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电功率培优题经典

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电功率培优题经典

一、电功率选择题

1.如图,电路中L1“6V 3W“和L2“6V 6W”两灯泡和滑动变阻器R串联,电源电压恒为12V.下列说法正确的是( )

A. 闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,两灯泡均能正常发光 B. 保证两灯泡均不损坏,滑动变阻器R连入电路的最小值为3Ω

C. 滑片P从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则此时另一盏灯的实际功率为1.5W D. 在保证电路安全的情况下,电路总功率最大可达到12W 【答案】C

【解析】【解答】A、根据P=UI可得,灯泡正常工作的电流分别为:

常发光;A不符合题意; B、由

可得,两灯的电阻分别为:

; ;

由图知,闭合开关S,两灯泡串联,由于串联电路的电流处处相等,所以两灯泡不能都正

由于串联电路的电流处处相等,两灯泡正常发光时的最大电流为:I=I1=0.5A, 由欧姆定律可得总电阻:

,B不符合题意;

根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得, R连入电路的最小值:

泡L1 , 所以另一盏灯的实际功率:

,C符合题意;

D、在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流I=I1=0.5A,则整个电路的最大功率:

,D不符合题意。

故答案为:C。

【分析】根据公式P=UI先计算出两灯正常发光时的电流,两灯串联后,正常发光的是电流C、滑片P从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则正常发光的是电流较小的一个灯

较小的一个,再利用公式R=求出两灯的电阻;由于正常发光的是电流较小的一个,则根据P=I2R求出另一盏灯的实际功率;在保证电路安全的情况下,电路中的电流达到正常发光时电流较小的灯泡的电流即为电路可达到的电流,利用P=UI即可求出最大功率.正确的判断电路的最大电流是关键.

2.电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的其部分参数见表格,取g=10N/kg关于驱蚊器下列说法错误的是( )

A. 驱蚊器的重力为0.6N B. 驱蚊器发出的声音能被正常人听到 C. 驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波 D. 驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW•h 【答案】B

【解析】【解答】A、驱蚊器的重力,G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,A不符合题意; B、人的听觉范围20~20000Hz;22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器发出的声音不能被正常人听到,B符合题意;

C、22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波,C不符合题意;

D、蚊器工作10h消耗电能为W=Pt=0.002kW×10h=0.2kW•h,D不符合题意。 故答案为:B。

【分析】利用物体质量计算重力的大小,人耳的听声范围是20~20000Hz,超声波的频率超过20000Hz,利用功率和时间计算消耗的电能.

3.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断正确的是( )

A. 电路总功率变小 B. 电压表示数变大 C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电流表示数变大 【答案】 A

【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流, 因电源电压保持不变,

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R的电流不变,

当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中的电阻变大, 由I=可知,通过滑动变阻器的电流变小, 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A的示数变小,D不符合题意;

电压表的示数不变、电流表A的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,C不符合题意;

电源电压保持不变,干路电流变小,由P=UI可知,电路总功率变小,A符合题意。 故答案为:A。

【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R的电流变化,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变阻器电流的变化,再利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步得出电压表与电流表示数的比值变化,根据P=UI可知电路总功率的变化.

4.有两只灯泡L1、L2 , 分别标有“220V(100W”和“220V(40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( ) A. 两灯正常发光时,L1的电阻较大

B. 两灯并联接入220V的电路,L1、L2消耗功率之比是2:5 C. 两灯串联接入220V的电路,L1消耗的功率小于25W

D. 两灯串联接入220V的电路,两灯泡消耗总功率大于40W小于100W 【答案】 C

【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:

则R1所以,电路中的电流

,C符合题意; ,D不符合题意。

消耗的功率 两灯泡消耗总功率 故答案为:C。

【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L1、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=I2R求出L1消耗的功率,根据P=UI求出两灯泡消耗总功率.

5.如图所示,下列测量记录正确的是( )

A. 物体的长度是3.15cm B. 体温计的示数是

36.7℃

C. 弹簧测力计示数是1N D. 电能表的示数是

2015kW•h【答案】 B

【解析】【解答】A、刻度尺的分度值是1mm,末端刻度值为3.15cm,物体长度为3.15cm﹣2.00cm=1.15cm.故A错误;

B、体温计的量程为35℃~42℃,一个大格表示1℃,里面有10个小格,因此它的分度值为0.1℃.因此它的读数=36℃+0.7℃=36.7℃.故B正确;

C、弹簧测力计的分度值是0.2N,所以弹簧测力计的示数是0.2N×4=0.8N.故C错误; D、电能表的读数为201.5kW•h.故D错误. 故选B.

