3.6电功率练习(含解析)

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名称 3.6电功率练习(含解析)
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文件大小 2.7MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-11-23 14:34:12

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电功率练习
1.接通电路,加在某玩具电动机上的电压是U,用手将电动机转轴捏住使其不转,电动机将电能全部转化为热能,消耗的电功率为P1;松手后电动机正常工作,消耗的电功率为P2,则电动机正常工作时,线圈上消耗的机械功率为(  )
A.P2﹣P1
B.P2
C.
D.P2﹣
2.如图所示,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时,灯泡L(电阻不变)消耗的功率为100W,若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时,灯泡L消耗的功率为81W.则输电导线AC、BD上消耗的功率为(  )
A.10W
B.19W
C.9W
D.15W
3.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V,2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,L1恰能正常发光;若换个“6V,3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则此时L2(  )
A.两端的电压仍为6V
B.比正常发光时暗
C.阻值一定比L1大
D.消耗的电能一定比L1多
4.额定电压相等的甲、乙两灯,串联后接在电路中,甲灯比乙灯亮。下列说法正确的是(  )
A.串联时甲灯的实际功率较大
B.串联时甲灯的电阻较小
C.串联时甲灯的实际功率较小
D.并联时甲灯的电阻较小
5.甲灯泡标有“220V50W”,乙灯泡标有“220V
100W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是(  )
A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C.两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D.两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
6.小聪将额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。合上开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮;当他用一根导线并接在灯L1的两端时,发现灯L2亮了而灯L1不亮。分析出现上述现象的原因是(  )
A.灯L2短路
B.灯L1的额定功率比灯L2的额定功率大得多
C.灯L1断路
D.灯L1的电阻比灯L2的电阻大得多
7.有两个额定电压相同的小灯泡,串联起来接到电源上,亮度不同。在比较两个灯泡的额定功率谁大时,要做以下分析:
①从关系式P=I2R可以知道;
②较亮灯泡的电阻较大;
③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比;
④从关系式P=U2/R可以知道;⑤串联时流过两个灯泡的电流相同;
⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大;请你将最合理的排序选出来(  )
A.⑤②①③④⑥
B.⑤③④②①⑥
C.⑤①②④③⑥
D.⑤①②③④⑥
8.关于“8V
2W”的小灯泡L1和“8V
8W”的小灯泡L2,下列说法正确的是(  )
A.L1和L2正常工作时亮度相同
B.两灯并联时,则通过L1和L2的电流相等
C.将两灯串联,则L1和L2亮度相同
D.比较两灯的亮度,只需要比较它们的实际功率
9.2016年国庆期间大量中国游客涌入日本,席卷各大商场。下图为最受欢迎的为自动电热马桶盖,一度造成断货,后发现部分标签上竟然标注着:“Madeinchina”,产地为杭州下沙。下表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数(在小明家的电能表上标着3600r/kW?h),说法正确的是(  )
品牌
OJM
待机功率
≤10W
材质
ABS
工作功率
1800W
额定电压
220V
每次加热时间
2分钟
温度范围
0℃~40℃
每天耗电量
约0.3kW?h
A.每次加热时,电能表转过1080圈
B.加热丝的电阻约为27欧
C.工作电流为5A
D.待机时不消耗电能
10.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.A的电阻值为6.25Ω
B.A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5:4
C.A和B并联在电压为2.5V的电源两端,A、B的电功率之比为5:4
D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3V
11.加在某电动机上的电压是U,电动机消耗的电功率为P,电动机线圈的电阻为r,则电动机消耗的机械功率为(  )
A.P
B.
C.
