电功率重要题型检测2.docx
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电功率重要题型检测2
电功率重要题型检测2
一、计算题(每空?
分,共?
分)
1、如图所示,电源电压为12V,且保持不变,己知滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,定值电阻R1=10Ω,R2=15Ω,电流表的量程为0.6A。
(l)S,S1闭合,S2断开时,要使电流表的示数最小,则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?
此时电压表的示数为多少?
10min内电流通过R1产生的热量是多少?
(2)S、S2闭合,S1断开时,求电路允许消耗的最大功率。
2、如图l2所示是小李家的部分电路,灯L上标有“220V40w”。
他将电阻丝电阻为40欧的电热水壶插入插座,发现烧开满壶水需要5min,电热水壶的电阻丝产生的热量为3×105J。
若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化,求:
(1)火线与零线间的实际电压为多少?
(2)开关S闭合时,灯L的实际功率是多少?
3、黑夜看不见开关位置,为此小明设计了如图所示的电路。
当单刀双掷开关S合向b时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能处于这两种状态)。
他在图示方框中完成指示灯和电阻丝的连接电路,指示灯规格为“10V,1W”。
(1)照明灯正常工作时的电阻是多少?
(2)若照明灯正常工作6h,这段时间内照明灯需消耗多少电能?
(3)为使指示灯正常发光,需接上多大电阻的电阻丝?
4、小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示。
若自来水的温度是20℃,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置。
接通电源,加热指示灯亮;达到设定温度时,加热指示灯熄灭。
请回答下列问题:
(水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)为了安全用电,该电热水器的电源线插头应该是图中的______(A/B)图。
该电热水器的使用说明书上特别提醒:
“请勿在同一线路上使用大功率电器”是为了防止______________。
AB
(2)加热指示灯从亮到灭的过程中,电热水器中的水一共吸收了多少热量?
(3)电热水器正常工作时,其发热电阻丝中的电流强度为多少?
电阻为多少?
5、某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸气消毒锅(如图甲).图乙为自动测定锅内温度的电路原理图.其中R0为定值电阻,阻值为5
.A为温度指示表(实质是一只量程为0~0.6A的电流表),Rx(测温探头)为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示:
锅内的温度值/℃
25
37.5
50
62.5
75
87.5
100
112.5
125
Rx对应的电阻值/
150
80
50
30
20
15
10
7
(1)若锅内温度为75℃时电流表的示数为0.24A,求电源的电压U;
(2)若锅内温度为125℃时电流表的示数为0.6A,求此时热敏电阻Rx的阻值及其功率.
6、为防止湿手扳开关造成触电事故,小宁同学为家中的灯暖型浴霸(冬季家庭洗澡时取暖用的电器)设计了一个温度自动控制装置,如图11(甲)所示,半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温度变化的曲线如图11乙所示。
已知继电器线圈电阻R2为20Ω,电源电压U0恒为12V。
浴霸共安装4只标有“220V 250W”的灯泡,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,浴霸电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,浴霸电路闭合。
求:
(1)浴霸电路闭合时通过浴霸的总电流。
(2)若将此装置放安放在浴室内,浴室内的温度可控制在什么范围?
7、如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大值为18Ω,定值电阻RO为24Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样。
求
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?
这个最小功率是
多少?
8、如图是一种测电阻的实验电路,R1是电阻箱,电源电压保持9V不变。
(1)当开关掷向1时,电压表示数为3V,此时电阻箱的电阻为6Ω,求R2上电流在1min内产生的热量是多少?
(2)当开关掷向2时,灯泡恰好正常发光,电压表读数为原来的2倍,求灯泡的额定电压和额定功率。
9、某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示.迎风板与一压敏电阻R2连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.压敏电阻的阻值随风力的变化而变化.已知电源电压恒为4.5V,定值电阻R=1.0Ω压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示.
(1)若在电路中接入一电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图中适当位置画出电压表.
(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻消耗的电功率;
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力.
10、如图所示,
,小灯泡L标有“6V,3W”字样,滑动变阻器R1的最大电阻为
。
(1)当S1、S2都断开时,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,这时滑动变阻器连入电路的阻值为
,求:
①小灯泡的电阻?
②电压表的示数?
(2)当开关S1、S2都闭合时,说明电路连接情况,求电路消耗的最小电功率?
11、 如图所示电路中,电源电压不变,灯泡上标有“6V、?
W”的字样
(1)当开关S1断开,S2与a端连接时,电阻R1与灯泡L消耗的电功率之比为
,此时小灯泡正常发光,且在40s内通过灯泡的电量为10C,求灯泡灯丝的电阻,小灯泡的额定功率,电阻R1的阻值,电源电压。
(2)当开关S1闭合,S2与b连接时,若使电流表示数最小,滑动变阻器的滑片P应滑向哪一端?
