初中物理电功率的计算试题

(8分)在如图甲所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上有“2A  30”，电流表的规格为“0～0.6A”，电压表的规格为“0～15V"，灯泡L标“6V 3W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示，求：

（1）灯泡正常发光时的电流。
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数。
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值．
（4）电路安全工作时电路消耗的最大总功率。

目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值R₀．将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路．如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×10⁴V的高压电源上．求：

（1）当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？(3分)
（2）当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R₀不能大于某一值，这个值是多大？

如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速。已知：太阳能电池电压600V保持不变，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关，求：

（1）当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？
（2）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，通过调速电阻的电流为多大？
（3）当滑片P在最右端时，电动机的能量利用效率是多少？
［提示：不考虑电动机的内部电阻，电动机的能量利用效率等于电动机消耗的电能（或功率）占整个电路消耗的电能（或功率）的百分比。］

小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。

小天鹅“蓝金刚”XCD－50B型全自动电热水器
额定功率（kW）	2	加热方式	电加热器
额定电压（V）	220	类别	防触电保护一类
温度设定范围（℃）	20～90	净重（kg）	20
容量（L）	50	整机外形尺寸（mm）	530×400
出厂时间	2013年10月1日

根据铭牌所提供的信息，求：
（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？
（2）电热水器正常工作持续45min产生的热量是多少焦？
（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？

我国家庭电路的电压是    V，一节新干电池的电压是    V，1Kwh=         J。一根阻值为100的电阻丝，两端加上100V的电压时，通电1min所产生的热量为      J，电阻丝消耗的电功率为       W。

标有“6V 6W”和“6V 3W”的灯L₁和L₂串联接在某电源上，设灯丝电阻不变，则（  ）

A．灯L1、L2通过的电流之比为2：1

B．灯L1、L2的实际功率之比为1：2

C．电源电压为12V时，L1、L2均正常发光

D．电源电压为9V时，L2正常发光

LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中R₀为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下：

先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。

灯泡类型	盒内初温	盒内末温	电流表示数
白炽灯	20℃	78℃	6mA
普通节能灯	20℃	50℃	15 mA
LED灯	20℃	35℃	60 mA

 
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。
根据小梦的探究，请回答：
(1)电能转化为内能最多的灯是           ，这是通过观察           来比较的。
(2)电能转化为光能最多的灯是            ，这是通过观察                来比较的。
(3)LED灯的发光效率较       (填“高”或“低”)。
(4)综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与         的白炽灯发光亮度相当。

有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A.

(1)求电源电压和元件A的电阻   （2）元件B通电10分钟所耗的电能和电功率。

如图5所示，电源电压为12V，灯泡上标有“12V  12W”，ae和bf是同种型号电阻丝，每1m的电阻均为0.5Ω，其它导线电阻不计，C.d两点始终保持与电阻丝良好接触，设ac与bd长度均为3m，那么，小灯泡两端电压为      V。两电阻丝在100s内产生的热为     J，当C.d两点向左移动时，灯泡的亮度将         。（设灯泡电阻不随温度而变化）

将两只额定电压相同的小灯泡L₁、L₂串联在电路中，如图所示．闭合开关后，发现灯 L1较亮，灯 L2较暗，其原因是(   )

A．灯 L1额定功率较大	B．灯 L2两端电压较大
C．灯 L1的电阻较大	D．通过灯 L1的电流较大

如图甲所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端．他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U-I图像如图乙所示．已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为4.5 V．可求得小灯泡正常发光时的阻值为     Ω，额定功率为       W，变阻器最大阻值为     Ω．为使实验中小灯泡两端电压不超过3 V，则滑动变阻器接人电路的最小阻值为      Ω（保留一位小数）．

如图所示电路，电源电压不变，电阻R₁=10Ω，当开关S闭合时，电压表V_l和V₂的示数之比是3：1，当开关S断开时，R₂和R₃的功率之和是R₁功率的4倍。关于此电路以下说法中正确的是（   ）

A．R2的阻值为10Ω

B．R3的阻值为30Ω

C．S断开与闭合时,电阻R2消耗的功率之比为9：25

D．S断开与闭合时,电阻R3消耗的功率之比为3：5

如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是（  ）

A．扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中 
B．松开扳机，只有一只PTC元件接入电路
C．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55W
D．扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J

现有稳压电源、开关、电流表、电压表、额定电压为6V的小灯泡、滑动变阻器各一个，其中小灯泡的U-I图象如下图所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，将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10V开始减小，电流表的示数从0.4A开始增大。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，下列判断正确的是（  ）

A．刚闭合开关时小灯泡灯丝的电阻为5Ω

B．电源的电压为10V

C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D．整个电路的最大功率为4.8 W

如图所示电路，电源两端电压为6V且保持不变，当只闭合开关S₁时，电流表的示数为0.5A；只闭合开关S₂时，电流表的示数为0.2A；只闭合S₃时，电流表的示数为0.6A。下列说法不正确的是

A. 只断开开关S₂时，电流表的示数为1.1A
B. 电阻R₁＝8Ω，R₂＝10Ω
C. 只闭合开关S₂时，电阻R₃消耗的电功率是0.4W
D. 三个开关都闭合时，电流表的示数为1.85A