电功率难题及答案.docx
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电功率难题及答案.docx
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电功率难题及答案
电功率难题及答案(word)
一、电功率选择题
1•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.Ri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60Q,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0.45W
D.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Ri和定值电阻R2串联,电压表测传感
器Ri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Ri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;
L
B、由1=得:
L12V
■MB*
电路中的总电阻R=丿=0.I2A=100Q,
此时气敏电阻的阻值R1=R-R2=100Q-60Q=40皐
由图象乙可知,此时酒精气体浓度为0.1mg/mLv0.2mg/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,
点(9汗
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=30愆
勺|&12V2
根据欧姆定律可知此时电流为I===莎厂门齐=A,
根据欧姆定律可得:
2
气敏电阻两端电压U1=IR1=AX30Q=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1=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
If
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.
2.下列估测值最接近生活实际的是()
A.人骑自行车的平均速度约为0.5m/s
B.中学生的质量约为200kg
C.初中物理课本的宽度约为18cm
D.日光灯正常工作的电功率约为1000W
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、人步行的速度在1.1m/s左右,骑自行车的速度在5m/s左右,A
不符合实际;
B、中学生的质量在50kg左右,B不符合实际;
C、初中物理课本的宽度约为18cm,C符合实际;
D、日光灯正常工作的电功率在40W左右,D不符合实际。
故答案为:
Co
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算
3.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Q且保持不变。
闭合开关S
后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是()
A.灯泡L亮度变暗电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小D.灯泡L的最大功率为0.9W
【答案】D
【解析】【解答】AB、由图知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电流表测电路
的电流;滑片P由b端向a端滑动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,根据电阻的串
联,总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,B不符合题
意;根据;•-厂计可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,A不符合题意;
C、由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻(且灯泡电阻不变),则该比值不变,C不符合题意;
D、当变阻器连入电路中的电阻为0时,灯泡的电压最大(等于电源电压3V),灯泡L的
if(3V)2
————Q
最大功率:
,D符合题意。
故答案为:
Do
【分析】根据电路是串联电路,当滑动变阻器的阻值减小时,电路中的电流变大,灯泡的功率变大,利用电源电压和灯泡的电阻计算灯泡的电功率的大小
4.
若不考虑温度对
有两只灯泡Li、L2,分别标有“220(100W”和“220V(40W”的字样。
灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是()
【解析】【解答】解:
(1)由P=UI=可得,两灯泡正常发光时的电阻分别为:
(220V)2
=朋0舱二
if(220V)2*(220V)2
局=一==484Q*-—==12100
PiI00W內10W
则Ri (2)两灯并联接入220V的电路,它们两端 【分析】根据P=UI=*求出两灯泡正常发光时的电阻,然后比较两灯泡的电阻关系;两灯并联接入220V的电路时,实际功率和额定功率相等,据此得出Li、L2消耗功率之比;两灯 串联接入220V的电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI=2r 求出Li消耗的功率,根据P=UI求出两灯泡消耗总功率 A.黑板擦受到的重力约为100NB.课桌的高度约为80cm C.教室内一盏日光灯的功率约为1000WD.教室内感觉比较舒适的温度约为37C 【答案】B 【解析】【解答】解: A、黑板擦受到的重力约为1N,所以A不符合实际情况; B、课桌的高度约为80cm,所以B符合实际情况; C、教室内日光灯正常发光时的电流在0.2A左右,额定功率大约为P=UI=220VX0.2A=44W 左右•所以C不符合实际情况; D、人体正常体温在37C左右,感觉舒适的温度在23C左右,所以D不符合实际情况.故选B. 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用. 6.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,Ri、R2均为电热丝.下 列说法正确的是() A.Si、9闭合时,电饭锅处于加热状态B.SS2闭合时,电饭锅处于保温状态 C.S闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态D.S断开、9闭合时,电饭锅处于保温状 态 【答案】A 【解析】【解答】解: 由电路图可知,当S、S2闭合时,R1短路,电路中只有R2;当S1闭合、3断开时,R1,R? 串联,Si断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;可见,当0、S2闭合时,电路中电阻最小,当Si闭合、S2断开时,电路中电阻较大, If 由P=可知,当Si、S2闭合时,电功率最大,处于加热状态; 当Si闭合、S2断开时,电功率较小,处于保温状态. 故A正确、BCD错. 故选A. 【分析】根据P=可知,在电源电压不变时,电路中电阻越小,电功率越大,即为加热 状态,反之为保温状态.据此分析判断. 7. 下列表述正确的是() 牌汕厘米彩色电视机型号: TC2975GF电源: TQHs220V额定功率: 1如賀 D.