人教版物理九上《电功率计算-图像问题》同步练习2 5页

电功率计算—图象问题课后练习（二） 题一：小灯泡 L1 和 L2 上都标有“3V”字样，其灯丝电阻分别为 R1 和 R2，它们的电流随电压 变化关系如图所示。有（ ） 1 2 3 4 0 0.1 0.2 0.3 R1 R2 A．L1 的额定功率为 0.36W B．L2 的阻值 R2 为 0.72Ω C．若把小灯泡L1和 L2并联在电源电压为 2V 的电路中工作，则小灯泡 L2的实际功率是 0.12W D．若把小灯泡L1和L2串联在电源电压为3V的电路中工作，则小灯泡L1的实际功率是0.16W 题二：如图甲所示是用伏安法测电阻的实验电路图。实验所用的器材：电源一个（电压保持 6V 不变），待测电阻一只，电流表（0～0.6A，0～3A）一只，电压表（0～6V，0～15V） 一只，滑动变阻器（0～12Ω）一只，开关一个，导线若干，实验过程中要求电表不超过其 量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，根据实验数据绘出被测电阻 R 的 U - I 图象 如图乙所示。当电流表和电压表能按要求工作时，R 消耗的最大功率与最小功率之比为 （ ） A．25：4 B．64：25 C．9：2 D．4：1 题三：如图甲所示，L 上标有“6V 3W ”字样，电流表量程为 0～0.6A， 电压表量程为 0～15V，变阻器 R 的最大电阻为 100 Ω．只闭合 S1，滑片置于 a 点时，变阻器连入电路中 的电阻为 R a ，电流表示数为 I a ，只闭合 S 2 ，移动滑片 P，变阻器两端电压与其连入电路 的电阻关系如图乙所示；当滑片 P 置于 b 点时，电压表示数 U b = 8V，电流表示数为 I b， 已知 R a ：R 0 = 12：5，I a ：I b = 3：5，（灯丝电阻不随温度变化）求： （1）小灯泡的电阻； （2 ）定值电阻 R0 和电源电压； （3 ）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合 S 1 时， 变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合 S 2 时，电路消耗的最小功率为多少。 题四：小灯泡 L 上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示。将小灯 泡 L 和电阻 R 0 接入图乙所示的电路中，电源电压为 3V，且保持不变。当开关 S 闭合时， 小灯泡 L 恰好能正常发光。下列说法不正确．．．的是（ ） A．电阻 R 0 的阻值为 2 Ω B．开关 S 闭合时，小灯泡 L 的电阻为 10 Ω C．小灯泡 L 的额定功率为 0.625 W D．开关 S 断开时，小灯泡 L 的电阻为 0 Ω 题五：如图甲所示，额定电压为 20V 的灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联接入点路，电源电压为 24V．灯泡 L 的 I-U 图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求： （1）通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率； （2）滑动变阻器接入电路的阻值。 乙 题六：小伊妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图 A 所示。图 B 是豆浆 机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个 金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸。图 C 是这个豆浆机的主要技术参数。图 D 是 豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P - t”图象。 （1）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多大？ （2）若实际电压为200V时电热管的实际功率是多少？ （3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少度？ 电功率计算—图象问题 课后练习参考答案 题一：AD 详解：由图可知，L1 的额定功率为 P 1 = U 1 I 1 = 3V × 0.12A = 0.36W，A 正确；L2 的阻值 R2 为 R2 = U2 / I2 = 3V / 0.24A = 12.5Ω；若把小灯泡 L1 和 L2 并联在电源电压为 2V 的电路中工作，则小灯泡 L2 的实际功率是 P2 =2V×0.16A=0.32W；L1 的阻值 R1 为 R1 = U1 / I1 = 3V / 0.12A =25Ω，若把小灯泡 L1 和 L2 串联在电源电压为 3V 的电路中工作，则小灯泡 L1 的实际功率是 P = 2 2 1 1 2 3V( ) ( ) 2525 12.5 U RR R       =0.16W． 题二：D 详解：根据图乙可知，电流表的量程为 0～0.6A，电压表的量程为 0～15V；当电路中的电流为 0.3A 时， 电压表示数为 2.4V，则 R = U / I = 2.4V / 0.3A = 8 Ω； 如果滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中的电流 I = U / R =6V / 8Ω = 0.75A >0.6A, 因此当电流表示数为 0.6A 时，电路中的电流最大，则最大功率： P 最大 =（0.6A）2×8 Ω = 2.88W； 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，R 消耗的功率最小，此时电路中的电流：I 最小 = U / R 总= 6V / (8 Ω+12 Ω) =0.3A,，则最小功率：P 最小=（0.3A）2×8 Ω =0.72 W；故消耗的最大功率与最小功率之比为 2.88 W：0.72W=4：1．