初中科学浙教版九年级上册第6节 电能第3课时课后练习题

第6节　电能

第3课时　电功率和电功的计算(提高篇)

[核心知识]

1．并联电路中各支路两端电压相等，且等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和，电路消耗的总功率根据公式P＝UI即可求得。

2．串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，根据欧姆定律判断电路中两用电器的阻值关系，根据公式P＝UI＝I2R即可判断两用电器的电功率之间的关系。

3．不论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总电能都等于各用电器消耗的电能之和，电路消耗的总功率都等于各用电器消耗的功率之和。

[易错点拨]

1．电功的计算

(1)计算公式：W＝UIt＝Pt(普遍适用)。

(2)推导公式：W＝I2Rt＝(只适用于纯电阻电路)。

2．电功率的计算公式

(1)定义式：P＝。

(2)实验式：P＝UI。

(3)推导公式：P＝＝I2R(只适用于纯电阻电路)。

1．把“220 V　40 W”和“220 V　60 W”的两只灯泡串联后接在220 V的电路中，结果是(　　)

A．每只灯泡的额定电压都变小了

B．每只灯泡的实际功率都小于其额定功率

C．每只灯泡的额定功率都变小了

D．每只灯泡的额定电压都小于其实际电压

2．有两个额定电压相同的灯泡甲、乙，它们的灯丝电阻分别为R甲和R乙，且R甲<R乙，则(　　)

A．根据P＝UI可知，灯泡的额定功率与灯泡的电阻无关

B．根据P＝I2R可知，甲灯泡的额定功率较小

C．根据P＝可知，甲灯泡的额定功率较小

D．当把它们并联在稍低于额定电压的电路中时，甲灯泡较亮

3．如所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3 A。那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是(　　)

A．2∶3     B．3∶2     C．5∶2     D．1∶2

4．关于“12 V　4 W”的小灯泡L1和“9 V　3 W”的小灯泡L2，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是(　　)

A．L1和L2正常工作时的电阻一样大

B．L1和L2串联在同一电路中时，两灯消耗的功率一样大

C．L1和L2并联在同一电路中时，两灯消耗的功率一样大

D．L2与一个9 Ω的电阻串联接在12 V的电路中，也能正常发光

5．某科学小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如甲、乙、丙所示三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是(　　)

A．P甲＞P乙＞P丙        B．P甲＜P乙＜P丙

C．P甲＝P乙＝P丙        D．P甲＝P乙＞P丙

6．两个电阻R1和R2串联在同一电路中，R1和R2两端的电压之比为2∶3，若将它们并联在同一电路中，则电阻R1和R2的功率之比为(　　)

A．4∶9     B．2∶3     C．3∶2     D．2∶5

7．如所示，L1、L2的规格分别为“15 V　1 A”“10 V　0.5 A”，闭合开关S，其中一灯正常发光，L1、L2的功率之比是(假设灯丝电阻不变)(　　)

A．4∶3     B．3∶4     C．5∶3     D．3∶2

8．如所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“12 V　6 W”字样(设灯丝电阻不变)，当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，当S1闭合、S2断开时，两盏灯的总功率为(　　)

A．3 W     B．6 W      C．12 W  　   D．1.5 W

9．标有“6 V　3 W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如所示。若把它与一只阻值为8 Ω的电阻并联接在电压为4 V的电路中，则整个电路消耗的功率为(　　)

A．3 W     B．3.3 W      C．3.6 W  　  D．5 W

10．如所示电路，电源电压恒为6 V，L1标有“6 V　7.2 W”，L2标有“6 V　3.6 W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)

A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮

B．仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6 A

C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15 Ω

D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8 W

11．如所示，电源电压恒为3 V，灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R的最大阻值为30 Ω，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是(　　)

A．灯泡L正常发光时的电阻为10 Ω

B．只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围是0～10 Ω

C．只闭合开关S，该电路的最大功率是2.5 W

D．将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电流表示数为0.6 A

12．将R1＝12 Ω、R2＝6 Ω的两电阻串联在某一电源上，R1、R2消耗的功率之比P1∶P2＝________，此时电路消耗的总功率为P；再将它们并联后接入同一电源上，电路的总电阻     R′＝________，此时电路消耗的总功率为P′；则P∶P′＝________。

