《电功率的比例计算》电功率的比例计算 - 人教版中考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《电功率的比例计算》电功率的比例计算

1单选题

有两灯如图所示,L$_1$,L$_2$ 分别标有“15V、1A”、“10V、0.5A”的字样,其中一灯正常发光时,它们的功率之比是(  )

A
4:3
B
3:4
C
5:3
D
3:2

题目答案

A

答案解析

分析:

(1)由欧姆定律求出灯泡正常发光时的阻值;

(2)根据题意两灯并联后其中一灯正常发光时,则并联电压为较小的额定电压,然后由功率公式P=$\frac {U}{R}$求功率之比.

解答:

由欧姆定律得:R$_1$=$\frac {U$_1$}{I$_1$}$=$\frac {15V}{1A}$=15Ω,R$_2$=$\frac {U$_2$}{I$_2$}$=$\frac {10V}{0.5A}$=20Ω;

∵U$_1$>U$_2$,

∴两灯并联后,L$_2$正常发光,则并联电路电压U=U$_2$=10V;

由P=$\frac {U}{R}$可知:

P$_1$:P$_2$=R$_2$:R$_1$=20Ω:15Ω=4:3.

故选A.

点评:

知道灯泡在额定电压下正常发光,掌握并联电路的特点及功率公式是正确解题的关键.

2填空题

将电阻R$_1$、R$_2$按如图甲、乙两种方式连接在电源电压均为U的电路中,图甲中R$_1$消耗的功率为9W,图乙中R$_1$消耗的功率为16W,则甲、乙两图中R$_1$两端的电压之比是,R$_1$、R$_2$电阻之比是

填空题答案仅供参考

题目答案

3431

答案解析

分析:

(1)甲图中,两电阻串联,乙图中两电阻并联,根据公式P=$\frac {U}{R}$可求甲乙两图中R$_1$两端的电压之比;

(2)根据串联电路的特点和欧姆定律结合甲图求出R$_1$、R$_2$电阻之比.

解答:

解:(1)根据公式P=$\frac {U}{R}$可求甲乙两图中R$_1$两端的电压分别为:

U$_1$=$\sqrt {}$,U=$\sqrt {}$,

则甲、乙两图中R$_1$两端的电压之比为:

$\frac {U$_1$}{U}$=$\frac {$\sqrt {}$}{$\sqrt {}$}$=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$=$\frac {3}{4}$;

(2)甲图中,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电路中各处的电流相等,

所以,由I=$\frac {U}{R}$可得:$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {$\frac {U$_1$}{I}$}{$\frac {U$_2$}{I}$}$=$\frac {U$_1$}{U$_2$}$=$\frac {U$_1$}{U-U$_1$}$=$\frac {$\frac {U$_1$}{U}$}{1-$\frac {U$_1$}{U}$}$=$\frac {$\frac {3}{4}$}{1-$\frac {3}{4}$}$=$\frac {3}{1}$.

故答案为:3:4; 3:1.

点评:

本题考查学生对欧姆定律、串并联特点的掌握和运用,要求灵活选用公式,涉及到求比值问题,要细心防止因颠倒而出错.

3填空题

在如图所示的电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,当只闭合开关S$_1$时,灯泡L恰能正常发光,电阻R$_1$的功率为P$_1$,当只闭合开关S$_2$时,电流表的示数为0.3A,电阻R$_2$的功率为P$_2$,已知P$_1$:P$_2$=20:9,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则电阻R$_1$与R$_2$的比值为

填空题答案仅供参考

题目答案

45

答案解析

分析:

当只闭合开关S$_1$时,灯泡L与电阻R$_1$串联,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流;当只闭合开关S$_2$时,灯泡L与电阻R$_2$串联,电流表测电路中的电流,根据P=I_R表示出R$_1$与R$_2$的功率之比即可求出两电阻的阻值之比.

解答:

解:当只闭合开关S$_1$时,灯泡L与电阻R$_1$串联,电流表测电路中的电流,

因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,

所以,由P=UI可得,电路中的电流:

I$_1$=$\frac {P_L}{U_L}$=$\frac {3W}{6V}$=0.5A,

当只闭合开关S$_2$时,灯泡L与电阻R$_2$串联,电流表测电路中的电流,

此时电路中的电流I$_2$=0.3A,

由P=I_R可得,R$_1$与R$_2$的功率之比:

$\frac {P$_1$}{P$_2$}$=$\frac {I$_1$_R$_1$}{I$_2$_R$_2$}$=($\frac {I$_1$}{I$_2$}$)_×$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=($\frac {0.5A}{0.3A}$)_×$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {20}{9}$,

解得:$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {4}{5}$.

故答案为:4:5.

点评:

本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.

