5. 标有“4 V 2 W”和“2 V 2 W”的甲、乙两盏灯泡(忽略温度对电阻的影响),若两灯串联时为保证安全,电路允许通过的最大电流为
0.5
A;若两灯并联,则电路两端允许的最大电压为2
V。答案
0.5 2 【解析】$I_{甲额}=\frac {P_{甲额}}{U_{甲额}}=\frac {2W}{4V}=0.5A,I_{乙额}=$$\frac {P_{乙额}}{U_{乙额}}=\frac {2W}{2V}=1A$。串联电路保护最小的额定电流;并联电路保护最小的额定电压。
解析
串联时最大电流
甲灯额定电流:$I_{甲额}=\frac{P_{甲额}}{U_{甲额}}=\frac{2\,W}{4\,V}=0.5\,A$
乙灯额定电流:$I_{乙额}=\frac{P_{乙额}}{U_{乙额}}=\frac{2\,W}{2\,V}=1\,A$
串联电路电流相等,为保证安全,取较小额定电流,即$0.5\,A$。
并联时最大电压
甲灯额定电压$U_{甲额}=4\,V$,乙灯额定电压$U_{乙额}=2\,V$。
并联电路各支路电压相等,为保证安全,取较小额定电压,即$2\,V$。
0.5 2
甲灯额定电流:$I_{甲额}=\frac{P_{甲额}}{U_{甲额}}=\frac{2\,W}{4\,V}=0.5\,A$
乙灯额定电流:$I_{乙额}=\frac{P_{乙额}}{U_{乙额}}=\frac{2\,W}{2\,V}=1\,A$
串联电路电流相等,为保证安全,取较小额定电流,即$0.5\,A$。
并联时最大电压
甲灯额定电压$U_{甲额}=4\,V$,乙灯额定电压$U_{乙额}=2\,V$。
并联电路各支路电压相等,为保证安全,取较小额定电压,即$2\,V$。
0.5 2
6. (2024,天津)在“练习使用滑动变阻器”实验中,连接了如图 18 - 2 - 10 所示的电路。闭合开关,当滑片 P 向______移动时小灯泡变亮;已知电源电压为 9 V,小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为______Ω。

左
6
答案
左 6 【解析】滑片左移时,变阻器接入电路的电阻减小,总电流增大,灯泡变亮。题图所示为串联电路。灯泡正常发光时,电压为6V,电流$I=\frac {P}{U}=$$\frac {3W}{6V}=0.5A$。$U_{滑}=U_{总}-U_{L}=9V-6V=3V$,电阻$R_{滑}=\frac {U_{滑}}{I}=\frac {3V}{0.5A}=6\Omega $。
7. 有两个分别标有“6 V 3 W”和“9 V 3 W”的小灯泡 $ L_1 $、$ L_2 $,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(
A.$ L_1 $ 和 $ L_2 $ 正常工作时的电流一样大
B.$ L_1 $ 和 $ L_2 $ 串联在同一电路中,两灯一样亮
C.$ L_1 $ 和 $ L_2 $ 并联在同一电路中,两灯消耗的功率一样大
D.将 $ L_1 $ 串联一个 12 Ω 的电阻器,接在电源电压为 12 V 的电路中,$ L_1 $ 也能正常发光
D
)。A.$ L_1 $ 和 $ L_2 $ 正常工作时的电流一样大
B.$ L_1 $ 和 $ L_2 $ 串联在同一电路中,两灯一样亮
C.$ L_1 $ 和 $ L_2 $ 并联在同一电路中,两灯消耗的功率一样大
D.将 $ L_1 $ 串联一个 12 Ω 的电阻器,接在电源电压为 12 V 的电路中,$ L_1 $ 也能正常发光
答案
D 【解析】$L_{1}$的额定电流$I_{1}=\frac {P_{额1}}{U_{额1}}=\frac {3W}{6V}=0.5A,$$L_{2}$的额定电流$I_{2}=\frac {P_{额2}}{U_{额2}}=\frac {3W}{9V}=0.33A$,选项A错误;由电阻$R=\frac {U^{2}}{P}$,可得$R_{1}=12\Omega ,R_{2}=27\Omega $,两灯泡串联时电流相同,由功率$P=I^{2}R$可知,$L_{2}$更亮,选项B错误;两灯泡并联时电压相同,由功率$P=$$\frac {U^{2}}{R}$可知,$L_{1}$功率更大,选项C错误;当$L_{1}$串联一个12Ω的电阻器时,由于电阻器与灯泡电阻相同,又因为串联时分配电压与电阻成正比,故此时灯泡两端的实际电压为6V,所以$L_{1}$正常发光,选项D正确。
8. (多选)(2022,天津)如图 18 - 2 - 11 所示电路,甲、乙两灯分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”字样,电源电压恒为 6 V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(

