初中物理电功和电功率试题

某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是 $2.5V$。

（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“ $\times$”，并补画出正确的那根导线。

（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是　 　（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡” $)$断路。

（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　 $W$，此时小灯泡的电阻是　　（结果保留两位小数） $\Omega$。

（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△ $R_1$，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△ $R_2$，则△ $R_1$和△ $R_2$大小关系正确的是　　（填字母标号）。

$A$．△ $R_1>$△ $R_2$      $B$．△ $R_1=$△ $R_2$     $C$．△ $R_1<$△ $R_2$        $D$．无法比较

如图所示，电源电压 $U$保持不变，滑动变阻器 $R_0$的最大电阻是 $50\Omega$．当开关 $S_1$闭合、 $S_2$和 $S_3$断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是 $U_1$， $R_1$的功率是 $P_1$；当开关 $S_2$闭合、 $S_1$和 $S_3$断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是 $U_1\text{'}$， $R_2$和 $R_3$的功率之和是 $3.2W$；当开关 $S_1$、 $S_2$和 $S_3$都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时， $R_1$的功率是 $P_1\text{'}$；已知 $R_2:R_3=3:1$， $U_1:U_1\text{'}=3:2$， $P_1:P_1\text{'}=1:36$。

下列结论正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压是 $12V$B． $R_2$的阻值是 $30\Omega$

C．电流表的最大示数是 $2.1A$D．该电路的最大功率是 $64W$

随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三档，铭牌见下表 $($ “中温”档功率空出），其电路原理如图乙， $S$是自我保护开关，当电暖器倾倒时 $S$自动断开，切断电源保证安全。当 $S$、 $S_1$闭合， $S_2$断开时电暖器为“低温”档。 $(R_1>R_2)$

$\mathit{XX}$牌电暖器
额定电压		$220V$
额定功率	低温挡	$440W$
	中温挡
	高温挡	$1650W$
频率		$50\mathit{Hz}$

求：（1） $R_1$的阻值；

（2）“中温”档正常工作时电路中的电流；

（3）若室内空气质量为 $50\mathit{kg}$，用该电暖器的“高温”档正常工作 $10\mathit{min}$，放出热量的 $50\%$被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为 $1.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right))$

在如图电路中，电源电压不变， $R_2$为滑动变阻器，只闭合开关 $S$，且变阻器的滑片在 $b$端时，额定功率为 $4W$的灯泡 $L$正常发光，电流表的示数为 $0.5A$：再闭合开关 $S_1$，电流表的示数变化了 $0.4A$．只闭合 $S$，变阻器滑片在 $b$端和 $a$端时，灯 $L$消耗的功率之比为 $4:1$，（灯泡的电阻不随温度变化），求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_1$的阻值；

（3）电路消耗的最大电功率；

（4）滑动变阻器 $R_2$的最大阻值。

小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“ $2.5V$”字样。

（1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整；

（2）连接电路时，开关应处于　　状态；

（3）实验过程中电压表示数为 $2V$，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$；

（4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知 $R_0=5\Omega$，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表 $A_2$的示数为　　 $A$时，再读出电流表 $A_1$的示数，才能算出小灯泡的额定功率。

如图所示， $R_1=10\Omega$， $R_2=20\Omega$， $R_3$的最大阻值为 $50\Omega$．当 $S_1$闭合， $S_2$断开，滑片移到最左端时，电压表的示数为 $2V$．求：

（1）电源电压。

（2）通电 $10s$内 $R_2$消耗的电能。

（3）现同时闭合 $S_1$、 $S_2$，求电路的最小功率。

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压 $6V$恒定不变，小灯泡的额定电压为 $2.5V$（电阻约为 $8\Omega )$。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）。

（2）闭合开关前，应将滑片移到　 端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（3）闭合开关，发现灯泡不亮，移动滑片灯泡仍不亮。突然小芳的文具盒掉到桌上，灯泡亮了。小芳敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是　　。

$A$．开关短路

$B$．灯泡短路

$C$．电压表断路

$D$．灯泡接触不良

（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，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，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（5）现有规格为“ $10\Omega 2A$”、“ $20\Omega 1A$”和“ $50\Omega 0.2A$”的甲、乙、丙三个滑动变阻器，为了实验的顺利进行，小明应在其中选择　　接入电路。