【分析】①使要弄清楚刻度尺的量程和分度值再去读数.起始端是否从零开始,起始端没从0开始,把2.00cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去2.00cm即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位.

②要弄清楚体温计的量程和分度值再去读数. ③要弄清楚弹簧测力计的量程和分度值再去读数. ④电能表的读数要注意,最后一位为小数位.

6.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )

A. 抽油烟机 B.

电视机

C.

【答案】C

电饭锅 D.

电风扇

【解析】【解答】解:抽油烟机、电风扇、主要是把电能转化为机械能,电视机主要是把电能转化为声能和光能,只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应.故ABD不符合题意,C符合题意. 故选C.

【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能.

7.即将告别母校的你,认为校园生活中的物理量最符合实际的是( ) A. 运动会比赛中100m冠军的成绩约为8s B. 教室电脑的功率约为1200W C. 教室门高约为200cm D. 上课时教室内的温度一般在45°C左右 【答案】C

【解析】【解答】解:A、男子百米世界纪录略小于10s,学校运动会比赛中100m冠军的成绩约为12s,故A不符合实际;

B、教室电脑的功率约为200W,故B不符合实际;

C、中学生的身高在160cm左右,教室门高于中学生身高,约为2m=200cm,故C符合实际;

D、夏天,室外温度可能超过35℃,教室内温度要低于35℃,不可能达到45℃.故D不符合实际. 故选C.

【分析】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,最后判断最符合实际的是哪一个.

8.如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。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3.2W D. 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I= 得,灯泡正常发光时的电阻:RL=

=20Ω;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路

消耗的功率最小,假设灯泡电阻不随温度的变化,则P

最小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I= 可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.4A× ×20Ω=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′I=6V×0.4A=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=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J,D不符合题意。 故答案为:B。

【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=UIt求出5min内电流通过灯泡做的功.

9.如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6V3W”字样,不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表, 闭合、 断开,此时 甲、乙都是电压表, 、 都闭合,此时 法正确的是

,电路消耗的总功率为 ;当 ,电路消耗的总功率为

下列说

A. 电阻R的阻值为

B. 电路的总功率之比 :

:3

:2

C. 当甲、乙都是电压表, 、 闭合时,灯L的实际功率为 电流表, 闭合、 断开时,两表示数之比 【答案】C

D. 当甲、乙都是

【解析】【解答】由 可得,灯泡正常工作时的电流:

由 可得,灯泡的电阻:

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 ;

当甲、乙都是电压表, 、 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

根据串联电路的特点可得电路中的电流:

电阻R两端的电压: 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:

,总功率为:

当甲、乙都是电压表, 、 都闭合,R与L串联接在电路中,此时总功率为:

电路总功率之比:

,B不符合题意;

闭合时,灯L的实际功率:

C、当甲、乙都是电压表,

,C符合题意;

D、当甲、乙都是电流表, 闭合、 断开时,此时R与L并联,甲电流表测L的电流,且

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,S1闭合、S2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,S1、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.

10.下列电器中,利用电流热效应工作的是( )

A. 电风扇 B. 电暖气 C. 电视机 D. 电磁继电器 【答案】 B

【解析】【解答】A.电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,A不符合题意;B.电暖气工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,B符合题意;C.电视机主要是把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,C不符合题意;D.电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的,D不符合题意。 故答案为:B

【分析】电流的热效应:电流通过电阻要发热,这叫做电流的热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等,都是电流的热效应的例子.

11.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是( )

A. 此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 B. 通过R1的电流和通过R2的电流大小相等 C. 电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等 D. 通电后,A管的液面将会比B管的液面高 【答案】 D

【解析】【解答】由图知,R2与R3并联后再与R1串联,R1处于干路上,根据并联电路的电流特点知,通过R1的电流大于通过R2的电流,而R1=R2 , 可见,该实验探究的是电热Q与电流是否有关,A、B均错误;又根据U=IR知,R1两端的电压大于R2两端的电压,C不符合题意;通电后,由于置于密闭空气中的电阻丝R1=R2 , 而通过R1的电流大于通过R2的电流,由Q=I2Rt知,左容器中空气吸热较多,内能增大较多,温度较高,所以A管的液面将会比B管的液面高,D符合题意。 故答案为:D

【分析】探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律根据控制变量法(通过电阻的电流不同,比较相同通电时间内两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关)及转换法(探究影响电热的因素时,通过液体吸热的多少反应电阻丝产生的热量)分析解答.

