初中物理电功率的计算试题

如图甲所示，是某同学“探究定值电阻 $R_0$的发热功率 $P_0$、滑动变阻器 $R$消耗的电功率 $P_R$和电源总功率 $P_U$随电流 $I$变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了 $a$、 $b$、 $c$三条图线，如图乙所示。根据图象可知，其中，反映电源的总功率 $P_U$随电流 $I$变化的关系图象是　　（选填“ $a$”、“ $b$”或“ $c$” $)$，滑动变阻器 $R$消耗的最大电功率为　　 $W$。

有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示。在1个标准大气压下，它在额定电压下加热 $7\mathit{min}$刚好把质量为 $1\mathit{kg}$、初温为 ${20}^{°}\text{C}$的水烧开。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，电热丝的阻值保持不变 $]$求：

额定电压	$220V$
额定功率	$1000W$
频率	$50\mathit{Hz}$

（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水壶在 $7\mathit{min}$内所消耗的电能是多少？

（3）由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为 $198V$，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？（计算结果保留到整数）

已知定值电阻 $R_1:R_2=2:3$，若把它们串联在同一电路中，通过它们的电流之比 $I_1:I_2=$　　；若把它们并联在同一电路中， $R_1$、 $R_2$消耗的电功率之比 $P_1:P_2=$　　。

在如图所示的电路中，电源电压保持不变， $R_1$、 $R_2$是定值电阻， $R_3$是滑动变阻器。闭合开关 $S$后，当滑片 $P$由 $a$向 $b$滑动的过程中，电压表 $V_1$、 $V_2$的示数变化量分别为△ $U_1$、△ $U_2$，电流表的示数变化量为△ $I$．则下列判断中正确的是 $($　　 $)$

A．△ $U_1=$△ $U_2$

B．电压表 $V_1$的示数和电流表 $A$的示数均变大，电压表 $V_2$的示数变小

C． $\frac{△U_2}{△I}-\frac{△U_1}{△I}=R_2$

D． $R_1$和 $R_2$消耗的总功率变化了△ $U_2·$△ $I$

小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值，小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路，小凯正准备闭合开关时，旁边的小明急忙拦住他，说线接错了。

①小是发现只要改接一根导线就可以连接正确，请你检查一下电路，指出改接的是　　（选填： $a$、 $b$、 $c$、 $d$、 $e$、 $f$、 $g)$

②故障排除后，电阻两端的电压表示数如图乙所示，其读数为　　 $V$．（保留两位小数）

③小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻 $R$的不同电流和对应的电压值，如下表所示：

$U/V$	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5
$I/A$	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

根据表中的数据在图丙中画出电阻 $R$的 $I-U$关系图象。

④由③中图象求出该电阻的阻值为　　 $\Omega$．（保留一位小数）

⑤将图甲所示电路改成如图丁所示电路，电源电压保持不变，已知 $R_1:R_2:R_3=2:1:1$，测得开关 $S$断开时 $R_2$中的电流为 $I$，消耗功率为 $P$；则开关 $S$闭合后， $R_1$中的电流值为　　 $I$， $R_3$消耗的功率为　　。

某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源 $U$和待测电阻 $R_x$的值，已知滑动变阻器的最大阻值为 $20\Omega$，其实验步骤如下：

（1）这个小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器滑片 $P$滑到最右端 $b$点，闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$，无论怎样移动滑片 $P$发现电压表有示数但始终保持不变。电路故障的原因可能是　　（写出一种原因即可）

（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片 $P$滑到最右端的 $b$点，闭合开关 $S_1$和 $S_2$．电压表的示数为 $3V$；再断开开关 $S_2$，此时电压表的示数为 $2.4V$，则电源电压 $U=$　　 $V$，待测电阻 $R_x=$　　 $\Omega$

（3）保持 $S_1$闭合， $S_2$断开，当滑片 $P$恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为　　 $V$，待测电阻 $R_x$的电功率为　　 $W$。

将标有“ $4V4W$”字样的 $A$灯和标有“ $4V2W$”字样的 $B$灯串联接入电源电压不变的电路中，其中一盏灯恰好正常发光，此时　　灯正常发光，电源电压应该是　　 $V$。

两个定值电阻 $R_1$、 $R_2$串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比 $U_1:U_2=5:3$，若将它们并联接在同一电源上，它们两端电压之比 $U_1:U_2=$　 $1:1$　，它们的电功率之比 $P_1:P_2=$　　。

某同学家中有一个电磁炉，上面标有“ $220V2000W$”的字样，下面关于这个电磁炉的说法中正确的是 $($　　 $)$

A．使用这个电磁炉时应连接额定电流为 $10A$的保险丝

B．这个电磁炉在正常工作时的电阻为 $484\Omega$

C．这个电磁炉工作时的电功率是 $2000W$

D．这个电磁炉正常工作 $0.5h$消耗电能为 $1.8\times {10}^{6}J$

小芳在测量标有电压为 $2.5V$的小灯泡电阻的实验中，已知电源电压为 $4.5V$，电路图如图1所示：

（1）请根据电路图，将图2实物图连线补充完整。

（2）小芳闭合开关，发现小灯泡很暗，电压表和电流表均有示数，但无论如何移动滑动变阻器滑片，小灯泡亮度、电压表和电流表示数均不发生变化，请分析其原因：　　。

（3）故障排除后，小芳移动滑动变阻器，分别记录电压表、电流表示数，并描绘出灯泡 $L$的 $I-U$图象，如图3中甲所示，则小灯泡正常发光时的电阻为　　 $\Omega$．小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而　　 $($ “增大”、“减小”或“不变” $)$。

（4）如果将该小灯泡与图中乙所示电阻串联起来，接在 $4.5V$的电路中，则它们的总功率为　　 $W$。

下列数据中，最接近生活实际的是 $($　　 $)$

A．成年人的正常体温是 ${39}^{°}\text{C}$B．初中生的质量大约是 $50\mathit{kg}$

C．普通自行车轮的半径约为 $1m$D．家用空调的功率为 $50W$

两只小灯泡上分别标有甲“ $6V3W$”、乙“ $4V2W$”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中。下列判断错误的是 $($　　 $)$

A．若把它们串联在 $10V$电路中，两只灯泡恰好都能正常发光

B．若把它们串联在 $10V$电路中，两只灯泡都不能正常发光

C．若把它们并联在 $6V$电路中，只有甲灯泡能正常发光

D．若把它们并联在 $4V$电路中，只有乙灯泡能正常发光

如图所示，闭合开关 $S$，将滑动变阻器的滑片 $P$向右移动的过程中，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．灯泡发光变亮B．灯泡发光变暗

C．电流表示数变大D．电压表示数变小

图示电源电压恒定不变，滑动变阻器 $R_1$的最大阻值为 $20\Omega$，定值电阻 $R_2=30\Omega$，灯泡 $L$标有“ $6V3.6W$”字样，且电阻不变。当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合 $S_1$时，灯 $L$刚好正常发光。求：

（1）灯泡工作时的电阻；

（2）当 $S_1$断开、 $S_2$闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端， $R_2$在 $5\mathit{min}$内做的电功是多少？

（3）该电路工作时能消耗的最大功率是多少？

两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压为 $6V$的电源两端，下列分析正确的是 $($　　 $)$

A．乙两端的电压是 $2V$B．甲消耗的电功率等于 $0.8W$

C．甲中的电流大于乙中的电流D．甲乙两端的电压之比为 $2:1$