内容正文:
15.2电功率
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,两个定值电阻的阻值R1>R2,闭合开关S,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2,它们的实际电功率分别为P1、P2,相等时间内它们消耗的电能分别为W1、W2,下列判断中正确的是( )
A.I1>I2 B.U1=U2 C.P1>P2 D.W1>W2
2.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样,下列说法错误的是( )
A.该灯泡正常发光时,实际功率是40W
B.在110V电压下,该灯泡的实际功率小于40W
C.在250V电压下,该灯泡的实际功率大于40W
D.该灯泡的亮暗程度取决于额定功率的大小
3.如图甲,电源电压恒定,将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止;根据电流表和电压表的示数绘制I-U关系图像如图乙。则( )
A.曲线b是灯泡的I-U图像
B.电源电压为12V
C.灯泡的额定电压为3V
D.灯泡的额定功率为4.8W
4.下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是( )
A.用电器消耗的功率越大,则电流做功越快
B.用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少
C.千瓦和千瓦时都是电功率的单位
D.通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大
5.如图所示的电路中,电源电压不变,为滑动变阻器,为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片,则( )
A.电流表A和电压表的示数都变大
B.电压表的示数变小,电压表的示数不变
C.电压表的示数与电流表A的示数比值不变
D.小灯泡变暗,电路消耗的总功率变小
6.关于电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D.在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
7.1度电可供一盏“220V,40W”的灯泡正常工作的时间是( )
A.20h B.25h C.40h D.45h
8.关于电功率,下列说法正确的是( )
A.电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量
B.电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
C.用电器消耗的电能越多,电功率就越大
D.用电器工作时间越长,电功率越大
9.根据电功率公式可知,下列关于电功率的说法中正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做功时间越短,电功率越大
C.两端电压大的灯泡,电功率一定大
D.灯泡的电功率大,它两端的电压与通过它的电流的乘积就大
10.电功率是表示
A.电流做功快慢的物理量 B.电流做功多少的物理量
C.电流做功的效率 D.电能转化为其他形式能的多少的物理量
二、填空题
11.把标有“6V 18W”字样的小灯泡L1和标有“4V 8W”字样的小灯泡L2串联后接在电源两端,其中一个小灯泡正常发光,另一个小灯泡没有达到额定功率,则两个小灯泡的总功率是 W。
12.中医是中国医学文化的宝贵遗产。为了更好的控制煎药时的火候,某厂家生产了如图甲的一款全自动电煎药壶,它有“加热”和“保温”两个挡位,简化电路图如图乙,其中S2是一个温控开关,温度过高时自动断开。
(1)如图乙当S1和S2闭合时,电煎药壶处于 (选填“加热”或“保温”)挡。
(2)如图丙电能表的示数为 kW·h。
(3)用该电煎药壶将1kg水从20℃加热到70℃时,水吸收的热量为 J。
(4)某次煎药时关闭家里其他用电器,测出加热1min电能表表盘转过30圈,则电煎药壶实际功率为 W。
13.下图所示的电表是测量 的仪表。小明为了测量家里电热水器工作时的电功率,他在电路中只接通这一台热水器工作,电能表指示灯1min内闪烁了40次,则这台电热水器的实际电功率是 W。
14.如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为P1;当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为P2。已知:U=6V,R1=20Ω,R2∶R3=1∶3,P1∶P2=4∶3,则R2的阻值为 Ω;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为 W。
15.如图1所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。“飞线”充电存在安全隐患:夜晚气温下降,空气中的水蒸气液化成小水珠附着在插座内部,会导致电 (选填“短路”或“断路”);给电动车充电时,电动车的蓄电池相当于电路中 ;某次充电中,如图2所示的电能表转盘在1min内转动8r,则该过程中充电的功率为 W。
16.某段电路两端电压为3V,5s内电流做功20J,这段电路消耗的电功率是 ;这段电路的电阻是 。
三、实验题
17.小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她设计了右图所示的实验电路,测出了小灯泡正常发光时的电阻。请你帮她完成下列实验步骤。(的阻值已知)
(1)连接好实验电路,闭合开关,将开关拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V。
(2)保持滑片的位置不动, ,读出电压表的示数为U。
(3)小灯泡正常发光时电阻的表达式为 (用已知量和测量量表示)。
四、简答题
18.小明想用多个小灯泡串联起来,制成一个节日灯串。他发现,当灯串两端的电压不变时,串入的小灯泡越多,每个小灯泡的亮度就会越暗。请用学过的物理知识帮小明解释这一现象。
五、计算题
19.如图所示电路中,和是定值电阻,阻值为20Ω,电源两端电压保持不变。闭合开关S,电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源两端电压U;
(3)电路的总功率P。
六、综合题
20.电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示。
(1)电热膜取暖器工作时,电热膜是利用电流的 效应工作的;
