初中物理电功和电功率试题

如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻 $R_0=10\Omega$、滑动变阻器 $R$最大阻值为 $10\Omega$，灯泡标有“ $6V4.8W$”，灯泡的信息图象如图乙。当只闭开关 $S$、 $S_1$，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡 $L$的实际功率为 $1.2W$，求：

（1）电源电压是多少？

（2）只闭合开关 $S$、 $S_2$，电路消耗的最小电功率是多少？

为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理，某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到工作温度，需正常工作 $50\mathit{min}\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)\right]$求：

（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？

（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？

（3）该消毒柜的电加热效率是多少？

电源	$\mathit{AC}220V50\mathit{Hz}$
额定功率	$20\mathit{kW}$
水箱容积	$120L$
工作温度	${120}^{°}\text{C}$
额定压力	$621\mathit{MPa}$

如图所示为小丹家使用的电能表，由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过　　 $W$；他关闭家中其他用电器，只让电水壶烧水，发现电水壶正常工作 $2\mathit{min}$，电能表转盘转过24转，则该电水壶的额定功率为　　 $W$，电水壶内部的电热丝通电后迅速升温，而与其相连的电源线却不热，主要是因为电热丝的电阻　　（选填“小于”或“大于” $)$电源线的电阻。

如图甲所示的电路中，电源电压不变， $R_0$为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器 $R$消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的 $\mathit{ab}$两点与图甲中滑动变阻器的滑片在 $a$、 $b$两位置时相对应。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．滑动变阻器的滑片在 $a$点与 $b$点时，电路的总功率之比是 $1:2$

B．电源电压为 $12V$

C．滑动变阻器消耗的最大电功率为 $3.6W$

D．电路消耗的最大电功率为 $7.2W$

安安和康康在“测量小灯泡的电功率“实验中，所选小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）如图1甲是测量小灯泡的电功率的电路图。在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图1乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表　　。

（2）纠正问题后，他连接的电路如图2所示，他将滑片 $P$移到　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$后，闭合开关开始实验。在移动滑片 $P$位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的表指针在一个较大的示数不发生改变。检查电路连接后，他发现指针有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的导线上打“ $\times$”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）。

（3）纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片 $P$直到电压表示数为 $2.5V$，此时电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（4）安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻 $R_0$、若干开关和导线，安安重新设计了电路如图4所示，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：闭合开关 $S$、 $S_1$，断开 $S_2$，调节滑片 $P$使电压表读数为 $U_{额}$，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片 $P$的位置，闭合开关 $S$、 $S_2$，断开 $S_1$，记录电压表此时读数为 $U$．请用 $R_0$、 $U_{额}$、 $U$写出小灯泡额定功率的表达式 $P_{额}=$　　。

康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图， $R_1$、 $R_2$均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为 $1000W$保温功率为 $44W[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$，求：

（1）把 $500g$的水从 ${40}^{°}\text{C}$加热到 ${100}^{°}\text{C}$，水壶要吸收的热量；

（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；

（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻 $R_1$的阻值。

图中是一款家用电热水器简化电路图，它有高温和低温两个挡位，高温挡功率为 $3300W$． $R_1$、 $R_2$均为加热电阻丝， $R_1$的阻值为 $55\Omega$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

求：

（1）低温挡时通过 $R_1$的电流。

（2） $R_2$的阻值。

（3）如果不计热量损失，用高温挡把 $50\mathit{kg}$的水，从 ${27}^{°}\text{C}$加热到 ${60}^{°}\text{C}$，需要的时间。

如图所示，电源电压不变，灯泡 $L_1$标有“ $6V3W$”，灯泡 $L_2$标有“ $6V6W$”，灯泡的电阻均不变。只闭合开关 $S$、 $S_1$时，恰好一盏灯正常发光，另一盏灯比正常发光暗，则电源电压为　　 $V$．只闭合开关 $S$、 $S_2$时，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为 $3V$时，变阻器连入电路的阻值为　　 $\Omega$．此时灯泡 $L_1$的实际功率为　　 $W$。

如图是小铁家的电能表，根据表盘上的数据可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过　　 $W$．一个铭牌上标有“ $220V1500W$”字样的微波炉单独正常工作 $2\mathit{min}$，电能表的转盘转　　转。转盘转动加快、说明电路中的总功率　　（填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到两端，一段时间后。　　（填“甲”或“乙” $)$容器连接的 $U$形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟　　（填“电流”或“电阻” $)$有关，图中的 $U$形管　　（填“是”或“不是” $)$连通器。

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 $50\Omega$，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象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．小灯泡的额定功率为 $3.6W$

B．电源电压为 $16V$

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 $18\Omega ~50\Omega$

如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为 $2000W$。 $R_1$、 $R_2$均为加热电阻丝， $R_2$的电阻为 $72.6\Omega$。求：

（1）电阻 $R_1$的阻值是多少？

（2）电蒸锅低温挡的功率是多少？

（3）若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将 $2.5\mathit{kg}$水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${100}^{°}\text{C}$，需要多长时间？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

如图所示，电源电压为 $4.5V$不变，小灯泡的额定电压为 $2.5V$， $R_1=10\Omega$．闭合开关 $S_1$、 $S_2$，将滑动变阻器 $R_2$的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为　　 $W$．通电 $5\mathit{min}$，电阻 $R_1$产生的热量为　　 $J$．只闭合开关 $S_1$，滑动变阻器 $R_2$的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从 $1.5V$变化到 $3V$，滑动变阻器 $R_2$的最大阻值为　　 $\Omega$。

如图所示是小飞家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过　　 $W$．他让一个电暖器单独接入电路，使用高温挡工作 $2\mathit{min}$，电能表转盘刚好转了100转，电暖器高温挡的实际功率为　　 $W$．电暖器换用低温挡加热时，电能表的转盘转速会变　　（填“快”或“慢” $)$。

如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为 $3V$，第一次只闭合开关 $S_1$、 $S_3$、变阻器 $R$的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关 $S_2$，将滑动变阻器 $R$的滑片从最下端向上滑至中点时，电压表 $V_2$的示数为 $1.5V$，滑至最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表 $A$与电压表 $V_1$、 $V_2$示数关系的图像。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．小灯泡的额定功率为 $0.9W$

B．定值电阻 $R_0$的阻值为 $10\Omega$

C．滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $15\Omega$

D．两次实验中，电路的最小功率为 $0.36W$