初中物理电功率的计算试题

如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。

（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是　　。在空中飞行时，只要增加　　侧两个旋翼的转速，就能使无人机右侧抬升，向左倾斜飞行。

（2）若该机在30秒内匀速竖直上升120米进行空中拍摄，则它飞行的速度是多少米 $/$秒？

（3）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过的电流为多少安？

（4）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为 $5000\mathit{mA}·h$的电池提供，若电能的 $80\%$用于飞行，飞行时的实际功率为 $100W$，则该机最多能飞行多少时间？

如图甲所示的电路，电源电压为 $9V$ ，小灯泡 $L$ 的额定电压为 $4V$ ，图乙是小灯泡 $L$ 的电流 $I$ 随其电压 $U$ 的变化的图像。当 $S$ 闭合，将滑片 $P$ 移到滑动变阻器 $R$ 的中点时，小灯泡 $L$ 恰好正常发光，则滑动变阻器 $R$ 的最大阻值为 　　 $\Omega$ 。移动滑片 $P$ ，当小灯泡 $L$ 的功率为 $1W$ 时，滑动变阻器 $R$ 接入的阻值为 　　 $\Omega$ 。

已知甲、乙两个用电器的额定电压都是 $6V$，某实验小组通过实验画出两个用电器的 $I-U$图像，如图所示。若把它们串联到同一电路中，它们两端的总电压不得超过　　 $V$；若把它们并联在电路中，它们消耗的最大总功率是　　 $W$。

关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是 $($　　 $)$

A．白炽灯的正常工作电流约为 $0.1A$

B．遥控器的干电池电压约为 $220V$

C．空调制冷时的功率约为 $10W$

D．电扇正常工作 $1h$耗电约为 $1\mathit{kW}\cdot h$

在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。

观察对象	观察记录	研究记录
电中药壶	成分：紫砂 电源： $220V/50\mathit{Hz}$ 容积： $2L$ 挡位：高温 $\left(1100W\right)$ 低温	①水的质量 $m=2\mathit{kg}$，水的初温 $t={20}^{°}\text{C}$ ②用高温挡加热 $5\mathit{min}$，水的末温 $t={50}^{°}\text{C}$ ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④ $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$

（1）请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；

（2）求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；

（3）求高温加热时，电中药壶的加热效率。

如图所示电路，电源电压恒定， $R_0$为定值电阻，闭合开关 $S$，当滑动变阻器的滑片 $P$从位置 $a$移到另一位置 $b$的过程中，电流表的示数变化范围为 $0.4A-0.2A$，电压表的示数变化范围为 $2V-4V$，则定值电阻 $R_0$的阻值为　　 $\Omega$，电源电压为　　 $V$：滑动变阻器的滑片 $P$在 $a$位置和 $b$位置时，电路消耗的总功率之比为　　。

如图所示的电路，闭合开关后，当滑片 $P$向左移动时，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．灯泡 $L$变亮B．电压表示数变大

C．电流表 $A_1$示数变小D．电路消耗的总功率变大

李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作， $1\mathit{min}$内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是 　　 $W$，已知她家原有用电器的总功率是 $3000W$，从电能表使用的角度考虑，她家的电路 　　（选填“能”或“不能” $)$允许接入该用电器。

如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ 构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中 $R_0=22\Omega$ ， $M$ 、 $N$ 为接线柱。

（1）用导线把 $M$ 和 $N$ 连接，只闭合开关 $S_1$ ，电流表示数为 $1A$ ，求电源电压；

（2）把 $M$ 接 $A$ ， $N$ 接 $B$ ，只闭合开关 $S_1$ ，电流表示数为 $0.5A$ ，求 $R_1$ 的阻值；

（3）用导线把 $B$ 和 $C$ 连接，然后将 $M$ 接 $A$ ， $N$ 接 $B$ ，闭合开关 $S_1$ 和 $S_2$ ，电流表示数为 $1.5A$ ；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入 $220V$ 电路中能达到的最大电功率。

小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“ $220V100W$”和“ $220V40W$”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“ $220V100W$”的灯丝较 　　（选填“粗”或“细” $)$，二者串联使用时，该灯泡的亮度较 　　（选填“亮”、“暗” $)$。

王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是 $\mathit{LED}$ 灯（发光二极管，电路元件符号为 $)$ ，在实验室他找来了一只标有" $5V$ "字样的 $\mathit{LED}$ 灯，电压为 $9V$ 的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关 $S$ 前，要将滑动变阻器的滑片置于 　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端，闭合开关 $S$ 后移动滑片 $P$ ， $\mathit{LED}$ 灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该 $\mathit{LED}$ 灯正常工作时， $\mathit{LED}$ 灯的额定功率为 　　 $W$ ，此时变阻器 $R_P$ 接入电路的阻值是 　　 $\Omega$ 。再调节滑动变阻器，当 $\mathit{LED}$ 灯两端电压达到 $6V$ 时，该 $\mathit{LED}$ 灯并未烧毁，则 $\mathit{LED}$ 灯在 $6V$ 电压下工作 $10s$ 消耗的电能为 　　 $J$ 。

（2）在图甲中断开 $S$ ，只改变电源的正负极后再闭合 $S$ ， $\mathit{LED}$ 灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时 $\mathit{LED}$ 灯所在的电路相当于 　　（选填"通路""开路"或"短路" $)$ 。王力同学又把该 $\mathit{LED}$ 灯接某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是 　　（选填"交流电"或"直流电" $)$ 。

如图所示的电路，灯L标有"6V 3.6W"字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（　　）

①灯L正常发光时的电阻为12Ω

②电源电压为6V

③滑动变阻器的最大阻值为20Ω

④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W

A．

①②

B．

②④

C．

②③

D．

③④

如表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。 $R_1$和 $R_2$均为电热丝， $R_2=72.6\Omega$．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：

（1）电烤箱在低温挡正常工作 $10\mathit{min}$电流做的功；

（2） $R_1$的阻值；

（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“ $3000\mathit{imp}/\mathit{kW}·h$”的电能表的指示灯闪烁81次共用时 $2\mathit{min}$，求此时家庭电路两端的实际电压。

$\times \times$牌电烤箱
额定电压		$220V$
额定功率	高温挡	$\times \times \times W$
	低温挡	$400W$

如图所示，电源电压保持不变，灯泡 $L$标有“ $10V5W$”字样（不考虑温度对灯丝电

阻的影响），当 $S$、 $S_1$都闭合且滑动变阻器的滑片 $P$在 $A$端时，电流表 $A$的示数为 $1A$，此时灯泡正常发光，则滑动变阻器的最大阻值为　　 $\Omega$．当 $S$闭合、 $S_1$断开且滑动变阻器的滑片 $P$在 $B$端时，电压表的示数为　　 $V$，灯泡 $L$的实际功率为　　 $W$。

新型 $\mathit{PTC}$发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是 $\mathit{PTC}$调试工作电路， $R_0$是保护电阻，阻值恒定； $R_1$是 $\mathit{PTC}$电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关 $S$，当温度从 ${20}^{°}\text{C}$升高到 ${120}^{°}\text{C}$的过程中 $($　　 $)$

A．电流表示数先变小后变大

B．电压表示数先变大后变小

C．电压表与电流表示数的比值先变小后变大

D．保护电阻 $R_0$消耗的功率先变小后变大