历届全国初中物理竞赛电功率
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中考物理电能与电功率历年真题及答案点评电能与电功率是物理学中重要的概念之一。
它们不仅在中学物理教育中扮演重要角色,也在我们日常生活中有着广泛的应用。
本文将对中考物理历年真题中涉及电能与电功率的题目进行点评,并给出详细的答案解析。
一、选择题1. (2019江苏)某电器的额定电压为220V,额定功率为600W。
该电器工作10小时,使用电能是多少?解析:使用电能可以通过功率和时间的乘积来计算。
根据公式E =P × t,将给定的功率600W和时间10小时代入,即得到使用电能E = 600W × 10h = 6000Wh。
2. (2018浙江)一台电脑显示器的额定功率为60W,如果连续工作5小时,该电脑显示器使用的电能是多少?解析:同样使用公式E = P × t,将给定的功率60W和时间5小时代入,计算得到使用电能E = 60W × 5h = 300Wh。
3. (2017河北)某电器额定功率为300W,工作时间为1小时,使用的电能为多少?解析:使用公式E = P ×t,将给定的功率300W和时间1小时代入,计算得到使用电能E = 300W × 1h = 300Wh。
二、解答题1. (2016江苏)一只手电筒有4个1.5V的干电池,电池串联后接在灯泡和电阻上。
电阻为2Ω,灯泡额定电压为3V,额定功率为2W。
求电路工作状态下电流的大小。
请不要直接在网上搜答案。
解析:首先要确定串联电路中电池和灯泡所接收的电压。
由于电池串联,总电压为各电池电压之和,即V = 4 × 1.5V = 6V。
然后根据电路中总电压和总电阻可计算出电流,即I = V / R = 6V / 2Ω = 3A。
2. (2015北京)某电器额定电压为110V,额定功率为1500W。
如果将该电器在220V电压的家庭中使用,该电器的实际功率是多少? 请不要直接在网上搜答案。
解析:根据功率公式P = V^2 / R,实际功率与电压平方成正比。
初中物理竞赛练习题(12)------电功率初三()班姓名()电功与电功率计算的有关公式:一、电功:W=Pt;W=UIt;二、通用的电功率:P=W/t;P=UI;关于只用来发烧的电热器(纯电阻)可用:P=U2/R;P=I2R3、专用的发烧功率:P=I2R4、利用功率求电阻:R=U2/P几个相关的物理概念:一、额定电压(U额):用电器正常工作所需的电压,一样在生产制作时已确信好,不可改变。
二、额定功率(P额):用电器在额定电压下工作时发出的功率,不可改变。
3、实际电压(U实):实际电路中提供给用电器工作的电压,随时可能改变。
4、实际功率(P实):用电器在实际电压下工作时发出的功率,随时可能改变。
五、灯泡的亮度由实际功率决定;而当实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率。
例题:一、有两个电阻,R1=4R2,将这两个电阻串联时,电阻两头的电压之比U1:U2= ,在相同时刻内电流通过电阻做的功之比W1:W2= ;当这两个电阻并联时,电阻中通过的电流之比I1:I2= ;在相同时刻内电流通过电阻做的功之比W,1:W,2= 。
二、蓄能电站是电网为合理用电、提高电力的经济效益而设计的,它的工作原理是深夜把多余的电能通过水泵把下水库的水抽到高处的上水库内,白天那么通过闸门放水发电,以补充电能不足。
某省天荒坪抽水蓄能电站是我国已投产容量最大、水头(落差)最高的纯抽水蓄能电站工程,其上水库可蓄水885万m3,放水时上下水库平均水头(落差)为570m,假设晚上上水库全数蓄水,白天全数放完,发电的效率为75%,求:(1)天天可发电多少度(kW·h)?(2)工程全数建成后每一年可为国家发电多少度?(3)明白了蓄能电站的工作原理,要使电站全年正常发电,你以为电站选址必需知足的两个重要自然条件是什么?3、如下图为接在家庭电路里的单相电度表,其额定电压为V,假设安装时此表示数为零,那么从安装电表后到此刻为止,用电器已消耗了J电能,电度表转盘已转了圈。
初中应用物理知识竞赛专题讲座18专题十八电功率【重点知识解读】1.电功率电功率P=UI,用电器的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积,用电器的实际功率等于实际电压与通过的实际电流的乘积。
2. 焦耳定律电流具有热效应,电流通过电阻时要产生焦耳热,由焦耳定律可得,产生的热量Q=I2Rt。
3.电能的计算若用电器以恒定功率P工作,则t时间消耗电能为W=Pt。
【竞赛知识拓展】初中应用物理知识竞赛关于电功率拓展的知识点主要有:1.用电器串联所允许加的最大电压用电器串联是实际中经常遇到的问题。
