一、电功率选择题
1.下列数据中最接近生活实际的是( )
A. 人的正常体温约为39℃ B. 无线电波在空气中的传播速度约为340m/s
C. 甲型H1N1流感病毒的长度约为1cm D. 电冰箱的额定功率约为100W 【答案】 D 【解析】【解答】
A、人的正常体温为37℃,变化很小,故A不符合实际;
B、无线电波在真空中的传播速度最大,为3×108m/s,在空气中的传播速度略小一些,接近3×108m/s,故B不符合实际;
C、甲型HINI流感病毒的长度很小,约为10﹣40nm,故C不符合实际; D、电冰箱的额定功率约为100W左右,故D符合实际. 故选D.
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
2.如图所示,电源电压不变,先闭合S1 , 再闭合S2 , 下列说法正确的是( )
A. 电压表、电流表示数均变小 B. 电压表示数变大,电路总功率变大 C. 电压表示数不变,总电阻变小,电流表示数变大 D. 电压表与电流表示数的比值变大 【答案】B
【解析】【解答】A、C、由图可知,先闭合S1时,两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测R1两端的电压;根据串联电路的电压特点可知,其示数小于电源电压; 再闭合S2 , R2被短路,电路为R1的简单电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是电源电压,所以电压表的示数变大;
R1的电阻小于两电阻串联的总电阻,即总电阻减小,根据欧姆定律 电流变大,即电流表示数变大,AC不符合题意;
B、电源电压不变,电流变大,根据P=UI可知,电路的总功率变大,B符合题意;
可知,电路中的
D、两开关都闭合时,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值,即 的阻值,所以该比值不变,D不符合题意。 故答案为:B。
为电阻R1
【分析】结合电路图,判断开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和电表所测电路元件,利用串联电路的特点和欧姆定律分析即可.
3.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=乙灯亮,
=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=故选D.
=1.2W<2W,故D正确.
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.小明对教室中一些物理量的估测,合理的是( ) A. 黑板擦受到的重力约为100N B. 课桌的高度约为80cm C. 教室内一盏日光灯的功率约为1000W D. 教室内感觉比较舒适的温度约为37℃ 【答案】 B 【解析】【解答】解: A、黑板擦受到的重力约为1N,所以A不符合实际情况; B、课桌的高度约为80cm,所以B符合实际情况; C、教室内日光灯正常发光时的电流在0.2A左右,额定功率大约为P=UI=220V×0.2A=44W左右.所以C不符合实际情况; D、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,所以D不符合实际情况. 故选B. 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用. 6.某型号电吹风,电动机和电热丝串联.电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1 , 电热丝电阻为R2 . 将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式.下列选项中,关系式均正确的是( ) ①UI>P ②P=I2(R1+R2) ③UI=P ④P>Ⅰ2(R1+R2) A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④ 【答案】D 【解析】【解答】解:电吹风消耗的电功率P是总功率,总功率的大小应该用P=UI来计算,所以总功率P=UI,故①错误,③正确; 由题意知,该电吹风中电动机和电热丝串联,电路中电流为I, 电吹风中发热的功率要用P热=I2R来计算,所以总的发热功率为P总热=I2(R1+R2), 因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能, 所以,吹风机的总功率要大于发热部分的功率,即P>Ⅰ2(R1+R2),故②错误,④正确. 故选:D. 【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的, 但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的. 7.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1 , R2产生的热量之比为( ) A. 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:4 【答案】 A 【解析】【解答】由并联电路的特点知道,R1、R2的电压是相同的,由图乙知道,在电压相同时,通过R1、R2 的电流之比是2:1;由I=U/R知道,R1、R2 的电阻之比为1:2;由图甲知道,闭合开关S,则通电时间相同,由Q=W=U2R t知道,产生的热量与电阻成反比,故R1、R2产生的热量之比是2:1, 故答案为:A。 【分析】利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系;根据焦耳定律公式Q=W=t判定产生热量的比值. 8.如图为“探究焦耳定律”的实验装置.两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液比左侧高。下列说法正确的是( ) A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法 B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小 C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小 D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 【答案】D 【解析】【解答】A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法,A不符合题意; B.右侧电阻丝的阻值比左侧大,B不符合题意; C.通过右侧电阻丝的电流和左侧的相等,C不符合题意; D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,D符合题意。 【分析】A.转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量;B.D由Q=I2Rt知当I、t相同时R越大Q就越大;C.串联电路中的电流处处相等. 故答案为:D。 9.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),下列说法正确的是( ) A. 