电功率中考试题分类汇编(word)1
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电功率中考试题分类汇编(word)1
一、电功率选择题
1.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20Ω1A”.闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.3A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表示数为
0.5A.下列说法错误的是()
A. 电阻R1的阻值为30Ω
B. 电源电压为15V
C. 在加满油后,1min内电阻R1产生的热量为450J
D. 电阻R1最小功率为7.5W
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=I a(R1+R2)=0.3A×(R1+20Ω),
当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,则电源的电压:
U=I b R1=0.5A×R1,
因电源的电压不变,
所以,0.3A×(R1+20Ω)=0.5A×R1,
解得:R1=30Ω,故A正确;
电源的电压U=I b R1=0.5A×30Ω=15V,故B正确;(2)在加满油后,滑片位于b端,则1min 内电阻R1产生的热量:
Q1=I b2R1t=(0.5A)2×30Ω×60s=450J,故C正确;
当滑片位于a端时,电阻R1的功率最小,则
P1=I a2R1=(0.3A)2×30Ω=2.7W,故D错误.
故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;(2)在加满油后,滑片位于b端,根据Q=I2Rt求出1min内电阻R1产生的热量;当滑片位于a端时,电阻R1的功率最小,根据P=I2R求出其大小.
2.如图,是某煤气泄漏检测装置的简化电路,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R 为气体传感器电阻,其阻值随煤气浓度的增大而减小,闭合开关,下列说法中正确的是
()
A. 煤气密度增大时,电流表的示数将变小
B. 煤气密度增大时,电压表的示数将变小
C. 煤气密度减小时,电路消耗的电功率将变小
D. 煤气浓度减小时,电压表与电流表示数的比值略变大
【答案】C
【解析】【解答】解:(1)当煤气密度增大时,气体传感器电阻变小,电路中的总电阻变小,
∵I= ,
∴电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A不正确;
∵U=IR,
∴定值电阻R0两端的电压变大,故B不正确;
2)当煤气密度减小时,气体传感器电阻变大,电路中的总电阻变大,
∵I= ,
∴电路中的电流变小,
∵P=UI,且电源的电压保持不变,
∴电路消耗的电功率将变小,故C正确;
∵电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值,
∴电压表与电流表示数的比值不变,故D不正确.
故选C.
【分析】根据题意得出煤气密度变化时气体传感器电阻的变化,电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电流表示数的变化和电压表示数的变化,根据P=UI可知电路消耗电功率的变化,利用欧姆定律可知电压表与电流表示数比值的变化.
3.电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的其部分参数见表格,取g=10N/kg关于驱蚊器下列说法错误的是()
A. 驱蚊器的重力为0.6N
B. 驱蚊器发出的声音能被正常人听到
C. 驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波
D. 驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW•h 【答案】B
【解析】【解答】A、驱蚊器的重力,G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,A不符合题意;
B、人的听觉范围20~20000Hz;22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器发出的声音不能被正常人听到,B符合题意;
C、22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波,C 不符合题意;
D、蚊器工作10h消耗电能为W=Pt=0.002kW×10h=0.2kW•h,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用物体质量计算重力的大小,人耳的听声范围是20~20000Hz,超声波的频率超过20000Hz,利用功率和时间计算消耗的电能.
4.下列估测值最接近生活实际的是()
A. 人骑自行车的平均速度约为0.5m/s
B. 中学生的质量约为200kg
C. 初中物理课本的宽度约为18cm
D. 日光灯正常工作的电功率约为1000W
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、人步行的速度在1.1m/s左右,骑自行车的速度在5m/s左右,A 不符合实际;
B、中学生的质量在50kg左右,B不符合实际;
C、初中物理课本的宽度约为18cm,C符合实际;
D、日光灯正常工作的电功率在40W左右,D不符合实际。
故答案为:C。
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算.
