 ℃所用时间为32 s,则调好的奶粉的比热容是多少(不计热损失).甲乙参考答案:专题1 串、并联电路中电功和电功率的计算类型1 串联电路电功和电功率的计算1.D2.B3 1∶1 , 3∶2 , 3∶2 . 4. 0.036 , 160 .5.解:(1)当开关S 、S 1同时闭合时,灯泡L 正常发光,电路中只有灯泡L ,灯泡正常发光时电压和额定电压相等,电源电压U =U L 额=6 V(2)灯泡的电阻:R L =U 2额P 额=(6 V )23 W =12 Ω开关S 闭合,S 1断开时由欧姆定律得,电路总电阻:R 总=U I =6 V0.2 A =30 Ω由串联电路电阻特点得电阻R 的阻值: R =R 总-R L =30 Ω-12 Ω=18 Ω (3)灯泡L 消耗的实际功率: P L =I 2R L =(0.2 A )2×12 Ω=0.48 W 类型2 并联电路电功和电功率的计算6.C7.D8. 33 600 , 56 .9.解:(1)由I =UR 可得,电源的电压:U =I 1R 1=0.3 A ×30 Ω=9 V(2)当闭合S 、S 1时,R 1与R 2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以电流表示数的变化量即为通过R 2的电流,则I 2=0.2 A ,所以,R 2的阻值:R 2=U I 2=9 V0.2 A =45 Ω(3)当闭合S 、S 1时,干路电流: I =I 1+I 2=0.3 A +0.2 A =0.5 A电路消耗的总功率:P =UI =9 V ×0.5 A =4.5 W类型3 综合提升 10.C 11.B 12.A13. 0.9 , 1.8 . S 1、S 2 . 14. 6∶25 .专题2 灯泡的亮度问题类型1 实际功率与灯泡亮度的关系1.D2.D3.C4.B5. 2 ; 不变 .类型2 比较串、并联电路中灯泡的亮度6.B7.C8.B9.D10.解:由P =UI =U ·U R =U 2R 得灯泡正常工作时的电阻:R =U 2P =(220 V )240 W =1 210 Ω当U 实=200 V 时,灯泡的实际功率: P 实=U 2实R =(200 V )21 210 Ω≈33 W因为33 W <40 W ,所以与接在220 V 电路上相比,实际电压为200 V 时,灯泡亮度更暗些.专题3 电功率的动态电路及图象问题类型1 动态电路问题1.D2.D3.D4.C5.A6.解:(1)灯泡正常发光1 min 消耗的电能: W =P L t =1.2 W ×60 s =72 J(2)断开开关S 2,闭合开关S 1和S 3时,电阻R 和灯泡L 并联,灯泡正常发光,所以电源电压等于灯泡的额定电压,即U =6 V由P =UI 可知,灯泡正常发光时的电流:I L =P L U L =1.2 W6 V=0.2 A 因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过R 的电流: I R =I 总-I L =0.5 A -0.2 A =0.3 A由I =U R 可知,定值电阻R 的阻值:R =U I R =6 V 0.3 A=20 Ω(3)由P =U 2R 可得,灯泡正常发光时的电阻:R L =U 2P L =(6 V )21.2 W=30 Ω断开开关S 1和S 3,闭合开关S 2,定值电阻R 和灯泡L 串联,且灯泡正常发光,所以电路中的总电阻:R 总=R L +R =30 Ω+20 Ω=50 Ω因为灯泡正常发光,所以电路中的电流为0.2 A ,则电路的总功率:P =I 2L R 总=(0.2 A )2×50 Ω=2 W类型2 图象问题7.D 8.D9. 2.5 , 1.25 . 5 .10. 5 , 0.2 , 2 ; 0.6 , 0.4 .11.解:(1)由P =U 2R可知,灯泡L 1正常发光时的电阻:R 1=U 2L 额P L 额=(12 V )29.6 W =15 Ω(2)由图可知,电流I =0.3 A 时,灯泡L 1、L 2两端电压分别为:U 1=2 V ,U 2=4 V 两灯泡串联,电源电压:U =U 1+U 2=2 V +4 V =6 V(3)灯L 2正常工作时的电压为12 V ,由图象可知,此时通过L 2的电流为0.5 A ,灯L 1两端电压为4 V ,两灯泡串联,电源总电压:U ′=4 V +12 V =16 V电路消耗的总功率:P =U ′I ′=16 V ×0.5 A =8 W专题4 电功率之极值问题01 专题训练1. 15 ; 1.5 .2. 6 .3. 0.48 ; 19.2 .4. 10 , 10 .5. 2.5 , 0.45 .6.解:(1)由电路图知,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,只有R 2连入电路中,电流表测R 2的电流,由I =UR得电源电压:U =U 2=I 2R 2=0.6 A ×10 Ω=6 V(2)由电路图知,当S 2断开,S 1、S 3闭合时,R 1与R 2并联,电流表测干路电流,由并联电路电压特点知:U =U 1=U 2=6 V ,由并联电路的电流特点和I =UR可得,电流表示数:I =I 1+I 2=U R 1+I 2=6 V20 Ω+0.6 A =0.9 A(3)电源电压保持不变,由P =UI =U 2R 可知:当电路中电阻最大时功率最小,由图知,当只闭合S 2,断开S 1、S 3时两电阻串联,电路中电阻最大,所以电路消耗的最小功率:P 最小=U 2R 1+R 2=(6 V )220 Ω+10 Ω=1.2 W7.解:(1)当滑片在a 端时,滑动变阻器短路,只有R 1工作, 由I =UR 得电源电压:U =I 1R 1=0.3 A ×20 Ω=6 V(2)滑片在b 端时,滑动变阻器和R 1串联,且滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的分压特点可得:U 2U -U 2=R 2R 1, 即4 V 6 V -4 V =R 220 Ω,解得:滑动变阻器R 2的最大阻值:R 2=40 Ω(3)当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,R 1消耗的电功率最小,此时R 1两端的电压:U 1=U -U 2=6 V -4 V =2 VR 1消耗的最小电功率:P 1=U 21R 1=(2 V )220 Ω=0.2 W8.解:(1)当开关S 接a 时,灯泡L 1与电阻R 0串联,电压表测R 0两端电压,由I =UR 得电阻R 0的阻值:R 0=U 0I =1.2 V 0.3 A=4 Ω(2)当开关S 接a 时,灯泡L 1与电阻R 0串联,灯泡L 1正常发光时,灯泡L 1两端的电压为额定电压:U 1=8 V ,由P =UI =I 2R 得此时电路中的电流:I 0=P 0R 0= 1 W4 Ω=0.5 A ,即I 1=I 0=0.5 A 灯泡L 1的额定功率:P 1=U 1I 1=8 V ×0.5 A =4 W(3)开关S 接b 时,灯泡L 1与灯泡L 2串联,由图乙知灯泡L 2正常发光时的电流为0.6 A >0.5 A ,所以电路中电流最大为:I max =I 1=0.5 A ,由图乙可知,当电流为0.5 A 时,灯泡L 2两端的电压:U 2=4 V 则电源电压为:U =U 1+U 2=8 V +4 V =12 V 所以电路允许达到的最大总功率: P 总=UI m ax =12 V ×0.5 A =6 W专题5 电热综合计算类型1 挡位问题1.解:(1)由图甲可知,当两个开关都闭合时,两个电阻并联,总电流最大; 当闭合S 、断开S 1时,电路中只有R 1工作,电流较小,由图乙可知,此时电流中的总电流,即通过R 1的电流I 1=1 A ,由I =U R可得R 1的阻值: R 1=U I 1=220 V 1 A=220 Ω (2)电饭锅加热时电流最大;由图乙知加热电流为I 加热=4 A ,电饭锅加热功率:P 加热=UI 加热=220 V ×4 A =880 W(3)由图乙知,在30 min 内电路中总电流为1 A 的工作时间:t 1=(15 min -10 min )+(30 min -20 min )=15 min =900 s所以电路中总电流为4 A 的工作时间:t 2=30 min -15 min =15 min =900 s由Q =W =UIt 可得,电饭锅在这30 min 内产生的热量:Q =Q 1+Q 2=UI 1t 1+P 加热t 2=220 V ×1 A ×900 s +880 W ×900 s =9.9×105 J2.解:(1)由P =U 2R可知,在电压U 一定时,电阻R 越小,电功率越大, 由电路图可知,S 接2触点时,电路为R 0的简单电路,电路电阻最小,此时电饭煲功率最大,电饭煲在高温挡;(2)电饭煲在高温挡时,电路为R 0的简单电路,由P =U 2R可得,电热丝R 0的阻值: R 0=U 2P 高温=(220 V )21 000 W =48.4 Ω (3)由P =UI 可得,当电饭煲在保温挡时实际电流:I =P 保温U =22 W 220 V=0.1 A 保温5 min ,电热丝R 0消耗的电能:W 0=I 2R 0t =(0.1 A )2×48.4 Ω×5×60 s =145.2 J类型2 电和热综合3.解:(1)水吸收热量:Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg ×(60 ℃-20 ℃)=8.4×106 J(2)若电热水器正常工作,且产生的热量全部被水吸收,则Q 吸=Q 放=W =Pt =8.4×106 J需要加热时间:t =W P =8.4×106 J 2 000 W=4 200 s =70 min 4.解:(1)V =1.2 L =1.2×10-3 m 3,所以 1.2 L 的水的质量:m =ρV =1.0×103kg/m 3×1.2×10-3 m 3=1.2 kg电动机对水做的功:W =Gh =mgh =1.2 kg ×10 N/kg ×0.5 m =6 J(2)由图知,电水壶的额定电压为220 V ,额定功率为1 200 W ,电热水壶在额定电压下工作时的电流:I =P U =1 200 W 220 V≈5.5 A (3)水吸收的热量:Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×1.2 kg ×(100 ℃-20 ℃)=4.032×105 J(4)电热水壶消耗的电能:W 电=Pt =1 200 W ×420 s =5.04×105 J电热水壶的热效率:η=Q 吸W 电=4.032×105 J 5.04×105 J=80% 5.(1)由P =UI 可得,调奶器处于保温状态时的工作电流:I =P 保温U =16 W 220 V ≈0.07 A (2)由题意可知,当S 接“2”时,电路为R 1的简单电路,调奶器处于保温状态; 当接“3”时,电路为R 1、R 2并联,调奶器处于加热状态,因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,R 2的电功率:P 2=P 加热-P 保温=500 W -16 W =484 W由P =W t 可得,电阻R 2的阻值:R 2=U 2P 2=(220 V )2484 Ω=100 Ω (3)由P =W t可得,调奶器消耗的电能: W =P 加热t ′=500 W ×32 s =16 000 J不计热损失,调好的奶粉吸收的热量:Q 吸=W =16 000 J ,由Q 吸=cm (t -t 0)可得,调好的奶粉的比热容:c =Q 吸m (t -t 0)=16 000 J 0.2 kg ×(40 ℃-20 ℃)=4×103 J/(kg·℃)。