13．如所示是小明同学在网上查阅的“220 V　40 W”的灯泡的电流与电压关系图像。该灯泡正常发光时的电阻是________Ω，结合图像可以分析出灯泡的电阻随着温度的升高而________。若将这只灯泡接在220 V电路中，1 min内消耗的电能是________J；若把两只这样的灯泡串联接在220 V电路中，电路的总功率为________W。

14．把一个标有“220 V　40 W”的灯泡接在电压为110 V的电源上使用，忽略灯泡电阻的变化，该灯泡在额定状态下的电阻、电流、功率和实际状态下的电阻、电流、功率分别是多少？

15．如所示的电路中，电源电压为3 V且保持不变，定值电阻R1＝1 Ω，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～4 Ω，闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．滑动变阻器的最大功率为1.44 W

B．滑动变阻器的最大功率为2 W

C．滑动变阻器的最大功率为2.25 W

D．电压表示数从0 V增大到2.4 V

16．标有“6 V　6 W”的灯泡L1和“3 V　6 W”的灯泡L2串联接在电源上，有一只灯泡正常发光，而另一只较暗，不考虑灯泡电阻的变化，求：

(1)电源电压。

(2)两灯泡消耗的实际功率分别是多少。

(3)两灯泡哪只较亮。

答案

能力提升拔尖练

1．B　2.D　3.A　4.D　5.B　6.C　7.A

8．A　9.C　10.B

11．D　 灯泡L正常发光时的电阻为R＝＝＝6 Ω。只闭合开关S时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压，电流表测量的是电路中的电流，灯泡的额定电流为I＝＝＝0.5 A<0.6 A，所以电路中的电流不超过0.5 A，则电路中的总电阻最小为R总小＝＝＝6 Ω，故滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0 Ω。滑动变阻器接入电路中的阻值越大，其分得的电压越大，但它分得的电压肯定小于电源电压，故该电压值在电压表的测量范围内，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值可以为30 Ω。只闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最左端时，电路为灯泡L的基本电路，此时灯泡L正常发光，电路的功率最大，为1.5 W。将滑片P移至最左端，闭合开关S、S1时，滑动变阻器(最大阻值接入电路)与灯泡L并联，电流表测量的是总电流，通过它们的电流分别为IR＝＝＝0.1 A和I＝0.5 A，则总电流为I总＝0.1 A＋0.5 A＝0.6 A。

12．2 ∶1　4 Ω　2∶9

13．1210　增大　2400　33

14．解：灯泡在额定状态下的电阻、电流、功率分别是1210 Ω、0.18 A、40 W。

灯泡在实际状态下的电阻、电流、功率分别是1210 Ω、0.09 A、10 W。

培优初探拓展练

15．C　 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

(1)因为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＝，

滑动变阻器消耗的电功率：

P2＝I2R2＝R2＝＝＝＝，

所以，当R2＝R1＝1 Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，

则P2大＝＝＝2.25 W。

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，示数为3 V；

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1两端的电压最小，此时电路中的电流：I′＝＝＝0.6 A，

电压表的最小示数：U1＝I′R1＝0.6 A×1 Ω＝0.6 V。

所以，在滑片从左向右移动的过程中，电压表示数从3 V减小到0.6 V。

16．解：(1)L1的额定电流：I1＝＝＝1 A，L2的额定电流：I2＝＝＝2 A，

因为I1<I2，且两灯泡串联时，一只灯泡正常发光，另一只较暗，所以正常发光的一定是L1，

R1＝＝＝6 Ω，R2＝＝＝1.5 Ω，

U1＝U额1＝6 V，U2＝I1R2＝1 A×1.5 Ω＝1.5 V，电源电压：U＝U1＋U2＝6 V＋1.5 V＝7.5 V。

(2)L1正常发光，则P1＝P额1＝6 W，

P2＝U2I1＝1.5 V×1 A＝1.5 W。

(3)由(2)可知，P1>P2，

所以“6 V　6 W”的灯泡L1较亮。