1.额定电压是指用电器
正常工作
时的电压,额定功率是指用电器在额定电压
下工作时的电功率。灯泡的亮度由它的实际功率
决定。答案
1. 正常工作;额定电压;实际功率
解析
【分析】
这道题考查电学中额定电压、额定功率及灯泡亮度决定因素的基础概念,解题时需准确回忆课本对应定义:额定电压是用电器正常工作的电压,额定功率是额定电压下的功率,灯泡亮度由实际功率决定,据此逐一填空即可。
【解析】
根据电学基础概念:1. 额定电压的定义为用电器正常工作时的电压;2. 额定功率的定义是用电器在额定电压下工作的电功率;3. 灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。因此依次填入对应内容。
【答案】
正常工作;额定电压;实际功率
【知识点】
额定电压、额定功率、实际功率
【点评】
本题为电学基础概念识记题,考查核心基础知识点,属于课本必记内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题考查电学中额定电压、额定功率及灯泡亮度决定因素的基础概念,解题时需准确回忆课本对应定义:额定电压是用电器正常工作的电压,额定功率是额定电压下的功率,灯泡亮度由实际功率决定,据此逐一填空即可。
【解析】
根据电学基础概念:1. 额定电压的定义为用电器正常工作时的电压;2. 额定功率的定义是用电器在额定电压下工作的电功率;3. 灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。因此依次填入对应内容。
【答案】
正常工作;额定电压;实际功率
【知识点】
额定电压、额定功率、实际功率
【点评】
本题为电学基础概念识记题,考查核心基础知识点,属于课本必记内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 图18.2-7是电阻A和B的$I-U$图像。若将电阻A、B串联接入电源电压为4.5 V的电路中,电阻B的电功率为

图18.2-7
0.9
W;若将电阻A、B并联接入电源电压为2 V的电路中,通电1 min,电路消耗的电能为72
J。图18.2-7
答案
2. 0.9 W;72 J
解析
【分析】
要解决本题,需先从I-U图像中提取电阻A、B的阻值,再结合串并联电路的特点,运用欧姆定律、电功率和电能公式计算。步骤为:1. 从图像选取A、B的U-I对应值,计算各自电阻;2. 串联时,利用总电压和总电阻求电流,再计算B的电功率;3. 并联时,利用并联电压相等的特点,结合图像找对应电流,计算总电流后求电路消耗的电能。
【解析】
1. 计算电阻A、B的阻值:
从图像可知,当U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,得:
$R_A=\frac{U}{I_A}=\frac{3V}{0.6A}=5Ω$,$R_B=\frac{U}{I_B}=\frac{3V}{0.3A}=10Ω$。
2. 串联接入4.5V电路时:
串联总电阻$R_{总}=R_A+R_B=5Ω+10Ω=15Ω$,
电路电流$I_{串}=\frac{U_{总}}{R_{总}}=\frac{4.5V}{15Ω}=0.3A$,
电阻B的电功率$P_B=I_{串}^2R_B=(0.3A)^2×10Ω=0.9W$。
3. 并联接入2V电路时:
并联时各支路电压等于电源电压,即$U_A'=U_B'=2V$,从图像得此时$I_A'=0.4A$,$I_B'=0.2A$,
总电流$I_{并}=I_A'+I_B'=0.4A+0.2A=0.6A$,
通电时间$t=1min=60s$,电路消耗的电能$W=U_{总}'I_{并}t=2V×0.6A×60s=72J$。
【答案】
0.9;72
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律,需先从图像提取电阻信息,再运用相关公式计算,关键是掌握串并联电路的电流、电压特点,以及欧姆定律、电功率和电能的计算公式,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先从I-U图像中提取电阻A、B的阻值,再结合串并联电路的特点,运用欧姆定律、电功率和电能公式计算。步骤为:1. 从图像选取A、B的U-I对应值,计算各自电阻;2. 串联时,利用总电压和总电阻求电流,再计算B的电功率;3. 并联时,利用并联电压相等的特点,结合图像找对应电流,计算总电流后求电路消耗的电能。
【解析】
1. 计算电阻A、B的阻值:
从图像可知,当U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,得:
$R_A=\frac{U}{I_A}=\frac{3V}{0.6A}=5Ω$,$R_B=\frac{U}{I_B}=\frac{3V}{0.3A}=10Ω$。
2. 串联接入4.5V电路时:
串联总电阻$R_{总}=R_A+R_B=5Ω+10Ω=15Ω$,
电路电流$I_{串}=\frac{U_{总}}{R_{总}}=\frac{4.5V}{15Ω}=0.3A$,
电阻B的电功率$P_B=I_{串}^2R_B=(0.3A)^2×10Ω=0.9W$。
3. 并联接入2V电路时:
并联时各支路电压等于电源电压,即$U_A'=U_B'=2V$,从图像得此时$I_A'=0.4A$,$I_B'=0.2A$,
总电流$I_{并}=I_A'+I_B'=0.4A+0.2A=0.6A$,
通电时间$t=1min=60s$,电路消耗的电能$W=U_{总}'I_{并}t=2V×0.6A×60s=72J$。
【答案】
0.9;72
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律,需先从图像提取电阻信息,再运用相关公式计算,关键是掌握串并联电路的电流、电压特点,以及欧姆定律、电功率和电能的计算公式,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