A.只闭合 $ S_1 $ 时,甲、乙两灯的实际功率之比为 2:1
B.只闭合 $ S_2 $、$ S_3 $ 时,甲、乙两灯的实际功率之比为 2:1
C.只闭合 $ S_1 $、$ S_2 $ 时,电路的总功率为 6 W
D.只闭合 $ S_1 $、$ S_2 $ 时,电路的总功率为 3 W
BD
)。A.只闭合 $ S_1 $ 时,甲、乙两灯的实际功率之比为 2:1
B.只闭合 $ S_2 $、$ S_3 $ 时,甲、乙两灯的实际功率之比为 2:1
C.只闭合 $ S_1 $、$ S_2 $ 时,电路的总功率为 6 W
D.只闭合 $ S_1 $、$ S_2 $ 时,电路的总功率为 3 W
答案
BD 【解析】根据甲、乙两灯的铭牌信息可得$R_{甲}=$$\frac {U_{额甲}^{2}}{P_{额甲}}=\frac {(6V)^{2}}{6W}=6\Omega ,R_{乙}=\frac {U_{额乙}^{2}}{P_{额乙}}=\frac {(6V)^{2}}{3W}=12\Omega $。只闭合$S_{1}$时,甲、乙两灯串联,在串联电路中各处的电流相等,根据$P=I^{2}R$可得甲、乙两灯的实际功率之比为$\frac {P_{甲}}{P_{乙}}=\frac {I_{甲}^{2}R_{甲}}{I_{乙}^{2}R_{乙}}=\frac {R_{甲}}{R_{乙}}=\frac {6\Omega }{12\Omega }=\frac {1}{2}$,故选项A错误。只闭合$S_{2}$、$S_{3}$时,甲、乙两灯并联,在并联电路中,各支路两端电压相等,根据$P=\frac {U^{2}}{R}$可知,甲、乙两灯的实际功率之比为$\frac {P_{甲并}}{P_{乙并}}=\frac {\frac {U^{2}}{R_{甲}}}{\frac {U^{2}}{R_{乙}}}=\frac {R_{乙}}{R_{甲}}=\frac {12\Omega }{6\Omega }=$$\frac {2}{1}$,故选项B正确。只闭合$S_{1}$、$S_{2}$时,电路只有乙灯接入6V电压的电路中,所以乙灯正常发光,此时额定功率为3W,故选项D正确。
1. 若通过定值电阻的电流由 0.3 A 减小到 0.2 A,同时定值电阻两端电压变化了 2 V,则定值电阻阻值为
20
Ω,消耗的电功率的变化量为1
W。答案
20 1 【解析】设定值电阻的阻值为R,根据欧姆定律可知$I_{1}R-I_{2}R=\Delta U$,代入数据可得出电阻的阻值;根据$\Delta P=P_{1}-P_{2}=I_{1}^{2}R-I_{2}^{2}R$得出消耗的电功率的变化量。
解析
设定值电阻的阻值为$R$,根据欧姆定律,电压变化量$\Delta U = I_{1}R - I_{2}R$,即$2\ V = 0.3\ A × R - 0.2\ A × R$,解得$R = 20\ \Omega$。
电功率的变化量$\Delta P = I_{1}^{2}R - I_{2}^{2}R$,代入数据得$\Delta P=(0.3\ A)^{2}×20\ \Omega-(0.2\ A)^{2}×20\ \Omega=1\ W$。
20;1
电功率的变化量$\Delta P = I_{1}^{2}R - I_{2}^{2}R$,代入数据得$\Delta P=(0.3\ A)^{2}×20\ \Omega-(0.2\ A)^{2}×20\ \Omega=1\ W$。
20;1
2. (2024,达州)定值电阻 $ R $ 和灯泡 $ L $,其电流随两端电压的变化图像如图 18 - 2 - 12 所示。若将 $ R $ 与 $ L $ 串联在 4 V 电源两端,则 $ R $ 与 $ L $ 消耗的电功率之比为

$3:1$
;若将 $ R $ 与 $ L $ 并联在 2 V 的电源两端,电路消耗的总功率为1.3
W。答案
$3:1$1.3 【解析】若将R与L串联在4V电源两端,通过R与L的电流相等,由题图可知,此时电路中的电流为0.3 A,R两端的电压为3 V,L两端的电压为1 V,则R与L消耗的电功率之比$P_{1}:P_{2}=$$U_{1}I:U_{2}I=U_{1}:U_{2}=3:1$;若将R与L并联在2V的电源两端,由题图可知,通过R的电流为0.2 A,通过L的电流为0.45 A,则电路中的总电流$I_{总}=I_{1}+$$I_{2}=0.2A+0.45A=0.65A$,消耗的总功率为$P=$$UI_{总}=2V×0.65A=1.3W$。
解析
$3:1$;$1.3$
解析:
1. 串联时功率之比
串联电路电流相等,电源电压$U=4\,V$。由图像可知,当电流$I=0.3\,A$时,$R$两端电压$U_R=3\,V$,$L$两端电压$U_L=1\,V$(满足$U_R+U_L=4\,V$)。
功率之比:
$ \frac{P_R}{P_L}=\frac{U_R I}{U_L I}=\frac{U_R}{U_L}=\frac{3\,V}{1\,V}=3:1 $
2. 并联时总功率
并联电路电压相等,电源电压$U=2\,V$。由图像可知,通过$R$的电流$I_R=0.2\,A$,通过$L$的电流$I_L=0.45\,A$。
总电流:
$ I_{总}=I_R+I_L=0.2\,A+0.45\,A=0.65\,A $
总功率:
$ P=U I_{总}=2\,V×0.65\,A=1.3\,W $
解析:
1. 串联时功率之比
串联电路电流相等,电源电压$U=4\,V$。由图像可知,当电流$I=0.3\,A$时,$R$两端电压$U_R=3\,V$,$L$两端电压$U_L=1\,V$(满足$U_R+U_L=4\,V$)。
功率之比:
$ \frac{P_R}{P_L}=\frac{U_R I}{U_L I}=\frac{U_R}{U_L}=\frac{3\,V}{1\,V}=3:1 $
2. 并联时总功率
并联电路电压相等,电源电压$U=2\,V$。由图像可知,通过$R$的电流$I_R=0.2\,A$,通过$L$的电流$I_L=0.45\,A$。
总电流:
$ I_{总}=I_R+I_L=0.2\,A+0.45\,A=0.65\,A $
总功率:
$ P=U I_{总}=2\,V×0.65\,A=1.3\,W $
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