12.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“3V1.5W字样,不考虑灯泡电阻随温度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-

3V.当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。为了保证电路安全,小灯泡电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中,下列说法( )

①电源电压为4.5V

③小灯泡的最小功率为0.135W ④电路的最大功率2.25W A. 只有

正确 B. 只有

②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω-12Ω

正确 C. 只有 正确 D.

都正确

【答案】 C

【解析】【解答】解:由图知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)由P= 可得灯泡的电阻:

=6Ω,

RL= =

由P=UI可得,灯泡正常发光时通过的电流: I额=

=

=0.5A,

由题知,当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时,小灯泡正常发光, 由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压:

U=I额R串=I额×(R+RL)=0.5A×(3Ω+6Ω)=4.5V;故①正确;(2)因串联电路中电流处处相等,且电流表量程为0-0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,

所以为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流I最大=I额=0.5A, 电路中的总电阻:R最小=

=

=9Ω,

滑动变阻器连入电路中的最小阻值:R最小=R总-RL=9Ω-6Ω=3Ω,

由于电压表量程为0-3V,当电压表的示数最大为U滑′=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;

此时灯泡两端的电压为:UL′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V, 此时电路的电流为:I最小=

=

=0.25A,

滑动变阻器接入电路的最大阻值:

R最大= 功率:

=

=12Ω,

所以为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围是3Ω-12Ω;故②正确;(3)小灯泡的最小PL最小=I最小2RL=(0.25A)2×6Ω=0.375W;故③错误;(4)电路的最大功率: P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W,故④正确。 综上可知,只有①②④正确。 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,利用P=求灯泡的电阻,利用P=UI求正常发光时通过的电流;结合小灯泡正常发光,利用U=IR求电源电压;由于电流表量程为0-0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流等于灯正常工作时通过的电流,利用欧姆定律求电路中的最小电阻,滑动变阻器连入电路中的最小阻值等于总电阻减去灯的电阻;由于电压表量程为0-3V,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;此时灯泡两端的电压等于电源电压减去3V,利用欧姆定律求此时电路的电流,进而求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,最后得出为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围;利用P=I2R求小灯泡的最小功率,再利用P=UI求电路的最大功率.

13.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )

A. 电源电压为9V B. R1的阻值为20Ω

C. 滑动变阻器的取值范围是2Ω~20Ω D. 电路总功率的变化范围是2W~3W 【答案】C

【解析】【解答】结合电路图和乙图可得:

解得:

,电源电压为:

,AB不符合题意;

已知电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”,因为串联时电流相等,故电路最大电流为0.5A,此时电路总电阻为: 则滑动变阻器最小电阻为:

当滑动变阻器阻值变大时,分得电压增大,但电源电压为6V,小于电压表的量程,故滑动变阻器阻值可以调整到最大,即20Ω,则滑动变阻器接入电路的取值范围是2Ω~20Ω;

最小电流为: 电路最小功率为: 电路最大功率为: 故答案为:C。

, ;

【分析】利用欧姆定律U=IR求出电源电压和电阻R1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P=UI求电路的总功率.

14.有甲、乙两灯,甲灯上标有“2.5V 0.75W”,乙灯上标有“2.5V 1.25W”的字样。若只将这两个灯泡接入同一电路中,两灯均未烧毁。则下列说法中正确的是 ( )

A. 乙灯一定比甲灯亮 B. 两灯串联时,通过两灯的电流最大为0.5A C. 两灯消耗的总功率一定为2W D. 若两灯都能正常发光,则两灯一定是并联 【答案】 D 【解析】

【分析】灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率.只有实际电压等于额定电压,实际功率才等

于额定功率,灯泡亮度才相同;串联电路中各处电流都相等,为保证灯泡不被烧坏,应以额定电流小的数值为电路电流;电路消耗的总功率,等于各用电器实际功率之和;灯泡正常发光,说明两端电压等于额定电压,只有在串联电路中,各用电器两端电压才相等. 【解答】

A、甲灯泡的电阻为R甲==

=8.3Ω =5Ω

乙灯泡的电阻为R乙==P甲>P乙 所以甲灯亮. B、两灯正常发光时 通过甲灯的电流是I甲==通过乙灯的电流是I乙==串联电路电流I=I甲=0.3A

当两灯串联时,由公式P=I2R知

=0.3A =0.5A

两灯串联时,为保证灯泡不被烧坏

C、灯泡必须在额定电压下实际功率才等于额定功率

若实际电压低于额定电压,实际功率也低于额定功率,两灯总功率低于2W; 若实际电压高于额定电压,实际功率也高于额定功率,两灯总功率高于2W.

