粤沪版物理九年级上学期 15.2 认识电功率 同步练习
一、单选题
1.(2015九上·呼和浩特期末)一只“220V 100W”的灯泡接在照明电路中.若用输电线把该灯泡由电源处引到谋工地时,发现灯泡亮度变暗,测得灯泡的实际功率只有81W,则输电线上消耗的功率是( )
A.9W B.10W C.19W D.90W
2.(2016·西城模拟)我国北疆边防哨兵在严寒的冬季会穿上一种电热靴.图为电热靴内加热电路的示意图,电源两端电压保持不变,S2为三档旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处),电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变,b为电阻丝R1的中点.闭合开关S1,这只电热靴的低温档、中温档、高温档应分别将金属片M拨至( )
A.a、b、c B.a、c、b C.c、b、a D.b、a、c
3.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内消耗的电能为0.8kW·h,那么这一个用电器可能是( )
A. 家庭风扇 B. 笔记本电脑
C. 台灯 D. 电饭锅
4.如图所示电路,电源电压不变,变阻器最大阻值R2与电灯阻值R1之比为3:2,当滑片P由a端移到b端时,R1消耗功率之比为( )
A.25:4 B.5:2 C.4:25 D.2:5
5.(2017九上·遂溪月考)如图所示,一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电压恒为6V的电源两端,设灯丝电阻不变,则下列判断错误的是( )
A.当滑片P从a滑向b时,灯L的电功率一直减小
B.移动滑片P能使L和R的电功率相等
C.移动滑片P,电路中总功率最小值是0.6W
D.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2W
6.甲、乙两只灯泡,其I-U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2V时,乙灯消耗的功率是:( )
A.1.2 W B.0.8 W C.2 W D.3 W
7.(2017九上·抚宁期末)下列几种用电器的额定功率最接近1000W的是( )
A.电饭锅 B.笔记本电脑
C.电风扇 D.电视机
8.(2017·黄浦模拟)下列用电器额定功率最大的是( )
A.电视机 B.手电筒 C.电饭锅 D.电冰箱
9.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了 ( )
A.0.4W B.4.0W C.1.6W D.3.4W
二、填空题
10.(2017九上·洛阳期末)图甲是一种车载空气净化器,其工作过程如图乙所示,受污染的空气被吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获,其原理是 ,若该车载空气净化器的额定电压为12V,正常工作电流为0.4A,则它的额定功率为 W.
11.家庭中测量所用电能多少的仪表是 表。当标有“220V 11W”字样的节能灯正常工作时,两端的电压为 伏,通过的电流为 安。
12.夏天,我国很多地方遭雷击,造成了重大的安全事故,如果某次闪电的能量为8×109J,则这次闪电释放的 电能可供100W的灯泡持续工作 .(设灯泡寿命足够长);若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为 W.
13.(2018·巢湖模拟)如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图象.现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,则干路中的电流是 A,小灯泡L的实际电功率是 W.
三、计算题
14.低碳环保、绿色出行已成为当下都市人的新时尚,如图甲、乙所示是一款倍受青年人喜爱的自平衡智能电动独轮代步车.表列出了该电动独轮代步车的部分技术参数.求:
(1)该款代步车每次充满电需消耗多少焦耳的电能.
(2)该款代步车充电时电路中的电流I.(结果请保留两位小数)
15.如图是我们家长常用的电水壶,它的额定电压为220V,如果把它单独接入家庭电路中,正常工作10min,电能表的示数增加0.3kW h.求:
(1)该电水壶的电功率;
(2)这只电水壶的电阻.
四、实验题
16.小明用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大.
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则接线柱 (填接线柱的数字编号)间出现了 (短路/断路)。
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 (选填选项前字母):
A.“5Ω 2A” B.“15Ω 2A” C.“25Ω 2A” D.“30Ω 2A”
(4)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1 (>/=)△R2,你的理由是: 。
17.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)
(1)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用_________ .
A.“10Ω0.4A”的滑动变阻器 B.“20Ω0.4A”的滑动变阻器
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障的原因是 .
