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电功率专项复习
一、选择题
1.目前城市公共区域、小区等都安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示)。给电动自行车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压。假设某充电器输出电压为48V,输出电流为2.5A,当地的商用电价为1元/(kW·h),以下描述中符合事实的是( )
A这些插座都是串联的
B该充电器的输出功率为550W
C它充电6小时的用电成本是0.72元
D、手机照相机扫码时,影像传感器上所成的像为正立放大的虚像
2.两只灯泡A和B额定电压都是110 V,A的额定功率为60 W,B的额定功率为100 W,为了把它们接在220 V电路上都能正常发光,并要电路中消耗的电功率最小,应采用下面的哪种接法?( )
A B C D
3.(2020 宝应县三模) ( http: / / www.21cnjy.com )已知小灯泡的额定电压,小明打算增加一个定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是( )
A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
4.图为学生做电学实验的电路图,电源电压不变,R0=5Ω,滑动变阻器最大值10Ω,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 向左移动变阻器的滑片P,A表示数变大,V2表示数变大
B. 向左移动变阻器的滑片P,电阻R消耗的电功率先变大再变小
C. 向右移动变阻器的滑片P到最右端时,电路电功率达到最大
D. 向右移动变阻器的滑片P,V1表和A表的示数之比变大
5.如图所示的电路,不考虑温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变,R是一个定值电阻,阻值为10Ω,若在a、b间接入一个标有“4V 4W”灯泡L1,和开关S,它恰好能正常发光,若在a、b间接入一个标有“4V”的灯泡L2,闭合开关S,它比正常发光时要稍亮一些,则下列判断不正确的是( )
A.电源电压为14V B.R的实际功率变大
C.整个电路的实际功率变小 D.灯泡L2的额定功率小于4W
6.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为12V B.小灯泡的额定功率为3.6W
C.当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
D.若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为0Ω~18Ω
7、(2020 泰山 ( http: / / www.21cnjy.com )区二模)如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系。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1.8W;再闭合S1电流表示数为0.9A.下列结果正确的是( )
①电源电压为6V②电路消耗的总功率为5.4W
③通过电阻R的电流为0.6A④电阻R的阻值为10Ω
A.①②③④都正确 B.只有①②③正确
C.只有①③正确 D.只有②④正确
8.小科在测量一电阻的阻值时,用相同的电源、滑动变阻器、理想电压表、电流表设计了两个电路,电路图如图Ⅲ―12所示。若把滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端(电压表、电流表均未超过量程) 。甲图电压表的示数变化量为Δ甲, 电流表的示数变化量为Δ甲。乙图电压表的示数变
化量为Δ乙, 电流表的示数变化量为Δ乙。则下列比较正确的是( )
A.Δ甲>Δ乙 Δ甲<Δ乙 B.Δ甲>Δ乙 Δ甲>Δ乙
C.Δ甲<Δ乙 Δ甲<Δ乙 D.Δ甲<Δ乙 Δ甲>Δ乙
9.(2020 河池)“赛龙舟”是端午节里 ( http: / / www.21cnjy.com )的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟,用亮度可调节的红、绿灯做它的眼
睛。他用规格为“12V 6W”的红灯、“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件,设计了如图所示电路。当闭
合开关S1、S2、S,且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时,两灯都正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻
的变化。下列说法正确( )
电源电压为24V
B.该电路最大工作电流是2A
C.该电路最小电功率是3W
D.该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
10.现有一电压不变的电源,两个定值电阻R1和R2。当R1和R2以某种形式连接到电源上时,R1消耗的功率为P;再将它们以另外一种形式连接到相同的电源上时,R1消耗的功率为9P。且两种接法均有电流通过两个电阻。则下列说法正确的是( )
A. 第一种连接R1和R2两端的电压之比为1:2 B. 前后两种连接中R1两端的电压之比为1:2
C. 第一种连接形式是两电阻并联 D. 第二种连接形式中R2消耗的功率为4.5P
二、填空题
11.某小区路灯利用与太阳能电池板相连的蓄电池作电源,已知蓄电池电压为12V、容量为24A·h(安·小时)。若路灯的规格为“12V、24W”,充满电的蓄电池可供路灯连续工作_______小时。
12.(2021 吴兴区模拟)一只标有“6V 3.6W”的小灯泡和一个定值电阻“10Ω0.5A”,通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示,若把它们并联接入3V的电路中,则电路的总功率为 W.若把它们串联在一个电路中,小灯泡的最大功率为 W。
13.(2020 新吴区二模)如图所示为 ( http: / / www.21cnjy.com )“无人机”(多功能飞行器),它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。起飞时,增大四个旋翼的转速,无人机就会上升,这是因为 。该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5000mA h的电池提供。若电能的80%用于飞行,飞行时的实际功率为100W,则该机最多能飞行 min。
14.(2020 碑 ( http: / / www.21cnjy.com )林区校级二模)如图所示:是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
①甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系;
②通过观察乙图中的实验现象,可知 (选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。
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第14题 第15题
15.如图甲所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端,他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图乙所示,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,可求得小灯泡正常发光时的阻值为______Ω,额定功率为______W,变阻器最大阻值为______Ω,为使小灯泡两端电压不超过3 V,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为______Ω。
