物理电功率的问题

谢湖北省枣阳市兴隆二中康峰

一、选择题

1.(2011绵阳)测量小灯泡电阻和电功率的实验电路图。当滑动变阻器的滑块向左移动时，电流表和电压表的指示变化是(A)。

A.增加，增加b .增加，减少c .减少，增加d .减少，减少

2.(2011绵阳)。你认为下列关于灯泡亮度的讨论中(c)是正确的吗？

A.灯泡的亮度由灯泡的电压决定。b .灯泡的亮度是由灯泡的电流决定的。

C.灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定d .灯泡的亮度由灯泡的额定功率决定。

3.(2011北京)下列家用电器中，(D)利用电流的热效应工作。

A.笔记本电脑b .冰箱c .电风扇d .电暖器

4.(2011河南)图10是A、B电阻的电流与电压关系的图像。现在A和B串联在一个电压为4.5V的电源两端，下列分析正确的是(C)

A.A的电阻是b的两倍。

B.通过B的电流是a的两倍。

b上的电压是a上的两倍。

D.A的电功率是b的两倍。

5.(2011包头)两个白炽灯A和B的铭牌如图4所示，下列说法正确的是(A)。

A.灯A的灯丝比灯b的灯丝细。

B.当两个灯都正常点亮时，第一个灯消耗的电能较少。

C.当两盏灯都正常点亮时，灯A的电阻小于灯b的电阻。

D.两盏灯串联后，接在220V电路中，第一盏灯比第二盏灯暗。

6.(2011济宁)在电路中串联两个额定电压相同的小灯泡L1和L2，如图8所示。合上开关后，发现L1灯亮，L2灯暗，原因是(c)。

A.灯L1的额定功率比较高。灯L2两端的电压相对较高。

C.灯L1电阻大？d .通过灯L1的电流比较大。

7.(赤峰市，2011)两个标有“PZ220V 40W”和“PZ220V 25W”的白炽灯，比较其亮度，下列说法正确的是(C)。

A.a一定比B亮，B一定比a亮。

C.当它们都正常工作时，A比B亮。

8.(2011赤峰市)下列选项中，(D)工作时将机械能转化为电能。

A.电流表b .电度表c .电动机d .发电机

9.(2011鸡西)小燕有一天打开了家里的灯，但是没有亮。经过检查，发现保险丝烧断了。在父亲的帮助下，她用一个标有“220V 40W”的灯泡L0(检查灯泡)代替了保险丝连接电路，如图。然后进行如下操作，观察到相应的现象:当只有开关S1闭合时，L0和L1都发光，但比正常时暗；当只有开关S2闭合时，L0正常发光，而L2不发光。由此可以判断出(b)

A.l1和L2所在支路全部短路。

b . l 1所在支路完好，L2所在支路短路。

C.l1的分支是完整的，L2的分支是开放的。

D.l1的支路短路，L2的支路开路。

10.(2011成都)下列物理量中，(D)以科学家的名字“焦耳”为单位。

A.时间b .密度c .电阻d .电功

11.(2011达州)近日，由于楼道灯供电系统电压过高，使用的路灯“220V40W”灯丝经常熔断。在电压暂时不能改变的情况下，为了延长楼道灯的使用寿命，小明采用了以下可行的方法:(d)。

A.把原来的灯泡换成“220V60W”的灯泡，接在原来的电路上使用。

b .将原灯泡换成“220V15W”灯泡，接入原电路使用。

c、并联两个“220V40W”灯泡，替换原灯泡，接入原电路使用。

d、将两个“220V40W”灯泡串联起来，代替原来的灯泡，接入原电路中使用。

12.(201L兰州)关于电流通过导体时产生的热量，下列说法正确的是(D)。

a根据q = i2rt，电阻越大，相同时间内产生的热量越多。

b众所周知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少。

C.根据Q=UIt，同时，电流产生的热量与电阻无关。

d根据q = i2rt，电流不变时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多。

13.(2011安徽)如果一个定值电阻两端的电压从6V增加到10V，流过该电阻的电流变化0.1A，则该电阻的电功率变化(A)。

A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W

14.(2011安徽)如果一个定值电阻两端的电压从6V增加到10V，流过该电阻的电流变化0.1A，则该电阻的电功率变化(A)。

A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W

15.(2011衡阳)如图所示，灯具L1和L2分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样。当两个开关都闭合时，两个灯都正常点亮，则通过L1和L2的电流之比为(？

a . 1:1b . 1:2c . 2:1d。无法确定。

第二，填空

1.(2011达州)有两个定值电阻R1 = 12ω，R2 = 24ω，串联在一个电源上，r 1和R2两端的电压之比为；R1与R2消耗的电能之比；如果并联在同一个电源上，通过R1和R2的电流之比；R1与R2消耗的电能之比。