(4)排出故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“A”或“B”)
(5)通过灯泡的电流随它两端电压变化如图丙所示,分析图象可知,该灯泡正常发光时的电阻是 Ω,额定功率为 W.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:
由“220V、100W”知灯泡的额定电压U=220V,额定功率是P=100W,
由P= 可知,灯泡的电阻:
R= = =484Ω,
灯泡功率为81W时,灯泡两端的实际电压:
U实= = =198V;
由p=UI可得,流过灯泡的实际电流:
I实= = = A;
灯泡与导线是串联的,所以灯泡分得电压:
U线=U﹣U实=220V﹣198V=22V,
输电导线上消耗的功率:P损=U损I实=22V× A=9W.
故选A.
【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,由P= 的变形公式可求出灯泡的电阻;根据由P= 的变形公式求出灯泡的实际电压及实际电流;灯泡与导线电阻串联,由串联电路特点求出导线的电压,由P=UI求出导线消耗的功率.
2.【答案】A
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】 S2接a时,两电阻串联,总电阻最大,由 可知电功率最小,处于低温档;S2接b时,R2和R1右半部分接入电路,由 可知电热靴处于中温档;S2接c时,只有R2接入电路,总电阻最小,由 可知电功率最大,处于高温档;故M应该分别拨到a、b、c三处.A符合题意.
故答案为:A.
【分析】理解电热器无论处于哪个档位,电源电压保持不变;电阻最小时,功率最大,处于高档位;电阻最大时,功率最小,处于低档位.
3.【答案】D
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】解;由P 得:P =0.8kw.
以上四种家用电器中功率接近800W的只有电饭锅,D符合题意.
故答案为:D
【分析】利用消耗的电能和时间的比值计算电功率,选项中电功率较大的电饭锅.
4.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】
滑片滑动到a端时 ,
所以
故答案为:A.
【分析】当滑动变阻器的电阻最大时,利用总电压除以总电阻计算电流,根据电流和电阻计算最小功率,当滑动变阻器电阻最小时,利用电源电压和电阻计算最大电功率,然后再进行比.
5.【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:
A、在滑片P由a滑向b的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I= 可知,电路中的电流变小,由P=I2R可知,灯L的电功率变小,A不合题意;
B、因串联电路中各处的电流相等,所以由P=I2R可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻与灯泡的电阻相等时,两者消耗的电功率相等,B不合题意;
C、由P= 可得,灯泡的电阻RL= = =10Ω,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,总电阻增大,由P= 可知,电路的总功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电路的最小总功率:P总小= = =0.6W,C不合题意;
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡两端的电压和额定电压相等,灯泡的实际功率为3.6W,则此时电路中总功率为3.6W,D符合题意 .
故答案为:D.
【分析】A、当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器的阻值一直在增大,电路中的电流一直在减小,由可知,灯泡消耗的电功率一直在减小;
B、由可知,当滑动变阻器连入电路的阻值与灯泡的阻值相等时,它们消耗的电功率相等;
C、当滑动变阻器的滑片移到b端时,电路中的总功率最小 . 根据电功率公式的变形公式算出灯泡的电阻值,进而求出电路中的总电阻,再利用电功率公式的变形公式算出总功率;
D、当滑动变阻器的滑片移到a端时,电路中只有灯泡L,此时电路中的总功率最大,即电路中的总功率等于灯泡的额定功率 .
6.【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】两灯串联时,通过它们的电流是相等的;由图示可知,当甲灯两端的电压为2 V时,通过甲灯的电流为0.4A,则通过乙灯的电流也是0.4A,根据图示可知,灯泡乙两端的电压为3V,所以可知乙灯消耗的功率是1.2W,A符合题意.
故答案为:A。
【分析】根据坐标图像,结合串联电路中电流处处相等的规律,当一盏灯的电流已知时,结合另一灯的电压和电流计算电功率的大小.
7.【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】解:A、电饭锅的额定功率约为1000W,故A符合题意;
B、笔记本电脑的功率约为100W左右,故B不合题意;
C、电风扇的额定功率在60W左右,故C不符合题意;
D、电视机的额定功率在150W左右,故D不符合题意.
故选A.
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择即可.
