初中物理电功和电功率试题

某城市实施电网改造后，换用了脉冲式电能表。有一个脉冲式电能表表盘上标有“ $600\mathit{imp}/\mathit{kW}·h$”、“ $220V$ $10A$”等信息，说明该电能表指示灯每闪烁600次，电路中消耗的电能是 $1\mathit{kW}·h$．某同学家直接入一盏“ $220V$ $40W$”的电灯，使其单独工作 $2h$，则该电灯消耗的电能是　　 $J$，指示灯闪烁了　　次。

两电阻 $R_1=6\Omega$， $R_2=9\Omega$，只将它们串联接在电源电压恒为 $6V$的电路中，通过 $R_1$的电流 $I_1=$　　 $A$，此时 $R_1$、 $R_2$两端的电压之比 $U_1:U_2=$　　；若将改为并联接在原电路中， $R_1$、 $R_2$在相同时间内产生的电热之比 $Q_1:Q_2=$　　。

如甲图所示， $R_1$为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关 $S$，滑动变阻器 $R_2$的滑片 $P$从 $B$端移到 $A$端，两电表示数变化关系如乙图所示。

求：（1）电源电压；

（2）滑动变阻器 $R_2$的最大阻值；

（3）滑片 $P$滑到 $\mathit{AB}$中点时电阻 $R_1$的电功率。

某实验小组的同学用甲图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为 $6V$不变，待测灯泡的额定电压为 $3.8V$，额定功率估计为 $1.2W$左右。

（1）请在甲图中用笔画线表示导线，连接成完整的实验电路（须选择合适的电流表量程）；

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片 $P$应该位于　　端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$；

（3）闭合开关后发现：电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。则此时电路故障为　　；

（4）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 $P$，使灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图所示，则电路中的电流值为　　 $A$，待测灯泡的额定功率为　　 $W$；

（5）如果电压表只能使用 $0~3V$的量程。仅在丙图虚线框内用电路图说明，怎样利用现有器材测定灯泡的额定功率。

如图所示是一电热毯电路的示意图， $R_0$是电热毯发热电阻丝， $R$是串联在电路中的定值电阻， $S$是温控开关，开关上标有“高（温 $)$、低（温 $)$、关”的字样。已知电热毯高温挡的功率为 $110W$．则要使电热毯处于高温挡，则开关 $S$的动触片应置于　 点（选填“ $a$”、“ $b$”或“ $c$” $)$，假设电热毯处于高温挡每天正常工作 $2h$，则20天消耗　　千瓦时的电能。

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 $L_1$、 $L_2$分别标有“ $6V3W$”和“ $6V6W$”的字样，滑动变阻器 $R$的阻值变化范围为 $0~12\Omega$，当 $S_1$、 $S_2$和 $S_3$都闭合，滑动变阻器的滑片滑到 $a$端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则 $($　　 $)$

A．电源电压为 $12V$

B．两灯都正常发光时电流表的示数为 $3A$

C．整个电路的最小功率 $2.25W$

D．整个电路的最大功率9 $W$

小军家里有一款高、低温两档电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压 $220V$，低温挡电功率 $880W$，高温挡电功率 $1980W$，电路原理图如图所示， $R_1$， $R_2$代表两根电热丝， $S_2$为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：

（1）在高温挡正常工作时，电路的总电流多大？

（2）在低温挡正常工作 $1.5h$消耗多少度电能？电热丝 $R_1$的电阻多大？

（3）若电热丝 $R_2$烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“ $220V550W$”的相同电热丝替代 $R_2$，你认为小军的做法能否满足要求（请你用计算结果回答）。

未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一，提倡大家低碳出行，电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高，是今后交通工具的发展方向。某款新型家用四轮电动汽车质量为 $0.6t$，每个轮胎与地面接触面积为 $20c{m}^2$，汽车蓄电池提供电压 $150V$，电动机正常工作时电流为 $10A$，使汽车获得 $240N$的牵引力，保证汽车以 $18\mathit{km}/h$的速度在水平路面上匀速行驶， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求：

（1）汽车静止时对地面的压强；

（2）汽车匀速行驶 $5\mathit{min}$克服摩擦阻力所做的功；

（3）电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率。

小琳想知道一只标明“ $220V40W$”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大，她设计了图甲所示电路原理图，并招来器材动手实验。

（1）按照如图甲所示连接电路，检查无误后闭合开关 $S$，调节滑动变阻器 $R$，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时灯丝电阻为　　 $\Omega$。

（2）小琳设想如果没有电压表，能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表，于是她设计了如图丁所示电路原理图 $(R_0$为阻值已知的定值电阻），连接电路并检查无误后闭合开关 $S$，调节滑动变阻器 $R$，当电流表示数分别为 $I_1$， $I_2$时，灯丝电阻 $R_L=$　　（用 $R_0$， $I_1$， $I_2$表示测量结果）。

（3）小琳用公式 $R=\frac{U^2}{P}$计算出灯泡正常发光时的电阻为 $1210\Omega$，比（1）中测量的电阻大得多，请你帮助小琳给出合理的解释　　。

（4）小琳根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差　　 $W$。

两个电子元件 $A$和 $B$串联后接入电路，流过元件的电流与其两端电压关系如图所示，当流过元件 $A$的电流为 $0.4A$时，元件 $A$， $B$两端电压之比为　　， $A$、 $B$两元件消耗的总功率为　　 $W$。

1820年，丹麦物理学家　　在课堂上做实验时发现了电流的磁效应，电流也具有热效应，20年后的1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和　　的关系，家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“ $220V$ $44W$”的电风扇正常工作10分钟，电流产生的热量为　　 $J$（已知电动机线圈电阻为 $2\Omega )$。

小明的奶奶住在农村，她家的过道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，灯泡 $L_1$和 $L_2$都是“ $220V40W$”。（设灯泡的电阻不变，电源电压变化忽略不计）

（1）要使灯泡 $L_1$正常发光，开关 $S$和 $S_1$的闭合情况是怎样的？

（2）断开 $S_1$，闭合 $S$，让两灯都发光，深夜灯泡不容易烧掉，请计算电路的总电阻 $R_L$和此时 $L_1$的实际功率。

家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，小明在家中关闭其他所有用电器，在只有“ $220V$ $2\mathit{kW}$”的电磁炉正常工作的情况下：

（1）在标准大气压下，给锅内 $5\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到沸腾，水吸收了多少热量？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（2）假设电磁炉消耗的电能全部转化成水吸收的热量，则把上述水烧开需要多长时间？

如图所示，电源电压恒定， $R_1=20\Omega$，闭合开关 $S$，断开开关 $S_1$，电流表示数是 $0.3A$；若再闭合 $S_1$，发现电流表的示数变化了 $0.2A$，则 $R_1$与 $R_2$的电阻之比为　 ， $R_2$消耗的电功率为　　 $W$。

下列关于家庭电路的说法，错误的是 $($　　 $)$

A．电能表是用来测量用户消耗电能的工具

B．测电笔可以用来判断火线和零线

C．开关要接在零线和灯泡之间

D．人体的安全电压是不高于 $36V$