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1、第十八章 第2節(jié) 電功率 輔導(dǎo)科目物理年 級(jí)九年級(jí)教材版本人教版講義類型提升版(適用于考試得分率在60%80%以內(nèi)的學(xué)員)教學(xué)目的1.理解電功率的概念,知道電功率是表示消耗電能快慢的物理量.2理解電功率的公式,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,知道P=UI。3.了解生活中用電器的電功率,掌握與用電器銘牌有關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算;4. 理解用電器的額定電壓和額定電功率;重、難點(diǎn)重點(diǎn):電功率的概念及其公式;理解額定功率和實(shí)際功率。難點(diǎn):1、會(huì)用電功率的公式P=W/t、P=UI進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;2、能綜合運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算電功率問題授課時(shí)長(zhǎng)建議授課時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)教學(xué)內(nèi)容【課程導(dǎo)入】【新知講解】知識(shí)點(diǎn)一:電功率一、電功率怎
2、么比較電流做功的快慢?師:想一想力學(xué)中,如何比較力做功的快慢?生:用功率表示力做功的快慢師:很好。在電學(xué)中,也引入功率表示電流做功的快慢。電功率的物理意義、定義和單位與力做功的功率是完全一樣的電功率1.電功率的意義:表示電流做功快慢的物理量.2.定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功(或所消耗的電能).3.定義式:P=.4.推導(dǎo)公式由 WUIt,P=UI.適用于一切電路和用電器)由 I U/R,得 :PU/R (只適用于純電阻電路或用電器)。由 UIR,得: PIR (只適用于純電阻電路或用電器)。 功率的定義公式:P=Wt,基本公式: P=UI,適用于一切電路(或用電器).電功率的兩個(gè)推導(dǎo)公式P=U
3、2/R、P=I2R,只有在電能全部轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)才與P=UI相等.P=I2R優(yōu)先用于串聯(lián)電路;P=U2/R優(yōu)先用于并聯(lián)電路.5.單位:焦/秒(J/s); 又叫瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,單位符號(hào)是W;輔助單位有千瓦(kW)、毫瓦(mW),1kW=103W=106mW.各種不同的用電器,電功率各不相同,翻看電器的說明書,我們常??梢钥吹健半姽β省边@樣的參數(shù)。下圖是一些家用電器的電功率。師:節(jié)能燈上的“24 W”的字樣是什么意思?生:節(jié)能燈的電功率。表示節(jié)能燈消耗電能的快慢。生:表示節(jié)能燈1S內(nèi)消耗24J的電能。5.常見用電器的電功率:農(nóng)田灌溉時(shí)用來帶動(dòng)水泵的電動(dòng)機(jī),功率大約在幾千瓦到幾十千瓦之間;大型發(fā)電站的發(fā)
4、電功率可達(dá)一百萬(wàn)千瓦以上。發(fā)光二極管的功率約為50Mw. 電動(dòng)機(jī) 大型發(fā)電機(jī)組 發(fā)光二極管小資料6.電功和電功率的區(qū)別與聯(lián)系概 念符號(hào)物理意義公式單 位電 功W電流做功或消耗電能的多少WUIt焦耳電 功 率P電流做功或消耗電能快慢P=瓦特聯(lián)系W=P.t師:前面我們學(xué)習(xí)電能時(shí),曾經(jīng)提到“千瓦時(shí)”這個(gè)單位,你知道它是如何得來的嗎?二、“ 千瓦時(shí)”的來歷1.把公式P=變形,得到W=Pt,如果P和t的單位分別用kW,h,那么它們相乘之后,就得到電能的另一個(gè)單位:千瓦時(shí)(度).1千瓦時(shí)就是電功率為1千瓦的用電器工作1小時(shí)消耗的電能.例題1:一個(gè)電功率是1000W的電爐子,使用1h消耗多少電能?解:由可得
5、:注:W=Pt這個(gè)公式可以采用兩套單位:(1)瓦特、秒、焦耳;(2)千瓦、小時(shí)、千瓦時(shí)例題2:某電視機(jī)的電功率是150 W,每天使用3 h,一個(gè)月用電多少千瓦時(shí)?(每月按30天計(jì)算)解:P = 150 W = 0.15 kWt = 3 h30 = 90 h一個(gè)月內(nèi)消耗的電能是:W = Pt = 0.15 kW90 h = 13.5 kW h答:一個(gè)月用電 13.5 kW h。2.想想議議一位電視記者在講到某工廠上半年共節(jié)電5000kWh的時(shí)候,手舉一只理發(fā)用電吹風(fēng)機(jī)說:“我這只電吹風(fēng)是500W,也就是0. 5KW,這個(gè)廠節(jié)省的電力可以開動(dòng)10000個(gè)這樣的電吹風(fēng)。”這位記者錯(cuò)在哪里? 這位記者
