2. 甲、乙两只灯泡的 $ I - U $ 图像如图所示,将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为 $ 2 V $ 时,乙灯消耗的功率是 (

A.$ 1.2 W $
B.$ 0.8 W $
C.$ 1.8 W $
D.$ 0.2 W $
B
)A.$ 1.2 W $
B.$ 0.8 W $
C.$ 1.8 W $
D.$ 0.2 W $
答案
B
解析
由图像可知,当甲灯两端电压$U_{甲}=2V$时,通过甲灯的电流$I_{甲}=0.4A$。
因串联电路中电流处处相等,所以通过乙灯的电流$I_{乙}=I_{甲}=0.4A$。
由图像可知,当通过乙灯的电流$I_{乙}=0.4A$时,乙灯两端电压$U_{乙}=2V$。
乙灯消耗的功率$P_{乙}=U_{乙}I_{乙}=2V×0.4A = 0.8W$。
B
因串联电路中电流处处相等,所以通过乙灯的电流$I_{乙}=I_{甲}=0.4A$。
由图像可知,当通过乙灯的电流$I_{乙}=0.4A$时,乙灯两端电压$U_{乙}=2V$。
乙灯消耗的功率$P_{乙}=U_{乙}I_{乙}=2V×0.4A = 0.8W$。
B
3. 甲、乙两只灯泡,其 $ I - U $ 关系图像如图所示,现将甲、乙两灯并联在电压为 $ 3 V $ 的电路中,电路中消耗的总功率是 (
A.$ 1.2 W $
B.$ 1.8 W $
C.$ 3 W $
D.$ 0.6 W $
C
)A.$ 1.2 W $
B.$ 1.8 W $
C.$ 3 W $
D.$ 0.6 W $
答案
C
解析
由图像可知,当电压为3V时,甲灯电流$I_{甲}=0.6A$,乙灯电流$I_{乙}=0.4A$。
并联电路总电流$I=I_{甲}+I_{乙}=0.6A + 0.4A=1A$。
总功率$P=UI=3V×1A = 3W$。
C
并联电路总电流$I=I_{甲}+I_{乙}=0.6A + 0.4A=1A$。
总功率$P=UI=3V×1A = 3W$。
C
4. 小明家的空调器正常工作时的电流为 $ 10 A $,则其功率为
2.2
$ kW $,$ 2 h $ 消耗的电能为4.4
$ kW \cdot h $.答案
2.2;4.4
解析
家庭电路电压$ U = 220V $,电流$ I = 10A $。
功率$ P = UI = 220V×10A = 2200W = 2.2kW $。
时间$ t = 2h $,消耗电能$ W = Pt = 2.2kW×2h = 4.4kW\cdot h $。
2.2;4.4
功率$ P = UI = 220V×10A = 2200W = 2.2kW $。
时间$ t = 2h $,消耗电能$ W = Pt = 2.2kW×2h = 4.4kW\cdot h $。
2.2;4.4
5. 一个阻值为 $ 24 \Omega $ 的定值电阻,当通过它的电流为 $ 0.1 A $ 时,它的电功率是
0.24
$ W $,把它接到电压为 $ 12 V $ 的电源两端,它的电功率是6
$ W $.答案
0.24;6
解析
已知定值电阻$R = 24\Omega$。
当通过电流$I = 0.1A$时,根据$P = I^{2}R$,可得电功率$P=(0.1\ A)^{2}×24\ \Omega=0.01\ A^{2}×24\ \Omega = 0.24\ W$。
当接到电压$U = 12V$的电源两端时,根据$P=\frac{U^{2}}{R}$,可得电功率$P=\frac{(12\ V)^{2}}{24\ \Omega}=\frac{144\ V^{2}}{24\ \Omega}=6\ W$。
0.24;6
当通过电流$I = 0.1A$时,根据$P = I^{2}R$,可得电功率$P=(0.1\ A)^{2}×24\ \Omega=0.01\ A^{2}×24\ \Omega = 0.24\ W$。
当接到电压$U = 12V$的电源两端时,根据$P=\frac{U^{2}}{R}$,可得电功率$P=\frac{(12\ V)^{2}}{24\ \Omega}=\frac{144\ V^{2}}{24\ \Omega}=6\ W$。
0.24;6
