第三节 测量电功率
第2课时 灯泡功率的分析与计算
知识点 1 小灯泡亮度分析
1．小灯泡的亮度由________决定。________越大，灯泡越亮。
2．有三盏灯，甲灯标有“220 V 60 W”，乙灯标有“110 V 100 W”，丙灯标有“36 V 40 W”。如果三盏灯都正常工作，则通过灯丝电流最大的是________；灯丝电阻最大的是________；灯泡最亮的是________。
3．下列四只灯泡，各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是( )
A．“220 V 25 W”
B．“220 V 100 W”
C．“110 V 60 W”
D．“36 V 40 W”
4．小明用两个不同的白炽灯泡做“探究串联电路的电流特点”实验时，发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗，则较亮的灯泡( )
A．电阻小 B．灯丝粗
C．电流大 D．功率大
5．甲、乙两个灯泡，串联起来接到电源上，甲比乙亮，若改成并联电路，则( )
A．甲亮些，甲的电阻大
B．甲亮些，乙的电阻大
C．乙亮些，甲的电阻大
D．乙亮些，乙的电阻大
知识点 2 小灯泡电功率计算
6．一只标有“220 V 40 W”的白炽灯，当它正常工作时，电流是________A；正常工作10小时，消耗的电能是________kW·h；若将其接入110 V电路中使用，实际消耗的功率是________W。
7．额定功率相等的甲、乙两只电灯，它们的额定电压之比是1∶2，当把它们并联接入某电路时都能发光，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，它们消耗的实际电功率的比为________。
8．如图16－3－9所示是一种标有“1.5 V 0.225 W”字样的小灯泡，请通过计算回答(不考虑小灯泡发光时温度对灯丝电阻的影响)：
(1)这种小灯泡正常工作时的灯丝电阻多大？
(2)把它接到电压为2 V的蓄电池上，灯丝中的电流多大？
(3)把它接到电压为2 V的蓄电池上，它的实际电功率多大？
图16－3－9
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9．小灯泡突然烧坏，有时在开关闭合的状态下用指甲盖弹击几下，它就会重新亮起来，并且比烧坏前还要亮。下面几句是对此的解释：①灯丝中的电流变大；②灯丝重新搭上后会变短，电阻变小；③重新搭上后比烧坏前还要亮；④实际电功率也变大。正确的排列顺序是( )
A．②①④③ B．②①③④
C．②③④① D．①②④③
10．如图16－3－10甲所示是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8 W；再闭合S1，电流表示数为0.9 A。下列结果错误的是( )
图16－3－10
A．电源电压为6 V
B．开关都闭合时电路消耗的总功率为5.4 W
C．通过电阻R的电流为0.6 A
D．电阻R的阻值为20 Ω
11．如图16－3－11所示，电源电压保持不变，灯L标有“6 V 0.6 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，电压表示数为4 V。当滑片P移到最大阻值时，灯L与滑动变阻器的电功率之比为( )
图16－3－11
A．4∶3 B．3∶4
C．3∶2 D．2∶3
12．如图16－3－12所示，干路上的电流I恒为1 A不变，滑动变阻器规格为“15 Ω 1 A”，小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，则( )
图16－3－12
A．小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6 Ω
B．当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1 A
C．在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压会减小
D．在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率会增大
13．用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图16－3－13甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像。
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(1)观察图像可知，R的阻值为________Ω。
(2)如图乙所示，将LED灯与R串联在电路中，若LED灯的电功率为0.06 W，则R中的电流为________A，电路消耗的总功率为________W。