5.如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。
闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中()
A. 电流表的示数最大为0.6A
B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W
C. 电路消耗的最大电功率为2.7W
D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω。
【答案】D
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;由于灯泡上标有“2.5V1.25W”,所以由P=UI知道,灯泡的额定电流是:I L =P L/U L=1.25W2.5V=0.5A,即电路的最大电流是0.5A,A不符合题意;因为串联电路中各处的电流相等,当电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,且电路消耗的最大总功率是:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,C不符合题意;由I=U/R知道,灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的最小阻值分别是:R L =U L/I L=2.5V/0.5A=5Ω,R总=(U-U L)/I大=(4.5V-2.5V)/0.5A=4Ω,D符合题意;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小电流:I小=U/(R L+R大)=4.5V/(5Ω+20Ω)=0.18A,则灯泡消耗的最小功率:P L小 =I小2 R L =(0.18A)2×5Ω=0.162W,B不符合题意,
故答案为:D。
【分析】结合电路图判断电路的连接方式及电表的测量对象,与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流与最小电流,利用串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式求解即可.
6.图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是()
A. B. C.
D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流.
若电源提供的电流恒定为I总,
AB、根据并联电路特点可知:
U=U0=I0R0=(I总﹣I)R0=﹣IR0+I总R0,
其中I总、R0为定值,由U=﹣R0I+I总R0,可知U与I的图象为一次函数,且﹣R0<0,故AB错误;
CD、由电功率的计算公式:
电路消耗总功率:P=UI总=(I总﹣I)R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0,
其中I总、R0为定值,由P=﹣I总R0I+I总2R0,可知P与I的图象为一次函数,﹣I总R0<0,且I不能为0,P不会为0,故C正确,D错误.
故选C.
【分析】由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流.
电源提供电流一定,根据并联电路特点分别表示出U与I和P与I的表达式,分析判断即可
7.甲、乙两只灯泡,其I﹣U关系图象如图所示.现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,乙灯消耗的功率是()
A. 1.2W
B. 0.8W
C. 2W
D. 3W
【答案】 A
【解析】【解答】解:根据图象可知,当甲灯泡两端电压为2V时,通过甲灯泡的电流为0.4A;
因为串联电路处处电流相等,因此通过乙灯泡的电流也为0.4A;根据图象可知,此时乙灯泡两端电压为3V;
乙灯泡消耗的功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W.
故选A.
【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过甲的电流,然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压,再根据P=UI求出乙消耗的功率.
8.2017•黄冈)下列关于电和磁的说法正确的是()
A. 金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动方向相同
B. 家庭电路中同时工作的用电器总功率越大,通过电能表的电流越大
C. 磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时南极的指向相同
D. 电动机是根据电磁感应原理工作的
【答案】B
【解析】【解答】解:A、自由电子是负电荷,所以金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向相反,故A错误;
B、接入电路的用电器总功率越大,由公式I= 可知通过电能表的电流就越大,故B正确;
C、小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故C错误;
A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故D错误.
故选B.
【分析】(1)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向;(2)家庭电路电流大的原因:总功率过大;(3)我们规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向;(4)带电磁铁的仪器利用的是电流的磁效应原理.
9.如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6V3W”字样,不考虑灯丝电阻的变化。
当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时,电路消耗的总功率为;当甲、乙都是电压表,、都闭合,此时,电路消耗的总功率为下列说法正确的是
A. 电阻R的阻值为
B. 电路的总功率之比::2
C. 当甲、乙都是电压表,、闭合时,灯L的实际功率为
D. 当甲、乙都是电流表,闭合、断开时,两表示数之比::3
【答案】C
【解析】【解答】由可得,灯泡正常工作时的电流:,
由可得,灯泡的电阻:,
A、当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时R与L并联,甲电流表测L的电流,因
,即灯泡正常工作,由并联电路的电压特点可知,电源电压;
当甲、乙都是电压表,、都闭合,R与L串联接在电路中,甲电压表测总电压U,乙测L两端电压,且;
根据串联电路的特点可得电路中的电流:
;
电阻R两端的电压:,
电阻R的阻值:,A不符合题意;
B、当甲、乙都是电流表,R与L并联时,电阻R的功率为:
,总功率为:;
当甲、乙都是电压表,、都闭合,R与L串联接在电路中,此时总功率为:
;
电路总功率之比:,B不符合题意;
C、当甲、乙都是电压表,、闭合时,灯L的实际功率:
,C符合题意;
D、当甲、乙都是电流表,闭合、断开时,此时R与L并联,甲电流表测L的电流,且;
乙电流表测干路电流,干路电流为:;
两表示数之比为:,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开,此时R与L并联,乙测干路电流I,甲测L电流I甲,当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,R与L串联接在电路中,甲测总电压
U,乙测L两端电压U L,不考虑灯丝电阻的变化,通过R=求出灯泡的电阻.