D.P﹣
12.如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是(  )
A.4Ω
B.22Ω
C.10Ω
D.2Ω
13.电风扇工作时,电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能按如图所示连接好电路,闭合开关,叶片转动,移动变阻器滑片至某一位置时,叶片刚好不转动,读出此时电压表和电流表的示数分别为U0、I0.移动变阻器滑片,使电压表示数为额定电压U,读出此时电流表的示数为I,电风扇正常工作。若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,则下列说法正确的是(  )
A.电风扇正常运转时,电动机的发热功率P热=U0I0
B.电风扇的电动机将电能转化为机械能效率
C.电风扇正常工作时的电动机内阻为r=
D.电风扇正常工作时的电功率P=UI
14.加在某玩具电动机上的电压是U,接通电路,用手将电动机转轴捏住使其不转,消耗的电功率为P1;松手后电动机正常工作,消耗的电功率为P2,则电动机正常工作时,线圈上发热功率为(  )
A.
B.P2
C.P2?P1
D.P2﹣
15.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到8V,通过该定值电阻的电流变化了100mA,则该电阻的电功率变化了(  )
A.1.4W
B.1.8W
C.2
W
D.3.2
W
16.两个规格一样的电灯串联接在220V的电路上,此时电路总功率为100W,若将它们并联起来,接在220V的电路中,则此时电路总功率是(  )
A.200W
B.25W
C.400W
D.50W
17.如图甲为某品牌具有反向充电技术的手机,其手机电池参数如图,对外充电时最大输出功率40W,最多能输出总电能的50%,甲手机电池充满电储存的电能为 
 kW?h,如图甲手机正对乙手机充电,按最大输出功率最多能对乙手机输电 
 h。
充电功率
≥10W
标称电压
4V
电池容量
5000mAh
18.如图是电动汽车动力系统示意图。汽车行驶时,通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速,从而改变行驶速度,当滑片向右滑动时,此时电动汽车在 
 (加速,减速)。当汽车速度最大时,电压表的示数为380V,电流表的示数为30A,此时电动机消耗的功率为 
 W.若电动机的内阻为0.4Ω,则电动机的发热功率为 
 W。
19.某元件(阻值不变)标有“6V
6W”字样,它正常工作时的电阻R= 
 Ω,将该元件与灯L接入电路中,如图1所示,通过灯L的电流随电压变化图象如图2所示,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,在保证电路各元件都安全的情况下,电源电压最大是 
 V,此时灯L消耗的电功率约 
 W。
20.在“测定小灯泡电功率”的实验中,提供以下器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压,未标明额定功率),电流表、电压表各1只,滑动变阻器1只,开关1只,电源,导线若干。
(1)在方框图中画出实验电路图。
(2)按正确的电路图连接电路,根据数据画出小灯泡灯丝U﹣I曲线如图所示,这个图象中,横坐标表示的是 
 。(选填“电流”或“电压”)请你结合已学知识,说明理由? 
 。
21.小金用如图甲的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V,定值电阻R0的阻值为3Ω,滑动变阻器R1上标有“2A
5Ω”字样。实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.38
0.43
0.50
0.60
0.75

电压表示数/V
1.86
1.71
1.50
1.20
0.75
0.00
变阻器电功率/W
0.71
0.74
0.75
0.72
0.56
0.00
(1)用笔画线代替导线,完成图乙的电路连接。
(2)表中第6次实验时,电流表示数如图丙所示,则表中数据①是 
 

(3)根据实验数据可知,此电路中,滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是 
 。
22.现有电压表一个、电流表一个(均已调零)、电压为6V的蓄电池、滑动变阻器R1(5Ω,1A)、R2(20Ω,0.5A)、开关一个、导线若干。请你设计一个实验测量一只标有“0.3A”、正常发光时电阻约为8.2Ω的小灯泡正常发光时的功率。
实验次数
1
2
3
电流I(A)
0.14
0.2
0.3
电压U(V)
1.0
1.5
2.5
(1)在答卷的虚线框内画出实验电路图,并标明所选用的滑动变阻器的符号;
(2)将下面的实验步骤补充完整:
①按图连接电路,连接电路时保持开关断开;
② 
 
,闭合开关;
③ 
 

④应用P=UI计算小灯泡的额定功率。
(3)小金在实验过程中测得了如上表所示的数据,由数据可知,小灯泡的额定功率为 
 ,小灯泡正常发光时的电阻为 
 
。(结果保留两位小数)
23.如图是电动机和定值电阻R组成的电路,电源电压为U,电动机内阻为r,定值电阻阻值为R,开关S闭合时,电动机正常工作,电流表示数为I,请用以上字母表示:
(1)证明定值电阻R将电能全部转化为内能。(2)电动机正常工作的电功率。
(3)若电动机卡住,电流表的示数。
24.实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V
6W”的字样。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路(如图所示),使小电动机刚好正常工作。求:
(1)小电动机正常工作时的电流以及整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(2)若小电动机正常工作时刚好能将一个5牛顿重的物体以1m/s的速度匀速提升,则该微型电动机的电阻有多大?
