亮题（86）——电功率.doc

初中物理2015各地亮题（86）电功率1、如图所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表示数是6V若两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.2A，则下列说法不正确的是（ ）AR1和R2的阻值之比是1：2 BR1的阻值是20C电压表示数仍是6V DR2消耗的功率为0.4W 答案 A 2、如图是额定电压220 V、额定功率8.8W的LED灯，该灯的额定电流为 A若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是 kWh与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯只需要白炽灯10%的电能，则这个LED灯与功率为 W的白炽灯亮度相当 答案 0.04 1.32 883、如图所示，电源电压恒定，R1=20闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为 V，R2的阻值为 控制开关的通断，该电路中消耗的最大功率为 W，最小功率为 W 答案 6 30 3 04、如图甲是小灯泡L的U-I图像，其额定电压为5V，现把该小灯泡接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时电压表示数为3V，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10 1A”根据以上信息计算出四个物理量：电源电压为6V；小灯泡的额定功率为3W；小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3；小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.6W其中计算正确的一组是（ ）ABCD 答案 C5、如图是某一温度下两个电路元件甲和乙的I- U关系图，将甲、乙两元件并联接入电源两端，测得其消耗的电功率之比为3：1，则电源电压为_V，元件甲的电阻为_，元件乙的电功率为_若把它们串联在3V的电路中，此时电路中的电功率是_ 答案 1.5 5 0.15 0.6W 6、某同学在做电学实验时，连成的电路如图所示，已知他所使用的电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，滑动变阻器R2的最大阻值为40，定值电阻R1为20，电源电压为6V且保持不变S闭合后，在实验操作正确的情况下，下列说法正确的是（）A 滑片向右移动时，电流表示数变小，电压表示数变大B 电压表的最小示数是2V，电流表最大示数为0.2AC 滑动变阻器消耗的最小电功率为0.4W D 滑动变阻器的变化范围为1040 答案 C7、如图所示，电源电压为18V且保持不变，电压表的量程为0一15V，电流表的量程为0-06A,滑动变阻器的最大阻值100，小灯泡L标有“6V3W”字样，闭合开关S,当灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 W，若灯泡的电阻不变。在保证电路各元件安全的情况下滑动变阻器连人电路中的阻值变化范围为 。 答案 6 2460 8、如图为小科设计的遮光感烟探测器部分工作原理图，在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一感光电阻（R0）的电路，R为定值电阻，电源电压恒定；当烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化。当烟雾达到某一浓度时，探测器便会发出警报。已知光照越强，感光电阻阻值越小，反之则越大。当烟雾进入烟室并越来越浓时，则（ ）A电路的总电阻逐渐变小 B电压表的示数逐渐变大C电流表的示数逐渐变大 DR消耗的功率逐渐变大 答案 B9、如图所示电路，电源电压不变，R1=12，小灯泡R3上标有“6V 12W”（电阻不变）求：（画出下列每小题的等效电路图）（1）只闭合S1时，电流表示数为0.8A，则电源电压为多大？（2）只闭合S2时，移动滑片P至b点时，使滑动变阻器所消耗的功率为9W；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片移至距a点处，滑动变阻器消耗的功率为多大？ 答案 解：（1）由P=可得，灯泡的电阻：RL=3，只闭合S1时，等效电路图如下图所示：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得电源的电压：U=I（R1+RL）=0.8A（12+3）=12V；（2）只闭合S2时，移动滑片P至b点时，等效电路图如下图所示：电路中的电流：I1=，滑动变阻器消耗的电功率：P2=I12R2=（）2R2=9W，整理可得：R2210R2+92=0，解得：R2=1或R2=9，当S1、S2、S3都闭合、移动滑片移至距a点处时，等效电路图如下图所示：因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，滑动变阻器消耗的电功率：当R2=1时，P2=576W；当R2=9时，P2=64W答：（1）电源的电压为12V；（2）当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片移至距a点处，滑动变阻器消耗的功率可能为576W、可能为64W10、滑动变阻器R0阻值范围为050，小灯泡上标有“2.5V，0.25W”字样，电源电压6V求：（1）当S闭合后，变阻器阻值多大时，小灯泡发光正常？