10.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。
小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。
下列说法正确的是()
A. 此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B. 通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C. 电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D. 通电后,A管的液面将会比B管的液面高
【答案】 D
【解析】【解答】由图知,R2与R3并联后再与R1串联,R1处于干路上,根据并联电路的电流特点知,通过R1的电流大于通过R2的电流,而R1=R2,可见,该实验探究的是电热Q与电流是否有关,A、B均错误;又根据U=IR知,R1两端的电压大于R2两端的电压,C 不符合题意;通电后,由于置于密闭空气中的电阻丝R1=R2,而通过R1的电流大于通过R2的电流,由Q=I2Rt知,左容器中空气吸热较多,内能增大较多,温度较高,所以A管的液面将会比B管的液面高,D符合题意。
故答案为:D
【分析】探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律根据控制变量法(通过电阻的电流不同,比较相同通电时间内两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关)及转换法(探究影响电热的因素时,通过液体吸热的多少反应电阻丝产生的热量)分析解答.
11.具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。
图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。
下列说法正确的是()
A. 开关旋至“1”档,开启化霜功能
B. 开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D. 从防雾到除露,电路总电流变化1A 【答案】 C
【解析】【解答】由图知道,当开关旋至“1”档时,两条电阻丝串联接入电路,此时电路总
电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω,由知道,此时电功率最小,开启防雾功能,AB不符合
题意;此时电路中的电流是: =0.5A;此时电路的总功率是:P1=UI1=10V×0.5A=5W;当开关旋至“2”档时,一条电阻丝单独接入电路,电阻较大(大于并联时的总电阻),电路消耗的功率较小,此时为除露功能;此时电路中的电流是:
=1A;从防雾到除露,电路总电流变化量是:I2-I1=1A-0.5A=0.5A,D不符合题意;当开关旋至“3”档时,两条电阻丝并联接入电路,总电阻最小,总功率最大,此时为
化霜功能,电路的总电阻是:,电路的总电流是:
=2A;此时总功率是:P3=UI3=10V×2A=20W,化霜与防雾电路的总功率之差是:P3-P1=20W-5W=15W,C符合题意。
故答案为:C
【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,由知道对应的状态,再逐项进行计算即可.
12.根据额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像(如图所示)分析,下列结论正确的是()
A. 当小灯泡的电压为0V时,其电阻为0
B. 当小灯泡的电流为0.1A时,其实际功率为0.1W
C. 通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
D. 小灯泡的额定功率为0.625W
【答案】 D
【解析】【解答】A. 电阻是导体的属性,当小灯泡的电压为0V时,电流为零,但电阻不为0,A不符合题意;
B. 如图当小灯泡的电流为0.1A时,两端电压为0.5V,其实际功率为:
,B不符合题意;
C. 因为灯丝电阻随温度升高而变大,当灯两端的电压升高时,灯丝的温度升高,电阻壮大,所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,C不符合题意;
D. 小灯泡的额定电压为 2.5V时,电流为0.25A,所以功率为:
,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据坐标图像,利用电压和电流计算用电器的电功率.
