九年级物理全册 162 电流做功的快慢同步练习1 新版沪科版.docx
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九年级物理全册162电流做功的快慢同步练习1新版沪科版
16.2电流做功的快慢
基础训练
知识点1电功率
1.如图所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则()
A.R1的电功率一定减小
B.R2的电功率一定增大
C.电流表的示数增大
D.电压表的示数减小
2.小灯泡L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
3.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。
电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙。
当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为Ω。
调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压是V,滑动变阻器R连入电路的阻值是Ω。
4.如图所示,电源电压为9V保持不变,S1始终保持闭合状态。
当断开S2时,电压表示数为5.4V,电流表示数为0.6A,则R1=Ω;闭合S2时电路总功率为W。
知识点2额定功率和实际功率
5.小夏将n个“3V0.3W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图2所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光。
则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是()
A.I甲=I乙 B.I甲=
I乙 C.P甲=P乙 D.P甲=n2P乙
6.为方便黑夜开灯,家中可安装一种带有指示灯的开关,如图(a)所示。
这种开关是由一个指示灯和一个开关S构成。
将该开关和照明灯连入电路,如图(b)所示。
当开关S断开时,照明灯不发光、指示灯发光;当开关S闭合时,电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光。
请根据以上工作特点,对有关电路元件进行判断,下列正确的是()
A.灯L1的电阻比L2大
B.图(b)电路中的灯L1是照明灯
C.照明灯的额定电压小于指示灯的额定电压
D.当开关S断开时,照明灯中没有电流通过
7.在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了。
这时,两灯的连接方式是____。
若电源电压为3V,灯泡的规格均为“2.2V0.22A”,则每个灯泡的电阻是____Ω,每个灯泡的实际功率是____W。
8.如图,小灯泡L1与L2均标有“1.5V,0.3A”字样,AB两端的电压U=1.5V。
,通过L2的电流为_______A。
闭合开关S,两只小灯泡消耗的总电功率为_______W。
综合训练
9.如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U﹣I关系图象如图所示.则下列判断正确的是( )
①图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图象
②电源电压为12V
③电阻R1的最小电功率为2.7W
④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
A.只有①③正确B.只有①④正确
C.只有②④正确D.只有②③正确
10.标有“6V4.8W”的小灯泡L和标有“6V3.6W”的小型电加热器R,它们电流与电压变化的关系如图甲所示。
现将它们连入图乙所示电路中,闭合开关S,其中一用电器正常工作,下列说法正确的是()
A.灯泡的电阻与电压和电流有关
B.电源电压为10.5V
C.如果电源电压减小5V时,电压表与电流表示数的比值变小
D.如果电源电压减小5V时,通过灯泡的电流为0.3A
11.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为lW;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W.则当滑片P从a移到b的过程中( )
A.电流表示数变化了0.6AB.电压表示数变化了4V
C.R1消耗的电功率变化了5WD.电路消耗的总功率变化了6W
12.如图所示,电源电压保持不变,L是标有“2V1W”字样的灯泡,电流表A、A1的量程均为0~0.6A,将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2,电压表示数为6V,电流表A的示数为0.3A;闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.1A(假设灯丝电阻不变)。
则下列说法中不正确的是()
A.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B.R1的阻值为60Ω
C.S1断开,S2由闭合到断开时,电压表的示数会变大
D.断开S1、S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
13.一个标有“220V1100W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻为Ω;当其两端电压为110V时,该电炉的实际功率为W。
(不计温度对电阻的影响)
14.灯泡L1、L2标有“6V3.6W”字样,灯泡L3、L4标有“6V6W”字样;把四个灯泡按如图所示连入电路中都发光,那么最亮的灯泡是_______,最暗的灯泡是_______。
15.如图所示,电源电压10V恒定不变,R0=50Ω,滑动变阻器R阻值变化范围0~20Ω,小灯泡L的阻值为10Ω。
(1)闭合开关时,L与R串联,当滑片P在中点时,电路中电流是A。
(2)闭合开关S、S1、S2时,电路消耗的最小功率是W。
16.由一个电源、一只开关和两个阻值相等的电阻组成的电路,电源电压恒为6V,当开
关由闭合变成断开时,电路的总功率减少了6W。
请设计符合要求的两种不同电路,并填写对应的电阻的阻值。
17.在探究电功率跟电流、电压的关系实验中,小丽同学设计了如图所示的电路。
(1)此电路是用来探究电功率跟的关系的;小丽是通过观察来判断灯的功率大小,并通过比较两块电压表的示数,得出实验结论。
(2)请你帮助小丽重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系:
应该添加的器材:
;
简述你所设计的电路的连接情况:
。
18.在图甲所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”字样,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P移到某位置时,R1两端的电压为8V。
(1)电流表的示数I1为多少?
