2023年初中物理考点之电功率
一、电功率
1.定义:电功率等于电功和时间之比。
2.意义:表示消耗电能的快慢。
3.符号:P
4.单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1 kW=103 W
(1)第一种单位:P——电功率——瓦特(W);W——电功——焦耳(J);t——通电时间——秒(s)。(2)第二种单位:P——电功率——千瓦(kW);W——电功——千瓦时(kW·h);t——通电时间——小时(h)。
5.电功率的定义式:
推导式:W=Pt
电功率计算公式:
=UI(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:P=I2R=
串联电路中电流处处相等,比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R,并联电路各支路两端电压相等,比较用电器消耗功率的多少一般采用P=
。
二、额定功率和实际功率
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220 V,额定功率是25 W。
1.额定电压U额是用电器正常工作时的电压,也就是用电器上标着的电压值。
额定功率P额是用电器在额定电压下的功率,也就是用电器上标着的功率值。
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。P额=U额I额。
额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
2.实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率,灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
3.实际功率和额定功率的关系:
(1)U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作;
(2)U实
(3)U实>U额,则P实>P额,可能损坏用电器。
4.(1)对某个用电器而言,其额定电压、额定功率的值只有一个,实际功率随电压变化而变化。实际电压、实际电功率的值有无数个。
(2)若用电器电阻R不变,根据
,如果U减小为原来的
,则P变为原来的
。
(3)灯L1“220 V 100 W”,灯L2“220 V 25 W”,由
可知,L1灯丝电阻小,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额 相同)。两灯串联时,由
,可知灯L2亮,两灯并联时,由
可知灯L1亮。
(2018·大兴一模)如图是甲、乙两种电暖气及其铭牌,则下列说法正确的是
A.正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B.正常工作时,甲消耗电能比乙快
C.电流通过甲做的功一定比乙的多
D.电流通过甲做的功一定比乙的快
【参考答案】B
【详细解析】AC、不知道两只电暖器的工作时间,所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少,故AC错误;BD、电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率为1 500 W,乙的额定功率为1 000 W,正常工作时,实际功率等于额定功率,所以甲的功率大于乙的功率,说明正常工作时,电暖器甲消耗电能比乙快,故B正确,D错误。故选B。
1.(2018·滨州一模)把“220 V 800 W”的电炉丝改装后接在110 V的电路上,欲使改装后的实际功率仍为800 W,下列改装方案中,行之有效的做法是
A.截取原电热丝长度的二分之一接入电路
B.将两根相同规格电热丝串联接入电路
C.将两根相同规格电热丝并联接入电路
D.将原电热丝对折后,并联接入电路
【答案】D
【解析】A.截取原电热丝长度的二分之一接在110 V电路中时,电阻阻值变为原来的1/2,由P=U2/R可知,电炉的功率变为原来的1/2,故A不符合题意;B.将两根相同规格电热丝串联接入电接在110 V电路中时,电阻阻值变为原来的2倍,由P=U2/R可知,电炉的功率变为原来的1/8,故B不符合题意。C.将两根相同规格电热丝并联接入电路中时,电阻阻值变为原来的1/2,由P=U2/R可知,电炉的功率变为原来的1/2,故C不符合题意;D.将电炉丝对折起来接在110 V电路中时,电阻变为原来的1/4,由P=U2/R可知,能保持电功率不变,故D符合题意。故选D。
2.电阻R1接在某电路中功率为100 W,在该电路中再串联一个电阻R2,测得R2的功率为10 W,此时R1的功率
A.90 W B.大于90 W C.小于90 W D.条件不足
【答案】C
【解析】在该电路中串联一个电阻R2后,电路的总电阻变大,由
可知,电路的总功率变小,即小于100 W,因电路的总功率等于各用电器功率之和,且R2的功率为10 W,所以,R1的功率小于90 W,故ABD错误、C正确。故选C。