6、混淆了電功核電功率的概念:節(jié)電5000kWh,指的是消耗的電能,與用電器的工作時(shí)間有關(guān)。電吹風(fēng)是500W,也就是0. 5KW指的是用電器消耗電能的快慢。10000個(gè)這樣的電吹風(fēng),總功率是5000kW,可以說5000kW可以供0000個(gè)這樣的電吹風(fēng)工作1小時(shí)。例題【例1】如圖所示的電路中,電源電壓恒為6V,電阻R120歐,當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開S2和S3時(shí),電流表示數(shù)為0.6A,電阻R2的阻值等于 歐;當(dāng)閉合開關(guān)S2,斷開S1和S3時(shí),電流表示數(shù)為 A;當(dāng)閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2時(shí),電路的總功率為 W?!敬鸢浮?0;0.2;5.4?!窘馕觥浚?)當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開S2和S3時(shí),為R2的簡(jiǎn)單電
7、路,電流表測(cè)電路的電流,由歐姆定律,R210;(2)當(dāng)閉合開關(guān)S2,斷開S1和S3時(shí),兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路的電流為:I0.2A;(3)當(dāng)閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2時(shí),兩電阻并聯(lián),由歐姆定律,通過R1的電流為:I10.3A,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電路的總電流:I并I+I10.6A+0.3A0.9A,電路的總功率為:PUI并6V0.9A5.4W。練習(xí)1、如圖所示,電路中電源電壓不變,已知R12R2,閉合開關(guān)S,則通過R1與通過R2的電流之比I1:I2_;R1與R2的電功率之比P1:P2_?!敬鸢浮?(1). 1:2 ; (2). 1:2?!窘馕觥康?/p>
8、一空兩電阻并聯(lián),并聯(lián)電路中各支路電壓相等,且R1=2R2,根據(jù)歐姆定律得:;第二空由P=UI可得,電功率之比: 。知識(shí)小結(jié) 知識(shí)點(diǎn)二:額定功率一、額定電壓 額定功率師:我們已經(jīng)知道,不同用電器的電功率一般不同,那么同一用電器,電功率是否固定不變呢?【演示實(shí)驗(yàn)】按圖連接電路,用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡兩端的電壓,觀察小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的亮度情況.現(xiàn)象:隨著滑片的移動(dòng),小燈泡的亮度發(fā)生變化。問題:燈泡的功率改變了嗎?移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,改變燈泡兩端的電壓,測(cè)量不同電壓下,電流的大小,同時(shí)觀察燈泡的亮度。燈泡兩端的電壓/v電流/A電功率/W亮度30.320.94很亮2.50.280.70較亮20.20
9、0.40暗實(shí)驗(yàn)結(jié)表明,在不同的電壓下,通一個(gè)小燈泡的電功率不一樣大,用電器時(shí)的電功率隨著它兩端的電壓而改變。 所以,我們?cè)谡f一個(gè)用電器的電功率時(shí),必須指明說明工作電壓是多少。1.額定電壓(U額):用電器正常工作時(shí)的電壓。2額定功率(P額):用電器在額定電壓下的功率。3.用電器的銘牌 節(jié)能燈 電熨斗節(jié)能燈上標(biāo)著“220V 24W”,表示額定電壓是220V,額定功率是24W。電熨斗上標(biāo)著“220V 500W”,表示額定電壓是220V,額定功率是500W。 電飯煲 電熱水器師:多數(shù)用電器都有自己的銘牌,其上都標(biāo)有它的額定電壓和對(duì)應(yīng)的額定功率.但是,用電器實(shí)際工作的電壓不一定等于額定電壓,這時(shí)的電功率