人教版九年级物理第十八章电功率-单元测试题及答案解析
第18章电功率一、选择题(共8小题,每小题3分,满分24分)1.(3分)如果利用如图所示的电路来测量一个大电阻R的电功率,那么x、y、z应分别代表()A.电流表、电压表、滑动变阻器B.电压表、电流表、滑动变阻器C.滑动变阻器、电流表、电压表D.电压表、滑动变阻器、电流表2.(3分)在测定一个小灯泡额定电功率的实验中,若小灯泡额定电压为2.5V,允许通过的最大电流为0.4A.电源是4节干电池串联成的电池组.另配有0﹣0.6A、0﹣3A两量程的电流表一个,0﹣3V、0﹣15V两量程的电压表一个,最大阻值为20Ω的滑动变阻器等,则在这个实验中电流表、电压表的量程分别应选用的量程是〔〕A.电流表选0﹣0.6A,电压表选0﹣3V B.电流表选0﹣0.6A,电压表选0﹣15V C.电流表选0﹣3A,电压表选0﹣3V D.电流表选0﹣3A,电压表选0﹣15V 3.(3分)小灯泡额定电压为6V,额定功率估计在7W~12W之间,小住按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有0.6A、3A两档,电压表有3V、15V两档,将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则()A.小灯泡额定功率为7.5W B.在5V时小灯泡的功率为7.5WC.在1V电压下小灯泡功率7.5W D.在5V时小灯泡功率为1.5W4.(3分)在“测量小灯泡功率”实验中,正确连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表指针几乎不动,故障的原因可能是()A.灯泡的灯丝断了B.电流表接线短路C.电源接触不良D.灯座接线短路5.(3分)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种()A.变阻器总阻值太大B.电压表量程太大C.灯泡灯丝断开D.电源电压太低6.(3分)如图甲所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图.小灯泡正常工作时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器值调至最大值B.小灯泡的额定功率为0.72W,此时的电阻为8ΩC.如果将滑片P向a端滑动,则电压表的示数将变大D.如果将滑片P向b端滑动,则小灯泡的实际功率将大于额定功率7.(3分)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是()A.闭合开关前,滑片P应滑到B端B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮8.(3分)在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是()电压U/V 1.52 2.53电流I/A0.250.290.320.35A.灯丝的电阻随电压增大而减小B.小灯泡的额定功率为0.8WC.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比非选择题:9.(3分)在测定小灯泡功率的实验中,根据电功率的公式_________,测出小灯泡两端的_________和小灯泡中的_________,就可以计算出小灯泡的电功率,在_________下测出的电功率就是额定功率.10.(3分)如图所示是测量小灯泡额定功率的实验原理图,图中甲表为_________,乙表为_________,小灯泡的额定电压是3.8V,电源电压是6V,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到_________端,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片到电压表的示数是_________V,从图中读取电流表的示数是_________A,小灯泡的额定功率是_________w.11.(3分)在测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中,电流表和电压表的示数如图所示.(设灯丝电阻不变)(1)通过小灯泡的电流为_________A,两端所加电压为_________V,灯丝电阻为_________Ω,此时灯泡的电功率为_________W.(2)当电压U=2.5V时,灯泡的电功率为_________W,额定功率为_________W.12.(3分)(2009•潍坊)在“测定小灯泡额定功率“的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,电阻丝为10Ω,如图是某同学为做这个实验连好的电路,请指出图中存在的错误:(1)_________;(2)_________;(3)_________.13.(3分)为了迅速准确地测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,至少需要_________节干电池,用_________调节小灯泡两端电压后,电压表应和小灯泡并联,为了提高测量的准确程度,最好选_________的量程,闭合开关后,调节_________使电压表的示数为_________,若此时电流表的示数为0.2A,则该小灯泡的额定功率为_________,滑动变阻器的作用是_________.14.(3分)小明同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用电源电压不变,滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样,小灯标有“0.3A”字样,估计小灯的额定功率在1.2瓦以上.他正确连接电路,闭合电键,移动变阻器的滑片,当观察到电流表的示数为_________安时,小灯正常发光.此时电压表的示数如图所示,变阻器的滑片恰好在中点上(即它接入电路的电阻为25欧).小灯的额定电压为_________伏,额定功率为_________瓦,所用的电源电压为_________伏.15.(3分)在“测定小灯炮的电功率”实验中,连接了如图所示的电路.当闭合开关S后,若发现:(1)灯泡发光,电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则故障原因是_________;(2)灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因是_________;(3)灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数均不变,故障原因是_________.16.(3分)测定3.8V小灯泡的电功率,如图所示.(1)电路中还缺少_________.(2)电路中的错误是_________,电压表应测_________两端的电压.(3)在连接电路的过程中,开关应该是_________的.(4)实验前,变阻器的滑片应放在_________的位置上.(5)为了使小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,使电压表的示数为_________,滑片P应向_________(填“左”或“右”)滑动.(6)若估计小灯泡的电阻约为10Ω,标有“10Ω1A”和“10Ω0.3A”的滑动变阻器各一个、电流表(0~0.6A,0~3A)一个、电压表(0~3V,0~15V)一个、电源两个(3V~个,6V一个)、开关一个、导线若干,则实验中电源应选_________,因为小灯泡的额定电压为3.8V,电压表量程应选_________,电流表量程应选_________,因为电路中的最小电流为I===0.3A,故滑动变阻器应选_________.17.(3分)某同学做“测定小灯泡的功率”实验,选用规格相同的标有0.2A(正常发光电流)的小灯若干个.该同学先把甲灯接入电路,并正确连接电路,他实验步骤正确,当闭合电键S,观察到电压表示数为6V,电流表示数为0,然后他把甲灯取下,换上乙灯重新实验,观察到电压表示数为0,电流表示数为0.3A.上述实验过程中,无论怎样移动滑片P,灯始终不亮.则电源电压为_________V,滑动变阻器的最大阻值为_________Ω.他换用一个相同规格的丙灯接入电路,重新进行实验,当小灯正常发光时,电压表的示数如图所示,则小灯的额定功率为_________W.滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω.18.(3分)连接在电路中的滑动变阻器,能够起很多作用.(1)若利用图甲研究欧姆定律,则在该实验中:“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时,滑动变阻器的作用是改变_________;“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时,滑动变阻器的作用是保持_________.(2)若图乙是伏安法“测小灯泡电阻”的实验,则在该实验中,滑动变阻器的作用是为了进行_________,从而可以发现电压的大小对小灯泡灯丝电阻有影响;图乙也是伏安法测小灯泡额定电功率的实验,在该实验中,滑动变阻器的作用是为了使小灯泡两端的电压达到_________,从而使小灯泡正常发光.(3)不论甲、乙两个电路研究目的是什么,滑动变阻器对两个电路起的共同作用是_________.19.(3分)小张在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡上标有“3.5V”字样.(1)请你在如图1中用笔画线连好最后一根导线.(2)请观察如图1,小张连好电路后,接下来应将_________才能保证实验时不损坏仪表.(3)若闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,这是由于电压表_________.(4)检查连接无误后小张测出了下表三组数据,次数电压U/V电流I/A灯泡亮度1 3.00.36偏暗2 3.50.40正常3 4.50.42偏亮由表中数据可知,小灯泡的额定功率为_________.(5)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数_________(选填“变大”、“变小”或“不变”).(6)假如电源电压恒为6V,但伏特表0~15V档已坏,小张将现在的电路作了改动也能测出小灯泡的额定功率,请在如图2的虚线方框内画出改动后的电路图.20.(3分)按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干.