3.某同学在观察家用电器的铭牌时,发现电热水壶上标有“220 V 1 200 W”字样,电风扇上标有“220 V 100 W”字样。下列说法正确的是(
A.电热水壶消耗的电能一定比电风扇消耗的电能多
B.电风扇正常工作时,其实际功率小于100 W
C.电热水壶接在110 V的电压下工作时,其实际功率为600 W
D.正常工作12 min,电风扇比电热水壶少消耗0.22 kW·h电能
D
)A.电热水壶消耗的电能一定比电风扇消耗的电能多
B.电风扇正常工作时,其实际功率小于100 W
C.电热水壶接在110 V的电压下工作时,其实际功率为600 W
D.正常工作12 min,电风扇比电热水壶少消耗0.22 kW·h电能
答案
3. D
解析
【分析】本题考查电功率与电能的相关计算,需明确额定功率、实际功率的概念,掌握电能公式$W=Pt$及实际功率的推导计算。解题时需逐一分析每个选项,结合额定参数判断各说法的正误,注意电能计算中单位的统一(功率用kW,时间用h,电能单位为kW·h)。
【解析】
我们逐一分析各选项:
1. 选项A:电能的计算公式为$W=Pt$,消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定,题目未给出电热水壶和电风扇的工作时间,无法比较消耗电能的多少,故A错误。
2. 选项B:电风扇铭牌上的“100 W”是额定功率,指其在额定电压(220 V)下正常工作时的功率,正常工作时实际功率等于额定功率,即100 W,故B错误。
3. 选项C:电热水壶的电阻$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{1200\ \mathrm{W}}$,当接在110 V电压下时,实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^{2}}{R}=\frac{(110\ \mathrm{V})^{2}}{\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{1200\ \mathrm{W}}}=1200\ \mathrm{W} × (\frac{110}{220})^{2}=1200\ \mathrm{W} × \frac{1}{4}=300\ \mathrm{W}$,并非600 W,故C错误。
4. 选项D:正常工作时,电热水壶功率$P_1=1200\ \mathrm{W}=1.2\ \mathrm{kW}$,电风扇功率$P_2=100\ \mathrm{W}=0.1\ \mathrm{kW}$,工作时间$t=12\ \mathrm{min}=\frac{12}{60}\ \mathrm{h}=0.2\ \mathrm{h}$,两者消耗电能的差值$\Delta W=(P_1-P_2)t=(1.2\ \mathrm{kW}-0.1\ \mathrm{kW}) × 0.2\ \mathrm{h}=0.22\ \mathrm{kW·h}$,故D正确。
【答案】D
【知识点】电功率计算、电能计算、额定功率与实际功率
【点评】本题为电学基础题,重点考查额定功率与实际功率的区别、电能公式的应用,解题时需注意单位统一和公式的正确推导,避免因概念混淆或计算错误失分。
【难度系数】0.5
【解析】
我们逐一分析各选项:
1. 选项A:电能的计算公式为$W=Pt$,消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定,题目未给出电热水壶和电风扇的工作时间,无法比较消耗电能的多少,故A错误。
2. 选项B:电风扇铭牌上的“100 W”是额定功率,指其在额定电压(220 V)下正常工作时的功率,正常工作时实际功率等于额定功率,即100 W,故B错误。
3. 选项C:电热水壶的电阻$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{1200\ \mathrm{W}}$,当接在110 V电压下时,实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^{2}}{R}=\frac{(110\ \mathrm{V})^{2}}{\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{1200\ \mathrm{W}}}=1200\ \mathrm{W} × (\frac{110}{220})^{2}=1200\ \mathrm{W} × \frac{1}{4}=300\ \mathrm{W}$,并非600 W,故C错误。
4. 选项D:正常工作时,电热水壶功率$P_1=1200\ \mathrm{W}=1.2\ \mathrm{kW}$,电风扇功率$P_2=100\ \mathrm{W}=0.1\ \mathrm{kW}$,工作时间$t=12\ \mathrm{min}=\frac{12}{60}\ \mathrm{h}=0.2\ \mathrm{h}$,两者消耗电能的差值$\Delta W=(P_1-P_2)t=(1.2\ \mathrm{kW}-0.1\ \mathrm{kW}) × 0.2\ \mathrm{h}=0.22\ \mathrm{kW·h}$,故D正确。
【答案】D
【知识点】电功率计算、电能计算、额定功率与实际功率
【点评】本题为电学基础题,重点考查额定功率与实际功率的区别、电能公式的应用,解题时需注意单位统一和公式的正确推导,避免因概念混淆或计算错误失分。
【难度系数】0.5
4.下列用电器中,额定功率最接近2 000 W的是(
A.电冰箱
B.台灯
C.液晶电视
