20. 一定值电阻两端的电压为$4\ \mathrm{V}$时,电功率是$1\ \mathrm{W}$;当加在这个电阻两端的电压为$2\ \mathrm{V}$时,它的电功率为
(
A.$1\ \mathrm{W}$
B.$2\ \mathrm{W}$
C.$0.5\ \mathrm{W}$
D.$0.25\ \mathrm{W}$
(
D
)A.$1\ \mathrm{W}$
B.$2\ \mathrm{W}$
C.$0.5\ \mathrm{W}$
D.$0.25\ \mathrm{W}$
答案
D
解析
【分析】
这道题是关于定值电阻电功率的计算问题,解题的关键在于定值电阻的阻值保持不变。首先,我们可以利用已知的电压和电功率,通过电功率公式的变形求出电阻的阻值;然后再利用求出的电阻和新的电压,再次运用电功率公式计算出此时的电功率。选择公式$P=\frac{U^2}{R}$会更便捷,因为该公式直接关联了电压、电功率和电阻,适合已知其中两个量求第三个量的情况。
【解析】
1. 根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,变形可得电阻的计算公式:$R=\frac{U_1^2}{P_1}$。
已知当电压$U_1=4\ \mathrm{V}$时,电功率$P_1=1\ \mathrm{W}$,代入数据计算电阻:
$R=\frac{(4\ \mathrm{V})^2}{1\ \mathrm{W}}=\frac{16\ \mathrm{V^2}}{1\ \mathrm{W}}=16\ \Omega$。
2. 当电阻两端电压变为$U_2=2\ \mathrm{V}$时,再次利用公式$P=\frac{U^2}{R}$计算此时的电功率:
$P_2=\frac{U_2^2}{R}=\frac{(2\ \mathrm{V})^2}{16\ \Omega}=\frac{4\ \mathrm{V^2}}{16\ \Omega}=0.25\ \mathrm{W}$。
【答案】
D
【知识点】
电功率的计算、定值电阻特性
【点评】
本题主要考查电功率公式的灵活运用,核心是抓住“定值电阻阻值不变”这一关键条件,通过公式变形逐步求解。题目属于基础题型,有助于巩固对电功率计算公式的理解与应用,提醒学生在解题时要根据已知条件选择合适的公式,避免盲目套用。
【难度系数】
0.8
这道题是关于定值电阻电功率的计算问题,解题的关键在于定值电阻的阻值保持不变。首先,我们可以利用已知的电压和电功率,通过电功率公式的变形求出电阻的阻值;然后再利用求出的电阻和新的电压,再次运用电功率公式计算出此时的电功率。选择公式$P=\frac{U^2}{R}$会更便捷,因为该公式直接关联了电压、电功率和电阻,适合已知其中两个量求第三个量的情况。
【解析】
1. 根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,变形可得电阻的计算公式:$R=\frac{U_1^2}{P_1}$。
已知当电压$U_1=4\ \mathrm{V}$时,电功率$P_1=1\ \mathrm{W}$,代入数据计算电阻:
$R=\frac{(4\ \mathrm{V})^2}{1\ \mathrm{W}}=\frac{16\ \mathrm{V^2}}{1\ \mathrm{W}}=16\ \Omega$。
2. 当电阻两端电压变为$U_2=2\ \mathrm{V}$时,再次利用公式$P=\frac{U^2}{R}$计算此时的电功率:
$P_2=\frac{U_2^2}{R}=\frac{(2\ \mathrm{V})^2}{16\ \Omega}=\frac{4\ \mathrm{V^2}}{16\ \Omega}=0.25\ \mathrm{W}$。
【答案】
D
【知识点】
电功率的计算、定值电阻特性
【点评】
本题主要考查电功率公式的灵活运用,核心是抓住“定值电阻阻值不变”这一关键条件,通过公式变形逐步求解。题目属于基础题型,有助于巩固对电功率计算公式的理解与应用,提醒学生在解题时要根据已知条件选择合适的公式,避免盲目套用。
【难度系数】
0.8
21. 手机亏电时,可通过开启“低电量模式”来延长使用时间. “低电量模式”开启后,可以 (
A.减少手机消耗的电能
B.减小手机的电功率
C.增加手机消耗的电能
D.增大手机的电功率
B
)A.减少手机消耗的电能
B.减小手机的电功率
C.增加手机消耗的电能
D.增大手机的电功率
答案
B
解析
【分析】
首先明确电能和电功率的概念:电能是用电器消耗的总电能量,手机电池储存的电能是固定的;电功率是单位时间内消耗的电能,公式为$W=Pt$($W$为电能,$P$为电功率,$t$为工作时间)。
题目中“低电量模式”是为延长手机使用时间,手机电池储存的电能$W$固定,根据$W=Pt$,当$W$一定时,要延长工作时间$t$,需减小单位时间内消耗的电能,即减小手机的电功率。
