内容正文:
第十八章 电功率
一、选择题
1.如图所示的电路中,电源两端电压恒定,R0是定值电阻,R是用石墨烯制成的湿敏电阻,其特点是阻值会随着其周围环境含水量的升高而增大。闭合开关S,当人周围环境含水量升高时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数不变
C.电路的总功率变小
D.电压表与电流表的示数之比变小
2.如图1所示,是电阻箱,是定值电阻。闭合开关S,改变的阻值,两电压表示数与关系图像如图2所示,已知图线①和②相互平行。则( )
A.①是V1示数和的关系图线 B.供电设备两端的电压保持不变
C.电路中电流随的增大而减小 D.电路总功率随的增大而增大
3.小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.0V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0V的现象,下列说法中正确的是( )
A.为使小灯泡正常发光,需将滑片P向左移动
B.滑片P向右移动,电流表示数变小
C.小灯泡正常发光时的电阻为5Ω
D.此时小灯泡的实际功率为1W
4.将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()
A.三个用电器产生的热量相同 B.电风扇产生的热量最多;
C.电烙铁产生的热量最多 D.电视机产生的热量最多
5.当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q.如果要使它产生的热量为2Q,下列办法中可行的是( )
A.将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的
B.将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的
C.将电阻变为原来的 ,通电时间变为原来的2倍
D.将电压变为原来的 ,电阻变为原来的2倍
6.下列数据中符合实际的是( )
A.家用节能灯的工作电流约为2A
B.家用空调正常工作1小时消耗电能约为1000J
C.一节新干电池的电压为1.5V
D.人体的安全电压为36V
7.我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少,下列描述中的数据不符合事实的是( )
A.一节新干电池的电压为3V
B.家庭节能灯中的电流约为0.1A
C.我国的家庭电路的电压是220V
D.不高于36V的电压对人体就是安全的
8.甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则
P1:P2为( )
A.9:2 B.2:9 C.4:9 D.1:9
二、填空题
9.如图甲所示,这是小明家厨房安装的标有“220V 2420W”字样的即热式电热水龙头。该水龙头正常工作时的电阻是 Ω;若合格产品的电阻偏差应小于或等于1Ω,小明为了检验家里的水龙头是否合格,他让该水龙头单独工作时,测得电能表转盘在10min内转了240转,则该水龙头 (选填“合格”或“不合格”)。
10.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R的阻值为15。闭合开关S,电流表的示数为0.5A, 电流表的示数为0.3A。则通电1min定值电阻R可产生 J的热量。
11.灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5W,则电源电压是 V;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.05A,则定值电阻R的阻值是 Ω;定值电阻消耗的电功率是 W。
12.如图甲所示,是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的关系图象,将它们按图乙所示接入电路中,已知电源电压恒为2V,只闭合开关S,则电路中的电流是 A;若再闭合开关S1,则电路的总功率为 W。
13.上海地区家庭电路两端的电压为 伏;额定功率为0.1千瓦的电视机正常工作2小时,耗电 度;用电器工作时将电能转化为 能。
14.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为“20 Ω 1.5 A”,闭合开关S,当滑片P从一端滑到另一端的过程中,测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R0的电阻值为 Ω。
15.每年3月28日晚是“地球一小时”时间,某市当晚有三百余幢大楼同时熄灯1小时节省电能 度,等于节约了 的电能,这些电能相当于 煤炭完全燃烧放出的热量;若这些电能的 被水吸收,可以使 初温为 的水温度升高 。[已知 , ]
16.灯泡L1标有“3V 0.75W”,灯泡L2标有“3V 1.5W”。如图甲所示电路,闭合开关后,灯泡L1和L2均正常发光,则电路总电流I= A。如图乙所示电路,闭合开关后,灯泡L1正常发光,则电源电压U= V,通过灯泡L2的电流为 A。(假设灯丝电阻不变)
三、实验探究题
17.物理兴趣小组的同学们测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率,他们准备了如下器材:电源(电压恒为4.5V)、开关、滑动变阻器(“20Ω 1A”),导线若干。
(1)请在图甲所示的虚线框内画出实验电路图;
(2)连接好电路后,闭合开关,观察到电压表的示数较大,移动滑片发现电流表的示数增大时,电压表示数减小,是因为 ;
(3)按正确的电路图连接好电路后继续实验,当小灯泡两端的电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的功率为 W;
(4)多次测量,根据测量数据描绘出小灯泡电流与电压的关系,如图丙所示,由此可知,当小灯泡两端电压为3V时,小灯泡的电功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)0.8W。
18.在探究电流与电阻关系的实验中,提供的实验器材有:三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、电源(电压6V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,且连线时导线不能交叉;
(2)实验中将10Ω电阻换成20Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。正确操作后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示,由图象可得出的结论是 ;
(3)若电流表损坏,请你利用余下实验器材,测量一个额定电压为2.5V灯泡的额定功率,并把如下实验步骤补充完整。
①在原实验电路中,断开开关S,拆去电流表,用小灯泡替换定值电阻R0,重新连接好电路,并移动滑片P至最 (选填“左”或“右”)端;
②闭合开关S,移动滑片P,直至电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光;
③保持滑片P的位置不变,断开开关S,用定值电阻R0代替小灯泡;闭合开关S,读出电压表的示数U;
④小灯泡的额定功率的表达式P额= 。(用R0和U表示)
四、计算题
19.在如图甲所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2 A”字样,小灯泡额定电压是6 V,其电流随电压变化的关系如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)用阻值为20Ω的定值电阻R0替换小灯泡接入电路,移动滑片使电流表和电压表分别在某个量程下满偏,滑动变阻器接入电路中的阻值范围。(计算结果保留一位小数)
20.已知A灯标着“6V 3W”,B灯标着“6V 6W”,滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图像如图1所示。则:
(1)求A灯正常发光时的电阻;
(2)将A,B两灯并联接在6V电源两端,求1min内电路消耗的电能;
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端,如图2所示,调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时,求此时滑动变阻器接入电路中的电阻R滑与功率P滑。
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