(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成_________.(填选项前的字母)A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.小电灯烧坏D.小电灯不亮(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:_________.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:_________.(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W2.00.202.50.223.00.253.80.304.50.32①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为_________W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:_________;②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为_________Ω.③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消耗的总功率为_________ W.(4)若电压表的0~15V量程已损坏,只能使用0~3V量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?①在虚线框中画出测量电路图;②若小电灯两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为_________Ω~_________Ω.21.(3分)如图是某同学在做电学实验时所连接电路的一部分.请分析:(1)该同学不可能在做什么实验?_________A.伏安法测小灯泡的电阻B.测小灯泡的电功率C.研究串、并联电路电流的特点(2)若要研究通过导体的电流与导体两端电压的关系,除了图示器材外还需要:电源(恒压)、开关、导线、_________,同时应将小灯泡换成定值电阻,理由是_________.22.(3分)用图甲所示电路图测量小灯泡的电功率,电源电压为3V.小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω.(1)用笔画线表示导线,选好电流表量程,将图乙电路连接完整;(2)连接电路时,开关应处于_________状态;(3)闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是_________(填序号)A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表接触不良D.电流表短路(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图丙所示,此时小灯泡两端的电压为_________V.若要测量小灯泡的额定功率,应将图乙中滑动变阻器的滑片P向_________(选填“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为_________V.根据该组同学实验得到的I﹣U图象(图丁所示)信息,小灯泡的额定功率为_________W.参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题3分,满分24分)1.(3分)(2007•株洲)如果利用如图所示的电路来测量一个大电阻R的电功率,那么x、y、z应分别代表()A.电流表、电压表、滑动变阻器B.电压表、电流表、滑动变阻器C.滑动变阻器、电流表、电压表D.电压表、滑动变阻器、电流表考点:电流表的使用;电压表的使用;滑动变阻器的使用;伏安法.分析:根据电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线;电压表与被测用电器并联,在电路中相当于开路;伏安法测功率的原理图进行分析.解答:解:伏安法测量电功率时,被测电阻与滑动变阻器串联,电流表测量与被测电阻串联,电压表与被测电阻并联,因此z为滑动变阻器;而y与电阻R串联,所以此表应是电流表;x并联在电阻R的两端,所以此表应是电压表.故选B.点评:此题主要是根据电流表、电压表以及滑动变阻器在电路中的连接情况来判断是什么电表,知道伏安法测电功率的原理图.2.(3分)在测定一个小灯泡额定电功率的实验中,若小灯泡额定电压为2.5V,允许通过的最大电流为0.4A.电源是4节干电池串联成的电池组.另配有0﹣0.6A、0﹣3A两量程的电流表一个,0﹣3V、0﹣15V两量程的电压表一个,最大阻值为20Ω的滑动变阻器等,则在这个实验中电流表、电压表的量程分别应选用的量程是〔〕A.电流表选0﹣0.6A,电压表选0﹣3V B.电流表选0﹣0.6A,电压表选0﹣15VC.电流表选0﹣3A,电压表选0﹣3V D.电流表选0﹣3A,电压表选0﹣15V考点:电流表的使用;电压表的使用.分析:此题考查电表的量程选择问题,所选的量程一定大于额定值并且可以正确读数,否则会损坏电表.解答:解:已知小灯泡允许通过的最大电流为0.4A,所以电流表可以选择量程为0﹣0.6A的,如果选择0﹣3A的会导致示数太小无法正确读数;小灯泡的额定电压为2.5V,所以可以选择量程为0﹣3V的、选择0﹣15V 会导致示数太小无法正确读数;故选A.点评:考查了电流表和电压表的使用方法,学生应熟练掌握.3.(3分)(2007•成都)小灯泡额定电压为6V,额定功率估计在7W~12W之间,小住按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有0.6A、3A两档,电压表有3V、15V两档,将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则()A.小灯泡额定功率为7.5W B.在5V时小灯泡的功率为7.5WC.在1V电压下小灯泡功率7.5W D.在5V时小灯泡功率为1.5W考点:电功率的计算;电流表的读数方法;电压表的读数方法.专题:压轴题.分析:根据题干分析判断电压表和电流表选择的量程,正确读数,根据读数判断选项的正误.解答:可估算I额>1A,电流表应选择3A档,解,根据题意,可判断电压表应选择15V档,根据I额=根据乙丙两图可读数:I=1.5A,U L=5V,此时P=U L I=7.5W,B正确,C、D错误;根据欧姆定律变式,可计算R L=3.3Ω,则P额==10.8W,A错误,故选B.点评:本题综合考查电压表电流表的读数和电功率公式的变形应用,解题时要认清额定功率和实际功率的区别.4.(3分)在“测量小灯泡功率”实验中,正确连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表指针几乎不动,故障的原因可能是()A.灯泡的灯丝断了B.电流表接线短路C.电源接触不良D.灯座接线短路考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用.专题:电流和电路.分析:测灯泡电功率实验中,电流表测电路电流,电压表与灯泡并联,测灯泡两端电压;根据电路故障现象分析电路故障原因.解答:解:A、如果灯泡灯丝断了,则电路断路,电流表指针不发生偏转,故A错误;B、如果电流表接线短路,则电流表指针不发生偏转,故B错误;C、如果电源接触不良,则电压表与电流表指针都不发生偏转,故C错误;D、如果灯座接线短路,则电流表指针偏转,与灯泡并联的电压表指针不动,故D正确;故选D.点评:本题根据电压表与电流表指针偏转情况分析电路故障,应用电压表与电流表判断电路故障是常考问题,要掌握其判断方法.5.(3分)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种()A.变阻器总阻值太大B.电压表量程太大C.灯泡灯丝断开D.电源电压太低考点:探究用电器的电功率实验;滑动变阻器的使用.专题:实验分析法.分析:电路连接正确,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑.解答:解:A、如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能达到灯泡的额定电压值,不符合题意.B、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意.C、灯泡灯丝断开,电路断路灯泡不发光,不符合题意.D、如果电源电压低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意.故选D.点评:对于出现的电路故障问题,首先从电压表、电流表、滑动变阻器的连接上考虑,如果不是连接问题,可能是元件规格问题.要考虑电压表量程、电流表量程、滑动变阻器规格、电源电压等.6.(3分)(2004•青岛)如图甲所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图.小灯泡正常工作时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器值调至最大值B.小灯泡的额定功率为0.72W,此时的电阻为8ΩC.如果将滑片P向a端滑动,则电压表的示数将变大D.如果将滑片P向b端滑动,则小灯泡的实际功率将大于额定功率考点:伏安法测电阻的探究实验;滑动变阻器的使用;探究用电器的电功率实验.专题:计算题;实验题;压轴题.分析:根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析.主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电阻电功率的计算、电表的读数以及示数的变化.解答:解:A、说法正确,连接电路时,开关应断开,是为了防止短路.将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置,即为阻值最大位置,也是为了保护电路.A不符合题意;B、由图可知,电流表的量程0~0.6A,分度值0.02A,故电流为0.3A,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故灯泡电压为2.4V;根据功率公式可知,P=UI=2.4V×0.3A=0.72W;R===8Ω.B正确,B不符合题意;C、滑动变阻器aP连入电路,如果将滑片P向a端滑动,连入电路的电阻变小,灯泡L的电阻不变,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大,电压表的示数将变大,C正确,C不符合题意;D、如果将滑片P向b端滑动,连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,根据公式P=I2R可知,P将减小,D错误,D符合题意.故选D.点评:本题考查了“伏安法”测电阻的实验中注意的事项、电表的读数、滑动变阻器的使用以及电阻电功率的计算.7.(3分)(2012•哈尔滨)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是()A.