13.共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便。
已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定,转轴卡住不能转动时,线圈两端电压为48V,电流为12A.当电动车在水平地面上以18km/h的速度匀速直线行驶时,线圈两端电压仍然为48V,电流为2A,则下列说法正确的是()
A. 电动机线圈电阻为24Ω
B. 电动机的机械功率为96W
C. 电动机的效率是66.7%
D. 电动车前进时受到的阻力为16N
【答案】 D
【解析】【解答】解:(1)因电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,
所以,由I=可得,电动机线圈的电阻:
R===4Ω,A不符合题意;(2)当在水平地面上以v=18km/h=5m/s的速度匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻,
此时电动机消耗的电功率:P M=UI′=48V×2A=96W,
电动机线圈电阻消耗的热功率:P R=(I′)2R=(2A)2×4Ω=16W,
电动机的机械功率:P机械=P M﹣P R=96W﹣16W=80W,B不符合题意;
电动机的效率:η= ×100%=×100%≈83.3%,C不符合题意;
因电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,由P===Fv可得,电动车前进时的牵引力即受到的阻力:
f=F===16N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合题意,电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,根据欧姆定律I=求出电动机线圈的电阻;当在水平地面上匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻,根据P=UI求出
此时电动机消耗的电功率,根据P=I2R求出电动机线圈电阻消耗的热功率,利用nη=
×100%求出电动机的效率;电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻
力和牵引力是一对平衡力,二力大小相等,利用P===Fv求出电动车前进时的牵引力即受到的阻力.
14.有甲、乙两灯,甲灯上标有“2.5V0.75W”,乙灯上标有“2.5V 1.25W”的字样。
若只将
这两个灯泡接入同一电路中,两灯均未烧毁。
则下列说法中正确的是()
A. 乙灯一定比甲灯亮
B. 两灯串联时,通过两灯的电流最大为0.5A
C. 两灯消耗的总功率一定为2W
D. 若两灯都能正常发光,则两灯一定是并联
【答案】 D
【解析】
【分析】灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率.只有实际电压等于额定电压,实际功率才等于额定功率,灯泡亮度才相同;串联电路中各处电流都相等,为保证灯泡不被烧坏,应以额定电流小的数值为电路电流;电路消耗的总功率,等于各用电器实际功率之和;灯泡正常发光,说明两端电压等于额定电压,只有在串联电路中,各用电器两端电压才相等.【解答】
A、甲灯泡的电阻为R甲===8.3Ω
乙灯泡的电阻为R乙===5Ω
当两灯串联时,由公式P=I2R知
P甲>P乙
所以甲灯亮.
B、两灯正常发光时
通过甲灯的电流是I甲===0.3A
通过乙灯的电流是I乙===0.5A
两灯串联时,为保证灯泡不被烧坏
串联电路电流I=I甲=0.3A
C、灯泡必须在额定电压下实际功率才等于额定功率
若实际电压低于额定电压,实际功率也低于额定功率,两灯总功率低于2W;
若实际电压高于额定电压,实际功率也高于额定功率,两灯总功率高于2W.
D、两灯正常发光,说明每个灯泡两端实际电压等于额定电压,由上面的计算知,两灯泡电阻值不相等,假设串联在同一电路中,分得的电压一定不等,所以两灯连接在同一电路且正常发光时,一定是并联.
故选 D.
【点评】此题虽是一道选择题,但考查的知识点较全.要解决此题,必须对串并联电路的电流电压特点以及电功率的计算公式及其变形熟练掌握,并选择应用
15.下列关于电能的说法正确的是()
A. 可以通过电流表把电能直接测量出来
B. 电能的单位是“度”,学名叫做千瓦
C. 消耗电能越多的用电器,电功率就越大
D. 消耗电能相同的用电器,产生的热量不
一定相同
【答案】 D
【解析】【解答】A.电流表可以测量电流,不能测量电能,A不符合题意;
B.电能的单位是“度”,又叫千瓦时,B不符合题意;
C.电功率越大,表示电流做功快,C不符合题意;
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】电功率表示电流做功的快慢,不同用电器,转化成的热的效率不同。
16.如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。
则下列判断正确的是()
A. 该加热器只有两个加热档位
B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C. 加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1
D. 该加热器的最小电功率是8W
【答案】 C
【解析】【解答】A.由电路图知道,R1与R2并联连接,且均有一个开关单独控制,这样电加热器能有三个加热档位,即R1单独工作、R2单独工作、R1和R2同时工作,A不符合题意;B.由电路图知道,开关S1、S2均闭合时,R1与R2并联,由于并联电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R2的发热功率是:P2 =P-P1 =12W-8W=4W,又因为并联电路中
各支路两端的电压相等,所以,由知道,两个发热电阻的阻值之比是:
;B不符合题意;C.由于并联电路两端的电压相等,根据P=UI知
道,加热器功率最大时,R1与R2的电流之比是:,C符合题意;D.由于P1=8W,P2=4W,所以,当只有R2工作时,该加热器的电功率最小,即最小电功率是4W,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,根据并联电路的特点和
求出两个发热电阻的阻值之比;根据P=UI可得电流之比;根据R1的发热功率和R2的发热功率判断得出最小电功率.
