内容正文:
18.2 电功率 练习
一、选择题
1.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯比亮。下列说法正确的是( )
A.通过灯的电流等于灯的电流
B.通过灯的电流大于灯的电流
C.灯两端的电压一定等于灯两端的电压
D.若灯丝烧断,仍能正常发光
2.有额定电压和额定功率均为“220V,100W”的电烙铁、电风扇、电视机,若三者都在额定电压下正常工作,则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是( )
A.电视机 B.电烙铁 C.电风扇 D.一样多
3.小明用如图甲所示的电路来研究电功率与电流的关系,电源电压保持不变,闭合开关S,并根据实验数据绘制了定值电阻R0和滑动变阻器R的电功率与电流的关系图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙中的B线是R0的功率与电流的关系图像
B.定值电阻R0的阻值为15Ω
C.当R接入电路中的阻值为其最大阻值的十分之一时,电路消耗的电功率为37.5W
D.在移动滑片的过程中,R消耗的电功率的最大值是3.75W
4.有一只标有“6V 3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B,A和B的电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则下列判断正确的有( )
A.定值电阻B两端电压与电流成正比
B.将A、B串联接在9V电源两端,灯泡A正常发光
C.A、B并联接在6V电源两端,10s内电路消耗的电能是30J
D.将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端,如图乙所示,当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的功率为3W
5.如图所示的电路中,电源电压不变,R为定值电阻,在ab间接入一个“”的小灯泡能正常发光,电压表和电流表均有示数。如果在ab间改接一个“”的小灯泡后,下列说法正确的是(灯丝电阻不变)( )
A.电压表示数不变 B.电流表示数变大
C.小灯泡能正常工作 D.电路的总功率变小
6.用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω:1A”的滑动变阻器,右表为实验数据记录表.关于该实验,下列说法正确的是( )
序号
电阻
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻由5Ω更换为10Ω时,应向左适当移动滑动变阻器滑片
C.前3次实验中,滑动变阻器的功率在第1次实验中最小
D.若使用现有器材完成第4次实验,需要改变电路
7.如图所示是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.电路消耗的总功率变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开,滑片P移到最下端时,电流表A的示数为I1,R1消耗的功率为P1;再将滑片P移到最上端时,电流表A的示数为I2;当开关S1、S2和S3都闭合,滑片P移到最下端时,R1消耗的功率为P1',R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2,P1∶P1'=1∶9,下列说法正确的是( )
A.电源电压是9V
B.R3的阻值是10Ω
C.当开关S1、S2和S3都闭合时,电路消耗的最小功率为13.2W
D.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑片P移到最下端时,电压表V1和V2的示数之比为1∶3
二、填空题
9.如图所示,闭合开关S1、S3,断开S2,若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶3,则R1与R2的电阻之比为 ,R1与R2消耗的电功率之比为 。
10.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)
11.如图所示为小明家使用的电能表,由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过 W;小明关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,电水壶正常工作,小明观察电能表的铝盘在1min内转了18圈,则该电水壶的实际功率为 W。
12.如图所示的电路中电源由几节新干电池串联而成且电压保持不变,滑动变阻器上标有“50 1A”字样、灯泡标有“6V 3W”字样(灯泡的电阻不变)。闭合开关S,当滑片P置于a点时,灯泡正常发光且电压表V1的示数为9V;当滑片P置于b点时,电压表V1的示数为9.6V,电压表V2的示数为7.2V。则小灯泡的电阻为 ,当滑片P置于a点时,滑动变阻器消耗的功率为 ;R的阻值为 。
13.如图甲所示,电源电压恒为6V,闭合开关,当滑片位于最左端时,电流表的读数为0.4A,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电流表的读数为0.1A,则定值电阻的阻值为 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω;如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路,已知该小灯泡的U-I图象如图乙所示,再次闭合开关后,此时电路消耗的功率为 W。
三、实验探究题
14.如图甲所示是一款智能机器人,它具有自主测温、移动、避障等功能。某小组对该机器人进行了项目化研究。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)了解智能机器人“自主避障”的原理
(2)了解智能机器人移动速度发生变化的原理
【项目实施】
(1)了解智能机器人“自主避障”的原理
经过查阅资料了解到这款智能机器人上搭载有激光器和传感器,通过向移动方向发射激光并接收返回的光信号,通过计算可得出与前方障碍物的某个点的距离、位置,避免与障碍物发生碰撞,实现激光避障。激光 (选填“属于”或“不属于”)电磁波,激光遇到障碍物后,在障碍物表面发生 (选填“反射”或“折射”);
(2)了解智能机器人移动速度发生变化的原理
经过查阅资料了解到,这款机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转。如图乙所示为控制电机运转的部分电路,U为输入电压,为定值电阻,为磁敏电阻,其阻值随外加磁场强弱变化的图像如图丙所示。若某时刻磁敏电阻的阻值与磁场强弱为点c所对应位置,保持输入电压U不变,在线圈中加入铁芯的短时间内,磁敏电阻的阻值会 ,控制电路两端的电压 ,此时智能机器人移动速度将 (以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
【项目拓展】
智能机器人是利用电动机来驱动的,驱动电机的输入总功率为400W,电能转化为机械能的效率为60%,它的移动速度范围为0.1~1.0m/s。若机器人以最大速度沿水平路面做匀速直线运动,则此过程中机器人受到的阻力为 N。
四、综合题
15.图1是实验小组的同学们“测量小灯泡电功率”的电路图,图中电源电压为3V,且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。实验中同学们获取了小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像,如图2所示。当小灯泡正常工作时,求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)通电1min,电路中消耗的电能。
16.如图甲所示,这是小明新买的电热饭盒,其额定电压为220V,该电热饭盒有加热和保温两挡,其简化电路图如图乙所示。已知、都是发热电阻,加热挡消耗的功率为200W,发热电阻的阻值为558Ω,S为温控开关,可实现“加热”和“保温”功能的转换。
(1)电热饭盒处于保温挡时,开关S如何连接?
(2)发热电阻的阻值为多大?
(3)用电高峰期电压会降低,若电路中只让电热饭盒单独工作1000s,图丙中的电能表转盘转了150r,则电热饭盒消耗的实际功率为多少?
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