8.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】解:A、电视机的额定功率约为120W~200W;不符合题意;
B、手电筒的功率非常小,一般在几瓦左右,不符合题意;
C、电饭锅属于大功率用电器,一般额定功率在800W以上,符合题意;
D、电冰箱的额定功率一般在100W~150W左右,不符合题意.
故选C.
【分析】结合生活经验,根据对常见家庭用电器的额定功率的了解进行解答.
9.【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】电阻两端的电压变化,电阻保持不变,当电阻两端的电压为6V时,通过电阻的电流为 ,该电阻的电功率为 ,
当电阻两端的电压为10V时,通过电阻的电流为 ,该电阻的电功率为
电流变化 所以R=40Ω
所以该电阻的电功率变化了
故答案为:C.
【分析】利用变化的电压和变化的电流可以计算定值电阻的阻值,利用电压和电阻计算前后电功率,再计算差值就是变化量.
10.【答案】异种电荷相互吸引;4.8
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:颗粒物所带电荷与集尘器带电金属网所带电荷电性相反,异种电荷相互吸引,因此颗粒物被电网捕获;
空气净化器的额定功率:P=UI=12V×0.4A=4.8W;
故答案为:异种电荷相互吸引;4.8.
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;已知电压与电流,由P=UI可以求出功率.
11.【答案】电能;220;0.05
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表是用来测量电功的仪表,也就是用来测量电能的;灯正常工作时的电压等于额定电压为220V,此时的功率为额定功率等于11W,所以可得通过的电流为I=P/U=0.05A。
故答案为:电能;220;0.05.
【分析】电能表是测量电能的仪器,我国家用电器的电压都是220V,利用灯泡的电功率和电压可以计算电流的大小.
12.【答案】8×107s;8×1010
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:由P= 可得,灯泡持续工作t= = =8×107s,
若这次闪电持续的时间为0.1s,闪电的功率P1= = =8×1010W.
故答案为 8×107s;8×1010.
【分析】根据电能和电功率的比值可以计算用电器工作时间,利用电能和时间的比值计算电功率的大小.
13.【答案】0.8;1.2
【知识点】电功率
【解析】【解答】将灯泡和定值电阻并联在2V电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,UR=UL=2V,由图象可知,通过的电流为IR=0.2A,IL=0.6A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A;小灯泡L的实际电功率为:PL=UIL=2V×0.6A=1.2W。
【分析】小灯泡L和定值电阻R并联在电路中,根据图像当电压为2V时,可读出电流的值,进而求出干路电流和实际功率。
14.【答案】(1)解:该款代步车每次充满电需消耗的电能W=Pt=180Wh=180W×3600s=6.48×105J
答:该款代步车每次充满电需消耗6.48×105J的电能
(2)解:已知W=UIt=180Wh,
该款代步车充电时电路中的电流I= ≈0.41A
答:该款代步车充电时电路中的电流为0.41A
【知识点】电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【分析】利用电功率和时间的乘积可以计算电能的多少,利用电功的计算公式,结合电能、电压和时间可以计算电流的大小.
15.【答案】(1)解:该电水壶的电功率:P= = =1.8kW=1800W
(2)解:由P= 可得,电水壶的电阻:R= = ≈26.9Ω
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】根据消耗的电能和时间的比值计算电功率,利用电压和电功率,可以计算用电器的电阻的大小.