(2)电阻R1的电功率P1为多少?
(3)现把一个表盘如图乙所示的电压表接入电路中,要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转角度变化最大。
①为了满足要求,电压表应接入ABCD中的哪两点?
电压表选用哪一档量程?
(不用写出原因)
②求出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
经典考题
19.如图所示,电源电压恒为12V,L1上标有“3V3W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b时,L2恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5A,电路的总功率为P2,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()
A.滑动变阻器的最大电阻为9Ω
B.P1:
P2=1:
2
C.L2的额定功率为1.5W
D.L2正常发光时电阻为3Ω
20.如图所示,电源电压不变,Rl是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增强而减小。
闭合开关S后,当光照强度增大时()
A.通过R2的电流变大
B.电路总电阻变大
C.Rl消耗的功率变小
D.要保持电流表示数不变,应将R2的滑片P向右移
21.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V3.6W”字样,R为定值电阻,闭合开关S1,断开S2,小灯泡正常发光,小灯泡的电阻为Ω;若再闭合S2,发现电流表示数变化了0.4A,则R的阻值为Ω。
22.如图所示,虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关S1。
当开关S1闭合时,电流表的示数增加0.2A,电路的总功率增加1.6W。
请画出两种可能的连接电路图,并分别计算电源电压和定值电阻的阻值.
参考答案
1.A解析:
R1、R2串联,滑片P向右滑动时,R2连入电路的阻值变大,电路中的电流变小,电流表的示数减小,由P=I2R知,R1的电功率一定减小;R1两端电压变小,R2两端电压变大,电压表的示数变大,由
知,R2的电功率一定减小。
2.C解析:
(1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,由图像可知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A,滑动变阻器两端的电压为U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V,电源的电压为U=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V,故A正确;灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流I′=0.5A,灯泡的额定功率为PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W,故B正确;此时滑动变阻器两端的电压为U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V,滑动变阻器接入电路中的电阻为
,故D正确;滑动变阻器消耗的电功率为
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W,故C不正确。
3.601240解析:
灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为24V,通过灯泡的电流为0.4A,灯泡的电阻为
。
当泡的实际功率为3.6W时,即P=UI=3.6W,从图中可以看出,加在灯泡两端的电压U=12V,通过灯泡的电流为0.3A,由于电源电压为24V,那么滑动变阻器两端的电压U滑=U-U灯=24V-12V=12V,则滑动变阻器连入电路的电阻
。
4.69解析:
断开S2时,两电阻串联,R2两端电压为5.4V,电流表示数为0.6A,R2=
=
=9Ω,电路总电阻R总=
=
=15Ω,R1=R总﹣R2=15Ω﹣9Ω=6Ω。
闭合S2时,电阻R1短路,只有R2连入电路,此时电路中的总功率为
。
5.C解析:
电路所用小灯泡的规格都相同,且小灯泡在两个电路中都正常发光。
小灯泡的额定电流为