再逐一分析选项:
A选项:手机最终会消耗完电池储存的电能,总消耗电能不变,该选项错误;
B选项:减小电功率可延长使用时间,符合分析,该选项正确;
C选项:电池储存的电能固定,无法增加消耗的电能,该选项错误;
D选项:增大电功率会缩短使用时间,与“延长使用时间”的目的矛盾,该选项错误。
【解析】
1. 核心公式:电能与电功率的关系为$W=Pt$($W$为消耗的电能,$P$为电功率,$t$为工作时间)。
2. 条件分析:手机电池储存的电能$W$是固定值,开启“低电量模式”是为延长使用时间$t$。
3. 推导结论:由$W=Pt$可知,当$W$一定时,$t$增大则$P$必须减小,即减小手机的电功率。
4. 选项判断:
A:手机最终消耗的电能等于电池储存的电能,不会减少,错误;
B:减小电功率可延长使用时间,正确;
C:电池储存电能固定,无法增加消耗的电能,错误;
D:增大电功率会缩短使用时间,错误。
【答案】
B
【知识点】
1. 电功率的概念
2. 电能与电功率的关系
【点评】
本题结合手机“低电量模式”的生活场景,考查对电能、电功率概念的理解及公式$W=Pt$的应用,关键是抓住电池储存电能固定这一核心,通过公式推导判断电功率变化,属于基础应用型题目,贴近生活,容易理解。
【难度系数】
0.8
首先明确电能和电功率的概念:电能是用电器消耗的总电能量,手机电池储存的电能是固定的;电功率是单位时间内消耗的电能,公式为$W=Pt$($W$为电能,$P$为电功率,$t$为工作时间)。
题目中“低电量模式”是为延长手机使用时间,手机电池储存的电能$W$固定,根据$W=Pt$,当$W$一定时,要延长工作时间$t$,需减小单位时间内消耗的电能,即减小手机的电功率。
再逐一分析选项:
A选项:手机最终会消耗完电池储存的电能,总消耗电能不变,该选项错误;
B选项:减小电功率可延长使用时间,符合分析,该选项正确;
C选项:电池储存的电能固定,无法增加消耗的电能,该选项错误;
D选项:增大电功率会缩短使用时间,与“延长使用时间”的目的矛盾,该选项错误。
【解析】
1. 核心公式:电能与电功率的关系为$W=Pt$($W$为消耗的电能,$P$为电功率,$t$为工作时间)。
2. 条件分析:手机电池储存的电能$W$是固定值,开启“低电量模式”是为延长使用时间$t$。
3. 推导结论:由$W=Pt$可知,当$W$一定时,$t$增大则$P$必须减小,即减小手机的电功率。
4. 选项判断:
A:手机最终消耗的电能等于电池储存的电能,不会减少,错误;
B:减小电功率可延长使用时间,正确;
C:电池储存电能固定,无法增加消耗的电能,错误;
D:增大电功率会缩短使用时间,错误。
【答案】
B
【知识点】
1. 电功率的概念
2. 电能与电功率的关系
【点评】
本题结合手机“低电量模式”的生活场景,考查对电能、电功率概念的理解及公式$W=Pt$的应用,关键是抓住电池储存电能固定这一核心,通过公式推导判断电功率变化,属于基础应用型题目,贴近生活,容易理解。
【难度系数】
0.8
22. 小张出差时恰逢抄表日,他家电能表示数为$\boxed{3}\boxed{0}\boxed{6}\boxed{6}\boxed{0}$,出差返回时发现家中有一盏$60\ \mathrm{W}$台灯亮着,检查其他电器都已切断电源,再查看电能表的示数为$\boxed{3}\boxed{0}\boxed{8}\boxed{0}\boxed{4}$,则小张出差时间长达
(
A.$5$天
B.$10$天
C.$30$天
D.$100$天
(
B
)A.$5$天
B.$10$天
C.$30$天
D.$100$天
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以按照以下思路逐步分析:
1. 首先明确电能表的读数规则:电能表最后一位是小数位,单位为$\mathrm{kW· h}$,先计算出差期间台灯消耗的电能,即返回时的示数减去出差时的示数。
2. 将台灯功率单位换算为$\mathrm{kW}$,保证与电能单位匹配,再利用电功率公式的变形公式$t=\frac{W}{P}$计算工作时间。
3. 最后将计算出的小时数换算为天数,与选项对比得出答案。
【解析】
1. 计算消耗的电能:
出差时电能表读数$W_1 = 3066.0\ \mathrm{kW· h}$,返回时读数$W_2 = 3080.4\ \mathrm{kW· h}$,
消耗的电能$W = W_2 - W_1 = 3080.4\ \mathrm{kW· h} - 3066.0\ \mathrm{kW· h} = 14.4\ \mathrm{kW· h}$。
2. 换算功率单位:
台灯功率$P = 60\ \mathrm{W} = 0.06\ \mathrm{kW}$。
3. 计算工作时间:
根据$P=\frac{W}{t}$变形得$t = \frac{W}{P} = \frac{14.4\ \mathrm{kW· h}}{0.06\ \mathrm{kW}} = 240\ \mathrm{h}$。
4. 换算为天数:
$240\ \mathrm{h} = \frac{240}{24}\ \mathrm{天} = 10\ \mathrm{天}$。
因此小张出差时间长达10天,故选B。
【答案】
B
【知识点】
电能表读数、电功率计算、时间单位换算
【点评】
本题是基础电学计算题,核心考查电能表的使用规则和电功、电功率公式的应用。解题关键是准确读取电能表示数(注意最后一位为小数位),同时要保证单位统一,熟练运用$W=Pt$的变形公式计算,这类题目有助于加深对电能和电功率概念的理解。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们可以按照以下思路逐步分析:
1. 首先明确电能表的读数规则:电能表最后一位是小数位,单位为$\mathrm{kW· h}$,先计算出差期间台灯消耗的电能,即返回时的示数减去出差时的示数。
2. 将台灯功率单位换算为$\mathrm{kW}$,保证与电能单位匹配,再利用电功率公式的变形公式$t=\frac{W}{P}$计算工作时间。
3. 最后将计算出的小时数换算为天数,与选项对比得出答案。
【解析】
1. 计算消耗的电能:
出差时电能表读数$W_1 = 3066.0\ \mathrm{kW· h}$,返回时读数$W_2 = 3080.4\ \mathrm{kW· h}$,
消耗的电能$W = W_2 - W_1 = 3080.4\ \mathrm{kW· h} - 3066.0\ \mathrm{kW· h} = 14.4\ \mathrm{kW· h}$。
2. 换算功率单位:
台灯功率$P = 60\ \mathrm{W} = 0.06\ \mathrm{kW}$。
3. 计算工作时间:
根据$P=\frac{W}{t}$变形得$t = \frac{W}{P} = \frac{14.4\ \mathrm{kW· h}}{0.06\ \mathrm{kW}} = 240\ \mathrm{h}$。
4. 换算为天数:
$240\ \mathrm{h} = \frac{240}{24}\ \mathrm{天} = 10\ \mathrm{天}$。
因此小张出差时间长达10天,故选B。
【答案】
B
【知识点】
电能表读数、电功率计算、时间单位换算
【点评】
本题是基础电学计算题,核心考查电能表的使用规则和电功、电功率公式的应用。解题关键是准确读取电能表示数(注意最后一位为小数位),同时要保证单位统一,熟练运用$W=Pt$的变形公式计算,这类题目有助于加深对电能和电功率概念的理解。
【难度系数】
0.8
23. 如图所示是探究串联电路中电流和电压规律的电路图,闭合开关$S$,观察到小灯泡$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮.下列说法正确的是
(
A.电路中的电流$I_{\mathrm{A}} < I_{\mathrm{B}} < I_{\mathrm{C}}$
B.$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_{AB} > U_{BC}$
C.通电一段时间,$\mathrm{L}_1$消耗的电能比$\mathrm{L}_2$消耗的电能少
D.$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$的额定功率大
(
B
)A.电路中的电流$I_{\mathrm{A}} < I_{\mathrm{B}} < I_{\mathrm{C}}$
B.$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_{AB} > U_{BC}$
C.通电一段时间,$\mathrm{L}_1$消耗的电能比$\mathrm{L}_2$消耗的电能少
D.$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$的额定功率大
答案
B
解析
【分析】
首先明确电路为串联电路,回忆串联电路的基本规律:串联电路中各处电流相等。灯泡的亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮,说明$\mathrm{L}_1$的实际功率更大。接下来结合各选项,利用串联电路特点、电功率公式$P=UI$、电能公式$W=Pt$以及额定功率的定义逐一分析:
1. 对于A选项,根据串联电路电流规律判断电流大小关系;
2. 对于B选项,结合实际功率与亮度的关系,利用$P=UI$分析电压大小;
3. 对于C选项,根据$W=Pt$,结合实际功率和通电时间判断电能消耗多少;