16.【答案】(1)
(2)⑥⑦;断路
(3)0.75;C
(4)>;电路中电流增大,总电阻变小;灯泡的电阻增大,滑动变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断;电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)根据题目中的要求,实物图的连线如上图所示;(2)无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数为电源电压,电流表示数为零,所以可判断出是与电压表并联的部分出现了断路,所以应是接线柱③⑦间出现了断路;(3)由图示可知,当小灯泡的电压等于额定电压时,通过小灯泡的电流为0.3A,所以可求出小灯泡的额定功率为0.75W;当小灯泡的电压为0.5V时,滑动变阻器的电压为2.5V,此时的电流为0.1A,所以可得此时滑动变阻的电阻为25Ω,所以滑动变阻器的规格是C;(4)滑动变阻器的阻值减小△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1>△R2,理由是:电路中电流增大,总电阻变小;灯泡的电阻增大,滑动变阻器的阻值大于灯泡增大的阻值。
【分析】测量灯泡电功率时,利用电压表测量灯泡电压,要与灯泡并联,电流表测量电流,串联在电路中,当电压表示数较大而电流表无示数,是电压表测量的位置断路,通过移动滑片使灯泡正常发光,利用电压和电流的乘积计算灯泡的电功率,还可以分析滑动变阻器的电阻。
17.【答案】(1)B
(2)
(3)小灯泡断路
(4)2.2;B
(5)12.5;0.5
【知识点】实物的电路连接;电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)由题意可知,灯泡额定电压2.5V、电阻约12Ω、电源电压6V,故灯泡的额定电流I=U灯/R灯=2.5V/12Ω=0.2A,由U滑=U﹣U灯=6V﹣2.5V=3.5V,得R滑=U滑/I=3.5V/0.2A=17.5Ω,故可知滑动变阻器电阻最大阻值应该大于17.5Ω则应该选择“20Ω 0.4A”;(2)灯泡额定电流大约0.2A,电流表选择0﹣0.6A量程,串联在电路中,实物图连线如题图所示;(3)灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,这样故障只能是与电压表并联的部分出现了断路,由图示可知,与电压表并联的只有小灯泡,所以应是灯泡断路;(4)图乙中电压表示数为2.2V,小于灯泡的额定电压,要测量灯泡额定功率,电压表示数应变大到2.5V,根据串联分压,滑动变阻器两端电压变小,滑动变阻器电阻变小,故滑片应向B端移动;(5)由丙图可知,当电压为额定电压U=2.5V时,电流I=0.2A,由R=U/I=2.5V/0.2A=12.5Ω,由P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
【分析】测量灯泡电功率时,利用电压表测量灯泡的电压,所以要和灯泡并联,电流表测量电流,与电路串联,滑动变阻器的电阻必须足够大,在电路中才可以保证灯泡达到合适的工作状态,利用电压和电流的乘积计算电功率.
1 / 1粤沪版物理九年级上学期 15.2 认识电功率 同步练习
一、单选题
1.(2015九上·呼和浩特期末)一只“220V 100W”的灯泡接在照明电路中.若用输电线把该灯泡由电源处引到谋工地时,发现灯泡亮度变暗,测得灯泡的实际功率只有81W,则输电线上消耗的功率是( )
A.9W B.10W C.19W D.90W
【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:
由“220V、100W”知灯泡的额定电压U=220V,额定功率是P=100W,
由P= 可知,灯泡的电阻:
R= = =484Ω,
灯泡功率为81W时,灯泡两端的实际电压:
U实= = =198V;
由p=UI可得,流过灯泡的实际电流:
I实= = = A;
灯泡与导线是串联的,所以灯泡分得电压:
U线=U﹣U实=220V﹣198V=22V,
输电导线上消耗的功率:P损=U损I实=22V× A=9W.
故选A.
【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,由P= 的变形公式可求出灯泡的电阻;根据由P= 的变形公式求出灯泡的实际电压及实际电流;灯泡与导线电阻串联,由串联电路特点求出导线的电压,由P=UI求出导线消耗的功率.
2.(2016·西城模拟)我国北疆边防哨兵在严寒的冬季会穿上一种电热靴.图为电热靴内加热电路的示意图,电源两端电压保持不变,S2为三档旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处),电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变,b为电阻丝R1的中点.闭合开关S1,这只电热靴的低温档、中温档、高温档应分别将金属片M拨至( )
A.a、b、c B.a、c、b C.c、b、a D.b、a、c
【答案】A
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】 S2接a时,两电阻串联,总电阻最大,由 可知电功率最小,处于低温档;S2接b时,R2和R1右半部分接入电路,由 可知电热靴处于中温档;S2接c时,只有R2接入电路,总电阻最小,由 可知电功率最大,处于高温档;故M应该分别拨到a、b、c三处.A符合题意.
故答案为:A.