闭合开关前,滑片P应滑到B端B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮考点:探究用电器的电功率实验.专题:应用题;压轴题.分析:(1)闭合开关前,滑动变阻器应滑到电阻最大位置;(2)闭合开关后,小灯泡不发光的原因有:小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因;(3)当电压表的示数为额定电压时,根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率;(4)小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮.解答:解:A、闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置.故A正确;B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,并不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;C、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,正确;D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确.故选B点评:此题考查的知识点比较多,有电路连接时的注意事项、电路故障的分析、额定功率的计算和小灯泡亮度的比较等问题,学生在做此题时,要对每一个选项进行认真仔细的分析后,才能得出正确的答案.8.(3分)(2012•三明)在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是()电压U/V 1.52 2.53电流I/A0.250.290.320.35A.灯丝的电阻随电压增大而减小B.小灯泡的额定功率为0.8WC.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比考点:探究用电器的电功率实验.专题:应用题;信息给予题.分析:(1)根据表中数据,找出电压与对应的电流,求出R=,从而得出电阻随电压变化的关系,并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比;(2)灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由公式P=UI 求出灯泡的额定功率;解答:解:A、由表中数据可知,随电压U的增大,R=逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误;B、由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故B正确;C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误;D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由I=知:通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,故D错误;故选B.点评:本题考查了实验数据的分析,求灯泡的额定功率、判断灯泡电压与电流间的关系,应知道灯泡额定功率是灯泡在额定电压下的功率,不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为额定功率.非选择题:9.(3分)在测定小灯泡功率的实验中,根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和小灯泡中的电流,就可以计算出小灯泡的电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率.考点:电功率的测量.专题:电能和电功率.分析:根据功率公式:P=UI,要测量灯泡的额定功率,需使灯泡两端的电压等于额定电压,测出此时的电流,然后根据公式P=UI计算出功率即额定功率.解答:解:在测定小灯泡功率的实验中,根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和小灯泡中的电流,就可以计算出小灯泡的电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率.故答案为:P=UI;电压;电流;额定电压.点评:此题考查了测量小灯泡电功率的测量原理:P=UI,同时考查了对额定功率的理解,必须牢固掌握.10.(3分)如图所示是测量小灯泡额定功率的实验原理图,图中甲表为电压表,乙表为电流表,小灯泡的额定电压是3.8V,电源电压是6V,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片到电压表的示数是 3.8V,从图中读取电流表的示数是0.5A,小灯泡的额定功率是 1.9w.考点:电功率的测量.专题:测量型实验综合题.分析:(1)掌握电功率的测量原理,根据P=UI,要测量灯泡的电功率,需用电压表测出电压,电流表测出灯泡的电流,根据公式计算出电功率;(2)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,闭合开关前,要将变阻器的滑片移至最大阻值处;(3)要测量额定功率,需使灯泡两端的电压等于额定电压,读出电流值,根据P=UI计算出额定功率,读数时,注意量程和分度值.解答:解:由图知,甲与灯泡并联,是电压表,乙与灯泡串联,是电流表;在闭合开关前,应将滑片移至最b端使其阻值最大;。
人教版九年级物理 第十八章 第二节 电功率
2019—2019学年人教版九年级物理第十八章第二节电功率一、单选题(共10题;共20分)1。
下列家用电器的额定功率最接近10W的是( )A。
电饭煲 B、微波炉 C。
电热水器 D。
节能台灯2、将“3V 1W”和“6V3W"的灯泡串联接在电源电压是6V的电路上,则它们消耗的Ω实际功率之比是()A、 3∶4B、4∶3 C。
1∶3D、 3∶13。
关于电功率的认识,正确的是()A。
功率越大,做功所用的时间越少ﻫB。
做功多的物体电功率不一定大C、功率越大的物体做功一定多ﻫD。
我们日常所说的“度"是电功率的单位,它的学名叫做“千瓦”4。
将“220V100W”和“220V 60W"的两盏规格不相同的白炽灯串联接入照明电路中,则它们消耗的总功率(设灯丝的电阻不受温度影响)( )A。
等于160W B。
小于60W C、等于60W D、大于60W,小于100W 5。
决定小灯亮暗程度的物理量是()A。
电流 B、电压C、电功 D。
电功率6、以下各单位中不是电功率单位的是( )A。
kW•hB。
J/s C、 W D。
V•A7、下列说法正确的是( )A、油罐车底拖一条铁链是为了防止摩擦起电造成危害ﻫB。
与头发摩擦过的气球能吸引细小水流,是因为气球和水流带上了异种电荷C、验电器的原理同种电荷相互吸引ﻫD、电脑中安装的微型风扇是为了除尘8、决定小灯亮暗程度的物理量是 ( )A、电流 B。
电压C。
电功 D、电功率9。
在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4, 再闭合开关S,电流表的示数变化了0、2A,电压表V1的示数变化了12V,电压表V2的示数变化了6V、已知R2>R4, 则在将R2更换为R4后,电阻R3消耗的电功率的增加值( )A、等于2。
4WB、大于2、4WC、小于2、4WD、以上情况均有估计10、两个灯泡L1和L2分别标有“6V6W”和“12V 24W”的字样,现把它们串联在12V的电路上,依照所学的知识来判断发光的亮度( )A。
第十八章 电功率 专题训练 比例问题和图象问题 2021——2022学年人教版九年级物理全册
专题训练比例问题和图象问题类型一串联电路中的比例问题1.已知两电阻R1∶R2=1∶2,将它们串联在电路中,它们两端的电压之比U1∶U2=;两电阻的电功率之比P1∶P2=;在相同的时间内,电流通过两电阻做功之比W1∶W2=,两电阻产生的热量之比Q1∶Q2=。
2.将分别标有“12 V12 W”和“12 V 6 W”字样的灯L1和L2(灯丝电阻均不变)串联在电路中,两灯都发光,则下列说法中正确的是()A.通过灯L1和L2的电流之比为2∶1B.灯L1和L2的电阻之比为2∶1C.灯L1和L2两端的实际电压之比为1∶2D.灯L1和L2的实际功率之比为2∶13.定值电阻R和小灯泡L的伏安特性曲线如图4-ZT-1所示。
若将R和L串联后接在12 V的电源两端,则R与L的电功率之比为()图4-ZT-1A.1∶5B.1∶3C.1∶2D.5∶74.[2021·天津] (多选)如图4-ZT-2所示的电路,电源电压恒为12 V,灯泡L1标有“6 V 3 W”字样。
闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某一位置时,L1正常发光;将L1换成“4 V 2 W”的灯泡L2,滑片P位于另一位置时,L2也正常发光。
先后两种情况下()图4-ZT-2A.L1、L2电阻之比为3∶2B.电流表示数之比为1∶1C.电压表示数之比为4∶3D.变阻器功率之比为3∶4类型二并联电路中的比例问题方法诠释:在并联电路中(纯电阻电路),U1U2=11,Q1Q2=W1W2=P1P2=I1I2=R2R1。
5.已知两电阻R1∶R2=1∶2,将它们并联在电路中,通过两电阻的电流之比I1∶I2=;两电阻的电功率之比P1∶P2=;在相同的时间内,电流通过两电阻做功之比W1∶W2=,两电阻产生的热量之比Q1∶Q2=。
6.甲、乙两定值电阻的电流与电压关系如图4-ZT-3所示。
现将甲和乙并联后接在电压为6 V 的电源两端,则通过甲、乙两电阻的电流之比为,甲、乙两电阻两端的电压之比为,甲、乙两电阻的电功率之比为。
【九年级物理】第十八章 第2节 电功率
第2节电功率一、电功率【符号:P 】1、定义:电流所做的功与做功时间的比值。
数值上等于电流在单位时间内所做的功。
2、物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
[实际功率越大越亮!]3、电功率计算公式:R I RU UI t W P 22====P=UI (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:RI R U UI t W P 22====R I R U UI t W P 22===整体为:RI RU UI t W P 22====[1]、串联电路中常用公式:P=I 2R2121R R P P =(串联电路中:用电器的电功率与电阻成正比)[2]、并联电路中常用公式:RI RU UI t W P 22====R I R U UI t W P 22===1221R R P P =(并联电路中:用电器的电功率与电阻成反比)[3]、无论用电器串联或并联。
计算总功率常用公式P=P 1+P 24、单位:国际单位瓦特(W )常用单位:千瓦(kw )5、一些家用电器的电功率。
