【物理】初三物理电功率解题技巧及练习题一、电功率选择题1.共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便。
已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定,转轴卡住不能转动时,线圈两端电压为48V,电流为12A.当电动车在水平地面上以18km/h的速度匀速直线行驶时,线圈两端电压仍然为48V,电流为2A,则下列说法正确的是()A. 电动机线圈电阻为24ΩB. 电动机的机械功率为96WC. 电动机的效率是66.7%D. 电动车前进时受到的阻力为16N【答案】 D【解析】【解答】解:(1)因电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,所以,由I=可得,电动机线圈的电阻:R===4Ω,A不符合题意;(2)当在水平地面上以v=18km/h=5m/s的速度匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻,此时电动机消耗的电功率:P M=UI′=48V×2A=96W,电动机线圈电阻消耗的热功率:P R=(I′)2R=(2A)2×4Ω=16W,电动机的机械功率:P机械=P M﹣P R=96W﹣16W=80W,B不符合题意;电动机的效率:η= ×100%=×100%≈83.3%,C不符合题意;因电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以,由P===Fv可得,电动车前进时的牵引力即受到的阻力:f=F===16N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合题意,电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,根据欧姆定律I=求出电动机线圈的电阻;当在水平地面上匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻,根据P=UI求出此时电动机消耗的电功率,根据P=I2R求出电动机线圈电阻消耗的热功率,利用nη=×100%求出电动机的效率;电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,二力大小相等,利用P===Fv求出电动车前进时的牵引力即受到的阻力.2.现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2.先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0.两种连接形式中均有电流通过R2,则先后两种连接形式中()A. 两端的电压比为1:2B. 两端的电压比为1:3C. 消耗的功率比为1:9D. 消耗的功率比为2:9【答案】 B【解析】【解答】(1)将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为:P0= --------------①另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为:9P0= --------------②由①②可得:=9× ,解得R1两端的电压比为:U1:U1′=1:3,A不符合题意、B符合题意;⑵因为R1、R2接到同一电源上,且第2次R1两端的电压更大,所以,第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接,如下图:则由并联电路的特点和前面的解答可得,电源电压U=U1′=3U1;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,串联时,R2两端的电压U2=U-U1=3U1-U1=2U1,并联时,R2两端的电压U2′=U=3U1;则第一种连接时,R2消耗的功率:P2= ;第二种连接时,R2消耗的功率:P2′= ;则 = =()2=()2= ,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据P=表示出两种情况下R1消耗的电功率,然后求出R1两端的电压关系;根据并联电路的电压特点可知电源的电压,进一步可知连接方式,根据串联电路的电压特点求出串联时R2两端的电压,根据P=表示出R2消耗的电功率,进一步得出两次功率之比.3.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.4.甲、乙两只灯泡,其I﹣U关系图象如图所示.现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,乙灯消耗的功率是()A. 1.2WB. 0.8WC. 2WD. 3W【答案】 A【解析】【解答】解:根据图象可知,当甲灯泡两端电压为2V时,通过甲灯泡的电流为0.4A;因为串联电路处处电流相等,因此通过乙灯泡的电流也为0.4A;根据图象可知,此时乙灯泡两端电压为3V;乙灯泡消耗的功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W.故选A.【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过甲的电流,然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压,再根据P=UI求出乙消耗的功率.5.如图为“探究焦耳定律”的实验装置.两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液比左侧高。
下列说法正确的是()A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系【答案】D【解析】【解答】A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法,A不符合题意;B.右侧电阻丝的阻值比左侧大,B不符合题意;C.通过右侧电阻丝的电流和左侧的相等,C不符合题意;D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,D符合题意。
【分析】A.转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量;B.D由Q=I2Rt知当I、t 相同时R越大Q就越大;C.串联电路中的电流处处相等.故答案为:D。
6.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.7.下列说法中正确的是()A. 折射角一定小于入射角B. 电能表是测量电功的仪表C. 导体的横截面积越大,电阻越大D. 声音不能传递能量【答案】 B【解析】【解答】解:A、题中没有说光在哪两种介质中传播,所以折射角和入射角的大小不能比较,A不符合题意。
B、电能表是测量电功的仪表,B符合题意。
C、在材料、长度和温度一定时,横截面积越大,电阻越小;没有前提条件,不能说导体电阻和横截面积的关系,C不符合题意。
D、声音可以传递能量,也可以传递信息,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角.电能表是测量电功的仪表.决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)声音可以传递能量,也可以传递信息.8.将A、B两个灯泡,按图一、图二两种方式连接,已知R A=4Ω、R B=6Ω,电源电压相同,下面分析正确的是()A. 图一中A灯比B灯亮B. 图二中A灯比B灯亮C. 图一中A灯比图二中A灯亮D. 图一中的总功率比图二中的总功率要大【答案】B【解析】【解答】A.图一中,两灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,A灯泡的电阻较小,由可知,A灯泡的实际功率较小,即A灯比B灯暗,A不符合题意;B.图二中,两灯泡并联,并联电路中各支路两端的电压相等,根据可知,A灯泡的电阻较小,其实际功率较大,A灯比B灯亮,B符合题意;C.由于图一中两灯串联,A灯泡两端的电压小于电源电压,图二中两灯并联,A灯泡两端的电压等于电源的电压,根据可知,图一中A灯泡的实际功率较小,灯泡较暗,即图一中A灯比图二中A灯暗,C不符合题意;D.因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,即图一中的总电阻大于图二中的总电阻;由可知,图一中的总功率比图二中的总功率要小,D不符合题意。