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第六章电功率章真题演练
1.(2021黑龙江)将“220 V 60 W”的灯泡L1和“220 V 40 W”的灯泡L2,串联在220 V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1比灯泡L2亮
B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两灯泡的总功率大于40 W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
2.(2022齐齐哈尔)小丽观察到自己家电能表的参数如图所示。她让家中某个用电器单独工作3 min,发现电能表的转盘转过90 r,则此用电器消耗的电能是 kW·h,此用电器的电功率是 W。
电功和电功率
B
0.025
500
3.新考法(2022柳州)如图所示电路,电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R, 为二极管(二极管具有单向导电性,只允许电流从其正极向负极通过,不允许电流反方向通过,如同自动开关)。闭合开关S,接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况R2消耗的功率之比为 。
5R
9∶25
4.(2022阜新)下列用电器利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电视机
C.吸尘器 D.电饭锅
5.(2022丹东)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“12 V 12 W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S1,断开S2,灯泡L正常发光;闭合开关S1、S2,电流表示数为1.5 A,则电源电压为 V;闭合开关S1,断开S2,通电30 s 定值电阻R产生的热量是 J。
D
焦耳定律
36
720
6.(2022聊城)如图所示是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是( )
A.U形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少
B.通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C.右边容器中的电阻R2比左边容器中的电阻R1小
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
D
实验探究电热与什么因素有关
7.新题型(2022无锡)用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”,三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中,其中R1=R3=6 Ω、R2=3 Ω。闭合开关前,记录下煤油的初温度t0;接通电源,同时闭合开关S1、S2,记录下电流I,通电相同时
间,记录下煤油的末温度t,结果如表所示,则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为 。比较①③可知,导体产生的热量与 有关;比较 (填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关。若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的操作是 。
序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度t/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
5∶2
电流
①②
只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量
8.(2022巴中)为测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的
电路。
电功率的测量
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 A。
(3)要测得小灯泡的额定功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为2.5 V,若此时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为 W。
右
0.42
左
1.25
甲 乙
9.(2021常德)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,下列关于该电饭煲工作时的说法正确的是( )
A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800 W
D.保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能
电、热综合计算
C
甲 乙
10.物理学与日常生活(2022益阳)随着汽车的普及,车载电饭煲开始得到应用,人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制,更好满足了旅游个性化要求。如图所示是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图,直流电源的电压为12 V,R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡,功率为96 W;当S1、S2都闭合时为加热挡,功率为300 W。求:
(1)加热挡工作100 s,电路中消耗的电能。
(2)R1的阻值。
解析:(1)加热挡工作100 s,电路中消耗的电能W=P加t=300 W×100 s=30 000 J。
答案:(1)30 000 J (2)0.48 Ω
(3)在保温挡时,R2的电功率。
答案:(3)65.28 W
11.物理学与日常生活(2022长沙)下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电视机
C.电饭煲 D.电冰箱
12.冬天来临,小明给奶奶买了一个“暖手宝”。该“暖手宝”加热过程中所做电功与时间的关系如图所示,由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为( )
A.2 400 W B.400 W
C.40 W D.24 W
C
一、选择题
B
13.(2021安徽)如图所示的电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( )
A.电流表示数减小,小灯泡变暗
B.电压表示数增大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值减小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
14.(2021攀枝花)如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型,其中R为滑动变阻器的电阻片,与之接触的滑片P可以绕O点转动。当油量减少时,下列说法中,正确的是( )
A.电流表示数增大
B.电路的总电阻减小
C.电路消耗的总功率增大
D.定值电阻R0两端的电压减小
C
D
15.(2022邵阳)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B.当电源电压为4 V时,电流表示数为0.5 A
C.当电源电压为4 V时,小灯泡L的实际功率为1.6 W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10 V的电源两端,电路消耗的总功率为2 W
D
甲 乙
17.如图所示,将灯L1,L2按如图甲、乙所示的两种方式接在电压均为U的两个电路中。L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为4 W和9 W,设两灯泡的电阻不变,则L1,L2两灯泡电阻之比为
。
二、非选择题
0.1
1 200
可测量较小的电能
2∶1
18.(2022常州)某型号电饭锅有加热和保温两挡,其电路示意图如图所示,220 V电压下,其加热挡功率为1 100 W,保温挡功率为20 W。
(1)闭合开关S1、S2,电饭锅处于 挡。
(2)电阻丝R1的阻值为 Ω,R2的阻值为 Ω。
(3)处于保温状态的电饭锅,20 min产生热量 J。
加热
44
2 376
2.4×104
19.为进行“探究电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”的实验,小柯用如图甲所示装置进行实验,图中两个250 mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油,瓶塞上各插一根同规格的玻璃管,瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 Ω和10 Ω。
[实验步骤]
①连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至 (填字母)端,分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置。②闭合开关,通电t0时间后,分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置。③比较发现10 Ω 电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高。
[推测结论]在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量 。
B
越多
[交流反思]
方案一:在前一次实验后,待玻璃管中的液面返回到起始高度后,按小柯的实验步骤②再次进行实验,比较两玻璃管内液面上升情况,得出结论。
方案二:在前一次实验后,用如图乙所示装置替换图甲中对应装置(图乙中两个烧瓶规格相
同,容积都为500 mL),按小柯的实验步骤①②进行实验,得出结论。
以上两种方案,你认为最合理的是 。
方案二
20.(2022菏泽)如图所示为某用电器的内部简化电路,R1和R2为定值电阻,R1=176 Ω。现将该用电器接入电压为220 V的电路,当S1断开、S2接b时,用电器消耗的电功率为220 W。求:
(1)当S1闭合、S2接b时,流过R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
答案:(1)1.25 A (2)44 Ω
(3)该用电器的最大电功率。
答案:(3)1 375 W
(2)由电路图可知,当S1、S2都闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,此时电路处于加热状态,R1的阻值R1===0.48 Ω。
解析:(3)当只闭合S1时,电路处于保温状态,此时电路为R1与R2的串联电路,
电路中的电流I===8 A,
此时R1的电功率P1=I2R1=(8 A)2×0.48 Ω=30.72 W,
R2的电功率P2=P保-P1=96 W-30.72 W=65.28 W。
6.(2021盐城)综合实践活动中,小田利用电能表和秒表测量家中电热水壶的电功率。在只有电热水壶工作时,读出电能表示数为,烧水5 min后,电能表的示数变为,此过程中电热水壶消耗的电能为 kW·h,它的电功率为 W。若测量电能表指示灯闪烁适量次数所用的时间,并利用电能表常数3 200 imp/(kW·h)计算出电功率,这种方法与原方法相比,具有的优点是 (说出一点即可)。
解析:(1)当S1闭合、S2接b时,R2被短路,电路为R1的简单电路,此时流过R1的电流I==
=1.25 A。
(2)当S1断开、S2接b时,R1和R2串联,由P=UI=可知,此时电路中的总电阻R===
220 Ω,
电阻R2的阻值R2=R-R1=220 Ω-176 Ω=44 Ω。
解析:(3)由P=UI=可知,电源电压一定时,电路中的电阻越小,电功率越大;根据串、并联电路的电阻特点可知,两电阻并联时电路中的总电阻最小,
此时R1和R2的电功率分别为P1===275 W,P2===1 100 W,
该用电器的最大电功率P最大=P1+P2=275 W+1 100 W=1 375 W。
$$