初中物理电功和电功率试题

图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝 $R_1$、 $R_2$．主要参数如下表。

项目	参数
额定电压 $\left(V\right)$	220
$R_1$额定功率 $\left(W\right)$	1936
$R_2$额定功率 $\left(W\right)$	968
电动机功率 $\left(W\right)$	44
适用面积 $\left(m^2\right)$	10

（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？

（2）正常工作时，求 $R_1$的阻值是多少？

（3）实际电压为 $200V$时，求 $R_2$的实际功率是多少？

（4）浴霸正常工作时，使容积为 $20m^3$的房间空气温度升高 ${20}^{°}\text{C}$，求室内空气吸收的热量是多少？ $({\rho }_{\mathit{空气}}$取 $1.2\mathit{kg}/m^3$， $c_{\mathit{空气}}$取 $1.0\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)$，不考虑其他因素影响）

如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 $U$形管相连，接入电路。

（1）组装之前， $U$形管内注入适量红墨水， $U$形管　     　（选填“属于”或“不属于”）连通器。

（2）图甲是探究在通电时间相同和　     　相同的情况下，导体产生的热量与　   　大小是否有关的装置。

（3）实验中通过观察　       　的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是　       　。

$A$．探究电流与电压、电阻的关系 $B$．用铁屑显示磁体周围磁场分布 $C$．研究光的传播时，引入“光线” $D$．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动

（4）由图乙所示，电流表的示数为　      　 $A$，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在 $10s$内产生的热量是　     　 $J$。

（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个 $U$形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是　        　。

如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为 $6V$，电流表量程 $0~0.6A$，电压表量程 $0~3V$，滑动变阻器规格“ $50\Omega 1A$”，小灯泡规格“ $2.5V0.625W$”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大

B．电流表的示数允许变化范围是 $0.1~0.25A$

C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 $24~50\Omega$

D．电路的最大电功率是 $2.5W$

如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡 $L$标有“ $4V0.5A$”字样，电流表量程 $0~0.6A$，电压表量程 $0~3V$，滑动变阻器 $R_1$的最大阻值 $20\Omega$，只闭合开关 $S$、 $S_1$，调节滑动变阻器滑片 $P$，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）电源电压及定值电阻 $R_2$的阻值；

（3）只闭合开关 $S$和 $S_2$，移动滑动变阻器的滑片 $P$，小灯泡 $L$的 $I-U$图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 $R_1$允许的取值范围。

从产品说明书得知，一台“ $6V3W$”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为 $0.1\Omega$．则小风扇正常工作 $1\mathit{min}$消耗的电能为　        　 $J$；电动机线圈 $1\mathit{min}$产生的热量为　      　 $J$。

如图所示的电路中， $a$、 $b$、 $c$是三只电表（电压表或电流表），闭合开关 $S$，标有“ $3V1.5W$”的灯泡 $L_1$正常发光，标有“ $6V3W$”的灯泡 $L_2$发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电表 $a$为电流表，且示数为 $1A$

B．电表 $b$为电压表，且示数为 $3V$

C．电表 $c$为电流表，且示数为 $0.25A$

D．闭合开关 $S$，电路消耗的总功率为 $2.25W$

如图所示，电源电压 $8V$保持不变，电流表的量程为 $0~0.6A$，电压表的量程为 $0~3V$，灯泡 $L$标有“ $6V3W$”字样，滑动变阻器 $R_2$标有“ $20\Omega 1A$”字样。只闭合开关 $S$和 $S_2$，调节滑动变阻器滑片 $P$，使电压表示数为 $3V$时，电流表的示数为 $0.5A$，不考虑灯丝电阻的变化。求：

（1）灯泡正常工作时的电流和 $60s$所做的功。

（2）电阻 $R_1$的阻值。

（3）只闭合开关 $S$和 $S_1$，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器的功率变化范围。

