解決問題的關鍵:燈泡的色溫是由燈泡的實際功率決定的,實際功率越大,燈泡越亮。
(1)燈泡正常發光時,燈泡的實際電流等于其額定電流,燈泡的實際功率等于其額定功率,則額定功率較高的燈泡會點亮。
(2)當燈泡不正常發光時,有以下兩種情況(假設燈泡的阻值不變,則可以通過燈泡的額定電流和額定功率通過R=來估算燈泡的阻值) U2數量/P數量):
①若燈泡串聯,則由P real = I2 real R 可知,電阻較大的燈泡亮。
②如果燈泡并聯,由P=U2/R可知,內阻較小的燈泡會點亮。
2. 電功率比估算
掌握串并聯電路中的幾個比例關系:
(1)當兩個內阻串聯時,由公式P=I2R可知,兩個內阻的功率比等于內阻之比,即P1:P2=R1: R2。
(2)當兩個內阻并聯時,由公式P=U2/R可知,兩個內阻的功率比等于內阻的比例比,即P1: P2=R2:R1。
(3)對于相同的電阻值,電壓變化前后的功率之比等于變化前后電流(電壓)的平方之比,即:
P1:P2=U21:U22=I21:I22。
3、解決動態電路電力問題的思路
第一步:如果有實物圖,首先要根據實物圖畫出相應的電路圖。
第二步:結合電路圖,明確電路的串并聯關系。
第三步:明確電路中電壓表和電流表的作用。
第四步:明確滑動變阻器的滑動片連接時阻值的變化; 根據串并聯電路中U、I、R的關系定律、歐姆定理、電功率公式進行分析解答。
4.IU圖像常見解題方法
(1)根據圖像的形狀,判斷是定值內阻還是非定值內阻的IU關系圖像。
(2)觀察圖像中的“積分點”,即圖像與坐標網格“十字”的交點。 該點對應的橫坐標和縱坐標就是對應的電壓和電壓值。 借助R=U/I和P=UI可以分別計算電阻值和電功率。
(3)靈活利用串聯電路中電壓、電功率與內阻成反比關系,并聯電路中電流與電功率和內阻成正比關系。
(4)遇到極值問題時,需要明確產生極值的原因,弄清楚什么條件下取最大值,什么條件下取最小值。
5. 極值和范圍問題
解決這類問題應以不燒壞器件(“最小關心”)為原則,利用串聯或并聯電路的電壓、電壓、電阻特性、歐姆定律、電功率等熱定律來計算公式。 步驟如下:
(1)明確電路圖,確定電路的連接方法和水表的檢測對象。
(2)了解各電路器件允許的最大電壓和最大電流,以及電壓表和電流表所選擇的電阻值。
(3)當滑動變阻器的電阻值最大時,兩端電流不能超過檢測它的電流表的電阻值或它允許的最大電流,然后根據電壓特性列出串聯和并聯電路、歐姆定律和電力。 公式估計。
(4)當滑動變阻器內阻最小時,電路中的電壓、電壓不能超過各器件允許的最大電壓、電流,也不能超過電壓表、電流表的電阻值,然后按串聯和并聯電路中的電流和電流特性、歐姆定律、電功率和其他熱定律都被列出和估計。
6.定值內阻改變功率問題
(1)借助電壓變化或電流變化,結合歐姆定理,計算出定值內阻的阻值,然后將定值內阻前后兩次的電功率表示為借助公式P=I2R或P=U2/R即可得出定值內阻變化的電功率。
(2) 借助推論公式△P=(U1+U2)△I或△P=(I1+I2)△U,直接估算定值內阻變化的功率。 (這兩個公式的朋友可以自行推導)
7、滑動變阻器最大功率的問題
當滑動變阻器串聯已知內阻時,要求滑動變阻器的最大功率。 訣竅在于,當滑動變阻器的阻值等于定值內阻時,滑動變阻器消耗的功率最大。 然而,這個推論不能直接用于解決問題的過程中。 我們可以將滑動變阻器的電壓或電流或內阻作為自變量,以滑動變阻器的最大功率作為因變量,然后構造解析公式,然后利用物理知識求解。
8、內阻不純的問題
純內阻電路將所有電能轉化為內能,如燉鍋、電熨斗等。非純內阻電路的電能除了轉化為內能外,還必須轉化為其他形式的能量,如電機等; 純內阻電路的所有估算公式,包括推理公式,都可以隨意使用。 對于非純內阻電路,只能用W=UIt作電功率,P=UI作電功率,Q=I2Rt可作電加熱,P heat只能用電加熱功率=I2R; 純內阻電路W=Q,非純內阻電路W≥Q。
△專項訓練
1.燈泡的色溫
1、某個房間只有一個標有“”的燈泡,小明用一個一模一樣的燈泡將它們串聯起來。 在電源電流恒定的情況下,臥室的總色溫為()
A.