电流表示数逐渐变小 B. 电压表示数逐渐变大 C. 滑动变阻器两端的电压逐渐变大 D. 小灯泡的亮度逐渐变暗 【答案】B 【解析】【解答】解: 由电路图可知,灯泡L与变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流. 滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小, 由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数逐渐变大,故A错误; 由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,即电压表的示数逐渐变大,故B正确; 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小, 所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,小灯泡的亮度逐渐变亮,故D错误; 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,故C错误. 故选B. 【分析】由电路图可知,灯泡L与变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流.根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化. 10.如图所示,电源电压保持18V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=60Ω.为保证各器件安全,不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( ) A. S断开时电压表示数为0V B. S闭合后,电压表最大示数为15V C. 小灯泡L正常发光时,变阻器R消耗的电功率为6W D. S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.5W 【答案】 C 【解析】【解答】解:(1)S断开时,电压表测电源的电压,则电压表的示数为18V,故A错误; (2)S闭合后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压, 为保证各器件安全,电压表的最大示数UV=UL=6V,故B错误; 由P=可得,灯泡的电阻: RL== =12Ω, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,灯泡正常发光时电路中的电流: I== =0.5A, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,变阻器两端的电压: UR=U﹣UL=18V﹣6V=12V, 变阻器R消耗的电功率: PR=URI=12V×0.5A=6W,故C正确; (3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时灯泡L的功率最小, 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,此时电路中的电流: I= = =0.25A, 灯泡的最小电功率: PL=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,故D错误. 故选C. 【分析】(1)S断开时,电压表测电源的电压,根据电源的电压可知电压表的示数. (2)S闭合后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,为保证各器件安 全,电压表的最大示数和灯泡的额定电压相等,此时灯泡正常发光,根据P=求出灯泡的电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再利用P=UI求出变阻器R消耗的电功率; (3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时灯泡L的功率最小,利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,最后利用P=I2R求出灯泡的最小电功率. 11.如图甲所示,额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定。滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,以下说法正确的是( ) A. 灯泡正常发光时的电流为0.5A B. 灯泡两端的电压为3V时,它消耗的电功率为1.5W C. 滑动变阻器最大值为10Ω D. 当变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡的实际功率为3.2W 【答案】D 【解析】【解答】A、由图乙知,当灯泡两端的电压为6V时,灯泡的电流为1A,A不符合题意; B、由图乙知,当灯泡两端的电压为3V时,灯泡中的电流大于0.5A,由P=UI可知,此时灯泡消耗的电功率大于1.5W,B不符合题意;C、由乙图知,当变阻器滑连入电阻最大时,电路中电流最小为0.5A,灯泡两端的电压是1.5V,根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器分压U滑=6V-1.5V=3.5V,则R = C不符合题意;D、当变阻器阻值为 最大 零时,灯泡两端的电压等于6V,可知电源电压为6V;设灯泡两端的电压为U,此时电阻为 R,根据题意可知: ————①, =3.2W ————②,联立①②解得U= 2V或U=4V,根据灯泡的实际功率,U=2V时,其实际功率小于3.2W,不符合题意,所以U=4V,代入②得R=5Ω,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】运用图象法解答问题的一般步骤是: (1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么; (2)注意认清横坐标和纵坐标上最小分格的数值大小和单位; (3)明确图象所表示的物理意义; (4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论. 12.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( ) A. A的电阻值为6.25Ω B. A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5:4 C. A和B并联在电压为2.5v的电源两端,A、B的电功率之比为5:4 D. 当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3V 【答案】 C 【解析】【解答】A.