18.2 电功率(实际功率的计算) C
一、单项选择题(共8小题;共32分)
1. 有甲、乙两电热水壶,甲的额定功率为 ,乙的额定功率为 。甲、乙正常工作时,下列说法中正确的是
A. 电流通过甲做功一定比乙快 B. 电流通过甲做的功一定比乙多
C. 乙消耗电能一定比甲快 D. 甲消耗的电能一定比乙多
2. 关于用电器的电功率,下面的说法中正确的是
A. 两个用电器如果串联,它们的电功率一定相等
B. 两个用电器如果并联,它们的电功率一定相等
C. 额定电压相等的用电器其电功率一定相等
D. 电压和电流都相等的用电器其电功率一定相等
3. 将标有“”和“”的甲、乙两只灯泡,并联在 的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是
A. 两灯泡总功率等于 B. 两只灯泡一样亮
C. 甲灯泡更亮 D. 乙灯泡更亮
4. 如图电路中电源电压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器滑片从左端向右移动的过程中,下列说法正确的是
A. 电压表示数逐渐变大 B. 电流表示数逐渐变小
C. 电灯的亮度逐渐增大 D. 电路总功率逐渐变小
5. 小阳从抽屉里找到了两只白炽灯(都由钨丝制成,灯丝长度相同),观察发现甲灯的灯丝较粗.分别把两盏灯接入照明电路中(电压一定),下列对甲、乙两灯的亮度及原因的判断中,正确的是
A. 甲灯较亮,因为甲灯的电阻较小 B. 甲灯较暗,因为甲灯的电阻较大
C. 乙灯较亮,因为乙灯的电阻较大 D. 乙灯较暗,因为乙灯的电阻较小
6. 将标有“”、“”和“”三个灯泡串联起来,接在可调的电源两端,其中一个灯泡正常发光,其它灯泡不超过额定电压,则下列说法正确的是
A. 电源电压是 B. 电路的总电流是
C. 电路的总功率是 D. 电路的总功率是
7. 甲、乙两只灯泡,其 关系图象如图所示。现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为 时,乙灯消耗的功率是
A. B. C. D.
8. 如图是某家用电热器内部电路结构示意图,其中 、 为加热电阻丝 。电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最小的连接方式是
A. B.
C. D.
二、多项选择题(共1小题;共4分)
9. 将“”和“”的两只灯泡 和 串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则
A. 电源电压为 时,两只灯泡均能正常发光
B. 两个灯泡发光时,灯泡 比灯泡 亮一些
C. 灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为
D. 灯泡 正常发光时,灯泡 的实际功率是
三、填空题(共4小题;共20分)
10. 某电热器标有“”的字样,则它的额定电流为 安。若该用电器的电阻保持不变,将它接在电压为 伏的电源上,它的额定功率是 瓦,此时的实际功率是 瓦。
11. 如图的电路中,电源电压、灯丝电阻都保持不变,灯 标有“”字样,灯泡正常工作时的电阻是 ;当开关 闭合,滑动变阻器的滑片 在 、 两点间移动时,电压表示数的变化范围是 ,且滑片 位于 点时灯 的功率与滑片位于 点时灯 功率之比为 ,电源电压是 。
12. 如图是家用电吹风的简化电路,主要技术参数如表。若该电吹风正常工作吹热风 消耗的电能是 ,则吹热风时的额定功率为 ,已知电热丝的阻值是 ,则吹冷风时选择开关与 (选填“ 和 ”“ 和 ”或“ 和 ”)触点接触,额定功率为 。
13. 标有“”的灯泡甲和“”的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发现 灯泡的灯丝较粗;若将这两个灯泡串联在 的电源上,则 灯泡更亮一些(以上两空选填“甲”或“乙”).
