初中物理电功率的计算试题

小华将滑动变阻器和小灯泡串联组成了如图甲所示的调光电路，其电源电压为 $6V$，灯泡的额定电压为 $2.5V$．调节滑动变阻器的滑片，从 $a$端开始向 $b$端移动到某一位置的过程中，测出了多组电流和电压值，并绘制了如图乙所示的图象。求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；

（2）小灯泡的额定功率；

（3）小灯泡正常发光 $10\mathit{min}$所消耗的电能；

（4）小华手边还有一只额定电压为 $1.5V$，正常工作时电阻为 $7.5\Omega$的灯泡，若将此灯泡替代甲图中的灯泡，请你通过计算说明该灯泡能否在这个电路中正常发光。

一台直流电动机额定电压为 $220V$，其电阻为 $1\Omega$．正常工作时通过的电流为 $20A$，则该电动机的额定功率是　         　 $\mathit{kW}$，电动机连续正常工作 $10\mathit{min}$，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为　       　 $J$。

在如图所示的电路中，灯泡 $L$标有“ $6V3W$”字样，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为 $20\Omega$，定值电阻 $R_0=10\Omega$．当 $S$、 $S_1$都闭合，滑片 $P$移动到最左端时，灯泡 $L$正常发光，则 $($　　 $)$

A．此时电流表的示数为 $0.5A$

B．电源电压为 $12V$

C．此时电路消耗的总功率为 $6.6W$

D．若 $S$闭合、 $S_1$断开，且滑片 $P$移动到中点时电流表的示数为 $0.2A$

如图所示，将标有“ $2.5V0.625W$”字样的小灯泡接入电源电压 $4.5V$（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是 $3V$。

（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？

（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？

（3）为保证两个电压表两端的电压不超过 $3V$，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）

图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝 $R_1$、 $R_2$．主要参数如下表。

项目	参数
额定电压 $\left(V\right)$	220
$R_1$额定功率 $\left(W\right)$	1936
$R_2$额定功率 $\left(W\right)$	968
电动机功率 $\left(W\right)$	44
适用面积 $\left(m^2\right)$	10

（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？

（2）正常工作时，求 $R_1$的阻值是多少？

（3）实际电压为 $200V$时，求 $R_2$的实际功率是多少？

（4）浴霸正常工作时，使容积为 $20m^3$的房间空气温度升高 ${20}^{°}\text{C}$，求室内空气吸收的热量是多少？ $({\rho }_{\mathit{空气}}$取 $1.2\mathit{kg}/m^3$， $c_{\mathit{空气}}$取 $1.0\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)$，不考虑其他因素影响）

如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为 $6V$，电流表量程 $0~0.6A$，电压表量程 $0~3V$，滑动变阻器规格“ $50\Omega 1A$”，小灯泡规格“ $2.5V0.625W$”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大

B．电流表的示数允许变化范围是 $0.1~0.25A$

C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 $24~50\Omega$

D．电路的最大电功率是 $2.5W$

如图所示的电路中， $a$、 $b$、 $c$是三只电表（电压表或电流表），闭合开关 $S$，标有“ $3V1.5W$”的灯泡 $L_1$正常发光，标有“ $6V3W$”的灯泡 $L_2$发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电表 $a$为电流表，且示数为 $1A$

B．电表 $b$为电压表，且示数为 $3V$

C．电表 $c$为电流表，且示数为 $0.25A$

D．闭合开关 $S$，电路消耗的总功率为 $2.25W$

如图甲是带烘干功能的滚筒洗衣机，额定电压为 $220V$，洗衣机中的电动机在不同工作环节的电功率由电脑芯片控制。图乙为某次正常洗衣过程中电动机和电热丝的电功率随时间的变化情况。若该次洗衣过程共消耗电能 $0.735\mathit{kW}·h$．则以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．电动机和电热丝是并联的

B．烘干产生的热量为 $1.8\times {10}^{6}J$

C．烘干电热丝的电阻约为 $65\Omega$

D．电动机共消耗的电能为 $0.235\mathit{kW}·h$

如图所示是某电能表表盘的部分数据 $(\mathit{imp}$表示电能表指示灯闪烁的次数）。当电路中某用电器单独工作 $6\mathit{min}$时，电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能是　　 $\mathit{kW}·h$，它的功率是　　 $W$。

如图甲所示，额定电压为 $6V$的灯泡 $L$与滑动变阻器 $R$串联接入电路，电源电压一定。滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡 $L$的 $I-U$图象如图乙所示，以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．灯泡正常发光时的电流为 $0.5A$

B．灯泡两端的电压为 $3V$时，它消耗的电功率为1.5 $W$

C．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 $3\Omega$

D．当滑动变阻器接入电路的阻值为 $2.5\Omega$时，如果灯泡消耗的电功率为3.2 $W$，此时灯丝的阻值为 $5\Omega$

在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 $S_1$闭合 $S_2$断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是 $I_{甲}:I_{乙}=2:5$，则 $R_1:R_2=$　 $2:3$　；当开关 $S_1$、 $S_2$闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比 $U_{甲}:U_{乙}=$　　， $R_1$、 $R_2$消耗的电功率之比为 $P_1:P_2=$　　。

小明家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表 $[3000r/(\mathit{kW}·h\left)\right]$．如图所示。电水壶的规格为“ $220V1210W$”，电水龙头的规格为“ $220V2420W$”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动 $110r$，用时 $120s$。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了 $180s$。

导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求：

（1）电水壶和电水龙头的电阻；

（2）导线的电阻；

（3）在洗漱时，导线上产生的热量。

如图所示，电源电压不变， $a$、 $b$为电压表或定值电阻，若为定值电阻，其阻值与 $R$相同均为 $R_0$．当 $S_1$和 $S_2$闭合、 $S_3$断开时，电流表 $A_1$的示数为 $I_0$；再闭合 $S_3$，电流表 $A_1$的示数为 $2I_0$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．开关均闭合后，电路消耗的功率为 $2I_0^2{R}_0$

B．开关均闭合后， $a$、 $b$互换前后 $A_2$的示数之比为 $1:2$

C．将最大阻值为 $R_0$的滑动变阻器与 $R$串联，只闭合 $S_1$、 $S_2$， $P$从中点移到阻值最大端，变阻器消耗的功率变化量为 $\frac{1}{2}{I}_0^2{R}_0$             

D．用最大阻值为 $R_0$的滑动变阻器替换 $a$、 $b$、 $R$其中的一个，移动滑片，三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接方式有四种

如图所示的电路中，电源电压 $18V$不变，灯泡上标有“ $6V6W$”字样，灯泡电阻不变，定值电阻 $R_0$阻值为 $10\Omega$。

（1）断开 $S_1$、 $S_2$，闭合 $S$，移动滑片，当灯泡正常发光时，求滑动变阻器消耗的功率。

（2）闭合 $S$、 $S_1$、 $S_2$，滑片从最右端向左移动，当连入电路的阻值等于变阻器总阻值的 $\frac{3}{4}$时，电流表示数比滑片在最右端时变化了 $0.3A$，保持此时滑片位置不动，求在 $1\mathit{min}$内电路消耗的电能。

如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关 $S_1$和 $S_2$由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为 $24V$保持不变， $R_2$的阻值为 $10\Omega$，电动机的额定功率为 $100W$，额定电压为 $24V$．请解答下列问题：

（1）当开关 $S_1$和 $S_2$同时接　　时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的　　能够改变。

（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为 $1A$，此时电动机的实际功率是多少？

（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为 $2m/s$，若此时电动机消耗的电能有 $75\%$转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是多大？