【分析】理解电热器无论处于哪个档位,电源电压保持不变;电阻最小时,功率最大,处于高档位;电阻最大时,功率最小,处于低档位.
3.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内消耗的电能为0.8kW·h,那么这一个用电器可能是( )
A. 家庭风扇 B. 笔记本电脑
C. 台灯 D. 电饭锅
【答案】D
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】解;由P 得:P =0.8kw.
以上四种家用电器中功率接近800W的只有电饭锅,D符合题意.
故答案为:D
【分析】利用消耗的电能和时间的比值计算电功率,选项中电功率较大的电饭锅.
4.如图所示电路,电源电压不变,变阻器最大阻值R2与电灯阻值R1之比为3:2,当滑片P由a端移到b端时,R1消耗功率之比为( )
A.25:4 B.5:2 C.4:25 D.2:5
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】
滑片滑动到a端时 ,
所以
故答案为:A.
【分析】当滑动变阻器的电阻最大时,利用总电压除以总电阻计算电流,根据电流和电阻计算最小功率,当滑动变阻器电阻最小时,利用电源电压和电阻计算最大电功率,然后再进行比.
5.(2017九上·遂溪月考)如图所示,一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电压恒为6V的电源两端,设灯丝电阻不变,则下列判断错误的是( )
A.当滑片P从a滑向b时,灯L的电功率一直减小
B.移动滑片P能使L和R的电功率相等
C.移动滑片P,电路中总功率最小值是0.6W
D.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2W
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:
A、在滑片P由a滑向b的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I= 可知,电路中的电流变小,由P=I2R可知,灯L的电功率变小,A不合题意;
B、因串联电路中各处的电流相等,所以由P=I2R可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻与灯泡的电阻相等时,两者消耗的电功率相等,B不合题意;
C、由P= 可得,灯泡的电阻RL= = =10Ω,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,总电阻增大,由P= 可知,电路的总功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电路的最小总功率:P总小= = =0.6W,C不合题意;
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡两端的电压和额定电压相等,灯泡的实际功率为3.6W,则此时电路中总功率为3.6W,D符合题意 .
故答案为:D.
【分析】A、当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器的阻值一直在增大,电路中的电流一直在减小,由可知,灯泡消耗的电功率一直在减小;
B、由可知,当滑动变阻器连入电路的阻值与灯泡的阻值相等时,它们消耗的电功率相等;
C、当滑动变阻器的滑片移到b端时,电路中的总功率最小 . 根据电功率公式的变形公式算出灯泡的电阻值,进而求出电路中的总电阻,再利用电功率公式的变形公式算出总功率;
D、当滑动变阻器的滑片移到a端时,电路中只有灯泡L,此时电路中的总功率最大,即电路中的总功率等于灯泡的额定功率 .
6.甲、乙两只灯泡,其I-U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2V时,乙灯消耗的功率是:( )
A.1.2 W B.0.8 W C.2 W D.3 W
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;电功率的计算
【解析】【解答】两灯串联时,通过它们的电流是相等的;由图示可知,当甲灯两端的电压为2 V时,通过甲灯的电流为0.4A,则通过乙灯的电流也是0.4A,根据图示可知,灯泡乙两端的电压为3V,所以可知乙灯消耗的功率是1.2W,A符合题意.
故答案为:A。
【分析】根据坐标图像,结合串联电路中电流处处相等的规律,当一盏灯的电流已知时,结合另一灯的电压和电流计算电功率的大小.
7.(2017九上·抚宁期末)下列几种用电器的额定功率最接近1000W的是( )
A.电饭锅 B.笔记本电脑
C.电风扇 D.电视机
【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】解:A、电饭锅的额定功率约为1000W,故A符合题意;
B、笔记本电脑的功率约为100W左右,故B不合题意;
C、电风扇的额定功率在60W左右,故C不符合题意;
D、电视机的额定功率在150W左右,故D不符合题意.
故选A.
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择即可.
8.(2017·黄浦模拟)下列用电器额定功率最大的是( )
A.电视机 B.手电筒 C.电饭锅 D.电冰箱
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】解:A、电视机的额定功率约为120W~200W;不符合题意;
B、手电筒的功率非常小,一般在几瓦左右,不符合题意;
C、电饭锅属于大功率用电器,一般额定功率在800W以上,符合题意;
D、电冰箱的额定功率一般在100W~150W左右,不符合题意.
