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文档简介

18.2电功率高频易错同步题精选

【高频考点精讲】

一、电功率

1.定义:电流在单位时间内所做的功。

2.符号:P

3.单位:

(1)国际单位:瓦特,简称瓦,符号W

(2)常用单位:千瓦,符号kW,lkW=1000W;毫瓦,符号mW,lW=1000mW

4.物理意义:表示电流做功快慢。

5.公式:

(1)定义式:P=W/t=UI(适用于所有电路)

(2)推导公式:P=『R(适用于纯电阻电路,一般用于串联)

U2

p=—(适用于纯电阻电路,一般用于并联)

R

(3)两套单位:

W—电流所做的功一焦(J)—kW-h

t—所用的时间一秒(s)—h

P—用电器的功率一瓦(W)—kW

二、额定功率和实际功率

1.额定电压:用电器正常工作时的电压,用U额表示;

2.额定功率:用电器在额定电压下正常工作时的功率,用P额表示;

3.实际电压:用电器实际工作时的电压,用U额表示;用U实表示;

4.额定功率:用电器在实际电压下的功率,用P实表示;

5,功率与电压的关系:

用电器两端的电压电功率用电器的工作情况

U实=u额P实=p额正常工作

U实〉U额P实〉P额容易损坏用电器

U实〈U额P实〈P额不能正常工作

【热点题型精练】

一、选择题

1.(2021•南充模拟)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.25A,则该电阻消耗的

电功率增加了()

A.0.25WB.1.75WC.0.75WD.1W

解:根据欧姆定律可得:

当U=3V时,电路中的电流Ii=U=§L

RR

当U'=4V时,电路中的电流12=1—=—,

RR

贝啜-誉。肉,

解得:R=4Q,

该电阻R所消耗电功率的变化:

PR'-PR=⑴尺)之U2(4V)2_(3V)2

1.75Wo

R4Q4。

答案:Bo

2.(2021•福州模拟)如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2A,再闭合开关Si,

电流表的示数变化了0.3A.那么闭合S、Si后,Ri与R2的电功率之比是()

2C.5:2D.1:2

解:当只闭合开关S时,电路为Ri的简单电路,电流表的示数为通过Ri的电流,即h=0.2A;

当再闭合开关Si时,两电阻并联,电流表测干路电流,

•.•并联电路中各支路独立工作、互不影响,

.•.闭合开关Si时通过Ri的电流不变,

V并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

/.通过R2的电流等于电流表的变化量,即b=0.3A,

:并联电路中各支路两端的电压相等,

闭合S、Si后,Ri与R2的电功率之比:

UI

立=1_J_l_=0-2A=2

P2UI2I20.3A~3

答案:Ao

3.(2021•贵阳模拟)将两盏分别标有“6V3W”和“6V

9W”字样的小灯泡Li和L2,串联后接入电压为8V的电路中,设灯泡电阻不变。下列说法中正确的是(

A.两灯均能正常发光B.两灯额定电流相同

C.Li的实际功率比L2小D.Li的亮度比L2大

解:(1)由「=5可得,两灯泡的额定电流分别为:

pp

由此可知,两灯额定电流不相同,

Ii=—=^-=0.5A,I2=—1=^1=1,5A,故B错误;

Uj6Vu26V

(2)由I=U可得,两灯泡的电阻分别为RI=1L=_史二=12。,

R110.5A

6V

R2=—==411,

121.5A

两盏灯串联后接在电压为8V的电源上时,通过的电流1=.-」实一=一取一=0.5A,

通+尺212Q+4Q

则Li能正常发光,故A错误;

(3)两盏灯串联后接在电压为8V的电源上时,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率

的大小,

所以,由P=I2R可知,灯泡L1的电阻大,实际功率较大,灯泡较亮,即L1的亮度比L2大,故C错误,D正确。

答案:D。

4.(2021•西安模拟)如图甲所示,氏的阻值是20。,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所

示,则R2消耗的最大功率是()