4. 对于D选项,明确额定功率的定义,结合题目条件判断能否比较额定功率。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:串联电路中各处的电流都相等,因此$I_{\mathrm{A}} = I_{\mathrm{B}} = I_{\mathrm{C}}$,A错误;
选项B:灯泡的亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮,说明$\mathrm{L}_1$的实际功率$P_{1\mathrm{实}} > P_{2\mathrm{实}}$。串联电路中电流$I$处处相等,根据公式$P=UI$变形可得$U=\frac{P}{I}$,因此$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_{AB} > \mathrm{L}_2$两端的电压$U_{BC}$,B正确;
选项C:根据电能公式$W=Pt$,通电时间$t$相同,且$P_{1\mathrm{实}} > P_{2\mathrm{实}}$,因此$\mathrm{L}_1$消耗的电能$W_1 > W_2$,即$\mathrm{L}_1$消耗的电能更多,C错误;
选项D:额定功率是用电器在额定电压下的功率,题目中未给出两灯的额定电压,也无法确定两灯是否在额定电压下工作,因此无法比较它们的额定功率大小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电流规律、实际功率与亮度的关系、电功率与电压的关系
【点评】
本题考查串联电路的电流、电压规律,以及实际功率、电能、额定功率的相关知识,解题的关键是明确灯泡亮度由实际功率决定,结合串联电路特点和电学公式对各选项进行分析判断。
【难度系数】
0.7
首先明确电路为串联电路,回忆串联电路的基本规律:串联电路中各处电流相等。灯泡的亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮,说明$\mathrm{L}_1$的实际功率更大。接下来结合各选项,利用串联电路特点、电功率公式$P=UI$、电能公式$W=Pt$以及额定功率的定义逐一分析:
1. 对于A选项,根据串联电路电流规律判断电流大小关系;
2. 对于B选项,结合实际功率与亮度的关系,利用$P=UI$分析电压大小;
3. 对于C选项,根据$W=Pt$,结合实际功率和通电时间判断电能消耗多少;
4. 对于D选项,明确额定功率的定义,结合题目条件判断能否比较额定功率。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:串联电路中各处的电流都相等,因此$I_{\mathrm{A}} = I_{\mathrm{B}} = I_{\mathrm{C}}$,A错误;
选项B:灯泡的亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮,说明$\mathrm{L}_1$的实际功率$P_{1\mathrm{实}} > P_{2\mathrm{实}}$。串联电路中电流$I$处处相等,根据公式$P=UI$变形可得$U=\frac{P}{I}$,因此$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_{AB} > \mathrm{L}_2$两端的电压$U_{BC}$,B正确;
选项C:根据电能公式$W=Pt$,通电时间$t$相同,且$P_{1\mathrm{实}} > P_{2\mathrm{实}}$,因此$\mathrm{L}_1$消耗的电能$W_1 > W_2$,即$\mathrm{L}_1$消耗的电能更多,C错误;
选项D:额定功率是用电器在额定电压下的功率,题目中未给出两灯的额定电压,也无法确定两灯是否在额定电压下工作,因此无法比较它们的额定功率大小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电流规律、实际功率与亮度的关系、电功率与电压的关系
【点评】
本题考查串联电路的电流、电压规律,以及实际功率、电能、额定功率的相关知识,解题的关键是明确灯泡亮度由实际功率决定,结合串联电路特点和电学公式对各选项进行分析判断。
【难度系数】
0.7
24. 如图甲所示是小庆设计的穿戴式“智能体温计”,其电路图如图乙. 图乙中电表(电流表或电压表)示数大小可反映温度高低,热敏电阻$R_1$的阻值随温度的升高而增大,用定值电阻$R_2$保护电路.下列分析合理的是
(
A.电表示数增大表明人体体温在降低
B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变大
D.体温升高时经过$R_2$的电流变大
(
C
