内容正文:
课时练测25 电功率
(建议用时:20分钟)
2024沪州物理
一、选择题
1.以下家用电器的有关数据最符合实际的是( )
A.电冰柜的额定功率为1 W
B.电炉丝的额定电流为0.01 mA
C.电热水壶的额定电压为36 V
D.电视机的额定电压为220 V
D
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2.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数
变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
甲
乙
A.a曲线表示电压表V1示数与电流表
示数变化的关系图像
B.电源电压为8 V
C.灯泡正常发光时滑动变阻器连入电
路的阻值为40 Ω
D.灯泡的额定功率为3.5 W
D
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3.(多选) 如图所示电路,灯泡L1为“12 V 12 W”、灯泡L2为“12 V 6 W”,
滑动变阻器的最大阻值为48 Ω,电压表的量程为0~15 V。只闭合开关S1,滑
动变阻器的滑片从最右端向左移动,当电压表示数为6 V时,灯泡L1正常发光。
只闭合开关S2,保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的
滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响,下列有关该电路说法正确的是( )
A.电源电压为18 V
B.只闭合开关S1,当灯泡L1正常发光时,滑动变阻器连入
电路的阻值为6 Ω
C.只闭合开关S2,电压表示数的最大值为15 V
D.只闭合开关S2,电路总功率的变化范围为4.5~9 W
ABD
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二、填空题
4.如图所示,电源电压恒为9 V,电压表V1、V2完全相同,连入电路的量程也相同,小灯泡L1“6 V 6 W”、L2“6 V 3 W”(灯丝电阻不变)。当
开关都闭合时,电路中的电流为_________A,此时只有一个小灯泡正常
发光,未正常发光的小灯泡的实际功率为_________W;断开开关S1、
S2,电压表V1的示数为_________V。
0.5
1.5
0
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5.如图甲所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为10 Ω,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V,通过
小灯泡的电流为_________A,电源电压为_________V;当只闭合S2、S3
时,电压表示数为4 V,电路在1 min内消耗的电能为_________J。
甲
乙
0.6
8
384
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三、实验探究题
6.小明通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率,L1、L2分别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样,电源电压恒为6 V,电压表只有0~3 V量程可以用。
甲
(1)如图甲所示是小明设计的测量L1额定功率的实验电路图,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。(要求:滑片向A端移动时灯泡变亮)
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(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到____(选
填“A”或“B”)端,再闭合开关S,小明发现L1不发光,电流表无示数,电
压表有示数,则电路故障可能是L1_________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关S时,
电压表示数为1 V,电流表示数如图丙所示,则滑动
变阻器的最大阻值为_______Ω;移动滑片至某位置
时,电压表示数为2 V,为测量小灯泡L1的额定功率,
应将滑片向_______(选填“A”或“B”)端移动。
丙
B
断路
25
A
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(4)粗心的小明把三次数据随手写在草稿纸上,如图
丁所示,而没有填写在对应的表格中。请你帮助小
明计算出小灯泡的额定功率为_________W。
(5)小明在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功
率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5 V,接着小明发现该电路无法完成测量,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑
动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为_________V,L2就会正常发光。
丁
0.75
2.2
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四、计算题
7.随着科技创新教育在全市广泛开展,有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2 min,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15 g的塑胶从20 ℃加热到260 ℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22 W,R1、R2均为用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103 J/(kg·℃)。求:
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(1)3D打印笔快挡打印2 min所消耗的电能;
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(2)3D打印笔快挡打印时的热效率;
解:15 g的塑胶从20 ℃加
热到260 ℃吸收的热量:
Q吸=cmΔt=2.0×103 J/
(kg·℃)×15×10-3 kg×
(260 ℃-20 ℃)=7 200 J,
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(3)R1的阻值。
解:根据电路图可知,当
开关接1、2时,R1与R2串
联,电路中电阻较大;当
开关接2、3时,电路只接入了R2,电路中电阻较小;
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则R1的阻值:R1=R总-R2=2 200 Ω-605 Ω=1 595 Ω。
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本讲内容结束
解:3D打印笔快挡打印2 min所消耗的电能:W= kW·h
= kW·h=9 600 J;
3D打印笔快挡打印时的热效率: η=×100%=×100%=75%;
根据P=可知,总电阻越大,功率越小,故开关接1、2时为慢挡,接2、3时为快挡;
快挡打印时的电功率:P快===80 W,
由P=可得,R2的阻值:R2===605 Ω,
慢挡时的总电阻:R总===2 200 Ω,
$$