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1、九年級物理上冊 知識點22 電功率計算-圖像問題練習二(含詳解)(新版)新人教版
題一:小燈泡L1和L2上都標有“3V”字樣,其燈絲電阻分別為R1和R2,它們的電流隨電壓變化關系如圖所示。有( )
1
2
3
4
0
0.1
0.2
0.3
R1
R2
A.L1的額定功率為0.36W
B.L2的阻值R2為0.72?
C.若把小燈泡L1和L2并聯(lián)在電源電壓為2V的電路中工作,則小燈泡L2的實際功率是0.12W
D.若把小燈泡L1和L2串聯(lián)在電源電壓為3V的電路中工作,則小燈泡L1的實際功率是0.16W
題二:如
2、圖甲所示是用伏安法測電阻的實驗電路圖。實驗所用的器材:電源一個(電壓保持6V不變),待測電阻一只,電流表(0~0.6A,0~3A)一只,電壓表(0~6V,0~15V)一只,滑動變阻器(0~12Ω)一只,開關一個,導線若干,實驗過程中要求電表不超過其量程,且電表的指針至少能達到刻度盤的中線,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出被測電阻R的U - I圖象如圖乙所示。當電流表和電壓表能按要求工作時,R消耗的最大功率與最小功率之比為( )
A.25:4 B.64:25 C.9:2 D.4:1
題三:如圖甲所示,L 上標有“6V 3W ”字樣,電流表量程為0~0.6A
3、, 電壓表量程為
0~15V,變阻器R的最大電阻為 100 ?.只閉合 S1,滑片置于a點時,變阻器連入電路中的電阻為R a ,電流表示數(shù)為I a ,只閉合S 2 ,移動滑片P,變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關系如圖乙所示;當滑片P置于b 點時,電壓表示數(shù) U b = 8V,電流表示數(shù)為I b,已知R a :R 0 = 12:5,I a :I b = 3:5,(燈絲電阻不隨溫度變化)求:
(1)小燈泡的電阻;
(2 )定值電阻R0 和電源電壓;
(3 )在電表的示數(shù)不超過量程,燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下,只閉合S 1時,變阻器連入電路的最小電阻為多少;只閉合S 2 時
4、,電路消耗的最小功率為多少。
題四:小燈泡L上標有“2.5V”字樣,它的電阻隨它兩端電壓變化的圖象如圖甲所示。將小燈泡L和電阻R 0 接入圖乙所示的電路中,電源電壓為3V,且保持不變。當開關S閉合時,小燈泡L恰好能正常發(fā)光。下列說法不正確的是( )
A.電阻R 0 的阻值為2 Ω
B.開關S閉合時,小燈泡L的電阻為10 Ω
C.小燈泡L的額定功率為0.625 W
D.開關S斷開時,小燈泡L的電阻為0 Ω
題五:如圖甲所示,額定電壓為20V的燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)接入點路,電源電壓為24V.燈泡L的I-U圖象如圖乙所示,當燈泡正常發(fā)光時,求:
(1)通過燈泡的
5、電流和燈泡所消耗的電功率;
(2)滑動變阻器接入電路的阻值。
乙
題六:小伊媽媽為了改善早餐的營養(yǎng),買了一臺全自動豆?jié){機,如圖A所示。圖B是豆?jié){機的主要結構:中間部位是一個帶動刀頭的電動機,用來將原料進行粉碎打漿;外部是一個金屬圓環(huán)狀的電熱管,負責對液體加熱煮沸。圖C是這個豆?jié){機的主要技術參數(shù)。圖D是豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){的過程中電熱管和電動機交替工作的“P - t”圖象。
(1)豆?jié){機正常工作時,通過電熱管的電流是多大?
(2)若實際電壓為200V時電熱管的實際功率是多少?
(3)豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){,總共消耗的電能是多少度?
6、
電功率計算—圖象問題
課后練習參考答案
題一:AD
詳解:由圖可知,L1的額定功率為P 1 = U 1 I 1 = 3V × 0.12A = 0.36W,A正確;L2的阻值R2為R2 = U2 / I2 = 3V / 0.24A = 12.5Ω;若把小燈泡L1和L2并聯(lián)在電源電壓為2V的電路中工作,則小燈泡L2的實際功率是P2 =2V×0.16A=0.32W;L1的阻值R1為R1 = U1 / I1 = 3V / 0.12A =25Ω,若把小燈泡L1和L2串聯(lián)在電源電壓為3V的電路中工作,則小燈泡L1的實際功率是P = =0.16W.