D、两灯正常发光,说明每个灯泡两端实际电压等于额定电压,由上面的计算知,两灯泡

电阻值不相等,假设串联在同一电路中,分得的电压一定不等,所以两灯连接在同一电路且正常发光时,一定是并联. 故选 D.

【点评】此题虽是一道选择题,但考查的知识点较全.要解决此题,必须对串并联电路的

电流电压特点以及电功率的计算公式及其变形熟练掌握,并选择应用

15.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24Ω B. 电动机的机械功率为96W C. 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:PM=UI′=48V×2A=96W,

电动机线圈电阻消耗的热功率:PR=(I′)2R=(2A)2×4Ω=16W, 电动机的机械功率:P机械=PM﹣PR=96W﹣16W=80W,B不符合题意; 电动机的效率:η= 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。

×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

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.

16.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=30Ω,滑动变阻器R0的规格为“30Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1W”字样。不考虑灯丝电阻变化,在保证电路安全的前提下,则( )

A. S、S1都闭合,S2断开,向左调节R0的滑片,灯泡会变暗 B. S闭合,S1、S2都断开,调节R0 , 灯泡功率变化范围是0.45~1W

C. S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为1.2W D. S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,R0接入电路的阻值是15Ω 【答案】D

【解析】【解答】解:A、由图可知,S、S1都闭合,S2断开时,R0与R并联再与灯泡串联,

当向左调节R0的滑片其接入电路的电阻变小,所以并联部分电阻的变大,由串联电路的分压原理可知,并联部分分得电压变大,则灯泡分得电压变小,由P= 可知,灯泡的电功率变小,所以灯泡会变暗,A符合题意;

B、由图可知,S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器R0与L串联, 由P= 可得灯泡电阻:RL=

=

=9Ω,

=

= A,

由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:IL=

由串联电路特点和欧姆定律可知当变阻器连入阻值最大时,电路中电流最小, 最小电流I最小=

=

= A,此时电流表和灯泡都安全,

则灯泡的最小功率:P最小=I最小2RL=( A)2×9Ω≈0.21W, 故灯泡的功率变化范围是0.21W~1W,B不符合题意; CD、由图可知,当S、S1、S2都闭合时,R0与滑动变阻器并联, 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中消耗的总功率最小, 电路消耗的总功率最小值:

=2.4W,C不符合题意;

P小= + = +

当电流表的示数I′=0.6A最大时,电路消耗的总功率最大, 通过R的电流:IR= =

=0.2A,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以,通过滑动变阻器的最大电流:I滑=I′﹣I0=0.6A﹣0.2A=0.4A, 滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑′= 故答案为:D。

【分析】S、S1都闭合,S2断开,R0与R并联再与灯泡串联,判断向左调节R0的滑片其接入电路的电阻变化,从而可知并联部分电阻的变化,再根据串联电路的分压原理和电功率公式分析灯泡功率的变化,从而可知其亮度的变化;S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,根据P=I2R分析灯泡的功率变化范围;S、S1、S2都闭合时,R0与滑动变阻器并联,

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中消耗的总功率最小,根据并联电路的电压

=

=15Ω,D符合题意。

特点和P=求出电路消耗的总功率最小值;当电流表的示数最大时电路消耗的总功率最大,根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻.

17.估测是一门技巧,准确的估测可起到事半功倍的效果.下列物理量估测合理的是( )

A. 教室中门的高度大约是10dm B. 中学生登上一层楼所做的功大约是1500J C. 家用电器电饭煲的功率约为50W D. 奥运会上男子百米赛跑的速度约为20km/h 【答案】B

【解析】【解答】解:

A、老师的身高在170cm左右,教室门的高度略大于此数值,在200cm=20dm左右.故A不符合实际;

B、中学生的体重在G=500N左右,一层楼高在h=3m左右,中学生登上一层楼所做的功大约是W=Gh=500N×3m=1500J.故B符合实际;

C、电水壶的额定功率在1500W左右,家用电饭煲的额定功率与此差不多,在1500W左右.故C不符合实际;

D、奥运会上男子百米速度略大于10m/s=10×3.6km/h=36km/h.故D不符合实际. 故选B.