6. 若通过某定值电阻的电流从 $ 1 A $ 升高到 $ 2 A $,加在该电阻两端的电压变化了 $ 5 V $,则该定值电阻的阻值为
5
$ \Omega $,该电阻的功率增加
(选填“增加”或“减少”)了15
$ W $.答案
5;增加;15
解析
设该定值电阻的阻值为$ R $。
当电流$ I_1 = 1\ A $时,电压$ U_1 = I_1 R = R $;当电流$ I_2 = 2\ A $时,电压$ U_2 = I_2 R = 2R $。
电压变化量$ \Delta U = U_2 - U_1 = 2R - R = R = 5\ V $,则$ R = 5\ \Omega $。
初始功率$ P_1 = I_1^2 R = 1^2 × 5 = 5\ W $,变化后功率$ P_2 = I_2^2 R = 2^2 × 5 = 20\ W $。
功率变化量$ \Delta P = P_2 - P_1 = 20 - 5 = 15\ W $,功率增加了$ 15\ W $。
5;增加;15
当电流$ I_1 = 1\ A $时,电压$ U_1 = I_1 R = R $;当电流$ I_2 = 2\ A $时,电压$ U_2 = I_2 R = 2R $。
电压变化量$ \Delta U = U_2 - U_1 = 2R - R = R = 5\ V $,则$ R = 5\ \Omega $。
初始功率$ P_1 = I_1^2 R = 1^2 × 5 = 5\ W $,变化后功率$ P_2 = I_2^2 R = 2^2 × 5 = 20\ W $。
功率变化量$ \Delta P = P_2 - P_1 = 20 - 5 = 15\ W $,功率增加了$ 15\ W $。
5;增加;15
7. 两个定值电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 串联接在电压恒定不变的电源上时,若它们两端的电压之比 $ U_1 : U_2 = 5 : 3 $.则 $ R_1 $、$ R_2 $ 的电功率之比 $ P_1 : P_2 = $
5 : 3
.若将它们并联接在同一电源上,则它们两端的电压之比 $ U_1' : U_2' = $1 : 1
,电功率之比 $ P_1' : P_2' = $3 : 5
.答案
5 : 3;1 : 1;3 : 5
解析
1. 串联时,两个电阻的电流相等,根据电压分配关系有 $U_1 : U_2 = R_1 : R_2 = 5 : 3$。
电功率公式为 $P = I^2 R$,由于电流相等,电功率之比 $P_1 : P_2 = R_1 : R_2 = 5 : 3$。
2. 并联时,两个电阻的电压相等,即 $U_1' : U_2' = 1 : 1$。
电功率公式为 $P = \frac{U^2}{R}$,由于电压相等,电功率之比 $P_1' : P_2' = \frac{1}{R_1} : \frac{1}{R_2} = R_2 : R_1 = 3 : 5$。
电功率公式为 $P = I^2 R$,由于电流相等,电功率之比 $P_1 : P_2 = R_1 : R_2 = 5 : 3$。
2. 并联时,两个电阻的电压相等,即 $U_1' : U_2' = 1 : 1$。
电功率公式为 $P = \frac{U^2}{R}$,由于电压相等,电功率之比 $P_1' : P_2' = \frac{1}{R_1} : \frac{1}{R_2} = R_2 : R_1 = 3 : 5$。
8. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关 $ S_1 $ 和 $ S_2 $ 时,电流表的示数为 $ 3 A $,电阻 $ R_1 $ 消耗的功率为 $ 18 W $.只闭合开关 $ S_2 $ 时,电流表的示数变化了 $ 2 A $.求:
(1) 电阻 $ R_1 $ 的阻值;
(2) 电源电压 $ U $;
(3) 只闭合开关 $ S_2 $ 时,电阻 $ R_2 $ 消耗的功率 $ P_2 $.

(1) 电阻 $ R_1 $ 的阻值;
(2) 电源电压 $ U $;
(3) 只闭合开关 $ S_2 $ 时,电阻 $ R_2 $ 消耗的功率 $ P_2 $.
