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文档简介
主题三电与磁
专题17电功率(解析版)
目录
模拟基础练।
42
命题点一电能电功..............................................2
命题点二电功率..................................................2
命题点三测量小灯泡的电功率8
命题点四焦耳定律..............................................23
真题实战练।
................................................................34
重难创新练
模拟基础练
命题点一电能电功
1.(2024•广东东莞•二模)某智能手机的锂电池上标有“3.7V,4200mAh”字样,该手机搭配了超级快充功能,
增大充电的电流。给手机充电的过程中,手机电池属于电路构成中的(选填“电源”或“用电器”)。这
块锂电池充满电可以储存J的电能;若给锂电池快充入80%的电能,需要充电40min,此时手机的快
充电流大小为Ao
【答案】用电器5.5944x1045.04
【详解】[1]给手机充电的过程中,手机电池消耗电能,相当于用电器。
[2]这块锂电池充满电可以储存的电能为
W=UIt=3JVx4200xlO^Ax3600s=5.5944xlO4J
[3]若给锂电池快充入80%的电能,则充入的电能为
W'=80%W=80%x5.5944xlO4J=4.47552x104J
由知道,此时手机的快充电流大小为
产'=4.47552x及J
W3.7Vx40x60s'
2.(2024•黑龙江哈尔滨•二模)灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入图
乙中所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5W,再闭合开关3,电流表的示数变化了0.2A,
则R的阻值是。,通电Imin,定值电阻R消耗的电能是J。
【详解】[1]只闭合开关S,由图乙可知电路只有灯泡,小灯泡的实际功率为0.5W,根据尸=〃由图甲可知
此时灯泡两端电压为2V,电流为0.25A;则电源电压也为2V;再闭合开关电路为并联电路,电流表测
干路电流,电流表的示数变化了0.2A,根据并联电路电流、电压规律和欧姆定律得夫的阻值是
⑵通电Imin,定值电阻R消耗的电能是
W=UIt=2Vx0.2Ax60s=24J
3.(2024•江苏无锡•一模)如图所示是电阻R和灯泡L的/-U图像,由图甲可知,电阻R的阻值是Q,
将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,开关S闭合,电流表示数为0.3A,则电源电压为V,通电5min
整个电路消耗电能为Jo
甲乙
【答案】104360
【详解】口]由图甲中图像可知,电阻R为定值电阻,当其两端电压为6V时,通过它的电流为0.6A,则其
电阻为
_U_6Vsc
Kn——=--=1(JL2
I0.6A
⑵图乙中电阻7?和灯泡L串联,则当电流表示数为0.3A时,通过电阻7?和灯泡L的电流都是0.3A。由图
甲可知,此时电阻R和灯泡L两端的电压分别为3V和IV,则电源电压为
O=〃+”=3V+1V=4V
[3]通电5min整个电路消耗电能为
W=U'I't^WxO.3Ax5x6Os=36OJ
4.(2024•河南开封•二模)如图所示,电源电压不变,N=12O,与=6。。当S1闭合、S?断开时,电流表的
示数为1A,则电源电压是V;当开关;SPS?断开时,电流表的示数为0.2A,4的阻值是Q,
电路在Imin内消耗的电能为Jo
【答案】1242144
【详解】口]当Si闭合、S2断开时,电路为小单独串联,此时电路中电流为1A,则电源电压为
U=I&=1AX12Q=12V
⑵当开关Si、S2断开时,电路为R、R2、心串联,电路中的总电阻为
R=7U=M12V=60C凡的阻值为
R3=R—&—凡=60Q—12。—6Q=42c
[3]电路在Imin内消耗的电能为
W=Wr=12Vx0.2Axlx60s=144J
5.(2024•广东茂名•模拟预测)如图所示,A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,
A、B导体的电流:IAZB;A、B导体两端的电压:UAUB-,一段时间后A、B导体消耗的电能:
【详解】[1]由图可知,导体A、B串联在电路中,根据串联电路的电流特点可知,通过A、B导体的电流
相等,即IA—IBO
⑵A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,由图可知,A导体的横截面积大于B
导体的横截面积,根据导体的电阻的影响因素可知,A导体的电阻小于B导体的电阻,根据欧姆定律可知,