10、也不等于額定功率。4實(shí)際電壓:實(shí)際加在用電器兩端的電壓。5.實(shí)際功率:用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率。我們使用各種用電器時(shí),一定要注意它的額定電壓,只有在額定電壓下用電器才能正常工作.實(shí)際電壓偏低,用電器消耗的功率低,不能正常工作.實(shí)際電壓偏高,長(zhǎng)期使用會(huì)影響用電器的壽命,還可能燒壞用電器.(1)U實(shí) = U額,則 P實(shí) = P額;用電器正常工作。(2)U實(shí) U額,則 P實(shí) P額;可能燒毀用電器。(3)U實(shí) U額,則 P實(shí) P額;用電器不能正常工作。6.額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別和聯(lián)系:(1)電流通過用電器實(shí)際做功的功率叫做實(shí)際功率.實(shí)際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化.用電器的實(shí)際功率可
11、以有無數(shù)值。(2)額定功率是用電器的重要性能指標(biāo),在設(shè)計(jì)用電器時(shí)必須確定它的性能和工作條件.每個(gè)用電器的額定功率都是一定的.(3)實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系是:當(dāng)加在用電器兩端的電壓低于或高于其額定電壓時(shí),其實(shí)際功率低于或高于額定功率;當(dāng)用電器兩端所加電壓恰好等于其額定電壓時(shí)用電器的實(shí)際功率等于額定功率,用電器正常工作.7.燈泡的亮度取決于實(shí)際功率: (1)當(dāng)U實(shí)=U額時(shí), 則P實(shí)=P額 ; 正常發(fā)光 (2)當(dāng)U實(shí)U額時(shí), 則P實(shí)U額時(shí), 則P實(shí)P額 ; 較亮想想議議:一種彩色燈泡的額定電壓是 36 V,要接在 220 V 的電路中,要串聯(lián)多少個(gè)這種燈泡才行?解:要串聯(lián)的燈炮的數(shù)量 n=220V
12、/36V=6.1為保證燈炮不超過額定電壓而燒壞,這種情況只能使用“進(jìn)一法”,不能用“四舍五入”法。所以應(yīng)該串聯(lián) 7個(gè)這種燈泡。二、電功率的測(cè)量 測(cè)量電功率可以使用專用的功率表,但是在非專業(yè)的實(shí)驗(yàn)中,常常通過電流和電壓的測(cè)量來間接得知用電器的電功率。由電功率公式PUI可以看出,測(cè)量出用電器兩端的電壓和通過用電器的電流,就可以知道用電器實(shí)際的電功率。師:我們來學(xué)習(xí)兩種簡(jiǎn)單測(cè)電功率的方法。(1) “伏 安 法”測(cè) 電 功 率:原理: P=UI方法:和測(cè)量導(dǎo)體電阻的實(shí)驗(yàn)一樣,測(cè)量用電器的電功率仍然應(yīng)用“伏安法”電路.測(cè)某用電器R的電功率時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,觀察電流表和電壓表的示數(shù),即可求出電器的
13、實(shí)際功率.(2)用電能表、秒表測(cè)電功率:原理:P=W/t方法:若使室內(nèi)其他用電器均停止工作,只讓某一用電器繼續(xù)工作,我們利用秒表讀出在一段時(shí)間內(nèi)電能表表盤的轉(zhuǎn)數(shù),即可測(cè)出家用電器的實(shí)際功率.三、電功率的計(jì)算1.計(jì)算的根據(jù)(1),P=UI (適用于一切電路和用電器) (2) (適用于純電阻電路)2.有關(guān)電功率的計(jì)算題的解題思路和方法是:結(jié)合題目給出的條件對(duì)電路圖進(jìn)行分析,弄清電路的連接方式,建立直觀的物理圖景.注意挖掘題目中隱含的已知條件.例如:燈正常發(fā)光,則暗示它兩端的電壓等于它的額定電壓,它的功率等于額定功率.題目給出用電器的額定電壓,額定功率,那么用電器的電阻可以求出,這就是隱含的條件.具
14、體的解題方法可用分析法(從所求量到已知量)或綜合法(從已知條件到所求量).可以將電功率問題轉(zhuǎn)化成電流、電壓和電阻的問題,再結(jié)合歐姆定律和電路特點(diǎn)求解,也可以利用題目的已知條件,或電路特點(diǎn)揭示的等量關(guān)系列方程求解,還可以建立中間量,列比例式等.【例】把“220V 100W”的燈L1和“220V 400W”的燈L2串聯(lián)在220V的電路中,哪盞燈亮?為什么?學(xué)生求解(多數(shù)可能求出兩燈的實(shí)際功率的具體數(shù)值,但方法很繁瑣).教師引導(dǎo)學(xué)生思考本題是不是還有更簡(jiǎn)單的方法?可啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考后,再告之學(xué)生:在串聯(lián)電路中優(yōu)先選用公式P=I2R,因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等,這樣只要再比較燈泡電阻的大小(R=U2