答案
(1) 当开关$S_1$、$S_2$闭合时,$R_2$被短路,电路中只有$R_1$,电流$I_1=3\,A$,功率$P_1=18\,W$。由$P=I^2R$得$R_1=\frac{P_1}{I_1^2}=\frac{18\,W}{(3\,A)^2}=2\,\Omega$。
(2) 电源电压$U=U_1$,由$P=UI$得$U=\frac{P_1}{I_1}=\frac{18\,W}{3\,A}=6\,V$。
(3) 只闭合$S_2$时,$R_1$、$R_2$串联,电流减小,变化量为$2\,A$,此时电流$I=3\,A-2\,A=1\,A$。总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\,V}{1\,A}=6\,\Omega$,$R_2=R_{总}-R_1=6\,\Omega-2\,\Omega=4\,\Omega$。$P_2=I^2R_2=(1\,A)^2×4\,\Omega=4\,W$。
(1)$2\,\Omega$;(2)$6\,V$;(3)$4\,W$。
(2) 电源电压$U=U_1$,由$P=UI$得$U=\frac{P_1}{I_1}=\frac{18\,W}{3\,A}=6\,V$。
(3) 只闭合$S_2$时,$R_1$、$R_2$串联,电流减小,变化量为$2\,A$,此时电流$I=3\,A-2\,A=1\,A$。总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\,V}{1\,A}=6\,\Omega$,$R_2=R_{总}-R_1=6\,\Omega-2\,\Omega=4\,\Omega$。$P_2=I^2R_2=(1\,A)^2×4\,\Omega=4\,W$。
(1)$2\,\Omega$;(2)$6\,V$;(3)$4\,W$。
9. 如图所示,电源电压 $ U $ 为 $ 6 V $ 并保持不变,滑动变阻器的规格为“$ 24 \Omega \ 1 A $”.当滑片 $ P $ 移至最左端时,灯泡正常发光,电流表的示数为 $ 0.5 A $;当滑片 $ P $ 移至中点时,电流表的示数为 $ 0.3 A $.求:
(1) 灯泡正常发光时灯丝的电阻;
(2) 滑片 $ P $ 在最左端时,$ 5 min $ 内电流通过灯泡做的功;
(3) 滑片 $ P $ 在中点时,灯泡的实际功率.

(1) 灯泡正常发光时灯丝的电阻;
(2) 滑片 $ P $ 在最左端时,$ 5 min $ 内电流通过灯泡做的功;
(3) 滑片 $ P $ 在中点时,灯泡的实际功率.
答案
(1)当滑片$P$移至最左端时,电路为灯泡$L$的简单电路,此时灯泡正常发光,电源电压$U = 6V$,电流$I = 0.5A$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得灯泡正常发光时灯丝的电阻$R_{L}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.5A}=12\Omega$。
(2)已知$t = 5min=5×60s = 300s$,$U = 6V$,$I = 0.5A$。
根据$W = UIt$,可得$5min$内电流通过灯泡做的功$W = UIt=6V×0.5A×300s = 900J$。
(3)当滑片$P$移至中点时,滑动变阻器接入电路的电阻$R_{中}=\frac{24\Omega}{2}=12\Omega$,此时电流$I_{中}=0.3A$。
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{中}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$。
根据串联电路电阻的特点$R_{总}=R_{L}'+R_{中}$,可得此时灯泡的电阻$R_{L}'=R_{总}-R_{中}=20\Omega - 12\Omega = 8\Omega$。
根据$P = I^{2}R$,可得灯泡的实际功率$P_{实}=I_{中}^{2}R_{L}'=(0.3A)^{2}×8\Omega = 0.72W$。
答案为:(1)$12\Omega$;(2)$900J$;(3)$0.72W$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得灯泡正常发光时灯丝的电阻$R_{L}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.5A}=12\Omega$。
(2)已知$t = 5min=5×60s = 300s$,$U = 6V$,$I = 0.5A$。
根据$W = UIt$,可得$5min$内电流通过灯泡做的功$W = UIt=6V×0.5A×300s = 900J$。
(3)当滑片$P$移至中点时,滑动变阻器接入电路的电阻$R_{中}=\frac{24\Omega}{2}=12\Omega$,此时电流$I_{中}=0.3A$。
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{中}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$。
根据串联电路电阻的特点$R_{总}=R_{L}'+R_{中}$,可得此时灯泡的电阻$R_{L}'=R_{总}-R_{中}=20\Omega - 12\Omega = 8\Omega$。
根据$P = I^{2}R$,可得灯泡的实际功率$P_{实}=I_{中}^{2}R_{L}'=(0.3A)^{2}×8\Omega = 0.72W$。
答案为:(1)$12\Omega$;(2)$900J$;(3)$0.72W$。
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