资源简介

电功和电功率
一、单选题
1． 如图甲为一种自动测定温度的电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R为可变电阻，其阻值R 随温度t变化情况如图乙。闭合开关S，当监控区的温度升高时，下列表示电路消耗的总功率 P 随温度t的变化关系图线中，可能正确的是（）
A． B．
C． D．
2．如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　）
A．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
C．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
D．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
3．如图甲是一种电热膜，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。该电热膜的额定电压为220V，导电墨线电阻随温度变化图象如图丙，有关电热膜说法不正确的是（　　）
A．导电墨线间以并联的方式连接
B．若实际电压小于220V时，温度稳定后的实际功率小于额定功率
C．工作时通过导电墨线的电流会改变
D．当温度到达t0并继续升温时，发热功率会急剧增大
4．智能手机耗电达到一定量时，会提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　）
A．降低了电池的输出电压 B．减小了电池的输出功率
C．减小了电子线路的电阻 D．增大了电池的输出电流
5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
6．如图所示电路图，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A ”，电压表量程为0-15V，电流表量程为0-0.6A，只闭合开关S1、S2，滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭合S1、S3，A示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为20V
B．R2的电阻为76Ω
C．只闭合S1、S2时，灯泡的最小功率约为1.04W
D．只闭合S1、S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是0-72Ω
7．图像是表征事物的一种方法。小刚用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b端移至a端，记录下多组电流表和电压表的数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若U1表示此时灯泡两端的电压，S3 表示此时滑动变阻器所消耗的电功率，则此时小灯泡的电功率可表示为 (　　)
A．S1 B．S2 C． D．
8．图甲的水热毯由主机和毯体组成，采用水电分离的设计。毯体内的固定水管与主机相连。水经过主机加热至设定温度，并由水泵推动，在水管中循环来实现取暖功能。主机内部的工作电路简化后如图乙所示，其中 R为电热丝， M为水泵，S1为智能开关，下列说法正确的是
A．采用水电分离的设计可以防止触电或短路
B．达到设定的温度后，智能开关S1应闭合
C．S和S1都闭合时，电热丝R 和水泵M的电功率相同
D．电热丝R 产生的热量与通过它的电流成正比
9．一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值，电源电压恒定，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U﹣I图像中，然后连接这些点得到如图乙所示的U﹣I图像，则由图可知（　　）
A．定值电阻R的阻值为20Ω
B．当电压表示数为2V时，电路中消耗的总功率为0.4W
C．若将R均匀拉长两倍以后，再重新进行实验，则描出的图线应在U﹣I图像中的I区
D．当滑片P向左移时，电路总功率变小
10．如图所示的电路图，电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L变亮，电压表示数变大
B．灯泡L变暗，电压表示数变小
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数变大
D．电路消耗的总功率变小，电压表示数变小
11．如图所示的电路中，电源电压不变，R0=10Ω。当S1、S2、S3闭合时，定值电阻R0消耗的电功率为3.6W，灯泡L恰好正常发光。下列说法中正确的是（　　）
A．断开开关S1，小灯泡会变亮
B．向右移动滑片P，小灯泡会变暗
C．小灯泡的额定电压是6V
D．把灯泡换成电压表，此电路可以探究一段电路中电流与电压的关系
12．如图1所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小，两电表示数之间的关系图象如图2所示。下列判断错误的是（　　）
A．电源电压为6V
B．当R0消耗的电功率为0.4W时，R的电阻为20Ω
C．R0的阻值为10Ω
D．当电压表示数为1V时，R0的电功率为0.5W
13．(2021·绥化)图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（　　）
①电源电压为9V
②电阻R的阻值为10 Ω
③电路消耗的总功率为2.7 W
④通过电阻R的电流为0.6 A
A．只有①②③正确 B．只有②③④正确
C．只有①③正确 D．只有②④正确
14．如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是
A．电压表测的是小灯泡两端的电压
B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧
C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是 1.25瓦
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦
15．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片 P 从中点向b端移动一段距离，电压表 V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2。则下列判断成立的是 (　　)
A． B．
C． D．
二、填空题
16．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息，回答下列问题：
（1）电源电压6V时，电路中的电流是　 　A。
（2）灯泡L的实际功率为　 　W。
17．小金爱好科学，对身边的用电器特别感兴趣，每个月初都会按时看电能表并记录数据。
（1）12月1日小金看到的电能表如图所示，根据记录的数据，算出11月份用电92度，要节约用电了。那么小金家11月1日的表盘上的数据是　 　kW h ；
（2）他想利用家里的电能表测量一下家里电炒锅的实际功率，于是他关闭了家里其他用电器，只让电炒锅单独工作，测得家里电能表的转盘10min转了100r，则该电炒锅的实际功率为　 　W。
18．电功率
（1）物理意义：描述　 　做功快慢的物理量。
（2）含义：电功率是电流在　 　内做的功。
（3）公式：P=　 　=　 　=　 　=　 　。
串联纯电阻电路中常用公式：P=　 　；P1：P2=　 　。
（4）并联纯电阻电路中常用公式：P=　 　；P1：P2=　 　。
无论用电器串联或并联，计算总功率可用公式：P=P1+P2。
（5）单位：　 　，简称瓦，符号为W，常用单位：　 　。
