初中物理电功率的计算试题

小灯泡的 $I-U$图像如图甲所示，将它与定值电阻 $R$并联，如图乙所示，闭合开关 $S_1$，电流表的示数为 $0.2A$；再闭合开关 $S_2$，电流表的示数增加了 $0.25A$．则 $($　　 $)$

A．电源电压为 $2V$B．灯泡功率为 $5W$

C．定值电阻的阻值为 $8\Omega$D．电路总功率为 $9W$

如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是 $($　　 $)$

额定电压	$220V$
频率	$50\mathit{Hz}$
额定功率	高挡	$1800W$
	中挡	$1200W$
	低挡	$500W$

A．电饭煲是利用电流的热效应工作的

B．电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小

C．电饭煲在高挡正常工作 $10\mathit{min}$，消耗的电能是 $1.08\times {10}^{6}J$

D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作 $10\mathit{min}$，电能表示数将变成 $7328.6\mathit{kW}·h$

如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 $L$标有“ $4V1.6W$ “的字样，滑动变阻器 $R_1$的最大阻值为 $20\Omega$，定值电阻 $R_2=20\Omega$，电流表的量程为 $0~0.6A$，电压表的量程为 $0~3V$．求：

（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？

（2）只闭合开关 $S$、 $S_2$和 $S_3$移动滑动变阻器 $R_1$的滑片 $P$使电流表示数为 $0.5A$时， $R_2$消耗的电功率为 $1.25W$．此时滑动变阻器 $R_1$接入电路中的阻值是多少？

（3）只闭合开关 $S$和 $S_1$，移动滑动变阻器 $R_1$的滑片 $P$，小灯泡 $L$的 $I-U$图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 $R_1$允许的取值范围是多少？

小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为 $6V$，小灯泡的额定电压为 $2.5V$（灯丝电阻约为 $12\Omega )$

（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$

$A$．“ $10\Omega 5A$”的滑动变阻器

$B$．“ $50\Omega 0.5A$”的滑动变阻器

（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是　　。

（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为 $U_{额}$的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为 $U$，定值电阻的阻值为 $R_0$，请你完成下面实验步骤：

①　　（填写 $S$、 $S_1$、 $S_2$的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为　　；

②　　（填写 $S$、 $S_1$、 $S_2$的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为 $U_1$；

③灯泡额定功率的表达式为 $P_{额}=$　　。

图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能， $R_1$和 $R_2$是两根电热丝， $S$为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时， $S$在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围，已知热水器的加热功率为 $400W$，保温功率为 $100W$（忽略温度对电阻的影响），则电路中 $R_2=$　   　 $\Omega$．在使用过程中，若热水器连续工作 $10\mathit{min}$消耗电能 $1.2\times {10}^{5}J$，此过程中热水器的保温工作时间是　　 $s$。

现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的 $U-I$图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从 $5V$开始减小，电流表的示数从 $0.3A$开始增大。下列结论正确的是 $($　　 $)$

A．电源的电压为 $5V$

B．小灯泡的最大功率为 $0.3W$

C．滑动变阻器的最大阻值为 $20\Omega$

D．整个电路的最小功率是1.8 $W$

如图是已连接的部分电路，表中的结果符合 $\mathit{ab}$间、 $\mathit{ac}$间、 $\mathit{bc}$间的连接情况的是 $($　　 $)$

选项	$\mathit{ab}$间连接	$\mathit{ac}$间连接	$\mathit{bc}$间连接	结果
$A$	$2V$的电源	不接	不接	电流表示数为 $0.04A$
$B$	不接	一根导线	$2V$的电源	电路总功率为 $0.08W$
$C$	一根导线	$2V$的电源	不接	电路总电阻为 $25\Omega$
$D$	$2V$的电源	电压表	一根导线	电流表示数为 $0.5A$

A． $A$B． $B$C． $C$D． $D$

课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验，实验器材有：电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干，待测小灯泡的额定电压为 $2.5V$，正常发光时电阻约为 $8\Omega$。

（1）为使实验数据精确，电流表应选择　         　（选填“ $0~0.6A$”或“ $0~3A$”）的量程，

（2）甲图中的电路尚未连接完整，请用笔画线代替导线，将电流表和滑动变阻器正确接入电路，要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。

（3）正确进行实验，根据记录的实验数据，画出小灯泡的 $U-I$图象，如图乙所示，分析图象可知，小灯泡电阻的变化情况是：　                 　。

（4）由图象还可得，通过小灯泡的电流为 $0.2A$时，小灯泡的实际功率为　       　 $W$。

下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：

（1）将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的　    　（选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。

（2）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费　      　元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作 $5\mathit{min}$，电能表指示灯闪烁了160次（即 $160\mathit{imp})$，该家用电器的额定功率是　     　 $W$。

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 $L$标有“ $12V6W$”的字样，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $36\Omega$， $R_0$为定值电阻。当 $S$闭合， $S_1$、 $S_2$断开，滑片 $P$由 $b$端向 $a$端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了 $2A$．不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压是 $18V$

B．小灯泡正常发光 $10s$，整个电路消耗的电能是 $90J$

C． $R_0$的阻值为 $12\Omega$

D．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗的总功率是 $45W$

在“探究物质的吸热能力”实验中，把质量均为 $0.5\mathit{kg}$的水和食用油分别装入两个相同的容器内，用相同的电加热器给它们加热，其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失，加热 $2\mathit{min}$食用油吸收的热量是　　 $J$，电加热器的实际功率是　　 $W$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

如图所示，电源电压不变，只闭合开关 $S_1$，灯泡 $L$发光，电压表有示数：再闭合开关 $S_2$，电路中出现的情况是 $($　　 $)$

A．电压表的示数变小B．电路的总电阻不变

C．灯泡 $L$的亮度不变D．电路的总功率变大

如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压 $220V$， $R_1$、 $R_2$的阻值分别为 $11\Omega$、 $22\Omega$，通过旋转扇形开关 $S$，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换，电热器在低温工作时的电功率是　　 $W$，在高温挡工作 $1\mathit{min}$产生的热量是　　 $J$。

如图所示，电源电压保持 $12V$不变，小灯泡 $L$上标有“ $6V3W$”字样，滑动变阻器最大电阻值 $R=48\Omega$，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．要使电压表的示数增大 $1V$，小灯泡 $L$两端的电压就会减小 $1V$

B．小灯泡 $L$的最小实际电功率为 $0.6W$

C．当滑片 $P$移到变阻器的中点时，小灯泡 $L$正常发光

D．当滑片 $P$移到最右端时，通电 $10s$滑动变阻器消耗的电能是 $19.2J$

在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池（电压为 $24V)$、电压表（量程为 $0~15V)$校准电阻 $R_0$，滑动变阻器 $R$（最大阻值为 $100\Omega )$等器材，设计了一种测定油箱内油量的方案（图甲），选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值（即电压表示数达到最大值）油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零（即电压表示数为零）

（1）校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？

（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？

（3）另一个小组的小红同学设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点。