几个用电器串联,其电流相等。
可根据用电器的铭牌确定各个用电器的额定电流,取各个用电器中额定电流最小的值乘以串联用电器的总电阻即得用电器串联所允许加的最大电压。
2.电热功率。
电流具有热效应,电流通过电阻时要产生焦耳热,由焦耳定律可得,产生的热量Q=I2Rt,单位时间产生的热量称为热功率,P热=I2R。
3.电动机电路。
电动机的输入功率P入=UI,电动机内阻R发热消耗功率P热=I2R,电动机输出的机械功率P=P2R。
对于电动机电路,U>IR,欧姆定律不成立。
入- P热=UI- I4.电功率随时间变化的图线与横轴所围面积表示消耗的电能。
【经典竞赛题分析】例1.(上海物理竞赛)直径d1=0.3mm的细铅丝通过1.5A的电流将被熔断,而直径d2=0.6mm的粗铅丝通过4A的电流将被熔断假设这两种铅丝的长度和电阻率相同,选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接入电路,运行通过的最大电流为()。
A.36A B.34A C.30A D.24A【参考答案】D例2.(上海物理竞赛)在如图(a)所示的电路中,电源电压U0保持不变,R0为定值电阻。
移动滑动变阻器R的滑片P,电压表和电流表的示数的部分U—I关系图象如图(b)所示。
则A.电源电压为9VB.滑动变阻器的总阻值为10ΩC.电压表示数为2.5V时,R消耗的总功率最大D.电压表示数为2.5V和2.0V时,R消耗的总功率相等【参考答案】BD例3.(上海市初中物理竞赛初赛试题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为16W。
A .定值电阻R 0的阻值为5ΩB .图丙上P 1的大小为14.4WC .滑动变阻器最大阻值30ΩD .图乙上经过a 点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.4W【答案】C【详解】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻0R 串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A .当滑片位于A 端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为1.2AI =大定值电阻的阻值为012V =10Ω1.2AU R I ==大故A 错误;B .当滑动变阻器接入电路中的电阻为R 时,电路中电流为U U I R R R ==+总此时滑动变阻器消耗的电功率为()()22222200004R U U R U R P I R R R R R R R R RR ⎛⎫==== ⎪++-+⎝⎭当A.向左移动7cm B.向左移动【答案】C【详解】假设,滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度关系为电路中的电功率和电压的由①②两式联立可得把l=9cm,P=1.50W带入③式可得滑动变阻器R的电功率变为2.94W联立④⑤两式可得A.向左移动7cm,此时的l为带入⑥式可得不符合题意,故A不符合题意;B.向左移动6cm,此时的l为A.灯泡L的额定电压为3V B.定值电阻R1的阻值为C.R1的最大功率为1.35W D.该电路的最大与最小功率之比为【答案】C【详解】A.闭合开关S、S2、S3,断开S1,小灯泡与滑动变阻器串联,图乙中上面图像为此时电流表与电压表示数的关系。
电路电流最大为0.3A,此时滑动变阻器两端电压为电压为4.5V。
因为在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器,错误;BC.闭合开关S、S1断开S2、S3,分析电路可知R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器滑片左侧电阻的电压,根据欧姆定律可知,将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端,总电阻不变,因此电流不变,电压表示数变化,因此图乙中下面图像为此时电流表与电压表示数的关系;有图像可知,当A .3VU =B .I 1=0.45A C .140ΩR =【答案】BA.R1=10Ω【答案】B【详解】只闭合开关S测串联电路中电流,电压表电压表V2的示数将滑片移至中点,电压表R3的功率只闭合开关S1、S2,电路中只有闭合S1、S2和S3,将滑片移至最右端,分析电路图可知,A.电源电压为B.当甲、乙都是电压表,C.电路的总功率之比D.当甲、乙都是电流表,【答案】ACA.灯泡正常发光时的电压为3VB.灯泡额定功率为1.8WC.滑动变阻器最大阻值为40ΩD.滑片在a点时,通电10s,定值电阻R产生的热量为【答案】BCD【详解】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R、滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器和R两端的电压之和,电流表测电路中的电流。