B.變暗
C.常數
D.難以確定
2、額定電流相同的兩只白熾燈A、B串聯在某電路中,A燈比B燈亮,下列說法正確的是( )
A、燈A的額定功率和實際功率大于燈B的額定功率和實際功率
B、燈的額定功率小,但實際功率大
C.A燈的額定功率和實際功率均小于B燈的額定功率和實際功率
D、燈的額定功率大,但實際功率小
3、按照圖A、B所示兩種形式連接兩個燈泡A、B,可知RA=4Ω,RB=6Ω,供電電流相同。 下列分析正確的是()
?
A.在圖A中,光A比光B亮
B.在圖B中,光A比光B亮
C.圖A中的A燈比圖B中的A燈亮
D、圖A中的總功率大于圖B中的總功率
4、有兩個小燈泡L1和L2分別標有“6V3W”和“9V3W”,不考慮濕度對鎢絲內阻的影響,下列說法正確的是()
A。 正常工作時L1和L2電壓相同
B. 當L1和L2串聯同時使用時,兩燈同樣亮
C。 L1和L2并聯使用時,兩燈消耗的功率相同
D.將L1串聯12Ω內阻,接至電源電流為12V的電路,L1也能正常發光
5、如圖所示電路,電源電流為12V且保持不變,燈泡L上標注“12V2W”,當開關S斷開時,燈泡L的實際功率為____W,當開關S斷開時,燈泡L的實際功率為____W關閉時,燈泡L的色溫將____(可選“變亮”、“變暗”或“不變”)。
?
2、電功率比
6. 在圖中所示電路中,電源電流保持恒定。 合上開關S,接通滑動變阻器的滑動片,使電流表V1的讀數與電流表V2的讀數之比為2:1,此時R2的功率為P1; 再次連接滑動片,使電流表V1的讀數與電流表V2的顯示數字之比為1:2,此時R2的功率為P2,則P1:P2為()
?
A。 1:4
B. 1:2
C。 1:1
D. 4:1
7、額定電流均為6V的燈A、B的IU圖如圖所示。 下列說法正確的是( )
?
A、燈A、B的內阻均隨電流減小而減小
B. 燈A、B額定功率之比為4:1
C。 當A、B兩燈分別接在電流為2V的電源兩端時,內阻之比為3:2
D. 當兩燈串A、B分別接在電流為8V的電源兩端時,實際功率比為1:3
8、如圖所示電路中,L1、L2是兩個恒阻燈泡,A、B是實驗室常用的電壓表或電流表連接的位置。 有些阻值不同的水表分別接在A、B位置,只閉合開關S1,兩個燈都亮,兩個水表表針的偏轉角度相同。 關閉開關S1,將另一個水表分別接到A、B位置,合上開關S1、S2,兩個燈都會亮起,那么此時兩個燈的比例為____,則水表的比例為____。燈泡L1至L2的電功率為____。
?
9、電熱水器的工作原理如圖所示(已知兩根內電阻絲的阻值相等,供電電流不變),有加熱和制熱兩種工作狀態保存。 當開關S1接通b,S2斷開時,處于____狀態,此時電路電源為P1; 當開關S1接通,S2閉合時,處于____狀態,此時電路電源為P2,則P1:P2=____。
?
10、如圖A所示,電源電流恒定,已知固定內阻R0為10Ω。 當開關S閉合,滑動變阻器的滑塊P從最上端滑動到最右端時,電壓表示數I與連接電路的滑動變阻器的電阻R之間的關系如圖B所示,則圖B中的坐標值I1=____A; 當電壓表示數I=0.2A時,R0與R消耗的電功率之比為____。
?
3、動態電路的電力問題
11、如圖所示,電源電流恒定,內阻R為固定內阻。 以下哪項陳述是正確的?
?
①為降低電路消耗的總功率,可在R上并聯一個較大的電阻; ②為了稍微增加電路消耗的總功率,可以在R上并聯一個較大的電阻; ③如果給R并聯一個等效內阻,則該電路在相同時間內消耗的電能為原來的1/2; ④若標有“6V2W”的燈泡與R串接,該燈泡剛好可以正常點亮,如果更換為“6V3W”的燈泡與R串聯,則該燈泡實際消耗的功率必須大于3W。
A。 ①②
B. ②④
C。 ①③
D. ③④
12. 如圖所示,電源電流保持恒定。 當開關S1和S2閉合時,燈L常亮,當開關S2斷開時( )
?
