一.选择题(共16小题)1.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1200W,乙的额定功率为1800W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()①甲电热水壶两端的电压较低②通过乙电热水壶做功较快③通过两个电热水壶的电流相等④甲电热水壶的电阻较大⑤乙电热水壶比甲电热水壶一次能烧更多的开水⑥相同时间内,两个电热水壶消耗的电能不一样A.只有②是对的B.②④⑥是对的C.①③是对的D.④⑤⑥是对的【分析】①两电热水壶正常工作时的电压和额定电压相等;②两电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,实际功率大的电流做功快;③根据P=UI比较两电热水壶正常工作时的电流关系;④根据P=的变形公式可知两电热水壶的阻值关系;⑤电热水壶烧开水的多少取决于水壶的容积;⑥根据W=Pt可知,相同时间内,两个电热水壶消耗的电能的关系。
【解答】解:①甲和乙两电热水壶的额定电压相等,则正常工作时它们两端的电压相等,故①错误;②电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,乙的额定功率较大,其正常工作时的实际功率较大;因电功率是表示电流做功快慢的物理量,所以电流通过乙电热水壶做功较快,故②正确;③两电热水壶正常工作时的电压相等,实际功率不同,由P=UI的变形式I=可知,通过的电流不相等,故③错误;④由P=的变形公式R=可知,电热水壶的额定功率越大,电阻越小,因此甲电热水壶的电阻较大,故④正确;⑤电热水壶烧开水的多少取决于水壶的容积,与电热水壶的额定功率无关,故⑤错误;⑥根据W=Pt可知,额定功率不同时,相同时间内,电热水壶消耗的电能不同,故⑥正确。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等、电压和额定电压相等。
2.关于电功、电功率,下列说法正确的是()A.电流通过导体做功越少,电功率越小B.电功是表示电流做功快慢的物理量C.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多D.在相同时间内,电流通过导体做功越多,电功率越大【分析】电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功;电功率是表示电流做功快慢的物理量,定义是1秒内电流做功的多少。
【解答】解:AD、电功率是表示电流做功快慢的物理量,而电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功,若在相同时间内,电流通过导体做功越多(越小),电功率越大(小),故A错误、D正确;B、电功率是表示电流做功快慢的物理量,而电功的实质是电能与其他形式能量的转换,故B错误;C、根据W=Pt知,在不确定做功时间的情况下,电功率大的用电器不一定比电功率小的用电器做的功多,故C错误。
故选:D。
【点评】电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆,掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。
3.甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能()A.甲灯的多B.乙灯的多C.一样多D.不能确定【分析】用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率,已知额定功率与时间,由W=Pt可以比较用电器消耗的电能。
【解答】解:用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率,由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,则它们正常发光时的实际功率P相等,由W=Pt可知,在相等时间t内它们消耗的电能相等。
【点评】本题考查了电能的计算,关键是知道用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率。
4.如图是手电筒工作的实物图(电池是新的)。
当手电筒通电后流过灯泡的电流为0.2A,则通电3分钟后,手电筒的电功率和消耗的电能分别为()A.0.9W 2.7J B.0.9W 162JC.7.5W 22.5J D.7.5W 1350J【分析】知道电池的节数和灯泡的工作电流,根据P=UI计算功率,知道功率和通电时间,根据W=Pt计算消耗的电能。
【解答】解:如图,手电筒中装有3节干电池,一节干电池的电压是1.5V,三节干电池串联电压是4.5V,灯泡工作电流是0.2A,所以灯泡的功率为:P=UI=4.5V×0.2A═0.9W,3min灯泡消耗的电能为:W=Pt=0.9W×180s=162J。
故选:B。
【点评】本题通过手电筒考查了电功率的计算和电能的计算,是比较简单的习题。
5.标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示,若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为()A.3.2W B.3.6W C.4W D.5W【分析】并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律求出通过电阻的电流,根据图象读出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出整个电路消耗的功率。
【解答】解:由题意可知,电阻R=8Ω和灯泡L并联接在电压为4V的电路中,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,U R=U L=4V,根据欧姆定律可得,通过R的电流:I R===0.5A,由图象可知,通过灯泡的电流I L=0.4A,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:I=I R+I L=0.5A+0.4A=0.9A,整个电路消耗的功率:P=UI=4V×0.9A=3.6W。
故选:B。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是注意灯泡的电阻是变化的,通过灯泡的电流应从图象中得出。
6.甲、乙、丙三盏灯分别标有“220V、100W”“220V、60W”和“110V、100W”的字样,它们正常发光时,通过哪盏灯灯丝的电流大()A.甲灯B.乙灯C.丙灯D.一样大【分析】三灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出三灯泡正常发光时的电流,然后比较得出答案。