初中物理竞赛辅导资料全国初中应用物理知识竞赛(初复赛)试题及答案汇编江苏省泗阳县李口中学沈正中第1集【第1届(1991年)—第5届(1995年)】(共5集)2013年5月1991年第一届全国初中应用物理知识竞赛试题第一部分(43分)初二学生和初三学生都要完成一、单一选择题(共15分,每题3分)1.一个瓶子正好能装满1kg水,它一定能装下1千克的( )A.花生油 B.酱油 C.白酒 D.豆油2.人在地球上看到月亮从云中穿出,这种情况下的参照物是 ( )A.地球B.人C.月亮D.云3.一个同学正确测得铅笔的长度是16.34厘米。
从这个数据看,他所用刻度尺的最小刻度( )A.分米。
B.厘米。
C.毫米 D.微米。
4.体积为0.05米的救生圈重100牛顿,体重为400牛顿的人使用这个救生圈,则( ) A.人或圈可以部分露出水面。
B.人和圈没入水中后可以悬浮在水中。
C.人和圈会沉没下去 D.要做出正确判断,还需知道人的体积。
5.公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P,出水管口有一个圆片形盖子a,两者用短链相连(如图1)所示。
若水箱的深度足够,要实现自动定时冲洗()A.只要浮筒P的体积足够大B.只要浮筒P的质量足够小C.盖子a必须比浮筒轻D.浮筒P的横截面积必须大于盖子a的面积二、填空题(共12分,每小题3分).1.农贸市场里有的顾客用弹簧秤量货物。
如果弹簧秤的读数为4.9N,货物的质量是 kg。
并请在图上做出货物受力的示意图。
2.北京观象台每天四次放出气象探空气球。
气球所载仪器及球皮的总质量为2.7千克,球内所充气体为氢气,已知氢气球的密度为0.09千克/米3,空气的密度为1.29千克/米3。
为使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为米3。
3.某段铁路由长度为L的铁轨一根接一根地铺成,一列火车在匀速前进,车内一位旅客要测火车运行的速度,他测出了火车经过铁轨接缝时连续发生N次振动的时间闸隔为t,则计算车速v的关系式是= 。
电功、电功率一、选择题1.市场销售的电热水壶有两种形式,一种如图5(a),电热元件在壶底下面的底座内;另一种如图5(b),电热元件在壶底之上,浸没在水中。
如果两种水壶的耗电功率相同,壶内水量也相同,那么[ ]CA.(a)壶的电热元件在壶底下面,有利于水的对流,(a)壶中的水先沸腾C.(b)壶中的电热元件被水包围,热量损失小,(b)壶中的水温上升较快D.(b)壶的电热元件体积较小,热能的利用率较低2.我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶,用30分钟刚好可将4㎏与气温(26.5℃)相同的水烧开。
若不计热损失,此时这个太阳灶的功率为[ ]BA.163瓦B.686瓦C.933瓦D.41160瓦3.电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不那么热,这是由于[ ]DA.通过铜导线的电流小,所以它消耗的电能也较少B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以就不那么热C.通过电炉丝的电流大,所以它消耗的电能较多D.铜导线电阻较小,所以它消耗的电能较少4.李军在检修一只1000瓦的电炉时,发现电炉丝断了一小截,他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长,这样再接入原电路中使用时,其实际发热功率将[ ]CA.大于1000瓦。
B.等于1000瓦。
C.小于1000瓦。
D.无法判断。
5、工人师傅在改装电炉时,为了使电功率减小到原来的一半,下列措施中可行的是:[]BA截去一半电炉丝;B串联一条相同的电炉丝C并联一条相同的电炉丝;D把连接电炉和电源的电线长度增加一倍6、如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。