用电器的电功率天河一号巨型计算机4.04×106W液晶电视机约100W家用空调约1000W排风扇约20W吸尘器约800W手电筒约0.5W电吹风机约500W计算器约0.5mW台式计算机约200W电子表约0.01mW二、“千瓦时”的来历由W=Pt可知:1、当功率P和时间t的单位分别为“瓦(W)”和“秒(s)”时,功(W)的单位为“焦(J)”;2、当功率P和时间t的单位分别为“千瓦(KW)”和“小时(h)”时,功(W)的单位为“千瓦时(kW·h)”;[1kW·h=3.6×106J]【1度=1千瓦时】推算过程:W=Pt=1kW·h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J三、额定电压U额、额定功率U额1.几个概念2.用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系:[1]、当U实>U额时,P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)有时会损坏用电器;[2]、当U实=U额时,P实=P额用电器正常工作(灯正常发光);[3]、当U实<U额时,P实<P额用电器不能正常工作(灯光暗淡)。
人教版九年级物理全一册《第十八章电功率》章节练习题-带答案
人教版九年级物理全一册《第十八章电功率》章节练习题-带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、选择题1.如图所示,下列用电器主要利用电流的热效应工作的是()A.电热水壶B.电风扇C.洗衣机D.抽油烟机2.如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P 自a向b移动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小C.电路消耗的总功率变小D.电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小3.将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V 0.3A”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为2.5V的电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
下列说法中正确的是()A.串联时,甲、乙两灯都能正常发光B.串联时,甲灯比乙灯亮C.并联时,通过甲、乙两灯的电流相等D.并联时,甲灯比乙灯亮4.如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。
下列说法正确的是()A.电能表是测量电流的仪表B.电能表允许通过的最大电流是10AC.电能表表盘示数为10226kW•h D.电饭煲正常工作10min,消耗电能6×105J 5.如图所示,只闭合开关S时灯L1的功率为16W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为25W。
已知电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响。
则L1、L2两灯灯丝电阻之比是()A.1∶4 B.4∶3 C.3∶4 D.4∶16.图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示.该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则()A.指示灯的灯丝电阻为0.8ΩB.电动机的发热功率为1.6WC.电动机的额定功率为 0.08W D.电路的总功率为1.8W7.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,下列说法中错误的是()A.电源电压为6V B.该电路的最大功率为3.6WC.P在b端时,电阻R1的功率为0.1W D.P在b端时,该电路的总功率为0.5W8.某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,关于电饭煲工作时下列说法中正确的是()A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态C.电饭煲处于加热状态时的功率是800WD.保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能二、填空题9.如图所示电能表,表盘上标有600revs/(kW⋅h)的字样。
第18章 电功率(单元考点讲、析)(解析版)
第十八章 电功率单元讲、析与提高(解析版)对本章知识点进行提炼、总结和详解一、电能和电功1.电功:电流通过某段电路所做的功叫电功。
2.电流做功的实质:电流做功过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4.规定电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。
5.电功公式:Pt UIt W ==(适用于所有电路); 对于纯电阻电路可推导出:Rt I t RU UIt W 22=== (1)串联电路:2121R R W W =; (2)并联电路:1221R R W W =; (3)在任何情况下,在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。
6.电功单位:在国际单位制中,电功单位是焦耳(J );常用单位还有度(kwh ), 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J ;“1度”的规定:1kw 的用电器工作1h 消耗的电能。
7.电功的测量⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
⑵电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V ;允许通过的最大电流是5A ;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数时:①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
二、电功率1.电功率:电流在单位时间内所做的功。
2.电功率物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
3.电功率公式:(适用于所有电路),推导公式:(适用于纯电阻电路)。
(1)串联电路中;(2)并联电路中:;(3)无论用电器串联或并联,计算总功率常用公式P=P1+P2+…P n。
4.电功率单位:在国际单位制中,功率单位是瓦特(W),常用单位:千瓦(kW)。
人教版九年级物理第十八章电功率测试卷带参考答案和解析_1
人教版九年级物理第十八章电功率测试卷带参考答案和解析选择题如图所示,电路中的电源电压相同且保持不变,所有的灯泡规格相同,且不考虑温度对电阻的影响,闭合开关,以下比较a、b、d三灯实际功率的大小关系式中正确的是A. P a =P d =PbB. P a >P d >PbC. P a =Pd >PbD. Pa <Pd =Pb【答案】C【解析】试题根据连接方式的不同,选择合适的功率公式分别求得三灯的功率进行比较.解:a灯的功率Pa=;b灯功率Pb=I2R=R=d灯并联在电路中,Pd=,则三灯功率的关系为:Pa=Pd>Pb故选C选择题有两只定值电阻RA和RB,各自的电流与电压关系如U–I图象中的A、B。
则()A. 若将它们串联接在电源两端,RA的电流是RB的2倍B. 若将它们并联接在电源两端,RA两端的电压是RB的2倍C. 若将它们串联接在电源两端,RA的电功率是RB的2倍D. 若将它们并联接在电源两端,RA的电功率是RB的2倍【答案】C【解析】试题分析:如果将它们串联接在电源两端,串联电路中电流处处相等,RA的电流等于RB的电流,故A错;如果将它们并联接在电源两端,并联电路中,各支路两端电压相等,RA的电压等于RB的电压,故B错;由图像可知:RA=2U0/I0,RB=U0/I0,RA=2RB,如果将它们串联接在电源两端,由串联电路中电流处处相等得出电压与电阻成正比:UA=2UB,可得RA的电功率是RB的2倍,故C正确;如果将它们并联接在电源两端,根据并联电路各支路两端电压相等得出电流与电阻成反比:IB=2IA,PA∶PB=UIA∶UIB= UIA∶2UIA=1∶2,RA的电功率是RB的一半,故D错;故应选C。
选择题将标有“6 V 3 W”和“6 V 2 W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6 V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是()A. 两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮B. 两只小灯泡都能正常发光C. 通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮D. 两只小灯泡的总功率小于2 W【答案】D【解析】试题分析:(1)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;(2)根据串联电路的电流特点比较通过两灯泡的电流关系,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系判断亮暗关系,根据P=UI求出电路消耗的总功率.解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流:I甲===0.5A,I乙===A,由I=可得,两灯泡的电阻:R甲===12Ω,R乙===18Ω;(2)甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两灯泡的电流相等,故C不正确;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.2A,因I<I乙<I甲,所以,两灯泡均不能正常发光,故B不正确;由P=I2R可知,乙灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮,故A不正确;电路的总功率:P=UI=6V×0.2A=1.2W<2W,故D正确.故选D.选择题如图所示电路,电源电压不变。
人教版初三物理9年级全一册 第18章(电功率)专题训练 电功率综合计算(含答案)
第十八章专题训练电功率综合计算1.如图,电路中电源电压恒定,小灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器R1标有“200Ω1A”,电压表量程为0~5V。
只闭合开关S2,当R1的滑片P移至最左端时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数为0.5A;再闭合S1,电流表的示数变为0.8A。
求:(1)灯泡的额定功率;(2)电阻R2的阻值;(3)只闭合S1,当电路总功率最小时R1接入电路的阻值。