图16－3－13
14．如图16－3－14所示，将标有“6 V 3 W”的灯泡L1和标有“6 V 6 W”的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，灯丝电阻不变。求：
(1)灯泡L1正常工作时的电流。
(2)灯泡L2的电阻。
(3)电源电压。
(4)此电路工作2 min消耗的电能。
图16－3－14
15．[2017·淮安]如图16－3－15所示，曲线A、B分别是白炽灯L1(220 V 100 W)、L2(220 V 60 W)实际测得的伏安特性图像。现将L1、L2两灯串联在220 V的电源上，根据图像可得L1、L2的实际功率之比约为( )
图16－3－15
A．1∶1 B．1∶2 C．3∶5 D．3∶8
16．[2017·广东]有“3 V 0.75 W”的L1灯泡和“3 V 1.5 W”的L2灯泡，如图16－3－16甲所示，闭合开关，L1和L2正常发光，则电路总电阻R＝________Ω。如图乙所示，闭合开关，L1正常发光，则电源2的电压U＝________V；此时L2的实际功率P
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＝______W(假设灯丝电阻不变)。
图16－3－16
17．[2017·成都]如图16－3－17所示，定值电阻R0＝10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，灯泡L上标有“3 V 0.6 W”。只闭合开关S、S1，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1 A。
(1)电源电压为多少？
(2)若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端，此时电路的总功率为多少？
图16－3－17
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详解详析
1．实际功率 实际功率 2.丙 甲 乙
3．B 4.D 5.C 6.0.18 0.4 10 7.4∶1
8．(1)由题意“1.5 V 0.225 W”知：额定电压是1.5 V，额定功率是0.225 W，
故灯泡正常工作时的灯丝电阻是
R＝＝＝10 Ω。
(2)把它接到电压为2 V的蓄电池上时，I＝＝＝0.2 A。
(3)P实＝I2R＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W。
9．A
10．D [解析] L与R并联，两端电压相等。由图甲可知，当电压为6 V、电流为0.3 A时，功率为P＝UI1＝6 V×0.3 A＝1.8 W，故电源电压为6 V。开关都闭合时，总功率：P＝UI总＝6 V×0.9 A＝5.4 W。通过电阻R的电流为I2＝I总－I1＝0.9 A－0.3 A＝0.6 A。R＝＝＝10 Ω，故D符合题意。
11．B [解析] L的阻值为RL＝＝＝60 Ω；滑片位于中点时，L正常发光，两端的电压为6 V，滑动变阻器两端的电压为4 V，则电源电压为10 V，串联时，＝，则＝，滑动变阻器接入电路的阻值为R2＝40 Ω，则最大值为R＝80 Ω；P移动到最大阻值处时，灯L与滑动变阻器的电功率之比为＝＝＝＝。
12．C 13.(1)50 (2)0.02 0.08
14．(1)I1＝＝＝0.5 A。
(2)R2＝＝＝6 Ω。
(3)串联电路各处电流都相等，I2＝＝＝1 A＞0.5 A，为保证电路安全，电流最大为0.5 A；R1＝＝＝12 Ω，则电源电压为：U＝IR总＝0.5 A×(12 Ω＋6 Ω)＝9 V。
(4)W＝UIt＝9 V×0.5 A×120 s＝540 J。
15．D [解析] 两灯串联，电流相等，总电压等于电源电压220 V，分析图像可知，只有电流为0.26 A时，两灯两端的电压分别为60 V和160 V合适，故两灯的电功率之比为：＝＝＝＝。
16．4 4.5 0.375 [解析] 甲图中，总功率为P＝P1＋P2＝0.75 W＋1.5 W＝2.25 W，总电阻：R＝＝＝4 Ω。乙图中，L1正常发光，则L1两端的电压U1＝3 V，R1＝＝
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＝12 Ω，R2＝＝＝6 Ω，由串联分压规律可知，＝，＝，解得U2＝1.5 V，电源2电压为U＝U1＋U2＝3 V＋1.5 V＝4.5 V。此时L2的实际功率为P2＝＝＝0.375 W。
17．(1)U＝IR总＝0.1 A×(10＋20)Ω＝3 V。
(2)开关均闭合后，L与R0并联，L正常发光，功率为0.6 W；R0的功率为P0＝＝＝0.9 W；电路总功率：P＝PL＋P0＝0.6 W＋0.9 W＝1.5 W。
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