（通用版）初中物理典型易错习题分析与解答第三部分电学四电功电功率.docx

四、电功 电功率 【习题240】 一只普通家用白炽灯正常工作时通过它的电流接近( )(条件开放) A018 A B18 A C3 A D0018 A 【分析】 此题似乎缺少条件，题目中没有告诉灯泡的功率，但仔细想一想，就会联系到普通家庭一般选用“220 V 15 W”“220 V 100 W”的白炽灯，这样条件就不缺了。 因为P=UI，所以I=PU I小=15 W220 V=0068 A，I大100 W220 V=0455 A。 【答案】所以选A。 【习题241】 如图所示，有两个阻值分别为20 、30的电阻串联在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题)(综合开放) 【分析】 此题条件欠缺，所求不明，从串联电路的电流、电压、电阻和电压分配，规律入手，解决此问题可补充电源电压、电阻的功率、通过电路的电流、电压多种条件等。 【答案】 (1)补充条件：电源电压为12 V。求电路中的电流。 024 A，（2)补充条件：20 的电阻的功率为32 W，求30 的电阻的功率。 48 W 此题还有其他的解法。 【习题242】 如图所示，电源电压不变，闭合开关后，用电器 R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为15 W，电流表A1的示数为05 A，电流表A2的示数为15 A。根据以上所给条件，逐一列式计算出与该电路有关的物理量。【分析】 根据题中所给的条件和图牛所示的Rl、R2两电阻是并联的，可求得总电压，R1、R2的阻值，R2的电功率、总功率，总电阻，两个电阻两端的电压等。 【答案(1)U1=3 V (2)R1=6 (3)IR2=1A (5)R2=3 (6)P2=3 W (7)P总45W (8)R合2 【习题243】 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当变阻器的滑片P在a、b两点(图上未标出)之间滑动时，电压表示数范围是35 V，电流表示数范围是0506 A。根据题中给出的数据，请你计算出(任意)4个物理量，并把计算过程和结果填入下表。(结论开放)物理量计算过程和结果1234 【答案】 略 【习题244】 有电压未知但保持不变的电源、最大阻值已知的滑动变阻器R、电压表、电流表和待测电阻R2各一个、开关两个、导线若干。请选择适当器材，按要求在虚框中画出三种测R2电阻值的电路图。要求：在同一种电路中电表位置固定不动。【答案】 如图所示。 【习题245】 现有两个标记模糊，外形相同，额定电压都是220 V，但额定功率相差较大的白炽灯泡。请你简要写出三种方法，来判断哪一个的额定功率比较大?(策略开放) 【答案】 (1)看灯丝，灯丝较粗的额定功率大。 (2)将两个灯泡并联在220 V电源上，亮度较大的额定功率大。 (3)将两个灯泡串联在220 V的电源上，亮度较小的额定功率大。 (4)测量灯泡的电阻，电阻小的额定功率大。 【习题246】 有两根电炉丝，R1R2，用来加热同一壶水，问怎样将它们接入，电源壶中的水沸腾得最快?(条件开放) 【分析】 隐含条件是电功率最大时水沸腾得最快。 【答案】因为电源电压不变，功率的计算公式选择P=U2R。 因为P=U2R， 所以 R越小，P越大。 当电阻并联时电阻最小，所以将电炉丝并联接入电路即可。 【习题247】 在图所示的电路中，a、b、c、d为四个接线柱，闭合开关后，灯不亮。若已经确定这是由于灯泡开路或短路引起的，那么在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把判断方法和判断结果填入下表中(每种电表各填写一种方法)。(策略、结论开放)电 表方法(接在何处，开关开闭情况)现象和结论电流表电压表 【分析】 已经确定灯不亮是由于灯泡开路或短路引起的，电路的其余部分没有问题。电路图中有a、b、c、d四个接线柱，电压表或电流表只能接在这四个接线柱中的任意两个之上。开关的闭合与断开要配合电流表或电压表的连接，保证它们的正常连接，观察电流表或电压表的示数情况，综合分析即可判断出电路故障。 