（6）小芳利用图甲装置　　（选填“能”或“不能“ $)$做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的实验。

如图的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与　　的关系。通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为　　。

如图所示，电源电压 $U$保持不变， $R_1<R_2$．开关 $S$先与触点1接通，电流表、电压表的示数分别为 $I_1$、 $U_1$，再与触点2接通，电流表、电压表的示数分别为 $I_2$、 $U_2$，定值电阻 $R$的电流变化量为△ $I$，电压变化量为△ $U$，功率变化量为△ $P$，则 $($　　 $)$

A． $I_1=I_2$B． $U_1<U_2$C． $R=\frac{△U}{△I}$D．△ $P=$△ $U·$△ $I$

如图，电源电压恒为 $4.5V$，灯泡 $L$上标有“ $3V1.5W$”字样，滑动变阻器 $R_2$上标有“ $15\Omega 1A$”字样，定值电阻 $R_1$阻值为 $10\Omega$，电流表量程为 $0~3A$，电压表量程为 $0~3V$，不计温度对灯丝电阻的影响。

求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；

（2）当开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$闭合， $S_3$断开时，电路最小总功率为多大；

（3）当开关 $S$、 $S_3$闭合， $S_1$、 $S_2$断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 $R_2$的取值范围。

如图电路，电源电压不变，闭合开关 $S$，当滑片 $P$置于滑动变阻器 $R_2$的最右端 $B$处时，电压表的示数为 $4V$，定值电阻 $R_1$的功率为 $0.8W$；当滑片 $P$置于滑动变阻器 $R_2$的中点时，电压表的示数变化了 $1V$．下列结果正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压为 $8V$

B． $R_1$的阻值为 $20\Omega$

C．电路变化前后电流之比为 $1:3$

D．电路总功率变化了 $1.2W$

共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便。已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定，转轴卡住不能转动时，线圈两端电压为 $48V$，电流为 $12A$．当电动车在水平地面上以 $18\mathit{km}/ℎ$的速度匀速直线行驶时，线圈两端电压仍然为 $48V$，电流为 $2A$，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电动机线圈电阻为 $24\Omega$

B．电动机的机械功率为 $96W$

C．电动机的效率是 $66.7\%$

D．电动车前进时受到的阻力为 $16N$

如图为一个电吹风的简易电路， $R_1$、 $R_2$为发热用的电阻丝， $M$为带动风扇转动的电动机，开关 $S_2$上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通 $S_1$时，风扇吹冷风，此时回路中电流为 $0.1A$；在保持 $S_1$接通的情况下，转动 $S_2$，若使 $S_2$与2、3接通，风扇吹暖风；若使 $S_2$与3、4接通，风扇吹热风。

$\left(I\right)$求吹冷风时，电路消耗的电功率；

（2）吹暖风时，电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍；吹热风时，电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍，求 $R_1$、 $R_2$的阻值。

为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻，现提供的器材如下：

$A$ 小灯泡一个（额定电压为 $2.5V$，阻值约几欧）； $B$电流表 $(0~0.6A~3A)$； $C$电压表 $(0~3V~15V)$； $D$滑动变阻器 $\left(20\Omega 1A\right)$； $E$滑动变阻器 $(50\Omega 0.3A)$； $F$滑动变阻器 $(500\Omega 0.1A)$； $G$电源 $\left(3V\right)$， $H$导线若干。

（1）滑动变阻器应选　　（填器材前的序号）。

（2）选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处连接错误，错误的地方是　　。

（3）改正错误后，移动滑片，读取多组电压表的示数 $U$、电流表示数 $I$的值，记录在列表中，然后在坐标纸上描点作出 $I-U$关系图，如图丙所示。

（4）通过丙图可得小灯泡的额定功率为　　 $W$，此时电阻为　　 $\Omega$。

白炽灯 $A$标有“ $220V100W$”字样，白炽灯 $B$标有“ $220V25W$”字样，设它们的电阻不随温度而变化，如果将它们串联起来，接在 $220V$的电路中， $A$灯的电压为　　 $V$， $A$与 $B$的电功率之和为　　 $W$。