15、/P)即可.很容易知道R1大,所以L1亮些.注意:往往還有不少學(xué)生不看題目的適應(yīng)條件,只看額定功率大的燈泡就認(rèn)為它亮些.動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理P95一個(gè)“220V800W”的電爐,正常工作時(shí)電阻絲的電阻有多大?假如電路中的電壓降低到200V,電阻絲的電阻不變,這時(shí)電爐實(shí)際的電功率有多大?解:由得,正常工作的電阻,實(shí)際電壓為200V時(shí),實(shí)際功率.例題【例1】某房間原來只接有一只標(biāo)有“PZ22040”的燈泡,小明又用一只完全相同的燈泡,將它倆串聯(lián)在一起,在電源電壓不變的情況下,房間內(nèi)的總亮度將()A變亮B變暗C不變D無法確定【答案】B【解析】因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,兩燈泡串聯(lián)時(shí)的總電阻大
16、于其中一個(gè)燈泡的電阻,在電源電壓不變的情況下,由PUI可知,電路的總功率變小,房間內(nèi)的總亮度變暗。故選:B。練習(xí)1、甲、乙兩個(gè)小燈泡上分別標(biāo)有“6V 3W”和“4V 2W”字樣,現(xiàn)在把它們按不同方式接在不同電路中(不考慮燈絲電阻的變化),下列判斷錯(cuò)誤的是()A若把它們并聯(lián)在4V電路中,乙燈正常發(fā)光B若把它們并聯(lián)在4V電路中,甲燈比乙燈亮C若把它們串聯(lián)在10V電路中,兩燈都可以正常發(fā)光D若把它們串聯(lián)在10V電路中,甲燈比乙燈亮【答案】B【解析】由PUI可得,兩燈泡的額定電流分別為:I甲0.5A,I乙0.5A,由I可得,兩燈泡的電阻分別為:R甲12,R乙8。AB、兩燈泡并聯(lián)在4V電路中時(shí),因并聯(lián)電
17、路中各支路兩端的電壓相等,且額定電壓下燈泡正常發(fā)光,所以,只有乙燈泡能正常發(fā)光,其實(shí)際功率為P乙實(shí)P乙2W;甲燈泡不能正常發(fā)光,其實(shí)際功率為P甲實(shí)1.33WP乙實(shí),所以乙燈比甲燈亮,故A正確,B錯(cuò)誤;CD、兩燈泡串聯(lián)在10V電路時(shí),兩燈的總電阻為RR甲+R乙12+820,此時(shí)電路中的電流為I串0.5A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且此時(shí)的電流與兩燈泡的額定電流相等,所以,兩燈泡可以同時(shí)正常發(fā)光;此時(shí)兩燈實(shí)際功率都等于各自的額定功率,因?yàn)镻甲P乙(即3W2W),所以甲燈較亮,故C、D正確。2、如圖所示,電路中電源電壓不變,已知R12R2,閉合開關(guān)S,則通過R1與通過R2的電流之比I1:I2_;R
18、1與R2的電功率之比P1:P2_?!敬鸢浮?(1). 1:2 ; (2). 1:2?!窘馕觥康谝豢諆呻娮璨⒙?lián),并聯(lián)電路中各支路電壓相等,且R1=2R2,根據(jù)歐姆定律得:;第二空由P=UI可得,電功率之比: 。知識(shí)小結(jié) 【課堂檢測(cè)】1.(2019 貴州省安順市)現(xiàn)有電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈泡、滑動(dòng)變阻器各一個(gè),其中燈泡的UI圖象如圖所示。將這些元件用導(dǎo)線連成電路后,閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右滑動(dòng)的過程中,電壓表的示數(shù)從5V開始減小,電流表的示數(shù)從0.3A開始增大。下列結(jié)論正確的是()A電源的電壓為5V B小燈泡的最大功率為0.3WC滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20 D整個(gè)電路的最小功
19、率是1.8 W2.(2019 浙江省寧波市)如圖所示,電源電壓恒定,當(dāng)開關(guān)S1和S2斷開、S3閉合時(shí),電壓表的示數(shù)是2.0V,電流表的示數(shù)是0.1A,當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合、S3斷開時(shí),電壓表的示數(shù)是6.0V,則此時(shí)()A電路總電阻為60 B電流表讀數(shù)為0.3ACR2的功率為0.9W D1min內(nèi)電路消耗的總電能為108J3.(2019孝感市)(多選題).如圖所示,電源電壓恒為3.0V,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為050,閉合開關(guān),當(dāng)滑片P處于某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為2.0V,電流表的示數(shù)為0.1A,則A. 定值電阻R1=200 B. 當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)變大C.