2.图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。
灯泡标有“24V 12W”字样,R1为光敏电阻。
其阻值随光照强度的变化如图乙所示。
滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。
当光照强度为E1、R2连入电路的则值为12Ω时。
灯正常发光(不计温度对灯丝电阻的影响)。
求:(1)灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能;(2)电源电压;(3)光照强度在E1~E2之间,通过调节R2,灯泡实际功率的变化范围。
(灯泡两端的电压不能超过额定电压)3.图甲是某款电熨斗,图乙是其电路原理图。
电源电压为220V ,、为发热体。
熨斗两挡功率分别为100W 和500W ,通过开关S 实现温度控制,S 闭合时为高温档。
(1)求的阻值;(2)在使用过程中,若电熨斗10min 消耗电能,请通过计算说明:在这段时间内电熨斗处于何种工作状态,并求出相应状态下的工作时间;(3)为了适应不同室温和更多衣料,小明对电路做了改进,将换成滑动变阻器,如图丙所示,、均为发热体。
假定电熨斗每秒钟散失的热量Q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示。
在一个20℃的房间,要求电熨斗表面保持220℃不变,应将的阻值调为多大?4.如图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,R 0为定值电阻,R 1为滑动变阻器。
图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。
求:(1)该滑动变阻器的最大阻值;(2)定值电阻R 0的阻值;(3)电源电压。
1R 2R 1R 51.3210J ⨯2R 3R 1R 3R t ∆3R5.如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路,已知电源电压为且保持不变,是定值电阻,是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,电路中允许通过最大电流为。
初三物理-第十八章-第一节-电能电功(含解析)
初三物理-第十八章-第一节-电能电功(含解析)一、单选题1.若同学家里的电能表8月1日的示数如图8-1中甲所示,9月1日的示数如图8-1中乙所示,他家8月份共用电为( )A. 312 kW·hB. 31.2 kW·hC. 8 199.7kW·hD. 31.2J2.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW•h的是()A. 空调B. 家用排风扇C. 电视机D. 台灯3.如图所示,是研究电流做功与哪些因素有关的实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝各自通过的电流I甲、I乙以及它们在相同时间内电流做功的多少W甲、W乙的大小,下面关系中正确的是()A. I甲=I乙,W甲=W乙B. I甲>I乙,W甲>W乙C. I甲<I乙,W甲<W乙D. I甲>I乙,W甲<W乙4.小明观察家中的感应式电能表(如图),下列说法正确的是()A. 电能表的额定功率是2200WB. 电能表转盘每小时转过3000转C. 小明家已经消耗的电能为1070kW•hD. 正常运行的最大电流为40A5.小科用Google搜索“物理与生活”时,搜索到的下列事例,其中说法正确的是:A. 刚倒的一杯开水,冷却到可以饮用时,放出的热量约为105JB. 在生活中难以找到不受力的物体,所以牛顿第一定律无现实意义C. 一盏“220V 40W”的灯泡工作25h,耗电总是1kwhD. 热气球升空利用了气体流速越大,压强越小的原理二、多选题6.有一台电动机工作一段时间后消耗了2度电,下列说法正确的是()A. 电流通过电动机做了7.2×106J的功B. 有7.2×106J的电能全部转化为机械能C. 电流做功小于7.2×106JD. 转化成的机械能小于7.2×106J7.LED灯是一种新型的环保节能灯.小明妈妈为他买了一款LED护眼灯,此款灯额定电压为24V,额定功率为8W,它正常发光时与“PZ220﹣60”的白炽灯正常发光时的亮度相当.有关这款灯下列说法正确的是()A. 该灯发光柔和,可治疗用眼疲劳B. 该灯工作时主要将电能转化为内能C. 该灯正常工作时的电流为3AD. 1度电可供该灯正常工作125h8.下列关于电功和电功率的说法中正确的是()A. 电流做功的过程,实际是把电能转化为其他形式的能的过程B. 电流通过导体时所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻C. 电流做功的快慢取决于用电器两端的电压和通过导体的电流D. 电功率越大的用电器,电流做功越多9.关于如图所示的家用电能表,下列说法中正确的是()A. 该电能表的示数是20151 kW•hB. “220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用C. “2500r/(kW•h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过2500转D. “50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用10.两个电饭煲甲和乙,甲的额定功率为1200W,乙的额定功率为800W.关于它们都在额定功率工作的情况下,下列说法正确的是()A. 甲消耗电能比乙快B. 电流通过甲做功比乙多C. 甲的实际功率大于乙的实际功率D. 甲消耗电能比乙多11.电能表盘如图所示,下列关于电能表说法正确的是()A. “50Hz”是说这个电能表在50Hz的交流电路中使用B. “10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20AC. “10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是20AD. “1500r/kW·h”表示电表上的转盘转过1转消耗的电能是1500千瓦时三、填空题12.如图所示,是电热水器原理的简易示意图,闭合开关S可以使热水器处于 ________状态,此时电能转化为 ________能.13.如图所示,电能表的示数为________ kW•h,电路中允许通过的最大电流为________ A.14.20C的电量通过120Ω的电阻时电流所做的功是240J,则该电阻两端的电压是 ________ V.15.电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表指示灯闪烁了300次,则该用电器在上述时间内消耗的电能是________kW•h,该用电器的功率是________W.16.小明家电能表上个月底表盘数字是,这个月底表盘数字如图所示,可知他家本月用电________ 度,他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电水壶的实际功率为________ W.17.电流通过电扇中电动机做功,这是________能转化为________能;电流通过灯泡的灯丝做功,这是________能转化________能.所以,电流通过用电器做了多少功,就有多少________能转化为的________能.四、计算题18.通过某用电器的电流是1A,通电10s,消耗了200J的电能,则这个用电器两端所加的电压是多少?19.如图所示的电动共享汽车环保节能。
新人教版初三物理第十八章--电功率知识点+练习(详细答案)
第十八章电功率第一节电能第一节电能电功一、电能1、电能用 W 表示,常用单位是千瓦时(kW·h),又叫“度”,在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。
1kW•h= 3.6×106 J。
2、电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器。
几个重要参数:“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;“ 20A”指这个电能表的额定电流为 20 A;“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;“2500revs/k W•h”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过 2500转。
4、电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能,也就是有多少电能转化为其他形式的能量。
实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kW•h)。
公式W= UIt 。
【基础过关】1. 如图所示是建中同学拍摄的家中电能表的照片,对其中的重要参数,下列说法中错误的是()A.“220V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用B.“5(10)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为5 AC.“50Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用D.“2500 r/(kW•h)”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW•h的电能,电能表上的转盘转过2500转2. 张华家电能表的盘面上标有“3000 r/(kW•h)”的字样,当接入一个用电器正常工作时,1 min内电能表的转盘转了30转,则该电器消耗的电能是()A.1 kW•h B.0.1 kW•h C.0.01 kW•h D.0.001 kW•h3. 电子式电能表已开始走进千家万户,如图所示为某电子式电能表的表盘(局部).若某用电器单独接在该电能表上,用电器正常工作10 min,指示灯闪烁了320次,则10 min内该用电器消耗的电能为________kW•h.4. 小红在家中看电视时,把遥控器一摁,电视关了,可是还有一个指示灯亮着(此时,电视机处于待机状态).学习了电能的知识后,于是她想:这时电视机是否还在消耗电能呢?如果消耗电能,具体情况又是怎样的?于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前,让电视机处于待机状态,然后拔掉其他电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的信息如图甲所示;两天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的信息如图乙所示.(1)从该电能表的表盘参数可知,当通过电能表的电流小于________A时,电能表可以稳定精确地工作.(2)在小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能是________kW•h.【趣味链接】电能表用来测量电路中消耗电能的仪表叫做电能表,俗称电度表、火表.电能可以转换成各种能量.如:通过电炉转换成热能,通过电动机转换成机械能,通过电灯转换成光能等。