(2018·陕西模拟)如图甲所示,额定电压为6 V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定。滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,以下说法正确的是
A.灯泡正常发光时的电流为0.5 A
B.灯泡两端的电压为3 V时,它消耗的电功率为1.5 W
C.滑动变阻器最大值为10 Ω
D.当变阻器接入电路的阻值为2.5 Ω时,灯泡的实际功率为3.2 W
【参考答案】D
【详细解析】A、由图乙知,当灯泡两端的电压为6 V时,灯泡的电流为1 A,A错误;B、由图乙知,当灯泡两端的电压为3 V时,灯泡中的电流大于0.5 A,由P=UI可知,此时灯泡消耗的电功率大于1.5 W,B错误;C、由乙图知,当变阻器滑连入电阻最大时,电路中电流最小为0.5 A,灯泡两端的电压是1.5 V,根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器分压U滑=6 V-1.5 V=4.5 V,则R最大=
,C错误;D、当变阻器阻值为零时,灯泡两端的电压等于6 V,可知电源电压为6 V;设灯泡两端的电压为U,此时电阻为R,根据题意可知:
————①,
=3.2 W ————②,联立①②解得U=2 V或U=4 V,根据灯泡的实际功率,U=2 V时,其实际功率小于3.2 W,不符合题意,所以U=4 V,代入②得R=5 Ω,D正确。故选D。
1.(2018·吉林模拟)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向下移动时,则
A.电压表的示数变大,灯变暗
B.电流表的示数变小,灯变暗
C.电压表的示数不变,总功率变大
D.电流表的示数变大,总功率变小
【答案】B
【解析】当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流变小,电流表示数变小,根据公式P=I2R可知灯泡实际功率变小,灯泡变暗,因为电源电压不变,所以电压表示数不变,根据公式P=UI可知总功率变小,故选B。
2.规格分别为“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的甲、乙两只小灯泡,若将它们并联后接入电压为6 V的电路中,比较两灯的亮度是__________(填“甲灯亮一些”“乙灯亮一些”或“一样亮”);若将它们串联后接入电压为9 V的电路中比较两灯的亮度是_________。(填“甲灯亮一些”“乙灯亮一些”或“一样亮”)
【答案】乙灯亮一些 甲灯亮一些
【解析】甲灯的电阻R甲=
=12 Ω,甲灯接入电压为6 V的电路中,正常发光,额定功率为3 W,乙灯的电阻R乙=
=6 Ω,乙灯接入电压为6 V的电路中,乙灯泡正常发光,功率为6 W,乙灯亮一些;将它们串联后接入电压为9 V的电路中,已知电流相同,甲的电阻大,根据公式P=I2R可知,甲灯实际功率大,甲灯亮一些。
1.全校照明电路在都开灯时,下列变小的是
A.等效电阻 B.电流 C.电压 D.电功率
2.(2019·邢台校级期末)下面关于电功率的说法中正确的是
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率越大
C.串联的几只灯泡工作时,电阻大的灯泡的电功率小
D.电流做功越多,电功率越大
3.如图,是某液晶彩电的铭牌,下列说法正确的是
A.该彩电正常工作时,1 s内消耗250 W电能
B.1度电可供彩电正常工作40 h
C.该彩电只能接在240 V电压下使用
D.与60 W的灯相比,它消耗电能快
4.(2019·沭阳校级月考)如图所示,电源电压为12 V不变,电阻R1=R2,若把标有“6 V 3 W”字样的小灯泡接到A、B两点间,那么灯的实际功率为
A.等于3 W B.大于3 W C.小于3 W D.无法确定
5.(2018·山东模拟)几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡,铭牌标注如图所示。下面列出了他们在讨论中的几种说法,其中不正确的是
A.甲、乙两灯正常发光时,通过它们的电流相等
B.甲、乙两灯正常发光时,甲灯的电阻大于乙灯的电阻
C.两灯串联在9 V的电源上时,甲灯消耗的功率比较小
D.两灯并联在6 V的电源上时,乙灯消耗的功率比较大
6.如图是学生设计的模拟调光台灯电路。闭合开关灯泡发光后,无论怎样移动回形针,发现灯泡亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是
A.电路处于断路状态
B.灯泡被短路
C.灯泡灯丝的阻值太小
D.金属丝的阻值太小
7.(2018·辽阳模拟)两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W”和“20 Ω,40 W”,则它们的额定电流之比为
A.