【答案】电 表方法(接在何处， 开关开、闭情况)现象和结论电流表a、b间，闭合或c、d间，断开有示数，灯开路；无示数，灯短路或有示数，灯短路；无示数，灯开路电压表a、b间，闭合或c、d间，断开或b、d间，闭合或c、b间，闭合或c、b间，断开有示数，灯开路；无示数，灯短路或有示数，灯短路；无示数，灯开路或有示数，灯短路；无示数，灯开路或有示数，灯短路；无示数，灯开路或有示数，灯短路；无示数，灯开路 【习题248】 小明同学想测出一个电阻器R的阻值，将选用的器材连成如图所示电路。R为已知阻值的定值电阻，由于电源电压未知，所以未能测出R的阻值。请你选填器材，帮助他完成这个实验。要求：用三种方法，画出电路图，并简要说明。在不拆除原有电路接线的条件下，每种方法只允许选填一种器材接入电路。(策略开放) 【答案】 解法一：，如图甲所示。 解法二：如图334乙所示。 解法三：如图334丙所示。 【习题249】 如图所示，R1=5，R2=10，电源电压6 V，通电时间10 s，根据以上条件，你能求出哪些物理量并算出结果。(结论开放) 【分析】 此题是两个已知电阻串联，能求出它们的总电阻；又知道电路的总电压，因此能求出电流，每个电阻两端的电压值、功率；还知道通电时间，所以能求出电流通过每个电阻所做的功和产生的热量及通过电路的电量。 【答案】 【习题250】 下面是某同学家本月的电费单据，据此单据，你可以得到哪些数据信息。(说出两点) 本月抄表数 分类倍串 电量kWh 金额元 2 929 4 011.1 207 82.80 总金额 82.80付费期限2002521 户号31095620(1) 【分析】 本题以生活中学生十分熟悉的电费单据为研究对象，要求学生体会如何读表格和识表格，增强生活能力。 【答案】 (1)截止到本月抄表时已用电2 929 kWh。(2)本月用电量207 kWh。(3)上月抄表数为2 722 kWh。(4)电价为040元kWh。(5)按30天计算，平均每天用电69 kWh。 【习题25 1】 某同学家的洗衣机外壳是金属制成的，一次洗衣服时他感觉到手麻触电，他分析漏电原因有下面几种，其中可能的是( ) A电器潮湿，绝缘性能下降 B地线断了 C电路中火线绝缘皮破损 D工作电路发生短路烧坏 【答案】 A、B、C 【习题252】 白炽灯里的物理现象下面说法不正确的是 ( ) A力学：灯泡内是真空，外面受到大气压强，故灯泡要做得十分牢固 B电学：电流通过灯丝做功使电能转化为内能和光能 C热学：灯丝由于吸收大量的热后温度升得很高，内能很大 D光学：灯丝在高温下发光，光沿直线向四面八方传播 【答案】 B、C、D 【习题253】 如图所示，将一只小灯泡与一只阻值为4 12的电阻串联后，接在电压为8 V的电源上，恰能正常发光，这时灯泡的电功率为4 W，求小灯泡的额定电压？ 【答案】 4 V 【习题254】 在图所示电路中，滑动变阻器的阻值是R，电源提供的电压 U不变，请通过计算说明，变阻器的滑片触头P置于何处时，变阻器上消耗的电功率最小，最小电功率是多大?(触头P始终在变阻器两端点之内)(策略开放) 【分析】 在电源电压不变的情况下，当变阻器接入电路中的电阻R总最大时它消耗的电功率最小。所以只要找出滑片P置于阻值最大的位置点即可求解。 【答案】 所以，当触头P在变阻器的中点时，R总达到最大值，此时滑动变阻器上消耗的电功率最小，P最小=4U2/R。 【习题255】 有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。现把一根电阻丝接在电压值为U，的电源上，通电1min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法? 【分析】 要使电阻丝产生的热量为原来的3倍，可根据公式Q=U2Rt，通过改变电压、电阻或时间来改变产生的热量。 【答案】 解法一：把一根电阻丝仍接到U两端，通电3 min，则电阻丝产生的热量为3 Q。 解法二：把3根电阻丝并联起来，接到U两端，通电1min，则 t 电阻丝产生的热量为3 Q。 解法三：把l根电阻丝接到电压值为根号3U的电源两端，通电1min，则电阻丝产生的热量为3 Q 【习题256】 如图所示，有两个阻值分别为20 、30的电阻串联在电路中。请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种方法)(综合开放) 【答案】 根据串联电路的电流相等、电压分配规律等知识解决此问题。 