)A.电表示数增大表明人体体温在降低
B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变大
D.体温升高时经过$R_2$的电流变大
答案
C
解析
【分析】
首先判断电表类型:电表与$R_1$并联,因此是电压表,可排除B选项。电路中$R_1$与$R_2$串联,结合热敏电阻$R_1$的阻值随温度升高而增大的特性,利用串联电路规律、欧姆定律和电功率公式分析各选项:
1. 分析A选项:电表示数($R_1$两端电压)增大,根据串联分压原理,说明$R_1$阻值变大,而$R_1$阻值随温度升高而增大,因此体温升高,A错误;
2. 分析C选项:体温降低时,$R_1$阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由$P=\frac{U^2}{R_{总}}$可知,电路消耗的总电功率变大,C正确;
3. 分析D选项:体温升高时,$R_1$阻值增大,总电阻增大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路总电流减小,串联电路中电流处处相等,因此经过$R_2$的电流变小,D错误。
【解析】
选项B:电表与$R_1$并联,所以该电表是电压表,不是电流表,B错误;
选项A:电表示数增大,说明$R_1$两端电压变大,串联电路中电阻越大分得的电压越大,因此$R_1$阻值变大,而$R_1$阻值随温度升高而增大,所以人体体温升高,A错误;
选项C:体温降低时,$R_1$阻值减小,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$减小,电源电压$U$不变,根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R_{总}}$,总电阻减小,电路消耗的总电功率变大,C正确;
选项D:体温升高时,$R_1$阻值增大,总电阻增大,由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知,电路总电流减小,串联电路中电流处处相等,所以经过$R_2$的电流变小,D错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是明确热敏电阻的阻值随温度的变化规律,结合电路分析各物理量的变化。
【难度系数】
0.6
首先判断电表类型:电表与$R_1$并联,因此是电压表,可排除B选项。电路中$R_1$与$R_2$串联,结合热敏电阻$R_1$的阻值随温度升高而增大的特性,利用串联电路规律、欧姆定律和电功率公式分析各选项:
1. 分析A选项:电表示数($R_1$两端电压)增大,根据串联分压原理,说明$R_1$阻值变大,而$R_1$阻值随温度升高而增大,因此体温升高,A错误;
2. 分析C选项:体温降低时,$R_1$阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由$P=\frac{U^2}{R_{总}}$可知,电路消耗的总电功率变大,C正确;
3. 分析D选项:体温升高时,$R_1$阻值增大,总电阻增大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路总电流减小,串联电路中电流处处相等,因此经过$R_2$的电流变小,D错误。
【解析】
选项B:电表与$R_1$并联,所以该电表是电压表,不是电流表,B错误;
选项A:电表示数增大,说明$R_1$两端电压变大,串联电路中电阻越大分得的电压越大,因此$R_1$阻值变大,而$R_1$阻值随温度升高而增大,所以人体体温升高,A错误;
选项C:体温降低时,$R_1$阻值减小,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$减小,电源电压$U$不变,根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R_{总}}$,总电阻减小,电路消耗的总电功率变大,C正确;
选项D:体温升高时,$R_1$阻值增大,总电阻增大,由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知,电路总电流减小,串联电路中电流处处相等,所以经过$R_2$的电流变小,D错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是明确热敏电阻的阻值随温度的变化规律,结合电路分析各物理量的变化。
【难度系数】
0.6
25. 在如图所示电路中,电阻$R_1$的阻值是$20\ \Omega$. 闭合开关$S$,电流表$A_1$的示数为$0.3\ \mathrm{A}$,电流表$A$的示数为$0.5\ \mathrm{A}$. 求:
(1)电源电压.