当在ab间接入“6V 6W”的灯泡时,闭合开关,灯L恰能正常发光断开开关,在ab间换接入一个“6V 4W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法错误的是( )AA.灯L将变亮B、灯L将变暗C、换接的灯可能烧坏D、电路总功率要变小7、如图所示,是电饭锅的电路图,S是温控开关,R1、R2是电阻丝,断开或闭合开关S,可选择电饭锅处于“加热”或“保温”状态,若R1:R2=1:35,电饭锅加热时的总功率为P1,保温时的总功率为P2,则P1:P2为( )AA、36:1B、35:1C、36:35D、35:368、有n只完全相同的灯泡,它们的额定电压均低于电源电压,为了使每只灯泡都能正常发光,可采用如图所示的两种措施:如图甲将它们并联以后与变阴器R1串联接到电源上;如图乙将它们串联后再与变阴器R2串联接到电源上,甲、乙的两电源电压之比U甲:U乙=1:4,那么甲图与乙图相比,电路(包括所有灯泡和串联的变阴器)消耗的总功率之比为( )CA、1:1B、1:4C、n:4D、n2:49、某同学在做电学实验时,连成的电路如图所示,已知他所使用的电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R为10Ω,电源电压为6V且保持不变,S闭合后,在实验操作准确的情况下,下列说法准确的是( )BCDA、电流表的最大示数是0.6AB、电压表的最小示数是1VC、滑动变阻器消耗的最小电功率为0WD、电阻R消耗的最大电功率为0.9W二、填空题10.小刚家有额定功率为40瓦的电灯4盏,60瓦的彩电一台,60瓦的电扇一台,100瓦的电冰箱一台。
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题18--电功率一.选择题1.(2010上海初中物理竞赛题)如图24-13所示,额定电压为110伏地A、B两盏电灯,额定功率分别为100瓦和25瓦.把它们接到220伏地电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗地电能最少,正确地电路是b5E2R。
1.【答案】.C【解析】:利用串联并联电路知识分析可知,电路ABC都可以使额定电压为110伏地A、B两盏电灯正常发光,电路消耗地电能最少地是电路C.p1Ean。
2.(2011上海第25界初中物理竞赛)甲、乙两灯为钨丝白炽灯,将它们并联在照明电路里都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,那么DXDiT。
A.甲灯地额定功率一定比乙灯大B.甲灯消耗地电能一定比乙灯多C.甲灯地电阻比乙灯大.D.甲灯两端地电压比乙灯两端地电压大2.【答案】:.A【解析】:根据两灯并联在照明电路里都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,说明甲灯地额定功率一定比乙灯大,两灯电压相同,甲灯地电阻比乙灯小,选项A正确CD错误.灯消耗地电能与时间相关,选项B错误.RTCrp。
3.(2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变地电源两端,灯泡地电功率为40瓦.如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源地两端,电阻地电功率为3.6瓦,不考虑灯泡地电阻随温度而发生变化,且灯泡地电阻小于R,则此时灯泡地电功率为( )5PCzV。
A.14.4瓦. B.32.4瓦. C.0.4瓦. D.0.9瓦.3.【答案】C【解析】:设电源电压为U ,灯泡电阻R 0,将某灯泡接到电压不变地电源两端,有2U R =40W ; 将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源地两端,电路电流I =0U R R+;电阻地电功率I 2R =3.6W ;灯泡地电功率为P=I 2R 0.联立解得P=0.4W ,选项C 正确.jLBHr 。
4. (2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变地电源两端,灯泡地电功率为40瓦.如果将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源地两端,电阻地电功率为3.6瓦,不考虑灯泡地电阻随温度而发生变化,且灯泡地电阻小于R ,则此时灯泡地电功率为 ( )xHAQX 。
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题13--热和能一、选择题典例3(2011上海第25界初中物理竞赛)当物体中存在温度差时,热量会从温度高的地方向温度低的地方传递。
对于一长度为L、横截面积为S的均匀金属棒,当两端的温度差稳定为△T时,△t时间内从高温端向低温端传递的热量△Q满足关系式:;其中k为棒的导热系数。