【答案】 (1)补充条件：若电源电压为12 V，求：当开关S闭合时，电路中电流的值。 024 A (2)补充条件：当S闭合时，若R l两端电压为6 V，求：电源电压U与R2两端电压u2之比。 5：3 (3)补充条件：当S闭合时，若通过R1的电流为02 A，求10 s内通过R1的电量与R2两端电压U2 。 6 V (4)补充条件：当S闭合时，若R1两端电压为4 V，求：10 s内 R1与R2各消耗了多少电能。 8 J R2消耗的电能为 =12 J (5)补充条件：当S闭合时，若R1消耗的电功率为32 W，求：R2消耗的电功率P2。 48 W (6)补充条件：若将R1与R2由串联改为并联，求：当S闭合时，电路中的总电阻R 12 【习题257】 蓄能电站是为合理用电，提高电力的经济效益而设计的，它的工作原理是深夜通过水泵把下水库的水抽到高处的上水库内，白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，天荒坪抽水蓄能电站是我国已投产容量最大，水头(落差)最高的纯抽水蓄能电站工程，其上水库可蓄水885万m3，放水时上下水库平均水头(落差)为570 m，假设晚上上水库全部蓄水，白天全部放完，发电的效率为75 %，问：(1)每天可发电多少千瓦时?(2)工程全部建成后每年可为国家发电多少千瓦时?(3)知道了蓄能电站的工作原理，要使电站全年正常发电，你认为电站的选址必须满足的两个重要自然条件是什么?(信息给予) 【答案】 (1)每天上水库的水转化为电能 37 1013 J10310 7 kWh (2)每年蓄能W=376109 kWh (3)地质条件良好，上水库不漏水；上、下水库有足够的高度差；下水库供水可靠。 【习题258】 有一种电冰箱只有在压缩机工作时才消耗电能。将一台这样的电冰箱单独接在标有“3 000 rkWh”字样的电能表上，测得电冰箱压缩机连续工作10 min电能表表盘转过了75转。问： (1)这台电冰箱压缩机功率是_W； (2)如果测得该电冰箱某一天耗电12 kWh，设压缩机每次连续工作时间都是15 min，并且每次工作后间歇时间也相等，那么它每次间歇的时间可能是_min。 【答案】 (1)电能表转盘转过75转，压缩机消耗的电能 w=0025 kWh，电冰箱压缩机的实际功率为： P=150W (2)电冰箱连续工作15 min消耗的电能为W=150 W1560 s=135105 J；在24 h内压缩机启动次数为n=(1236106)J(135l0s)J=32次；在24 h内，电冰箱压缩机间歇的总时间为2460 min15 min/次32次=960 min；在24 h内电冰箱的停机的次数最少为31次，最多为33次，所以压缩机最长间歇时间为t1=960 min3l31min；压缩机的最短间歇时间为t2=960 min33=29 min.所以压缩机的间歇时间为2931min。 【习题259】 明明和妈妈到商场去购买电饭锅，他从品种繁多的电饭锅说明书中取了一份，表中所示即为该说明书的一部分。母子商议后，购买了型号MG-TD3 5型电饭锅。回家后他想这锅将电能转化为锅中水的内能的效率如何呢?于是在锅中装入了15 L，温度为20的水，通电后16 min，水开始沸腾，由以上试验，估测出该型号电饭锅烧水的效率。写出他的估算方法，并计算其效率。(家中电压是220 V，水的比热容是42103 J(kg)，水的密度是(10103kgm3)(信息给予)型号MG-TD35MG-TIM5MG-TD55MG-TD65电源220V-50Hz220V-50Hz220V-50Hz220V-50Hz额定功率W6007009001100煮米量/杯2739412515长宽高mm334226307.6334266323.6354286350.6354286364.6煮饭方式直接加热直接加热直接加热直接加热 【答案】 W=504000 J，=875 【习题260】 某电动机的工作电压为380 V，工作时流过电动机的电流为2 A，线圈内阻1，试求电动机工作时，线圈每分钟产生多少热量?(条件开放) 【分析】 此题条件电动机的工作电压为380 V多余，应用焦耳定律解决此问题。 【答案】Q=240 J 答：线圈每分钟产生的热量为240 J。 【习题261】 已知电源是由三个蓄电池串联而成，小灯上标有“25 V 075 W”字样，要使小灯泡正常发光，应串联一个阻值为多大的电阻?