25.一台电烤箱铭牌如下,高温挡功率数值模糊不清。内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
低温挡
400W
电源频率
50Hz
(1)当电烤箱处于低温挡时,S1、S2所处的状态是 
 。
(2)当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少?
(3)小科先断开其它家用电器,并将电烤箱调到高温挡接入220V的家庭电路中,发现他们家的电子式电能表(3000imp/(kW?h))在2min内指示灯恰好闪了120次,请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。[“3000imp/(kW?h)”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗1kW?h的电能,电表上的指示灯闪烁3000次]
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精品试卷·第
2

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参考答案与试题解析
1.接通电路,加在某玩具电动机上的电压是U,用手将电动机转轴捏住使其不转,电动机将电能全部转化为热能,消耗的电功率为P1;松手后电动机正常工作,消耗的电功率为P2,则电动机正常工作时,线圈上消耗的机械功率为(  )
A.P2﹣P1
B.P2
C.
D.P2﹣
【解答】解:由题意可知,接通电路,电动机不转时只将电能转化为内能,此时电动机为纯电阻,
由P=可得,电动机线圈电阻:R=;电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能,此时电动机为非纯电阻,由P=UI可得,此时电动机的电流:I=,所以,此时线圈上发热功率为:P热=I2R=R=×=,由能量守恒定律可得,此时消耗的机械功率为:P机械=P2﹣P热=P2﹣。故选:D
2.如图所示,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时,灯泡L(电阻不变)消耗的功率为100W,若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时,灯泡L消耗的功率为81W.则输电导线AC、BD上消耗的功率为(  )
A.10W
B.19W
C.9W
D.15W
【解答】解:设灯泡L连接在A、B两点时,电路的电流为I1,则PL=I12RL=100W…①
若将灯泡L接C、D两点时,电路的电流为I2,则PL′=I22RL=81W…②
由①②两式可得:I1:I2=10:9,若将灯泡L接C、D两点时,电源的功率为:P=UI2,
则:=,即P==×100W=90W,所以导线AC和BD消耗的总功率为:
P线=P﹣P2=90W﹣81W=9W。故选:C
3.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V,2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,L1恰能正常发光;若换个“6V,3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则此时L2(  )
A.两端的电压仍为6V
B.比正常发光时暗
C.阻值一定比L1大
D.消耗的电能一定比L1多
【解答】解:由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,L2的额定功率大于L1的额定功率,由P=的变形式R=可知,L2的阻值小于L1的阻值,故C错误;灯泡L1接在a、b两点间时,L1恰能正常发光,说明L1两端的电压为6V,因L2的阻值小于L1的阻值,所以由串联分压的规律(即电阻小的分得的电压小)可知,灯泡L2接在a、b两点间时,灯泡L2两端的电压会小于6V,则灯泡L2消耗的功率小于3W,即L2比正常发光时暗些,故A错误,B正确;由W=UIt可知,工作时间不确定,所以消耗电能的多少无法比较,故D错误。故选:B
4.额定电压相等的甲、乙两灯,串联后接在电路中,甲灯比乙灯亮。下列说法正确的是(  )
A.串联时甲灯的实际功率较大
B.串联时甲灯的电阻较小
C.串联时甲灯的实际功率较小
D.并联时甲灯的电阻较小
【解答】解:因为两灯泡串联,所以通过两灯泡的电流相等,因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且甲灯比乙灯亮,所以甲灯泡的实际功率比乙大;根据P=I2R可知,无论怎么连接,甲灯泡的电阻都比乙大;故A正确,BCD错误。故选:A
5.甲灯泡标有“220V50W”,乙灯泡标有“220V100W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是(  )