【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项.

18.小亮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6min内,消耗电能0.03kW·h,这个用电器可能是( )

A. 柜式空调 B. 电视机 C. 电风扇 D. 电饭锅 【答案】 B

【解析】【解答】解:A、柜式空调的功率大于1000W,故A不符合题意;

B、电视机的功率小于500W,故B符合题意; C、电风扇的电功率为30~100W, 故C不符合题意; D、电饭锅的功率在500~1000W,故D不符合题意。 故选B。

【分析】用电器的功率P=1000W。

=300W,柜式空调的电功率远大于

1000W,电视机的功率小于500W,电风扇的电功率为30~100W, 电饭锅的功率为500~

19.如图所示,电源电压保持6V不变,电压表的量程为0 ~ 3V,电流表的量程为0 ~ 0.6A,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”.闭合开关,为了保证电路安全,下列说法正确的是( )

A. 电流表示数允许的变化范围为0.2A~ 0.5A B. R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~ 0.9W

C. R2接入电路的阻值允许的变化范围为2Ω~ 20Ω D. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~ 3W 【答案】 B

【解析】【解答】当电压表的示数为最大值U1=3V时,定值电阻R1两端电压为R1=3V,电路中电流I1=\" I=\" I2= U1/ R1=0.3A<0.6A,所以电路中最大电流只能为0.3A;滑动变阻器接入电路中的最小电阻

电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,

电阻R1消耗的最大功率P1=U1I1=3V×0.3A=0.9W,所以B、C、D错误;滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小

,电阻R1的最小电功率

所以R1消耗的功率的变化范围为0.4W~

0.9W 。 故答案为:B。

【分析】由图可知:滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小

时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化.

20.如图,电源电压恒为4.5V,Ⓐ的量程为“0~0.6A”,Ⓥ的量程为“0~3V“,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )

A. Ⓐ的示数最大为0.6A B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W

C. 电路消耗的最大总功率为2.7W D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω 【答案】 D

【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流: IL= = 电流为1A,

所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,

由I= 可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为: RL= =

=5Ω,R总=

=9Ω,

=0.5A,A不符合题意;

因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值: R小=R总﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω,D符合题意;

电路消耗的最大总功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,C不符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路的最小电流: I小=

=0.18A,

则灯泡消耗的最小功率:

PL小=I小2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,B不符合题意。 故答案为:D

【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P=UI求出灯泡的额

定电流,然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律I= 求出灯泡的电阻和电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大电功率;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律I= 求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率.

21.如图所示,下列电器设备工作时,主要利用电流热效应进行工作的是( )

A. 电视机 B.

洗衣机

C.

【答案】D

电风扇 D.

电热水壶

【解析】【解答】A、电视机主要把电能转化为光能和声能,不是根据电流的热效应工作的;A不符合题意.

B、洗衣机工作时,将电能转化成机械能,是利用电流的磁效应工作的;B不符合题意. C、电风扇工作时,将电能转化成机械能,是利用电流的磁效应工作的;C不符合题意. D、电热水壶工作时,将电能转化成内能,是根据电流的热效应工作的;D符合题意. 故答案为:D.

【分析】电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应;根据各用电器工作时能量转化识别判断即可.

22.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W.则当滑片P从a移到b的过程中( )

A. 电流表示数变化了0.4A B. 电压表示数变化了8V C. R1消耗的电功率变化了6W D. 电路消耗的总功率变化了6W 【答案】 D

【解析】【解答】解:由图知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,

根据I= 可知,滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,电流最小,电阻最大,由此可知滑片在b端,变阻器R2连入阻值最大, 根据P=UI得:滑动变阻器R2的电压:U2═ 滑动变阻器R2的最大值:R2= 所以有:U=0.1A×R1+10V…①

当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A, 此时R2的电压:U2′= 由U=U1′+U2′可得: U=0.3A×R1+6V…②