16.如图所示是一只USB接口的便携式小风扇,它的额定电压为5V,额定功率为5W,输出功率为4.5W。某一次使用不当,造成电动机卡死,电动机线圈温度过高而烧坏。则小风扇电动机线圈的电阻为________,卡死时电动机线圈1min产生的热量是________。
三、实验探究题
17.图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路,
(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像,则该小灯泡的额定功率为 瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实,理由是 。
(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系,换用4.5V的电源,并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡,得到如图内的图像,则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 欧姆,
18.(2021 鹿城区一模)为了测定小灯泡的电功率,小明利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验,闭合开关并移动滑片P,获得相关数据如表:
实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦
1 2.0 0.18 0.36
2 2.5 0.50
3 3.0 0.22 0.66
(1)完成实验2后,要想获得实验3的数据,则实验中滑片P的移动情况是 。
(2)请分析表中数据,确定小灯泡正常发光时电流表的示数为 ,并在图乙中画出此时电流表指针位置。
(3)在滑动变阻器滑片移动过程中,电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示,请判断随电流增大,滑动变阻器的功率大小变化是 。
19.(2021 嵊州市模拟)某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。(1)请将电路连接完整。
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到 (选填“A”或“B”)端。
(3)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小明移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时,电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率可能是 。
A.0.45W B.0.75W C.1.05W D.1.25W
20.小科利用如图Ⅲ―21甲所示的电路进行“测量小灯泡的功率”的实验。
(1)他用一个额定电压为2.5V的小灯泡替换原电路中的电阻R。连接好电路并闭合开关,发现小灯泡不亮。这时小科观察到电压表没示数,电流表有示数,则电路的故障可能是 。
(2)排除故障后,小科完成了小灯泡在额定电压下工作时的实验记录,按实验设计,他还应该测量小灯泡在不同电压下工作时的功率。为测量小灯泡两端电压高于其额定电压20%时的电功率,他应将小灯泡两端电压调到相应大小,此时电流表指针的位置如图乙所示,则小灯泡的实际功率为 W。
(3)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了Δ1,小灯泡电阻变化了Δ2,则|Δ1| |Δ2|(填“>”“<”或“=”) .
四、计算题
21.一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊,如图a所示,其测温系统可以简化为如图b所示的电路,电源为9V恒定电源,R1为4Ω定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图c所示。
(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其他用电器,让热水器正常工作1分钟,观察电能表,如图d所示,转动150转,则消耗电能多少千瓦时,电热水器的额定功率是多少瓦?
(2)若该电热水器的效率是90%,装满10℃冷水加热到40℃热水洗浴,则需要多少时间?(c水=4200J/kg℃)
22.培养菌种需要在恒温下进行。如图所示为探究小组设计的恒温箱的简易图,他们将一段阳值为72Ω的电热丝接入电源电压为36V的电路中(假设电热丝阻值不随温度变化),请解答下列问题:
(1)电路工作时通过电热丝的电流是多少
(2)电热丝工作1h所消耗的电能是多少
(3)不同的菌种需要不同的培育温度。因此,探究小组在恒温箱外的电路中串联了一个规格为“200Ω 1A”的变阻箱,某菌种的培育温度为32℃,又测得该目标温度时,恒温箱的散热功率为2W。在不改变电源电压和原电执丝的情况下,请计算说明需如何调节变阻箱阻值
23.随着国家大力倡导共享经济,大量的共享单车和电动车出现在了马路上,下表是一辆共享电动车的铭牌上给出的技术参数。
车型 整车质量 最大载重 电动机输出功率 额定电压 额定电流
26寸电动车 30kg 120kg 160W 40V 5.0A
根据表中数据计算:
(1)该电动机正常工作10分钟,线圈产生的热量;
(2)该电动机线圈的电阻;
(3)该电动机正常工作的效率。
24.(2021 杭州模拟)如图所示,已知电源电压恒为U,定值电阻阻值为R1,滑动变阻器从最左边滑到最右端的过程中,则:
(1)试解释R1的电功率的变化情况。
(2)R2的电功率在此过程中有无最大值?通过计算证明。
25.(2021·柯桥模拟)如图所示是某型号电饭锅内部电路简图,通过温控开关的闭合和自动断开实现“高温烧煮”和“保温”两档切换,铭牌如表(其中保温时电路总功率已经模糊不清),请你解答以下问题:
频率 50HZ
额定电压 220V
高温烧煮功率 880W
保温时电路总功率
铭牌上的参数
(1)按下温控开关按钮,电饭煲处于________档(选填“高温烧煮”或“保温”)。
(2)R1的阻值是多大
(3)若在某次烧饭过程中电饭煲在“高温烧煮”档时正常工作15分钟,后处于“保温”状态6分钟,共消耗电能0.2244kW·h,保温时电路的总功率是多少?
(4)当达到设定温度102℃以上时,温控开关会自动弹起。若某次用该电饭煲的“高温烧煮”档烧水5分钟,电饭煲的烧水效率是90%,其可以将2kg的水从30℃加热到多少摄氏度?(C水=4.2×103J/(kg ℃))
答案
1-5、CCCBB 6-10、DADCB
11、12
12、2.4 , 4
13力的作用是相互的,36
14、电流,d
15、12.5,0.9,40,6.8
16、0.5Ω,3000J
17、0.8,当实际电压远大于灯的额定电压时,小灯泡会烧毁
向左移动,0.2A,略,先增大,后减小为0
略。A, B, C
小灯泡短路,0.66,>
3000w,38.9分钟
0.5A,144Ω,一开始变阻箱电阻调到小于144Ω,达到目标后,保持144Ω不变。
2.4×104 J 1.6Ω,80%
24.(1)当滑动变阻器从最左端滑到最右端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,由P=I2R可得,R1的电功率变小;
(2)电路电流:I=,
R2的电功率:P2=I2R2=R2=R2=
==
显然当R2=R1时,R2的电功率最大。
25.高温烧煮,44W,58.3℃。
21清风明月