资源描述
课时训练(十六)电功电功率(限时:50分钟)一、填空题1.xx安徽图K16-1中R1=4 ,R2=6 ,把它们并联在U=3 V的电路中,则R1和R2并联后的总电阻为;通电30 s,电阻R1消耗的电能为J。图K16-12.张薇发现爸爸手机电池上标有“电压3.7 V,容量3500 mAh”的字样,则它充满电后存储的电能为J;经查,该手机的待机电流为20 mA,则该手机最长待机时间为h。3.xx黑龙江小明家的电能表如图K16-2所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15 min内转盘正好转过25圈,则该灯泡消耗的电能是kWh,它的电功率为W。图K16-24.电阻甲、乙的电流和电压关系如图K16-3所示。当甲和乙串联接在3 V的电路中时,电路中电流为A;当两个电阻并联接在2 V的电源两端,则电路中的总功率为W。图K16-35.xx娄底现有“220 V100 W”的灯泡一只,将它接在电压为110 V的电路中,实际功率为W,消耗1 kWh的电能可供它连续工作h。(假设灯丝电阻不变)6.xx衡阳某品牌电饭煲的工作原理如图K16-4所示,下表为它的部分参数。将开关S闭合,则电饭煲处于(选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R1R2=。额定电压220 V额定功率加热挡1210 W保温挡22 W频率50 Hz图K16-47.xx南充如图K16-5甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡的U-I图像如图乙所示。当通过灯的电流为1 A时,灯正常发光,则灯的额定功率为W;滑动变阻器的最大阻值为。图K16-58.xx滨州如图K16-6甲所示,将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定功率为W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是 。图K16-69.林红同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图K16-7所示。电源电压为4.5 V,电压表量程为“03 V”,滑动变阻器规格为“20 1 A”,灯泡L标有“2.5 V1.25 W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,该电路中的最大功率是W,滑动变阻器阻值变化的范围是。图K16-7二、选择题10.xx河南某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位()A.电能B.电功率C.电流D.时间11.xx北京有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多12.小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图K16-8所示,下列说法正确的是()图K16-8A.电能表是测量用电器电功率的仪表B.此电能表适用于电流方向1 s改变50次的交流电路C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kWhD.若电能表转盘在10 min内转过250 r,则用电器的总功率为1 kW13.xx内江将规格为“2.5 V0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V0.3 A”的小灯泡L2串联,接在3 V的电源上,下列判断正确的是()A.L1的电阻大于L2的电阻B.L1的亮度比L2的亮度小C.两只灯泡都正常发光D.两只灯泡实际功率相等14.xx福建如图K16-9所示,将标有“3 V3 W”的灯泡L1和标有“6 V3 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是()图K16-9A.3 V1 AB.1.5 V1 AC.3 V0.5 AD.1.5 V0.5 A15.图K16-10是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同,下列关于图K16-11所示的连接方式的说法中不正确的是()图K16-10图K16-11A.甲的发热功率与丙的发热功率相等B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍16.如图K16-12甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中()图K16-12A.电路总功率的最小值为1.8 WB.电路总功率的最大值为5.4 WC.定值电阻电功率的最小值为1.35 WD.定值电阻电功率的变化为4.05 W三、计算题17.xx长沙 L1、L2是规格分别为“6 V6 W”“3 V2.7 W”的小灯泡,将它们连在如图K16-13所示的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。求:(不计温度对灯丝电阻的影响)(1)电源电压。(2)灯泡L1的电阻R1。(3)当S、S1都闭合时,10 s内电流做的总功。图K16-1318.如图K16-14所示,L是标有“12 V36 W”字样的灯泡,R1是阻值为24 的定值电阻,R2是最大阻值为20 的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变。(1)求灯泡的阻值。(2)开关S、S1均闭合,滑片移到最左端时,灯泡恰好正常发光,求电源电压和此时通过R1的电流。(3)闭合开关S、断开开关S1,当滑片移动到最右端时,求电路的总功率及通电1 min灯泡消耗的电能。