∶5 B.
∶20 C.
∶10 D.1∶2 000
8.下面是选自小明学习笔记中的摘录,其中不正确的是
A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
B.相同时间内,电流做功越多,功率越大
C.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位
D.一台电风扇功率是100 W,表示电流在1 s内做100 W的功
9.(2018·朝阳综合)额定电压均为220 V的甲、乙两个电饭煲,已知甲的额定功率是1 000 W,乙的额定功率是800 W,将两个电饭煲分别接入我国的家庭电路中工作时,下列说法正确的是
A.甲转化成的内能一定比乙多
B.通过甲的电流一定比乙小
C.乙的电阻一定比甲小
D.乙消耗电能一定比甲慢
10.如图所示,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表的示数变大 B.小灯泡的亮度不变
C.电压表的示数变大 D.电路中的总功率不变
11.(2018·松江二模)教室里的日光灯额定电压是________伏,投影仪和日光灯之间是________连接的(填“串联”或“并联”)。教室里日光灯总功率为0.48千瓦,如果在大课间活动时能够及时关灯,每天大课间活动时间是0.5小时,则每天可以节约用电________千瓦时。
12.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12 V。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关系图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W,电源电压为______V。滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
13.(2018·上海模拟)某学校有300盏“220 V 40 W”的灯,其中“40 W”表示________;若少开几盏灯,电路中的总电阻将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。若这300盏灯每天少开1小时,共可节约电能________千瓦时。
14.(2018·澧县模拟)将标有“6 V 3.6 W”的灯泡L1和标有“4 V 1.6 W”的灯泡L2串联接入电路中,(不计温度对灯丝电阻的影响),保证灯泡安全的情况下,该电路的总电压最大为________V,此时它们的亮度情况是________(选填“L1更亮”“L2更亮”或“一样亮”)。
15.(2018·内江)将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联,接在3 V的电源上,下列判断正确的是
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.L1的亮度比L2的亮度更小
C.两只灯泡都正常发光
D.两只灯泡实际功率相等
16.(2018·梧州)如图所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡
和“12 V 3 W”的灯泡
接在12 V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是
A.电路总功率等于9 W
B.电路总功率大于9 W
C.灯泡
和
一样亮
D.灯泡
比灯泡
亮
17.(2018·兰州)将规格分别为“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲乙两只小灯泡串联后接到电压为6 V的电源上,两灯均发光,忽略灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是
A.甲灯两端电压较大
B.通过乙灯的电流较大
C.甲灯较亮
D.乙灯较亮
18.(2018·广安)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是
A.灯泡L变暗
B.电压表示数变小
C.电流表A1示数变大
D.整个电路消耗的总功率变小
19.(2018·玉林)如图所示,电源电压U为10 V并保持不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5 A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4 A。则
A.电路消耗的最小功率为2.5 W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4 W
C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2 W
D.滑片P在最左端时,2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J
20.(2018·齐齐哈尔)如图所示,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,灯泡L上标有“3V 0.6 W”的字样,忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关S、S1,并把R的滑片移到最右端,电流表的示数为0.1 A,下列说法正确的是