第十八章+专题++2.动态电路和极值问题+习题课件+-2023-2024学年人教版物理九年级全册
3.[2023·泰州期末]小明为了监测家人体重,设计了一个简易体重计,电
路如图甲所示,已知:电源电压为6 V;定值电阻R0=6 Ω;R为压敏 电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示;电压表量程为0~3
V,改装后用于显示被测人体重,分析题中信息可得(踏板重力不
计)( D )
A.体重越大,电压表示数越小
最大功率可达____3____W。
[补充设问]当只闭合开关____S_3 _时,电路
中电功率最小,最小电功率为___0_._9___W。
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(1)电压表的示数变化范围是____0_~_4__V____。
(2)电流表的示数变化范围是__0_._2_~_0_._6_A___。
(3)滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是__0_~__2_0_Ω_____。
(4)R1电功率变化范围是___0._4_~__3_.6_W___。
(5)电路总功率变化范围是__1_._2_~__3._6_W___。
8.[2023·达州中考]如图所示,灯泡规格为“5 V 2.5 W”(灯丝电阻不随
温度变化),滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”,电流表所选量程为
“0~0.6 A”,电压表所选量程为“0~3 V”,电源电压恒为9 V,闭
合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,
下列表述正确的是( D )
A.该电路消耗的最大功率为4.5 W
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7. [原创题]在如图所示的电路中,电源的电压为4.5 V且保持不变,电流
表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,小灯泡标有“3 V
1.2 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器上标有
“20 Ω 1 A”字样。闭合开关,在保证电路元件安全的情况下,请
第十八章电功率专题训练电路安全和极值问题2021—2022学年人教版九年级物理全一册
第十八章专题训练电路安全和极值问题1.如图所示电路,电源电压为4.5 V,灯L标有“3 V 0.9 W”,灯丝电阻保持不变,滑动变阻器R上标有“50 Ω 1 A”的字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,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.2.如图所示,电源电压保持不变,R2为定值电阻,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响) ,滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω。
只闭合S1,将滑动变阻器的滑片P移动到A端时,L正常发光;闭合所有开关时整个电路1 min消耗的电能为540J。
已知电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。
求:(1)电源电压;(2)灯泡L正常发光时1 min消耗的电能;(3)R2的阻值;(4)在保证电路安全的前提下,求电路中最小功率为P1。
3.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=8Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表示数为0.5A,电压表示数为2V,灯泡L正常发光。
问:(1)电源电压有多大?(2)灯泡L的额定功率有多大?(3)断开开关S1,闭合开关S、S2,在不损坏电路元件的前提下,R2接入电路的阻值范围?4.如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V 6W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表的量程:0~3A,电压表量程:0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω 2 A”。
求:(1)小灯泡正常工作时电流;(2)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,要使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片P 应移至a端还是b端?若此时电流表示数为1.5A,求R0的阻值;(3)电源电压调至8V,断开开关S1、闭合开关S2,为了保证电路各元件的安全,求电路消耗的功率变化范围。
5.如图甲所示的电路中,电源电压为18V恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,其I-U 图象如图乙所示。
十八章《电功率》测试题及答案
第十八章《电功率》一、选择题(每题3分,共36分>3.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。
闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因是( >tOXZHUmnY9A.灯L1额定功率较大B.灯L2两端电压较大C.灯L1的电阻较大D.通过灯L1的电流较大4.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( >[A.电能表的额定功率为2 500 WB.电能表的标定电流为5 AC.拍照片时,小明家已消耗的电能为9 316 kW·hD.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6 J6.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是( >tOXZHUmnY9A.甲、乙、丙、丁B.丁、丙、乙、甲C.丁、甲、乙、丙D.丙、乙、甲、丁8.将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说法正确的是( >tOXZHUmnY9A.R1两端的电压为UB.R2消耗的功率变大C.通过R2的电流变小D.两个电阻消耗的总功率为12P19.(哈尔滨>某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( >tOXZHUmnY9A.闭合开关前,滑片P应滑到B端B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮11.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间接入“6 V 6 W”的灯泡时,闭合开关,灯L恰能正常发光;断开开关,在a、b间换接入一个“6 V 4 W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法错误的是( >xtOXZHUmnY9A.灯L将变亮B.灯L将变暗C.换接的灯可能烧坏D.电路总功率要变小[来源:学#科#网]13、在如图1的电路中,R1是定值电阻,电源电压保持不变。
第十八章 电功率 第6课时 焦耳定律(1)
第十八章电功率第6课时焦耳定律(1)学习目标:1.知道电流的热效应,知道利用和防止电热的场合和方法。
2.能理解焦耳定律的内容、公式、单位。
并且会运用公式进行简单的计算。
3.知道科学研究中常用的转换法和控制变量法在本节实验中的运用。
温故互查以二人小组叙述下列知识点。
(互相讲、听、检查)1.测量小灯泡电功率的实验原理。
2.测量小灯泡电功率的实验目的和实验方法是。
3.实验中滑动变阻器的作用。
4.实验电路图(亲自动手画一画)。
5.连接电路时,应注意那些问题?设问导读阅读课本内容99页到100页“电流的热效应”部分,完成下列问题。
1.什么叫电流的热效应?,这个现象叫做电流的热效应。
2.电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关?演示:探究电热大小的影响因素(1)猜想:电流通过导体产生的热可能与有关;(2)大家猜想电热的多少跟几个因素有关,那么我们实验研究时就要采取。
(3)实验时怎样来反映电流产生的热的多少?方法:(4)实验参考电路图18.4-2。
(5)按照图18.4-2设计好的实验方案进行实验。
实验现象:①闭合开关后发现,甲瓶中的温度计升温快些,而甲、乙两瓶和相等,表明:。
②观察同一个煤油瓶,通过改变通入的电流,通电相同时间后,观察温度计的示数升高情况。
实验表明。
③观察同一个煤油瓶,改变通电时间,发现电流和电阻相同时,通电时间越长,电流产生的热。
阅读课本内容100页到101页“焦耳定律”部分,完成下列问题。
3.焦耳定律(1) 内容是这个规律叫做焦耳定律。
(2)表达式为:公式中各符号的意义及单位符号意义单位Q ------ -----R ------ -----I ------ -----t ------ -----(3)请你理论推导焦耳定律表达式。
4.思考:为什么电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热?5.例题:一根60欧的电阻丝接在36V的电源上,在5分钟内产生多少热量?阅读课本内容101页“电热的利用和防止”部分,完成下列问题。
第十八章 家庭电路与安全用电综合素质评价
第十八章综合素质评价一、选择题(每题3分,共30分)1.家庭电路是最常见、最基本的实用电路,我国家庭电路的电压是()A.380 V B.220 V C.110 V D.36 V2.下列情况中,导致空气开关跳闸的是()A.开关的两个接头相碰B.插座的两个接头相碰C.保险丝接在火线上D.电灯泡灯丝断了,重新搭好3.为了防止发生触电事故,我们必须遵守安全用电原则。
为了更换一个灯泡,下列操作流程符合安全用电原则的是()A.更换灯泡→切断电源→通电测试B.切断电源→通电测试→更换灯泡C.通电测试→更换灯泡→切断电源D.切断电源→更换灯泡→通电测试4.【2022·鄂州】小丞晚上在家做作业时,突然台灯不亮了,家里其他用电器也停止了工作,他立即找来测电笔检测电路,发现插座左、右两孔都能使氖管发光。