20、整個(gè)電路總功率的最小值為0.15W D. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率為0.2W,R2=5或R2=204.(2019山東省濰坊市)(多選)如圖所示電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A電流表A的示數(shù)變大 B電壓表V1的示數(shù)變大C電路中消耗的總功率變大 D電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值變小5.(2019 湖南省岳陽(yáng)市)如圖,電源電壓恒定不變,若要燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),則只需要閉合開關(guān)_;閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2,將滑片P由圖中位置向右移動(dòng),燈泡L的亮度_(填“變亮”“變暗”或“不變”)。6.(2019 天津市)如左圖所示電路,電源電壓
21、保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移動(dòng)到b端的整個(gè)過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如右圖所示。則電阻的阻值為_;當(dāng)變阻器滑片P處于a端時(shí),電阻消耗的電功率為_W。 7.(2019銅仁市)如圖所示,電路中電源電壓不變,已知R12R2,閉合開關(guān)S,則通過R1與通過R2的電流之比I1:I2_;R1與R2的電功率之比P1:P2_。8.(2019貴陽(yáng)市)如圖所示電路電源電壓不變,閉合開關(guān)S移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某位置,定值電阻R0消耗的功率為2.5W;再次移動(dòng)滑片至另一位置,R0消耗的功率為10W,電壓表的示數(shù)為 5V。若前后兩次滑動(dòng)變阻器消耗的功率相同,則電源電壓U=_V。9.(
22、2019 山東省棗莊)在如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,R為滑動(dòng)變阻器,其規(guī)格為“20 1A”,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P從一端滑到另一端的過程中測(cè)到R的電功率與通過它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示,則電源電壓為 V,定值電阻R0的阻值為 。10.(2019 內(nèi)蒙古赤峰市)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調(diào)節(jié)的。于是,他們利用實(shí)驗(yàn)室中的器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)功率可以調(diào)節(jié)的電路(如圖所示)來模擬上述電器的工作狀況。已知R110,學(xué)生電源提供的電壓為12V且保持不變R1、R2電阻保持不變。(1)開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時(shí),電路的總功率為21.6W。此時(shí)R1與R2 聯(lián);求:電路中總電流和R2阻值(
23、2)開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時(shí),求:10s時(shí)間內(nèi)電流通過整個(gè)電路做的功?!敬鸢浮?.D【解析】(1)根據(jù)題意可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,如圖所示:(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V時(shí),電路中的電流為0.3A,由圖象得出此時(shí)燈泡兩端的電壓UL1V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以電源的電壓:UU滑+UL5V+1V6V,故A錯(cuò)誤;由I可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R滑16.7,故C錯(cuò)誤;整個(gè)電路的最小功率:PminUI6V0.3A1.8W,故D正確;(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí),燈泡兩端的電壓和電源的電壓相等,由圖象可知通過燈泡的電流I0
24、.5A,則小燈泡的最大功率:PLmaxUI6V0.5A3W,故B錯(cuò)誤。故選:D。2.C【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合、S3斷開時(shí),R1與R2并聯(lián),電壓表測(cè)電源兩端的電壓,則電源兩端的電壓U6.0V;當(dāng)開關(guān)S1和S2斷開、S3閉合時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,由I可得,R1的阻值:R120;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓:U2UU16.0V2.0V4.0V,則R2的阻值:R240;(2)當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合、S3斷開時(shí),R1與R2并聯(lián),電壓表測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電
