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1、额定功率复习加强一、知识点1额定功率与实际功率额定功率:用电器在额定电压下的功率叫做额定功率,用表示()。 实际功率:当用电器的工作电压明显低于或高于它的额定电压时,用电器就不能正常工作,用电器在实际电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率。2串联电路中各物理量之间的关系3并联电路中各物理量之间的关系二、例题精讲【例1】一个标有“220V 40W”的电灯接入110V的电源上,则灯泡的实际功率是()A40WB30WC20WD10W考点:电功率的计算菁优网版权所有解析:P=,灯泡电阻R=1210,当电压是110V时,灯泡的实际功率:P实=10W; 答案:D【测试题】将两个“220W 60W”的
2、白炽灯串联接在家庭电路中,两灯发光的总功率为()A120WB60WC30WD15W灯泡的电阻为R=,两灯串联时电路的总功率P总=30W故选C【例2】有甲、乙两盏电灯,甲灯上标有“36V 60W”,乙灯上标有“220V 60W”,当它们分别在其额定电压下工作发光时,其亮度是()A乙灯比甲灯更亮B甲灯比乙灯更亮C两盏灯一样亮D无法判定哪盏灯更亮考点:实际功率菁优网版权所有解析:两盏灯泡都在额定电压下工作,P实=P额,两盏灯泡的实际电功率相等,两灯一样亮答案:C【测试题】(多选)把标有“220V 40W”和“220V 25W”的甲、乙两盏灯串联后接到220V的电源上(设灯丝电阻不变),则下列分析正确
3、的是()A两盏灯实际消耗的总功率为65WB加在甲灯两端的电压大于加在乙灯两端的电压C两盏灯实际消耗的总功率小于20WD甲、乙两灯消耗的实际功率之比为5:8(1)P=,甲灯泡的电阻R甲=1210;乙灯泡的电阻R乙=1936;故加在甲灯两端的电压小于加在乙灯两端的电压,故B错误;(2)两灯泡串联在家庭电路中,电路电流I=0.07A;(3)灯泡串联时电路总功率P=UI=220V0.07A=15.4W20W,故A错误,C正确;(4)甲灯的功率P甲=I2R甲=(0.07A)21210,乙灯的功率P乙=I2R乙=(0.07A)21936,1、 乙两灯消耗的电功率之比P甲:P乙=5:8,故D正确 故选CD【
4、例3】甲乙两个灯泡,甲“220V,40W”、乙“220V,60W”,当两个灯泡串联到电路中是,发光较亮的是 灯,当两个灯泡并联到电路中时,发光较亮的是 灯考点:电功率的计算;实际功率菁优网版权所有解析:(1)U甲=220V,P甲=40W,U乙=220V,P乙=60W,由公式R=可知,当电压相等时,电功率越大,电阻越小,从而可知,R甲R乙,两个灯泡串联后电流相等,由公式P=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,灯越亮,所以甲灯亮两个灯泡并联后电压相等,由公式P=可知,电阻越小,实际功率越大,灯越亮,所以乙灯亮答案:甲,乙【测试题】王老师把“PZ220V 40W”和“PZ220 60W”的甲乙两盏灯
5、串联接在220V的电源上(设灯丝电阻不变)则下列正确的是()A两盏灯的实际总功率等于100WB乙灯消耗的实际功率大于20WC两盏灯的实际总功率小于40WD乙灯两端的实际电压大于100根据P=可得,两灯泡的电阻:R甲=1210,R乙=806.7,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:I=0.11A,则两盏灯的总功率:P=UI=220V0.11A=24.2W40W,故A不正确,C正确;乙灯泡的实际功率:P乙实=I2R2=(0.11A)2806.7=9.76W20W,故B不正确,根据欧姆定律可得,乙灯两端的实际电压:U乙实=IR1=0.11A806.7=88.737V