【解答】解:由P=UI可得,三灯泡正常发光时通过的电流分别为:I甲==≈0.45A,I乙==≈0.27A,I丙==≈0.91A,则I丙>I甲>I乙,即三灯泡正常发光时,通过灯泡丙灯灯丝的电流最大。
故选:C。
【点评】本题考查了电功率公式的简单应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、功率和额定功率相等。
7.如图所示,额定电压为110V的两盏电灯,额定功率分别为P A=100W,P B=25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是()A.B.C.D.【分析】(1)根据串联电路电阻的分压特点可知,电压相等时,电阻也要相等。
(2)已知电源电压相等,根据公式P=可知,电路中电阻越大。
消耗的功率就越小,先根据公式R=分别求出灯泡A和灯泡B的电阻,再求出A、B、C图总电阻进行比较,即可得出结论。
【解答】解:根据公式P=可知,灯泡A的电阻R A===121Ω,灯泡B的电阻R B===484Ω。
A、图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则上面可变电阻接入电路的阻值为121Ω,即该支路的总电阻为242Ω,同理下边支路的总电阻为968Ω,由=+可得,此时并联电路的总电阻为R=193.6Ω;B、图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等;由=+可得,灯泡A和灯泡B 并联后的电阻R并=96.8Ω,此时电路的总电阻为R=2R并=2×96.8Ω=193.6Ω;C、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;灯泡A和灯泡B 正常工作时,此时电路的总电阻为R=2R A=2×121Ω=242Ω;D、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a与可变电阻R并联后和灯泡b的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B不能正常工作,故D错误;根据公式P=可知,电路电阻越大,消耗的功率就越小,根据W=Pt知相同时间内消耗的电能越少,比较A、B、C图可知,C图的总电阻大,消耗的电能最少,故C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查电功率的计算和串、并联电路电阻的计算,关键是电功率公式及其变形的灵活运用,重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻,并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻。
8.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。
当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电压表的示数是2V,电流表的示数是I1;当只闭合开关S1、S3.滑片P在最左端时,电流表的示数是I2;当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,电压表的示数是3V,电流表的示数是I3.已知I1:I2=2:9,I2:I3=3:1.当滑片P在最左端时,通过开关通断,可使电路消耗的功率最大,该最大值是()A.7.2W B.8.1W C.9.0W D.9.9W【分析】当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,灯泡L与R1串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电压表的示数可知灯泡两端的电压,根据图乙读出电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当只闭合开关S1、S3,滑片P在最左端时,R2与R3并联,电流表测两支路的电流之和,根据I2:I3=3:1求出此时两支路的电流之和;当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据I1:I2=2:9求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式即可求出电源的电压;当滑片P在最左端时,闭合S1、S2、S3后,R2、R3、L并联,此时电路的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据并联电路的电压特点结合图乙读出通过灯泡的电流,根据并联电路的特点求出干路电流,利用P=UI求出电路的最大功率。
【解答】解:当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,灯泡L与R1串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,由电压表的示数是3V可知,灯泡两端的电压U L=3V,由图乙可知,通过灯泡的电流即电路中电流表的示数I3=0.3A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=可得,电源的电压U=U L+I3×R1=3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当只闭合开关S1、S3,滑片P在最左端时,R2与R3并联,电流表测两支路的电流之和,由I2:I3=3:1可得,此时两支路的电流之和I2=3I3=3×0.3A=0.9A,当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,由I1:I2=2:9可知,电路中的电流I1=0.2A,电源的电压U=I1R1+U2=0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:U=6V,当滑片P在最左端时,闭合S1、S2、S3后,R2、R3、L并联,此时电路的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡两端的电压为6V,由图乙可知,通过灯泡的电流I L=0.45A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,R2、R3两支路的电流之和为I2=0.9A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,此时电路的总电流I=I L+I2=0.45A+0.9A=1.35A,则电路的最大功率P=UI=6V×1.35A=8.1W。