4单选题

如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片P在a端时,电流表的示数为2.4A,电压表的示数为12V;滑片P移动到中点时,R$_1$消耗的功率为P$_1$;滑片P移到b点时,R$_1$消耗的功率为P$_1$′,P$_1$:P$_1$′=25:9,滑片P在中点和在b端时,R$_2$消耗的功率之比为(  )

A
1:2
B
5:3
C
25:9
D
25:18

题目答案

D

答案解析

分析:

根据电路图可知,电阻R$_1$与变阻器R$_2$串联,电压表测量R$_1$两端电压,电流表测量电路中的电流;

根据欧姆定律和P=I_R分别表示出滑片P在中点和在b端时R$_1$、R$_2$消耗的功率之比,进一步求出R$_2$消耗的功率之比.

解答:

解:根据电路图可知,电阻R$_1$与变阻器R$_2$串联,电压表测量R$_1$两端电压,电流表测量电路中的电流;

设滑片P移到变阻器中点和b点时电路中的电流分别为I$_1$、I$_2$;

已知P$_1$:P$_1$′=25:9,由P=I_R可得:$\frac {P$_1$}{P$_1$′}$=$\frac {$_1$R$_1$}{$_2$R$_1$}$=$\frac {$_1$}{$_2$}$=$\frac {25}{9}$;

设滑动变阻器R$_2$的最大阻值为R,

滑片P在中点和在b端时,R$_2$消耗的功率之比:

$\frac {P$_2$}{P$_2$′}$=$\frac {$_1$×$\frac {1}{2}$R}{$_2$R}$=$\frac {1}{2}$×$\frac {$_1$}{$_2$}$=$\frac {1}{2}$×$\frac {25}{9}$=$\frac {25}{18}$.

故选D.

点评:

本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是明确滑片在不同位置时滑动变阻器接入电路阻值的大小.

5单选题

两盏灯L$_1$、L$_2$的额定电压分别为8V、6V,将两盏灯串联接入9V的电路中,L$_2$能正常发光,则L$_1$、L$_2$两盏灯额定功率之比为(假设灯丝的电阻不随温度变化)(  )

A
3︰2
B
32︰9
C
9︰4
D
64︰9

题目答案

B

答案解析

解答:

考查电功率的计算;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.

L2两端的电压6v,所以L1两端的电压为:9V-6V=3V,$\frac {U$_1$}{U$_2$}$=$\frac {1}{2}$,所以$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {1}{2}$,P$_1$=$\frac {U$_1$}{R$_1$}$=$\frac {(64V)}{R$_1$}$ ,P$_2$=$\frac {U$_2$}{R$_2$}$=$\frac {(36V)}{R$_2$}$;

所以$\frac {P$_1$}{P$_2$}$=$\frac {32}{9}$.

故选B.

6单选题

甲、乙两个用电器的电压之比为2:1,电流之比为1:2,通电时间之比为5:4,则两个用电器消耗的电能之比为(  )

A
5:1
B
5:4
C
4:5
D
5:8

题目答案

B

答案解析

分析:

已知甲、乙两个用电器两端电压之比、通过电流之比、通电时间之比,利用W=UIt可求得两电阻消耗电能之比.

解答:

解:已知甲、乙两个用电器的电压之比为2:1,电流之比为1:2,通电时间之比为5:4,则两电阻消耗电能之比:

$\frac {W$_1$}{W$_2$}$=$\frac {U$_1$I$_1$t}{U$_2$I$_2$t}$=$\frac {2}{1}$×$\frac {1}{2}$×$\frac {5}{4}$=$\frac {5}{4}$.

故选B.

点评:

本题考查了电功公式的灵活应用,要注意各量之间的关系不要颠倒.

7填空题

两个电子元件A和B串联后接入电路,流过元件的电流与其两端电压关系如图所示,当流过元件A的电流为0.4A时,元件A,B两端电压之比为,A、B两元件消耗的总功率为W.

填空题答案仅供参考

题目答案

451.8

答案解析

分析:

当A、B串联后接入电路,已知通过A的电流,可以从图示中进行判断,当电流为I_A时,A两端的电压为多少,再根据串联电路电流的特点,判断通过B的电流,再从图示中进行判断,当电流为I_B时,B两端的电压为多少,即可求出电压之比;再根据串联电路电压的特点求出总电压,利用P=UI即可求出总功率.

解答:

解:已知A和B串联,根据串联电路电流处处相等的特点可知:I_B=I_A=0.4A,

从图可知,此时U_A=2V、U_B=2.5V,

所以,U_A:U_B=2V:2.5V=4:5;

A和B串联后的总电压为:

U=U_A+U_B=2V+2.5V=4.5V;

则P=UI=4.5V×0.4A=1.8W.

故答案为:4:5;1.8.