A、電壓指示數字變小,燈L仍正常發光
B、電壓指示數字變大,燈L變亮
C.電流表示數不變,電路總功率變大
D.電流表示數變大,燈管L的實際功率變小
13、如圖,R1為固定內阻,R2為滑動變阻器,電源電流恒定。 當開關閉合,滑動變阻器的滑塊連接到b端時,下列判斷正確的是()
?
A、電壓表讀數變大
B.電流表V1的讀數不變,V2的讀數變大
C。 R1和R2消耗的電功率之和保持不變
D.電流表V1指示的減少量等于V2指示的減少量
14、如圖所示,電源電流保持恒定,熱敏電阻內阻Rt的阻值隨著溫度的降低而減小。 當氣溫升高時關閉開關()
?
A.電流表示數越多,電路消耗的總功率越大
B.電流表示數越多,電路消耗的總功率越小
C.電流表示數變小,電路消耗的總功率變小
D.電流表示數變小,電路消耗的總功率變大
15、如圖所示,要使R1和R2組成并聯電路,應閉合開關____。 若此時電壓表A1和A2的讀數之比為2:5,則R1和R2的內阻之比為____,則R1和R2消耗的電功率之比為____。
?
16、如圖所示,電源電流為6V,R為“30Ω0.25A”滑動變阻器,R1為“10Ω0.3A”內阻,R2為“20Ω0.4A”內阻,電流表阻值為0~3V。
?
(1) 當S1、S2閉合,S3斷開時,調節R,使電路所接電阻為10Ω。 此時電路消耗的電功率為____W。
(2)斷開S1,閉合S2、S3,調節R,使電流表讀數為1V,則R接入電路的阻值為____Ω。
(3)閉合所有開關,在保證電路安全的前提下,內阻R2消耗的電功率范圍為____。
17、圖A所示為新型電飯鍋的簡化電路圖,R0為固定阻值15Ω,其阻值不受濕度影響。 RT為熱敏電阻阻值,其阻值隨溫度變化如圖B所示。從圖中可以看出,當RT的溫度從30℃上升到130℃時,總功率的變化規律電路是____; 當RT的溫度達到100℃時,RT的功率為____W。
?
4. I—U圖像
18、如圖所示,是通過實驗測得的白熾燈L1(“”)和L2(“”)的伏安特性圖。 現在將兩個燈L1和L2串聯到220V電源上。 由圖可知L1和L2的實際功率比約為( )
?
A。 1:1
B. 1:2
C。 3:5
D. 3:8
19、圖A所示電路中,R1為定值內阻,R2為滑動變阻器,電源電流為3V,保持不變。 開關S閉合后,滑塊P從端子b連接到端子a。 電流表示數U與電壓表示數I的關系形象如圖B所示。下列判斷錯誤的是()
?
A。 R1的內阻為5Ω
B. 滑動變阻器最大內阻10Ω
C。 電路最大消耗總功率為1.8W
D. 電路消耗的最小總功率為1W
20、圖A所示電路的電源電流為3V,燈泡的額定電流為2.5V。 圖 B 顯示了燈泡的 IU 圖像。 閉合開關S后,下列判斷正確的是()
?
A、當滑動變阻器的滑塊P向左滑動時,燈泡變暗
B. 當電壓表示為0.4A時,燈泡內阻為25Ω
C。 當電流表示為2.5V時,燈泡的功率為1.25W
D. 燈泡正常發光時電路中電功率的規律,滑動變阻器電功率為0.25W
21。 圖A所示電路中,電源電流恒定為16V,R0為定值內阻,R為滑動變阻器。 開關S閉合后,滑板P滑動過程中,電流表的變化與電壓表示關系如圖B所示。根據圖像信息,該電路的最大總功率為____W,且滑動變阻器的最大電阻為____Ω。
?
22。 如圖A所示,將額定電流為2.5V的小燈泡接入電源電流為4.5V的電路中,合上開關S,調節滑動變阻器的滑動片P,記錄相應的電流表和電壓指示并畫出如圖B所示的IU圖中電路中電功率的規律,小燈泡的額定功率為____W,小燈泡正常發光時,與電路相連的滑動變阻器的內阻為____Ω。
?
23。 燈泡的額定電流為36V,通過它的電壓與兩端電流的關系曲線如圖A所示。
?
