初中物理电功和电功率试题

图甲是某新型电饭锅的简化电路图。 $R_0$为 $15\Omega$的定值电阻，其阻值不受温度影响。 $R_T$是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当 $R_T$的温度从 ${30}^{°}\text{C}$升高到 ${130}^{°}\text{C}$的过程中，电路总功率的变化规律是：　            　；当 $R_T$的温度达到 ${100}^{°}\text{C}$时， $R_T$的功率为　        　 $W$。

将分别标有“ $6V6W$”和“ $3V3W$”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为 $3V$的电源两端，　      　灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比 $P_{甲}:P_{乙}=$　        　。（忽略温度对灯丝电阻的影响）

如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片 $P$上下移动，电源电压保持 $4.5V$不变，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$，定值电阻 $R_1$阻值为 $5\Omega$，滑动变阻器 $R_2$的规格为“ $15\Omega$， $1A$”。闭合开关 $S$，随着水流速度的改变，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．当水流速度增大时，电压表的示数变大

B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大

C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为 $2.5\Omega ~10\Omega$

D．电路消耗总电功率的变化范围为 $1.35W~4.05W$

有关电学知识，下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．对人体的安全电压不高于 $36V$

B．一个电子所带电荷量为 $1.6\times {10}^{-19}C$

C．手机功率约为 $200W$

D．家用空调电流约为 $5A$

某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计， $R$为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流 $\mathit{Ig}=15\mathit{mA}$，其阻值 $R$随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压 $U_1$为 $6V$，当电磁铁线圈中的电流 $I>8\mathit{mA}$时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点 $a$、 $b$接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流 $I⩽8\mathit{mA}$时，继电器上方触点 $c$接触，保温电路接通，热敏电阻 $R$和工作电路中的三只电阻丝 $R_1$、 $R_2$、 $R_3$，均置于储水箱中， $U_2=220V$，加热时的功率 $P_{\mathit{加热}}=2200W$，保温时的功率 $P_{\mathit{保温}}=110W$，加热效率 $\eta =90\%$， $R_2=2R_1$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，水箱内最低温度为 $0^{°}\text{C}$。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻 $R_0$的阻值至少为多大？若 $R_0$为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。

（2）电阻丝 $R_1$、 $R_2$、 $R_3$的阻值分别为多少欧姆？

（3）该热水器在加热状态下，将 $44\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到 ${50}^{°}\text{C}$需要多少时间？

要测量一个额定电压为 $4.5V$小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为 $10\Omega$．现有器材：电源（电压恒为 $8V)$，电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： $R_1(5\Omega ,1A)$、 $R_2(20\Omega ,1A)$。请完成下列问题：

（1）滑动变阻器应选用　     　。

（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 $P$移至　     　端（选填“ $a$”或“ $b$”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片 $P$，观察到的现象是　      　。（多选）

$A$．小灯泡变亮，电压表示数变大

$B$．小灯泡变亮，电流表示数变大

$C$．小灯泡不发光，电流表示数接近0

$D$．小灯泡不发光，电压表示数接近 $8V$

（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上” $\times$“号：并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。

（4）线路改正后，移动滑片 $P$，当电压表的示数为　      　 $V$时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　      　 $W$。

如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“ $3V1.5W$字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $24\Omega$，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$．当开关 $S$闭合后，滑动变阻器 $R$接入电路的电阻为 $3\Omega$时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片 $P$滑动过程中，下列说法 $($　　 $)$

①电源电压为 $4.5V$

②变阻器接入电路的阻值范围是 $3\Omega ~12\Omega$

③小灯泡的最小功率为 $0.135W$

④电路的最大功率 $2.25W$

A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①②④正确D．①②③④都正确

吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中 $R$是阻值恒为 $40\Omega$的发热电阻， $R_0$是阻值恒为 $160\Omega$的调控电阻； $S$为温控开关，当温度等于或低于 ${37}^{°}\text{C}$时闭合，温度等于或高于 ${42}^{°}\text{C}$时断开，使箱内温度维持在 ${37}^{°}\text{C}$到 ${42}^{°}\text{C}$之间；额定电压为 $220V$．请完成下列问题：