17.下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是()
A. 电饭煲
B. 电热毯
C. 电视机
D. 电风扇【答案】 A
【解析】【解答】解:电饭煲的功率约为1000W,电热毯的功率约为100W,电视机的功率约为130W,电风扇的功率约为60W,
由此可见,电饭煲的电功率最大,由W=Pt可知,用电器正常工作相同时间,电饭煲消耗的电能最多。
故答案为:A。
【分析】根据生活常识及生活经验判断各用电器的功率大小,由W=Pt可知,工作相同时间,用电器功率越大,消耗的电能越多。
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2:1,此时R2的功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1示数与电压
表V2示数之比为1:2,此时R2的功率为P2,则P1:P2为()
A. 1:4
B. 1:2
C. 1:1
D. 4:1
【答案】C
【解析】【解答】解:在第1种情况下,R2两端的电压U21= U= ,R1两端的电压为U11=U﹣ = ;在第2种情况下,R2两端的电压U22= U= ,R1的电压为U12=U﹣
= ,
根据电阻不变时,通过的电流与电压成正比,
所以,两种情况下通过R1的电流之比 = = ,即两种情况下通过R2的电流之比;
= = × = .
故选C.
【分析】首先求出两种情况下R2的电压之比,根据串联电路电压的特点,求出R1的电压之比,即可求出通过定值电阻R1的电流之比,即通过R2的电流之比,根据P=UI可求两种情况下R2的电功率之比.
19.如图,电源电压恒为 4.5V,Ⓐ的量程为“0~0.6A”,Ⓥ的量程为“0~3V“,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中()
A. Ⓐ的示数最大为0.6A
B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W
D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
I L===0.5A,A不符合题意;
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,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I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,
由I=可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为:
R L===5Ω,R总===9Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R小=R总﹣R L=9Ω﹣5Ω=4Ω,D符合题意;
电路消耗的最大总功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,C不符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的最小电流:
I小===0.18A,
则灯泡消耗的最小功率:
P L小=I小2R L=(0.18A)2×5Ω=0.162W,B不符合题意。
故答案为:D
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律I=
求出灯泡的电阻和电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻
值,根据P=UI求出电路消耗的最大电功率;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路
中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律I=求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率.
20.小灯泡.的额定电压为3V,它的I-U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10Ω2A”。
下列说法中错误的是()
A. 电源电压为4.5V
B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
【答案】 C
【解析】【解答】A.自图甲中知灯泡 1.5V时电流为0.3A,滑动变阻器两端电压为U=IR=0.3Ax10Ω=3V,故电源电压为U=1.5V+3V=4.5V,A不符合题意;
B. 从图甲中知灯泡两端电压为3V时,I=0.5A,灯泡额定电压为3V,故灯泡额定功率为P=UI=3Vx0.5A=1.5W, B不符合题意;
C. 灯泡正常发光时,灯泡两端电压为3V,电流为0.5A,滑动变阻器与灯泡串联,故滑动变阻器两端电压为1.5V,其消耗的电功率为P=UI =1.5Vx0.5A=0.75W,C符合题意;
D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值R==1.5V/0.5A=3Ω,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】灯泡与滑动变阻器串联,二者两端电压之和为电源电压,通过二者的电流相同。
灯泡和电阻消耗的电功率均可为P=UI计算,当灯泡两端电压达到其额定电压时,正常发光,额定电功率为额定电压与电流的乘积。
21.如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则()
A. L1和L2都变亮
B. L1变暗,L2变亮
C. L1变亮,L2变暗
D. L1和L2都。