故选C.
【分析】结合生活经验,根据对常见家庭用电器的额定功率的了解进行解答.
9.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了 ( )
A.0.4W B.4.0W C.1.6W D.3.4W
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】电阻两端的电压变化,电阻保持不变,当电阻两端的电压为6V时,通过电阻的电流为 ,该电阻的电功率为 ,
当电阻两端的电压为10V时,通过电阻的电流为 ,该电阻的电功率为
电流变化 所以R=40Ω
所以该电阻的电功率变化了
故答案为:C.
【分析】利用变化的电压和变化的电流可以计算定值电阻的阻值,利用电压和电阻计算前后电功率,再计算差值就是变化量.
二、填空题
10.(2017九上·洛阳期末)图甲是一种车载空气净化器,其工作过程如图乙所示,受污染的空气被吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获,其原理是 ,若该车载空气净化器的额定电压为12V,正常工作电流为0.4A,则它的额定功率为 W.
【答案】异种电荷相互吸引;4.8
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:颗粒物所带电荷与集尘器带电金属网所带电荷电性相反,异种电荷相互吸引,因此颗粒物被电网捕获;
空气净化器的额定功率:P=UI=12V×0.4A=4.8W;
故答案为:异种电荷相互吸引;4.8.
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;已知电压与电流,由P=UI可以求出功率.
11.家庭中测量所用电能多少的仪表是 表。当标有“220V 11W”字样的节能灯正常工作时,两端的电压为 伏,通过的电流为 安。
【答案】电能;220;0.05
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表是用来测量电功的仪表,也就是用来测量电能的;灯正常工作时的电压等于额定电压为220V,此时的功率为额定功率等于11W,所以可得通过的电流为I=P/U=0.05A。
故答案为:电能;220;0.05.
【分析】电能表是测量电能的仪器,我国家用电器的电压都是220V,利用灯泡的电功率和电压可以计算电流的大小.
12.夏天,我国很多地方遭雷击,造成了重大的安全事故,如果某次闪电的能量为8×109J,则这次闪电释放的 电能可供100W的灯泡持续工作 .(设灯泡寿命足够长);若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为 W.
【答案】8×107s;8×1010
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】解:由P= 可得,灯泡持续工作t= = =8×107s,
若这次闪电持续的时间为0.1s,闪电的功率P1= = =8×1010W.
故答案为 8×107s;8×1010.
【分析】根据电能和电功率的比值可以计算用电器工作时间,利用电能和时间的比值计算电功率的大小.
13.(2018·巢湖模拟)如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图象.现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,则干路中的电流是 A,小灯泡L的实际电功率是 W.
【答案】0.8;1.2
【知识点】电功率
【解析】【解答】将灯泡和定值电阻并联在2V电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,UR=UL=2V,由图象可知,通过的电流为IR=0.2A,IL=0.6A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A;小灯泡L的实际电功率为:PL=UIL=2V×0.6A=1.2W。
【分析】小灯泡L和定值电阻R并联在电路中,根据图像当电压为2V时,可读出电流的值,进而求出干路电流和实际功率。
三、计算题
14.低碳环保、绿色出行已成为当下都市人的新时尚,如图甲、乙所示是一款倍受青年人喜爱的自平衡智能电动独轮代步车.表列出了该电动独轮代步车的部分技术参数.求:
(1)该款代步车每次充满电需消耗多少焦耳的电能.
(2)该款代步车充电时电路中的电流I.(结果请保留两位小数)
【答案】(1)解:该款代步车每次充满电需消耗的电能W=Pt=180Wh=180W×3600s=6.48×105J
答:该款代步车每次充满电需消耗6.48×105J的电能
(2)解:已知W=UIt=180Wh,
该款代步车充电时电路中的电流I= ≈0.41A
答:该款代步车充电时电路中的电流为0.41A
【知识点】电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【分析】利用电功率和时间的乘积可以计算电能的多少,利用电功的计算公式,结合电能、电压和时间可以计算电流的大小.