如图所示,长度分别为L1、L2,导热系数分别为k1、k2,的两个横截面积相等的细棒在D处紧密对接,两金属棒各自另一端分别与温度为400开、300开的恒定热源良好接触。
若L1∶L2=1∶2,k1∶k2=3∶2,则在稳定状态下,D处的温度为()A.375开B.360开C.350开D.325开解析:设在稳定状态下,D处的温度为T,则对于长度为L1的细棒,,对于长度为L2的细棒,,联立解得T=375K,选项A正确。
.答案:A【点评】此题考查热传递及其相关知识。
典例4.(2011上海第25界初中物理竞赛复赛)将一功率为P=500瓦的加热器置于装有水的碗中,经过2.0分钟后,碗中水温从T1=85℃上升到T2=90℃,之后将加热器关掉1.0分钟,发现水温下降1.0℃。
试估算碗中所装水的质量。
解答:加热器在2分钟内所供应的总热量,等于水温升高所吸收的热量,加上散失到周围环境的热量,即Pt=cm(T2-T1)+Q若水温变化不大,则散失到周围环境的热量与时间成正比。
因此加热器关掉1分钟,从热水散失的热量等于Q/2,此热量等于热水温度下降1.0℃所放出的热量,即Q/2=cm△T从以上两式可以解得Pt=cm(T2-T1+2△T)m==kg=2.0kg。
【点评】此题考查热量、能量守恒定律及其相关知识。
【竞赛实战训练】1.(2009全国初中应用物理知识竞赛题)炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了。
他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上,他却感到更加闷热了。
第四节 电功率一、电功与电热 (一)电功电路中的用电器实际上是把电能转化为其他形式能的元件,比如,热水壶把电能转化为内能,电风扇把电能转化为机械能。
电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的。
我们把电流通过用电器时所做的功叫做电功。
电流做功的多少,与电流的大小、用电器两端电压以及通电时间都有关系,用公式表示为W UIt =,电功的单位是焦耳,符号为“J ”。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
(二)电热电流通过用电器时,由于电阻的存在,电能不可避免地要有一部分转化为内能,电热是指电流通过用电器时产生的热量,即电能转化的内能的多少体现了电流的热效应。
英国物理学家焦耳发现,通电导体产生的热量与电流的平方、导体电阻和通电时间成正比,即2Q I Rt =。
电热也叫焦耳热,单位为焦耳,符号为“J ”。
(三)电功与电热的关系电功表示有多少电能转化为其他形式的能,但是用电器消耗电能并不一定全部用来发热,不同的用电器把电能转化为其他形式的能的情况也不同。
1.纯电阻用电器纯电阻用电器是指把电能全部转化为内能的用电器,比如白炽灯、电炉丝、电热水器、电热毯等。
这类用电器消耗电能的目的就是为了发热。
对纯电阻用电器,电功等于电热:W Q =,2UIt I Rt =,可得U IR =,即UI R=,这恰是欧姆定律的表达式。
2.非纯电阻用电器非纯电阻用电器是指除了把电能转化为内能以外,更多的是把电能转化为其他形式的能的用电器,比如电风扇、电动机主要把电能转化为机械能,电解槽、电镀池主要把电能转化为化学能。
对非纯电阻用电器,W Q E =+其他,电功大于电热,W Q >,2UIt I Rt >,即UI R<,可见,对于非纯电阻用电器,欧姆定律并不成立。
但是无论哪种电路,各用电器之间的电压、电流关系仍然符合串并联电路的规律。
例1 如图8.89所示,电路的总电压U 为41 V ,20 R =Ω,D 为直流电动机,其线圈电阻0 1 r =Ω。
第六讲功和功率一【知识梳理】1、功和功率(1)功:当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,就说这个力做了功。
功的计算方法为W=Fs.(2)功率:物体在单位时间内所做的功叫做功率。
功率是描述物体做功快慢的物理量。
功率的计算公式为P=W/t ,其中一个常用的变形公式为P=Fv.(3)功的原理:使用任何机械都不省功,这个结论称为功的原理。
2、机械效率(1)功的原理:使用任何机械都不省功。
动力对机械所做的功,等于机械克服所有阻力所做的功。
(2) 所有阻力"包才f f阻=£目标+f 机械重力+f 摩擦(3)效率”是指一种机械或装置在工作时输出的有用能量与输入能量的比值。
(4)机械效率定义为有用功跟总功的比值W总=W有用+ W额外. , W W(5)机械效率公式Y]- X100% 即Y]= --------------- - ----- X 100%W总W有用W额外3、机械能(1)功和能的关系:能即物体做功的本领,物体做了多少功,就说它具有多少能。