A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C.两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D.两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
【解答】解:A、由铭牌可知,甲灯泡的额定功率小于乙灯泡的额定功率,但甲灯泡的实际功率不一定小于乙灯泡的实际功率,故A错;B、由W=Pt可知,灯泡消耗的电能由实际功率和时间决定,因不知时间的关系、也不知道实际功率的关系,所以不能确定消耗电能的多少,故B错;C、由P=可得,两灯的电阻分别为:R甲===968Ω,R乙==═484Ω,比较可知R甲>R乙;两灯泡串联时,电路电流处处相等,且R甲>R乙,由P=I2R可知,它们的实际功率P甲>P乙,则甲灯泡一定比乙灯泡亮C正确;D、两灯并联在电路中两灯泡的电压相同,且R甲>R乙;由P=它们的实际功率P甲<P乙,则甲灯泡一定比乙灯泡暗,故D错;故选:C
6.小聪将额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。合上开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮;当他用一根导线并接在灯L1的两端时,发现灯L2亮了而灯L1不亮。分析出现上述现象的原因是(  )
A.灯L2短路
B.灯L1的额定功率比灯L2的额定功率大得多
C.灯L1断路
D.灯L1的电阻比灯L2的电阻大得多
【解答】解:用一根导线并接在灯L1的两端时,发现灯L2亮了而灯L1不亮,是导线把L1短路了,电压加在灯L2上,说明原来是L2的实际功率太小,而不能使灯丝发光,而不是L2短路。串联电路中的用电器的功率之比等于电阻之比,故是灯L1的电阻比灯L2的电阻大得多。已知两灯泡的额定电压相同,即U1额=U2额,但R1>R2,由P=知,额定电压一定时,电阻越大,额定功率越小,因此灯L1的额定功率要比灯L2的额定功率小;故选:D
7.有两个额定电压相同的小灯泡,串联起来接到电源上,亮度不同。在比较两个灯泡的额定功率谁大时,要做以下分析:①从关系式P=I2R可以知道;②较亮灯泡的电阻较大;
③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比;④从关系式P=U2/R可以知道;
⑤串联时流过两个灯泡的电流相同;⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大;
请你将最合理的排序选出来(  )
A.⑤②①③④⑥
B.⑤③④②①⑥
C.⑤①②④③⑥
D.⑤①②③④⑥
【解答】解:判断灯泡电功率大小的步骤是:⑤串联时流过两个灯泡的电流相同;①从关系式P=I2R可以知道;②较亮灯泡的电阻较大;④从关系式P=可以知道;③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比;⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大;故选:C
8.关于“8V
2W”的小灯泡L1和“8V
8W”的小灯泡L2,下列说法正确的是(  )
A.L1和L2正常工作时亮度相同
B.两灯并联时,则通过L1和L2的电流相等
C.将两灯串联,则L1和L2亮度相同
D.比较两灯的亮度,只需要比较它们的实际功率
【解答】解:A、由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,额定功率不同,则L1和L2正常工作时亮度不相同,故A错误;B、由P=的变形式R=可知,L1的额定功率较大,电阻较小,两灯并联时,两端电压相同,由I=可知,通过L1和L2的电流不相等,故B错误;C、两灯泡串联时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可知,L2的电阻较大,灯泡较亮,故C错误。D、因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以比较两灯的亮度,只需要比较它们的实际功率即可,故D正确。故选:D
9.2016年国庆期间大量中国游客涌入日本,席卷各大商场。下图为最受欢迎的为自动电热马桶盖,一度造成断货,后发现部分标签上竟然标注着:“Madeinchina”,产地为杭州下沙。下表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数(在小明家的电能表上标着3600r/kW?h),说法正确的是(  )
品牌
OJM
待机功率
≤10W
材质
ABS
工作功率
1800W
额定电压
220V
每次加热时间
2分钟
温度范围
0℃~40℃
每天耗电量
约0.3kW?h
