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(物理)物理电功率练习题含答案及解析

(物理)物理电功率练习题含答案及解析一、电功率选择题1.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。

电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。

下列说法中正确的是()A. 电源电压为9VB. 滑动变阻器的最大阻值为14ΩC. 小灯泡的额定功率为8WD. 电路总功率的变化范围为8W~12W【答案】 B【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。

(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,A不符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:U L=U﹣U0=12V﹣6V=6V,因此时小灯泡恰好正常发光,所以,灯泡的额定功率:P L=U L I大=6V×1.0A=6W,C不符合题意;电路的最大总功率:P大=UI大=12V×1.0A=12W;(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数U V1=5V,此时滑动变阻器两端的电压:U R=U﹣U V1=12V﹣5V=7V,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R===14Ω,B符合题意;电路的最小总功率:P小=UI小=12V×0.5A=6W,则电路总功率的变化范围是6W~12W,D不符合题意。

故答案为:B。

【分析】结合电路图,李强元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V;测电源两端的电压,根据图象读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P=UI求出电路的最大总功率;同理,当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图象读出V1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P=UI求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围.2.如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是()A. 灯泡L变暗B. 电压表示数变小C. 电流表A1示数变大D. 整个电路消耗的总功率变小【答案】D【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L支路的电流。

因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,B不符合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过L的电流和实际功率不变,即L的亮度不变,A不符合题意;当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,C不符合题意;由P=UI可知,整个电路消耗的总功率变小,D符合题意。

故答案为:D。

【分析】灯泡L与电阻R并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L支路的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过L的电流和实际功率不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R的电流变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,根据P=UI可知电路总功率的变化.3.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()A. 甲电热水壶两端的电压较高B. 电流通过甲电热水壶做功较快C. 通过两个电热水壶的电流相等D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多【答案】B【解析】【解答】A. 因为两个电热水壶的额定电压相同,且两个电热水壶都正常工作,即在额定电压下工作,所以甲、乙电热水壶两端的电压相等,A不符合题意;B. 都正常工作时,甲的额定功率大,所以电流通过甲电热水壶做功较快,B符合题意;C. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据,通过甲电热水壶的电流大,C不符合题意;D. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据可知,相同时间内,甲电热水壶消耗的电能多,D不符合题意;故答案为:B。

【分析】电功率是表示电流做功快慢的物理量;根据P=UI和W=Pt来作出分析和解答.4.某型号电吹风,电动机和电热丝串联.电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式.下列选项中,关系式均正确的是()①UI>P ②P=I2(R1+R2)③UI=P④P>Ⅰ2(R1+R2)A. ①②B. ②③C. ①④D. ③④【答案】D【解析】【解答】解:电吹风消耗的电功率P是总功率,总功率的大小应该用P=UI来计算,所以总功率P=UI,故①错误,③正确;由题意知,该电吹风中电动机和电热丝串联,电路中电流为I,电吹风中发热的功率要用P热=I2R来计算,所以总的发热功率为P总热=I2(R1+R2),因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能,所以,吹风机的总功率要大于发热部分的功率,即P>Ⅰ2(R1+R2),故②错误,④正确.故选:D.【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.5.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()A. 电冰箱产生的热量最多B. 电脑产生的热量最多C. 电热毯产生的热量最多D. 三者产生的热量一样多【答案】C【解析】【解答】∵接在家庭电路中,U=220V,∴三种用电器的实际功率:;又∵,用电器工作时间t相等,∴三种用电器消耗的电能相同;∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量;∴产生热量最多的是电热毯。

故答案为:C。

【分析】功率相同的用电器相同时间消耗的电能相同,利用电流的热效应工作的用电器产生的热是最多的.6.小明家上次査看电能表示数,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是()A. 他家在这段时间内消耗的电能为903kw·hB. 电能表是测量电功率的仪表C. 若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转D. 这个电能表的额定功率为2200W【答案】 C【解析】【解答】A.根据电能表窗口示数差计算消耗的电能为8633.5kw.h-8543.2kw.h=90.3kw.h,A不符合题意;B.电能表是测量电功的仪表,B不符合题意;C.电热水器消耗的电能为,电能表实际转数为, C符合题意;D.电能表的最大电功率为, D不符合题意。

