初中物理电功和电功率试题

如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片 $P$上下移动，电源电压保持 $4.5V$不变，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$，定值电阻 $R_1$阻值为 $5\Omega$，滑动变阻器 $R_2$的规格为“ $15\Omega$， $1A$”。闭合开关 $S$，随着水流速度的改变，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．当水流速度增大时，电压表的示数变大

B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大

C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为 $2.5\Omega ~10\Omega$

D．电路消耗总电功率的变化范围为 $1.35W~4.05W$

有关电学知识，下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．对人体的安全电压不高于 $36V$

B．一个电子所带电荷量为 $1.6\times {10}^{-19}C$

C．手机功率约为 $200W$

D．家用空调电流约为 $5A$

要测量一个额定电压为 $4.5V$小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为 $10\Omega$．现有器材：电源（电压恒为 $8V)$，电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： $R_1(5\Omega ,1A)$、 $R_2(20\Omega ,1A)$。请完成下列问题：

（1）滑动变阻器应选用　     　。

（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 $P$移至　     　端（选填“ $a$”或“ $b$”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片 $P$，观察到的现象是　      　。（多选）

$A$．小灯泡变亮，电压表示数变大

$B$．小灯泡变亮，电流表示数变大

$C$．小灯泡不发光，电流表示数接近0

$D$．小灯泡不发光，电压表示数接近 $8V$

（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上” $\times$“号：并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。

（4）线路改正后，移动滑片 $P$，当电压表的示数为　      　 $V$时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　      　 $W$。

如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“ $3V1.5W$字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $24\Omega$，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$．当开关 $S$闭合后，滑动变阻器 $R$接入电路的电阻为 $3\Omega$时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片 $P$滑动过程中，下列说法 $($　　 $)$

①电源电压为 $4.5V$

②变阻器接入电路的阻值范围是 $3\Omega ~12\Omega$

③小灯泡的最小功率为 $0.135W$

④电路的最大功率 $2.25W$

A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①②④正确D．①②③④都正确

某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中，小灯泡标有“ $3.8V$”，滑动变阻器标有“ $12\Omega 1.5A$”，电源电压 $6V$。

（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙的实物电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。

（2）小明同学负责实物连线，他连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。小明连线过程中肯定出现的错误是　                                   　。

还可能出现了以下错误中的　         　（填字母序号）。

$A$．电压表串联在了电路中

$B$．电流表并联在了小灯泡两端

$C$．连接滑动变阻器时，用了 $C$、 $D$两个接线柱

$D$．连接滑动变阻器时，用了 $A$、 $B$两个接线柱

（3）小灯泡熄灭后，发现电压表有示数，该示数接近　       　 $V$。

（4）更换上完全相同的小灯泡，正确连好电路，通过完全正确的操作获得数据如表。

实验次数	1	2	3	4
电压 $U/V$	2.0	3.0	3.8	4.2
电流 $I/A$	0.33	0.34	0.40	0.42
小灯泡亮度	不亮	较暗	正常	较亮
小灯泡电阻	6.0	8.8	9.5	10.0

由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为　      　 $W$。

从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而　      　。

（5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于 $2V$．经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较　     　的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较　      　的电源。

如图，已知三个电阻阻值均为 $5\Omega$，电路两端电压恒为 $6V$，下列说法正确的有 $($　　 $)$

A．该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小的关系

B．相同时间内 $R_1$产生的热量是 $R_2$的2倍

C．若将 $R_3$拆除，流过 $R_1$的电流将减小

D．若将 $R_3$拆除， $R_2$的电功率变为原来的4倍

如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 $R_1$和 $R_2$是阻值不变的发热电阻；如表是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是 $($　　 $)$

额定电压	$220V$
额定加热功率	$990W$
额定保温功率	$110W$

A．只闭合开关 $S$，加热器的功率为 $990W$

B．开关 $S$闭合， $S_1$由断开到闭合，电路中电流变大， $R_2$的功率变大

C．加热器在保温状态下工作 $5\mathit{min}$，产生 $3.3\times {10}^{4}J$的热量

D．电阻 $R_1$与 $R_2$的阻值之比为 $1:8$

某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为 $2\Omega$的警灯与线圈电阻为 $0.5\Omega$的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为 $1A$，则警灯两端的电压是　      　 $V$； $2\mathit{min}$内电动机线圈产生的热量是　     　 $J$。