(2)机械能动能一一物体由于运动而具有的能量叫做动能。
它与物体的质量和运动速度有关,物体的运动速度越大, 质量越大,其动能就越大。
1 2E 动=—mv势能一一势能分重力势能和弹性势能。
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
物体被举高得越高,质量越大,重力势能就越大。
E #=mgh物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能,物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。
动能和势能统称为机械能。
物体的动能和势能是可以互相转化的,如果没有摩擦阻力存在,那么动能和势能在相互转化的过程中,机械能的总量保持不变。
(3)能的转化和守衡定律:能量既不能创生,也不能消灭。
它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
二【例题解析】题型一:力对物体做功的判断基本判断方法:物体受了力,并且物体在力的方向上通过了一段距离。
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题18--电功率一.选择题1.(2010上海初中物理竞赛题)如图24-13所示,额定电压为110伏的A、B两盏电灯,额定功率分别为100瓦和25瓦。
把它们接到220伏的电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少,正确的电路是1.【答案】.C【解析】:利用串联并联电路知识分析可知,电路ABC都可以使额定电压为110伏的A、B两盏电灯正常发光,电路消耗的电能最少的是电路C。
2.(2011上海第25界初中物理竞赛)甲、乙两灯为钨丝白炽灯,将它们并联在照明电路里都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,那么A.甲灯的额定功率一定比乙灯大B.甲灯消耗的电能一定比乙灯多C.甲灯的电阻比乙灯大.D.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大2.【答案】:.A【解析】:根据两灯并联在照明电路里都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,说明甲灯的额定功率一定比乙灯大,两灯电压相同,甲灯的电阻比乙灯小,选项A正确CD错误。
灯消耗的电能与时间相关,选项B错误。
3.(2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为40瓦。
如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源的两端,电阻的电功率为3.6瓦,不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化,且灯泡的电阻小于R,则此时灯泡的电功率为( )A.14.4瓦。
B.32.4瓦。
C.0.4瓦。
D.0.9瓦。
3.【答案】C【解析】:设电源电压为U ,灯泡电阻R 0,将某灯泡接到电压不变的电源两端,有20U R =40W ; 将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源的两端,电路电流I =0U R R+;电阻的电功率I 2R =3.6W ;灯泡的电功率为P=I 2R 0.联立解得P=0.4W ,选项C 正确。
4. (2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为40瓦。
如果将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源的两端,电阻的电功率为3.6瓦,不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化,且灯泡的电阻小于R ,则此时灯泡的电功率为 ( )A .14.4瓦。
B .32.4瓦。
C .0.4瓦。
D .0.9瓦。
4.答案:C 解析:设电源电压为U ,灯泡电阻R 0,将某灯泡接到电压不变的电源两端,有2U R =40W ; 将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源的两端,电路电流I=0U R R+;电阻的电功率I 2R =3.6W ;灯泡的电功率为P=I 2R 0.联立解得P=0.4W ,选项C 正确。
