初中物理电功和电功率试题

“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10000吨。“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s；在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为1.5×10⁷N。“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等。请你计算：

（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是多少？
（2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？
（3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则船底受到海水的压强是多少？“雪龙”号排开海水的体积增加了多少？（ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

无内胆饮水机的电路原理如图所示，电热丝R₁、R₂都绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变开关S的通、断状态，可以选择出温水或开水．该饮水机的铭牌如表．忽略电热丝R₁、R₂的阻值随温度的变化，不计各种热损失，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）．

额定电压	220V
开水加热功率	2200W
温水加热功率	1100W

（1）现在需要100℃的开水200g，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？
（2）当饮水机处于开水加热状态时，加热上述水需要多少时间？（保留一位小数）
（3）S处于什么状态时饮水机是温水加热状态？为什么？

把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为18V的电路中，电路的连接如图所示，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A．要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）

A．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是18Ω～60Ω
B．滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表示数变化量的最大值为0.5A
C．小灯泡的电功率最小值为0.75W
D．电路总功率的最大值为9W

如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20，滑动变阻器标有“30Ω1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（   ）

A．电路消耗的最大功率为20W

B．电路消耗的最小功率为8W

C．电压表的最小示数为5V

D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω

如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R₁、R₂为电热丝，其中R₂=242Ω．工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．

（1）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W，求：通过电路的电流是多大？R_l的电阻是多大？
（2）若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

如图所示，灯L标有“6 V  3 W”字样，电源电压恒为6 V，定值电阻R=6Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化。求：

（1）灯L正常发光时的电阻是多少？
（2）只闭合S₁、S₃时，电阻R在60 s内产生的热量是多少？
（3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？

如下图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图。R₀是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）。该电熨斗额定电压为220 V，温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W。

（1）求R₀的阻值；
（2）用电熨斗汽烫时需要采用最大功率先预热，使质量为1 kg的金属底板的温度从20℃升高到220℃，若金属底板利用电热的效率为80%，求金属底板吸收的热量和预热时间（，计算结果保留整数）；
（3）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△t关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72 V，R₁为定值电阻，R₂为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω 3 A”字样，电流表A₂的量程为0～3A，灯泡上标有“12 V  3 W”的字样。

（1）求灯泡正常工作时的电流；
（2）闭合S，断开S₁、S₂，灯泡正常发光，求R₁的阻值；
（3）S、S₁、S₂均闭合时，求R₂消耗的最大电功率和最小电功率。

如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R₂=30Ω，通过R₁的电流随它两端电压变化关系如图乙所示，则下列计算正确的是（ ）

A．R1的阻值大小是20Ω

B．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.5A，则通过电阻R2的电流时0.3A

C．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.5A，则电源电压是6V

D．当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.15A，则R3消耗的功率是0.225W

某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯L₁标有“3V 3W”的字样，灯L₂标有“6V 3W”的字样．当开关拨至2位置且滑片滑到a端时，灯L₂恰好正常发光．下列说法正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）（ ）

A．电源电压为9V

B．L2正常发光时，电路中的电流为0.6A

C．要使L1正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值应为3Ω

D．当L1、L2分别正常发光时，两种电路的总功率之比为2：1

电源电压为25V且保持不变，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，其上标有“50Ω 2A”的字样，电流表A₁的量程为0～0.6A，电流表A₂的量程为0～3A，灯泡L标有“5V 1W”的字样．

（1）灯泡L正常工作时的电流是多大？
（2）闭合S，断开S₁、S₂，灯泡恰好正常工作，求R₁的阻值．
（3）S、S₁、S₂均闭合，求滑动变阻器R₂连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出此种情况下电路1min消耗的电能．

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示．

型号	HX-201504
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1210W

 
小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：
（1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？
（2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？
（3）壶中水的质量是多少？
（4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）

如图，电源电压为18V且保持不变．电流表量程为0 0.6A，电压表量程0 15V，小灯泡上标有“6V  3W”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允超过额定电压（设灯丝电阻保持不变），则下列说法正确的是（ ）

A．滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变大

B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12 V

C．该电路的最大功率为10.8W

D．滑动变阻器允许调节的范围是24 60Ω

已知灯L₁的额定电压为U₀，额定功率为P₁，灯L₂的额定电压为2U₀，额定功率为P₂，已知P₁＞P₂，现将两灯串联接入某电源上，若保证一盏灯正常工作，而另一盏灯没超过其额定值，则此时通过灯L₁的电流为     A，电源电压为     V．

如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡的铭牌为“6V 3W”，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”，闭合开关后，在变阻器滑片P移动过程中，要求两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值的情况下，下列说法中正确的是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）

A．电流表示数允许的变化范围为0.3A﹣0.5A

B．滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围为24Ω﹣60Ω

C．灯泡L的电功率允许的变化范围为0.75W﹣3W

D．电路中总功率允许的变化范围为4.5W﹣6W