《电功率的综合计算(一)》电功率的综合计算(一) - 人教版中考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《电功率的综合计算(一)》电功率的综合计算(一)

1填空题

如图所示的电路中,电源电压U=6V,电阻R$_1$=6Ω,电阻R$_2$=4Ω,如果只闭合S$_1$,通过R$_1$的电流是A;只闭合S$_2$,通电10s的时间内电流通过R$_2$产生的电热是J(保留一位小数).

填空题答案仅供参考

题目答案

114.4

答案解析

分析:

只闭合S$_1$时,电路为R$_1$的简单电路,根据欧姆定律求出通过R$_1$的电流;

只闭合S$_2$时,R$_1$与R$_2$串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据Q=I_Rt求出通电10s的时间内电流通过R$_2$产生的电热.

解答:

解:只闭合S$_1$时,电路为R$_1$的简单电路,则通过R$_1$的电流:

I$_1$=$\frac {U}{R$_1$}$=$\frac {6V}{6Ω}$=1A;

只闭合S$_2$时,R$_1$与R$_2$串联,

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$_2$=$\frac {U}{R$_1$+R$_2$}$=$\frac {6V}{6Ω+4Ω}$=0.6A,

通电10s的时间内电流通过R$_2$产生的电热:

Q$_2$=I$_2$_R$_2$t=(0.6A)_×4Ω×10s=14.4J.

故答案是:(1)1 (2)14.4

点评:

本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用.

2单选题

如图所示,电源电压保持不变,L$_1$上标有"1.2V?W",L$_2$上标有"9V?W".闭合开关S$_1$后,当开关S接"1",滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,L$_1$此时的实际功率是额定功率的;当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V.若将L$_1$和L$_2$串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,下面说法中正确的是:(设灯丝电阻不随温度改变)(  )

A
电源电压为10V
B
L$_1$的额定功率为2W
C
L$_2$的额定功率3W
D
滑动变阻器的最大阻值20Ω

题目答案

C

答案解析

分析:

(1)闭合开关S$_1$后,当开关S接"1",滑片P在最左端时,滑动变阻器与灯泡L$_1$串联,电阻两端的电压与灯泡两端的电压之和等于电源电压;

(2)当开关S接2时,P在中点,滑动变阻器阻值的一半接入电路,与灯泡L$_2$串联,此时电阻两端的电压与灯泡两端的电压之和也等于电源电压;

(3)将L$_1$和L$_2$串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,根据以上已知条件,列出方程,问题就可以解决.

解答:

解:(1)设滑动变阻器的最大阻值为R,当开关S接"1",滑片P在最左端时,滑动变阻器与灯泡L$_1$串联,由于L$_1$此时的实际功率是额定功率的$\frac {1}{4}$,根据功率的计算公式P$_1$=$\frac {U}{R$_1$}$说明此时灯泡L$_1$两端的电压是额定电压的$\frac {1}{2}$,

所以此时灯泡L$_1$两端的电压U$_1$=1.2V×$\frac {1}{2}$=0.6V,因此电源电压U=5.4V+0.6V=6V.

(2)当开关S接"1",滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,则有:

$\frac {6V}{R+R$_1$}$×R=5.4V...①

当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V,则有:

$\frac {6V}{$\frac {R}{2}$+R$_2$}$×$\frac {R}{2}$=2V...②

若将L$_1$和L$_2$串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,则有:

R$_1$+R$_2$=$\frac {6V}{0.2A}$=30Ω...③

由①式得R$_1$=$\frac {1}{9}$R,由②式得R$_2$=R,将它们代入③式得R=27Ω

因此R$_1$=$\frac {1}{9}$R=$\frac {1}{9}$×27Ω=3Ω,R$_2$=R=27Ω

(3)L$_1$的额定功率:P$_1$=$\frac {U$_1$}{R$_1$}$=$\frac {(1.2V)}{3Ω}$=0.48W

L$_2$的额定功率:P$_2$=$\frac {U$_2$}{R$_2$}$=$\frac {(9V)}{27Ω}$=3W.

综合以上结果如下:电源电压6V,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L$_1$的额定功率0.48W,L$_2$的额定功率3W.

故选C.