故答案为:C.【分析】电能表是测量电功的仪表,利用电功率和时间可以计算消耗的电能,根据电压和电流可以计算电功率。

7.如图为探究“焦耳定律”的实验装置。

两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1<R2.下列说法正确的是()A. 该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系”B. 闭合开关后,通过的电流大于的电流C. 闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢D. 闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动【答案】 C【解析】【解答】解:A、图中两电阻串联,通过的电流和通电时间相等,而电阻不同,故可研究电流产生的热量与电阻的关系,AB不符合题意;C、根据Q=I2Rt,因R1<R2.故右边容器中电阻丝产生的热量多,由转换法,甲管中液面上升比乙慢,C符合题意;D、闭合开关后,要使电流增大,由欧姆定律,要减小电路的电阻,故应将滑动变阻器滑片P向右移动,D不符合题意。

故答案为:C【分析】电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的气体加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法;由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析.8.如图所示,将标有“12V6W”的灯泡和“12V3W”的灯泡接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是A. 电路总功率等于9WB. 电路总功率大于9WC. 灯泡和一样亮D. 灯泡比灯泡亮【答案】D【解析】【解答】AB.根据可得,两灯泡的电阻分别为:,,由电路图可知,灯泡L1、L2串联接在12V的电路中,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:,则电路总功率:,A B不符合题意;CD.由于串联电路中电流处处相等,且,根据可知,灯泡的实际功率较大,则灯泡较亮,C不符合题意,D符合题意。

故答案为:D。

【分析】理清小灯泡的连接方式,根据P=求出两灯泡的电阻,再根据灯泡的串联和欧姆定律求出电路中的电流;根据P=UI求出总功率;根据P=I2R比较两灯泡实际功率的大小关系,实际功率大的灯泡较亮.9.将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是()A. 两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮B. 两只小灯泡都能正常发光C. 通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮D. 两只小灯泡的总功率小于2W【答案】 D【解析】【解答】甲灯的电阻R1==12Ω,乙灯的电阻R2==18Ω,甲灯的实际功率P甲=I2R1,乙灯的实际功率P乙=I2R2,因为R1<R2,所以P甲<P乙,所以乙灯亮,两灯串联后电流相同,但两端的电压都小于额定电压,所以都不能正常工作,故ABC错误,两灯消耗的总功率P总==1.2W<2W,故D正确.故选D.10.酒驾易造成交通事故,利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾,其电路原理如图甲所示.R1为“气敏传感器”,它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为60Ω,电源电压恒为12V.若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时,则判定被检者为酒驾.以下说法正确的是()A. 被检者的酒精气体浓度越高,电流表示数越小B. 电流表的示数为0.12A时,判定被检者为酒驾C. 电压表示数为3V时,R2消耗的电功率为0.45WD. 被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,电压表的示数是4V【答案】D【解析】【解答】解:A、由电路图甲可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测传感器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器R1的阻值会减小,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大,故A错误;B、由I= 得:电路中的总电阻R= = =100Ω,此时气敏电阻的阻值R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω,由图象乙可知,此时酒精气体浓度为0.1mg/mL<0.2mg/mL,所以此时被检者不是酒驾,故B错误;C、电压表示数为3V时,定值电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V,此时R2消耗的电功率P2= = =1.35W,故C错误;D、根据图象乙可知,被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,气敏电阻的阻值为R1=30Ω,根据欧姆定律可知此时电流为I= = = = A,根据欧姆定律可得:气敏电阻两端电压U1=IR1= A×30Ω=4V,即为电压表示数,故D正确.故选D.【分析】(1)由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测传感器两端的电压,电流表测电路中的电流;由图可知气敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化;(2)根据I= 求出电流为0.12A时,电路中的总电阻,再根据串联电阻特点求出此时气敏电阻的阻值,根据图象乙判断此时是否酒驾;(3)根据串联分压特点求出定值电阻两端的电压,再根据P= 求出R2消耗的电功率;(4)被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,根据图象乙读出此时气敏电阻的阻值,根据欧姆定律求出电流,再根据欧姆定律求出气敏电阻两端电压,即为电压表示数.11.如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V。

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