25、路的總電阻:,故A錯(cuò)誤;干路電流表的讀數(shù):,故B錯(cuò)誤;因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,R2的功率: ,故C正確;1min內(nèi)電路消耗的總電能:Wt60s180J,故D錯(cuò)誤。3.BCD【解析】A. 由圖像可知R1, R2串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器電壓,當(dāng)滑片P處于某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為2.0V,電流表的示數(shù)為0.1A,由串聯(lián)電路分壓可知,R1兩端電壓為3V-2V=1V,因此定值電阻 ,故A錯(cuò)誤;B. 當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)R2電阻增大,因?yàn)榇?lián)電路電壓比等于電阻比,因此可知電壓表的示數(shù)變大,故B正確;C.由公式可知電壓相同總電阻越大功率越小,因此整個(gè)電路總功率的最小值為 ,故C正確;D. 當(dāng)滑動(dòng)變
26、阻器的功率為0.2W時(shí)由公式可得,即 因?yàn)榇?lián)電路電壓比等于電阻比因此可得,即 結(jié)合串聯(lián)電路分壓特點(diǎn),即 ,將式聯(lián)立可解得R2=5或R2=20,故D正確。4.A C【解析】由電路圖可知,R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故A正確;B、由U=IR可知,R1兩端的電壓變大,即電壓表V2的示數(shù)變大,由于電源電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的等于之和可知:R2兩端的電壓變小,即電壓表V1的
27、示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;C、電源電壓不變,電路中的電流變大,根據(jù)P=UI可知電路中消耗的總功率變大,故C正確;D、由R=可知,電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值,則兩者的比值不變,故D錯(cuò)誤。故選:AC。5.S2;不變?!窘馕觥恳篃襞軱和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),應(yīng)將燈泡L和滑動(dòng)變阻器R首尾相連接到電源兩端,則由圖可知只要閉合S2,斷開S1、S3; 若閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2,小燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián),因并聯(lián)電路各支路互不影響,所以當(dāng)將滑片P由圖中位置向右移動(dòng),燈泡L的亮度不變。 6. (1). 10 ; (2). 0.1?!窘馕觥扛鶕?jù)歐姆定律可知,電阻的阻值等于其兩端電壓與流經(jīng)電流之
28、比,R1=10;根據(jù)電功率P=UI,可得當(dāng)變阻器滑片P處于a端時(shí),電阻消耗的電功率為P1=10.1W=0.1W。7. (1). 1:2 ; (2). 1:2?!窘馕觥康谝豢諆呻娮璨⒙?lián),并聯(lián)電路中各支路電壓相等,且R1=2R2,根據(jù)歐姆定律得:;第二空由P=UI可得,電功率之比: 。8.15?!窘馕觥坑呻娐穲D知道,滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0 串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;閉合開關(guān)S移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某位置時(shí),R0消耗的功率為2.5W,根據(jù)P=UI和串聯(lián)電路的特點(diǎn)知道,滑動(dòng)變阻器消耗的功率是:P滑=P總-P0 =UI1 -2.5W, 又因?yàn)楫?dāng)再次移動(dòng)滑片至另一位置,R0消耗的功率為10W
29、,所以滑動(dòng)變阻器消耗的功率是:P滑=P總-P0=UI2 -10W,由于前后兩次滑動(dòng)變阻器消耗的功率相同,所以,UI1 -2.5W=UI2 -10W根據(jù)P=I2 R知道,前后兩次電路中電流之比是: 代入上式解得UI2 =15W,由于閉合開關(guān)S移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某位置時(shí),電壓表的示數(shù)為5V,則:P滑=U滑I2 =5VI2。 即P滑=UI2 -10W=5VI2故解得電源電壓是:U=15V。9.12;10?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),R與R0的串聯(lián),電路中的電流最小,由圖象可知,電路中的電流I小0.4A,由I可
30、得,電源的電壓:UI?。≧0+R)0.4A(20+R0)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí),電路中的電流最大,由圖象可知,電路中的電流I大1.2A,1.2A,解得:R010,電源的電壓UI大R01.2A1012V。10. 20;48J?!窘馕觥拷猓海?)由圖知,開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時(shí),R1、R2并聯(lián),根據(jù)PUI可得總電流:I1.8A,通過R1的電流:I11.2A,因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,所以通過R2的電流:I2II11.8A1.2A0.6A;由I可得,R2的阻值: R220;(2)開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時(shí),R1、R2串聯(lián),則總電阻:RR1+R210+2030,所以,10
