初中物理电功率的计算试题

天然气已走进千家万户，为百姓提供生活便利，但天然气使用不当造成的泄漏会严重威胁生命财产安全。小华同学针对这一问题设计了天然气泄露检测器，其原理如图甲所示。 $R_1$为“气敏传感器”，它的电阻值 $R_1$与天然气浓度 $\beta$的关系如图乙所示， $R_2$为定值电阻，其阻值为 $15\Omega$，电源电压恒为 $6V$．已知天然气浓度不高于 $1\%$时为安全浓度，超过 $1\%$时为危险浓度，闭合开关后，以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．天然气浓度越高，电流表示数越小，电压表的示数越小

B．电流表的示数为 $0.1A$时，天然气浓度处于危险浓度

C．电压表示数为 $3V$时， $R_2$消耗的电功率为 $0.6W$

D．天然气浓度为 $1\%$时，电压表的示数是 $2.4V$

根据额定电压为 $2.5V$小灯泡的 $I-U$图象（如图所示）分析，下列结论正确的是 $($　　 $)$

A．当小灯泡的电压为 $0V$时，其电阻为0

B．当小灯泡的电流为 $0.1A$时，其实际功率为 $0.1W$

C．通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比

D．小灯泡的额定功率为 $0.625W$

如图所示电路中，灯泡 $L$上标有“ $12V0.2A$”字样， $R$为定值电阻。闭合开关 $S$后，灯泡 $L$恰好正常发光，电压表的示数为 $3V$，通过计算回答：

（1）灯泡 $L$的额定功率是多少瓦？

（2）定值电阻 $R$的阻值是多少欧？

（3）整个电路在 $5\mathit{min}$内消耗的电能是多少焦？

物理科技小组用标有“ $1600\mathit{imp}/(\mathit{kW}·h)$”（表示每消耗 $1\mathit{kW}·h$的电能，电能表上的指示灯闪烁1600次）的电能表测量电视机的功率，他们把电视机单独接入电路且使其正常工作 $6\mathit{min}$，指示灯闪烁16次，该电视机的功率为　　 $\mathit{kW}$。

小刚早上 $8:00$出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其它用电器，只让电冰箱工作。下午 $18:00$回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为　　 $\mathit{kW}\cdot h$，电冰箱的实际电功率为　　 $W$。

如图是检测酒精浓度的测试仪原理图，图中电源电压恒定为 $8V$， $R_1$为定值电阻，酒精气体传感器 $R_2$的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时， $R_2=60\Omega$，此时电压表示数为 $2V$．以下说法错误的是 $($　　 $)$

A．若酒精气体浓度越大，电压表和电流表示数都越大

B．定值电阻 $R_1$的阻值为 $20\Omega$

C．酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为 $0.6W$

D．若电流表示数达到 $0.2A$时，表示酒驾，此时 $R_2$消耗的电功率为 $0.8W$

如图所示，把标有“ $6V6W$”字样的灯泡 $L$接入电源电压恒为 $9V$的电路中，为使灯泡 $L$正常发光，需要串联的定值电阻 $R=$　　 $\Omega$。

如图甲电路中，电源电压保持不变， $R_1$是定值电阻。当开关 $S$闭合，滑动变阻器 $R_2$的滑片 $P$由 $a$端移动到 $b$端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压为 $14V$

B． $R_2$的最大阻值是 $30\Omega$

C．滑片 $P$由 $a$向 $b$恰好移动三分之一长度时 $R_1$的电功率为 $1.25W$

D．滑片 $P$在 $a$端时，2分钟内 $R_2$消耗的电能是 $144J$

如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻 $R_0=10\Omega$、滑动变阻器 $R$最大阻值为 $10\Omega$，灯泡标有“ $6V4.8W$”，灯泡的信息图象如图乙。当只闭开关 $S$、 $S_1$，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡 $L$的实际功率为 $1.2W$，求：

（1）电源电压是多少？

（2）只闭合开关 $S$、 $S_2$，电路消耗的最小电功率是多少？

如图所示为小丹家使用的电能表，由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过　　 $W$；他关闭家中其他用电器，只让电水壶烧水，发现电水壶正常工作 $2\mathit{min}$，电能表转盘转过24转，则该电水壶的额定功率为　　 $W$，电水壶内部的电热丝通电后迅速升温，而与其相连的电源线却不热，主要是因为电热丝的电阻　　（选填“小于”或“大于” $)$电源线的电阻。

如图甲所示的电路中，电源电压不变， $R_0$为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器 $R$消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的 $\mathit{ab}$两点与图甲中滑动变阻器的滑片在 $a$、 $b$两位置时相对应。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．滑动变阻器的滑片在 $a$点与 $b$点时，电路的总功率之比是 $1:2$

B．电源电压为 $12V$

C．滑动变阻器消耗的最大电功率为 $3.6W$

D．电路消耗的最大电功率为 $7.2W$

安安和康康在“测量小灯泡的电功率“实验中，所选小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）如图1甲是测量小灯泡的电功率的电路图。在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图1乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表　　。

（2）纠正问题后，他连接的电路如图2所示，他将滑片 $P$移到　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$后，闭合开关开始实验。在移动滑片 $P$位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的表指针在一个较大的示数不发生改变。检查电路连接后，他发现指针有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的导线上打“ $\times$”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）。

（3）纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片 $P$直到电压表示数为 $2.5V$，此时电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（4）安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻 $R_0$、若干开关和导线，安安重新设计了电路如图4所示，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：闭合开关 $S$、 $S_1$，断开 $S_2$，调节滑片 $P$使电压表读数为 $U_{额}$，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片 $P$的位置，闭合开关 $S$、 $S_2$，断开 $S_1$，记录电压表此时读数为 $U$．请用 $R_0$、 $U_{额}$、 $U$写出小灯泡额定功率的表达式 $P_{额}=$　　。

康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图， $R_1$、 $R_2$均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为 $1000W$保温功率为 $44W[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$，求：

（1）把 $500g$的水从 ${40}^{°}\text{C}$加热到 ${100}^{°}\text{C}$，水壶要吸收的热量；

（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；

（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻 $R_1$的阻值。

图中是一款家用电热水器简化电路图，它有高温和低温两个挡位，高温挡功率为 $3300W$． $R_1$、 $R_2$均为加热电阻丝， $R_1$的阻值为 $55\Omega$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

求：

（1）低温挡时通过 $R_1$的电流。

（2） $R_2$的阻值。

（3）如果不计热量损失，用高温挡把 $50\mathit{kg}$的水，从 ${27}^{°}\text{C}$加热到 ${60}^{°}\text{C}$，需要的时间。

如图所示，电源电压不变，灯泡 $L_1$标有“ $6V3W$”，灯泡 $L_2$标有“ $6V6W$”，灯泡的电阻均不变。只闭合开关 $S$、 $S_1$时，恰好一盏灯正常发光，另一盏灯比正常发光暗，则电源电压为　　 $V$．只闭合开关 $S$、 $S_2$时，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为 $3V$时，变阻器连入电路的阻值为　　 $\Omega$．此时灯泡 $L_1$的实际功率为　　 $W$。