(2)如图乙所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是 联,若某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丙中C部分,则这根导电墨线的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)导电墨线电阻随温度变化的关系如图丁所示,电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,其原因是当温度升高达到某一数值后,发热功率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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《15.2电功率》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
A
B
D
B
A
D
A
1.B
【详解】AB.由图可知两电阻并联,电压相等,即U1=U2,因R1>R2,由可知I1<I2,故A错误,B正确;
C.由可知它们的实际电功P1<P2,故C错误;
D.由可知相等时间内它们消耗的电能W1<W2,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.该灯泡正常发光时,其两端电压等于额定电压220V,实际功率等于额定功率40W,故A正确,不符合题意;
B.根据电功率公式(R为灯泡电阻,可视为不变),当电压从220V降至110V 时,电压变小,实际功率会变小,小于额定功率40W,故B正确,不符合题意;
C.当电压从220V升高至250V时,电压变大,由知,该灯泡实际功率会变大,大于额定功率40W,故C正确,不符合题意;
D.灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小,实际功率越大,灯泡越亮,而不是额定功率,额定功率只是灯泡正常工作时的功率,故D错误,符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.曲线b是滑动变阻器的I-U图像,因为滑动变阻器阻值增大时,电流减小,又根据分压关系,滑动变阻器随着接入电阻值的增大而分得更多的电压,故滑动变阻器电压随电流增大而减小,符合下降图线的特征;而灯泡的I-U图像应为上升的图线a,因为灯泡的电阻随温度升高而增大,且灯泡的电压和电流同时增大;故A不符合题意;
B.电源电压等于灯泡电压与滑动变阻器电压之和,由图乙可知,当电流为0.2A时,灯泡电压为2V,滑动变阻器电压为9V,电源电压恒定,因此电源电压为U总=2V + 9V = 11V
故B不符合题意;
C.P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止,故当电流为0.6A时,灯泡正常工作,此时滑动变阻器电压为U滑=3V,故灯泡正常工作时的电压U额=U总-U滑=11V-3V = 8V
故C不符合题意;
D.灯泡正常发光时的电压U额=8V,此时的电流I=0.6A,因此额定功率为P = U额I = 8V × 0.6A = 4.8W
故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.电功率是表示电流做功快慢的物理量,用电器消耗的功率越大,则电流做功越快,故A正确;
B.用电器消耗的电功率越小,但电流做的功不一定越少,因还与通电的时间有关,故B错误;
C.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位,故C错误;
D.通过用电器的电流做功越多,因做功多少还与通电的时间有关,所以用电器功率不一定越大,故D错误;
故选A。
【点睛】本题考查了电功、电功率的概念和意义,电功率是由做功多少和所用时间共同决定的,而不能由其中一个决定。
5.B
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关后,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测电源电压,电流表测电路中的电流;向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中总电阻变小,故电路中的电流变大,电流表A的示数变大;根据串联分压可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表V1的示数变小;电源电压不变,故电压表V2的示数不变,故A不符合题意,B符合题意;
C.电压表的示数与电流表A的示数的比值即为滑动变阻器接入电路中的阻值,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故比值变小,故C不符合题意;
D.电路中的电流变大,故小灯泡变亮,电源电压不变,根据可知,电路消耗的总功率变大,故D不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】A.用电器消耗的电能越多,则说明电流做的功越多,不知道做功的具体时间,所以电功率也不一定越大,故A错误;
B.用电器消耗电能的时间越短,但不知道电流做的总功是多少,电功率不一定大,故B错误;
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,由可知,电功率不一定大,故C错误;
D.由可知,电功率是表示做功快慢的物理量,在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】“220V,40W”的灯泡,表示灯的额定电压为220V,额定功率是40W=0.04kW。1度电即1kW·h,根据电功的公式,可以供一个标有“220V,40W”的灯泡正常发光的时间是,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】A.电功率的物理意义就是表示用电器消耗电能的快慢,比如100瓦的灯泡比25瓦的灯泡消耗电能快,故A正确;
B.表示用电器消耗电能多少的物理量是电功,不是电功率,故B错误;
CD.电功率大小由电功和时间共同决定。仅电功多(消耗的电能多),若时间很长,电功率不一定大;
同理,仅工作时间长,若电功很小,电功率也不会大,电功率与工作时间长短没有直接的决定关系,故CD错误。
故选A。
9.D
【详解】A.由公式可知,电流做功越快,而不是越多,电功率越大,故A错误;
B.由公式可知,在做功相同的情况下,电流做功时间越短,电功率越大,故B错误;
C.根据电功率公式
可知,在电流相同的情况下,两端电压大的灯泡,电功率一定大,故C错误;
D.根据电功率公式可知,电功率在数值上等于电压与电流的乘积,所以灯泡的电功率大,它两端的电压与通过它的电流的乘积就大,故D正确。
故选D。
10.A
【详解】电功率表示消耗电能的快慢,反映了电流做功的快慢程度;电功率越大说明消耗的电能越快,而不是说明消耗的电能越多.