故选 D． 题三：（1）小灯泡的电阻为 12 Ω （2）定值电阻 R 0 为 20 Ω，电源电压为 18V （3）只闭合 S 1 时，变阻 器连入电路的最小电阻为 24 Ω ；只闭合 S 2 时，电路消耗的最小功率为 2.7 W． 详解：（1）已知 U 额 = 6V，P 额 = 3W，根据 P = U I = R U 2 得：灯泡电阻 R L = 额 额 P U 2 = 2(6V) 3W =12 Ω （2）只闭合 S 2 时，滑动变阻器 R 和定值电阻 R 0 串联，当滑片置于 b 点时，电压表示数 U b = 8V，由图 可知电压为 U b 时电阻 R b = 16 Ω，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为 I b = b b U R = 8V 16Ω = 0.5A，则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U = I b R b + I b R 0 = I b（R b + R 0 ）= 0.5A× （16 Ω + R 0 ）①；只闭合 S 1 时，滑动变阻器 R 和灯泡 L 串联，当滑片置于 a 点时，由题意知：I a：I b = 3： 5，则 I a = 5 3 I b = 5 3 ×0.5A = 0.3A，则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U = I a R a + I a R L = I a （R a + R L ）= 0.3A×（R a +12 Ω）②；已知 R a ：R 0 = 12：5③，则解①②③可得：R 0 = 20 Ω，U = 18V；（3）只闭合 S 1 时，滑动变阻器 R 和灯泡 L 串联，因电 流表的最大量程 0.6 A，灯泡的额定电流 I 额 = P 额 / U 额 = 3W / 6V = 0.5A，所以电流表的最大量程大于灯泡 的额定电流，则电路中的最大电流应等于为灯泡的额定电流 0.5A，根据欧姆定律得：R 总= U I额 = 18V 0.5A =36 Ω，则变阻器连入电路的最小电阻为 R 最小=R 总- R L = 36 Ω – 12 Ω = 24 Ω；只闭合 S 2 时，滑动变阻器和定值 电阻 R 0 串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为 R 最大，即此 时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程 15V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得： 0 U U R  最大 = U R 最大 最大 ，即 18V 15V 15V 20Ω R   最大 =0.3A，解得 R 最大 = 100 Ω，而变阻器 R 的最大电阻为 100 Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到 100 Ω；则电 路中的电流最小为：I 最小= U R 最大 最大 = 15V 100Ω =0.15A，消耗的最小功率 P 最小=U I 最小=18V × 0.15A = 2.7W． 题四：D 详解：由图可知，当小灯泡两端电压为 2.5 V 时灯泡的电阻值为 10 欧姆，算出此时电路中电流大小为 0.25 A，所以定值电阻的阻值为 0.5V / 0.25A = 2Ω，故 A 正确；由题意可知，当开关闭合时，小灯泡 L 恰好能 正常发光，即此时小灯泡两端电压为 2.5V，由图可知其阻值为 10 欧姆，故 B 正确；根据公式，P = U I = U ² / R =（2.5V）² / 10 Ω = 0.625W，故 C 正确；开关断开时，小灯泡虽然不发光，但是电阻是客观存在的， 并不是 0，所以不正确的应该是 D 项。 题五：（1）通过灯泡的电流为 0.4A，灯泡所消耗的电功率为 8W；（2）滑动变阻器接入电路的阻值为 10Ω。 详解：（1）灯泡正常发光时的电压 U L = 20V 由图乙可知此时通过灯泡的电流 I L = 0.4 A ，灯泡所消耗的电 功率：P L = U L I L = 20V × 0.4A = 8W； （2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压：U R = U – U L = 24V - 20V = 4V， ∴串联电路中各处的电流相等， ∴滑动变阻器接入电路中的电阻：R = R R U I = R L U I = 4V 0.4A =10 Ω 题六：（1）5.5A；（2）1000W；（3）0.246kW•h． 详解:（1）∵P = U I ∴电热管正常工作的电流为I = P 1 / U 额 = 1210W / 220V=5.5A （2）电热管的电阻为R = U额 / I =220V/0.5A = 40Ω 电热管的实际功率为 P 实 = (U实) 2 /R =(220V) 2 / 40Ω = 1000W; （3）由“P﹣t”图象可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，加热时间是9min，电机打浆时间是2min，豆浆机正 常工作做一次豆浆消耗的电能：W = P 1 t 1 + P 2 t 2 = 1210W × 720 s + 120 W × 120 s = 885600 J = 0.246 kW•h．