A导体两端的电压小于B导体两端的电压,即
[3]由W=g可知,一段时间后A消耗的电能小于B消耗的电能,即孙〈印B。
6.(2024•广西百色•二模)如图是小明家安装的电能表示意图,下列说法中正确的是()
kWh
|。|2|8|”8回
DDS425型
单相电子式电能表
•脉冲
220V10(40)A50Hz
1200imp/(kWh)
A.电能表是用来测电功率的仪表B.此时电能表的读数为28187kW-h
C.该电能表应接在220V的电路中使用D.该电能表允许通过的最大电流为10A
【答案】C
【详解】A.电能表是用来测量电路消耗电能的仪器,故A错误;
B.电能表最后一位是小数,单位为kW-h,故电能表的读数为2818.7kW.h,故B错误;
C.“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用,故C正确;
D.电能表上的电流值10A表示电能表的标定电流,40A表示该电能表平时工作允许通过的最大电流,故D
错误。
故选C。
7.(2024•江苏连云港•一模)小明拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后得到下列结论,你认
为正确的是()
kW-h
单相电度表
220V5(10)A50Hz
2500r/kW-h
A.电能表工作时的最大电流为5A
B.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW・h
C.电能表上的转盘转过500转,消耗的电能为3.6X105J
D.把此电能表接入家庭电路,电路消耗的总功率不超过2200W
【答案】D
【详解】A.由图可知,电能表工作时的最大电流为10A,故A错误;
B.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6kW・h,故B错误;
C.电能表上的转盘转过500转,消耗的电能为
n500r
W==0.2kWh=7.2xl05J
2500r/(kW-h)2500r/(kW-h)
故C错误;
D.把此电能表接入家庭电路,电路消耗的总功率不超过
P=UI=220VxlOA=2200W
故D正确。
故选D。
8.(2024•广东广州•二模)在如图的电路中,电源电压9V保持不变,电阻处的阻值为200。当开关S闭合
时,电流表的示数为0.3A。求:
⑴电阻处两端的电压5;
(2)电阻处的阻值;
⑶通电Imin,电流通过尺2做的功。
【答案】(1)6V
(2)100
(3)54J
【详解】(1)由图可知,Ri、尺2串联,根据串联电路的电流特点可知,通过R、灭2的电流
L=I尸1=03A
由/==可知,尺/两端的电压
R
U/=//R/=0.3Ax20Q=6V
(2)根据串联电路的电压特点可知,心两端的电压
[72=U-U/=9V-6V=3V
由/=工可知,尺的阻值
R
3V
旦=——=10Q
I20.3A
(3)通电Imin,电流通过&做的功
劭=S/2/=3VxO.3Ax60s=54J
9.(2024•新疆乌鲁木齐•一模)如图所示的电路中,电源电压为3V,电阻4的阻值为10。。闭合开关S,电
流表的示数为0.2A。求:
~1H
Ri4
(i)K两端的电压;
(2)电阻&的阻值;
⑶整个电路工作Imin消耗的电能。
【答案】(1)2V
(2)5。
(3)36J
【详解】(1)根据公式/=昔可知,以两端的电压为
K
。=IR=0.2Axl0C=2V
«i1
(2)由串联电路的电压规律可知,&两端的电压为
=3V-2V=1V
电阻心的阻值为
(3)整个电路工作Imin消耗的电能为
W="/=3Vx0.2AxImin=3Vx0.2Ax60s=36J
10.(2024•云南昆明•一模)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,与阻值为18。。闭合开关S,电流表的
示数为0.2A,继续闭合开关S-电流表示数变为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)0的电阻;
(3)闭合开关S、S1后,电路工作Imin消耗的电能。
【答案】(D3.6V
⑵12。
(3)1O8J
【详解】(1)闭合开关S,电路为R单独串联,则电源电压为
U=IR=0.2Axl8Q=3.6V
(2)继续闭合开关Si,电路为两电阻并联,电流表示数变为0.5A,则笈的电流为
12=1—1]=0.5A—0.2A=0.3Ay?2的电阻为
(3)闭合开关S、Si后,电路工作Imin消耗的电能为
W=UIt=3.6Vx0.5Ax1x60s=108J
命题点二电功率
11.(2024•甘肃兰州•二模)两个定值电阻R/与心分别标有“5。,2A”和“6V,1A”的字样,现将这两个电阻
并起来接入某一电路中,为使其不至于被损坏,干路电流最大是A,电路中消耗的最大功率为
Wo
【答案】2.213.2
【详解】[1]由欧姆定律/=§可得,小两端的最大电压