6、100V,故D不正确 故选C【例4】(多选)根据如图所示的两盏白炽灯的铭牌,可以知道()A甲灯一定比乙灯亮B正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻C正常发光时,甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍D正常发光时,甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍考点:额定功率;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系菁优网版权所有解析:A灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,而两灯泡工作时间的实际功率不知,甲灯不一定比乙灯亮,故A不正确;B两灯泡正常发光时的电压均为220V,由P=可知,甲灯泡的电功率大,电阻较小,故B正确;C灯泡正常发光时,P甲=100W,P乙=25W,则甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍,故C正确;
7、D由W=Pt可知,两灯泡正常发光时消耗的电能不仅与电功率有关,还与通电时间有关,故D不正确 答案:BC【测试题】甲、乙两盏白炽灯并联在电路中,两灯都正常发光,且甲灯比乙灯亮,则下列选项错误的是()A甲灯两端的电压比乙灯的大B甲灯的电阻比乙灯的小C通过甲灯的电流比乙灯的大D相同时间内,甲灯消耗的电能比乙灯多A、甲、乙两灯并联在电路中,电压相等A选项错;B、两灯的额定电压相同,甲灯的额定功率比乙灯大,根据公式R=知甲灯的电阻比乙灯的小B选项正确;C、加在两灯之间的电压相同,甲灯的功率比乙灯大,根据公式I=知通过甲灯的电流比乙灯的大C选项正确;D、甲灯比乙灯亮,所以甲灯的功率比乙灯大,根据公式W=P
8、t可知相同时间内甲灯消耗的电能比乙灯多D选项正确 故选A【例5】现有两个灯泡L1、L2,分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样当将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压是 V;当将他们并联使用时,干路允许通过的最大电流是 A,电路消耗的最大功率是 W考点:欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算菁优网版权所有解析:(1)灯泡L1的额定电流I1=1A,灯泡L2的额定电流I2=0.6A,当把它们串联起来时,电路中的电流只能取0.6A,灯泡L1的R1=10,灯泡L2的电阻R2=15,串联的总电阻:R=R1+R2=10+15=25,则串联电路的总电压:U=I
9、2R=0.6A25=15V(2)当把它们并联起来时,电路中的电源电压只能取灯泡L2的额定电压9V:R1中的电流:I1=0.9A,R2中的电流:I2=0.6A,则并联电路的总电流:I=I1+I2=0.9A+0.6A=1.5A(3)电路消耗的最大功率P=U2I=9V1.5A=13.5W 答案:15;1.5;13.5【测试题】实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系如图所示由图可得定值电阻R的阻值为 ;若将它们并联后接入2V的电源,电路总功率为 W(1)由IU图象可知,电阻R的阻值R=10;(2)由IU图象可知,电压U=2V时,IL=0.6A,IR=0.2A,灯泡与电阻并联时,电路总功率
10、P=UI=U(IL+IR)=2V(0.6A+0.2A)=1.6W; 故答案为:10;1.6【例6】灯泡A和B的额定电压均为6V,小明同学通过实验测得它们的电流随电压变化的曲线如图所示()A当A、B串连接入电路,逐渐增大电源电压,A灯先烧坏B当A、B串连接入电路,逐渐增大电源电压,B灯先烧坏C当A、B串连接入电路,逐渐增大电源电压,A灯先烧坏D当A、B串连接入电路,逐渐增大电源电压,B灯先烧坏考点:探究电流与电压、电阻的关系实验;串联电路的电流规律;并联电路的电压规律;实际功率 解析:由图可知两灯的额定电流IA IB ;则两灯串联在电路中,由于串联电路中的电流处处相等,当逐渐增大电源电压,通过两