磁极间在不接触时无法发生相互作用 【答案】C 【解析】【解答】 A.电视机正常工作电流: 故A错误; 【分析】 (1)已知额定功率和额定电压根据 {计算正常工作电流; 计算电阻; 已知额定功率和额定电压根据 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;磁体之间的磁力不需要相互接触就能发生力的作用。 &如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20QA”。 闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流 表示数为0.4A.则() A.电路消耗的最小功率为 2.5W B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为 2.4W C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2WD.滑片P在最左端时,2min内电流通过 灯泡所做的功为10J 【答案】B 【解析】【解答】解: 滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由1=得, U10V 灯泡正常发光时的电阻: Rl=血。 別=20Q;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路 (10V)2 2.5W;而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小 H 功率不是2.5W;A不符合题意; (2)滑片P在中点时,电流表示数为0.4A,根据1=可 1 得,此时滑动变阻器两端的电压: U滑=IR滑=0.4AX.X20=4V,因串联电路电压规律可得 此时灯泡两端的电压: Ul'=U-U滑=10V-4V=6V,灯泡的实际功率: PL=Ul'=6VX0.4= 2.4W;B符合题意,C不符合题意;滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡做的功: Wl 故答案为: Bo 【分析】当滑片P移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时 灯泡正常发光,根据欧姆定律求出灯丝电阻;当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电路消 耗的功率最小,利用串联电路的特点和p=即可求出假设灯泡电阻不变时的最小功率;然 后即可比较判断;滑片p在中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据P=UI求出灯泡的实际功率;滑片P在最左端 时,根据W=Ult求出5min内电流通过灯泡做的功. 9.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如 图乙所示,闭合开关S,贝VR1,R2产生的热量之比为() D.1: 4 【解答】由并联电路的特点知道, 通过Ri、F2的电流之比是2: 1;由匸U/R知道,Ri、R2的电阻之比为1: 2;由q=W=U2Rt知道,产生的热量与电阻成反 【解析】相同时,图甲知道,闭合开关S,则通电时间相同,由比,故R1、R2产生的热量之比是2: 1,故答案为: A。 Ri、R2的电压是相同的,由图乙知道,在电压 t判定产生热量 【分析】利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系;根据焦耳定律公式Q=W=* 的比值• 10.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=pRt知当|、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: Do 11.下列估测与事实最接近的是() A.完整播放一遍我国国歌的时间约为50s B.—本九年级物理课本的质量约为25g C.家用电冰箱一天消耗的电能约为24kW? h D.初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约为500Pa 【答案】A 【解析】【解答】解: A、完整播放一遍我国国歌的时间约为50s,符合实际;A符合题 意; B、一本九年级物理课本的质量约为250g,B不符合题意; C、家用电冰箱一天消耗的电能约0.6kW? h左右,C不符合题意; D、初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约: 每只鞋的底面积大约为200cm2, 卜即0.02m2;中学生的体重大约为50kg,压力F=G=mg=50kgx10N/kg=500N,压强P=$ 500N =心=1.25xl4Pa;D不符合题意。 故答案为: Ao 【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以 及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验, 有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算 12.如图所示,电源电压恒定不变。 闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c 的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,由此可知() A.电源电压为7V B.R的阻值为20Q C.电路消耗的最小功率为1.2W D.滑片P在b端时,10秒内R1产生的热量为12J 【答案】C 【解析】【解答】解: 由电路图可知,R与R2串联,电压表测两端的电压,电流表测 电路中的电流。 (1)由闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由B端移到某点C的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,”可知,R2两端电压为4V,ac两端电压Uac=3V, 当滑动变阻器的滑片P在b端时,电流I=0.2A,当滑片P由b端移到某点c时,电流 严=IR1-IR2.U=0-2XRi-4V l=0.3A,设电源电压为U,则卿5-丁扪蛀'U-0.3X」,解得Ri=10Q, U=6V,AB不符合题意; (2)滑动变阻器滑片P在b端时,Ri与R2串联,由P=UI可得,电路消耗的最小功率P=UI=6W0.2A=1.2WC符合题意;(3)滑片P在b端时,根据串联电路的电压特点可得,Ri两端电压U1=U-U2=6V-4V=2V,10秒内Ri产生的热量Q=W=Uilt=2VX0.2AX10S=DJ不符合题意。 故答案为: C。 【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路的电压特 点,应用欧姆定律求出Ri的阻值和电源电压;滑动变阻器滑片P在b端时,此时电路中的 电阻值最大,利用P=UI可求得最小功率,此时,根据串联电路的电压特点可求得Ri两端 电压,再利用Q=W=UIt可求得Ri产生的热量. 13.如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“V3W”字样,不考虑灯丝电阻的变化。 当甲、乙都是电流表,帆闭合、断开,此时涓二■竇關,电路消耗的总功率为;当 甲、乙都是电压表,离、阴都闭合,此时,电路消耗的总功率为下列说 法正确的是! : 1 A.