四、计算题(共2小题;共26分)
14. 在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个档位,工作电路简化为图乙所示,其中 为档位开关, 、 为定值电阻, 、 为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时,红灯亮;处于文火档时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为 ,猛火档的额定功率为 ,。
(1)判断 灯是红灯还是绿灯;
(2)求电中药壶文火档的额定功率;
(3)暑假的一大晚上,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,先用猛火档加热 至沸腾后,再用文火档慢熬 ,共消耗电能 ,由此计算电中药壶的实际电压。
15. 为了能在黑夜中看见开关位置,小明设计了如图所示的电路,指示灯由一个规格为“”的小灯泡和电阻 连接而成,当开关 合向 时,照明灯亮、指示灯灭; 合向 时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置,照明灯的规格为“”,求:
(1)照明灯正常发光时的电流;
(2)照明灯正常发光 小时所消的电能;
(3)为使指示灯正常发光,电阻 的阻值。
答案
第一部分
1. A
【解析】根据 可知在相等时间内电功率大的用电器做功(消耗电能)多,故B、D错误。
电功率的物理意义是描述电流做功(消耗电能)快慢的物理量,所以电功率大的用电器做功(消耗电能)快,C错误,A正确。
2. D
3. C
4. C
【解析】电路是串联电路,电压表测灯和滑动变阻器两端的总电压,即电源电压,所以电压表示数不变,A选项错误.
当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻也变小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流变大,电流表示数变大,B选项错误.
根据上一选项,电路中的电流变大,通过小灯泡电流变大,而灯的电阻不变,根据 ,灯的实际功率变大,灯变亮,C选项正确.
对整个电路来说,电源电压不变,电路中电流变大,根据 ,可知电路总功率变大,D选项错误.
5. A
6. C
7. A
【解析】根据图象可知,当甲灯泡两端电压为 时,通过甲灯泡的电流为 ;
因为串联电路处处电流相等,因此通过乙灯泡的电流也为 ;根据图象可知,此时乙灯泡两端电压为 ;
乙灯泡消耗的功率:。
8. B
【解析】A图中只有电阻 工作,B图中两电阻串联,C图中只有电阻 工作,D图中两电阻并联;
因串联时电路电阻最大,并联时电阻最小;
所以,根据 可知,电源电压不变时,串联时电路中的总电阻最大,发热功率最小,故B符合题意。
第二部分
9. B, C, D
【解析】由 可得,两灯泡的额定电流分别为:
,,
由 可得,两灯泡的电阻分别为:
,;
因两灯泡的额定电流不相等,
所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,能正常发光的灯泡为额定电流较小的 ,电路中的最大电流 ,故C正确;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由 可知, 的电阻大,实际功率大,灯泡较亮,故B正确;
灯泡 的实际功率:
,故D正确。
第三部分
10. ;;
11. ;
【解析】根据 得灯泡正常工作时的电阻为
根据 得
依题意得
依题意得
联立解①②③得 。
12. , ; 和 ;
【解析】电吹风正常工作且吹热风时, 消耗的电能是 ,由 可得 。由 可得 ;电吹风吹冷风时只有电动机工作,所以从电路图中可知此时选择开关应该与 和 接触;电吹风正常工作且吹热风时,电动机和电热丝并联,电路的总功率等于各用电器功率之和,所以 。
13. 乙;甲
【解析】由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,,
由 可得,两灯泡的电阻关系为 ;
因在材料和长度一定时,导体的电阻与横截面积有关,横截面积越大,电阻越小,
所以,两灯泡钨丝长短一样时,甲灯泡的电阻较大,则灯丝较细;乙灯的电阻较小,则灯丝较粗;
两灯泡串联在 的电源上时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由 可知,甲灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮.
第四部分
14. (1) 灯是红灯
(2)
【解析】 闭合, 接 时,电中药壶处于猛火档,仅 工作
闭合, 接 时,电中药壶处于文火档, 、 串联
。
(3)
【解析】
代入数据得:
解得:。
15. (1)
【解析】照明灯的规格为“”,由 得,照明灯正常发光时的电流:
。
(2)
【解析】由 得,照明灯使用 小时所消耗的电能:。
(3)
【解析】指示灯的额定电压是 ,远低于电源电压 ,所以需要将电阻 与灯泡串联进行分压才可以,
已知“”的小灯泡与电阻 串联,
由题意可知,电阻 需要分担的电压:
,
指示灯正常发光时,由 可得,串联电路中的电流:
,
由欧姆定律得,电阻 的阻值:
。
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