初中物理电功和电功率试题

小杜家有一台浮管式水力发电机，它可以利用流水资源实现24小时全天候发电。图甲是发电机在流水中的工作示意图，在水深 $1m$、水面宽 $1m$、横截面为矩形的沟渠中发电机的输出功率和水流速度的关系如图乙所示。求：

（1）当水流速度为 $1.5m/s$时， $24h$可以发电多少千瓦时？

（2）发电机对家里“ $220V800W$”的电饭锅供电，实测家中电压约为额定电压的0.9倍，电饭锅煮饭时的实际功率约为多少瓦？

（3）水力发电利用了大量流水资源，当水流速度为 $1.5m/s$时， $1h$通过沟渠横截面的水是多少吨？

同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为 $6V$，灯泡的额定电压 $U_0=3.8V$，额定功率在 $1-1.5W$的范围内。

（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。

（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片 $P$缓慢向 $B$端移动，小灯泡的实际功率将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$；同时观察到小灯泡的亮度将变　　（选填“亮”或“暗” $)$。

（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是　　 $A$，电压表的示数是　　 $V$，经分析造成这种现象的原因是　　。

（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用第（3）小问中所测得数据先算出灯泡的电阻 $R_L$，再根据 $P_0=\frac{U_0{}^2}{R_L}$计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯的额定功率比真实值偏　　（选填“大”或“小” $)$，原因是　　。

如图所示的电路中，电源电压、灯丝电阻都保持不变，灯 $L$标有“ $6V3W$”字样，灯泡的电阻是　　 $\Omega$；当开关 $S$闭合，滑动变阻器的滑片 $P$在 $a$、 $b$两点间移动时，电压表示数的变化范围是 $5~8V$，且滑片 $P$位于 $b$点时灯 $L$的功率是滑片位于 $a$点时灯 $L$功率的16倍，电源电压是　　 $V$。

如图所示电路，电源电压恒为 $6V$ ，定值电阻 $R_1$ 为 $10\Omega$ ，滑动变阻器 $R_2$ 的规格为" $20\Omega 0.5A$ "，电压表量程为 $0~3V$ ，电流表量程为 $0~0.6A$ ．则 $($ 　　 $)$

A．	电压表测量的是电阻 $R_1$ 两端的电压
B．	当变阻器 $R_2$ 的滑片 $P$ 向左移动时，电压表的示数变小
C．	为了保证电路中各元件安全工作，变阻器 $R_2$ 接入电路的阻值范围是 $2-10\Omega$
D．	当变阻器 $R_2$ 接入电路中的阻值是 $8\Omega$ 时，通电 $1\mathit{min}$ 电阻 $R_1$ 产生的热量是 $53.3J$

如图为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：

（1）当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是　　。

（2）擦窗机器人的擦拭速度是4分钟 $/$米 ${}^2$，要擦完总面积为3米 ${}^2$的窗玻璃需要　　分钟。

（3）工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛，内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？

（4）擦窗机器人的总质量为1.2千克，工作时的实际功率为80瓦，它在竖直向上擦窗过程中有 $0.25\%$的电能用于克服重力做功。若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20分钟，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？（取 $g=10$牛 $/$千克）

如图是小柯连接的电路，开关闭合后，发现灯 $L_2$ 比 $L_1$ 亮，关于该电路分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	通过 $L_2$ 的电流比 $L_1$ 的电流大
B．	$L_2$ 的电阻比 $L_1$ 的电阻大
C．	$L_2$ 两端电压比 $L_1$ 两端电压小
D．	$L_2$ 的实际功率比 $L_1$ 的实际功率小

如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。

（1）发电鞋发电时是利用　　原理工作的；

（2）穿该发电鞋以某速度行走，其平均发电功率约为0.4瓦，若以这样的速度行走10分钟，可产生电能　　焦。

如图所示电路中， $R_1$ 的阻值为4欧，当开关 $S_1$ 和 $S_2$ 都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合 $S_2$ 时，电流表示数为2安。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	电源电压为6伏
B．	$R_2$ 的阻值为1欧
C．	$S_1$ 和 $S_2$ 都闭合时， $R_2$ 消耗的功率为18瓦
D．	只闭合 $S_2$ 时，电路消耗的总功率为24瓦

某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示， $S$为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作起到调节温度作用，指示灯的额定电压为 $200V$，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为 $40\Omega$．求：

（1）当指示灯亮时，温度控制器处于　　状态。

（2）指示灯的电阻值。

（3）加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。

（4）温度控制正常时，记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。

用如图电路测定小灯泡的功率，所用电源的电压应　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$灯泡的额定电压。要使滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小，导线 $e$端应连接在滑动变阻器的　　接线柱上。

如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关 $S$ ，当滑片移到滑动变阻器的 $b$ 端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻 $R_1$ 做功为20焦；当滑片 $P$ 移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是 $($ 　　 $)$

A．	电源电压为14伏
B．	滑动变阻器 $R$ 的最大阻值为8欧
C．	滑片在 $b$ 端，电流表示数为0.75安
D．	电路先后两次消耗的总电功率之比为 $2:3$

如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝 $R_{甲}$和 $R_{乙}$， $R_{甲}$长度大于 $R_{乙}$．闭合开关，经过一段时间 $t_1$后，甲玻璃管液面上升高度 $h_{甲}$　　（选填“大于”或“小于” $)$乙玻璃管液面上升高度 $h_{乙}$．断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度 $h_{甲}$所需时间 $t_2$　　（选填“大于”或“小于” $)t_1$。

如图所示电路中，电源电压为 $12V$ ．在 $a$ 、 $b$ 间接入灯 $L_1$ " $6V2W$ "，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 $P$ 使灯 $L_1$ 正常发光。断开开关，取下灯 $L_1$ ，保持滑片 $P$ 的位置不变，在 $a$ 、 $b$ 间接入灯 $L_2$ " $6V3W$ "，闭合开关，忽略灯丝电阻的变化。则 $($ 　　 $)$

A．	灯 $L_2$ 正常发光
B．	滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
C．	通过 $L_2$ 的电流为0.4安
D．	滑动变阻器和灯 $L_2$ 每秒做功5焦

小明按图连接电路，闭合开关，观察到 $L_1$ 比 $L_2$ 亮。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	通过 $L_1$ 的电流大于 $L_2$ 的电流
B．	$L_1$ 的电阻小于 $L_2$ 的电阻
C．	$L_1$ 两端的电压大于 $L_2$ 两端的电压
D．	如果把 $L_1$ 和 $L_2$ 的位置对调， $L_1$ 会变暗

如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为 $R$，电动机线圈电阻为 $r$，电源电压为 $U)$，由此请你回答：

（1）在电动机未转动时， $t$时间内电流在电路中产生的热量为　　（填写表达式）；

（2）在电动机转动时，电流所做的功　　电流在电路中产生的热量（选填“大于”“等于”或“小于” $)$；

（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。