初中物理电功和电功率试题

在测标有“ $2.5V$”、正常发光时电阻约为 $8\Omega$的小灯泡功率的实验中：

（1）如图甲所示，某同学连接的电路有一处错误，请帮他指出来：　                   　。

（2）这位同学把错误改正后，闭合开关，发现电流表、电压表都有示数，但却观察不到小灯泡发光，则可能的原因是　        　（填选项序号）。

$A$．小灯泡断路

$B$．小灯泡短路

$C$．变阻器最大阻值较大

$D$．变阻器最大阻值较小

（3）某一时刻，电流表、电压表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为　        　 $W$。

（4）本实验中，不能完成的任务是　          　（填选项序号）。

$A$．测量小灯泡电阻

$B$．探究小灯泡亮度与实际功率的关系

$C$．探究小灯泡功率与电压的关系

$D$．探究感应电流产生的条件。

容积为 $1L$的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为 $1000W$，保温时功率为 $121W$，简化电路如图乙所示， $S$为加热和保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热壶正常工作，将一壶初温为 ${20}^{°}\text{C}$的水烧开，此过程中电热壶的效率为 $70\%$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)\right]$求：

（1）电阻 $R_2$的阻值；

（2）在此过程中，水吸收的热量；

（3）烧开一壶水，需要的加热时间。

如图甲所示， $A$、 $B$分别为小灯泡 $L$（额定电压未知）和定值电阻 $R$的 $U-I$图像，小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示，测得电路的总功率为 $2.4W$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．小灯泡的电阻随温度的升高而减小

B．小灯泡的额定电压一定为 $8V$

C．定值电阻的电功率为 $1.8W$

D．小灯泡的实际功率为 $1.6W$

如图所示，电源电压保持不变，开关 $S$闭合后，灯泡 $L_1$、 $L_2$都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为 $3:5$，则 $L_1$、 $L_2$的额定功率之比是 $($　　 $)$

A． $2:3$B． $3:2$C． $5:3$D． $3:5$

某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器，如图所示，它主要由工作电路和控制电路两部分组成，工作电路可以在保温和加热两档之间切换，当磁控开关 $L$线圈中的电流等于或大于 $20\mathit{mA}$时，磁控开关 $L$的簧片吸合（簧片与线圈电阻不计），当线圈中的电流小于 $20\mathit{mA}$时簧片断开，光敏电阻 $R$随光照强度 $E$（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号 $\mathit{cd})$变化的关系如下表所示，当开关 $S$闭合时：

光照强度 $E/\mathit{cd}$	1	2	3	4	5
光敏电阻 $R/\Omega$	18	9	6	4.5	3

（1）若控制电路中 $R_0=82\Omega$， $U_2=2V$，当光强 $E$达到多少时，磁控开关的簧片恰好吸合？

（2）当线圈中的电流等于 $20\mathit{mA}$时，工作电路处于何种挡位？将质量为 $2\mathit{kg}$的水由 ${50}^{°}\text{C}$加热至 ${100}^{°}\text{C}$需吸收多少热量？

（3）若工作电路在加热和保温两种状态时 $R_1$的功率之比为 $25:9$，求 $R_1$与 $R_2$的比值。

在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$，正常发光时的电阻为 $10\Omega$，有两个规格为“ $10\Omega 1A$”、“ $50\Omega 2A$”的滑动变阻器，电源电压为 $6V$．

（1）本实验中应选择规格为　          　的滑动变阻器。

（2）将图甲中的实物电路连接完整，并在图乙的线框内画出电路图。

（3）移动滑动变阻器的滑片 $P$在某一位置时电流表示数如图丙所示为　      　 $A$，此时小灯泡的电功率　        　（选填“大于”或“小于”）额定功率。

（4）用图甲所示的实验电路也可以测量电阻，若考虑电压表的分流作用，那么测量值要比真实值　        　（选填“大”或“小”）

如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关 $S$，滑动变阻器的滑片 $P$从 $n$点滑到 $m$点的过程中，两电压表示数随电流变化的图象如图乙所示，下列叙述正确的是 $($　　 $)$