(1) 要將多個這種尺寸的燈泡串聯到 220V 電??路中,至少必須串聯 ____ 個燈泡。
(2)將燈泡接入電路,如圖B所示。滑動變阻器上標有“80Ω1A”。 當開關S閉合,滑塊P位于中點c時,燈泡消耗的電功率為12W,供電電流為____V。
24。 如圖A所示,電源兩端電流保持不變。 L是標有“6V3.6W”的小燈泡。 通過它的電壓與兩端電流的關系如圖B所示。R0是固定內阻。 當開關S、S1、S2全部閉合,滑動變阻器的滑塊位于a端時,小燈泡剛好正常點亮,此時R0消耗的功率為P1; 當片滑到中間點時,電壓表讀數為0.5A; 當S和S2閉合時,S1斷開,當滑動變阻器的滑動片滑到b端時,R0消耗的功率為P2,且P1:P2=9:4。求:
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(1)小燈泡正常點亮時的內阻。
(2)滑動變阻器的最大電阻。
(3)定值內阻R0的阻值。
5. 極值和范圍問題
25. 如圖所示,將標有“6V3W”的小燈泡L與最大阻值100Ω的滑動變阻器R連接在總電流恒定為18V的電路中,鎢絲內阻不發生變化隨著溫度。 電壓表和電流表選擇的電阻值分別為“0~0.6A”和“0~15V”。 在保證電路安全的情況下,下列說法正確的是()
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A。 燈泡L正常發光時的電壓為0.2A
B. 當電壓表指示為0.4A時,電流表指示為4.8V
C。 為了保證電路的安全,滑動變阻器允許的最大電阻為36Ω
D. 為了保證電路的安全,滑動變阻器允許的最小電阻為24Ω
26. 如圖所示電路,電源電流恒定,燈泡L的尺寸為“6V1.2W”,滑動變阻器R2的尺寸為“30Ω1A”,電壓表的阻值為0-0.6A,電流表的阻值為0-3V。 合上開關S1、S2,將滑塊P滑至a端,電壓指示為0.5A,燈泡正常點亮,則定值內阻R1為_____Ω。 閉合開關S1,保證電路安全,并分析各種可能的情況。 整個電路的最小功率為(不考慮濕度對鎢絲內阻的影響)。
?
27. 圖中所示電路中,電源電流為9V并保持不變,燈泡標有“6V6W”,滑動變阻器標有“15Ω1A”,電壓表大小為“0~0.6A”,而電流表的大小為“0~15V”。 求:(假設小燈泡內阻保持不變)
?
(1) 燈泡正常發光時的電壓。
(2)當電壓指示數為0.4A時,電流表的讀數。
(3)為了保證電路的安全,滑動變阻器接在電路中電阻最小的位置。
(4)電路消耗的總功率的變化范圍。 (預估結果四舍五入至小數點后一位)
6.定值內阻改變功率問題
28、定值內阻兩端電流由5V變為6V,通過其的電壓變化0.2A。 計算定值內阻的阻值及其變化電功率。
29、通過定值內阻的電壓從0.2A變化到0.3A,其兩端電流變化3V。 計算定值內阻的阻值及其變化電功率。
七、滑動變阻器最大功率問題
30、如圖所示,電源電流為6V,定值內阻R0阻值為10Ω,滑動變阻器R'最大阻值為20Ω,閉合開關S,接通滑動片P滑動變阻器從端子a到端子b。 在此過程中,求出滑動變阻器的最大功率。
8、內阻不純的問題
31、電機正常工作時,線圈兩端電流為380V,線圈內阻為2Ω,通過線圈的電壓為10A。 電機1秒內產生的熱量為()
A.3800J
b.
C.200J
D.4000J
32、有一臺直流電機,接入0.2V電流電路時,電機不轉,測得流過電機的電壓為0.4A; 若將電機接入2V電流電路,則電機正常工作,工作電壓為1A。 求(1)電機正常工作時的輸出功率是多少? (2)如果機殼正常工作時定子突然卡住,電機的發熱功率是多少?
△參考答案:
1.B
2.B
3.B
4.D
5.2; 不變
6.C
7.D
8.4:5; 4:1
9、保溫加熱1:4
10.0.1; 2:1
11.B
12.A
13.D
14.C
15.S1、S3; 3:2; 2:3
16.1.2; 6; 0.45W~1.25W
17、先減后弱; 640
18.D
19.D
20.D
21.25.6;70
22.0.625;8
23.7; 44
24。
25.D
26.20; 0.9
27.
28.5Ω; 2.2W
29.30Ω; 1.5W
30.0.9W
31.C
32.(1)1.5W
(2)8W