9. 一个标有“220 V 100 W”的灯泡(设灯丝电阻不变)与一电阻串联后,接在220 V电源上,电阻消耗的功率为9 W,则此时灯泡消耗的功率(
A.小于91 W
B.大于91 W
C.等于91 W
D.以上答案都不对
A
)A.小于91 W
B.大于91 W
C.等于91 W
D.以上答案都不对
答案
9. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确:灯泡单独接220V电源时功率为100W,串联电阻后总电阻变大,电源电压不变,根据电功率公式可判断总功率变化,再结合串联电路总功率等于各用电器功率之和,推导灯泡功率的范围。步骤:1. 确定灯泡单独工作时的总功率;2. 分析串联后总功率的变化;3. 利用总功率与各部分功率的关系得出结果。
【解析】
1. 灯泡单独接在220V电源上时,电路总功率等于灯泡额定功率,即$ P_{总1}=100W $;
2. 灯泡与电阻串联后,总电阻$ R_{总}=R_{灯}+R_{阻} $,比灯泡单独工作时的电阻$ R_{灯} $大;电源电压$ U=220V $不变,根据电功率公式$ P=\frac{U^2}{R} $,总功率$ P_{总2}=\frac{U^2}{R_{总}} < \frac{U^2}{R_{灯}}=100W $;
3. 串联电路总功率等于各用电器功率之和,即$ P_{总2}=P_{灯}+P_{阻} $,已知$ P_{阻}=9W $,因此$ P_{灯}=P_{总2}-P_{阻} <100W -9W=91W $,故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电功率计算、串联电路功率特点
【点评】
本题考查电功率的分析,核心是利用总电阻变化判断总功率的变化,无需计算具体电阻值,简化了解题过程,是初中电功率的典型基础题,需掌握总功率与各部分功率的关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确:灯泡单独接220V电源时功率为100W,串联电阻后总电阻变大,电源电压不变,根据电功率公式可判断总功率变化,再结合串联电路总功率等于各用电器功率之和,推导灯泡功率的范围。步骤:1. 确定灯泡单独工作时的总功率;2. 分析串联后总功率的变化;3. 利用总功率与各部分功率的关系得出结果。
【解析】
1. 灯泡单独接在220V电源上时,电路总功率等于灯泡额定功率,即$ P_{总1}=100W $;
2. 灯泡与电阻串联后,总电阻$ R_{总}=R_{灯}+R_{阻} $,比灯泡单独工作时的电阻$ R_{灯} $大;电源电压$ U=220V $不变,根据电功率公式$ P=\frac{U^2}{R} $,总功率$ P_{总2}=\frac{U^2}{R_{总}} < \frac{U^2}{R_{灯}}=100W $;
3. 串联电路总功率等于各用电器功率之和,即$ P_{总2}=P_{灯}+P_{阻} $,已知$ P_{阻}=9W $,因此$ P_{灯}=P_{总2}-P_{阻} <100W -9W=91W $,故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电功率计算、串联电路功率特点
【点评】
本题考查电功率的分析,核心是利用总电阻变化判断总功率的变化,无需计算具体电阻值,简化了解题过程,是初中电功率的典型基础题,需掌握总功率与各部分功率的关系。
【难度系数】
0.5
10.在“测量小灯泡的电功率”的实验。现有器材:小灯泡L($U_{额}=2.5\ \mathrm{V},P_{额}$约为0.7 W)、电压为4.5 V的恒压电源、标有“30 Ω 1 A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干,小聪设计了如图甲所示的电路。

(1)正确连接电路后,闭合开关S进行实验,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡L的额定功率为
(2)完成实验后,小聪又设计了如图丙所示的电路,想要用原有的实验器材和定值电阻$R_0$,在不使用电流表的情况下,测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关$S_1$接a,调节滑动变阻器的滑片P直至电压表示数为
②保持滑片P不动,再将开关$S_1$接b,读出电压表示数为$U_0$。
③小灯泡L的额定功率$P_{额}=$
(3)若小聪找的定值电阻$R_0=10\ \Omega$,按照该方案进行测量,能否测出该小灯泡L的额定功率?请说明你的判断结果与依据:
(1)正确连接电路后,闭合开关S进行实验,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡L的额定功率为
0.75
W。(2)完成实验后,小聪又设计了如图丙所示的电路,想要用原有的实验器材和定值电阻$R_0$,在不使用电流表的情况下,测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关$S_1$接a,调节滑动变阻器的滑片P直至电压表示数为
2
V时,小灯泡L正常发光。②保持滑片P不动,再将开关$S_1$接b,读出电压表示数为$U_0$。
③小灯泡L的额定功率$P_{额}=$
$\dfrac{U_{额}U_0}{R_0}$
(用$U_{额}、U_0、R_0$表示)。(3)若小聪找的定值电阻$R_0=10\ \Omega$,按照该方案进行测量,能否测出该小灯泡L的额定功率?请说明你的判断结果与依据:
不能;由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}$
$5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,因此不能满足实验要求,所以不行
。答案
10. (1)0.75
(2)①2 ③$\dfrac{U_{额}U_0}{R_0}$
(3)不能;由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,因此不能满足实验要求,所以不行。
(2)①2 ③$\dfrac{U_{额}U_0}{R_0}$
(3)不能;由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,因此不能满足实验要求,所以不行。
解析
【分析】
要解决本题,需分步骤分析:第(1)问需先读取电流表的额定电流,结合额定电压计算额定功率,关键是确定电流表量程和分度值;第(2)问利用串联电路的电压规律,通过切换电压表测量对象,使灯泡正常发光并获取电流,从而计算额定功率;第(3)问需计算灯泡正常发光时R0两端的电压,结合电源电压判断是否满足实验条件。
【解析】
(1) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡额定功率:$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$。
(2) ① 图丙中,灯泡L、R0、滑动变阻器串联,电源电压为4.5V。当S1接a时,电压表测R0与滑动变阻器的总电压,要使灯泡正常发光,其两端电压为额定电压2.5V,因此电压表示数应为:$U=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,故调节滑片至电压表示数为2V时,灯泡正常发光。
③ 保持滑片不动,S1接b时,电压表测R0两端电压$U_0$,电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$,此电流即为灯泡的额定电流,因此灯泡额定功率:$P_{额}=U_{额}I=U_{额}×\frac{U_0}{R_0}=\frac{U_{额}U_0}{R_0}$。
(3) 判断:不能。依据:由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,超过电源电压,无法满足实验要求,故不能测出额定功率。
【答案】
(1)0.75;(2)①2;③$\dfrac{U_{额}U_0}{R_0}$;(3)不能;由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,因此不能满足实验要求,所以不行。
【知识点】
测量小灯泡电功率、串联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题围绕测量小灯泡电功率展开,涵盖电流表读数、额定功率计算、特殊方法测额定功率及可行性分析,需熟练运用串联电路特点和欧姆定律,对学生的实验分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分步骤分析:第(1)问需先读取电流表的额定电流,结合额定电压计算额定功率,关键是确定电流表量程和分度值;第(2)问利用串联电路的电压规律,通过切换电压表测量对象,使灯泡正常发光并获取电流,从而计算额定功率;第(3)问需计算灯泡正常发光时R0两端的电压,结合电源电压判断是否满足实验条件。
【解析】
(1) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡额定功率:$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$。
(2) ① 图丙中,灯泡L、R0、滑动变阻器串联,电源电压为4.5V。当S1接a时,电压表测R0与滑动变阻器的总电压,要使灯泡正常发光,其两端电压为额定电压2.5V,因此电压表示数应为:$U=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,故调节滑片至电压表示数为2V时,灯泡正常发光。
③ 保持滑片不动,S1接b时,电压表测R0两端电压$U_0$,电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$,此电流即为灯泡的额定电流,因此灯泡额定功率:$P_{额}=U_{额}I=U_{额}×\frac{U_0}{R_0}=\frac{U_{额}U_0}{R_0}$。
(3) 判断:不能。依据:由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,超过电源电压,无法满足实验要求,故不能测出额定功率。
【答案】
(1)0.75;(2)①2;③$\dfrac{U_{额}U_0}{R_0}$;(3)不能;由前面实验可知,小灯泡L正常发光的额定电流为0.3 A,若定值电阻$R_0=10\ \Omega$,则小灯泡L正常发光时,定值电阻$R_0$两端的电压$U_0=I_{额}R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,小灯泡L和定值电阻$R_0$两端的电压之和$U'=U_0+U_{额}=3\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=5.5\ \mathrm{V}>4.5\ \mathrm{V}$,因此不能满足实验要求,所以不行。