电阻R的阻值为出詞E电路的总功率之比: : 2 C.当甲、乙都是电压表,昌、冈闭合时,灯L的实际功率为D.当甲、乙都是 电流表,闭合、品断开时,两表示数之比: : 3 【答案】C P蕊JW 1懿—=0. 【解析】【解答】由戶也可得,灯泡正常工作时的电流: ■扛额俱, * P二二 A=- 一卫一毘Q 由 斤可得,灯泡的电阻: Pi 飯* A、当甲、乙都是电流表,闭合、断开,此时R与L并联,甲电流表测L的电流,因 即灯泡正常工作,由并联电路的电压特点可知,电源电压“浊=朗; 当甲、乙都是电压表,1訂、都闭合,R与L串联接在电路中,甲电压表测总电压U, 乙测L两端电压,且=“=息氐I 根据串联电路的特点可得电路中的电流: =Il Ul 电阻R两端的电压: 欧二"业二加2.A3./A, Ur3、& 电阻R的阻值: A不符合题意; B、当甲、乙都是电流表,R与L并联时,电阻R的功率为: if创尸 用二—=兰off 斤18Q“,总功率为: 尸二測+訓血; 当甲、乙都是电压表,[打、都闭合,R与L串联接在电路中,此时总功率为: p R+L18£2*12EJ 电路总功率之比: 当甲、乙都是电压表, B不符合题意; 、 闭合时,灯L的实际功率: \^=UlIl=2.Nx0.2^=0.4^ D、当甲、乙都是电流表,闭合、 且1二泸; ,C符合题意; 断开时,此时R与L并联,甲电流表测L的电流, 6V5 乙电流表测干路电流,干路电流为: 两表示数之比为: 故答案为: C。 D不符合题意。 【分析】当甲、乙都是电流表, Si闭合、9断开,此时R与L并联,乙测干路电流I,甲测 L电流I甲,当甲、乙都是电压表,Si、S2都闭合,R与L串联接在电路中,甲测总电压 U,乙测L两端电压Ul,不考虑灯丝电阻的变化,通过R=求出灯泡的电阻. 14•如图所示,在探究电功率跟电压的关系”实验中,将小灯泡Li: “2.5V0.3A和L>: “3.8V0.3A串联,下列说法正确的是() LiL: A.Li和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同 B.如果电源电压可调,两灯泡可以同时正常发光 C.闭合开关后,“3.8V0.3A勺小灯泡更亮,因为其额定功率大 D•通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系 【答案】B 【解析】【解答】解: A、电功率与电压和电流有关,在探究电功率跟电压的关系时应控制电流相等,由串联电 路的电流特点可知,Li和L2串联的主要目的是使两灯泡电流相等,故A错误; B、由题知,两灯的额定电压都是0.3A,两灯串联时,若电源电压可调,当电路中电流达 到0.3A,达到它们的额定电路,则两灯都能正常发光,故B正确; C、灯泡的亮度是由其实际功率决定的,所以闭合开关后,“3.8V0.3A的小灯泡更亮,是因为它的实际功率大,故C错误; D、由图知,两电压表分别测两灯的电压,只能通过灯泡的亮度判断其电功率的大小,并 不能测出电功率的确切值,也就无法得出电功率和电压间的定量关系,故D错误. 故选B. 【分析】 (1)电功率与电压和电流有关,由控制变量法分析两灯串联的目的; (2)由串 联电路的电流特点和两灯的额定电压和额定电流分析解答;(3)灯泡的亮度是由其实际功 率决定的;(4)由电路知,有电压表只能测出两个灯泡的电压,由此分析解答. 15.如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关的勺实验装置,两个 透明容器中密闭这等量的空气,Ri=R2=R3,当开关S闭合后,下列说法正确的是() A、该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系B.通过电阻Ri和 R2的电流相等 C•通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小D.该实验装置是利用U形 管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的 【答案】C 【解析】【解答】解: A、装置中R2、R3并联后再与Ri串联,通过Ri的电流|i=2+|3,而12=13,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过Ri电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误; B、由图知,通过Ri的电流Ii=|2+|3,而|2=|3,所以通过电阻Ri和R2的电流不相等,故B 错; C、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻Ri的电流大于R2的电流,通电时间相同,由 Q=|2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管 内液面的高度差大,故C正确; D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映,是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的 多少,故D错误. 故选C. 【分析】A、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系; B、根据串、并联电路的电流大小关系分析判断 C、通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,禾U用焦耳定律Q放=l2Rt分析判断; D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U型管中液 面高度差的变化来反映,体现的是转换思想. 16.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• 17.下列数据中最接近生活实际的是() A、人的正常体温为37C,变化很小,故A不符合实际; B、无线电波在真空中的传播速度最大,为3X10n/s,在空气中的传播速度略小一些,接近3X10m/s,故B不符合实际; C、甲型HINI流感病毒的长度很小,约为10-40nm,故C不符合实际; D、电冰箱的额定功率约为100W左右,故D符合实际.故选D. 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案. 18.如图甲所示电路中,电源电压可调,灯L1、L2的额定电压均为6V,L1、L2的I-U图象 A.Li正常发光B.电源电压为12VC.电路总电阻为30QD.电路总功率为 2.4W 【答案】D 【解析】【解答】解: 由图乙可知,两灯泡两端的电压为6V时,通过两灯泡的电流 Ii=0.6A、b=0.3A, 由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路中的电流, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中允许通过的最大电流l=l2=0.3A,则L2正常发光,故A错误; 由图乙可知,Li两端的电压Ui'=2V 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电源的电压: U=Ui'+=2V+6V=8V,故B错误;b 由1=可得,电路总电阻: R=/=0.3A疋26.7,0故C错误; 电路的总功
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