A.每次加热时,电能表转过1080圈
B.加热丝的电阻约为27欧
C.工作电流为5A
D.待机时不消耗电能
【解答】解:A、P加热=1800W=1.8kW,t=2min=h=h,由P=可得,马桶盖每次加热消耗的电能:W=P加热t=1.8kW×h=0.06kW?h,电能表转盘转动的圈数:0.06kW?h×3600r/kW?h=216r;故A错误;B、由P=可得,马桶盖加热的电热丝的电阻:R加热==≈27Ω.故B正确;C、由P=UI可得,工作电流I==≈8A,故C错误;D、电热马桶盖处于待机状态时,虽然不工作,但仍消耗电能,故D错误。故选:B
10.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.A的电阻值为6.25Ω
B.A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5:4
C.A和B并联在电压为2.5V的电源两端,A、B的电功率之比为5:4
D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3V
【解答】解:A.由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V,由I=可得,A的电阻值:RA===5Ω,故A错误;B.A和B串联,电路中电流为0.4A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A,由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,由P=UI可得,A、B的电功率之比:====,故B错误;(3)A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V,由图象可知,通过两元件的电流IA′=0.5A,IB′=0.4A,则A、B的电功率之比:====,故C正确;(4)当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,由图象可知,电路中的电流为0.6A,两元件两端的电压均为3V时符合,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UA″+UB″=3V+3V=6V,故D错误。故选:C
11.加在某电动机上的电压是U,电动机消耗的电功率为P,电动机线圈的电阻为r,则电动机消耗的机械功率为(  )
A.P
B.
C.
D.P﹣
【解答】解:电动机消耗的电功率为P,加在电动机上的电压是U,通过电动机的电流为:I=;
发热功率:P热=I2r=;根据能量守恒定律可知,电动机的机械功率为:P出=P﹣P热=P﹣。
故选:D
12.如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是(  )
A.4Ω
B.22Ω
C.10Ω
D.2Ω
【解答】解:电动机中消耗的总功率由P=UI得:P1=UI=110×5=550(w);电机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率:P2=mgv=500×0.9=450(w);由能量守恒得电机热功率等于总功率与输入功率的差:P3=P1﹣P2=550﹣450=100(W);由焦耳定律知电机的发热功率为:P3=I2R则:R==4(Ω);即电动机的电阻为4Ω,故选:A
13.电风扇工作时,电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能按如图所示连接好电路,闭合开关,叶片转动,移动变阻器滑片至某一位置时,叶片刚好不转动,读出此时电压表和电流表的示数分别为U0、I0.移动变阻器滑片,使电压表示数为额定电压U,读出此时电流表的示数为I,电风扇正常工作。若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,则下列说法正确的是(  )
A.电风扇正常运转时,电动机的发热功率P热=U0I0
B.电风扇的电动机将电能转化为机械能效率
C.电风扇正常工作时的电动机内阻为r=
D.电风扇正常工作时的电功率P=UI
【解答】解:(1)叶片刚好不转动时(即电动机不工作时),可看作纯电阻电路,则由欧姆定律可得,电动机内阻r=,电动机内阻不变,所以电风扇正常工作时的电动机内阻仍然为r=;故C错误;(2)电动机正常工作时的发热功率:P热=I2r=I2×=;故A错误;电动机正常工作时的总功率为P总=UI,故D正确。则输出的机械功率:P机=P总﹣P热=UI﹣;所以电动机将电能转化为机械能的效率:η===1﹣;故B错误。故选:D
14.加在某玩具电动机上的电压是U,接通电路,用手将电动机转轴捏住使其不转,消耗的电功率为P1;松手后电动机正常工作,消耗的电功率为P2,则电动机正常工作时,线圈上发热功率为(  )
A.