 

3单选题

如图所示电路,开关闭合后,电源两端电压恒为6V.若电路中连接"3V 1.5W"的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至点a时,灯泡正常发光;若改接"4V 2W"的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至点b时,灯泡也正常发光,则下列说法错误的是(  )

A
两种状态下,电路中灯泡与滑动变阻器的总功率相同
B
点a在点b的右侧
C
电流表在两种状态下示数均为0.5A
D
电压表在两种状态下示数之比是2:3

题目答案

D

答案解析

分析:

根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路中的电流;

(1)根据灯泡的额定电压和额定功率求出灯泡的额定电流,由于电源电压不变,根据P=UI可知电路总功率的变化情况;

(2)串联电路电阻越大分得的电压越大;根据额定电压的大小可知滑动变阻器接入电路中电阻的关系,从而可知a、b两点的关系;

(3)根据A中计算的电流值进行判断;

(4)根据串联电路特点求出电压表示数,即可求出其比值.

解答:

解:标有"3V 1.5W"灯泡的额定电流:I$_1$=$\frac {P$_1$}{U$_1$}$=$\frac {1.5W}{3V}$=0.5A;

标有"4V 2W"灯泡的额定电流:I$_2$=$\frac {P$_2$}{U$_2$}$=$\frac {2W}{4V}$=0.5A;

A、当滑片在a点和b点时,电路中的电流相等,而电源电压不变,由P=UI可知,两种状态下,电路中灯泡与滑动变阻器的总功率相同;故A正确;

B、因为额定电压4V大于3V,所以当接入"3V 1.5W"的灯泡时,滑动变阻器分得的电压大,说明滑动变阻器接入电路的阻值大,因此a点应在b点的右侧;故B正确;

C、两种状态下,灯泡都正常发光,因此电路中电流等于灯泡的额定电流,由A中的计算可知都为0.5A,故C正确;

D、当电路中连接"3V 1.5W"的灯泡时,电压表示数U$_1$=6V﹣3V=3V;当电路中连接"4V 2W"的灯泡时,电压表示数U$_2$=6V﹣4V=2V;则两次电压表示数之比为3V:2V=3:2,故D错误.

故选D.

点评:

本题考查了电路的动态分析,关键是灵活的应用串联电路特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,还要知道灯泡正常工作时的电压为额定电压、正常工作时的电流为额定电流,以及理解灯泡铭牌参数的含义.

4单选题

如图所示,当S、S$_1$闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点时,电压表的示数为U$_1$,滑动变阻器消耗的功率为0.9W;当S、S$_2$闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,电压表的示数为2U$_1$,滑动变阻器消耗的功率为0.2W,则R$_1$与R$_2$的比值是(  )

A
1:18
B
18:1
C
1:6
D
6:1

题目答案

C

答案解析

分析:

当S、S$_1$闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点时,R$_1$与$\frac {1}{2}$R串联,电压表测R$_1$两端的电压;当S、S$_2$闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,R$_2$与R串联,电压表测R$_2$两端的电压,根据P=I_R表示出两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比即可求出两者的电流之比,根据欧姆定律表示出两种情况下电压表的示数之比即可求出R$_1$与R$_2$的比值.

解答:

解:当S、S$_1$闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点时,R$_1$与$\frac {1}{2}$R串联,电压表测R$_1$两端的电压;

当S、S$_2$闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,R$_2$与R串联,电压表测R$_2$两端的电压,

由P=I_R可得,两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比:

$\frac {P_滑中}{P_滑大}$=$\frac {I_中_R_中}{I_大_R_大}$=($\frac {I_中}{I_大}$)_×$\frac {R_中}{2R_中}$=$\frac {0.9W}{0.2W}$=$\frac {9}{2}$,

解得:$\frac {I_中}{I_大}$=$\frac {3}{1}$,

由I=$\frac {U}{R}$可得,两种情况下电压表的示数之比:

$\frac {U$_1$}{U$_2$}$=$\frac {I_中R$_1$}{I_大R$_2$}$=$\frac {I_中}{I_大}$×$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {3}{1}$×$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {U$_1$}{2U$_1$}$=$\frac {1}{2}$,

解得:$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {1}{6}$.

故选C.