5. (2008上海初中物理竞赛复赛)8.如图所示,电源电压U=8V保持不变,小灯泡上标有“6V ,4W”字样,电阻R 2=30Ω。
闭合电键后,若滑动变阻器R 1的滑动片P 在离b 端1/4处时,小灯泡的实际功率为1W 。
为了使电键闭合后,滑动片左右移动时,灯泡两端电压不超过额定电压,变阻器R 1的阻值(有电流部分)的变化范围是( )A.0Ω~40ΩB.3.4Ω~40ΩC.7.5Ω~30ΩD.10Ω~30Ω5.答案:B 解析:灯泡电阻R D =U 2/P =9Ω,额定电流I=P/U=4/6=2/3A.。
要使灯泡两端电压不超过额定电压6V ,并联部分电压不小于2V ,电阻不小于3Ω。
当滑动片左移动时电阻减小,由R 2R 1/(R 2+R 1)=3解得R 1=3.4Ω。
当滑动片右移动时电阻增大,移动到b 点时电阻最大。
设滑动变阻器R 1的总电阻为R ,若滑动变阻器R 1的滑动片P 在离b 端1/4处时,变阻器R 1有电流部分的阻值为3R/4,小灯泡的实际功率为1W ,说明小灯泡的实际电压为3V ,实际电流为1/3A ,并联部分电压为5V ,并联部分电阻为5V ÷1/3A=15Ω。
由4/34/322R R R R +⋅)=15解得R =40Ω。
所以变阻器R 1的阻值(有电流部分)的变化范围是3.4Ω~40Ω。
6.. (2010上海初中物理竞赛题)如图24-13所示,额定电压为110伏的A 、B 两盏电灯,额定功率分别为100瓦和25瓦。
把它们接到220伏的电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少,正确的电路是6.答案:C 解析:利用串联并联电路知识分析可知,电路ABC 都可以使额定电压为110伏的A 、B 两盏电灯正常发光,电路消耗的电能最少的是电路C 。
7.(2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为40瓦。
如果将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源的两端,电阻的电功率为3.6瓦,不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化,且灯泡的电阻小于R ,则此时灯泡的电功率为 ( )A .14.4瓦。
B .32.4瓦。
C .0.4瓦。
D .0.9瓦。
7.答案:C 解析:设电源电压为U ,灯泡电阻R 0,将某灯泡接到电压不变的电源两端,有20U R =40W ; 将灯泡和某电阻R 串联后再接到上述电源的两端,电路电流I=0U R R+;电阻的电功率I 2R =3.6W ;灯泡的电功率为P=I 2R 0.联立解得P=0.4W ,选项C 正确。
8(2008河南初中物理竞赛题)灯L 1标有“8V 、16W ”的字样,灯L 2标有“12V 、36W ”的字样,两灯串联后接在电压为U 的电路中,要保证两灯不损坏,电压U 的最大值为( )A .8VB .12VC .1 6VD .20V【解析】:“8V 、16W ”的灯L 1额定电流I 1=P/U =16/8A=2A ,电阻R=U/I =4Ω;“12V 、36W ”的灯L 2额定电流I 2=P/U =36/12A=3A ,电阻R=U/I=4Ω;两灯串联后接在电压为U 的电路中,要保证两灯不损坏,电流最大值为2A ,允许加的电压U 的最大值为U=2A ×(4Ω+4Ω)=16V, 选项 C 正确。
【答案】:C【名师点评】可由用电器的铭牌得到用电器额定电压和额定功率,根据P=UI 确定用电器额定电流,再由额定电压和额定电流确定纯电阻用电器的工作电阻。
9(2011上海第25界初中物理竞赛)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4伏;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电压表的示数变化了2伏,此后15秒内定值电阻R1产生的热量为60焦。
下列结果正确的是()A.电源电压为10伏B.R1的阻值为18欧C.滑动变阻器R的最大阻值为9欧D.R1先后两次消耗的电功率之比4:3解析:设电源电压为U,滑动变阻器R的最大阻值为R,闭合电键S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电路总电阻为R1+R/2,电流I=U/( R1+R/2),电压表的示数为IR/2=4伏;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电路总电阻为R1+R,电流I’=U/(R1+R),电压表的示数增大2伏,为I’R=6伏;此后15秒内定值电阻R1产生的热量为I’2R1t=60焦。