（2）若变阻器接入阻值为50时，小灯泡实际功率多大？ 答案 解：（1）由P=UI得：灯泡正常发光时的电流I=0.1A，由串联电路的电压等于各电阻两端电压之和可得：灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=UUL=6V+2.5V=3.5V；由欧姆定律得：变阻器阻值R滑=35（2）由欧姆定律得：灯泡电阻RL=25，滑片移到最右端时，总阻值为R=RL+R0=25+50=75，电路电流I=0.08A，灯泡的实际功率P=I2RL=（0.08A）225=0.16W；答：（1）当S闭合后，变阻器阻值位35时，小灯泡发光正常；（2）若变阻器接入阻值为50时，小灯泡实际功率是0.16W11、在如图所示电路中，电流表A1示数为0.5A，电流表A2示数为0.3A，此时R1消耗的功率为1.2W，则R1=，R2= 答案 解：因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故R1的电流：I1=II2=0.5A0.3A=0.2A，由公式P=UI得，电源电压：U=6V；由欧姆定律I=得，则电阻R1=30，电阻R2=20故答案为：30；2012、如图甲的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙，则定值电阻R= ，滑片P置于b端时，变阻器消耗的功率为 W。 甲 乙 答案 6 _ _ 3_ 13、下表列出了小王家两件家用电器铭牌上的主要项目BC65B 电冰箱来源:Zxxk.ComFS69 电扇额定电压 220V工作频率 50Hz额定功率 70W耗电量 0.5(kWh)/24h规格 400mm额定电压 220V工作频率 50Hz额定功率 65W(1)根据铭牌上提供的信息，算出电扇连续正常运转1Oh消耗的电能为_ kWh；(2)2014年5月3日上午800，小王看了看家中的电能表，示数如图所示然后他们家外出旅游，其间家中只有电冰箱正常使用他们于5月9日上午800回家时，电能表示数变为： 答案 0.65_ 0034614、如图所示电路，电源电压12V保持不变，若改变变阻器滑片P的位置，两个电压表及电流表的示数将发生相应的变化，V1和V2两电压表示数变化量大小与电流表示数变化量大小的关系图像分别为图中和直线所示。下列说法中正确的是（ ） AR0=10 R2=20 BR0=30 R2=10 C. 当电流表示数为0.1A时，变阻器R1消耗的电功率为0.9 W D当将变阻器的滑片向右滑动时，电压表V1和V2的示数都增大 答案 C15、如图甲所示电路，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求：（1）小灯泡正常发光时电阻为多少？（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少？（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少？ 答案 【思路分析】求解题干所用公式（1）小灯泡正常发光时电阻为多少小灯泡标有“6V 6W”R=U2/P（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少由图乙可知：当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电压为3VP=UI（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少当电压表的示数为2V时，由图乙可知电路中的电流为0.5A，电源电压为9V，时间为10sP=UIW=Pt解：（1）根据P=UI及I=U/R得R=U2/P小灯泡正常发光时的电阻：R=U额2/P额=（6V）2/6W=6-（1分）（2）由图乙可知：当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电压为3V，则小灯泡的实际功率为：P实=U实I实=3V0.7A=2.1W-（1分）（3）由图乙，当电压表的示数为2V时：即小灯泡两端的电压为2V， 可以看出电路中的电流为0.5A.- -（1分）又由于电源电压为9V不变，则电流消耗的总功率为P=UI=9V0.5A=4.5W-（1分） 则10s内消耗的总电能为W=Pt=4.5W10s=45J-（1分）16、如图甲所示是现代家庭的常用电器电吹风，它的电路原理图如图乙所示，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，主要技术参数如下表所示求：（1）当只闭合S时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少？（2）当同时闭合S、S1时、电吹风正常工作，通过R的电流为多少？