图K16-1419.xx江西如图K16-15所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6 V6 W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6 V12 W”的字样。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)(1)闭合开关S1、S2、S3,调节电源电压为6 V时,求电流表A1的示数。(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为12 V时,求电路消耗的总功率。(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电源电压为10 V时,求小灯泡L3的实际发光功率。图K16-15四、实验探究题20.林红同学在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8 V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,她想通过实验测量该小灯泡的额定功率,电源电压保持6 V不变,灯丝电阻约为10 ,图K16-16甲为她所连的实验电路。图K16-16(1)经检查发现电路接线未完成且有错误,请完成接线并在接错的导线上打上“”,加以改正。(2)实验时,林红移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定电流为A,额定功率为W。(3)如果电压表015 V量程损坏,03 V量程完好,则林红利用现有器材可以测出灯泡的额定功率的方法是。(4)如果实验开始时,林红闭合开关,发现灯泡较暗,两表示数均较小,移动滑片,现象不变,可能的原因是。21.xx达州某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为12 ),滑动变阻器两个(A:“5 2 A”,B:“20 0.5 A”)。(1)该实验的实验原理是;实验中,应选用的滑动变阻器是(选填“A”或“B”)。(2)如图K16-17甲所示是小田同学连接的实物电路,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路。(导线不得交叉)图K16-17(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是。(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的U-I图像,如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为W。(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表015 V量程已经损坏,03 V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1(选填“大于”“小于”或“等于”)P2。参考答案1.2.467.5解析 通过R1的电流I1=UR1=3V4=0.75 A,通过R2的电流I2=UR2=3V6=0.5 A,R1和R2并联后的总电阻R=UI总=UI1+I2=3V0.75A+0.5A=2.4 ,电阻R1消耗的电能Q=I12R1t=(0.75 A)24 30 s=67.5 J。2.4.6621041753.0.01404.0.21.2解析 当甲和乙串联接在3 V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由题图可知,电路中的电流为0.2 A时,甲电阻两端的电压为1 V、乙电阻两端的电压为2 V。当两个电阻并联接在2 V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻两端的电压U甲=U乙=U=2 V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲=0.4 A、I乙=0.2 A,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甲+I乙=0.4 A+0.2 A=0.6 A,电路中消耗的总功率P=UI=2 V0.6 A=1.2 W。5.25406.加热1547.8118.0.6258解析 由题图乙可知,当小灯泡两端的电压为U额=2.5 V时,通过小灯泡的电流I额=0.25 A,则小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5 V0.25 A=0.625 W。由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,当小灯泡正常发光时,U额=2.5 V,电路中的电流I=I额=0.25 A,根据串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=4.5 V-2.5 V=2 V,由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻R滑=U滑I=2V0.25A=8 。9.2.25410 解析 由题图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流I=IL=PL额UL额=1.25W2.5V=0.5 A,由题知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的最大电流Imax=IL=0.5 A,则电路的最大电功率Pmax=UImax=4.5 V0.5 A=2.25 W。