11、灯的电流相等且先超过B灯的额定电流值,所以B灯先烧坏;若两灯并联接入电路中,由于并联电路两端的电压相等,当逐渐增大电源电压,两灯两端的实际电压同时到达或超过额定电压值,所以A、B灯会同时烧坏; 答案:B【测试题】小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时,用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯亮度比乙灯亮度大下列说法正确的是()A两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻B两灯均正常发光时,甲灯的功率等于乙灯的功率C若将两灯位置对换,则乙灯的亮度比甲灯亮度大D如果将两灯串联在该电源上,甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度(1)两灯泡并联时,灯泡两端的电压相等,所以
12、两灯泡位置对换时,灯泡的亮暗不变,即甲灯亮度比乙灯亮度大,故C不正确;因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,所以甲灯亮度比乙灯亮度大说明甲灯泡的实际功率较大、额定功率也较大,故B不正确;根据R=可知,甲灯泡的电阻小于乙灯泡的电阻,故A正确;(2)当两灯泡串联时,通过它们的电流相等,根据P=I2R可知,乙灯泡的实际功率较大,灯泡较亮,故D不正确 故选A【例7】将标有“3V 1.5W”字样的小灯泡L1与额定电压为6V的小灯泡L2并联接在电源上,L1正常发光,L2较暗,此时干路中的总电流为1.1A(1)L1正常发光时通过的电流为 A; L2的电阻值为 (2)若将L1、
13、L2串联到另一可调的电源上,L2的最大功率为 W考点:电功率的计算;欧姆定律的应用菁优网版权所有解析:(1)由P=UI得:L1正常发光时通过的电流I1=0.5A;两灯并联,则此时L2中通过的电流I2=II1=1.1A0.5A=0.6A,两灯两端的电压相等;则由欧姆定律得L2的电阻值R=5;(2)若将两灯串联,则电路中最大电流为I1=0.5A,则此时L2消耗最大功率P最大=I12R=(0.5A)25=1.25W 答案:(1)0.5,5;(2)1.25【测试题】有两只灯泡,L1标有“6V、6W”字样,L2标记模糊,测得L2正常发光时电阻为12;把它们串联起来接入某一电路中,两灯均能正常发光则电源电
14、压和灯泡L2的额定功率分别是()A12V、12WB12V、6WC18V、12WD18V、6W两灯泡串联在电路中,通过两灯泡的电流相等,电路的总电阻等于两灯泡电阻之和电路中的电流为I=1A,电源的电压为U=U1+U2=6V+1A12=18V;灯泡L2的额定功率为P2=I2R2=(1A)212=12W 故选C【拓展题】如图所示电路,电源电压保持不变,变阻器滑片滑到c点时,电压表示数为4V,灯L正常发光;当滑片P滑到b点时,电压表示数为8V,已知灯L的电阻为4,电阻Rac=,则灯L的额定功率是()A16WB8WC4WD2W考点:电路的动态分析;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电功率的计算;额定功
15、率菁优网版权所有解析:设电源电压为U,则滑片在c点时,电路中电流I1=,此时电压表示数U1=I1Rac=4V(1)滑片滑到b点时,电路中电流I2=,电压表示数为:U2=8V(2)已知RL=4,Rac=,则将(1)式与(2)式相比得:,解得:Rac=2,Rab=8,将Rac=2代入(1)式得:U=12V;当滑片在c点时,灯正常发光,此时灯两端的电压UL=12V4V=8V;灯泡的额定功率P=16W 答案:A【例8】灯L与定值电阻R并连接于电源电压为12V的电路中时,灯L正常发光,干路电流为0.625A,当把它们串联在另一电路中时,灯L的功率为额定功率的1/4,通过电阻的电流为原电流的1/3,此时灯
16、L的实际功率为 W(忽略温度对电阻的影响)考点:电功率的计算;实际功率菁优网版权所有解析:设后来串联时电流为I串,则并联时通过电阻电流为3I串,通过灯泡电流为2I串(根据公式P=I2R可知,功率变为原来的,电流就变为原来的,所以有5I串=0.625A;得I串=0.125A;所以灯泡电阻R=48;于是串联时灯的功率P=I串2R=(0.125A)248=0.75W 答案:0.75【测试题】一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮这是因为()A灯丝的电阻变小,实际功率变大B灯丝的电阻变大,实际功率变大C灯丝的电阻变大,实际功率变小D灯丝的电阻变小,实际功率变小灯泡的灯丝烧断了,把断了的