31、s時(shí)間內(nèi)電流通過整個(gè)電路做的功:Wt10s48J。答:(1)并;電路中總電流為1.8A,R2阻值為20;(2)10s時(shí)間內(nèi)電流通過整個(gè)電路做的功是48J?!菊n堂總結(jié)】 【家庭作業(yè)】1.(2019 甘肅省天水市)如圖甲所示的電路,在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從B向A滑動(dòng)的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示,則下列說法中正確的是( )A. R1的阻值是20B. 當(dāng)電流表的示數(shù)是0.4A時(shí),R2接入電路的阻值是30C. 電源電壓是16VD. 該電路的最大電功率為7.2W2.(2019 德陽(yáng)市)如圖所示電路,電源電壓保持不變,R為定值電阻。下列說法正確的是( )A. 開關(guān)閉合前,電壓表和電流表
32、均無示數(shù)B. 開關(guān)閉合后,滑片P向右移動(dòng)的過程中,電壓表的示數(shù)變小C. 開關(guān)閉合后,滑片P向右移動(dòng)的過程中,R的功率變大D. 開關(guān)閉合后,滑片P向右移動(dòng)的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的比值變小3.(2019 貴州安順市)現(xiàn)有電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈泡、滑動(dòng)變阻器各一個(gè),其中燈泡的UI圖象如圖所示。將這些元件用導(dǎo)線連成電路后,閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右滑動(dòng)的過程中,電壓表的示數(shù)從5V開始減小,電流表的示數(shù)從0.3A開始增大。下列結(jié)論正確的是()A電源的電壓為5V B小燈泡的最大功率為0.3WC滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20 D整個(gè)電路的最小功率是1.8 W4.(2019 蘇州市)額定
33、電壓均為6V的甲、乙兩燈,U圖線如圖所示下列說法正確的是( )A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1C甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),電阻之比為3:2D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),實(shí)際功率之比為1:35.(2019 淄博市)新型PTC發(fā)熱材料可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的電功率,在生活中廣泛應(yīng)用,圖甲是PTC調(diào)試工作電路,R0是保護(hù)電阻,阻值恒定;R1是PTC電阻,阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示。閉合開關(guān)S,當(dāng)溫度從20C升高到120C的過程中( )A. 電流表示數(shù)先變小后變大 B. 電壓表示數(shù)先變大后變小C. 電壓表與電流表示數(shù)的比值先變小后
34、變大 D. 保護(hù)電阻消耗的功率先變小后變大6.(2019 浙江寧波市)如圖所示,電源電壓恒定,當(dāng)開關(guān)S1和S2斷開、S3閉合時(shí),電壓表的示數(shù)是2.0V,電流表的示數(shù)是0.1A,當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合、S3斷開時(shí),電壓表的示數(shù)是6.0V,則此時(shí)()A電路總電阻為60 B電流表讀數(shù)為0.3ACR2的功率為0.9W D1min內(nèi)電路消耗的總電能為108J7.(2019 山東省威海市)圖甲是某新型電飯鍋的簡(jiǎn)化電路圖。R0為15的定值電阻,其阻值不受溫度影響。RT是熱敏電阻,其阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖乙所示。由圖象可知,當(dāng)RT的溫度從30升高到130的過程中,電路總功率的變化規(guī)律是: ;當(dāng)RT的溫度達(dá)到1
35、00時(shí),RT的功率為 W。8.(2019哈爾濱市)在安全工作條件下,將“2.5V 0.3A”小燈泡L1和“3.0V 0.3A”小燈泡L2串聯(lián)在電路中工作,通過兩燈的電流之比為_;若將L1和L2并聯(lián)在另一電源下工作,則L1和L2能消耗的總功率最大值為_W.(設(shè)燈絲電阻不變)9.(2019 鎮(zhèn)江市)圖甲中,燈泡L的額定電流為0.25A,其電流與電壓關(guān)系如圖乙所示,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50 1A”,電流表量程為00.6A,電壓表量程為03V。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí),L恰好正常發(fā)光,則L正常發(fā)光時(shí)的阻值為_,電源電壓為_V;為保證電路安全,R的調(diào)節(jié)范圍為_,燈泡L的最小電功率