A.电源电压为3 V
B.此电路的最小功率为0.3 W
C.此电路的最大功率为1.5 W
D.通过灯泡L的最大电流为0.2 A
21.(2018·滨州)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是
A.电源电压为14 V
B.R2的最大阻值是30 Ω
C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25 W
D.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144 J
22.(2018·张家界)图中电源电压保持不变,灯泡L标有“6 V,3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8 A,则电阻R=______Ω;由于电池使用过久,电源实际电压只有4.8 V,则该灯泡工作的实际功率为________W。
23.(2018·岳阳)标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,它的电流—电压图象如图所示,则它正常工作10 s消耗的电能是____J;将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中,则电路消耗的总功率为____W。
24.(2018·重庆)如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4 A。则电源电压为_____V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大为1.2 A。则R2消耗的电功率为_____W。
25.(2018·青岛)某电视机的额定功率是110 W,则它正常工作时,电流是________;1 kW·h的电能可供它正常工作的时间是________(至少保留一位小数)
26.(2018·杭州)小金对玩具汽车的电动机很感兴趣,他拆下电动机,测得它的内阻为1.5 Ω。为测量电动机工作时的电流,利用身边现有器材,设计了如图所示的电路(符号
表示数值可读的变阻器)。已知电源电压为12 V,当变阻器的阻值为6 Ω时,电压表的读数为3 V.计算此时:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机消耗的电功率。
1.A【解析】因为并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,所以并联电路中,支路越多,总电阻越小;又因为照明电路是并联电路,所以在全校灯都打开时,支路最多,总电阻最小,总电阻即等效电阻,故A选项正确;电流和电功率都变大,故BD都错,电压不变,故C错。故选A。
2.B【解析】A、电功率是表示电流做功快慢的物理量,故A错误;B、由P=
可知,用电器在相同的时间t内消耗的电能W越多,电功率越大,故B正确;C、串联的几只灯泡工作时,通过它们的电流相等,由P=I2R可知,电阻大的灯泡的电功率大,故C错误;D、由P=
可知,电功率取决于电流所做的功W与所用时间t的比值,电流做功多,电功率不一定大,故D错误。
3.D【解析】A.250 W表示该彩电正常工作时,1 s内消耗250 J电能,故A错;B.由W=Pt得t
,故B错误;C.该彩电可接在220 V~240 V电压下使用,故C错误;D.与60 W的灯相比,它消耗电能快,故D正确。
4.C【解析】电源电压为12 V不变,电阻R1=R2,根据串联电路的分压规律可知:两个电阻平分电压,若把标有“6 V 3 W”字样的小灯泡接到A、B两点间,灯泡与R2并联,并联以后的电阻变小,所以它们两端的电压会变小,小于6 V,所以灯的实际功率将小于3 W。
5.C【解析】A、两灯泡正常工作时,通过的电流分别为:
,
,可见,两灯泡正常发光时的电流相等,故A正确;B、两灯泡正常发光时的电阻分别为:
,
,可见甲、乙两灯正常发光时,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故B正确;C、两灯串联在9 V电源上时,流过它们的电流I相等,由P=I2R知,R越大,P越大,因为R甲>R乙,所以甲灯消耗的功率比较大,故C错误。D、两灯泡并联在6 V的电源上时,两灯的电压相等,由
可知,R越小,P越大,因为R甲>R乙,所以此时乙灯消耗的功率比较大,故D正确;故选:C。
6.D【解析】金属丝和小灯泡串联分压,在移动回形针的过程中,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,根据公式P=
可知,灯泡实际功率和其两端的电压的平方成正比,灯泡实际功率几乎不变,是因为两端的电压几乎不变,原因是金属丝的电阻相对于小灯泡来说,其电阻太小,故D正确。故选D。
7.C【解析】因为电阻上分别标有“100 Ω,10 W”和“20 Ω,40 W”,所以,由电功率与电阻、电流关系的公式P=I2R知道,额定电流是I=
,即它们的额定电流之比是
,故选C。
8.D【解析】A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量,说法正确,不符合题意;B.相同时间内,电流做功越多,功率越大,说法正确,不符合题意;C.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位,说法正确,不符合题意。D.一台电风扇的电功率是100 W,表示电流1 s内做100 J的功,而不是100 W的功,说法错误,符合题意。故选D。