当电流表示数最小时R1与R2所产生的热量之比为
,求R2的电阻值。
(3)当S1断开,S2与a端连接时,电阻R1消耗电功率为P1,当S1闭合S2与b端连接,滑动变阻器滑片P滑到
端时,电阻R1消耗电功率为
,求
与
的比?
12、如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡L标有“8V3.2W”,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,R1=18Ω.(l)求小灯泡L的电阻值。
(2)S、S1、S2均闭合时,电压表的示数为9V,求R1上消耗的电功率。
(3)断开S1、S2,闭合S,若此时电压表量程改为3V,电流表的量程为0.6A,为保证电压表和电流表不超过量程,且小灯泡的实际电压不超过其额定电压,求滑动变阻器阻值的变化范围。
13、山村某工地施工时,照明电路需用导线从离工地2500m处的电源引来。
已知电源电压220V。
工地上要用一只“220V,100W"’的灯泡来照明,电路接通后测得灯的实际功率只有81W,试求导线损失的电压。
(计
算时不考虑灯丝电阻的变化)
14、如图所示,电源电压为20V恒定不变,R1=5Ω。
(1)当S1闭合,S2、、S3断开,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电流表A的示数为1A,求滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)当S1、S2、S3 都闭合,滑片P移动到距离最右端2/3时(即变阻器接入电路的电阻为最大阻值的2/3),电流表A的示数为6A,求R2的阻值及消耗的电功率各为多少?
15、如图2所示电路,电源电压不变,R1的阻值为10欧姆,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点,电压表
与
的示数之比为5:
7,R2与R消耗的功率之和是R1消耗功率的4倍,求:
①通过R1与R2的电流之比
②滑动变阻器的最大阻值Rab
③滑动变阻器滑片在a、b两点时R1消耗的功率比
16、某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。
名称
额定电压
频率
工作电流
洗涤电动机
220V
50Hz
0.5A
脱水电动机
220V
50Hz
0.8A
求:
洗衣机洗涤时的工作顺序
(1)洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦?
脱水时的电功率是多少瓦?
(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化,那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦?
(3)该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦?
17、如图是家用电饭锅的简化电路图,S1是手动开关,电饭锅接通电源,闭合S1电饭锅开始加热,温度达到103℃时自动断开.S2是自动开关,当温度超过80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合.R1是工作电阻,阻值为88Ω.试求:
(1)电饭锅加热过程中消耗的电功率为多大?
(2)若保温过程中R1消耗的功率为22W,求R2的值.
18、李芳同学在做电学实验时,发现滑动变阻器有四个接线柱,她猜想:
能不能利用这四个接线柱,连接出不同电路,获得不同的作用效果。
为了验证这个猜想,她取了12V的电源、阻值范围0∽48Ω的滑动变阻器、“12V 6W”的小灯泡、开关各一个和导线若干,连接出如图21甲、乙两种不同电路。
请你帮她分
析解决下面的问题(设电源电压不变,灯的电阻不变)
(1)甲图中小灯泡两端电压的变化范围;
(2)乙图中小灯泡两端电压的变化范围;
(3)在甲乙两种电路中,滑动变阻器的作用效果有何不同?
二、简答题(每空?
分,共?
分)
19、某工厂在节能增效活动中,仅2009年下半年就节电5000kW·1h一位电视记者在报道这个工厂节约用电的经验时,手举一只理发用的电吹风说:
“我这里有一只理发用的电吹风,它的功率是500瓦,也就是0.5千瓦,这个厂半年节约的电力可以开动10000个这样的电吹风.”
请你指出这位记者报道中的说法错误之处,并说明错误原因.
20、白炽灯是人们常用的照明用具,如图。
根据你对白炽灯的了解,请提出两个与物理知识有关的问题,并针对提出的问题作出简要回答。
例如:
问题:
白炽灯的灯丝用久了为什么会变细?
简答:
在高温状态下工作灯丝升华造成的。
(1)问题:
简答:
(2)问题:
简答:
三、选择题(每空?
分,共?
分)
21、人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同。
有关数据如下表:
两种灯
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10-9秒
10-3秒
额定功率
12瓦
100瓦
请根据以上材料说明下列的说法错误的是----------------------------------( )
A.在光照强度相同的情况下,LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化
成内能,几乎全部转化光能,因而发光效率高;
B.LED灯的额定电压低,人直接接触不会触电;
C.LED灯响应时间短,也就是从开始发光到正常发光所用的时间短;
D.LED灯额定功率小,消耗的电能肯定比白炽灯少。
22、小明利用电能表测某家用电器的电功率.当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.5kW·h,这个用电器可能是
A.柜式空调 B.电冰箱 C.电视机 D.普通家用电饭锅
23、 如图所示电路中,电源电压为6V,灯L1的额定电压为6V,灯L2的额定电压为2V,当K1闭合,K2断开时,灯L2正常发光,此时电流表示数为0.2A,求:
(1)灯L1、L2的阻值各是多少?