B.P2
C.P2?P1
D.P2﹣
【解答】解:由题,接通电路,电动机不转时只将电能转化为内能,由P=可得电动机线圈电阻:R=,电动正常工作时消耗的电能转化为机械能的内能,由P=UI可得此时电动机的电流,I=,所以线圈上发热功率为:P热=I2R=()2R=?R==。故选:A
15.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到8V,通过该定值电阻的电流变化了100mA,则该电阻的电功率变化了(  )
A.1.4W
B.1.8W
C.2
W
D.3.2
W
【解答】解: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I1==﹣﹣﹣﹣﹣①,
当电阻两端的电压为8V时,通过电阻的电流为I2==﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
电流的变化量△I=I2﹣I1=0.1A﹣﹣﹣﹣﹣③,
由P=UI=,电阻电功率变化量:△P=P2﹣P1=﹣﹣﹣﹣﹣④,
由①②③④解得:△P=1.4W。故选:A
16.两个规格一样的电灯串联接在220V的电路上,此时电路总功率为100W,若将它们并联起来,接在220V的电路中,则此时电路总功率是(  )
A.200W
B.25W
C.400W
D.50W
【解答】解:两个规格一样的电灯串联接在220V的电路上时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路总功率:P串==100W,则=200W,两灯泡并联起来接在220V的电路中时,因总功率等于各用电器功率之和,所以,电路的总功率:P并=+=200W+200W=400W。
故选:C
17.如图甲为某品牌具有反向充电技术的手机,其手机电池参数如图,对外充电时最大输出功率40W,最多能输出总电能的50%,甲手机电池充满电储存的电能为 0.02 kW?h,如图甲手机正对乙手机充电,按最大输出功率最多能对乙手机输电 0.25 h。
充电功率
≥10W
标称电压
4V
电池容量
5000mAh
【解答】解:甲手机电池充满电储存的电能:W=UIt=4V×5000×10﹣3A×1h=20W?h=0.02kW?h,
因为甲手机对外充电时最大输出功率为40W=0.04kW,最多能输出总电能的50%,所以由P=可得,甲手机按最大输出功率对乙手机充电时,最多充电时间:
t′===0.25h。故答案为:0.02;0.25。
18.如图是电动汽车动力系统示意图。汽车行驶时,通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速,从而改变行驶速度,当滑片向右滑动时,此时电动汽车在 减速 (加速,减速)。当汽车速度最大时,电压表的示数为380V,电流表的示数为30A,此时电动机消耗的功率为 11400 W.若电动机的内阻为0.4Ω,则电动机的发热功率为 360 W。
【解答】解:由电路图可知,电动机和滑动变阻器串联,电压表测量电动机两端电压,电流表测电路中的电流;当滑片向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,根据分压原理可知,变阻器分得的电压变大;根据串联电路电压的规律,则电动机的电压变小,电动汽车在减速;电动机消耗的功率为:P总=UI=380V×30A=11400W;电动机的发热功率为:P热=I2R=(30A)2×0.4Ω=360W。故答案为:减速;11400;360
19.某元件(阻值不变)标有“6V
6W”字样,它正常工作时的电阻R= 6 Ω,将该元件与灯L接入电路中,如图1所示,通过灯L的电流随电压变化图象如图2所示,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,在保证电路各元件都安全的情况下,电源电压最大是 5 V,此时灯L消耗的电功率约 1 W。
【解答】解:(1)因为U1=6V,P1=6W,根据公式P=UI;所以元件正常工作的电流I1===1A;根据公式I=得元件的电阻为:R1===6Ω;(2)由电路图可知,灯泡与元件串联,电压表“0﹣3V”测量元件两端的电压,电流表“0﹣0.6A”测电路中的电流;此时元件两端的电压最高为U2=3V,此时电路中的电流I2===0.5A;根据图2可知,当电路中电路为I=0.5A时,小灯泡两端的电压为U=2V,电源电压为:U=U2+UL=3V+2V=5V;此时小灯泡的功率为:P=UI=2V×0.5A=1W。故答案为:6;5;1。
20.在“测定小灯泡电功率”的实验中,提供以下器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压,未标明额定功率),电流表、电压表各1只,滑动变阻器1只,开关1只,电源,导线若干。
(1)在方框图中画出实验电路图。
(2)按正确的电路图连接电路,根据数据画出小灯泡灯丝U﹣I曲线如图所示,这个图象中,横坐标表示的是 电流 。(选填“电流”或“电压”)请你结合已学知识,说明理由? 灯泡实际功率越大,温度越高,灯泡电阻随温度的升高而增大,所以灯泡两端电压变化大于通过它的电流变化 。