联立①②解得:R1=20Ω,U=12V; 当P在a端时,R2连入阻值为0, 所以电压表示数UV=0, 电流表示数:IA= =

=0.6A, =

=6V, =

=

=10V,

=100Ω,

根据串联电路的电压特点可知:U=U1+U2 ,

由前面的计算可知:当P在b端时,IA′=0.1A,电压表示数UV′=10V, 由此可知,电流表变化为:△I=IA﹣IA′=0.6A﹣0.1A=0.5A,故A错误; 电压表变化为:△U=UV﹣UV′=12V﹣0=12V,故B错误;

R1消耗的电功率变化:△P1=IA2R1﹣IA′2R1=(0.6A)2×20Ω﹣(0.1A)2×20Ω=7W,故C错误; 电路消耗的总功率变化:△P=U△I=12V×0.5A=6W,故D正确. 故答案为:D.

【分析】由图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,由P在某一端点时电流最小,根据欧姆定律计算变阻器的最大值,由P=UI计算P在两个位置时变阻器两端电压,根据串联电路和欧姆定律计算电源电压和R1的阻值;根据串联电路特点和欧姆定律计算P在两端时电路中电流和变阻器两端电压,从而判断电表示数

变化;由P=UI计算R1消耗的电功率和总功率变化.

23.家用饮水机是一种双温电热器,其工作原理可简化为如图所示的电路,R1为定值电阻,R2为电热板,R1=3R2 , a、b是温控开关S的两个触点,调节S可使饮水机处于加热或保温状态。则饮水机在加热与保温状态时R2消耗的电功率之比及有关说法正确的是( )

A. 4:1,S与a点接触时处于保温状态 B. 16:1,S与a点接触时处于保温状态 C. 4:1,S与b点接触时处于保温状态 D. 16:1,S与b点接触时处于保温状态 【答案】 B

【解析】【解答】当S接b时是加热状态,此时R2电功率为串

R2

, 当S接a时,电路电

, 则P1:P2=16:1,B符合题意。

故答案为:B.

【分析】根据电阻串联时,总电功率减小,根据电压和电阻可以计算电功率,根据电流和电阻可以计算电功率大小。

24.如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V。闭合开关后,滑动变阻器滑片由A端移动到B端,这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示,当滑片在清动变阻器B端时,灯泡正常发光,则下列选项中正确的是( )

A. 电源电压为8V B. 小灯泡的额定功率为3W C. 当滑动变阻器滑片滑到中点时,小灯泡的实际功率为1.8W D. 滑动变阻器的最大阻值为12Ω 【答案】 A

【解析】【解答】A.当滑片在最右时,电阻为零,此时灯泡正常发光,可知电源电压为8V,A符合题意;

B.滑动变阻器电阻最小时,电流为0.5A,灯泡的电功率为P=UI=8V×0.5A=4W,B不符合题意;

CD.滑动变阻器的最大电阻为10Ω,此时灯泡的电功率为 故答案为:A.

【分析】根据灯泡正常发光的电压计算电源电压,利用灯泡的电压和电流计算电功率,利用滑动变阻器的分压和电流计算电阻的大小。

, 当滑动变阻器在中点时,取值

, CD不符合题意。

25.具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是( )

A. 开关旋至“1”档,开启化霜功能 B. 开启防雾功能,电路总电阻为5Ω C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15W D. 从防雾到除露,电路总电流变化1A 【答案】 C

【解析】【解答】由图知道,当开关旋至“1”档时,两条电阻丝串联接入电路,此时电路总

电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω,由 题意;此时电路中的电流是:

知道,此时电功率最小,开启防雾功能,AB不符合

=0.5A;此时电路的总功率是:

P1=UI1=10V×0.5A=5W;当开关旋至“2”档时,一条电阻丝单独接入电路,电阻较大(大于并联时的总电阻),电路消耗的功率较小,此时为除露功能;此时电路中的电流是:

=1A;从防雾到除露,电路总电流变化量是:I2-I1=1A-0.5A=0.5A,D不符合

题意;当开关旋至“3”档时,两条电阻丝并联接入电路,总电阻最小,总功率最大,此时为化霜功能,电路的总电阻是:

,电路的总电流是:

=2A;此时总功率是:P3=UI3=10V×2A=20W,化霜与防雾电路的总功率之差

是:P3-P1=20W-5W=15W,C符合题意。 故答案为:C

【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,由

知道对应的状

态,再逐项进行计算即可.

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