(2)电阻$R_1$的电功率.
(3)电路消耗的总电功率.
(1)电源电压.
(2)电阻$R_1$的电功率.
(3)电路消耗的总电功率.
答案
解:
(1) 由图知$R_1$与$R_2$并联,电源电压$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$
$ (2) R_1$的电功率$P_1=UI_1=6\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$
(3) 电路总电流$I=0.5\ \mathrm{A}$,总功率$P=UI=6\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$
(1) 由图知$R_1$与$R_2$并联,电源电压$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$
$ (2) R_1$的电功率$P_1=UI_1=6\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$
(3) 电路总电流$I=0.5\ \mathrm{A}$,总功率$P=UI=6\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$
解析
【分析】
首先判断电路连接方式:由图可知$R_1$与$R_2$是并联电路,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流,电流表$\mathrm{A}$测干路电流。
(1)求电源电压:根据并联电路电压规律,电源电压等于$R_1$两端的电压,结合欧姆定律$U=IR$,代入$R_1$的阻值和通过它的电流即可算出电源电压。
(2)求$R_1$的电功率:已知$R_1$两端的电压(等于电源电压)和通过它的电流,利用电功率公式$P=UI$直接计算。
(3)求电路总电功率:已知干路电流(电流表$\mathrm{A}$的示数)和电源电压,根据$P=UI$计算总功率即可。
【解析】
(1) 由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流,电流表$\mathrm{A}$测干路电流。
根据并联电路的电压特点,电源电压等于各支路两端的电压,即$U=U_1$。
由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,电源电压:
$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$
(2) 电阻$R_1$的电功率:
$P_1=U_1I_1=6\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$
(3) 电路消耗的总电功率:
已知干路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,根据$P=UI$可得:
$P=UI=6\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 电源电压为$\boldsymbol{6\ \mathrm{V}}$;
(2) 电阻$R_1$的电功率为$\boldsymbol{1.8\ \mathrm{W}}$;
(3) 电路消耗的总电功率为$\boldsymbol{3\ \mathrm{W}}$。
【知识点】
并联电路电压规律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,解题的关键是明确各电表所测量的电路元件,熟练运用相关公式进行计算,属于基础题。
【难度系数】
0.8
首先判断电路连接方式:由图可知$R_1$与$R_2$是并联电路,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流,电流表$\mathrm{A}$测干路电流。
(1)求电源电压:根据并联电路电压规律,电源电压等于$R_1$两端的电压,结合欧姆定律$U=IR$,代入$R_1$的阻值和通过它的电流即可算出电源电压。
(2)求$R_1$的电功率:已知$R_1$两端的电压(等于电源电压)和通过它的电流,利用电功率公式$P=UI$直接计算。
(3)求电路总电功率:已知干路电流(电流表$\mathrm{A}$的示数)和电源电压,根据$P=UI$计算总功率即可。
【解析】
(1) 由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流,电流表$\mathrm{A}$测干路电流。
根据并联电路的电压特点,电源电压等于各支路两端的电压,即$U=U_1$。
由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,电源电压:
$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$
(2) 电阻$R_1$的电功率:
$P_1=U_1I_1=6\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$
(3) 电路消耗的总电功率:
已知干路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,根据$P=UI$可得:
$P=UI=6\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 电源电压为$\boldsymbol{6\ \mathrm{V}}$;
(2) 电阻$R_1$的电功率为$\boldsymbol{1.8\ \mathrm{W}}$;
(3) 电路消耗的总电功率为$\boldsymbol{3\ \mathrm{W}}$。
【知识点】
并联电路电压规律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,解题的关键是明确各电表所测量的电路元件,熟练运用相关公式进行计算,属于基础题。
【难度系数】
0.8
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