答案:1:2 1:2 2:1 2:1。

2.(2011绩溪)一根电阻为50ω的电阻丝通电100s，通过它的电流为1A，那么电流通过电阻丝产生的热量为J，此时电阻的电功率为w。

答案:5000 50

3.(2011绩溪)灯L1标有“6V 6W”，L2标有“6V 3W”，串联在电路上。两盏灯都亮时，电路中的最大电流应该是A，较亮。

答案:0.5L2。

4.(2011成都)一个“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min消耗J功率；如果它的电源线比标准的细，那么它的电阻就比标准电源线大，会产生热量。

答案:6×105以上。

5.(2011天津)标有“PZ220 60”的白炽灯正常工作电压为V，额定功率为11W的节能灯正常发光时亮度与灯泡相同，分别在10h正常工作，因此节能灯耗电更少。

答案:220 0.49

6.(2011柳州)将5ω电阻R1和lOω电阻R2串联到恒压电源上。如果通过电阻R1的电流为0.4A，则电源的电压为_ _ _ _ _ _ _ _ _ v，如果R1和R2串联、并联或单独接入电源，则电路中的最大功率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ w

答案:10.8W

7.(2011京)有两根电阻丝R1，R2和一个电源E，电源E两端电压不变。如果电阻丝R1只接在电源E的两端，电阻丝R1在120s产生的热量为12Q；；如果电阻丝R1和R2并联在电源E的两端，电阻丝R1和R2在60s内产生的总热量为8q；如果电阻丝R1和R2串联在电源E的两端，为了使电阻丝R1和R2产生的总热量为3Q，通电时间为s..

答案:120

8.(2011鞍山)A、B两个灯泡分别标有“220V 40 W”和“2 2 0 V 60 W”字样，并联在一个220V电源上。_ _ _ _ _ _ _ _灯泡通过灯丝的电流很大，其电阻为_ _。如果两个灯泡的钨丝长度相同，钨丝较粗的灯泡是_ _ _ _ _ _。在相同时间的正常使用中，两盏灯A和B消耗的电能之比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

答案:B 806.7 B 2:3

9.(2011鞍山)接在家里电路上的电度表如图所示，其额定电压为_ _ _ _ _ V，如果安装时这个数字为零，那么从电度表安装开始，电器已经消耗了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J的电能，电度表的表盘已经转动。如果测得转盘在12分钟内旋转60r，则连接的电器总功率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

答案:220 7.2×10 7 6×10 4 100。

10.(2011大连)某家用电能表标有“220V；10(20)A”。某些家用电器工作时，15min内耗电0.2 kw·h，这些电器的总功率为_ _ _ _ _ _ W；家里最多能增加_ _ _ _ _ W台电器同时工作。

答案:800 3600

第三，探究实验

1.(2011鸡西)一个实验组的学生用“伏安法”测小灯泡的电功率。待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1 W左右。

(1)请用笔画线代替导线完成图B中物理电路的连接，连接时导线不能交叉。

(2)检查电路连接是否正确。开关合上后，灯泡不亮，电压表显示数字并接近电源电压，电流表指针几乎不动。造成这种现象的原因可能是。

(3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑动叶片。当小灯泡正常发光时，电流指示如图a所示，请读出电流表的指示并填入表格。

(4)在实验中，学生记录了几组小灯泡两端的电压和相应的通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方。请完整填写缺失的内容。

电压U/V

1.5

2.0

2.5

3.0

3.8

4.0

当前I/A

0.2

0.22

0.25

0.28

0.34

电力P/W

0.3

0.44

0.625

0.84

1.36

灯泡发光条件

很暗→暗→正常光→很亮。

(5)小组内同学分析实验数据，得出结论:小灯泡发光亮度由灯泡决定，灯泡越亮，灯泡越亮。

(6)图B中的电路也可以用来测量灯泡。小灯泡正常发光时，电阻为ω(整数)。

回答:

(1)如图所示(1分每个连接)

(2)灯泡坏了(或灯丝坏了)

(3) 0.32(电流表读数)

(4) 1.216(或1.22)

⑸实际电功率实际电功率越大。

[6]阻力12

2.(2011丽水)小金和小丽在进行“测量小灯泡额定功率”实验时，电源电压恒定在3伏，他们设计的实验电路图如图A所示..