9.D【解析】由W=Pt可知,消耗电能的多少,得考虑时间因素,消耗电能无法比较,转化成的内能也无法比较,故A错;由P
得R
,甲的额定功率大于乙的额定功率,故甲的电阻小于乙的电阻,故C错误;电压相同,由I
可知甲的电流大于乙的电流,故C错误;甲的额定电功率大于乙的,根据物理意义,在它们正常工作的情况下,电饭煲甲消耗电能比乙快,故D正确,故选D。
10.B【解析】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因电源电压不变,所以,移动滑动变阻器的滑片时,电压表的示数不变,故C错误;因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,移动滑动变阻器的滑片时,通过灯泡的电流和实际功率不变,则灯泡的亮暗不变,故B正确;当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中,接入电路中的电阻变大,即通过滑动变阻器的电流变小,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,滑片移动时,干路电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;由P=UI知道,电路中的总功率变小,故D错误,故选B。
11.220 并联 0.24
【解析】家庭电路的电压是220 V;即教室里的日光灯额定电压是220伏,由于用电器之间是互不影响的,所以投影仪和日光灯之间是并联的关系;教室里日光灯的总功率是P=0.48 kW=480 W;由P=W/t可得0.5 h节约电能:W=Pt=0.48 kW×0.5 h=0.24 kW·h。
12.24 12 9
【解析】由图乙可知,当小灯泡两端电压为额定电压12 V时,通过灯泡的电流I=2.0 A,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I=12 V×2.0 A=24 W;当滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,灯泡两端电压等于电源电压,所以U=UL=12 V;当滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器最大阻值连入电路中,由图乙可知:UL=3 V,I=1.0 A,则3 V+1.0 A×R=12 V,解得R=9 Ω。
13.该灯的额定功率为40 W 变大 12
【解析】灯泡上标识的“40 W”是灯泡正常发光的功率,叫额定功率;教室中的灯泡工作过程中互不影响,彼此是并联的。电阻并联相当于增加了导体的横截面积,并联的电阻越多,总电阻越小;并联的电阻越少,总电阻越大,所以少开几盏灯,电路中的总电阻将变大;因为P= W/t,所以教室里所有电灯熄灭一小时,共节约的电能为:W=Pt=300×0.04 kW×1 h=12 kW·h。
14.8 一样亮
【解析】由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=P1/U1=3.6 W/6 V=0.6 A,I2=P2/U2=1.6 W/4 V=0.4 A,由I=U/R可得,两灯泡的电阻分别为:R1=U1/I1=6 V/0.6 A=10 Ω,R2=U2/I2=4 V/0.4 A=10 Ω,因串联电路中各处的电流相等,在保证电路安全的情况下,电路中最大电流为I=I2=0.4 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,该电路的最大总电压:U=I(R1+R2)=0.4 A×(10 Ω+10 Ω)=8 V;因串联电路中各处的电流相等,且两灯泡的电阻相同,根据P=I2R可知,两灯泡的实际功率相同,由于灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,所以此时两灯泡一样亮。
15.B【解析】A、由欧姆定律的变形公式R=U/I可得:RL1
16.D【解析】根据
可得,两灯泡的电阻分别为:
,
,由电路图可知,灯泡L1、L2串联接在12 V的电路中,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:
,则电路总功率:
,故AB错误;由于串联电路中电流处处相等,且
,根据
可知,灯泡
的实际功率较大,则灯泡
较亮,故C错误,D正确。故答案为D。
17.D【解析】串联时电流处处相等,所以通过两灯的电流一样大,故B错误;根据
得,两灯的电阻分别为:
;
;电流相等,乙的电阻大,根据
知,乙灯两端的电压大,故A错误;根据
可知,电流相等时,电阻大的功率大,则乙灯较亮,故C错误,D正确;故选D。
18.D【解析】由电路图可知,闭合开关后,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L的电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片向右移动时,通过L的电流和实际功率不变,即L的亮度不变,故A错误;当滑片P向右移动时,因电源电压不变,电压表的示数不变,故B错误;当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=