17、灯丝搭在一起,灯丝的长度变短,因此灯丝电阻减小,由公式P=可知,灯泡的电压不变,而电阻变小,故功率变大,所以A符合题意,B、C、D不符合题意 故选A【拓展题】三个灯泡正常工作电压都是3伏,电源电压也是3伏,图所示电路中灯泡不能正常发光的是()ABCD考点:电路图设计;额定电压;实际电压菁优网版权所有解析:因为三个灯泡正常工作电压和电源电压相等,都是3伏,所以要使灯泡能正常发光,则三个灯泡必须采取并联,由图可知:A、B、C中的灯泡都是并列连接在电源两端,故都为并联,灯泡能正常发光;D中的两个灯泡并列连接后又与另外一个灯泡串联,是混联电路,该电路中的灯泡不能正常发光,符合题意; 答案:D【例9】甲
18、灯额定电压为6V,乙灯额定功率为2W,甲、乙两灯的电阻分别为R甲和R乙,且R甲R乙,并保持不变,将它们以某种方式连接到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光,将它们以另一种方式连接到电压为UB的电源上时,乙灯正常发光,甲灯的实际功率为额定功率的,则电源UA两端的电压为 V考点:欧姆定律的应用;电功率的计算;额定功率;实际功率菁优网版权所有解析:假设甲、乙先并联后串联,当甲、乙并联时,因U甲=U乙,而R甲R乙,所以,即P甲P乙 当甲、乙串联时,因I甲=I乙,而R甲R乙,所以I甲2R甲I乙2R乙,即P甲P乙因为乙灯前后均正常发光,即P乙=P乙,所以P甲P乙由题设可知P甲=P甲,即P甲P甲由得P甲P乙
19、,这与显然是矛盾的故原假设是错误的,所以L1、L2应该是先串联后并联因为,P甲=,P甲=;所以,UB=U甲=6V=4V,两灯并联时,乙灯正常发光U乙=UB=4V;L1、L2串联在UA两端时均正常发光,电源UA两端的电压为U甲+U乙=6V+4V=10V 答案:10【测试题】如图所示,灯L1、L2上分别标有“6V 6W”、“6V 3W”的字样,当开关S闭合时,电压表的示数为6V,则两灯L1、L2的实际功率之比是()A1:1B2:1C1:2D3:2由电路分析得两灯并联在电源两端,电压表测量电源电压,电压表读数为6V,即两灯电压都达到额定电压,功率都达到额定功率,即实际功率之比为6W:3W=2:1 故
20、选B【拓展题】1标有“220V 40W”和220V 60W“的两只灯泡L1、L2串联在电路中时,两灯均发光,实际消耗的功率分别为P1和P2,则()AP1P2BP1=P2CP1P2D无法确定考点:电功率的计算;串联电路的电流规律;实际功率菁优网版权所有解析:由P=得:L1灯的电阻R1=1210;L2灯的电阻R2=807,两灯串联,电流相等,根据公式P=I2R可知,电阻越大,实际消耗的功率越大,所以灯泡L1消耗的实际功率大 答案:A2(多选)在图十所示的电路中,电源电压U=12V,且保持不变,小灯泡L上标有“10V、5W”字样,电阻R1=10,滑动变阻器的最大电阻值为20,不考虑灯丝电阻随温度变化
21、,下列说法正确的是()A当开关S闭合、S1断开,若灯泡L正常发光,则变阻器连入电路的电阻是10B当开关S闭合、S1断开,若电流表的示数为0.4A,灯泡L的实际电功率是3.2WC开关S、S1都闭合,将变阻器的滑片P移到最右端,电压表的示数为6VD开关S、S1都闭合,将变阻器的滑片P移到最左端,灯泡仍能发光,电流表的示数为1.8A考点:欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用;实际功率菁优网版权所有解析:开关S闭合、S1断开时,等效电路图如图1;开关S、S1都闭合,滑片在最右端等效电路图如图2,滑片在最左端等效电路图如图3A、如图1,灯泡L正常发光,I滑=IL=0.5A,U滑=U总UL=12V10V=2V,R滑=4,故A错误;B、如图1,灯泡的电阻为RL=20,灯泡实际功率为PL实=I实2RL=(0.4A)220=3.2W,故B正确;C、如图2,流过灯泡与滑动变阻器的电流为IL=I滑=0.3A,此时灯泡两端电压为UL=ILRL=0.3A20=6V,故C正确;D、如图3,S、S1都闭合,滑片P移到最左端时,灯泡与R1并联,电压为12V,此时灯泡所在支路电流为IL=0.6A,R1所在支路电流为I1=1.2A,电流表在干路,干路电流为I=IL+I1=0.6A+1.2A=1.8A,故D正确 答案:BCD
限制150内