初中物理电功和电功率试题

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

空气净化器能有效改善室内空气质量，如图是某四层塔式空气净化器的原理图。相关参数如下表所示：

产品名称	某某空气净化器
额定电压	$220V~50\mathit{Hz}$
工作挡位	待机	1档	2档	3档	4档	5档	6档
功率 $\left(W\right)$	0.9	23	44	75	103	123	148
净化空气量 $(m^3/h)$	$-$	120	240	360	500	610	760
噪音 $\left(\mathit{dB}\right)/$声压级	$-$	23	32	39	47	49	55

请回答下列问题：

（1）该净化器在2档正常工作时的电流为多少？

（2）该净化器在4档正常工作时，净化 $45m^3$的空气需要多长时间？

（3）晚上可将净化器调至1档，以减弱噪音对睡眠质量的影响，请计算该净化器在1档连续正常工作8小时共消耗多少电能？

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 $2:3$

最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答：

电池容量 $(\mathit{kW}·h)$	22
车载充电器输入电压 $\left(V\right)$	220
车载充电器输入电流（A）	16
电能转化为机械能的效率	$70\%$

（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是　　。

（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？

（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。

在我们使用电器的时候，按一下遥控器的待机键，电器即进入等待开机的状态，即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮，可如果没有切断电源，也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在 $220V$电压下的工作功率和待机功率。

电器种类	空调	电视机	机顶盒	洗衣机
工作功率（瓦 $)$	2600	150	15.4	500
待机功率（瓦 $)$	1.1	0.2	15.2	0.03

请回答：

（1）在家庭电路中，机顶盒和电视机　　（选填”串“或”并“ $)$联在火线和零线上。

（2）根据表中数据，电视机的工作电流为　　安。（精确到0.01安）

（3）若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时，计算1个月（以30天计）机顶盒在待机状态下消耗的电能。

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。

某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示， $R$为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用 $20\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水正常工作 $50\mathit{min}$可完成一次消毒。已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。

额定加热功率	$10\mathit{kW}$
水箱容量	$100L$
工作温度	${120}^{°}\text{C}$
限压	$300\mathit{kPa}$

（1）求每次消毒时水温从 ${20}^{°}\text{C}$上升到工作温度水吸收的热量；

（2）电加热器正常工作时，将水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到工作温度的时间为 $16\mathit{min}$。求电加热器加热的效率；

（3）保温电阻是图中的　　。

如图甲所示是小明同学测定额定电压为 $2.5V$，额定功率不大于 $1W$的小灯泡功率的实物连接图。

（1）在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处：①　　；②　　。

（2）改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是　　（填写选项中的字母）。

$A$．小灯泡短路

$B$．连接小灯泡的导线接触不良

$C$．滑动变阻器接入电路的电阻过大

（3）小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上（如图乙所示）。如表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出③处所缺的内容，分析数据后得到小灯泡的额定电流为　　 $A$，额定功率为　　 $W$。

次数	小灯泡两端电压 $U/V$	通过灯丝电流 $I/A$	小灯泡的电功率 $P/W$	③
1
2
3

（4）实验后，小明将一只 $5\Omega$的定值电阻与标有“ $20\Omega 1A$”的滑动变阻器串联接在电压恒定为 $3V$的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为　　 $W$。

如图所示，甲是某款电热水龙头，乙是它的电路原理图。 $R_1$、 $R_2$是电热丝， $R_1=24\Omega$， $R_2=48\Omega$．通过旋转手柄使扇形开关 $S$同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关 $S$接触2、3触点时，水龙头放出的是　　水。不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率是　　 $W$。