可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,故C错误;干路电流变小,由P=UI可知,整个电路消耗的总功率变小,故D正确。故选:D。
19.B【解析】滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由I=
得,灯泡正常发光时的电阻:RL=
=20 Ω;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小,假设灯泡电阻不随温度的变化,则P最小=
=2.5 W;而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小功率不是2.5 W;故A错误;滑片P在中点时,电流表示数为0.4 A,根据I=
可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.4 A×
×20 Ω=4 V,因串联电路电压规律可得此时灯泡两端的电压:UL′=U﹣U滑=10 V﹣4 V=6 V,灯泡的实际功率:PL=UL′I=6 V×0.4 A=2.4 W;故B正确,C错误;滑片P在最左端时,2 min内电流通过灯泡做的功:WL=UILt=10 V×0.5 A×2×60 s=600 J,故D错误。故选:B。
20.ACD【解析】A、只闭合开关S、S1,R的滑片移到最右端,连入电路的电阻为20 Ω,R0与滑动变阻器串联,则总电阻:
,由
可得,电源的电压:
,故A正确;C、D,若三个开关都闭合,R的滑片移到最左端连入电路的电阻为0 Ω,所以灯泡与R0并联,此时电路中的电流最大;则:
,灯泡两端的电压等于电源电压,灯泡正常发光;由P=UI可得通过灯泡的最大电流为:
,故D正确;灯的功率为额定功率,即0.6 W;所以最大总功率
,故C正确;B、由于
,根据电阻的串联特点可知:当灯泡与滑动变阻器R的最大值串联时电路中的总电阻最大,电流最小,则总功率最小;为
,故B错误;故选ACD。
21.BCD【解析】由电路图知道,当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0 Ω,为R的简单电路,电压表测量的是电源的电压,此时电路中的电阻最小,电流最大,I=0.5 A,由图象乙知道,电源的电压是:U=U1=10 V,故A错误;由欧姆定律知道,R1的阻值是:R1=U/I=10 V/0.5 A=20 Ω;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表V的示数最小,由图象知道,此时U1'=4 V,电路中电流I'=0.2 A,所以此时R2的电压是:U2=U−U1′=10 V-4 V=6 V,由欧姆定律可知,R2的最大阻值是:R2=U2/I′=6 V/0.2 A=30 Ω,故B正确;当P由a向b恰好移动三分之一长度时,则R2的2/3接入电路中,此时电路中电流是:
,所以R1的电功率是:P1=I″2R1=(0.25 A)2×20 Ω=1.25 W,故C正确;因为当P在a端时,电路中电流是I'=0.2 A,U1'=4 V,所以2分钟内R2消耗的电能是:W2=U2I't=6 V×0.2 A×120 s=144 J,故D正确,综上所述应选BCD。
22.20 1.92
【解析】如图电路,灯与电阻并联,电流表测量干路电流。当开关S闭合时,灯泡L正常发光,灯的电流为:
,则通过电阻的电流为:
,则电阻R的阻值为:
;灯泡的电阻为:
,电源实际电压只有4.8 V,则该灯泡工作的实际功率为:
。
23.30 3.2
【解析】由于小灯泡标有“6 V 3 W”,所以由P=W/t知道,灯泡正常工作10 s消耗的电能是:WL=PLt=3 W×10 s=30 J;若小灯泡L与一个10 Ω的定值电阻R串联在电压为8 V的电路中,则由于串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由I=U/R知道,U=UL′+ILR,即8 V=UL′+IL′×10 Ω,由图象知道,当UL′=4 V时、IL′=0.4 A符合方程,所以,电路消耗的总功率是:P=UIL′=8 V×0.4 A=3.2 W。
24.4 3.2
【解析】只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,由
可得,电源电压:
;
当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.4 A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流:
;因为并联电路各支路两端的电压相等,R2消耗的电功率:
。
25.0.5 A 9.1 h
【解析】家庭电路的电压是220 V,电视机的额定功率是l10 W,则它正常工作时,通过电视机的电流为:I=P/U=110 W/220 V=0.5 A;1 kW·h的电能可供它正常工作的时间:t=W/P=1 kW·h/0.11 kW≈9.1 h。
26.(1)1.5 A (2)4.5 W
【解析】(1)由图知,电动机M与变阻器串联,电压表测电动机M两端的电压,
根据串联电路电压的规律知,变阻器的电压:UR=U﹣UM=12 V﹣3 V=9 V;
由欧姆定律可得,通过变阻器的电流:IR=UR/R=9 V/6 Ω=1.5 A;
因串联电路中电流处处相等,则通过电动机的电流:IM=IR=1.5 A;
(2)电动机消耗的电功率:PM=UMIM=3 V×1.5 A=4.5 W。