【知识点】
测量小灯泡电功率、串联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题围绕测量小灯泡电功率展开,涵盖电流表读数、额定功率计算、特殊方法测额定功率及可行性分析,需熟练运用串联电路特点和欧姆定律,对学生的实验分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
11.[2025·广东中考]小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图所示,电源电压U为6 V,灯泡L标有“6 V 0.5 A”字样,定值电阻R为12 Ω。
(1)S₂拨到1处时,闭合开关S₁,求灯泡L的电功率;
(2)S₂拨到2处时,闭合开关S₁,电流表示数为0.3 A,求定值电阻R两端的电压和灯泡L工作100 s消耗的电能。

(1)S₂拨到1处时,闭合开关S₁,求灯泡L的电功率;
(2)S₂拨到2处时,闭合开关S₁,电流表示数为0.3 A,求定值电阻R两端的电压和灯泡L工作100 s消耗的电能。
答案
11. (1)3 W
(2)3.6 V 72 J
(2)3.6 V 72 J
解析
【分析】
先分析不同开关状态下的电路结构:(1)S₂拨到1处时,定值电阻R被短路,电路为灯泡L的简单电路,电源电压等于灯泡额定电压,灯泡正常发光,利用额定功率公式计算电功率;(2)S₂拨到2处时,R与L串联,电流表测电路电流,先由欧姆定律算R两端电压,再求灯泡两端电压,最后用电功公式计算灯泡消耗的电能。
【解析】
(1) 当S₂拨到1处,闭合S₁时,定值电阻R被短路,电路中只有灯泡L,电源电压U=6V等于灯泡L的额定电压,灯泡正常发光,其电功率为额定功率:
$P_L = U_L I_L = 6\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 3\ \mathrm{W}$;
(2) 当S₂拨到2处,闭合S₁时,R与L串联,电流表测电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律,定值电阻R两端的电压:
$U_R = IR = 0.3\ \mathrm{A} × 12\ \Omega = 3.6\ \mathrm{V}$;
串联电路总电压等于各部分电压之和,因此灯泡L两端的电压:
$U_L' = U - U_R = 6\ \mathrm{V} - 3.6\ \mathrm{V} = 2.4\ \mathrm{V}$;
灯泡L工作100 s消耗的电能:
$W_L = U_L' It = 2.4\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s} = 72\ \mathrm{J}$;
【答案】
(1) 3 W;(2) 3.6 V,72 J
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电功计算
【点评】
本题考查串联电路特点、欧姆定律及电功、电功率的计算,核心是正确分析开关不同状态下的电路结构,属于基础电学综合题,注重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.5
先分析不同开关状态下的电路结构:(1)S₂拨到1处时,定值电阻R被短路,电路为灯泡L的简单电路,电源电压等于灯泡额定电压,灯泡正常发光,利用额定功率公式计算电功率;(2)S₂拨到2处时,R与L串联,电流表测电路电流,先由欧姆定律算R两端电压,再求灯泡两端电压,最后用电功公式计算灯泡消耗的电能。
【解析】
(1) 当S₂拨到1处,闭合S₁时,定值电阻R被短路,电路中只有灯泡L,电源电压U=6V等于灯泡L的额定电压,灯泡正常发光,其电功率为额定功率:
$P_L = U_L I_L = 6\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 3\ \mathrm{W}$;
(2) 当S₂拨到2处,闭合S₁时,R与L串联,电流表测电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律,定值电阻R两端的电压:
$U_R = IR = 0.3\ \mathrm{A} × 12\ \Omega = 3.6\ \mathrm{V}$;
串联电路总电压等于各部分电压之和,因此灯泡L两端的电压:
$U_L' = U - U_R = 6\ \mathrm{V} - 3.6\ \mathrm{V} = 2.4\ \mathrm{V}$;
灯泡L工作100 s消耗的电能:
$W_L = U_L' It = 2.4\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s} = 72\ \mathrm{J}$;
【答案】
(1) 3 W;(2) 3.6 V,72 J
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电功计算
【点评】
本题考查串联电路特点、欧姆定律及电功、电功率的计算,核心是正确分析开关不同状态下的电路结构,属于基础电学综合题,注重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.5
登录