A.0.45WB.0.50WC.0.80WD.0.90W

解:滑动变阻器R2消耗的功率p与其电阻R2的关系图像,可知当R2=10C时,P2=0.4W

由P=FR可得:1=fP-=/Q7^=Q.2A,

怩VioQ

由欧姆定律I=U得:电源电压为:U=IR=0.2AX(200+10。)=6V;

R

乙图可知当R,=20Q时,R2的功率最大,此时电路中的电流为I'=」L=-----叱——=0.15A,

R'20Q+20Q

22

电阻R2的最大功率为P'=(T)R2=(0.15A)X20(l=0.45W

答案:Ao

5.(2021•沈阳模拟)如图所示电路,电源电压恒为6伏,Li标有“6V7.2W",L2标有“6V

3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()

Li&

A.仅闭合Si、S3,L[不凫,L?凫

B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安

C.仅闭合Si、$2,电路总电阻为15欧

D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦

解:(1)仅闭合S1、S3时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,所以只有灯泡L1亮,L2不亮,故A不正确;

(2)仅闭合S2、S3时,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,

因L2两端的电压和额定电压相等,

所以,由P=UI可得,电流表的示数:

P

I2=—=^L=0.6A,故B正确;

u26V

(3)仅闭合Si、S2时,两灯泡并联,

由P=U:可得,两灯泡的电阻:

R

U22

RU/_(6V)2R2_(6V)_lon

Pl7.2WP23.6W

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,

所以,电路中的总电阻:

R=区住2=5QX1OQ=4,故C不正确;

R1+R25Q+10Q3

(4)仅闭合S3时,两灯泡串联,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,电路消耗的总功率:

22

P=―£—=_(6V)——=2.4W,故D不正确。

R[+R250+1QQ

答案:Bo

6.(2021•青岛模拟)把“6V3W”、“6V

6W”的两个灯泡串联后分别接在6V,9V,18V的电源上,下面说法中不正确的是(

A.接在9V的电源上时,“6V3W”的灯泡能正常发光

B.接在6V的电源上时,“6V6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9

C.接在18V的电源上时,“6V3W”的灯泡比正常发光时亮,“6V6W”的灯泡比正常发光时暗

D.不另加器材,无论电源电压为多少,都不能使他们同时正常发光

解:R=9呼=3」.得R,MB

A、当两灯泡串联接在9V的电源上时,电路中的电流为%=-f丁=0.5A,与“6V

120+60

3W”灯泡的额定电流相等,因此该灯泡正常发光,故A选项正确。

B、当两灯泡串联接在6V的电源上时,电路中的电流为IB=—————=LA,“6V

12Q+603

2

6W”的灯泡的实际功率PB=RA)X6Q=_|W,是“6V6W”的灯泡额定功率的看,故B选项正确;

C、当两灯泡串联接在18V的电源上时,电流中的电流为左=—J8V—=1A,大于“6V

12Q+6。

3W”灯泡的额定电流,等于“6V6W”灯泡额定电流,因此“6V6W”的灯泡正常发光,故C选项错误;

D、因为两个灯泡的额定电流不相等,因此不另加器材,无论电源电压为多少,都不能使他们同时正常发光,

故D选项正确。

答案:Co

7.(2019•苏州)额定电压均为6V的甲、乙两灯,I-U图线如图所示。下列说法正确的是()

A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小

B.甲、乙两灯的额定功率之比为4:1

C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2

D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3

解:

A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误;

B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图象可知:I甲额=0.6A,I乙额=0.3A,

则:*=11额1甲额=匣=2地=2,故B错误;

P乙额U额I乙额I乙额0.3A1

C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根据I=U可得电阻之比;胆

RR乙

u

粤-=乜="&=2,故c错误;

_y_I甲0.3A3

I乙

D.把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,

由图象可知,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V,所

以实际功率之比:P甲:P乙=11甲1:U乙I=2V:6V=1:3,故D正确。

答案:D。

8.(2021•泉州模拟)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Vi示数与电压表

V2示数之比为2:1,此时R2的功率为Pi;再次移动滑片,使电压表Vi示数与电压表V2示数之比为1:2,此时R2

的功率为P2,贝UPi:P2为()