,则甲电路中的总电流为I甲=n×0.1A,乙电路中的总电流为I乙=0.1A,就有I甲=nI乙 ,可知A、B错;甲电路中的总功率为P甲=UI甲,乙电路中的总功率为P乙=UI乙,因I甲=nI乙 ,所以P甲=UI甲=U×nI乙=nUI乙=nP乙,可知C对 、D错。
6.A解析:
S断开时,照明灯不发光,指示灯正常发光,说明指示灯的实际功率大,由P=I2R知,指示灯的电阻大于照明灯泡的电阻,A对;根据电路图可知,S闭合时,L1短路,L2正常发光,所以L1是指示灯,L2是照明灯,B错;照明灯正常发光的亮度远远大于指示灯正常发光的亮度,因此照明灯的额定功率大于指示灯的额定功率,C错;当S断开,指示灯和照明灯串联,照明灯中有电流通过,D错。
7.串联100.225
8.0.30.9解析:
从图中可以看出,开关S断开时L2两端的电压U=1.5V,所以通过L2的电流为0.3A;消耗功率P=UI=1.5V×0.3A=0.45W,闭合开关S,在小灯泡L1也消耗0.45W,共消耗0.9W。
9.C解析:
①从“U﹣I”关系图像可以看出,甲为滑动变阻器的U-I关系图像,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0;乙为电阻R1的U-I图像。
②由U﹣I图像得,I=0.3A时,U乙=3V,U甲=9V,电源电压U=U乙+U甲=3V+9V=12V。
③由U﹣I图像得,I=0.3A时,U乙=3V,
所以电阻R1的最小电功率为P1最小=U乙I=3V×0.3A=0.9W。
④当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;由图像知,电路电流I=0.3A,滑动变阻器两端的电压U甲=9V;
滑动变阻器的最大阻值为
。
10.D解析:
影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积而不是电流和电压。
由P=UI可得,小灯泡和小型电加热器的正常工作电流分别为0.8A和0.6A,由题可知小型电加热器正常工作,再由图像可知小型电加热器正常工作时,小灯泡两端的电压为3V,所以电源电压为9V。
由于电流表、电压表分别测小型电加热器的电流和电压,而小型电加热器的电阻不变,所以电流表、电压表比值不变。
如果电源电压减小5V时,电源电压就为4V,由图像可知当电路中电流为0.3A时,小灯泡和小型电加热器的电压之和恰为4V,故选D。
11.D解析:
R1与R2串联,电压表测R2两端的电压.电流表示数为0.1A,电流最小,电阻最大,可知滑片在b端,滑动变阻器R2的电压为
,滑动变阻器R2的最大值为
,即U=0.1A×R1+10V…①当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2的电压为
,U=0.3A×R1+6V…②联立①②解得,R1=20Ω,U=12V。
当P在a端时,R2连入阻值为0,所以电压表示数UV=0,电流表示数为
,P在b端时,IA′=0.1A,电压表示数UV′=10V,电流表变化为△I=IA﹣IA′=0.6A﹣0.1A=0.5A,A错;电压表变化为△U=UV′﹣UV=10V﹣0=10V,B错;R1消耗的电功率△P1=IA2R1﹣IA′2R1=(0.6A)2×20Ω﹣(0.1A)2×20Ω=7W,C错;电路消耗的总功率变化△P=U△I=12V×0.5A=6W,D对.
12.C解析:
断开S1、闭合S2,滑动变阻器工作,滑动变阻器的最大阻值为
,A对;闭合S1、S2,R1接到电源上,
,B对;S1断开,S2由闭合到断开时,电压表由测电源电压变为测滑动变阻器两端的电压,电压表的示数变小,C错;灯泡的正常发光时的电流为
,电流表的量程为0~0.6A,电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,滑动变阻器两端的电压为U滑'=U−UL=6V−2V=4V,滑动变阻器接入电路中的最小值为
,D对。
13.44275解析:
根据额定电压和额定功率可求得电阻丝的电阻为
当电阻丝两端电压为110V时,该电炉的实际功率为
。
14.L1L2解析:
如图所示,灯泡L2和L3并联,电压相等,电阻越小,实际功率越大,灯泡L3的电阻较小,所以灯泡L3比灯泡L2亮;灯泡L1与灯泡L4是串联的,通过的电流相等,当电流相等时,电阻越大,实际功率越大,所以灯泡L1的电阻较大,实际功率较大,所以灯泡L1比灯泡L4要亮;灯泡L3和L4的电阻相等,但是通过灯泡L4的电流较大,所以灯泡L4比灯泡L3亮,所以综上所述可得,最亮的灯泡是L1,最暗的灯泡是L2。
15.