由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V,由I= 可得,A的电阻值:RA= =5Ω,A不符合题意;B.A和B串联, 电路中电流为0.4A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A,由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,由P=UI可得,A、B的电功率之比: ,B不符合题意;(3)A和B并联在电压为2.5V的电源 两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V,由图象可知,通过两元件的电流IA′=0.5A,IB′=0.4A,则A、B的电功率之比: ,C符合题意;(4)当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端 的电压和通过的电流相等,由图象可知,电路中的电流为0.6A,两元件两端的电压均为3V时符合,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UA″+UB″=3V+3V=6V,D不符合题意。 故答案为:C。 【分析】根据电流和电压的图像,计算电阻的大小,结合图像分析电流相同或电压相同时的电功率的比值关系. 13.如图所示电路,电源电压恒定,R为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小, 为定值电阻,当光照减弱时 A. V与 示数的比值减小 B. V与 示数的比值不变 C. 与 示数之差变大 D. 电路消耗的总功率减小 【答案】D 【解析】【解答】A、由欧姆定律可知,V与 示数的比值为光敏电阻R的阻值,因R的阻值变大,则该比值变大,A不符合题意; B、电压表示数不变, 示数变小,则V与 示数的比值变大,B不符合题意; C、由并联电路的特点可知, 与 示数之差为通过 的电流,保持不变,C不符合题意; D、电源电压不变,总电流变小,根据 故答案为:D。 【分析】光敏电阻R与定值电阻 R0并联,电压表测量的是R两端的电压 ( 即电源的电压 ) ,保持不变;电流表 A1测量的是通过R的电流,电流表 A2测量的是干路中的电流;已知光敏电阻R的阻值随着光照的增强而减小,则当光照减弱时,R的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过R的电流变小,即电流表 A1示数变小;通过 R0的电流不变,而通过R的电流变小,所以干路中的电流变小,即电流表 A2示数变小,根据 P=UI 可知,总功率减小. 可知,总功率减小,D符合题意。 14.如图甲,电源电压恒定,R0为定值电阻,电阻R的阻值随环境温度变化而改变.改变环境温度,定值电阻R0两端的电压U0随温度t变化的关系如图乙所示.则下列描述R两端的电压U、电路消耗的总功率P随温度t变化的关系图线中,可能正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】【解答】由图甲知道,R0与R串联,电压表测量的是R0的电压;由图乙知道,随着温度的升高,R0两端的电压降低,说明随着温度的升高电阻R两端的电压增加,由串联分压知道,随着温度的升高R的阻值的阻值增加,R两端的电压增大,A不符合题意,B符合题意;随着R的阻值的阻值增加,电路的总电阻增加,由欧姆定律知道,电路的总电流减小,由P=UI知道,电源电源不变,总电流减小,所以电路的总功率减小,D不符合题意,由图乙知道,电路的电流与温度呈线性变化,所以总功率与温度也呈线性变化,C不符合题意, 故答案为:B。 【分析】结合电路图理清电路的连接方式及电表的测量对象,由于电阻R的阻值随环境温度的变化而变化,由图乙可知,当温度升高时电阻R0两端的电压线性变小,定值电阻的电流线性变小;根据串联电路电压的特点,判断出电阻R两端的电压的变化;因为电源电压保持不变,根据P=UI判断出电路消耗的总功率的变化. 15.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. 16.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. 17.下列用电器正常工作时电流最接近0.05安的是( ) A. 空调 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 节能灯 【答案】D 【解析】【解答】家用电器的额定电压都是220V,若电流是0.05A,即此时的功率是:P UI 220V×0.05A 11W; 空调功率在1kW左右;洗衣机的功率500W左右;节能灯的功率在十几瓦左右;电视机在100W左右. 故答案为:D. 【分析】先由P=UI计算用电器的功率,再根据对常用电器的功率的认识判断即可. 18.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 联 , 处 于 保 温 状 态 , R2 的 , 当S接a时,电路电 功 率 为 , 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。 19.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列分析正确的是( ) A. 若灯丝的材料、长度相同,乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗 B. 若将两灯并联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯亮 C. 若将两灯分别接入电压为220V的电路,乙灯消耗的电能多 D. 若将两灯串联,只要电源电压适当,甲、乙两灯就能同时正常发光 【答案】 A 【解析】【解答】根据电压和电功率,结合公式 , 得 , 由于甲灯的功率为 25W,较小,电阻大,若导体的材料、长度相同,电阻大的导体较粗,A符合题意;当两灯并联时电压相等,功率较大的灯泡亮,B不符合题意;灯泡消耗的电功率和电功率、时间有关,时间不确定时,消耗的电能不能比较,C不符合题意;由于同,两灯的额定电流不同,不能同时正常发光,D不符合题意。 故答案为:A. 【分析】根据灯泡的电功率和电压分析电阻和电流,导体的电阻和导体的材料、长度、横 , 电功率不 截面积有关。 20.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” B. 闭合开关后,通过 的电流大于 的电流 C. 闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢 D. 闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动 【答案】 C 【解析】【解答】解:A、图中两电阻串联,通过的电流和通电时间相等,而电阻不同,故可研究电流产生的热量与电阻的关系,AB不符合题意; C、根据Q=I2Rt,因R1<R2 . 故右边容器中电阻丝产生的热量多,由转换法,甲管中液面上升比乙慢,C符合题意; D、闭合开关后,要使电流增大,由欧姆定律,要减小电路的电阻,故应将滑动变阻器滑片P向右移动,D不符合题意。 故答案为:C 【分析】电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的气体加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法;由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析.
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