A.1:4B.1:2C.1:1D.4:1

解:在第1种情况下,R2两端的电压U2=—1一U=U,Ri两端的电压为Ui=U-U=2丛

2+1333

在第2种情况下,R2两端的电压U2'=-?_U=2U,R1的电压为UJ=U-2U=2,

1+2333

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=目一=彳,即两种情况下通过R2的电流之比;

Pl_UXI1—1*2—1

2—Zx——o

P2U/XI]211

答案:Co

9.(2021•包头模拟)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡Li、L2都能正常发光,甲、乙两只电表

的示数之比为3:5,则Li、L2的额定功率之比是()

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

解:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不

能工作;

所以,甲、乙均为电压表,此时灯Li、L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压;

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,两灯泡两端的电压之比:

巴=11乙_11甲_5-3=2

U7-丽~"I"3"

因串联电路中各处的电流相等,且灯泡Li、L2都能正常发光,

所以,由「=5可得,两灯泡的额定功率之比:

a=处=匕=2

p2U2Iu23

答案:Ao

10.(2021•重庆模拟)电源电压3V保持不变,把标有“3V3W”的灯Li和标有"3V

1.5W”的灯L2按如图的方式连接,当开关S闭合后,则下列说法中正确的是()

A.灯Li消耗的实际功率是3W

B.灯L2消耗的实际功率是L5W

C.两灯消耗的总功率是1W

D.电压表的示数与电源电压之比是1:2

解:由P*知,灯泡电阻:&=*甯=3。,5%客=6。,

由图示电路图可知,两灯泡串联,电压表测Li两端电压,

电路电流:

A、灯Li消耗的实际功率:PI=FR]=(」「A)2X3Q=』_W,故A错误;

33

2

B、灯L,消耗的实际功率:P2=IR2=(LA)2X6Q=2W,故B错误;

33

C、两灯消耗的总功率:P=PI+P2=JLW+ZW=1W,故C正确;

33

U<IR,QAX3Q

D、电压表示数与电源电压之比:-L=-1=3------------=工,故D错误;

UU3V3

答案:Co

11.(2021•宜宾模拟)如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A

,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗

的功率为2W。下列说法正确的是()

A.滑动变阻器的最大阻值为20。

B.电源电压为10V

C.小灯泡正常发光时的电阻为1。。

D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.6W

解:

由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。

(1)当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;

当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W,

由小灯泡消耗的功率变大可知,电路中的电流I=0.3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大(即滑片在最右端

),

由P=UI可得,此时灯泡两端的电压:

UL=^-=。9W-=3V,

I0.3A

当滑片P移到中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,

由电压表示数变化了2V可知,此时灯泡两端的电压UJ=UL+2V=3V+2V=5V,

因此时灯泡正常发光,且灯泡的功率PL'=2W,

所以,由P=UI=或可得,灯泡正常发光时的电阻:

R

RL=(瓦)=(5V)2=i2.5。,故C错误;

PL2W

(2)当滑片P在最右端时,灯泡两端的电压UL=3V,电路中的电流I=0.3A,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,由1=且可得,电源的电压:

R

U=UL+IR=3V+0.3AXR滑---------------------①,

当滑片P移到中点时,灯泡两端的电压UL'=5V,

因串联电路中各处的电流相等,

所以,电路中的电流(等于此时灯泡的电流):

I1—=_@_=0.4A,

RL12.5。

电源的电压:

,,R®R®

U=UL+rX_±L=5V+0.4AX_5_-----------------------------------②,

22

因电源的电压不变,

所以,3V+0.3AXR^=5V+0.4AX_^_,

解得:R滑=20。,故A正确;

电源的电压U=UL+IR=3V+0.3Ax20C=9V,故B错误;

(3)滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率:

(0.3A)2X20。=1.8W,故D错误。

答案:A。

12.(2021•眉山模拟)如图所示,电源电压为6V且保持不变,Ro=30Q,滑动变阻器的规格为“20。

1A”,电流表的量程为“0〜0.6A”,小灯泡上标有“3V

1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()

A.当S闭合,Si、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Q〜20Q

B.当S闭合,Si、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6W

C.当S、Si、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4W

D.当S、Si、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15。

解:

A、S闭合,Si、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联。

由P=U1可得,小灯泡电阻RL=!矍=.(3丫)』=6C,

RP额1.5W

由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流:1=%=1.5W=05A,

U额3V

当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:R=U-U额=6V-3V=60;

I0.5A

滑动变阻器的规格为“20。

1A”,则最大阻值R大=20。,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6。〜20。;故A错误;

B、S闭合,Si、S2都断开,滑动变阻器与L串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:Is±=-^_=0.5A

60+6Q

电路消耗最大功率P最大=UI最大=6VX0.5A=3W;故B错误;

C、S、Si、S,都闭合,滑动变阻器与Ro并联,通过Ro的电流:h=」L=_8=0.2A,

Ro300

当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则}=」一=_/=0.3A,

R最大20Q

则干路上的电流I最小=L+l2=0.2A+0.3A=0.5A,

电路消耗的总功率最小值P最产UI最小=6VX0.5A=3W,故C错误;

D、由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,

电路中的总电阻Rg、=U=6V=10。,

I0.6A

滑动变阻器与Ro并联,则上=1-+工,即:

R总RQR滑10。30。R滑

解得R滑=15C.故D正确。

答案:D。

二、填空题

13.(2021•成都模拟)灯泡Li、L2分别标有“4V、4W”和“3V、3W”的字样,将他们并联连接起来使用,干路

中允许的最大电流为1.75A,此时Li消耗的电功率为2.25W。

解:(1)当灯泡Li、L2并联起来时,电路中的电源电压只能取灯泡L2的额定电压3V:

由P=M可得,灯泡J的电阻Ri=[更=曰吐=4Q,

RPl额4W

2

u

2额

或=3Q,

灯泡L)的电阻R,=P额

23W

由「=111可得,Ri中的电流:1/=_Z=@_=0.75A,

Rj4Q

R2中的电流:=E1=_3V_=1A)

R23Q

则并联电路的总电流:I=IJ+I2'=0.75A+lA=1.75Ao

2

2额

(3V)2=2.25WO

(2)此时Li消耗的电功率Pi实R

答案:1.75;2.25o

14.(2021•大连模拟)甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。甲灯正常工作

时的电阻是一200:当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是

V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是2.1Wo

解:(1)甲灯的额定电压为6V,甲灯正常工作时的电压U乙=6V,

由图可知,通过甲灯泡的电流I甲=0.3A,

由1=且可得,甲灯泡的电阻:

R

%=_6V_=20Q;

I甲0.3A

(2)由图乙知,当灯的电压为4V时,通过的电流为0.6A,乙灯的实际功率:

,z

p,=UI=4VX0.6A=2.4W,故当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V;

(3)当把两灯串联在7V电源上时,因串联电路的电流相等,由图知,只有当电路中的电流为O.3A,甲灯的实

际电压为6V,乙灯的实际电压为IV时,由串联电路电压的特点,两灯的总电压等于电源电压7V,故电路消耗

的总功率是:

P=UI^=7VX0.3A=2.1W»

答案:20;4;2.1»

15.(2021•株洲模拟)如图所示的电路,电源电压保持不变,Ri的阻值为15Q,只闭合开关S,电流表的示数为0.

2A;再闭合开关Si,电流表的示数变为0.5A,则此时电路的总功率为1.5W,R,的阻值是10Q。

解:当只闭合S时,孔单独接入电路,Ri=15n,Ii=0.2A,

由I=U得:U=LRi=0.2AX15C=3V,

R

当再闭合Si时,两电阻并联,则U2=U=3V,I=0.5A,l2=I-h=0.5A-0.2A=0.3A,

故总功率为:P=UI=3VXO.5A=1.5W;

3V

R2=-H1=-=ion0

I20.3A

答案:1.5;10o

16.(2021•镇江模拟)如图甲所示的电路,电源电压为6V,灯泡Li和L2均标有“6V6W”字样,其电流随电压变

化的曲线如图乙。如果同时闭合开关S1和运

,可使两灯都能正常发光;如果同时闭合开关S1、S2,电流表的示数是1

A;如果只闭合开关S2,电路消耗的总功率是42W.

