初中物理电功和电功率试题

小明的爸爸在“淘宝”上购买了一款新型“电烤箱”（如图甲所示），其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图乙，工作时，当电烤箱内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，当电烤箱内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，循环工作保障箱内温度维持为预设温度。已知电风扇的功率为 $50W$，电热管的电阻 $R_0$为 $44\Omega$．求：

（1）正常工作时电热管的功率；

（2）用这个“电烤箱”在一次焙烤鸡翅的过程中，定时开关设定为15分钟，电热管正常循环工作时， $P-t$图象如图丙所示，本次烤鸡翅共消耗多少电能？

如图1是小张同学在“测量小灯泡的电功率实验中连接的电路，小灯泡的额定电压为 $3.8V$，电源电压为 $6V$。

（1）同组同学发现电路（如图1）未连接完整，请用笔画线代替导线，将图中电路连接完整。

（2）电路连接正确后，他们进行实验。若电压表的示数为 $3V$，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向　     　移动（填“ $A$”或“ $B$”），当小灯泡正常发光时，此时电流表的指针位置如图2所示，则小灯泡的额定功率为　         　 $W$。

（3）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表示数将　          　。

（4）假设电压表的 $0-15V$量程已损坏，只有 $0-3V$量程能正常使用，若利用现有器材测量小灯泡的额定功率，请在图3虚线框内画出你设计的电路图。

（5）若将此实验中的小灯泡换成定值电阻，还可探究　         　。（写出一个即可）

如图所示的装置中，三个完全相同的烧瓶 $A$、 $B$、 $C$内都盛有质量和初温均相等的液体，其中 $A$、 $B$烧瓶装的是水， $C$烧瓶中装的是煤油， $A$、 $B$、 $C$瓶中电阻丝的阻值分别为 $R_A$、 $R_B$、 $R_C$，且 $R_A>R_B=R_C$．合上开关 $S$通电一定时间后，下列关于该实验探究的说法，错误的是（均不计热损失，比热容 $c_{水}>c_{\mathit{煤油}}\mathrm{）}($　　 $)$

A．电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应

B．在 $A$、 $B$两烧瓶中，相同的时间内， $A$烧瓶中的电阻产生的热量多

C． $B$、 $C$两烧瓶可探究不同物质的吸热能力

D． $B$、 $C$两烧瓶加热相同的时间， $B$瓶中温度计的示数高

3月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及4月初的示数如图所示，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表

B．小明家3月初至4月初消耗的电能是 $1200\mathit{kW}·h$

C．这个电能表的标定电流为 $10A$

D．若电能表转盘在 $5\mathit{min}$内转过80转，则此时工作的用电器的总功率为 $0.8\mathit{kW}$

如图所示，小灯泡 $L$上标有“ $2.0V$、 $0.25A$”字样，假设小灯泡的电阻不随温度变化。电源电压为 $3V$，当电压表的示数为 $2.4V$时。则：

（1）电流表的示数为多少？

（2）小灯泡的实际功率为多少？

（3）滑动变阻器接入电路的电阻为多少？

（4）调节滑动变阻器，使小灯泡正常工作，若电源能提供的能量为 $7.5\times {10}^{3}J$，电源能供电多长时间？

如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能。用电器发热电阻 $R$的额定电压为 $220V$，额定功率为 $605W$．加热时，按下温控开关 $S$与 $a$、 $b$接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关 $S$自动跳接到 $c$，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮。红灯标有“ $6V1.5W$”、绿灯标有“ $12V3W$”的字样，用电器工作时两灯均正常发光（虚线框内为用电器的加热和保温装置）。请根据以上信息解答下列问题：

（1）电阻 $R_1$的作用。

（2）当用电器处于加热状态时，加热装置 $1\mathit{min}$消耗的电能。

（3）该用电器在保温状态时，保温装置的发热功率和电阻 $R_2$的阻值。

如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压恒为 $6V$，小灯泡的额定电压 $2.5V$，正常工作时的电阻约为 $10\Omega$，滑动变阻器有 $A$规格“ $10\Omega 2A$”、 $B$规格“ $50\Omega 1A$”可选。

（1）该实验应选择　           　规格的滑动变阻器。

（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。

（3）连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中 $a$、 $b$、 $c$、 $d$四根导线有一根断了，则该导线是　            　。