D.空调
D
)A.电冰箱
B.台灯
C.液晶电视
D.空调
答案
4. D
解析
【分析】要选出额定功率最接近2000W的用电器,需回忆生活中常见用电器的额定功率,将各选项的功率与2000W对比,即可得出正确答案。
【解析】A选项电冰箱的额定功率约为100W左右,远小于2000W;B选项台灯的额定功率约为20W左右,远小于2000W;C选项液晶电视的额定功率约为150W左右,远小于2000W;D选项空调属于大功率用电器,额定功率约为2000W左右,符合要求。
【答案】D
【知识点】常见用电器的额定功率
【点评】本题考查对生活中常见用电器额定功率的了解,属于基础常识题,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】A选项电冰箱的额定功率约为100W左右,远小于2000W;B选项台灯的额定功率约为20W左右,远小于2000W;C选项液晶电视的额定功率约为150W左右,远小于2000W;D选项空调属于大功率用电器,额定功率约为2000W左右,符合要求。
【答案】D
【知识点】常见用电器的额定功率
【点评】本题考查对生活中常见用电器额定功率的了解,属于基础常识题,难度较低。
【难度系数】0.8
5.将一个标有“220 V 24 W”字样的灯泡接入电路,测得通过它的电流是0.09 A,则灯泡的实际功率(
A.小于 24 W
B.等于 24 W
C.大于 24 W
D.无法判断
A
)A.小于 24 W
B.等于 24 W
C.大于 24 W
D.无法判断
答案
5. A
解析
【分析】要解决这道题,需明确灯泡额定参数的含义,忽略温度对灯丝电阻的影响,先通过额定电压和额定功率求出灯丝电阻,再结合实际电流计算实际功率,最后与额定功率比较得出结论。
【解析】解:忽略温度对灯丝电阻的影响,由公式$P=\frac{U^2}{R}$可得,灯丝的电阻:$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(220V)^2}{24W}\approx2016.7\Omega$;已知实际电流$I_{实}=0.09A$,则灯泡的实际功率:$P_{实}=I_{实}^2R=(0.09A)^2×2016.7\Omega\approx16.3W$;因为$16.3W<24W$,所以灯泡的实际功率小于24W,故选A。
【答案】A
【知识点】电功率计算;额定功率与实际功率
【点评】本题考查实际功率的计算,核心是利用额定参数求出灯丝电阻,结合实际电流计算实际功率,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】解:忽略温度对灯丝电阻的影响,由公式$P=\frac{U^2}{R}$可得,灯丝的电阻:$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(220V)^2}{24W}\approx2016.7\Omega$;已知实际电流$I_{实}=0.09A$,则灯泡的实际功率:$P_{实}=I_{实}^2R=(0.09A)^2×2016.7\Omega\approx16.3W$;因为$16.3W<24W$,所以灯泡的实际功率小于24W,故选A。
【答案】A
【知识点】电功率计算;额定功率与实际功率
【点评】本题考查实际功率的计算,核心是利用额定参数求出灯丝电阻,结合实际电流计算实际功率,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
6.某同学绘制了1 kW·h电能可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下持续工作的时间图,如图18.2-8所示。关于图中家用电器的比较,下列说法正确的是(

A.浴霸正常工作时的电流最小
B.节能灯正常工作时的电压最大
C.电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率小
D.节能灯正常工作时的电流比白炽灯正常工作时的电流小
D
)A.浴霸正常工作时的电流最小
B.节能灯正常工作时的电压最大
C.电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率小
D.节能灯正常工作时的电流比白炽灯正常工作时的电流小
答案
6. D
解析
【分析】本题中各用电器消耗的电能均为1kW·h,结合电功公式$W=Pt$可推出额定功率$P=\frac{W}{t}$,再根据欧姆定律$I=\frac{P}{U}$(额定电压$U$相同)分析各选项。首先从图表读取各用电器的工作时间:节能灯$t_{节}=50h$,白炽灯$t_{白}=25h$,浴霸工作时间远小于25h,电风扇$t_{扇}≈15h$,再逐一推导选项。
【解析】已知各用电器消耗的电能$W=1kW·h$,额定电压$U$相同,结合公式分析:
1. 选项A:浴霸工作时间最短,由$P=\frac{W}{t}$得浴霸额定功率最大,根据$I=\frac{P}{U}$,其正常工作电流最大,A错误;
2. 选项B:题目明确各用电器额定电压相同,B错误;
3. 选项C:电风扇工作时间$t_{扇}=15h < t_{白}=25h$,由$P=\frac{W}{t}$得电风扇额定功率比白炽灯大,C错误;
4. 选项D:节能灯工作时间$t_{节}=50h > t_{白}=25h$,故节能灯额定功率更小,根据$I=\frac{P}{U}$,节能灯正常工作电流比白炽灯小,D正确。
【答案】6. D
【知识点】电功率、电功、欧姆定律
【点评】本题考查电功率相关公式的应用,核心是利用$W=Pt$和$I=\frac{P}{U}$结合图表数据推导,属于基础应用题型,需准确读取时间并灵活运用公式。
【难度系数】0.5
【解析】已知各用电器消耗的电能$W=1kW·h$,额定电压$U$相同,结合公式分析:
1. 选项A:浴霸工作时间最短,由$P=\frac{W}{t}$得浴霸额定功率最大,根据$I=\frac{P}{U}$,其正常工作电流最大,A错误;
2. 选项B:题目明确各用电器额定电压相同,B错误;
3. 选项C:电风扇工作时间$t_{扇}=15h < t_{白}=25h$,由$P=\frac{W}{t}$得电风扇额定功率比白炽灯大,C错误;
4. 选项D:节能灯工作时间$t_{节}=50h > t_{白}=25h$,故节能灯额定功率更小,根据$I=\frac{P}{U}$,节能灯正常工作电流比白炽灯小,D正确。
【答案】6. D
【知识点】电功率、电功、欧姆定律
【点评】本题考查电功率相关公式的应用,核心是利用$W=Pt$和$I=\frac{P}{U}$结合图表数据推导,属于基础应用题型,需准确读取时间并灵活运用公式。
【难度系数】0.5
7.在图18.2-9所示的电路中,电阻$R_1=10\ \Omega$。当滑动变阻器$R_2$的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.6 A;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)滑片移到b端时$R_1$的电功率。

(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)滑片移到b端时$R_1$的电功率。
答案
解:(1)电源电压$U=IR_1=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
(2)当电流$I_1=0.2\ \mathrm{A}$时,电路中的总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,此时滑动变阻器接入电路的电阻$R_{\mathrm{滑}1}=R_{\mathrm{总}}-R_1=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。因为此时滑动变阻器的滑片处于中点处,所以滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=2R_{\mathrm{滑}1}=2×20\ \Omega=40\ \Omega$。
(3)当滑片处于b端时,电路中的电流$I_0=\frac{U}{R_{\mathrm{滑}}+R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{40\ \Omega+10\ \Omega}=0.12\ \mathrm{A}$,$R_1$的电功率$P=I_0^2R_1=(0.12\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.144\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
这道题是串联电路的电学综合题,解题思路如下:首先明确电路连接关系:$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测$R_2$两端电压。解题时,先利用滑片在a端时$R_2$接入电阻为0的特点,结合欧姆定律求出电源电压;再根据滑片在中点时的电流,算出此时总电阻,减去$R_1$得到中点接入的电阻,进而求出$R_2$的最大阻值;最后根据滑片在b端时$R_2$全部接入,算出电路电流,再用电功率公式计算$R_1$的电功率。
【解析】
解:(1) 当滑动变阻器滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路电流。根据欧姆定律 $I = \frac{U}{R}$,可得电源电压:
$U = I_1 R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 当滑片P移到滑动变阻器中点时,$R_1$与$R_2$接入的一半电阻串联,此时电路电流 $I_2 = 0.2\ \mathrm{A}$。先计算此时电路的总电阻:
$R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
根据串联电路总电阻等于各电阻之和,此时滑动变阻器接入的电阻:
$R_{\mathrm{中}} = R_{\mathrm{总}} - R_1 = 30\ \Omega - 10\ \Omega = 20\ \Omega$。
因为滑片在中点,所以滑动变阻器的最大阻值:
$R_{2\mathrm{最大}} = 2 R_{\mathrm{中}} = 2 × 20\ \Omega = 40\ \Omega$。
(3) 当滑片移到b端时,滑动变阻器接入最大阻值,$R_1$与$R_2$最大阻值串联,此时电路电流:
$I_3 = \frac{U}{R_1 + R_{2\mathrm{最大}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega + 40\ \Omega} = 0.12\ \mathrm{A}$。
根据电功率公式 $P = I^2 R$,$R_1$的电功率:
$P_1 = I_3^2 R_1 = (0.12\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega = 0.144\ \mathrm{W}$。
【答案】
解:(1)电源电压$U=IR_1=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