如图甲是带烘干功能的滚筒洗衣机，额定电压为 $220V$，洗衣机中的电动机在不同工作环节的电功率由电脑芯片控制。图乙为某次正常洗衣过程中电动机和电热丝的电功率随时间的变化情况。若该次洗衣过程共消耗电能 $0.735\mathit{kW}·h$．则以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．电动机和电热丝是并联的

B．烘干产生的热量为 $1.8\times {10}^{6}J$

C．烘干电热丝的电阻约为 $65\Omega$

D．电动机共消耗的电能为 $0.235\mathit{kW}·h$

如图所示，小灯泡 $L$标有“ $2.5V1.5W$”的字样，电源电压 $6V$保持不变， $R_2$为定值电阻。

（1）开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$都闭合时， $R_2$消耗的电功率为 $3W$，求 $R_2$的阻值；

（2）闭合 $S$，断开 $S_1$、 $S_2$，移动滑动变阻器的滑片 $P$使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的电阻值（计算结果保留整数）。

电热器是利用电流的　　来工作的。某发热元件的阻值为 $420\Omega$，通过的电流为 $1A$，通电 $10\mathit{min}$产生的热量是　　 $J$，这些热量能使 $2\mathit{kg}$的冷水温度升高　　 ${}^{°}\text{C}$． $[$水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)]$。

如图所示是某电能表表盘的部分数据 $(\mathit{imp}$表示电能表指示灯闪烁的次数）。当电路中某用电器单独工作 $6\mathit{min}$时，电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能是　　 $\mathit{kW}·h$，它的功率是　　 $W$。

如图甲所示，额定电压为 $6V$的灯泡 $L$与滑动变阻器 $R$串联接入电路，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，以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．灯泡正常发光时的电流为 $0.5A$

B．灯泡两端的电压为 $3V$时，它消耗的电功率为1.5 $W$

C．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 $3\Omega$

D．当滑动变阻器接入电路的阻值为 $2.5\Omega$时，如果灯泡消耗的电功率为3.2 $W$，此时灯丝的阻值为 $5\Omega$

图甲为自动调温电熨斗，图乙为其简化的电路图，图丙为温控开关，温控开关是由长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的，受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高弯曲得越明显。双金属片触点 $A$与弹性钢片上的触点 $B$原来是相通的，通电后，指示灯 $L$亮 $(R$为限流电阻），发热板发热，使金属底板温度升高。当温度升高到设定温度时， $A$、 $B$触点分离，电路断开，底板的温度不在升高，随着温度的降低，双金属片逐渐恢复原状， $A$、 $B$触点又重新接触，电路再次接通，底板的温度又开始升高，从而实现自动控温的目的。

（1）该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的？

（2）不同织物需要不同的熨烫温度，若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮？

（3）若指示灯 $L$采用“ $3V0.03W$”的小灯泡，那么限流电阻 $R$多大才能使小灯泡正常工作？

（4）发热板的额定功率为 $1000W$，则发热板的电阻多大？若要使金属底板的温度由 ${20}^{°}\text{C}$升高到 ${220}^{°}\text{C}$至少需要多长时间？（金属底板的质量为 $1\mathit{kg}$，比热容为 $0.4\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，不计热量损失）

在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 $S_1$闭合 $S_2$断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是 $I_{甲}:I_{乙}=2:5$，则 $R_1:R_2=$　 $2:3$　；当开关 $S_1$、 $S_2$闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比 $U_{甲}:U_{乙}=$　　， $R_1$、 $R_2$消耗的电功率之比为 $P_1:P_2=$　　。

小明家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表 $[3000r/(\mathit{kW}·h\left)\right]$．如图所示。电水壶的规格为“ $220V1210W$”，电水龙头的规格为“ $220V2420W$”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动 $110r$，用时 $120s$。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了 $180s$。

导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求：

（1）电水壶和电水龙头的电阻；

（2）导线的电阻；

（3）在洗漱时，导线上产生的热量。