(2)当K1、K2同时闭合时,L1的实际功率是多少?
24、有两个小灯泡L1和L2上都标有“6V”字样,考虑温度对灯丝电阻的影响,加在小灯泡两端的电压随电流变化关系如图所示.若把L1和L2接在电源电压为6V的电路中工作,则下列说法不正确的是
A.两灯串联时小灯泡L1的电阻在某一时刻可能是20Ω
B.两灯串联时小灯泡L2在某一时刻的实际功率可能是0.4W
C.两灯串联时电路的总功率总是0.6W
D.两灯并联时电路的总功率是3.6W
25、把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2串联后接在电源两端,其中一只灯泡正常发光,另一只没有达到其额定功率,则(灯泡电阻不变)
A.电路中电流为3A B.电源电压为16V
C.两灯泡的总功率为16W D.灯L2的实际功率大于灯L1的实际功率
26、将定值电阻R1单独接在电压为U且不变的电源两端,R1消耗的电功率是20W,将定值电阻R2单独接在这个电源两端,R2消耗的电功率是30W。
若将R1和R2串联后接在另一个电压为1.5U的电源两端,则这两个电阻消耗的总电功率是
A.27W B.25W C.12W D.10W
27、图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V3w” 字样。
当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑
到 中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A。
则电源电压和定值电阻 R0的阻值分别为
A.8V16Ω B.8V 4Ω C.10V16Ω D.10V 8Ω
四、填空题(每空?
分,共?
分)
28、现代家庭部分高清超平彩电采用LED技术,LED是发光二极管简称。
在照明应用上,实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同有关数据如下表
二种灯
LED灯
白炽灯
发光原理
二
极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10-9秒
10-3秒
额定功率
12瓦
100瓦
(1)请根据以上材料说明使用LED灯的其中一个优点
__________________________ _
(2)LED灯正常工作时的电流是______________A.每天都正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为________kW·h.
(3)若以一个LED灯一天省电0.84kW·h计算,这些电能可将______________kg的水从20℃加热到100℃.(1kW·h=3.6×
J;c水=4.2×103J/(kg·℃))
29、在农村野外作业时,常使用“串联灯”做临时照明用,所谓“串联灯”,就是把额定电压为220V的两只灯泡串联起来,接在380V的电源上使用,使其中一盏灯基本上能正常工作。
今手头只有两只灯座和额定电压为220V,额定功率为25W、75W、100W的三只灯泡,附近只有380V的电源,你能设计出几种可行的“串联灯”方案?
(计算时可以认为灯丝电阻不变,计算过程不作要求)答:
种方案,方案为 。
30、一种彩灯工作时的额定电压是36V,如果要用干电池作电源,至少要_____节干电池_____联;如果接在220V的家庭电路中,至少需要串联_____只这种灯泡。
(注意:
每只灯泡两端的电压不能超过额定电压。
31、在你家中,同时工作的用电器越多,干路中的电流越________。
五、综合题(每空?
分,共?
分)
32、如图甲是某电热器的电路示意图。
其中R1=R2=60.5Ω
(1)正常情况下,零线和地线之间的电压为 V。
(2)电热器有高、低温两档,当旋纽开关拨至触点“1”时,该电热器处于 档,此时电热器消耗的电功率为多少?
(3)有金属外壳的用电器,使用的都是三脚插头和三孔插座,目的是 。
如果请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的E接到插头的
脚。
(4)为了辨别火线和零线,选用测电笔时,正确的方法是图 (选填“a”或“b”)。
(5)当电热器在旋钮开关接触点“0”和“2”时的电功率分别为多少?
接触点“2”时通电1min产生的热量是多少?
(6)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。
该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 _点处。
33、如图甲所示的是养鸡场的一种电热孵卵器,杨洁同学为该场设计安装了调节温度的旋钮式多档开关,其内部电路简图如图甲所示,两电阻丝阻值Rl=R2=242Ω,旋转多档开关的旋钮可以改变a、b、c、d四个接线之间的连接情况,从而使家用电器达到所需温度。
图乙给出了其中的五种连接方式。
几种长lm,横截面积lmm2的金属导线在20℃时的电阻值
则:
(l)图乙中电路连接不正确的是哪一个?
(用英文字母表示)并请你说明原因。
(2)计算该家用电器正常使用时的最小功率。
(3)如果请你选用上表中的材料做电阻线,你将选用何种材料,若电阻线的横截面积为1mm2,至少要多长的电阻线?
为了缩小电阻线的体积,你打算对材料作何种处理?