甲乙

解:灯泡Li和L2均标有“6V6W”字样,则两灯泡的额定电压为6V,

同时闭合开关Si和S3,灯泡Li和L2并联,

而电源电压为6V,此时两灯泡两端的电压为额定电压,所以两灯泡都能正常发光;

同时闭合开关Si、S2,电路中只有灯泡Li,此时灯泡Li两端的电压为额定电压,灯泡Li正常发光,

而U额=6V,P额=6W,

此时电路中的电流为:1额=里>=更=1人;

U额6V

只闭合开关S2,灯泡Li和L2串联,

而灯泡Li和L2的规格相同,则两灯泡的电阻相同,根据串联电路用电器分担的电压之比等于阻值之比,可知两

灯泡两端的电压相等,

所以UI=U2=2U=_L><6V=3V,

22

从乙图可知,当灯泡两端的电压为3V时,通过两灯泡的电流均为0.7A,

而电源电压U=6V,

/.电路消耗的总功率为:P=UI=6VX0.7A=4.2Wo

答案:Si和S3,1,4.2o

17.(2021•张掖模拟)如图1所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,当滑片P从最右端

滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率6W:电源电压6

V;滑动变阻器的最大阻值.9

图1图2

解:当滑片位于左端时,等效电路图如图甲所示;

当滑片位于右端时,等效电路图如图乙所示;

(1)由图甲和图乙可知,当滑片位于左端时电压表的示数最大,为电源的电压,电流表的示数也最大,

由图2可知,电源的电压U=6V,此时通过灯泡的电流k=LOA,

因此时灯泡的电压和额定电压相等,

所以灯泡的额定功率PL=UL1L=6VX1.0A=6W;

(2)由图2可得乙图中:UL=L5V,电路中的电流I=0.5A,

滑动变阻器两端的电压UJTMU-UL=6V-1.5V=4.5V,

所以R?"=上g_=5V=9。。

I?0.5A

答案:6;6;9o

18.(2021•贵阳模拟)如图甲所示的电路中,电源电压不变,Ro为定值电阻,滑动变阻器R消耗的电功率随电流

变化的关系如图乙所示。图乙中的a'、b,两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应。则电源电压为」2

Vo

由电路图可知,Ro与滑动变阻器串联,

当P在a点时,总电阻较大,电流较小,由图乙知,电路中电流I=0.4A,滑动变阻器功率PR=3.2W,

32ff

由P=UI可知,此时变阻器两端电压:UR=Z1=-=8V,

I0.4A

由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压:U=UO+UR=IRO+UR,

即:U=0.4AXRo+8V,

当P在b点时,总电阻较小,电流较大,由图乙知,电路中电流I'=0.8A,滑动变阻器功率PR=3.2W,

P,

此时变阻器两端电压,UR'=色—=3・2W.=4V,

0.8A

/

则电源电压:U=rR0+UR=O.8AXRO+4V,

电源电压不变,所以有:O.4AXRo+8V=O.8AXRo+4V,

解得:Ro=ion,

所以电源电压:U=0.4AX1on+8V=12V»

答案:12。

三、实验探究题

19.(2021•南京模拟)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况。提供的器材有:两个实验室用小