则他家里的电路可能出现的故障是()A.进户火线断路B.进户零线断路C.短路D.没交电费,所以停电了5.高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线,它的作用是()A.加强铁塔的稳定性B.传输零线的电流C.防雷电起到避雷针的作用D.作为备用线,供输电线断开时应急使用6.【2022·随州】如图是一个住宅户内的配电系统方框图。
下列说法中正确的是()A.空气开关Q与吊灯灯泡是并联B.当吊灯正常发光时,用测电笔接触P处的导线氖管不会发光C.当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用D.当N处的空气开关跳闸时,一定是空调和吊灯同时使用引起的7.【2022·徐州】如图所示为某家庭中接线板的使用情况,下列说法正确的是()A.符合使用规范B.可以正常使用C.这是超负荷运行D.不会引起安全事故8.【2022·宁夏】关于安全用电,下列说法正确的是()A.家用电器失火时,应先断电后灭火B.使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体C.更换灯泡、搬动电器前可以不断开电源开关D.手机充电器可以长期插在插座上9.下列四种情况中,人相对安全的是(请同学们千万不要尝试图中所示动作)()10.某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。
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R G L C
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② 整个传输线可以看成是由许许多多微小的线元 x 级联而成; + i 始 u(t) x 端 - i C0Δx G0Δx
Δx
L0Δx R0Δx
终 端
③ 每一个线元可以看成是集总参数的电路,因而 可以将基尔霍夫定律应用到这个电路的回路和 结点。
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L0Δx R0Δx
i (x,t ) C0Δx u (x,t )
l
+
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例
f =50 Hz
v 3 10 6000 km f 50
8
8
v 3 10 f =1000 MHz 0.3m 9 f 10
注意
当传输线的长度 l ,严格地讲,这是一个电 磁场的计算问题。在一定的条件下可作为电路问题 来考虑。求解这类问题需要解偏微分方程。
第18章 均匀传输线
本章重点
18.1 18.2 18.3 分布参数电路 均匀传输线及其方程 均匀传输线方程的正弦稳态解 均匀传输线的原参数和副参数 无损耗传输线
18.4 18.5 18.6
18.7
无损耗线方程的通解
无损耗线的波过程 首页
重点:
1. 分布参数电路的概念 2.均匀传输线的方程及其正弦稳态解 3.无损耗传输线的波过程
u i i u L0 R0i 0, C0 G0u 0 x t x t
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注意
① 均匀传输线方程也称为电报方程,反映沿 线电压电流的变化。 ② 均匀传输线沿线有感应电势存在,导致两 导体间的电压随距离 x 而变化;沿线有位 移电流存在,导致导线中的传导电流随距 离 x 而变化 ; ③ 均匀传输线方程适用于任意截面的由理想 导体组成的二线传输线。
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18.3 均匀传输线方程的正弦稳态解
均匀传输线工作在正弦稳态时,沿线的电压、 电流是同一频率的正弦时间函数,因此,可以用 相量法分析沿线的电压和电流。
1. 均匀传输线方程的正弦稳态解
u i L0 R0i 0 x t i u C0 G0u 0 x t
令x l x,x为传输线上一点到终点的距离。
I (x) +
-
I2
U (x)
l
x
+ U2 0
以终端 为零点
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1 2 ) e x 1 (U 2 Z C I 2 ) e x U ( x ) (U 2 Z C I 2 2 1 U 2 x 1 U 2 x I ( x) ( I 2 ) e ( I 2 ) e 2 ZC 2 ZC
b) 传递横电波(TE波)或横磁波(TM波)的单 导体系统,如金属波导和介质波导等。工作频 率为厘米波段。
注意 本章讨论的是双导体系统传输线。 2. 传输线的电路分析方法
① 集总电路的分析方法 当传输线的长度 l<< ,称为短线,可以忽略 电磁波沿线传播所需的时间,即不计滞后效应,可 用集中参数的电路来描述。
Z0 ZC Y0
特性阻抗
注意 A1、A2、B1、B2 由边界条件确定。
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3. 给定边界条件下传输线方程的解
选取传输线始端为坐标原点,x 坐标自传输线 的始端指向终端。 ① 已知始端(x=0)的电压 U 1 和电流 I 1 的解 I1 U ( x) A1e x A2e x I (x) + A1 x A2 x + I ( x) e e U1 U (x) ZC ZC
dU j L0 R0 I dx dI jC0 G0 U dx
方程的相量形式
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dU j L0 R0 I dx dI jC0 G0 U dx
令:Z 0 R0 jL0
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+ u(t) 短线 l
集总参数电路中 C 电场 L 磁场 R 热
导线——只流通电流
L
+
R
i (t )
u (t )
-
G
C
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② 分布电路的分析方法 当传输线的长度 l ,称为长线,电磁波的滞 后效应不可忽视,沿线传播的电磁波不仅是时间的 函数,而且是空间坐标的函数,必须用分布参数电 路来描述。 + u(t) - G0Δx 长线
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L0Δx R0Δx
+
i (x,t )
C0Δx G0Δx
+ -
u (x,t )
KCL方程
i( x Δx,t ) u ( x Δx, t )
u ( x Δx,t ) C0Δx G0Δxu ( x Δx,t ) i( x Δx,t ) i( x, t ) 0 t Δx 0 i C0 u G0u 0 均匀传输线方程 x t
I2
+ U2 l
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I 1 ( A l A l ) 2 1e 2e ZC
U (x)
x
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1 2 )e l A 1 (U 2 Z C I 2 )e l 解得: A1 (U 2 Z C I 2 2 2 x处的电压电流为: 1 2 ) e ( l x ) 1 (U 2 Z C I 2 ) e ( l x ) U ( x) (U 2 Z C I 2 2 1 U 2 ( l x ) 1 U 2 ( l x ) I ( x) ( I 2 ) e ( I2 ) e 2 ZC 2 ZC
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1 1 双曲函数: chx (e x e x) shx (e x e x) 2 2
U ( x) U1chx Z C I1shx U1 I ( x) shx I1chx ZC
② 已知终端(x=l)的电压 U 2和电流 I 2 的解 I (x) 2 A1 e l A2 e l U +
1 (U1 Z C I1 ) U U A1 2 A2 U 1 (U1 Z C I1 ) U 2
x
A2e B2e
x
x
x
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2. 积分常数之间的关系
dU Z0 I dx
令:
1 dU x x I ( A1 e A2 e ) Z 0 dx Z 0
0 0
Z
0
ZY Z
0
Y Z
0 0
1
Z
C
1 A1 A1 B1 Z0 ZC 得: B A 1 A 2 2 2 Z0 ZC
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18.1
分布参数电路
1. 传输线的定义和分类
① 定义 用以引导电磁波,最大效率的将电磁能或电 磁信号从一点定向地传输到另一点的电磁器件称 为传输线。
② 分类 a) 传递横电磁波(TEM波)的平行双线 、同 轴电缆 、平行板等双导体系统传输线。工 作频率为米波段(受限于辐射损耗)。
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传播常数
d 2U 2U 2 Z 0Y0U 两边求导 dx 2 d I Z Y I 2 I 0 0 dx 2
Z0Y0 j ( jL0 R0 )( jC0 G0 )
通解
U ( x) A1e I ( x) B1e
2. 均匀传输线的方程
L0Δx R0Δx
传输线电路模型
+
i (x,t )
C0Δx G0Δx
+ -
u (x,t )
KVL方程
i( x Δx,t ) u ( x Δx, t )
i ( x, t ) L0Δx R0Δxi ( x, t ) u ( x Δx,t ) u ( x, t ) t Δx 0 u i L0 R0i 0 x t
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4. 均匀传输线上的行波 U ( x) A1e x A2e x U e x U e x I ( x) A1 e x A2 e x I e x I e x ZC ZC
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18.2
均匀传输线及其方程
1. 均匀传输线
均匀传输线沿线的电介质性质、导体 截面、导体间的几何距离处处相同。
均匀传输线的特点
① 电容、电感、电阻、电导连续且均匀地分布在 整个传输线上;可以用单位长度的电容C0、电 感L0 、电阻R0 、电导G0来描述传输线的电气性 质; 传输线原参数 0 0 0 0
U ( x 0) U1 , I ( x 0) I1
0
x
A1 A2 U1 A1 A2 Z C I1
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1 1 1 ) 解得: A1 (U1 Z C I (U1 Z C I1 ) A2 2 2 x处的电压电流为: 1 1 ) e x 1 (U1 Z C I1 ) e x U ( x) (U1 Z C I 2 2 1 U 1 x 1 U 1 x I ( x ) ( I 1 ) e ( I1 ) e 2 ZC 2 ZC
dU Z0 I dx dI Y U 0 dx