A．图乙中 $\mathit{ab}$是表示电压表 $V_1$的示数随电流变化的图象

B． $R_2$的阻值为 $4\Omega$

C．滑片从 $n$点滑到 $m$点的过程中，电源消耗的最大功率是 $10W$

D．滑片在 $n$点时， $5s$内电阻 $R$消耗的电能是 $5J$

如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．只闭合 $S_1$，将 $P$向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变             

B．只闭合 $S_1$，将 $P$向左移动， $R_1$消耗的功率增加

C．开关都闭合，将 $P$向左移动， $L$消耗的功率不变， $R_2$消耗的功率变小

D．开关都闭合，将 $P$向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变大

如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密闭着等量的空气， $R_1=R_2=R_3$，当开关 $S$闭合后，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系

B．通过电阻 $R_1$和 $R_2$的电流相等

C．通电一段时间后，右边 $U$形管内液面的高度差比左边小

D．该实验装置是利用 $U$形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热。小明家买了一个养生壶（图甲），其铭牌如表所示。

型号	$\mathit{HX}-201504$
额定电压	$220V$
频率	$50\mathit{Hz}$
额定功率	$1210W$

（1）该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值多少？

（2）若壶内装有 $2L$温度为 ${20}^{°}\text{C}$的水，在一个标准大气压下，将水烧开，此过程中水吸收的热量是多少？ $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$， $1L=1\times {10}^{-3}{m}^3]$

（3）小明关闭了家中的其他所有用电器，只用该壶在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘 $5\mathit{min}$内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少？

在伏安法“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为 $6V$，小灯泡额定电压为 $2.5V$（灯丝电阻约为 $12\Omega$）。

（1）连接电路时，开关应断开，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到　       　端（选填“ $A$”或“ $B$”）。

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是　         　。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向　        　移动（选填“ $A$”或“ $B$”）。

（4）小灯泡的电流随它两端电压变化关系如图丙，分析图象可知：

①小灯泡额定功率是　      　 $W$。

②小灯泡灯丝电阻是变化的。灯丝电阻变化的原因是　      　。

如图，电源电压 $18V$保持不变，电流表量程是 $0~0.6A$，电压表量程是 $0~15V$，小灯泡上标有“ $6V3W$”字样。要求：开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变）。则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数都变大

B．当电流表示数为 $0.4A$时，电压表示数为 $12V$

C．该电路的最大功率为 $9W$

D．滑动变阻器允许调节的范围是 $18\Omega ~60\Omega$

马剑同学利用如图甲所示电器，测定自己制作的玩具小飞机所需要的电动机工作数据，已知电源电压恒定，当滑动变阻器滑片从一端滑至另一端的过程中，两个电压表的读数与电流表的读数变化关系如图乙所示，当通过电动机的电流大于 $0.4A$时，电动机转子才转动。

（1）开关 $S$闭合前，滑动变阻器滑片应滑至最　      　端（选填“左”或“右”）；由图可知电源电压为　      　 $V$，其中　　     （选填“ $a$”或“ $b$” $)$是表示 $V_1$与 $A$变化的规律；

（2）求电动机线圈的电阻和滑动变阻器的最大阻值；

（3）在这个过程中，求电动机的最大输出功率；当电动机输出功率最大时，求电动机的效率。

某校师生自制了一台多功率电烘箱，电路结构如图所示，所选两根电热丝 $R_1$， $R_2$的阻值分别为 $75\Omega$、 $150\Omega$，由于电路电压不足，实际工作电压为 $200V$，求：

（1）这台电烘箱以最大功率工作时，通过电烘箱的电流；

（2）这台电烘箱以最大功率工作 $5\mathit{min}$，电热丝产生的热量；

（3）这台电烘箱以最大功率工作 $5h$，消耗多少度电。

把分别标有“ $220V40W$”和“ $36V40W$”的两只白炽灯 $L_1$和 $L_2$，串联接在电压恒为 $220V$的照明电路中，且两灯电阻不变，求：

（1）两只灯泡的电阻；

（2）两只灯泡实际功率之比。