初中物理电功和电功率试题

如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“ $20\Omega 2A$”， $L_1$的规格“ $10V5W$ “， $L_2$的规格“ $15V15W$”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。

（1）只闭合开关 $S$，当滑动变阻器接入电路的阻值为 $4\Omega$时，灯泡 $L_1$正常发光，则电源电压为　　 $V$。

（2）闭合开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$，滑动变阻器滑片置于中点，通电 $1\mathit{min}$整个电路产生的热量是　　 $J$。

如图所示，灯泡 $L$上标有“ $6V2.4W$”字样，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0-15V$．滑动变阻器的最大电阻为 $160\Omega$．只闭合 $S_1$，滑片置于某点 $a$时，滑动变阻器接入电路中的电阻 $R_a=40\Omega$，电压表示数 $U_a=12V$，电流表示数为 $I_a$；只闭合 $S_2$，滑片置于某点 $b$时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 $R_b$，电流表示数为 $I_b$．已知 $I_a:I_b=3:4$， $R_b:R_0=3:2$（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。

求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）定值电阻 $R_0$和电源电压 $U$；

（3）只闭合 $S_1$时，电路消耗的最小功率。

小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。

（1）为了保护电路，闭合开关 $S_1$前，应将滑片 $P$移到滑动变阻器的　　 $($ “ $A$”或“ $B$” $)$端。

（2）闭合开关 $S_1$，将单刀双掷开关 $S_2$扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为 $I_1$，如图乙所示， $I_1=$　　 $A$；

（3）将开关 $S_2$扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值 $R$，使电流表的示数仍为 $I_1$，此时 $R=5\Omega$；则步骤（2）中小灯泡的电阻 $R_1=$　　 $\Omega$，测量小灯泡电阻的方法是　　（选填“控制变量法”或“等效替代法” $)$；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率 $P_1=$　　 $W$；

（5）若小灯泡的额定电流为 $I_0=2I_1$，以下关于灯泡额定功率 $P_0$与实际功率 $P_1$的数值关系，你认为最有可能的是　　。

$A$． $P_0=2P_{1}B$． $P_0=3P_1$ $C$． $P_0=4P_{1}D$． $P_0=5P_1$

额定功率均为“ $220V500W$”的电吹风和电熨斗，都在额定电压下工作两分钟，　　产生的热量多，产生的热量为　　 $J$。

如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，已知控制电路电源电压 $U=4.5V$，电磁继电器线圈电阻 $R_1=5\Omega$，滑动变阻器 $R_2$最大阻值 $25\Omega$． $R_3$是一光敏电阻，其阻值随“光照度 $E$”的增大而减小，且成反比，其具体关系如表所示（光照度 $E$的单位是：勒克斯，符号 $\mathit{Lx}$；光越强，光照度越大）。当线圈中电流减小至 $I_0=90\mathit{mA}$时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值 $E_0$时，照明系统内照明灯自动工作。

（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值 $R_3$与光照度 $E$的函数关系式。

光照度 $E/\mathit{lx}$	0.5	1	1.5	2	2.5	3
光敏电阻 $R_3$阻值 $/\Omega$	60	30	20	15	12	10

（2）闭合开关，把滑片移到最右端 $(b$端），求照明系统启动时的光照度 $E_0$是多少？如果光照度 $E$为 $2\mathit{Lx}$时并保持 $1\mathit{min}$不变，这段时间内 $R_2$消耗的电能是多少？

在测量“小灯泡的额定功率”的实验中，实验室提供的实验器材有：

$A$．电源（电压为 $4.5V)$，

$B$．电流表 $A_1$（量程为 $0-0.6A$，电阻为 $0.5\Omega )$

$C$．电流表 $A_2$（量程为 $0-3A$，电阻为 $0.2\Omega )$

$D$．电压表 $V_1$（量程为 $3V$，内阻为 $3\mathit{k\Omega })$

$E$．电压表 $V_2$（量程为 $15V$，内阻为 $1\mathit{k\Omega })$

$F$．滑动变阻器 $R$（阻值 $0-10\Omega )$

$G$．定值电阻 $R_0=800\Omega$

$H$．待测小灯泡 $L$（额定电压为 $3.8V$，额定功率大约是 $1.2W)$

$I$．开关 $S$一个，导线若干

实验要求：既要保证电路安全，又要提高测量精确度；为了减小系统误差，测量时电表示数应大于量程的三分之一。则

（1）根据实验要求，电流表应选　　，电压表应选　　（选填器材前的字母代号）。

（2）根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图（其中部分电路已画出）。

（3）根据实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验器材连接起来使之成为实验电路（其中部分导线已连接好）。