19．如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，电路工作1分钟消耗的电能是　 　J；若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，乙的实际功率是　 　W。
三、实验探究题
20．研习小组利用实验室的器材设计并测量小灯泡额定功率。
实验器材： 电压恒为 6V 的电源、额定电压为 2.5V 的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻 器、阻值为 10Ω的定值电阻 R0 、导线等。
（1）【方案一】小组同学设计了如图甲所示的电路图并连接电路进行实验。正确连接电路后，闭 合开关，发现小灯泡不亮， 电流表、 电压表均有较小角度的偏转。 接下来应进行的操作是 ____。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡发光情况
（2） 【方案二】利用定值电阻 R0 代替电压实验方案的电路图如图乙所示，实验步骤：
①闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 ，调节滑动变阻器的阻值，使电流表的示数为 I1 (I1＝0.25A) ；
②保持滑片 P 的位置不变，闭合开关 S 、S2，断开开关 S1 ，读出电流表的示数为 I2；
③计算小灯泡的额定功率为 　 　 。 (可用 I1 、I2表示)
（3）【方案三】利用定值电阻 R0 代替电流表测量小灯泡的额定功率。
实验方案的电路图如图丙所示，实验步骤如下，请你把实验步骤补充完整。
①闭合开关 S 和 S1 ，断开 S2 ，移动滑动变阻器滑片 P ，使电压表的示数为 U 额＝2.5V；
②　 　；
③计算小灯泡的额定功率　 　。
21．在“测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为的电源，额定电压为的待测小灯泡（电阻约为），电流表，电压表，开关和导线若干，标有“”的滑动变阻器．和标有“”的滑动变阻器．
（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。
（2）本实验选择的滑动变阻器是　 　（填“”或“”）。
（3）实验结束后，小宁认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为）、一个额定电压为的小灯泡和一个阻值为的定值电阻等器材，设计了如图乙所示的电路，并完成了实验。实验过程如下：
①断开开关，闭合开关，移动滑片P，使小灯泡正常发光。
②断开开关，闭合开关，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为。
③小灯泡的额定功率为　 　W。
四、解答题
22．兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6 V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5 A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处：　 　。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表　 　。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1 更换为额定电压为2.5V、正常发光时阻值约为8Ω的小灯泡L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是　 　。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，于是他设计了如图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器　 　调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1 拨向触点　 　，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P稀=
23．如图所示为太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明。已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为
（1） 若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能
（2） 该太阳能电池板的光电转换效率为多少
（3）若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED 路灯系统安装雷达感应装置，20：00至24：00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4 W。已知锂电池最多能储存， 的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上
24．在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U-I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少
五、综合说理题
25．两只外形相同的灯泡，在它们的铭牌上只能看清都标有“220V”字样，它们的额定功率不同，请你提出一种方法判断哪只灯泡的额定功率大？简述理由。
答案解析部分
1．B
2．B
3．D
4．B
5．B
6．D
7．A
8．A
9．C
10．C
11．C
12．D
13．A
14．D
15．C
16．（1）0.4
（2）0.8
17．（1）1250.4
（2）1000
18．（1）电流
（2）单位时间
（3）；UI；；；；
（4）；
（5）瓦特；千瓦
19．72；0.4
20．（1）C
（2）2.5V ×(I2-I1 )
（3）闭合开关 S 和 S2 ，断开 S1，保持滑动变阻器滑片P 不动，读出此时电压示数为 U1；
21．（1）
（2）
（3）2.4
22．（1）开关未断开
（2）断路
（3）使 L2正常发光
（4）R1；
23．（1）若每天正常日照8h，则锂电池一天可以储存的电能W=UIt=20V×5A×8×3600s=2.88×106J
（2）由太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103 J 知： 由太阳能电池板输出参数为“20 V 5 A”知： 5A×1 s=100 J，根据效率公式
（3）LED路灯系统每个晚上所消耗能量W'=20W×4×3600s+4W×5×3600s=3.6×105 J，充满电的锂电池可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作晚上的个数为 个
24．（1）当开关S接a时， 灯泡L1与电阻R0串联因为，，电阻R0的阻值为
（2）当开关S接a时， 灯泡L1与电阻R0串联，因为灯泡L1正常发光时，所以灯泡L1两端的电压为额定电压又因为此时R0消耗的功率为而所以此时电路中的电流为
即灯泡L1的额定功率为
（3）开关S接b时， 灯泡L1与灯泡L2串联当电路达到最大总功率时，应该有一盏灯泡正常发光，灯泡L1的额定电流为0.5A，由图象可知，灯泡，L2的额定电流为0.6A，所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A。此时，L1正常发光，电路中的电流为从灯泡L2的U-I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为则电源电压为电路允许达到的最大总功率
25．解：观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大。

展开更多......

收起↑