导线
电阻R/Ω
导线
电阻R/Ω
铜
0.017
钨
0.052
铝
0.027
锰铜合金
0.44
铁
0.096
镍铬合金
1.1
34、你见过戴着面罩或墨镜的工人进行电焊作业吗?
电焊是利用电流的热效应产生高温,将焊条熔化,从而使两金属部件焊接在一起。
电焊机工作时有很大电流,但不会连续工作,所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流。
(1)电焊机输出电压40V、输出功率2000W,某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,从安全角度考虑,计算说明应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?
导 线 规 格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
(2)焊条熔点为1100℃,比热容为0.4×103J/(kg·℃)。
假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温,电焊机工作4s,可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗?
(3)电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活造成一定的影响,请指出其中的两点。
35、有一种太阳能路灯(电路如图),光控开关S1白天与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上,与触点b接触,给路灯供电。
时控开关S2晚上12点前与触点c接触,主灯发光,12点后与触点d
接触,副灯发光。
主灯为“24V15W”的节能灯,副灯为“24V10W”的节能灯,平均每天各工作6小时。
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少干瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5m2,每平方米平均收集功率为1.5KW,若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
36、某电热水瓶的铭牌如下表所示。
若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)。
求:
型号DSP—19B
电源220V50Hz
功率
加热时1200W
保温时 30W
容量2L
(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?
(2)加热时电热水瓶的电阻多大?
(3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?
(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。
37、如右图表示了小明家电能表的数据或信息.
1.220V表示__________________________________;
2.10A表示__________________________________;
3.50Hz表示__________________________________;
4.小明关闭了家里的其他用电器,只让一个电炉单独正常工作6min后,观察电能表的铝盘转过了300圈,这个电炉6min消耗的电能是______J,正常工作时的电功率是_______W.
5.仅使用一个普通灯泡与仅使用一个电炉相比,电能表的铝盘转动得较慢。
这是因为灯泡在相同的时间内______________比电炉少.
六、实验,探究题(每空?
分,共?
分)
38、实验桌上有如下器材:
符合实验要求的电源一台;调好的电流表、电压表各一块,开关一个,阻值已知但大小不同的定值电阻八个,导线若干。
请你从中选择器材,设计一个实验证明:
“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率跟电阻值成正比”。
⑴画出实验电路图;
⑵写出主要实验操作步骤;
⑶设计实验记录表格。
39、欣欣和强强在打扫实验室时,发现实验桌上有一个灯泡,铭牌上标有“4V W”,其中W前面的数字不清楚了,欣欣很想知道它是多少,刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个,欣欣用它们连成了图示的电路,测出电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值并记录在表中。
电流/A
0.90
0.80
0.50
0.36
0.28
0.22
电阻/Ω
8
10
20
30
40
50
问:
(1)通过实验,欣欣发现灯泡的电阻是_________(填“不变”“变化”)的,这是因为 _____。
(2)强强也对欣欣的实验进行了研究,发现欣欣记录的数据中有一个电流值有错误,这个错误数据是____。
(3)当电流为0.50A时,电阻箱两端的电压是多少?
(4)灯泡的铭牌上不清楚的数字是多少?
七、多项选择(每空?
分,共?
分)
40、小明同学在一次实验中将定值电阻R两端的电压从3V增加
到5V,他观察到和R串联的电流表的示数变化了0.1A。
下面的说法中正确的是
A.电阻R的阻值为20W
B.电阻R的阻值从30W变为50W
C.电阻R消耗的电功率减少了0.8W
D.电阻R消耗的电功率从0.45W变为1.25W
参考答案
一、计算题
1、
2、
3、1)484欧
(2)0.6KWh(3)2100欧
4、解:
(1)B……(1分)
过载烧坏保险丝(或超负荷运行烧坏保险丝)……(1分)
(2)热水器中的水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t2-t1)=c水
水V水(t2—t1)=4.2×103J/(kg·℃)×103kg/m3×50×10-3m3×(40℃—20℃)=4.2×106J……(2分)
(3)由于电热水器正常工作,则:
I=
=10A……(2分)
R=
……(2分)
5、解:
(1)当锅内温度75℃时,查表得
Rx = 20
故Rx两端电压U1
U1=IRx =0.24A×20
=4.8V
R0两端电压U2
U2=IR0 =0.24A×5
=1.2V
电源电压
U=U1+U2=4.8V+1.2V=6V---------------------3分
(2)锅内温度为125℃时电流表的示数为0.6A
R0两端电压U2
U2=IR0 =0.6A×5
=3V
故Rx两端电压U1
U1=U-U2=6V-3V=3V
---------------------------------------------2分
Rx的功率
------------------------------2分
6、1)4.5A
(2)22℃—30℃
7、如右
(1)由P=
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