題二:D
7、詳解:根據(jù)圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V;當電路中的電流為0.3A時,電壓表示數(shù)為2.4V,則R = U / I = 2.4V / 0.3A = 8 Ω;
如果滑動變阻器接入電路的電阻為零,電路中的電流I = U / R =6V / 8Ω = 0.75A >0.6A,
因此當電流表示數(shù)為0.6A時,電路中的電流最大,則最大功率:
P最大 =(0.6A)2×8 Ω = 2.88W;
當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,電路中的電流最小,R消耗的功率最小,此時電路中的電流:I最小 = U / R總=
6V / (8 Ω+12 Ω) =0.3A,,則最小功率:
8、P最小=(0.3A)2×8 Ω =0.72 W;故消耗的最大功率與最小功率之比為
2.88 W:0.72W=4:1.故選D.
題三:(1)小燈泡的電阻為12 Ω (2)定值電阻R 0 為20 Ω,電源電壓為18V (3)只閉合S 1 時,變阻器連入電路的最小電阻為24 Ω ;只閉合S 2 時,電路消耗的最小功率為2.7 W.
詳解:(1)已知U額 = 6V,P額 = 3W,根據(jù)P = U I = 得:燈泡電阻R L = = =12 Ω
(2)只閉合S 2 時,滑動變阻器R和定值電阻R 0 串聯(lián),當滑片置于b點時,電壓表示數(shù)U b = 8V,由圖可知電壓為U b 時電阻R b = 16
9、 Ω,所以根據(jù)歐姆定律得:此時電路中電流,即電流表示數(shù)為I b === 0.5A,則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律得:U = I b R b + I b R 0 = I b (R b + R 0 )= 0.5A×(16 Ω + R 0 )①;只閉合S 1 時,滑動變阻器R和燈泡L串聯(lián),當滑片置于a點時,由題意知:I a :I b = 3:5,則I a = I b =×0.5A = 0.3A,則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律得:U = I a R a + I a R L = I a (R a + R L )= 0.3A×(R a +12 Ω)②;已知R a :R 0 =
12:5③,則
10、解①②③可得:R 0 = 20 Ω,U = 18V;(3)只閉合S 1 時,滑動變阻器R和燈泡L串聯(lián),因電流表的最大量程0.6 A,燈泡的額定電流I額 = P額 / U額 = 3W / 6V = 0.5A,所以電流表的最大量程大于燈泡的額定電流,則電路中的最大電流應等于為燈泡的額定電流0.5A,根據(jù)歐姆定律得:R總===36 Ω,則變阻器連入電路的最小電阻為R最小=R總- R L = 36 Ω – 12 Ω = 24 Ω;只閉合S 2 時,滑動變阻器和定值電阻R 0 串聯(lián),要使電路消耗的功率最小,則滑動變阻器這時連入電路的阻值達到最大值設為R最大,即此時變阻器兩端的電壓可以達到電壓表的最大量程
11、15V,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得:=,即=0.3A,解得
R最大 = 100 Ω,而變阻器R的最大電阻為100 Ω,即滑動變阻器連入電路的阻值可以最大達到100 Ω;則電路中的電流最小為:I最小===0.15A,消耗的最小功率P最小=U I最小=18V × 0.15A = 2.7W.
題四:D
詳解:由圖可知,當小燈泡兩端電壓為2.5 V時燈泡的電阻值為10歐姆,算出此時電路中電流大小為0.25 A,所以定值電阻的阻值為0.5V / 0.25A = 2Ω,故A正確;由題意可知,當開關閉合時,小燈泡L恰好能正常發(fā)光,即此時小燈泡兩端電壓為2.5V,由圖可知其阻值為10歐姆,故B正
12、確;根據(jù)公式,P = U I = U 2 / R =(2.5V)2 / 10 Ω = 0.625W,故C正確;開關斷開時,小燈泡雖然不發(fā)光,但是電阻是客觀存在的,并不是0,所以不正確的應該是D項。
題五:(1)通過燈泡的電流為0.4A,燈泡所消耗的電功率為8W;(2)滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω。
詳解:(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓U L = 20V由圖乙可知此時通過燈泡的電流I L = 0.4 A ,燈泡所消耗的電功率:P L = U L I L = 20V × 0.4A = 8W;
(2)∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,∴滑動變阻器兩端的電壓:U R = U – U L = 2
13、4V - 20V = 4V,
∴串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴滑動變阻器接入電路中的電阻:R ====10 Ω
題六:(1)5.5A;(2)1000W;(3)0.246kW?h.
詳解:(1)∵P = U I ∴電熱管正常工作的電流為I = P 1 / U 額 = 1210W / 220V=5.5A
(2)電熱管的電阻為R = U額 / I =220V/0.5A = 40Ω
電熱管的實際功率為 P 實 = (U實) 2 /R =(220V) 2 / 40Ω = 1000W;
(3)由“P﹣t”圖象可知,豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){,加熱時間是9min,電機打漿時間是2min,豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){消耗的電能:W = P 1 t 1 + P 2 t 2 = 1210W × 720 s + 120 W × 120 s = 885600 J = 0.246 kW?h.