【解答】解:(1)根据P=UI可知:需要利用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出小灯泡中的电流,用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压,滑动变阻器应与灯泡串联,由此设计实验电路图如下:
(2)灯泡两端电压越大,通过它的电流越大,由P=UI知,灯泡的实际功率越大,灯泡越越亮,温度越高,且灯泡的电阻随温度的升高而增大,由R=可知,灯泡两端电压变化应大于通过它的电流变化,由图象可知,横坐标表示的是电流,纵坐标表示的是电压。
故答案为:(1)见上图;(2)灯泡实际功率越大,温度越高,灯泡电阻随温度的升高而增大,所以灯泡两端电压变化大于通过它的电流变化。
21.小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V,定值电阻R0的阻值为3Ω,滑动变阻器R1上标有“2A
5Ω”字样。实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.38
0.43
0.50
0.60
0.75

电压表示数/V
1.86
1.71
1.50
1.20
0.75
0.00
变阻器电功率/W
0.71
0.74
0.75
0.72
0.56
0.00
(1)用笔画线代替导线,完成图乙的电路连接。
(2)表中第6次实验时,电流表示数如图丙所示,则表中数据①是 1.00 。
(3)根据实验数据可知,此电路中,滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是 随着滑动变阻器接入电路电阻值的增大(或减小),其电功率先增大后减小 。
【解答】解:(1)由图甲知,电流表、定值电阻R0应串联入电路中,由此连接实物图,如图所示:
(2)由图丙知,电流表量程0~3A,分度值0.1A,则表中数据①是1.00A,
(3)由表中数据,由R=计算6次实验中滑动变阻器接入电路的阻值分别为:4.89Ω、3.98Ω、3Ω、2Ω、1Ω、0Ω,变阻器连入电路的阻值从0Ω到5Ω的范围内,随着滑动变阻器接入电路的电阻的增大,功率滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小。
故答案为:(1)见上图;(2)1.00;(3)随着滑动变阻器接入电路电阻值的增大(或减小),其电功率先增大后减小。
22.现有电压表一个、电流表一个(均已调零)、电压为6V的蓄电池、滑动变阻器R1(5Ω,1A)、R2(20Ω,0.5A)、开关一个、导线若干。请你设计一个实验测量一只标有“0.3A”、正常发光时电阻约为8.2Ω的小灯泡正常发光时的功率。
实验次数
1
2
3
电流I(A)
0.14
0.2
0.3
电压U(V)
1.0
1.5
2.5
(1)在答卷的虚线框内画出实验电路图,并标明所选用的滑动变阻器的符号;
(2)将下面的实验步骤补充完整:
①按图连接电路,连接电路时保持开关断开;
② 将变阻器连入电路的电阻最大 ,闭合开关;
③ 移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3A,记下电压表示数 ;
④应用P=UI计算小灯泡的额定功率。
(3)小金在实验过程中测得了如上表所示的数据,由数据可知,小灯泡的额定功率为 0.75W ,小灯泡正常发光时的电阻为 8.33Ω 。(结果保留两位小数)
【解答】解:(1)根据P=UI,电压表测灯的电压,电流表测灯的电流,滑动变阻器串联在电路中;电压为6V的蓄电池、灯的额定电流为0.3A,正常发光时电阻约为8.2Ω,由串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻:R滑=﹣RL=﹣8.2Ω=11.2Ω;故选用变阻器R2;如下所示:
(2)①按图连接电路,连接电路时保持开关断开;②将变阻器连入电路的电阻最大,闭合开关;
③移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3A,记下电压表示数;④应用P=UI计算小灯泡的额定功率;(3)灯在额定电流下对应的电压为2.5V,由数据可知,小灯泡的额定功率为:P=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为:R==≈8.33Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)②将变阻器连入电路的电阻最大;③移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3A,记下电压表示数;(3)0.75W;8.33Ω。
23.如图是电动机和定值电阻R组成的电路,电源电压为U,电动机内阻为r,定值电阻阻值为R,开关S闭合时,电动机正常工作,电流表示数为I,请用以上字母表示:
(1)证明定值电阻R将电能全部转化为内能。(2)电动机正常工作的电功率。
(3)若电动机卡住,电流表的示数。
【解答】解:(1)纯电阻电路:电阻R,电路两端电压U,通过的电流为I。
电热:Q=I2Rt,电功:W=UIt,由于纯电阻电路中I=,则Q=I2Rt=IR×It=UIt=W;则电热和电功的关系Q=W,表明:在纯电阻电路中,电功与电热相等。也就是说电流做功将电能全部转化为内能;(2)当S闭合时,电动机与R并联,通过电阻R的电流IR=,
根据并联电路电流的功率知,通过电动机的电流为:IM=I﹣IR=I﹣,
电动机正常工作的电功率为:P=UI=U×(I﹣)=UI﹣;
(3)若电动机卡住,此电路为纯电阻电路,通过电动机的电流:IM=,
根据并联电路电流的规律知,干路的电流为:I=IM+IR=+=,即电流表的示数为。
答:(1)证明见上;(2)电动机正常工作的电功率为UI﹣;
(3)若电动机卡住,电流表的示数为。
24.实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V
6W”的字样。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路(如图所示),使小电动机刚好正常工作。求:
(1)小电动机正常工作时的电流以及整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(2)若小电动机正常工作时刚好能将一个5牛顿重的物体以1m/s的速度匀速提升,则该微型电动机的电阻有多大?
【解答】解:(1)由P=UI可得,小电动机正常工作时的电流:IM===0.5A,
整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能:W=UIt=18V×0.5A×60s=540J;
(2)小电动机正常工作时刚好能将一个5牛顿重的物体以1m/s的速度匀速提升,则电动机输出的机械功率:P机械===Gv=5N×1m/s=5W,因电动机的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和,所以,电动机的发热功率:P热=PM﹣P有=6W﹣5W=1W,
由P=I2R可得,电动机的电阻:R线===4Ω。
答:(1)小电动机正常工作时的电流为0.5A,整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能为540J;
(2)若小电动机正常工作时刚好能将一个5牛顿重的物体以1m/s的速度匀速提升,则该微型电动机的电阻为4Ω。
25.小科家有一台电烤箱,其铭牌如下,高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
低温挡
400W
电源频率
50Hz
(1)当电烤箱处于低温挡时,S1、S2所处的状态是 闭合S1、断开S2 。
(2)当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少?
(3)小科先断开其它家用电器,并将电烤箱调到高温挡接入220V的家庭电路中,发现他们家的电子式电能表(3000imp/(kW?h))在2min内指示灯恰好闪了120次,请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。[“3000imp/(kW?h)”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗1kW?h的电能,电表上的指示灯闪烁3000次]
【解答】解:(1)由电路图可知,闭合S1、断开S2,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电压一定,由P=UI=可知此时电路的总功率最小,电烤箱处于低温挡;
当S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,总功率最大,电烤箱处于高温挡;
(2)闭合S1、断开S2,R1与R2串联,电烤箱处于低温挡,由表格数据可知,电烤箱在低温挡正常工作时的功率P低温=400W,由P=UI可得电路中的电流:I==≈1.8A;
(3)“3000imp/(kW?h)表示每消耗1kW?h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,
指示灯闪烁120次消耗的电能:W=kW?h=0.04kW?h,
电烤箱的电功率:P===1.2kW=1200W。
故答案为:(1)闭合S1、断开S2;
(2)当电烤箱在低温挡正常工作时的电流约为1.8A;
(3)电烤箱高温挡时的电功率位1200W。
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精品试卷·第
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