【物理】物理电功率练习题及答案及解析
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【物理】物理电功率练习题及答案及解析
一、电功率选择题
1.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“4V"字样,电流表的量程为0~0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω.当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光,则下列说法正确的是()
A. 电源电压为5V
B. 闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V0.5W的灯泡L’替换L,则将正常发光
C. 闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,滑动变阻器的阻值是17.5Ω
D. 闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W
【答案】 C
【解析】【解答】A.根据乙图可知,小灯泡的额定电压为4V时电流为0.5A,那么电源电压
为:U总=U L+U变=4V+0.5A××20Ω=9V,故A错误;
B.“4V0.5W”灯泡电阻为:;原来灯泡的电阻;当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,变阻器的阻值不变,而灯泡电阻变大,那么它两端的电压肯定大于4V,因此它不能正常发光,故B错误;
C.当闭合S和S2,断开S1,根据乙图可知,当灯泡的功率为0.8W时,灯泡的电压为2V,电流为0.4A;那么变阻器的电压为:U变=U总-UL=9V-2V=7V,变阻器的电阻为:
,故C正确;
D.闭合S和S1,断开S2,变阻器和R2串联,当变阻器的阻值为0时,电流为:
,而电流表的量程是0.6A,因此通过电阻R2的最大电流为0.6A;它的最大电功率为:P2=I22R2=(0.6A)2×10Ω=3.6W,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据乙图得到灯泡正常发光时电压和;当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,变阻器与灯泡串联,根据公式U总=U L+U变计算电源电压;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,判断替换灯泡后的电压是否为4V即可;(3)根据乙图判断灯泡功率为0.8W时灯泡的电压和电流,然后根据欧姆定律计算变阻器
的阻值;
(4)闭合S和S1,断开S2,变阻器和R2串联,计算变阻器阻值为0时的电流与电流表的量程比较,从而确定电阻R2的最大电流,最后根据公式P=I2R计算即可。
2.将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是()
A. 两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B. 两只小灯泡都能正常发光
C. 通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D. 两只小灯泡的总功率小于2W
【答案】 D
【解析】【解答】甲灯的电阻R1==12Ω,乙灯的电阻R2==18Ω,甲灯的实际功率P甲=I2R1,乙灯的实际功率P乙=I2R2,因为R1<R2,所以P甲<P乙,所以乙灯亮,
两灯串联后电流相同,但两端的电压都小于额定电压,所以都不能正常工作,故ABC错误,
两灯消耗的总功率P总==1.2W<2W,故D正确.
故选D.
3.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:C。
【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.
4.关于电现象,下列说法正确的是()
A. 电流做功越多,电功率越大
B. 家用电器的金属外壳要接地
C. 同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
D. 导体中没有电流通过时,导体就没有电阻
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、电功率的大小,不但和做功的多少有关,还与时间的长短有关,故A错误;
B、有金属外壳的家用电器的金属外壳要接地,正确;
C、电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C错误;
D、电阻是导体的一种性质,和导体中有无电流无关,故D错误.
故选B.
【分析】(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量,和电流做功的多少、时间的长短有关;
(2)为了防止漏电发生触电事故,所以大功率或有金属外壳的用电器的外壳要接地;(3)电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)电阻是导体的一种性质,和导体中有无电流无关.
5.图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是()
A. B. C.
D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流.
若电源提供的电流恒定为I总,
AB、根据并联电路特点可知:
U=U0=I0R0=(I总﹣I)R0=﹣IR0+I总R0,
其中I总、R0为定值,由U=﹣R0I+I总R0,可知U与I的图象为一次函数,且﹣R0<0,故AB错误;
CD、由电功率的计算公式:
电路消耗总功率:P=UI总=(I总﹣I)R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0,
其中I总、R0为定值,由P=﹣I总R0I+I总2R0,可知P与I的图象为一次函数,﹣I总R0<0,且I不能为0,P不会为0,故C正确,D错误.
故选C.
【分析】由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流.
电源提供电流一定,根据并联电路特点分别表示出U与I和P与I的表达式,分析判断即可
6.某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡,小明又用一只完全相同的灯泡,将它俩串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将()
A. 变亮
B. 变暗
C. 不变
D. 无法确定【答案】 B
【解析】【解答】解:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻,
在电源电压不变的情况下,由P=UI=可知,电路的总功率变小,房间内的总亮度变暗。
故答案为:B。
【分析】结合P=UI=可知电功率变化情况,进一步可知灯泡亮度的变化情况.
7.如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1<R2.下列说法正确的是()
A. 该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系”