(1)小金实验用的小灯泡额定电压为2.5V。

①按电路图接好电路后，合上开关，发现小灯泡暗了。移动滑动变阻器的金属滑块，小灯泡的亮度不变。如果实验中使用的滑动变阻器如图B所示，你认为A和B之所以会造成上述现象，是因为滑动变阻器的两个端子(用字母表示)接在电路上。

②正确连接后，小金通过实验得到的数据如下。请分析数据并回答:

实验序列号

1

2

三

四

五

六

小灯泡两端的电压U/ v

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.8

通过小灯泡的电流I/ A

0.08

0.10

0.14

0.18

0.20

0.22

小灯泡的发光亮度

非亮度

非常暗

黑暗的

聪明的

正常发光

非常明亮

小灯泡的额定功率是瓦；小灯泡的实际功率与其发光亮度的关系为。

(2)小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。按照电路图正确连接电路后，在滑动变阻器滑片调整过程中，小灯泡的灯丝突然烧断，她立即观察电压表和电流表的读数。他们的指标是:。

答案:(1) 1A，B20.5小灯泡实际功率越大，亮度越亮(或者“小灯泡实际功率越小，亮度越暗”)。

(2)3伏，0安培(或“无指示”和“无读数”)

3.(2011北京)小丽用伏安法测得标有“2.5V 0.5A”的灯泡L的电功率。她如图18正确连接物理电路后，合上开关S，发现灯泡L不发光。于是她认为:灯泡L不亮，一定是灯泡L开路或短路造成的，老师检查后发现，图18中所有电路元件无故障，电路连接完好。请选择图18所示电路中的元件，设计一个实验证明小丽的观点是错误的。请画出实验电路图，简述实验步骤和现象。

答:实验电路图:(见下图)

实验步骤和现象:

按图接通电路，将滑动变阻器的滑块移至最大电阻端，合上开关s，观察到小灯泡L不发光，移动滑动变阻器的滑块，使接通电路的滑动变阻器的电阻逐渐减小。小灯泡L逐渐变亮的实验现象说明小丽的观点是错误的。

4.(2011桂林)如图18，是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路。使用的小灯泡额定电压为3.8V，电源为6V恒压的蓄电池。

(1)实验开始时，开关闭合，压敏电阻滑块P向右移动，电流代表数字，电压代表数字。(选择“更大”、“更小”或“无变化”)

(2)同组小红发现有一部分连接不符合实验要求，于是出现上述现象，只需更换一根线的连接即可顺利进行实验。请在需要更换的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接。

(3)电路连接正确后，小明和同事正常进行实验，并将实验数据记录在下表中。如果第二次测量时电流表的指示显示为图19，此时电路电流为A，小灯泡的额定功率为W..分析表格中的数据，请写下你能得出的一个结论。

实验次数

1

2

三

电压/伏特

3.0

3.8

4.5

当前/A

0.36

0.45

(4)如果电压表0 ~ 15V量程损坏，只有0 ~ 3V量程可以正常使用，实验室没有其他电压表可供更换。要求用现有设备测量小灯泡的额定功率。请在虚线框中画出您设计的电路图。

回答:(1)变大；未改变的

⑵电路校正如图3所示。

⑶0.42;1.596(1.6或1.60)；灯的电流随着灯两端电压的增加而增加。

(4)电路图如图所示；

四、计算问题

1.(2011陕西)(8分)图-1为小明的电饼铛(成)，主要用于烘烤和烹饪食物。采用双控制电路，额定电压为220V，上下板同时加热时额定功率为1000W，简化工作电路如图-2所示，其中S为总开关，s 1和s 2为两个温控开关，R1和R2为上下板加热电阻，R1=R2。

(1)R1正常工作时，r 1消耗的电功率为w。

(2)R1正常工作时，通过r 1的电流是多少？(计算结果保留一位小数)