（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多少？（计算结果保留一位小数）甲乙 答案 【思路分析】求解题干信息所用公式当只闭合S时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少P冷=200WW=P冷t当电吹风正常工作的功率最大时，电路中的总电流是多少当同时闭合S、S1时、电吹风正常工作P=P热-P冷（3）电吹风电热丝的实际电功率为多少 热风时：700W冷风时：220W额定电压：220V当电路供电电压为200V时解：（1）只闭合S时，电路中只有电动机工作，则此时消耗电能：W=P冷t1=200W160s=1.2104J（1分）（2）当闭合S、S1时、电吹风吹热风，故电热丝R的发热功率P=P热-P冷=700W-200W=500W通过R的电流：I=P/U=500W/220V=2.3A（1分）（3）电热丝的额定功率：P1=700W-200W=500W（1分）电热丝的电阻：R=U2/ P1=(220V)2/500W=96.8（1分）电热丝的实际功率：P实=U实2/R=(200V)2/96.8=413.2W（1分）【难点突破】本题的难点在于第（3）问，求“当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？”突破方法为：已知吹热风和冷风时的功率，可求电热丝的额定功率；根据公式可求电热丝的电阻；已知实际电压，根据公式可求实际功率解题时要注意两点：一是吹热风时，此时电热丝R与电动机M并联，总功率为电热丝R的功率与电动机M的功率（即吹冷风时的功率）之和；二是在求电热丝的实际功率时，此时的电热丝的电阻与其在额定电压下工作时的电阻保持不变17、如图所示的电路，电源电压为3V，灯L1的阻值为10 ，灯L2的阻值为5，当S1与左边触电接触，S2闭合时，两灯都正常发光，求：（1）灯L2两端的电压是多少？（2）流过灯L1的电流多少？（3）当开关S1与右边触电接触，S2断开时，电路的总功率多少？ 答案 【思路分析】求解题干信息所用公式（1）L2两端的电压电源电压为3V当S1与左边接触，S2闭合时，两灯都正常发光U源=U1=U2（2）通过灯L1的电流灯L1的电阻为10 I1=U /R1（3）电路的总功率电源电压为3V，灯L1的电阻为10 ，灯L2的电阻为5开关S1与右边触电接触，S2断开R总=R1R2P=U2/R总解：（1）当S1与左边接触，S2闭合时，两灯都正常发光，灯L1、L2与电源并联，则灯L2两端的电压:U2=U源=3V（1分）（2）流过小灯泡L1的电流为：I1=U /R1= 3V/10=0.3A（1分）（3）开关S1与右接触，S2断开L1与L2串联则总电阻为：R总=R1R2=105=15（1分）电路总功率为：P=U2/R总=（3V）2/15=0.6W（2分）18、已知电阻R1和R2按如图16甲所示的方式连接在电压为U的电源上，消耗的功率分别为P1和P2，若电阻R1和R2再按图16乙的方式连接在同一电源两端，电路消耗的总功率为P.试证明：=+。 答案 解：当两电阻并联时，P1=，P2=；则=，=当两电阻串联着接在同一电源下时，P=，则=联立得：=+19、在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20 1A”字样，所用电流表表盘如图（b）所示闭合电键，将滑片移到某一位置时，电流表A1与A的示数分别为0.5安和1.1安（1）求电阻R1的阻值（2）若不改动电路中各元件的连接，在保证电路所有元件安全使用的情况下，求电阻R2消耗电功率的最大值P2最大（3）在保证电路所有元件安全使用的情况下，有没有可能使电流表A1与A指针偏离零刻度线的角度相同？（请通过计算说明理由） 答案 解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R2支路的电流（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1=II2=1.1A0.5A=0.6A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=可得，电阻R1的阻值：R1=10；（2）由滑动变阻器R2的铭牌“20 1A”可知，通过R2的最大电流I2最大=1A，则电阻R2消耗电功率的最大值：P2最大=UI2最大=6V1A=6W；（3）因电流表A1与A指针偏离零刻度线的角度相同时大量程的示数是小量程示数的5倍，即=，所以，指针位置相同时，两支路的电流之比：=，则两支路的电阻之比：=，所以，R2=4R1=410=40，而滑动变阻器的最大阻值为20，所以不可能使电流表A1与A指针偏离零刻度线的角度相同答：（1）电阻R1的阻值为10；（2）若电阻R2消耗电功率的最大值为6W；（3）通过计算可知，不可能使电流表A1与A指针偏离零刻度线的角度相同20、如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ） A电源电压为6V B R2=20时，电压表示数为4VC该电路的最大功率为3.6W DP在b端时，电阻R1的功率为0.1W 答案 