(条件开放) 【分析】 此题条件为三节蓄电池串联电压为32 V=6 V，利用串联电阻的分压作用解此题。 【答案】 答：应串联一个阻值为1167 的电阻。 【习题262】 把R1=10 、R2=30 的两个电阻接入电路中，则在相同的时间内，它们消耗的电能之比为多少?(结论开放) 【分析】 此题题目中没有给出电阻的连接方式，因此，该题有两种解法，即电阻串联或电阻并联。 【答案】 (1)若串联： W1：W2=l：3 (2)若并联： W1：w2=3：1 【习题263】 小红家的电路进户开关上安装着漏电保护器，上面写着如下表中的一些数据，根据这些数据你能得到什么信息?(结论开放)20 A 220 V 额定漏电动作电流20 mA额定潺电不动作电流15 mA 漏电分断时间01s 【答案】 (1)当漏电电流达到20 mA时，漏电保护器开关会自动切断电路。 (2)当漏电电流15 mA时，则漏电保护器开关不会切断电路。 (3)该漏电保护器的额定电流为20 A，额定电压为220 V。 (4)漏电保护器会自动切断电路的时间小于01s。 【习题264】 小红同学按图339所示电路进行实验，实验时她将变阻器滑片P移到某一位置时，测得各电表的示数如下表：V1示数UVV2示数UVA示数IA830.2 (1)请用笔画线代替导线，将图339实物图连成正确的实验电路。 (2)根据上表中的数据可以求得哪些物理量?要求：不少于3个物理量，要有计算步骤。 (3)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同(但不为零)，若这种情况的发生是由于用电器引起的，则故障可能的原因是_。(结论开放) 【分析】 (1)连接电路时，根据电流表的正确连接，电流“+”进“一”出。(2)分析电路及各物理量间的关系，通过电学计算公式求解。(3)根据电路连接出现的错误，采用尝试法分析故障原因。 解：(1)连线如图所示。图3-40 (2)可求得的物理量有： R1=15 Rp=25 PL=06 W Pp=1W P总=16 W R总=40 I1=02 A Up=5 V (3)灯丝断了。 【习题265】 在图所示的电路中，电源电压不变，当S闭合，滑片P在变阻器上的a、b两点(图上未标出)之间滑动时，电压表示数范围是35 V，电流表示数范围是0506 A。根据题中给出的数据，请你计算出(任意)4个物理量，并把计算过程和结果填入表中。 解：根据题意，画出滑片在a与b点时的等效电路图，如图所示，计算过程与结果见表。物理量等效电路计算过程与结果1Ra甲5 n2Rb乙103R0甲、乙R0=20 4R总甲25 乙30 5Ua甲12 V乙10 V6U甲或乙15 V 15 V7Pa甲1.8 W8Pb乙2.5 W【习题266】 小红同学做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压是15 V的整数倍(即电源由几节干电池串联组成)，滑动变阻器标有“25 3 A”字样，所用小灯泡是额定电压为“22 V”、“25 V”、“38 V”中的一个，估计小灯泡的额定功率在12 W以内。该同学正确连接电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近某位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示。求： (1)小灯泡正常发光时的电流，并简要说明理由。 (2)小灯泡的额定电压，并简要说明理由。 (3)小灯泡的额定功率。 【答案】 (1)因为估计小灯泡的最大额定电流 根据题图，I额=03 A (2)因为Um=I额R滑03 A2.5 =075 V 若电源电压U总=15 V2=3 V 则U灯3 V075 V=225 V 所以U额=22 V (3)P额=066 W 说明：U灯=375 V 所以U额=38 V P额=114 W 【习题267】 两个电阻R12，R2=4串联在6 V电路中，在相等时间内，你能求出哪些物理量? 【答案】 (1)串联电路的总电阻：R串=6 n (2)串联电路的电流：1A (3)电阻R1两端的电压：2 V 电阻R2两端的电压：4 V (4)R l与R2消耗的电功之比：1/2 (5)R l与R2消耗的电功率之比：1/2 (6)电流通过R l与R2热量之比：1/2 (7