(2)当电流$I_1=0.2\ \mathrm{A}$时,电路中的总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,此时滑动变阻器接入电路的电阻$R_{\mathrm{滑}1}=R_{\mathrm{总}}-R_1=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。因为此时滑动变阻器的滑片处于中点处,所以滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=2R_{\mathrm{滑}1}=2×20\ \Omega=40\ \Omega$。
(3)当滑片处于b端时,电路中的电流$I_0=\frac{U}{R_{\mathrm{滑}}+R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{40\ \Omega+10\ \Omega}=0.12\ \mathrm{A}$,$R_1$的电功率$P=I_0^2R_1=(0.12\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.144\ \mathrm{W}$。
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路规律及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是明确滑片在不同位置时滑动变阻器的接入电阻,属于基础电学综合题,难度适中。
【难度系数】
0.6
这道题是串联电路的电学综合题,解题思路如下:首先明确电路连接关系:$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测$R_2$两端电压。解题时,先利用滑片在a端时$R_2$接入电阻为0的特点,结合欧姆定律求出电源电压;再根据滑片在中点时的电流,算出此时总电阻,减去$R_1$得到中点接入的电阻,进而求出$R_2$的最大阻值;最后根据滑片在b端时$R_2$全部接入,算出电路电流,再用电功率公式计算$R_1$的电功率。
【解析】
解:(1) 当滑动变阻器滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路电流。根据欧姆定律 $I = \frac{U}{R}$,可得电源电压:
$U = I_1 R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 当滑片P移到滑动变阻器中点时,$R_1$与$R_2$接入的一半电阻串联,此时电路电流 $I_2 = 0.2\ \mathrm{A}$。先计算此时电路的总电阻:
$R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
根据串联电路总电阻等于各电阻之和,此时滑动变阻器接入的电阻:
$R_{\mathrm{中}} = R_{\mathrm{总}} - R_1 = 30\ \Omega - 10\ \Omega = 20\ \Omega$。
因为滑片在中点,所以滑动变阻器的最大阻值:
$R_{2\mathrm{最大}} = 2 R_{\mathrm{中}} = 2 × 20\ \Omega = 40\ \Omega$。
(3) 当滑片移到b端时,滑动变阻器接入最大阻值,$R_1$与$R_2$最大阻值串联,此时电路电流:
$I_3 = \frac{U}{R_1 + R_{2\mathrm{最大}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega + 40\ \Omega} = 0.12\ \mathrm{A}$。
根据电功率公式 $P = I^2 R$,$R_1$的电功率:
$P_1 = I_3^2 R_1 = (0.12\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega = 0.144\ \mathrm{W}$。
【答案】
解:(1)电源电压$U=IR_1=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
(2)当电流$I_1=0.2\ \mathrm{A}$时,电路中的总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,此时滑动变阻器接入电路的电阻$R_{\mathrm{滑}1}=R_{\mathrm{总}}-R_1=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。因为此时滑动变阻器的滑片处于中点处,所以滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=2R_{\mathrm{滑}1}=2×20\ \Omega=40\ \Omega$。
(3)当滑片处于b端时,电路中的电流$I_0=\frac{U}{R_{\mathrm{滑}}+R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{40\ \Omega+10\ \Omega}=0.12\ \mathrm{A}$,$R_1$的电功率$P=I_0^2R_1=(0.12\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.144\ \mathrm{W}$。
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路规律及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是明确滑片在不同位置时滑动变阻器的接入电阻,属于基础电学综合题,难度适中。
【难度系数】
0.6
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