（1）在额定电压下，发热电阻 $R$工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？

（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为 ${42}^{°}\text{C}$开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。

ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？

ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？

ⅲ．已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）

某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中，小灯泡标有“ $3.8V$”，滑动变阻器标有“ $12\Omega 1.5A$”，电源电压 $6V$。

（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙的实物电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。

（2）小明同学负责实物连线，他连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。小明连线过程中肯定出现的错误是　                                   　。

还可能出现了以下错误中的　         　（填字母序号）。

$A$．电压表串联在了电路中

$B$．电流表并联在了小灯泡两端

$C$．连接滑动变阻器时，用了 $C$、 $D$两个接线柱

$D$．连接滑动变阻器时，用了 $A$、 $B$两个接线柱

（3）小灯泡熄灭后，发现电压表有示数，该示数接近　       　 $V$。

（4）更换上完全相同的小灯泡，正确连好电路，通过完全正确的操作获得数据如表。

实验次数	1	2	3	4
电压 $U/V$	2.0	3.0	3.8	4.2
电流 $I/A$	0.33	0.34	0.40	0.42
小灯泡亮度	不亮	较暗	正常	较亮
小灯泡电阻	6.0	8.8	9.5	10.0

由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为　      　 $W$。

从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而　      　。

（5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于 $2V$．经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较　     　的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较　      　的电源。

如图，已知三个电阻阻值均为 $5\Omega$，电路两端电压恒为 $6V$，下列说法正确的有 $($　　 $)$

A．该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小的关系

B．相同时间内 $R_1$产生的热量是 $R_2$的2倍

C．若将 $R_3$拆除，流过 $R_1$的电流将减小

D．若将 $R_3$拆除， $R_2$的电功率变为原来的4倍

如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 $R_1$和 $R_2$是阻值不变的发热电阻；如表是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是 $($　　 $)$

额定电压	$220V$
额定加热功率	$990W$
额定保温功率	$110W$

A．只闭合开关 $S$，加热器的功率为 $990W$

B．开关 $S$闭合， $S_1$由断开到闭合，电路中电流变大， $R_2$的功率变大

C．加热器在保温状态下工作 $5\mathit{min}$，产生 $3.3\times {10}^{4}J$的热量

D．电阻 $R_1$与 $R_2$的阻值之比为 $1:8$

图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温挡功率为 $5500W$，内部等效电路如图乙所示， $R_1$和 $R_2$是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是 ${20}^{°}\text{C}$，淋浴头的出水温度为 ${40}^{°}\text{C}$，淋浴 $20\mathit{min}$共用水 $100L$．假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C 】求：

（1）电热丝 $R_1$的阻值。

（2）该热水器高温挡功率。

某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为 $2\Omega$的警灯与线圈电阻为 $0.5\Omega$的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为 $1A$，则警灯两端的电压是　      　 $V$； $2\mathit{min}$内电动机线圈产生的热量是　     　 $J$。

我市“华唐名师和你聊物理”公益直播活动开播两年多以来，与广大师生共同探讨了诸多物理知识。

（1）在2019年1月18日的直播中，主播老师用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的

金属球后，金属箔片张开一定角度，接着用另一个物体接触金属球，箔片张角变大，由此判断该物体带　       　电荷。

（2）在2019年4月26日的直播中，主播老师出示了一块电能表，其盘面上的数字如图所示，该电能表的示数为　       　 $\mathit{kW}·h$。

如图甲所示电路的电源电压为 $3V$，小灯泡的额定电压为 $2.5V$，图乙是小灯泡的 $I-U$图象。闭合开关 $S$后，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．滑动变阻器的滑片 $P$向左滑动时，灯泡变暗

B．电流表示数为 $0.4A$时，灯泡的电阻是 $25\Omega$

C．电压表示数为 $2.5V$时，小灯泡的功率是 $1.25W$

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是 $0.25W$