2024九年級物理全冊訓(xùn)練10電功率的比值問題新版滬科版

訓(xùn)練10電功率的比值問題問題已知兩電阻R1、R2的阻值之比R1∶R2＝2∶3。(1)若將它們串聯(lián)在電路中，兩電阻的電功率之比是多少？(2)若將它們并聯(lián)在電路中，兩電阻的電功率之比是多少？【思維路徑】1．【燈泡串聯(lián)】如圖所示，將分別標(biāo)有“12V12W”和“12V6W”字樣的燈L1和L2串聯(lián)在電路中(燈絲電阻均不變)，兩燈都發(fā)光，則燈L1和L2的電阻之比為____________，燈L1和L2的實(shí)際功率之比為____________。(第1題)(第2題)2．【燈泡并聯(lián)】將燈L1、L2按照如圖所示方式連接(燈絲電阻均不變)，L1、L2上分別標(biāo)有“15V1A”“10V0.5A”字樣，其中一只燈泡正常發(fā)光時(shí)，L1、L2的電功率之比是________。3．【燈泡和定值電阻串聯(lián)】定值電阻R和小燈泡L的伏安特性曲線如圖所示。若將R和L串聯(lián)后接在12V的電源兩端，則R與L的電功率之比為()A．1∶5 B．1∶3C．1∶2 D．5∶7(第3題)(第4題)4．【燈泡和滑動變阻器串聯(lián)】[多選]如圖所示的電路，電源電壓恒為12V，燈泡L1標(biāo)有“6V3W”字樣。閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P位于某一位置時(shí)，L1正常發(fā)光；將L1換成“4V2W”的燈泡L2，滑片P位于另一位置時(shí)，L2也正常發(fā)光。在先后兩種情況下，說法正確的是()A．L1、L2電阻之比為3∶2 B．電流表示數(shù)之比為1∶1C．電壓表示數(shù)之比為4∶3 D．變阻器功率之比為3∶45．【電路連接方式變化】現(xiàn)有一個(gè)電壓不變的電源，兩個(gè)定值電阻R1、R2，先將這兩個(gè)電阻串聯(lián)接到電源上，R1消耗的電功率為P0；再將它們以并聯(lián)的方式連接到該電源上，R1消耗的電功率為16P0，兩種連接方式中均有電流通過R2，據(jù)此分析以下問題。(1)要判斷先后兩種連接方式中R1兩端的電壓之比，應(yīng)選用公式____________，其比值關(guān)系為多少？(2)要判斷先后兩種連接方式中通過R1的電流之比，應(yīng)選用公式____________，其比值關(guān)系為多少？(3)R1和R2的電阻之比為多少？(提示：在同一電路中分析)(4)在先后兩種連接方式中R2消耗的電功率之比為多少？6．【不確定電路的連接方式】如圖所示電路，電源電壓恒定不變。當(dāng)S1閉合、S2斷開，甲、乙是電流表時(shí)，示數(shù)之比I甲∶I乙＝1∶3，此時(shí)電路的總功率為P1；當(dāng)S1、S2都閉合，甲、乙是電壓表時(shí)，此時(shí)電路的總功率為P2，則下列說法正確的是()A．當(dāng)S1閉合、S2斷開，甲、乙都是電流表時(shí)，通過R1和R2的電流之比為I1∶I2＝1∶1B．電阻大小之比R1∶R2＝2∶1C．當(dāng)S1、S2閉合時(shí)，甲、乙電壓表示數(shù)之比U甲∶U乙＝3∶1D．總功率之比P1∶P2＝9∶2訓(xùn)練10電功率的比值問題【經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)過程】eq\f(R1,R2)；eq\f(2,3)；eq\f(R2,R1)；eq\f(3,2)；eq\f(R1,R2)；eq\f(R2,R1)【規(guī)律應(yīng)用】1．1∶2；1∶22.4∶33.D4.ABD5．解：(1)P＝eq\f(U2,R)；串聯(lián)電路中R1兩端的電壓為U1串，電功率為P0；并聯(lián)電路中R1兩端的電壓為U1并，電功率為16P0。根據(jù)P＝eq\f(U2,R)，可得先后兩種連接形式中R1兩端的電壓之比為eq\f(U1串,U1并)＝eq\f(\r(P0R1),\r(16P0R))＝eq\r(\f(P0R1,16P0R1))＝eq\r(\f(1,16))＝eq\f(1,4)。(2)P＝I2R；根據(jù)P＝I2R，可得先后兩種連接形式中通過R1的電流之比為eq\f(I1串,I1并)＝eq\f(\r(\f(P0,R1)),\r(\f(16P0,R1)))＝eq\r(\f(\f(P0,R1),\f(16P0,R1)))＝eq\r(\f(1,16))＝eq\f(1,4)。(3)電路的連接方式為并聯(lián)時(shí)，R1、R2兩端電壓均等于電源電壓U；由(1)知在串并聯(lián)兩種連接形式中，R1兩端的電壓之比為1∶4，串聯(lián)時(shí)R1兩端的電壓為eq\f(1,4)U，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知R2兩端的電壓為eq\f(3,4)U，R1∶R2＝U1串∶U2串＝eq\f(1,4)U∶eq\f(3,4)U＝1∶3。(4)R2阻值不變，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可得在串并聯(lián)兩種連接形式中R2消耗的電功率之比為eq\f(P2串,P2并)＝eq\f(\f(U2串2,R2),\f(U2并2,R2))＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)U))\s\up12(2),U2)＝9∶16。6．D點(diǎn)撥：當(dāng)S1閉合、S2斷開，甲、乙都是電流表時(shí)，R1、R2并聯(lián)，甲測R2支路電流，乙測干路電流，則I甲＝I2，I乙＝I1＋I(xiàn)2，I甲∶I乙＝I2∶(I1＋I(xiàn)2)＝1∶3，I1∶I2＝2∶1，故A錯(cuò)誤；當(dāng)S1閉合、S2斷開，甲、乙都是電流表時(shí)，由歐姆定律得：R1∶R2＝eq\f(U,I1)∶eq\f(U,I2)＝I2∶I1＝1∶2，故B錯(cuò)誤；當(dāng)S1、S2都閉合，甲、乙都是電壓表時(shí)，R1、R2串聯(lián)，甲電壓表測電源的電壓，乙電壓表測R2兩端的電壓，串聯(lián)電路中電流處處相等，根據(jù)歐姆定律得：甲電壓表示數(shù)U甲＝I(R1＋R2)，乙電壓表示數(shù)U乙＝IR2，U甲∶U乙＝I(R1＋R2)∶IR2＝(R1＋R2)∶R2＝3∶2，故C錯(cuò)誤；P1＝eq\f(U2,R1)＋eq\f(U2,R2)，P2＝e