36、為_W。10.(2019樂山市)如圖所示,L為標(biāo)有為“2.5V 0.625W”的小燈泡,滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻為15,電源電壓保持恒定。閉合開關(guān)S1、S2,且R2阻值為0時(shí),燈泡L正常發(fā)光,電流表讀數(shù)I=0.75A。求:(1)電源電壓U;(2)電阻R1的阻值;(3)電路接通時(shí)的最小功率。【答案】1.A【解析】分析電路知道,滑動(dòng)變阻器R2的和定值電阻R1組成串聯(lián)電路,電流表測(cè)量串聯(lián)電路電流,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R2的電壓,在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從B向A滑動(dòng)的過程中,接入電路中的電阻值減小,電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大。AC當(dāng)滑片在B端時(shí),電源電壓為:U=0.2AR1+14V,當(dāng)滑片在A端時(shí)
37、,電源電壓為:U=0.9AR1,解得R1=20,電源電壓U=18V,A選項(xiàng)正確,C錯(cuò);B當(dāng)電流表為0.4A時(shí),R2接入電路電阻為25 ,B錯(cuò);D電流增大時(shí),電路中的功率增大為:P=UI=18V0.9A=16.2W,D錯(cuò)。2.B【解析】由電路圖知道,開關(guān)閉合前,電路處于開路狀態(tài),所以電流表沒有示數(shù);但由于電壓表的兩個(gè)接線柱通過變阻器與電源的正負(fù)極相連通,所以電壓表測(cè)量電源電壓,即電壓表有示數(shù),故A錯(cuò)誤;開關(guān)閉合后,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表A測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)定值電阻R兩端的電壓;滑片P向右移動(dòng)的過程中,變阻器接入電路中的電阻變大,總電阻變大,由I= 知道,電路中的電流變?。挥蒛=
38、IR可知,定值電阻R兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故B正確;由于開關(guān)閉合后,定值電阻兩端的電壓減小,電路中電流減小了,由P=UI知道,R的功率變小,故C錯(cuò)誤;由歐姆定律知道,電壓表與電流表示數(shù)的比值為定值電阻的阻值,所以,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變,故D錯(cuò)誤。3.D【解析】(1)根據(jù)題意可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,如圖所示:(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V時(shí),電路中的電流為0.3A,由圖象得出此時(shí)燈泡兩端的電壓UL1V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以電源的電壓:UU滑+UL5V+1V6V,故A錯(cuò)誤;由I可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R滑
39、16.7,故C錯(cuò)誤;整個(gè)電路的最小功率:PminUI6V0.3A1.8W,故D正確;(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí),燈泡兩端的電壓和電源的電壓相等,由圖象可知通過燈泡的電流I0.5A,則小燈泡的最大功率:PLmaxUI6V0.5A3W,故B錯(cuò)誤。故選:D。4.D【解析】A.圖線的斜率恰好是電阻的倒數(shù),斜率越大電阻越小,因此由圖可知斜率逐漸變小,即電阻逐漸變大,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)電壓都是6V的時(shí)候,正常工作,此時(shí)甲燈泡I=0.6A,乙燈泡I=0.3A,由P=UI計(jì)算可得P甲=3.6W,P乙=1.8W,甲、乙兩燈的額定功率之比為2:1,故B錯(cuò)誤;C甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),
40、由圖可知甲燈泡電流為0.3A,乙燈泡電流為0.2A,由R=U/I可得:電阻之比為2:3,故C錯(cuò)誤;D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),根據(jù)圖中信息可知此時(shí)電流為0.3A,則電壓之和為8V,由P=UI可知,實(shí)際功率之比為1:3,故D正確。5.C【解析】A甲中,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R1的電壓,電流表測(cè)電路的電流,由圖乙知,當(dāng)溫度從20升高到100的過程中電阻R1變小,從100升高120的過程中電阻R1變大,則根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律,總電阻先變小后變大,由歐姆定律可知,電路中的電流先變大后變小,即電流表示數(shù)先變大后變小,故A錯(cuò)誤;B電路中的電流先變大后變小,根據(jù)U=IR可知,定值電阻R0的電壓先變大后變小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,R1的電壓先變小后變大,即電壓表示數(shù)先變小后變大,故B錯(cuò)誤;C根據(jù)歐姆定律可知,電壓表與電流表的比值等于PTC電阻R1的阻值,所以電壓表與電流表的比值先變小后變大,故C正確;D因電路中的電流先變大后變小,根據(jù)P=I2R0可知,R0消耗的功率先變大后變小,故D錯(cuò)誤。6.C
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