K
=/内=2Ax5Q=10V
并联时电路中各支路电压与电源电压都相等,所以电路两端的最大电压
U'=U2=6V
此时31A,经过4的电流为
V=^=^=1,2A
Rt5Q
干路最大电流
Z-=/2+/;=lA+1.2A=2.2A
⑵电路消耗的最大功率
P=U'I'=6VX2.2A=13.2W
12.(2024•海南海口•模拟预测)如图所示是定值电阻R和小灯泡L的/-U图像,已知小灯泡的额定电压是
2V,小灯泡的额定电功率是W;若将图中的R和L串联接在5V的电源上工作10s,则整个电路
中的消耗的电能是J-
【答案】1.220
【详解】口]由于小灯泡的电阻是不固定的,所以图甲是小灯泡的7—U图像,已知小灯泡的额定电压是2V,
由图甲可知,小灯泡的额定电流为0.6A,小灯泡的额定电功率
Pz.=C4Z£=2Vx0.6A=l.2W
⑵将定值电阻尺和小灯泡L串联接在5V的电源上,根据串联电路的电流特点和电压特点可知,通过定值
电阻7?和小灯泡L的电流相等,由图像可知,当电流为04A时,小灯泡两端的电压为IV,工作10s,则整
个电路中的消耗的电能
人U总//Z=5VX0.4AX10S=20J
13.(2024・贵州安顺•一模)某种型号电热器的等效电路如图所示,它有高、中、低三档并可手动调节,其
额定电压为220V,低温档、中温档的额定功率分别为220W和440W,用两定值电阻处和上表示两电热丝,
单刀双掷开关S2可接。或6。把它接入220V的家庭电路中,高温档和低温档功率之比P高:尸质o
【详解】当该电热器处于低温档时,其消耗的总功率最小,电源电压一定,由夕=)可知,总电阻应最大,
R
则两电热丝应串联连接,结合电路图可知,应断开开关Si、同时S2接6;当开关Si闭合、S2接6时,电路
为小的简单电路,此时电热器处于中温挡;由电路图可知,当开关S1闭合、S2接。时,两电热丝并联,电
路中的总电阻最小,由P=:可知,此时电功率最大,电热器处于高温档。低温档、中温档的额定功率分
R
别为220W和440W,因此定值电阻用的阻值为
U2(220V)2
&=丁=三却-=110。4和R:的总电阻为
与温440W
U2_(220V)2
。
嬴=220W=220
根据串联电路电阻的特点可知,上的电阻
R2=Re-7?7=220Q-l10Q=l10Q
电热器处于高温档时,两电热丝并联,此时总电阻为
_凡凡_HOQxllOQ
总।K+居110Q+110Q
则高温档的加热功率为
(220V)2
温-n=880W
K&155Q
因此高温档和低温档功率之比
Pff-.P«=880W:220W=4:1
14.(2024•重庆•二模)小明对家里的用电情况进行了调查,了解到电能表3月底的示数为35200,4月底电
能表的示数为36356,小华家4月份的用电量为kW-ho为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率,
小华首先断开所有用电器的开关,然后只闭合电暖器的开关,让其正常工作3min,数出电能表指示灯闪烁
了66次。对照电能表铭牌信息“1200imp/(kW-h)”,计算出电暖器的实际电功率为kW„
【答案】115.61.1
【详解】[1]电能表示数最后一位为小数位,所以,小华家4月份的用电量为
3635.6kW-h-3520.0kW-h=115.6kWh
⑵电暖器消耗的电能为
66imp
卯十=0.055kW-h
1200imp/(kWh)
电暖器的实际电功率为
0.055kWh
r-----=l.lkW
3x—h
60
15.(2024•湖北襄阳•一模)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,图乙是通过小灯
泡的电功率随其两端电压变化的图像。滑动变阻器处的最大值为60。,定值电阻上=10。。当闭合S和Si,
断开S2,使滑动变阻器的滑片P在中点时,2的功率为0.9W,则这时电流表的示数为A,电源电
压为V。当闭合S和S2,断开Si,要使小灯泡功率为1.6W,则滑动变阻器连入电路中的阻值为一
【答案】0.31220
【详解】当闭合S和Si,断开S2时,滑动变阻器处和定值电阻上串联,电流表测电路中电流,滑动
变阻器的滑片P在中点,此时,滑动变阻器的阻值为最大阻值的一半,大小为30。,处的功率为0.9W,由
公式尸=[//=/次可知,电路电流为
国=/0.9W
=0.3A
10Q
则这时电流表的示数为0.3A。由公式/=与可知,电源电压为
R
0=/(«+居)=0.3Ax(300+10A)=12V
[3]当闭合S和S2,断开Si时,滑动变阻器R/和小灯泡L串联,由图乙可知,小灯泡功率为1.6W时,小灯
泡两端的电压为4V,由公式尸=”可知,此时电路中的电流为
,P,1.6W…
'=—=-------=0.4A
UL4V
由串联电路的电压规律可知,此时,滑动变阻器两端的电压为
U&=。-4=12V-4V=8V
则滑动变阻器连入电路中的阻值为
X。。