 

8单选题

如图所示,电源电压U保持不变,灯泡L标有"6V 3W"字样.当开关S$_1$,S$_2$都闭合,滑片P移到最左端时,电流表的示数为I,电压表V$_1$、V$_2$和V$_3$的示数分别为U$_1$、U$_2$和U$_3$,R1消耗的功率为P$_1$,电路消耗的总功率为P;当开关S$_1$闭合,S$_2$断开,滑片P移到最右端时,电流表的示数为I′,电压表V$_1$、V$_2$和V$_3$的示数分别为U$_1$′、U$_2$′和U$_3$′,R$_1$消耗的功率为P$_1$′,电路消耗的总功率为P′.此时灯泡L恰好正常发光.已知U$_1$:U$_3$=2:3,U$_1$′:U$_3$′=5:2. 下列表达式不正确的是(  )

A
$\frac {U$_3$}{U}$=$\frac {3}{5}$,$\frac {P$_1$}{P$_1$}$=$\frac {2}{3}$
B
$\frac {U$_3$}{U$_3$}$=$\frac {3}{2}$,$\frac {P$_1$}{P}$=$\frac {2}{5}$
C
$\frac {U$_1$}{U$_1$}$=$\frac {2}{5}$,$\frac {P$_1$}{P'}$=$\frac {3}{5}$
D
$\frac {U}{U$_1$}$=$\frac {1}{1}$,$\frac {I}{I'}$=$\frac {2}{3}$,

题目答案

A

答案解析

分析:

当开关S$_1$,S$_2$都闭合,滑片P移到最左端时,R$_1$、R$_2$串联,已知电流表的示数为I,电压表V$_1$、V$_2$和V$_3$的示数分别为U$_1$、U$_2$和U$_3$,R1消耗的功率为P$_1$,电路消耗的总功率为P,根据欧姆定律和电功率的有关公式分析解答;当开关S$_1$闭合,S$_2$断开,滑片P移到最右端时,小灯泡L与R$_1$串联,电流表的示数为I′,电压表V$_1$、V$_2$和V$_3$的示数分别为U$_1$′、U$_2$′和U$_3$′,R$_1$消耗的功率为P$_1$′,电路消耗的总功率为P′,此时灯泡L恰好正常发光,小灯泡两端的电压就是6V,可求此时电流,已知U$_1$:U$_3$=2:3,U$_1$′:U$_3$′=5:2,结合欧姆定律和电功率的有关公式分析解答.

解答:

解:当开关S$_1$,S$_2$都闭合,滑片P移到最左端时,R$_1$、R$_2$串联,

已知电流表的示数为I,由欧姆定律,I=$\frac {U}{R$_1$+R$_2$}$;

电压表V$_1$、V$_2$和V$_3$的示数分别为U$_1$、U$_2$和U$_3$,电压表V$_1$测R$_1$的电压,U$_1$=IR$_1$=U/(R1+R2)×R$_1$;

电压表V$_2$测R$_2$的电压,U$_2$=IR$_2$=U/(R1+R2)×R$_2$;

由于L被短路,电压表V$_3$测R$_2$的电压;U$_3$=U$_2$;

由已知U$_1$:U$_3$=2:3,所以U$_1$:U$_2$=2:3,R$_1$:R$_2$=2:3,

电源电压,U=U$_1$+U$_2$=2U_0+3U_0=5U_0;

所以$\frac {U$_3$}{U}$=$\frac {3U}{5U}$=$\frac {3}{5}$;

R$_1$消耗的功率为P$_1$,P$_1$=I_R$_1$,

电路消耗的总功率为P,P=I_(R$_1$+R$_2$);

当开关S$_1$闭合,S$_2$断开,滑片P移到最右端时,小灯泡L与R$_1$串联,此时灯泡L恰好正常发光,小灯泡两端的电压就是6V,

小灯泡的电阻:R_L=$\frac {U_L}{P_L}$=$\frac {6V)}{3W}$=12Ω,I_L=$\frac {P_L}{U_L}$=6=0.5A,

电流表的示数为I′,根据串联电路电流的特点:I′=I_L=0.5A,

电压表V$_1$测量的是电源两端的电压,U$_1$′=U;

电压表V$_2$测量的是滑片P移到最右端时R$_2$导线电压,U$_2$′=0V;

电压表V$_3$测量的也是小灯泡两端的电压,U$_3$′=U_L=6V;

已知U$_1$′:U$_3$′=5:2,U:U$_3$′=5:2,U=$\frac {5U'$_3$}{2}$=$\frac {5×6V}{2}$=15V,

由串联分压公式可得,$\frac {U}{R$_1$+R$_2$}$ =$\frac {U_L}{R_L}$,$\frac {15V}{R$_1$+12Ω}$=$\frac {6V}{12Ω}$,解得R$_1$=18Ω,

由R$_1$:R$_2$=2:3,解得R$_2$=27Ω,

R$_1$消耗的功率为P$_1$′,P$_1$′=I$_1$′_R$_1$=(0.5A)_×18Ω=4.5W,

电路消耗的总功率为P′,P′=UI′=15V×0.5A=7.5W;

由R$_1$=18Ω,R$_2$=27Ω,U=15V

I=$\frac {U}{R$_1$+R$_2$}$=$\frac {15V}{18Ω+27Ω}$=$\frac {1}{3}$A,

U1=IR1=$\frac {1}{3}$A×18Ω=6V,U2=IR2=$\frac {1}{3}$A×27Ω=9V,U3=U2=9V,

R1消耗的功率为P1,