灯泡的电阻RL=UL额IL=2.5V0.5A=5 ,电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小为R滑min=U滑Imax=U-UL额Imax=4.5V-2.5V0.5A=4 ;当电压表的示数为3 V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压UL=U-U滑max=4.5 V-3 V=1.5 V,电路中的最小电流I min=ULRL=1.5V5=0.3 A,所以滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑max=U滑maxImin=3V0.3A=10 ,所以滑动变阻器阻值变化的范围是410 。10.A11.B12.C解析 电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;频率为50 Hz的交变电流,周期T=0.02 s,一个周期内电流方向改变2次,所以在1 s时间内电流方向改变100次,故B错误;6月初电能表的示数为1537.7 kWh,5月初电能表示数为1432.7 kWh,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7 kWh-1432.7 kWh=105 kWh,故C正确;电能表转盘转了250 r时,电路中消耗的电能W=250r2500r/kWh=0.1 kWh,用电器的总功率P=Wt=0.1kWh16h=0.6 kW,故D错误。13.B14.D解析 由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别I1=P1U1=3W3V=1 A,I2=P2U2=3W6V=0.5 A,因串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流为0.5 A,I1=I2=0.5 A,故A、B错误;由I=UR可得,灯泡L1的电阻R1=U1I1=3V1A=3 ,L1两端的电压U1=I1R1=0.5 A3 =1.5 V,故C错误、D正确。15.A解析 由题可知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设R1=R2=R,分析图K16-11所示的连接方式可知:甲图为开路,P甲=0,乙图中两电阻串联,R乙=2R,P乙=U2R乙=U22R,丙图中只有电阻R1工作,R丙=R,P丙=U2R丙=U2R,丁图中两电阻并联,R丁=12R,P丁=U2R丁=U212R=2U2R。可见,甲的发热功率与丙的发热功率不相等,故A不正确,符合题意;丁的发热功率是丙的发热功率的2倍,故B正确,不符合题意;丙的发热功率是乙的发热功率的2倍,故C正确,不符合题意;丁的发热功率是乙的发热功率的4倍,故D正确,不符合题意。16.A解析 由题图甲可知,滑片在最左端时,电压表被短路,示数为0,电流为I左=1.2 A,滑片在最右端时,电压表测量滑动变阻器两端的电压U滑=4.5 V,电流为I右=0.3 A,根据欧姆定律可得:U=I左R1,U=I右R1+U滑,两式联立得I左R1=I右R1+U滑,解得R1=5 ,U=6 V。电路总功率的最小值P小=UI右=6 V0.3 A=1.8 W,故A正确。电路总功率的最大值P大=UI左=6 V1.2 A=7.2 W,故B错误。定值电阻电功率的最小值P1小=I右2R1=(0.3 A)25 =0.45 W,故C错误。定值电阻电功率的最大值P1大=I左2R1=(1.2 A)25 =7.2 W,定值电阻电功率的变化为P=P1大-P1小=7.2 W-0.45 W=6.75 W,故D错误。17.解:(1)当只闭合S时,电路中只有灯泡L2接入电路中且正常发光,则电源电压U=U2额=3 V。(2)灯泡L1的电阻R1=U1额2P1额=(6V)26W=6 。(3)S、S1都闭合时,两灯泡并联,灯泡L1的实际功率P1=U2R1=(3V)26=1.5 W,电路的总功率P=P1+P2额=1.5 W+2.7 W=4.2 W,10 s内电流做的总功W=Pt=4.2 W10 s=42 J。18.解:(1)灯泡的阻值RL=U额2P额=(12V)236W=4 。(2)当开关S、S1均闭合,滑片移到最左端时,此时R1与L并联;因为灯泡恰好正常发光,所以电源电压U=U额=12 V;通过R1的电流I1=UR1=12V24=0.5 A。(3)闭合开关S、断开开关S1,滑片移到最右端时,此时滑动变阻器全部电阻接入电路即R大=20 且与灯泡串联;此时电路中的电流I=UR串=UR大+RL=12V20+4=0.5 A,电路的总功率P=UI=12 V0.5 A=6 W。通电1 min灯泡消耗的电能W=I2RLt=(0.5 A)24 60 s=60 J。19.解:(1)闭合开关S1、S2、S3时,灯L2被短路,L1和L3并联,且正常发光,电流表A1测干路电流,示数为I=I1+I3=P1U1+P3U3=6W6V+12W6V=3 A。(2) 闭合开关S2,断开开关S1、S3,L2和L3两灯串联,且两灯规格相同,分压都是6 V,两灯均正常发光,故电路消耗的总功率P=P2+P3=12 W+12 W=24 W。(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,电路为L3的简单电路,L3两端实际电压为10 V时,远远超过其额定电压6 V,此时灯泡烧杯,实际功率为0 。20.(1)如图所示或(2)0.31.14(3)将电压表与滑动变阻器并联(4)同时接入滑动变阻器下面两个接线柱解析 (2)电流表示数为0.3 A,灯泡额定功率P=UI=3.8 V0.3 A=1.14 W。21.(1)P=UIB(2)如图所示(3)灯泡断路(4)1.14(5)如图所示(6)大于
展开阅读全文