15.如图是我们家长常用的电水壶,它的额定电压为220V,如果把它单独接入家庭电路中,正常工作10min,电能表的示数增加0.3kW h.求:
(1)该电水壶的电功率;
(2)这只电水壶的电阻.
【答案】(1)解:该电水壶的电功率:P= = =1.8kW=1800W
(2)解:由P= 可得,电水壶的电阻:R= = ≈26.9Ω
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】根据消耗的电能和时间的比值计算电功率,利用电压和电功率,可以计算用电器的电阻的大小.
四、实验题
16.小明用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大.
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则接线柱 (填接线柱的数字编号)间出现了 (短路/断路)。
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 (选填选项前字母):
A.“5Ω 2A” B.“15Ω 2A” C.“25Ω 2A” D.“30Ω 2A”
(4)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1 (>/=)△R2,你的理由是: 。
【答案】(1)
(2)⑥⑦;断路
(3)0.75;C
(4)>;电路中电流增大,总电阻变小;灯泡的电阻增大,滑动变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断;电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)根据题目中的要求,实物图的连线如上图所示;(2)无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数为电源电压,电流表示数为零,所以可判断出是与电压表并联的部分出现了断路,所以应是接线柱③⑦间出现了断路;(3)由图示可知,当小灯泡的电压等于额定电压时,通过小灯泡的电流为0.3A,所以可求出小灯泡的额定功率为0.75W;当小灯泡的电压为0.5V时,滑动变阻器的电压为2.5V,此时的电流为0.1A,所以可得此时滑动变阻的电阻为25Ω,所以滑动变阻器的规格是C;(4)滑动变阻器的阻值减小△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1>△R2,理由是:电路中电流增大,总电阻变小;灯泡的电阻增大,滑动变阻器的阻值大于灯泡增大的阻值。
【分析】测量灯泡电功率时,利用电压表测量灯泡电压,要与灯泡并联,电流表测量电流,串联在电路中,当电压表示数较大而电流表无示数,是电压表测量的位置断路,通过移动滑片使灯泡正常发光,利用电压和电流的乘积计算灯泡的电功率,还可以分析滑动变阻器的电阻。
17.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)
(1)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用_________ .
A.“10Ω0.4A”的滑动变阻器 B.“20Ω0.4A”的滑动变阻器
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障的原因是 .
(4)排出故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“A”或“B”)
(5)通过灯泡的电流随它两端电压变化如图丙所示,分析图象可知,该灯泡正常发光时的电阻是 Ω,额定功率为 W.
【答案】(1)B
(2)
(3)小灯泡断路
(4)2.2;B
(5)12.5;0.5
【知识点】实物的电路连接;电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)由题意可知,灯泡额定电压2.5V、电阻约12Ω、电源电压6V,故灯泡的额定电流I=U灯/R灯=2.5V/12Ω=0.2A,由U滑=U﹣U灯=6V﹣2.5V=3.5V,得R滑=U滑/I=3.5V/0.2A=17.5Ω,故可知滑动变阻器电阻最大阻值应该大于17.5Ω则应该选择“20Ω 0.4A”;(2)灯泡额定电流大约0.2A,电流表选择0﹣0.6A量程,串联在电路中,实物图连线如题图所示;(3)灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,这样故障只能是与电压表并联的部分出现了断路,由图示可知,与电压表并联的只有小灯泡,所以应是灯泡断路;(4)图乙中电压表示数为2.2V,小于灯泡的额定电压,要测量灯泡额定功率,电压表示数应变大到2.5V,根据串联分压,滑动变阻器两端电压变小,滑动变阻器电阻变小,故滑片应向B端移动;(5)由丙图可知,当电压为额定电压U=2.5V时,电流I=0.2A,由R=U/I=2.5V/0.2A=12.5Ω,由P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
【分析】测量灯泡电功率时,利用电压表测量灯泡的电压,所以要和灯泡并联,电流表测量电流,与电路串联,滑动变阻器的电阻必须足够大,在电路中才可以保证灯泡达到合适的工作状态,利用电压和电流的乘积计算电功率.
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