（4）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到　　端（选填实物图中“ $a$”或“ $b$” $)$；正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是　　。

如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是　　 $\mathit{kW}·h$，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作 $12\mathit{min}$。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是　　 $W$。

如图所示，电源电压恒为 $3V$，灯泡 $L$标有“ $3V1.5W$”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 $R$最大阻值为 $30\Omega$，电压表量程“ $0-3V$”，电流表量程为“ $0-0.6A$”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．灯泡 $L$正常发光时的电阻为 $10\Omega$

B．只闭合开关 $S$，滑动变阻器的取值范围只能是 $0-10\Omega$

C．只闭合开关 $S$，该电路的最大功率是 $2.5W$

D．将滑片 $P$移到 $R$的最左端，闭合开关 $S$、 $S_1$，电流表示数为 $0.6A$

如图是电阻甲和乙的 $U-I$图象，由图象可知下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．甲乙都是定值电阻

B．当乙两端电压为 $1V$，其电阻值为 $10\Omega$

C．将甲和乙串联，若甲的电流为 $0.4A$时，电路的总功率为 $1.2W$

D．将甲和乙并联，若甲两端电压为 $1V$时，干路上的电流为 $0.4A$

将规格为“ $2.5V0.3A$”的小灯泡 $L_1$和规格为“ $3.8V0.3A$”的小灯泡 $L_2$串联，接在 $3V$的电源上，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A． $L_1$的电阻大于 $L_2$的电阻B． $L_1$的亮度比 $L_2$的亮度更小

C．两只灯泡都正常发光D．两只灯泡实际功率相等

如图，电源电压一定，已知灯泡 $L$标有“ $6V$， $7.2W$”字样（灯电阻不受温度影响）， $R_1=10\Omega$．当 $S$、 $S_1$，闭合，且滑片 $P$在 $a$端时，灯正常发光；当 $S$、 $S_2$闭合，且 $P$在滑动变阻器中点处时，电流表示数为 $0.2A$。

（1）求灯泡 $L$的电阻阻值。

（2）求滑动变阻器 $R_x$的最大值。

（3）通过对 $S$、 $S_1$、 $S_2$的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。

在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）将甲图中电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片 $P$向右移灯泡变亮）

（2）正确连接电路后，闭合开关 $S$，移动滑片 $P$，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为 $3V$，则故障原因为　　。

（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片 $P$，直到电压表示数为 $2.5V$，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（4）小张设计了如图丙所示的电路，也完成了该实验（电源电压不变， $R$阻值已知）

①闭合开关 $S$和 $S_1$，断开 $S_2$，并调节滑动变阻器使电压表示数为 $U_{额}$。

②闭合开关 $S$和 $S_2$，断开 $S_1$，滑动变阻器滑片 $P$不动，读出此时电压表示数为 $U$；则小灯泡额定功率的表达式 $P_{额}=$　　。（用 $U_{额}$、 $R$、 $U$表示）

如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡 $L$的 $I-U$图象如图乙所示，当灯电流为 $1A$时，灯正常发光，则灯的额定功率为　　 $W$和滑动变阻器的最大值为　　 $\Omega$。

如图所示，电源电压不变，灯泡标有“ $4V$， $2W$”字样，当开关 $S$闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为 $0.6A$，电阻 $R$的电功率为　　 $W$，通电 $1\mathit{min}$， $R$产生的热量为　　 $J$。

如图所示的电路，电源电压为 $3V$， $R_1=15\Omega$， $R_2=5\Omega$，当开关 $S$闭合时，下列分析正确的是 $($　　 $)$

A． $R_1$、 $R_2$两端电压之比为 $3:1$

B．通过 $R_1$、 $R_2$电流之比为 $3:1$

C． $R_1$、 $R_2$消耗的电功率之比为 $1:3$

D． $R_1$的电功率为 $1.8W$