我市“华唐名师和你聊物理”公益直播活动开播两年多以来，与广大师生共同探讨了诸多物理知识。

（1）在2019年1月18日的直播中，主播老师用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的

金属球后，金属箔片张开一定角度，接着用另一个物体接触金属球，箔片张角变大，由此判断该物体带　       　电荷。

（2）在2019年4月26日的直播中，主播老师出示了一块电能表，其盘面上的数字如图所示，该电能表的示数为　       　 $\mathit{kW}·h$。

如图甲所示电路的电源电压为 $3V$，小灯泡的额定电压为 $2.5V$，图乙是小灯泡的 $I-U$图象。闭合开关 $S$后，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．滑动变阻器的滑片 $P$向左滑动时，灯泡变暗

B．电流表示数为 $0.4A$时，灯泡的电阻是 $25\Omega$

C．电压表示数为 $2.5V$时，小灯泡的功率是 $1.25W$

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是 $0.25W$

如图所示电路的两灯泡 $L_1$和 $L_2$分别标有“ $3.8V0.2A$”和“ $3.8V0.3A$”字样，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．两灯串联B．灯 $L_2$更亮

C．灯 $L_1$的电阻丝更粗D．电流表 $A_2$的示数为 $0.5A$

如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$，电阻大约为 $10\Omega$，有两个规格分别为“ $10\Omega 1A$“的 $A$滑动变阻器和“ $50\Omega 2A$“的 $B$滑动变阻器，电源电压为 $6V$。

（1）本实验中应选择　     　滑动变阻器（选填“ $A$”或“ $B$”）。

（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片 $P$向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。

（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是　     　。

$A$．断开开关，更换小灯泡

$B$．检查电路是否断路

$C$．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光

（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　    　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　    　 $W$。

（5）实验中多次测量的目的是　      　。

$A$．测不同电压下小灯泡的实际功率

$B$．多次测量求平均值，减小误差

有一只标有“ $6V3W$”字样的灯泡 $A$和一只定值电阻 $B$， $A$和 $B$的电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则正确的有 $($　　 $)$

A．定值电阻 $B$的阻值为 $6\Omega$

B．将 $A$、 $B$串联接在 $9V$电源两端，灯泡 $A$正常发光

C．将 $A$， $B$并联接在 $6V$电源两端， $10s$内电路消耗的电能是 $30J$

D．将 $A$与一个滑动变阻器串联接在 $6V$电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为 $0.9W$

小明用如图1所示的电路测量额定电压为 $2.5V$小灯泡的电功率。

（1）电源电压为 $6V$，小灯泡的电阻约为 $10\Omega$，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“ $10\Omega 1A$”乙标有“ $50\Omega 2A$”，实验时应该选择滑动变阻器　     　（选填“甲”或“乙”）。

（2）小明将实验数据和现象填写在下表中。

次数	灯泡两端电压 $U/V$	通过灯丝电流 $I/A$	灯泡电功率 $P/W$	灯泡亮度
1	2.20	0.28		比正常发光暗
2	2.50	0.30		正常发光
3	2.80	0.32		比正常发光亮

①可得出的实验结论：　                                    　（写出一条即可）；

②小灯泡的额定功率为　       　 $W$。

（3）小明用上面的实验器材测量电阻 $R_x$阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的 $R_1$，连接电路如图2所示。他先将导线 $C$端接到电流表“ $-$”接线柱上，电流表读数为 $I_1$，后将导线 $C$端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为 $I_2$，则 $R_x$的阻值为　       　（用已知字母表示）。

如图甲所示电路中，定值电阻 $R$的阻值为 $20\Omega$，电源电压保持不变。闭合开关 $S$后，整个电路正常工作，两电流表的表盘均如图乙所示。求：

（1）通过灯泡 $L$的电流是多少安？

（2）电源两端的电压是多少伏？

（3）灯泡 $L$消耗的电功率是多少瓦？

（4）整个电路工作 $10s$消耗了多少焦的电能？