B解：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压（1）由图甲所示电路可知，滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图象可知，电源电压U=6V，故A正确，不符合题意；（2）由图象可知，当滑动变阻器R2的阻值为20时，电压表的示数为2V，故B不正确，符合题意；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当滑动变阻器R2的阻值为20时，滑动变阻器两端的电压：U2=UU1=6V2V=4V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得：=，即=，解得：R1=10；（3）当滑片在a端时，电路中的电阻最小，电路的功率最大，P大=3.6W，故C正确，不符合题意；当滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表的示数为1V，则定值电阻R1的功率：P1=0.1W，故D正确，不符合题意故选B21、如图甲所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样通过特殊金属材料制成的电阻R1的电流I1与它两端的电压U1的关系如图乙所示求：（1）小灯泡L正常发光时的电阻（2）闭合开关S1、S3，断开S2，当把滑片P移到最左端时，灯泡L正常发光，电流表的示数是多少？（3）断开开关S1、S3，闭合S2，电流表示数为0.1A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为10，小灯泡消耗的实际功率为多少？ 答案 （1）12（2分）（2）电阻电流0.45A（1分） 灯泡电流0.5A（1分）（3）0.45（2分）22、家庭电路的电压是220 V，某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2 kW，送风状态时的功率为P2是0.22 kW，它们是交替运行的。现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。（1）空调器在前5 min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？（2）在1 h内，空调器消耗的电能是多少？（3）若当地电费是0.5元/kWh，则1h所要付出的电费是多少元？ 答案 解：（1）送风状态 I2=P2/U=220W/220V=1A 2分 （2）W=P1t1+P2t2=40.2kW(5/60)h+2.2kW(10/60)h=1.53kWh2分 （3）1.53kWh0.5元/kW=0.77元 1分23、学校兴趣小组的同学利用图14甲所示的电路做了一个探究性实验，电路中B是一个黑箱，内部连接了一个未知的电学元件(可能是定值电阻，也可能是小灯泡)。表格中记载的是该小组所测得的实验数据，但由于疏忽，将电路中的两个电压表误写成U1和U2，没有与电路中的电压表V和V对应起来。他们利用图14乙的坐标，作了适当的图线，并成功地完成了探究实验。I/A90.340.420.470.50U1/V0.200.400.600.801.201.602.00U2/V4.203.552.952.501.701.050.50（1）实验小组已经在图乙中的坐标纸上正确的标出了数据点，请你在上述基础上，在图乙中只完成电学元件B的U-I图像，并作好标记“B”。（2）黑箱B中的电学元件应该是 。A小灯泡 B定值电阻（3）实验时实验小组的同学意外发现：“当滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表读数之和减小。”他们产生了疑惑，在老师的引导下，知道了用久了的普通干电池内部有不可忽略的电阻。可将它看作一个理想电源（电压U0恒定，电阻为0）与一个电阻r的串联（如图丙所示），上述实验电路中电源电压U0= V，电源内阻r= 。（4）上述电路中的滑动变阻器阻值调整为1时，黑箱B消耗的电功率为 W。 答案 （1）（2） A （3） 55 （4）124、如图9甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图9乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 ，当滑片P移动到b端时，R0消耗的电功率是 W。 答案 100 7.2h25、小明看到家里的电吹风机，发现其上的铭牌如图18甲所示，并进一步查阅说明书发现其内部电路如图18乙所示（其中 为电吹风机中带动风扇的电动机）。当只闭合开关S1时，电热丝R不工作，电吹风机吹冷风；当S1和S2都闭合时，电热丝R工作，电吹风机吹热风。求：（1）这个电吹风机正常工作并且吹 冷风12s，它消耗的电能。（2）这个电吹风机正常工作并且吹热风时，通过电热丝R的电流。 答案 解:（1）电吹风机正常工作并且吹冷风时，功率为P1=24W， 所以12s消耗的电能为W=P1t=24W12s=288J。-2分（2）电吹风机正常工作并且吹热风时，总功率为P2=420W， 而电热丝的功率P热=P2P1=420W24W=396W-1分 所以此时通过电热丝的电流。 -1分26、如图1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，调节滑测得多组数据，描绘出的UI图象如图2所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，可求得小灯泡正常发光时的阻值为12.5，额定功率为0.5W，变阻器最大阻值为40，为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为6.8（保留一位小数） 答案 （1）电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：滑动变阻器电压为U滑=UUL额=4.5V2.5V=2V，由图2可知：U滑=2V时，I=0.2A，则根据欧姆定律得：灯泡的阻值RL=12.5；额定功率PL额=UL额I=2.5V0.2A=0.5W；（2）滑动变阻器连入电路阻值最大时两端的电压最大，电路中的电流值最小，由图2可知：U滑最大=4V时，I最小=0.1A，根据欧姆定律得：其阻值为R滑最大=40；（3）为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：滑动变阻器分得最小电压U滑最小=UUL最大=4.5V3V=1.5V，由图2可知：U滑=1.5V时，I最大=0.22A，根据欧姆定律得：其阻值为R滑最小=6.8；故答案为：12.5；0.5；40；6.827、如图所示电路，电源电压不变，电阻R1=10，当开关S闭合时，电表V1和V2的示数之比为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（ ）AR2的阻值为10 BR3的阻值为30 CS断开与闭合时，电阻R2消耗的功率之比为9：25DS断开与闭合时，电阻R3消耗的功率之比为3：5 答案 （1）当开关S闭合时，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R1两端的电压，串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得：=，解得：R2=2R1=210=20，故A不正确；（2）当开关S断开时，三电阻串联，P=I2R，且R2和R3的功率之和是R1功率的4倍，=，解得：R3=20，故B不正确；（3）电源的电压不变，=，S断开与闭合时，电阻R2消耗的功率之比：=（）2=（）2=，故C正确；开关S闭合时，R3被短路，则电阻R3消耗的功率之比不可能为3：5，故D不正确故选C28、如图甲所示，L 上标有“6V 3W ”字样，电流表量程为00.6A， 电压表量程为015V，变阻器R的最大电阻为 100 只闭合 S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a ，只闭合S 2 ，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片P置于b 点时，电压表示数 U b = 8V，电流表示数为I b，已知R a ：R 0 = 12：5，I a ：I b = 3：5，（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡的电阻； （2 ）定值电阻R0 和电源电压； （3 ）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S 1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S 2 时，电路消耗的最小功率为多少。 答案 （1）小灯泡的电阻为12 （2）定值电阻R 0 为20 ，电源电压为18V （3）只闭合S 1 时，变阻器连入电路的最小电阻为24 ；只闭合S 2 时，电路消耗的最小功率为2.7 W详解：（1）已知U额 = 6V，P额 = 3W，根据P = U I = 得：灯泡电阻R L = = =12 （2）只闭合S 2 时，滑动变阻器R和定值电阻R 0 串联，当滑片置于b点时，电压表示数U b = 8V，由图可知电压为U b 时电阻R b = 16 ，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为I b = 0.5A，则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U = I b R b + I b R 0 = I b （R b + R 0 ）= 0.5A（16 + R 0 ）；只闭合S 1 时，滑动变阻器R和灯泡L串联，当滑片置于a点时，由题意知：I a ：I b = 3：5，则I a = I b =0.5A = 0.3A，则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U = I a R a + I a R L = I a （R a + R L ）= 0.3A（R a +12 ）；已知R a ：R 0 = 12：5，则解可得：R 0 = 20 ，U = 18V；（3）只闭合S 1 时，滑动变阻器R和灯泡L串联，因电流表的最大量程0.6 A，灯泡的额定电流I额 = P额 / U额 = 3W / 6V = 0.5A，所以电流表的最大量程大于灯泡的额定电流，则电路中的最大电流应等于为灯泡的额定电流0.5A，根据欧姆定律得：R总=36 ，则变阻器连入电路的最小