16.(2024•江苏苏州•二模)如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25。、1A”,电流
表量程选择“0〜0.6A”,电压表量程选择“0〜3V",小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样,其/-U图象如图乙所
示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项不正确的是()
A.电流表的最大示数是0.3A
B.电流表的最小示数是0.2A
C.电路的最大功率是L8W
D.小灯泡的最小功率是0.75W
【答案】B
【详解】AC.由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电
路中的电流;串联电路各处电流相等,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是/"=0.3A,即电流
表的最大示数是0.3A,由―〃可得电路的最大功率是
Pmm=UI=6Vx0.3A=1.8W
故AC正确,AC不符合题意;
BD.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大时,
灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小,即当电压表的示数为3V
时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为
ULi=U-U滑=6V—3V=3V
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是7L〃=0.25A,小灯泡的最小功率是
%、=43小=3Vx0.25A=0.75W
故B错误,B符合题意,D正确,D不符合题意。
故选B。
17.(2024•山东泰安•模拟预测)物理科技小组的同学按照老师的要求设计了如图所示的电路,电源两端电
压保持不变,处为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中,下列有关他们对这
个电路分析、判断正确的是()
A.小与滑动变阻器7?是并联的
B.电压表Vi的示数与电流表A的示数比值变小
C.电流表A的示数变小,电压表Vi的示数变小
D.该电路消耗的总功率变大
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,处与比串联,电压表Vi测处的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测
电路中的电流,故A错误;
BC.将滑动变阻器的滑片P向右移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由/可知,
电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;因通过七的电流变大,由可知,处两端的电压变大,
电压表Vi的示数变大;根据R=?可知,电压表Vi的示数与电流表A的示数比值为处的阻值,所以该比
值不变,故BC错误;
D.电路中的电流变大,由尸="可知该电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
18.(2024•山东泰安•二模)如图所示的电路,电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V,1.6W”字样(灯
泡电阻不变)1标有字样“15Q,1A”,定值电阻整=50。,电流表的量程为0〜0.6A,两个电压表的量程均
为0〜3V。在保证各元件安全工作的情况下()
□只闭合开关s和S2,灯泡L的最大功率为1.6W
口只闭合开关S和S2,电压表V1的示数范围为2V〜3V
口只闭合开关S、Si和S3,滑动变阻器的取值范围为5。〜15。
□任意闭合开关,整个电路的最大功率与最小功率的比为3D1
B.□□正确
C.□□正确D.□□正确
【答案】C
【详解】由?=t可得小灯泡的电阻
R
U\(4vy
R,=——^-=10Q
£1.6W
□只闭合开关S和S2,灯泡L和变阻器小串联,Vi测变阻器两端的电压,V2测灯泡两端的电压,因两个电
压表均选用小量程,则电压表V2示数最大为3V时,灯泡L的功率最大,则灯泡L的最大功率
U2
大LM=O.9W
RL10Q
故口错误;
□只闭合开关S和S2,灯泡L和处串联,电压表V4测量R1两端电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,电
压表V2的量程为0〜3V,当电压表的示数最大:S大=3V时,根据串联电路电压规律可知,V1的示数最小
为
5,j、=U-S大=5V-3V=2V
当变阻器接入阻值最大为15C时,电路中的电流最小为
,U5V八〜.