灯泡(一个字迹模糊,一个标有“L5V”)、两种规格滑动变阻器(“0〜15。”、“0〜25。”),电源(电压

相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干,两组同学分别用了两种规格的滑动变阻器。

(1)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来进行的操作有效是C

A.检查滑动变阻器是否断路B.检查小灯泡是否断路

C.移动滑动变阻器滑片D.检查开关是否接触良好

(2)两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好

在中点时,电压表示数均为1.5V,电流表示数也相同(如图a所示),此时甲组的灯泡比乙组的暗。

①电流表读数为0.2A。

②标有1.5V的灯是甲(选填“甲”或“乙”)。

③请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整;乙组同学所选用的滑动变阻器规格为0〜15C。

④两组同学所使用的电源电压是」V,乙组同学所测灯泡的电功率为0.5W。

解:(1)闭合开关前,滑片置于阻值最大处,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电路不存在断路

,滑动变阻器阻值全部接入电路,电路总电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,可能不足以引起灯泡

发光,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;故选C;

(2)①根据图a可知,电流表的量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;

②③根据题意“电流表示数也相同,此时甲组的灯泡比乙组的暗”可知,乙组灯泡的实际功率较大,乙组灯

泡的实际电压较大,根据串联分压的知识可知,乙组滑动变阻器分得电压较小,则乙组的滑动变阻器接入电路

的阻值较小,且滑片均在中点,说明乙组同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小,其最大阻值为15欧;所以乙

组同学所选用的滑动变阻器规格为0〜15。,甲组所选用的滑动变阻器规格为0〜25Q。

当滑片在中点时,甲组滑动变阻器两端电压为:U1=IxlR1=0.2Axlx25n=2.5V;

22

乙组滑动变阻器两端电压为:U2=IX_l.R7=0.2AX1X15n=1.5V;

22

由于电压表示数均为1.5V,故甲组同学是把电压表并联在小灯泡的两端,乙组同学是把电压表并联在滑动变阻

器的两端,即标有1.5V的灯是甲。

乙组同学设计的电路图如下图所示:

rO-r

④因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,

根据甲组同学的数据可知,因此电源电压:U=UL+UI=L5V+2.5V=4V;

此时乙组同学所测灯泡的电压:UL'=U-U2=4V-1.5V=2.5V,

乙组同学所测灯泡的电功率:P=UJI=2.5VX0.2A=0.5W。

答案:(1)C;(2)①0.2;②甲;③0〜15。;(4)4;0.5o

20.(2021•重庆模拟)同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中,所用电源电压为6V,灯泡的额定电

压Uo=3.8V,额定功率在1-1.5W的范围内。

(1)按图甲所示的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。

(2)小杜同学在实验过程中,将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动,小灯泡的实际功率将变大

(选填“变大”、“变小”或“不变”);同时观察到小灯泡的亮度将变亮(选填“亮”或“暗”)。

(3)另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示,此时电流表的示数是0.2

A,电压表的示数是2V,经分析造成这种现象的原因是—

电压表量程接错,误以为接的是0〜15V,实际接了0〜3V。

(4)小张同学重新调整电路连接后,继续探究小灯泡在额定功率时的亮度,但发现无法准确读出额定电压,他

U2

用第(3)小问中所测得数据先算出灯泡的电阻RL,再根据「0=—计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯的

RT

额定功率比真实值偏大(选填“大”或“小”),原因是—

灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值R1与灯泡正常发光时的阻值不相等

解:(1)电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为3.8V,所以应选择0〜15V量程;

滑动变阻器已接了上面一个接线柱,应再接下面一个接线柱,如图所示:

(2)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,

当滑片P缓慢向B端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,

由1=卫_可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;

R

由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表的示数变大;

因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。

(3)由图可知,电流表所选量程为0〜0.6A,则由指针位置可知,此时电流表的示数是0.2A,

由灯泡的额定电压Uo=3.8V,可知,电压表应接0〜15V,若接在0〜15V量程,那么由指针位置可知,此时电压

为10V,而电源电压为6V,所以没有接在0〜15V量程,接在0〜3V量程,故此时电压表的示数为2V,由此可知

,电压表量程接错,误以为接的是0〜15V,实际接了0〜3V;

(4)因为灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等,

灯泡在额定电压3.8V下的电阻比2V下的电阻要大,而算额定功率时是用2V时的电阻,所以RL

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