(1)S0.5
(2)7解析:
电流只有一条通路是串联电路的特点,可判断只需闭合开关S电流就经过L和R与电源构成一条回路;由串联电路电阻的特点R总=RL+R,求出R总,由I=U/R可求出电路中的电流。
由P=U2/R可知,当U一定时,R越大,P则越小,所以要求电路消耗的最小功率,只需要滑动变阻器连入电路的阻值最大,总电阻就最大,P总就最小。
16.如图所示解析:
电源电压不变,电功率的变化由电阻的变化引起。
电阻的变化无非是电阻串、并联的变化、电阻短路发生的变化,这样就可设计出两种电路,并求出对应的电阻值。
17.
(1)电压小灯泡的明暗程度(或灯的亮度)
(2)两块电流表(或电流表)两灯并联,每一个支路上各连接一块电流表(或两灯并联,干路上连一块电流表,另一块电流
表连接在其中一支路上)解析:
(1)两灯串联,电路中的电流相等,该电路研究的是电功率与电压的关系,灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,可通过观察灯泡的亮暗程度来判
断灯的功率大小,也可通过公式计算其功率的大小;
(2)若研究与电流的关系,就要使两灯两端的电压相等,把两灯并联,并用电流表测出通过灯的电流。
18.解:
(1)电流表的示数为
;
(2)电阻R1的电功率为P1=U1I1=8V×0.4A=3.2W;
(3)①电压表应接入CD(或BD)两点,选用0~3V量程;
②当电压表示数为0V时,滑动变阻器连入电路的电阻R2为0Ω;
当电压表满偏时,示数为3V,电路中的电流是
,
此时滑动变阻器连入电路的阻值为
,
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是0Ω~10Ω。
答:
(1)电流表的示数I1为0.4A;
(2)电阻R1的电功率P1为3.2W;(3)①了满足要求,电压表应接入CD(或BD)两点,电压表选用0~3V量程;②滑动变阻器接入电路的阻值范围是0Ω~10Ω。
19.C解析:
L1正常发光的电流为
,闭合S1,S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点,滑动变阻器两端电压为U0=U﹣U1=12V﹣3V=9V,滑动变阻器的最大阻值为
,A错;闭合S1,S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,电路消耗的总功率为P1=UI1=12V×1A=12W,将滑片移至最右端,S2拨至b时,电路消耗的总功率为P2=UI2=12V×0.5A=6W。
P1:
P2=12W:
6W=2:
1,B错;因为
,所以将S2拨至a处,电路总电阻为
,灯泡L2正常发光的电阻为R2=R总﹣R0=24Ω﹣18Ω=6Ω,D错;L2的额定功率为PL2=I22R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W,C对.
20.D解析:
光敏电阻和变阻器R2并联,光照强度增大时,R1的阻值减小,电流变大,但不影响另一支路的电流大小,A错;两电阻并联,一只电阻变小,另一只电阻不变,电路总电阻变小,B错;R1阻值减小,电源电压不变,由
知R1消耗的功率变大,C错;光照强度增大,R1的阻值减小,R1所在支路电流变大,要保持电流表示数不变,应将R2的滑片P向右移,使这一支路的电阻变大,电流变小,D对.
21.1015解析:
闭合开关S1,断开S2,小灯泡正常发光,则电源电压为灯泡的额定电压,为6V,小灯泡的电阻为
,变化的电流就是通过R的电流,R的阻值为
。
22.解:
利用并联知识和短路知识可分别改变电路中的电阻,进而改变电路中的电流,明确是哪个电阻上的电流和电功率变化,就能对定值电阻的阻值和电源电压的大小进行计算。
(1)如图所示
S1闭合,R2与R1并联,则I2=0.2A,P2=1.6W,则U2=
,即U=U2=8V,R2=
。
(2)如图所示
S1闭合,R1短路,则I′-I=0.2A,则
①,
P′-P=1.6W,则
②,两式联立,解得:
U=8V,R=20Ω。
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