初中物理电功和电功率试题

图甲所示电路中，电源电压6V保持不变。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．第一次只闭合开关S、S₁，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S₂，保证电路中所有元件都安全的前提下，在最大范围内移动滑片P．图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象。下列判断正确的是（　　）

A．定值电阻R₀的阻值为20Ω

B．小灯泡的额定功率为2.25W

C．两次实验中，电路的最小功率为1.2W

D．只闭合开关S、S₂，电路的总功率最大时，灯与变阻器的功率之比为1：3

王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最　     　（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是　            　。

（2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏　      　（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”）

（3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。

（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为　   　（选填“电压”或“电流”）。

（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　    　。

（6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是　     　

A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V

某电热水器的额定电压为220V，有高温和低温两个挡位，低温挡的电功率为550W，其内部电路由发热电阻R₁和R₂组成，R₁＝2R₂，简化电路如图所示。

（1）R₁的电阻是多大？

（2）高温挡的电功率是多大？

（3）在额定电压下，高温挡工作时将40kg、初温20℃的水加热至60℃需要多长时间？不计热量损失，水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）

甲、乙两个电阻的I﹣U图象如图所示，若把两个电阻串联接在同一电路中，下列说法正确的是（　　）

A．甲的电阻值小于乙的电阻值

B．通过甲、乙两个电阻的电流之比是1：1

C．甲、乙两个电阻两端电压之比是3：1

D．甲、乙两个电阻的电功率之比是1：9

四位同学在学习了物理知识后，对一些问题进行了估计，下列说法合理的是（　　）

A．人体的正常体温约37℃，所以让人感觉到热的环境温度一定高于37℃

B．电冰箱的耗电量约为0.24kW•h/天，所以电冰箱的额定功率约10W

C．马拉松赛道全长约42km，所以优秀选手在1h内就能完成比赛

D．空气的密度约1.3kg/m³，所以一间普通教室内空气的质量约200kg

如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R₁的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示。

（1）当只闭合开关S₁时，将滑动变阻器R₁的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光。求电源电压和小灯泡的额定功率；

（2）当只闭合开关S₂时，此时电流表的示数为0.4A，求电阻R₂的阻值，小灯泡的实际功率；

（3）当只闭合开关S₂时，通电1min，求电流通过电阻R₂产生的热量。

有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R₁＝R₂＝88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S₂可接a或b。

（1）开关S₁、S₂处于什么状态时，电热水壶处于低温挡？

（2）电热水壶处于中温挡时的电流是多大？

（3）用高温挡加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]。

小华家的电能表上标有“600revs/（kW•h）”的字样，表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600转，她想用电能表测量家中空调的功率，便单独使用空调1min，同时观察到电能表上的转盘转过了10转，则空调的功率为　   　W．家庭电路如果电流过大，会导致温度升高，造成火灾，电流过大有两个原因，一是　           　，二是　                                    　。

如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电流表使用0﹣0.6A量程，电压表使用0﹣3V量程，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”，为了保证电路各元件的安全，闭合开关后（　　）

A．电路允许通过的最大电流为0.3A

B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为10Ω

C．电压表的最小示数为2V

D．电路的最大功率为3W

小红在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”，连接电路如图甲所示。

（1）小红所连接电路存在一处错误，请你在错误的导线上面“x”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。

（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是　     　（选填“灯泡”或“电压表”）断路。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时电流表的示数为　    　A，小灯泡的功率为　    　W。

（4）若使小灯泡正常发光，应将滑片向　   　（选填“左”或“右”）移动至电压表示数为       　V。

（5）小红想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于　   　Ω。

（6）老师又拿来一个额定电流为I_m的小灯泡，来测量小灯泡的额定功率。设计了如图丙所示电路，电源电压未知、电阻的阻值为R₀．请你将实验步骤补充完整。

①只闭合开关　      　（选填“S₁”或“S₂”），将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V₁的示数为U₁；

②只闭合开关　      　（选填“S₁”或“S₂”），再次调节滑片，直到电压表V₂的示数为　              　，此时小灯泡正常发光，电压表V₁的示数为U₂；

③小灯泡额定功率的表达式是P_额＝　                  　。

如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙，S₁为温控开关，S₂为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W，臭氧发生器的功率为150W．求：

（1）关闭柜门，门控开关S₂闭合，臭氧发生器工作10 min所消耗的电能。

（2）正常工作时通过石英加热管R的电流和它的阻值。

（3）若在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，正常工作需要加热多长时间？[c_钢＝0.46×10³J/（kg•℃）]。

如图所示，电源电压为9V，电动机线圈电阻为1Ω．闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为6V，电流表示数为0.5 A．电动机在1min内消耗的电能为　     　J，R₀的阻值为　     　Ω，1min内电动机产生的热量为　      　J。

如图是小勇家的脉冲式电能表（imp表示指示灯闪烁的次数），他家同时使用的用电器总功率不可超过　     　W，将电磁炉单独接入电路10min电能表指示灯闪烁640次，则电磁炉的功率是　     　W．月初电能表示数如图，若这个月消耗了100度电，则月末电能表的示数为　      　kW•h。

如图甲是热敏电阻R₁（电阻随温度升高而减小）、灯泡L和定值电阻R₀的电流随电压变化的图象。现将它们接入图乙所示的电路中，其中电流表A的量程为0～0.6A，滑动变阻器上标有“？Ω 0.5A”字样。滑动变阻器滑片移至a端，只闭合S₁，电流表A的示数为0.6A，此时灯L正常发光；滑片移至b端，只闭合S₂，电流表A的示数为0.4A．下列说法正确的是（　　）

A．电源电压是18V

B．灯泡L的额定功率是7.2W

C．滑动变阻器的最大阻值是20Ω

D．闭合S₁、S₃，断开S₂，电路的最大功率是9W

小明测量未知电阻R_x的阻值，已知电源电压为6V且保持不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图中实物图补充完整（导线不允许交叉），要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大；

（2）正确连接电路后，小明闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，故障的原因可能是电阻R_x　     　（填“短路”或“断路”）。

（3）排除故障后，小明闭合开关，调节滑动变阻器，测量了三组电压值和对应的电流值，根据每组电压及电流的值，算出每组电阻R_x的阻值，要想得到最终的测量结果，他接下来的做法是　                         　。

（4）实验结束后，小明和同组的小刚想测量小灯泡的额定功率，他们将定值电阻换成额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω的小灯泡，实验中他们发现电压表0～15V量程损坏，他们关于实验方案展开了讨论。

小刚：将图中的电阻R_x换成小灯泡后，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为2V，读出电流表的示数，计算出小灯泡的电阻后，利用公式 $P=\frac{U_{额}{}^{\text{2}}}{R}$计算出小灯泡的额定功率。

小明：应该将电压表并联在滑动变阻器的两端，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为　    　V时，小灯泡两端的电压为额定电压，读出此时电流表的示数，计算出小灯泡的额定功率。

①请你将小明的方案补充完整；

②小刚和小明用各自的方法进行了测量和计算，发现测量结果相差较大，这是什么原因呢？

求助老师后，老师提醒他们，导体的电阻受温度的影响，于是他们利用小刚的实验电路，让小灯泡两端的电压逐次下调，使灯丝的温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测得小灯泡的电阻逐渐变小，于是他们明白了，由于灯丝的电阻随温度降低发生变化，导致小刚的测量结果比小明的测量结果　     　（填“大”或“小”）。