2A
/小=R上」=ino^iso=°-5示数最大为
Ui大=1小Ri大=0.2Axl5Q=3V
所以电压表V8的示数范围为2V〜3V,故□正确;
□只闭合开关s、S1和S3,灯泡L被短路,处、处并联,电流表测干路电流,在保证各元件安全工作的情况
下,电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器处接入电路中的电阻最小,此时通过上的电流为
,U5V…
=——=-----=0.1A
2
R250。
通过R/的电流为
力大=/大-刀=0.6A-0.1A=0.5AR/接入电路中电阻最小为
又因为Ri的最大电阻为14C,所以滑动变阻器的取值范围为10C〜15C;故□错误;
□任意闭合开关,根据尸="可知,在电源电压一定时,当电路中电流最大时,电功率最大,当电路中电流
最小时,电功率最小,当心、&并联,调节滑动变阻器处接入电路中电阻最小,使得电路中最大的电流为
0.6A,此时电路中的最大电功率为
产大=3大=5VxO.6A=3W
当灯泡L、R/串联且已接入电路中电阻最大为150时,电路中电阻最大,电流最小,此时电路中的最小电
功率为
U2(5V)-w
4、=
&+N大10Q+15Q
整个电路的最大功率与最小功率的比为
尸人□尸〃=3W1lW=3m
故□正确,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
19.(2024•江苏常州•二模)如图甲电路中,闭合开关S后,滑片P从。端移动到△端,电流表示数/与电压
表示数U的变化关系如图乙所示,则下列正确的是()
A.电源的电压为4V
B.R/的最大功率为0.8W
C.m的最大阻值为20c
D.图乙中c点表示滑片P位于七中点
【答案】C
【详解】由图可知,&、尺2串联,电压表测量上两端的电压,电流表测量电路电流。
A.由图乙可知,当电压表示数为IV时,电路电流为0.5A,根据欧姆定律即串联电路电压规律可得
0.5Ax«+lV=U一
当电压表示数为4V时,电路电流为0.2A,根据欧姆定律即串联电路电压规律可得
0.2AxR]+4V=U□
由□□两式可得:7?;=10Q,06Vo
故A错误;
B.电路最大电流为0.6A,则小的最大功率为
P=/大2K=(0.6A)2xlOQ=3.6W
故B错误;
C.七的最大阻值为
U_4V
2。
&=47=^2A=20
故c正确;
D.当滑片P在c点时,电压表示数为2V,电路电流为0.4A,比的阻值为
'=生=21=50
-r0.4A
此时滑片P没有位于处中点,故D错误。
故选C。
20.(2024•海南海口•模拟预测)如图所示,电路中电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器心的滑
片P向右移动时,下列说法正确的是()
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数减小,电压表示数不变
C.电路总电阻减小,电路总功率增大
D.电路总电阻增大,电路总功率变小
【答案】D
【详解】如图,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测定值电阻支路电流,电压表测电源电压。当闭合开
关S,滑动变阻器处的滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变大,则电路总电阻变大;电源电压不变,所
以电压表示数不变,并联电路各支路之间互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,电流表示数不变;根
据尸=一可知,电路总功率变小,故ABC错误,D正确。
R
故选D。
21.(2024•湖北•一模)如图甲所示电路,电源电压恒定,处为定值电阻,滑动变阻器处铭牌上标有“160C1.0A”
的字样,电流表量程0〜0.6A,电压表量程0〜15V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,测
得上的电功率P与其两端电压U的关系如图乙所示。则下列说法正确的是()
A.处的阻值为25cB.电源电压为20V