(3)小明妈妈做晚饭时总觉得烤一个蛋糕比其他时间要长。小5min决定在做晚饭时用家里的电能表和手表来测量电饼铛的实际功率，于是关掉其他家用电器，让电饼铛单独工作5分钟，电能表转盘转225r r(注；电能表标有“3000r/kW·h”，表示电路中每消耗1kW·h电能，电能表的转盘就转到3000 r)。

①电饼铛的实际功率是多少？

②烤蛋糕需要更长时间的原因是:

答案:(1) 500 (2) 2.3a (3) ① 900 W。

②电饼铛实际功率小于其额定功率(或电饼铛两端实际电压小于其额定电压)。

分析:(1)由于上下板的额定功率为1000W，上下板的发热电阻为R1=R2，所以当R1正常工作时，R1消耗的电功率为500W W..

(2)从P=UI可知，R1正常工作时，通过R1的电流为i1 = p1/u = = 2.3a。

(3)电烤盘消耗的电能为W = W = = 0.075 kW·h，电烤盘的实际功率为P = W/T = = 0.9 kW = 900 W..

2.(2011柳州)如图l5所示，电源电压为l8 V并保持不变，电流表接量程“0 ~ 0.6A”，电压表接量程“0 ~ 15V”，灯泡标有“6 V 3 W”字样，灯丝电阻保持不变。问:

(1)灯泡正常发光时的电流；

(2)电流表读数为0.4 A时，电压表的读数；

(3)为保证电路安全，滑动变阻器的最大电阻和最小电阻允许连接。

答案:解(1)灯泡正常发光时的电流为:I量=P量/U量= 3W/6V = 0.5A。

(2)灯泡的灯丝电阻RL = U2/P =(6V)2/3W = 12ω。电流表指示为0.4 A时，灯泡两端电压为:UL 1 = I 1×RL = 0.4a×12ω= 4.8V..那么电压表的读数就是:UR0 = U-ul 1 = 18V-4.8V = 13.2v。

(3)滑动变阻器阻值最大时，电压表示数应等于15V，灯泡两端电压为:UL2=18V-15V=3V。此时电路中的电流为I2 = UL2/RL = 3V/12ω = 0.25a..接入电路的滑动变阻器的最大阻值为Rm = Um/I2 = 15V/0.25 a = 60ω。电路中的最大电流Im=0.6A，电路中的总电阻为:r total = U/Im = 18V/0.6A = 30ω。那么接入电路的滑动变阻器的最小电阻为:Ra = R total-rl = 30ω-12ω= 18ω。

3.(2011临沂)下表是一款家庭厨房用电热水器的铭牌，具有加热速度快的特点。

(1)初始温度为20℃的5公斤水加热到60℃时吸收的热量是多少？

(2)电热水器正常工作时通过的电流是多少？(结果保留到小数点后一位)

执行标准:GB 4706.1-1998 GB 4706.12-2006。

产品名称:密封储水式电热水器

产品型号:F05-15A(X)

额定容量:5L

额定压力:6.7兆帕

额定功率:1500W W。

额定电压:220伏。

额定频率:50Hz

防水等级:IPX4

答案:(1)5kg水吸收的热量q = cm(t-t0)= 4.2×103j/(kg·℃)×5kg×(60℃-20℃)= 8.4×105j。

(2)读表:额定功率P = 1500W，额定电压U = 220V。根据p = ui:

4.(2011铜仁)如下表和图所示，是一款电饮水机的部分数据和电路原理图，有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0控制)。问:

(1)当开关S闭合，开关S0打开时，饮水机的功率是多少？

(2)绝缘电阻R2的阻值是多少？

(3)如果电加热器正常运行时加热效率为90%，将满热水箱中的水从20℃加热到95℃需要多长时间？(C水= 4.2× 103焦耳/千克℃)

分析:(1)从图中可以看出，当开关S闭合，开关S0打开时，只有R2工作，饮水机处于保温状态，因此其功率为50W。

(2)已知绝缘功率P Bao =50W，电压U=220V。

(3)满舱水体积v = 1L = 1×10-3 m3，满舱水质量:。加热一满箱水所需的热量是。电加热器释放的总热量是10% .加热所需的时间

答:开关S闭合，开关S0打开时，饮水机功率为50W；绝缘电阻R2的阻值为988欧姆；灌满热水箱需要900s。