（4）排除故障后，闭合开关，当变阻器滑片 $P$移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率，应将滑片 $P$向　     　端移动，使电压表示数为　     　 $V$．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　      　 $W$。

如图所示，把标有“ $6V3W$”的小灯泡与最大阻值为 $100\Omega$的滑动变阻器连接在电源电压恒为 $18V$的电路中，各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值（设灯丝电阻不变）。闭合开关，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．滑片向左滑动，电流表、电压表示数都变大

B．电路的总功率最大值为 $10.8W$

C．小灯泡的电功率最小值为 $0.75W$

D．滑动变阻器允许调节的范围是 $24\Omega ~100\Omega$

家庭常用电热水壶的铭牌数据如下表所示，若加热电阻的阻值不随温度的变化而改变 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)\right]$，下列选项正确的是 $($　　 $)$

额定电压	$220V$
额定加热功率	$1100W$
最大盛水量	$1\mathit{kg}$

A．电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是44欧

B．电热水壶正常工作时的电流是 $0.5A$

C．将 $1\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水在1标准大气压下烧开，水需要吸收的热量为 $3.36\times {10}^{5}J$

D．将 $1\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水在1标准大气压下烧开，电热水壶需正常工作 $5.5\mathit{min}$，此电热水壶的效率为 $85\%$

某电热加湿器具有防干烧功能，可在水量不足时自动停止工作，其工作原理如图所示；水箱中的加热器具有高、低两挡功率调节功能，其内部电路（未画出）由开关 $S$和阻值分别为 $121\Omega$和 $48.4\Omega$的电阻丝 $R_1$、 $R_2$组成。轻弹簧的下端固定在水箱底部，上端与一立方体浮块相连，浮块内有水平放置的磁铁。该加湿器为防干烧已设定：仅当浮块处于图中虚线位置时，固定在水箱侧壁处的磁控开关方能闭合而接通电路。

（1）当处于高功率挡时，加热器工作 $2.5\mathit{min}$所产生的热量全部被 $1\mathit{kg}$的水吸收后，水温升高了 ${50}^{°}\text{C}$．已知加热器处于低功率挡时的功率为 $400W$，电压 $U=220V$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$。

①求加热器处于高功率挡时的功率；

②请画出加热器内部电路。

（2）当向水箱内缓慢加水使浮块上升至图中虚线位置时，浮块下表面积距水箱底部的高度为 $20\mathit{cm}$，弹簧对浮块的弹力大小为 $6N$，浮块（含磁铁）的质量为 $0.4\mathit{kg}$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。

①求浮块上升至虚线位置时排开水的体积；

②该加湿器所设定的防干烧最低水面距水箱底部的高度为　　 $\mathit{cm}$，理由是　　。

图1中，灯泡 $L$的额定电流为 $0.25A$，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器 $R$的规格为“ $50\Omega 1A$ “，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$．闭合开关 $S$，调节 $R$，当电压表的示数为 $1.5V$时， $L$恰好正常发光，则 $L$正常发光时的阻值为　　 $\Omega$，电源电压为　　 $V$；为保证电路安全， $R$的调节范围为　　，灯泡 $L$的最小电功率为　　 $W$。

小明发现家中图示电能表的转盘在 $40\mathit{min}$内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为　　 $\mathit{kW}\cdot h$，实际功率为　　 $\mathit{kW}$；若该电能表能正常工作的最大电流为 $10A$，则小明家中还能接入额定功率为　　 $W$的用电器。

下列估计值中，最不接近实际情况的是 $($　　 $)$

A．一只苹果的质量约150 $g$

B．教室内课桌的高度约 $80\mathit{cm}$

C．人正常步行时的速度约 $1.4m/s$

D．一盏家用台灯的额定功率约 $300W$

下列选项中，利用电流的热效应工作的家用电器是 $($　　 $)$

A．油烟机B．电热毯C．洗衣机D．电风扇

在“测量小灯泡电功率”的实验中（小灯泡标有“ $2.5V$”字样）。

（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是　　。

（2）排除故障后，移动滑片 $P$到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片 $P$向　　 $(A/B)$端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图象，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（3）测量结束后，小明应先　　，然后拆除　　上的导线，再拆除其它导线。

（4）小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是　　

$A$．测量小灯泡的电阻

$B$．探究串联电路电流的特点

$C$．探究串联电路电压的特点

$D$．探究电流与电压的关系