A.电功率是反映电流做功快慢程度的物理量,电功率越大,说明单位时间能消耗电能越多,电流做功越快,故A说法正确;
B.电能是表示电流做功多少的物理量,而不是电功率,故B说法错误;
C.电功率是表示电流做功的快慢,而不是效率高低,故C说法错误;
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,这指的是电功,而不是电功率,故D错误.
【点睛】电能和电功率是两个容易混淆的物理量,电能反映电流做功的多少,而电功率则表示电流做功的快慢;这是两个相近的物理量,一定要从物理意义上区分清楚.
11.16
【详解】由可知,两灯泡的额定电流
由欧姆定律可知,两灯泡的电阻
将两灯泡串联,根据串联电路电流规律可知,电路中的最大电流应为2A,即灯泡L2正常发光,灯泡L1没有达到额定功率,此时灯泡L1两端的电压U1'=I1'R1=2A×2Ω=4V
则电源电压U=U1'+U2=4V+4V=8V
串联电路电流处处相等,则两灯泡的总功率P=UI1'=8V×2A=16W
12.(1)加热
(2)20
(3)2.1×105
(4)600
【详解】(1)当S1和S2闭合时,电路是并联电路,此时总电阻最小,由可知,此时电功率最大,电煎药壶处于加热状态。
(2)电能表的最后一位是小数位,图丙电能表的示数为2022.8kW·h。
(3)水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-20℃)=2.1×105J
(4)加热1min电能表表盘转过30圈,消耗的电能
电煎药壶实际功率为
13. 电能(电功) 1500
【详解】[1]图示电表是测量电能(电功)的电能表。
[2]该电热水器1min消耗的电能
该电热水器的电功率为
14. 20 4.2
【详解】[1]当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,短路,、并联,电路总功率为
两电表互换位置后,再闭合开关S,、短路,电路中只有,电路总功率为
根据题意可知R2∶R3=1∶3,即,则
解得
[2]将电源与b处电流表位置互换,其它均不变,电路图如下所示:
再闭合开关S,电路为三个电阻并联,电路总电流为
电路总功率为
15. 短路 用电器 150
【详解】[1]夜晚气温下降,空气中的水蒸气液化成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水容易导电,会导致电路短路。
[2]给电动车充电时,蓄电池消耗电能,获得化学能,所以充电时蓄电池相当于电路中用电器。
[3]电能表转盘转动8r消耗的电能为
该过程中充电的功率为
16. 4W 2.25Ω
【详解】[1]这段电路消耗的电功率
[2]由可得,这段电路的电阻
17.(1) 2 3.8
(2)将开关拨到触点1
(3)
【解析】【小题1】[1][2]要测小灯泡正常发光时的电阻就必须使小灯泡正常发光,所以应闭合开关,将开关拨到触点2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V。
【小题2】保持滑片的位置不变,将开关拨到触点1,此时小灯泡仍正常发光,读出电压表的示数(小灯泡与两端的总电压)为U。
【小题3】由串联电路特点及欧姆定律可得通过小灯泡的电流,所以小灯泡的电阻。
18.见解析
【详解】这是因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,随着串联的小灯泡数量的越来越多,由于电路的总电压不变,就必然导致每只小灯泡两端分得的电压也越来越低,而小灯泡的电阻可视为不变,根据公式
可知,每只灯泡的实际功率会变小,所以灯泡越来越暗。
19.(1)0.2A
(2)6V
(3)3W
【详解】(1)如图和并联,电流表A测干路电流,电流表测通过的电流,则通过的电流
(2)根据并联定电路的电压关系得,电源两端电压
(3)电路的总功率
20. 热 并 变大 变小
【详解】(1)[1]电热膜取暖器工作时主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应。
(2)[2]由图乙可知,导电墨线并列地接到电源两端,故导电墨线的连接方式是并联的。
[3]导电墨线的局部导电材料脱落,形成C部分的凹形,会导致横截面积变小,电阻变大。
(3)[4]由丁图可知,当温度升高时,导电墨线的电阻增大,由可知,发热功率减小。
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