联立解得R1=R,U=12V,定值电阻R1两端电压为12V-6V=6V,根据15秒内定值电阻R1产生的热量为60焦可得R1的阻值为9欧,滑动变阻器R的最大阻值为9欧,选项AB错误C正确;I/I’=4/3,R1先后两次消耗的电功率之比16:9,选项D 错误。
【答案】C【名师点评】此题需要根据题述过程列出多个方程联立解得,难度较大。
二.填空题1.(2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题)图l8是测定小灯泡额定功率的实物连接图,其中电源是三节新的干电池,灯泡的额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为l0Ω,滑动变阻器上标有“l0ΩlA”的字样。
(1)请你用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连好,使它成为完整的实验电路。
(2)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:A.可能是灯丝断了B.可能是电流表断路C.可能是小灯泡短路D.可能是滑动变阻器断路猜想电流表示数/A 电压表示数/V如果A成立如果D成立请你借助图中的电流表和电压表验证小刚的猜想,将电流表、电压表的示数填人上表。
(3)假如电压表0—15V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率,请你将小刚设计的电路图画在右边的方框内。
(4)按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器,使电压表示数达到V时,小灯泡就正常发光.此时电流表示数如图l9所示,则小灯泡的额定功率是W。
23.答案:(1)如图所示。
(2)A成立0 4.5D成立0 0(3)电路如图所示。
(4)0.7 1.14解析:按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器,使电压表示数达到4.5V-3.8V=0.7V时,小灯泡就正常发光.此时电流表示数如图l9所示,为0.30A,则小灯泡的额定功率是P=UI=3.8V×0.30A=1.14W。
2.(2008河南初中物理竞赛题)小昕准备参加玩具赛车比赛,他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机。
设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为2A ;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6A 。
则该玩具电动机正常转动时的效率为 。
答案:70%解析:设电动机内阻为R ,电源电压为U ,用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后U=I 1R ;电动机正常转动时,UI 2=P +I 22R ;由上述二式解得P=0.84R.。
该玩具电动机正常转动时的效率为η=P / (P + I 22R)×100%=70%。
3. (首届全国中学生数理化学科能力竞赛)如图所示是某电热器的工作原理图, R 1、R 2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳.它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求.其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通.如旋到图中位置S 时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通.若电源电压为220 V ,则由图可知:(1)图中P 、Q 两个接头中,_______与零线相连;正常情况下,零线和地线之间的电压为_______V. (2)为安全起见,需在电路中安装一总开关,该开关最好应安装在图中A 、B 、C 、D 、E 中的_________点处.(3)如果 R 1=R 2=48.4 Ω,则电热器在旋钮开关旋到位置T 时的电功率为 _________W ;当旋钮开关旋到位置M 时,通电1 min 产生的热量是_________J.3.答案:(1) P 0 (2)C (3)1000 3×104解析:正常情况下,供电线路的零线与大地接通,所以零线和地线之间的电压为0V 。
电路中安装的总开关必须能够切断火线,所以安装在C 点。