C.电路总功率的最小值为1.8WD.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10。〜100。
【答案】D
【详解】分析电路可知,居、&串联,电流表测电路电流,电压表测与电压。
AB.由图乙可知,此电压为8V时,功率为4W,则此时电流为
/J4。.5A
U28V
则电源电压为
U=0.5Ax«+8V□冬电压为10V时,功率为4W,则此时电流为
P4W…
;r=32=-----=0.4A
U210V
则电源电压为
Z7=0.4Ax7?|+10V□
联立口口,解得R1=20O,电源电压。=18V。故AB错误;
D.电流表量程0〜0.6A,则电流最大为0.6A,此时总电阻最小为
3片
则变阻器阻值最小为
&小=H总小一R]=30fl—20Q=10。
电压表量程0〜15V,则当电压表示数最大为15V时,电路中电流最小为
18V-15V
min=0.15A
D-20Q-
则变阻器阻值最大为
15V
--------=100Q
0.15A
所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Q-100Q,故D正确;
C.电路总功率的最小值为
舄、=〃min=18Vx0.15A=2.7W
故C错误。
故选D。
22.(2024•四川眉山•一模)如图所示的电路中,电源电压恒为20V,小灯泡L标有“10V,5W”的字样,滑
动变阻器与的规格为“80Q,1A”,电流表的量程为03A,电压表的量程为015V。当只闭合S。、S2,S3,
将滑动变阻器Ri的滑片P调到中点时,电流表示数为1A。不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路中各元件安
全的情况下,则下列说法正确的是()
A.定值电阻&的阻值为20。
B.只闭合孰、S2,断开S。、S3,电流表的示数变化范围是0.2A0.5A
C.只闭合S|、S,,断开S。、S3,小灯泡L的电功率的取值范围是1.25W5W
D.闭合开关S。、S2,S3,断开S—整个电路消耗的电功率的取值范围是15W60W
【答案】C
【详解】A.只闭合s。、s2,S3,电路为R1和比的并联电路,电流表测量干路电流,将滑动变阻器用的滑
片P调到中点时,电流表示数为1A,4所在支路的电流为
—xR—x80。
212
则经过此所在支路的电流为
/,=以-0.5人=0.5人氏的阻值为
故A错误;
B.只闭合孰、S2,断开S。、S3,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,灯泡允许通
过的最大电流为
小于滑动变阻器允许通过的最大电流,所以电路中最大电流为0.5A。电压表的最大量程为15V,此时灯两
端的电压为
UL=U-UV=20V-15V=5V
灯的电阻为
所以电路中最小电流为
/=支=空=0.25A
MN
RL20Q
综上,电流的取值范围是0.25A0.5A,故B错误;
C.由B可知,流过灯泡的最小电流为0.25A,此时灯泡的电功率最小,为
所以灯泡电功率的取值范围为1.25W5W,故C正确;
D.只闭合S。、S”S3,电路为R1和上的并联电路,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,经过及所在
支路的电流为0.5A,电路中最大电功率为
心皿=〃总111ax=20VX(1A+0.5A)=30W
当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路的总电阻最大,消耗的总功率最小,此时流过滑动变阻器的电
流为
U20Vc…
—=——=0.25A
&80Q
电路消耗的功率为
所以闭合开关S。、S2,S3,断开M,整个电路消耗的电功率的取值范围是15W3OW,故D错误。
故选C。
23.(2024•海南省直辖县级单位♦模拟预测)如图所示电路中,灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝
电阻的影响)。当开关Si、S2均闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电流表示数为L5A,并且灯泡L
正常发光;当开关Si闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A。求:
(1)灯泡L正常发光lOmin消耗的电能;
(2)电源电压;
(3)定值电阻尺的阻值;
(4)电路中有电流通过时,电路的最小功率。
【答案】(D1800J
(2)6V
(3)6Q
(4)1.5W
【详解】(1)灯泡L正常发光lOmin消耗的电能为
gn=3Wx1Ox60s=1800J
(2)当开关Si、S2均闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,灯泡L和
电阻尺并联,此时灯泡正常发光,根据并联电路电压的规律知,电源电压为
U=UL=6V
(3)灯泡L和电阻R并联,此时灯泡正常发光,通过灯泡的电流为
,63W…
L=-^-==0.5A
UL6V
因为电流表测干路电流,所以通过R的电流为
/R=/-/L=L5A-0.5A=1A
定值电阻尺的阻值为
R='E=6豆
41A
(4)根据可知,电源电压不变,电阻最大时,电流最小,当开关Si闭合、S2断开,滑动变阻器的滑
片P在最右端时,灯泡和滑动变阻器的最大阻值连入电路,电路中的电阻最大,电流最小,由题知此时的
电流为0.25A,根据■可知,此时电路的功率最小,为
与、=U/小=6Vx0.25A=1.5W
24.(2024•湖北宜昌•模拟预测)图甲是某电烤箱的电路图,&、&两根电阻丝阻值均不变,如表为其铭牌,
其中高温挡额定功率模糊不清。
电子手岁呼度表
0|3|6|2|6
kWh>•
220V20(40)A50Hz
3600imp/kWh
乙
(1)4的电阻是多少欧?
(2)该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦?
(3)在用电高峰时段,小明利用家中电能表(如图乙)测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关,
仅让电烤箱在高温挡下工作,电能表的指示灯闪烁90次用时36s,则此时家庭电路的实际电压是多少伏?
XX牌电烤箱
额定电压220V
高温挡XXW
额定功率
中温挡2420W
低温挡484W
电源频率50Hz
【答案】(1)80。
(2)3025W
(3)200V
【详解】(1)分析电路可知,S|闭合,S?接a时,凡、&并联,此时总电阻最小,根据尸=二,总功率
R
最大,为高温挡;S1断开,S?接b时,飞、&串联,此时总电阻最大,根据尸二总功率最小,为低
R
温挡;闭合,S?接b时,&单独工作,则此时为中温挡。所以&、4总电阻为
_U2_(220V)2
=100Q与电阻为
々氐484W
2
u2(220V)
=-=二20。
%2420W
则国的电阻为
&=R总—&=100Q—20。=800
(2)高温挡时,&、&并联,此时此功率为
2
U2(220V)
P2=-=一=605W
R280Q
则该电烤箱高温挡的额定功率为
络=弟+£=2420W+605W=3025W
(3)消耗的电能为
90
W=------kW.h=0,025kW.h
3600
则实际功率为
「W0.025kW.h
=2.5kW=2500W
州h
3600
高温挡的总电阻为
U2(220V)2
R=——-------乙=16。
P高3025W
根据尸=―,实际电压为
R
五二,2500Wxl6Q=200V
命题点三测量小灯泡的电功率
25.(2024•黑龙江哈尔滨•模拟预测)实验室中常用的小灯泡上标有“2.5V、3.8V、6V”字样,但并没有标清
小灯泡的额定功率。涵涵选择了2.5V小灯泡来研究小灯泡的电功率。
(1)请用笔画线代替导线正确连接好电路
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,若两电表均完好,则
故障可能是o
(3)排除故障后,涵涵开始测量小灯泡的额定功率,她闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,直至电压表
的示数为2.5V,观察到电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率为
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