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人教版初三物理同步练习之电功率练习题

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2014-02-28

1 0.30 1.140 P额=(1.140+1.102+1.178)/3=1.140

2 0.29 1.102

3 0.31 1.178

你认为小柯这样处理数据的方法是否合理___________。

答案:

34. (1)见右图  (2)闭合开关前滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处或最左端     (3)合理或是

35.某同学做“测量 小灯泡电功率”的实验时,连接了如甲图所示的电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。(1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接         (填“0~ 3V”或“0~ 15V”) 的量程。(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在       端(填“左”或“右”)。(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为       V时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是        A,则小灯泡的额定电功率是        W。

(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变        (填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与灯泡         有关系。

答案:33. (1)0—3V(2) 左  (3)      (4) 暗  两端电压

四、 计算题

36.如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光,两电流表指针位置相同;当开关S1、S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求:(1)电源电压;(2)R2的阻值;(3)电路在何种状态下消耗的功率最小,最小功率是多少?

解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,R2与灯泡并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A测干路电流,

∵并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等,

∴电源的电压U=UL=12V;

(2)根据P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL=PL/UL=9W/12V=0.75A,

根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:RL=UL/IL=12V/0.75A=16Ω,

∵两电流表指针位置相同,且大量程的示数是小量程示数的5倍,

∴干路电流I=5I2,

∵并联电路中总电流等于各分电流之和,

∴I=5I2=I2+IL,

解得:I2=(1/4)IL=1/4×0.75A=0.1875A,

R2的阻值:R2=U/I2=12V/0.1875A=64Ω;

(3)当开关S1、S2断开,S3闭合时,滑动变阻器与灯泡串联,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1、R1/4时电路中的电流:

I1=U/(R1+RL)=12V/(R1+16Ω),I2=U/(1/4R1+RL))=12V/(1/4R1+16Ω),

∵P=I2R,且在这两种情况下滑动变阻器消耗的功率相等,

∴I12R1=I22×R1/4,即(12V/(R1+16Ω))2R1=(12V/(1/4R1+16Ω))2×R1/4,

解得:R1=32Ω,

当开关S1、S3断开,S2闭合,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的总电阻最大,电路消耗的总功率最小,最小总功率为:

Pmin=U2/(R1+R2)=(12V)2/(32Ω+64Ω)=1.5W.

37.在如图所示的电路中,电源电压和各灯泡的阻值均保持不变。电流表的量程为0--3A,灯泡L1的电阻R1=10Ω.请画出该题的各个等效电路图。    (1)只闭合开关S1 、S4时,电流表的示数为1A。当将滑动变阻器滑片拨至中点处,再将S2闭合时,电流表的示数为1.5A,则在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少?    (2)只闭合S3时,电路消耗的最大功率为P1;只闭合S4、 S5时,电路消耗的最小功率为P2;只闭合S2、S3、S5时,电路消耗的最小功率为P3。已知P1:P2:P3=42:35:30,则R2. R3的限值各为多少?

38.如图所示,直流电动机通过电流做功提升重物,但在电能转化成机械能的过程中,有部分电能变成内能。已知线圈电阻1.5Ω,电动机正常工作时,通过线圈电流2A,物体质量540g,以1Om/s匀速上升,不计绳的重力和一切摩擦。物体上升20s的过程中。求:(l)电压表读数;(2)电流通过线圈产生的热量;(3)提升物体的有用功;(4)电动机工 作效率。

答案:

39.如图17所示,L上标有“6 V  3 W”字样,电流表量程为0~0.6 A,

电压表量程为0~15 V,变阻器R的最大电阻为100 Ω。只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia。只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示;当滑片置于b点时,电压表示数Ub = 8 V,电流表示数为Ib。已知Ra∶R0 = 12∶5,Ia∶Ib = 3∶5。(灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡 的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压;(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少。

答案:38.解:(1)因为   ,则小灯泡的电阻:

(2)只闭合S2,R与R0串联,滑片P置于b点时, Ub = 8 V,由图可知电阻Rb =16 Ω,则电流

电源电压:U = Ib (Rb+ R0) = 0.5 A×(16 Ω+ R0)       ①

只闭合S1,R与L串联,当滑片P置于a点,由于Ia∶Ib = 3∶5,则Ia = 0.3 A

电源电压:U = Ia (Ra+ RL) = 0.3 A×(Ra+ 12 Ω)       ②

已知Ra∶R0 = 12∶5,再由①②式,可得: R0 = 20 Ω,U = 18 V

(3)只闭合S1,电流表的量程大于灯的额定电流,则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5 A。

得变阻器接入电路的最小电阻R最小= 24 Ω

只闭合S2,变阻器两端电压为15 V时,连入电路中的电阻最大

由于 ,则变阻器接入电路的最大电阻R最大= 100 Ω )

电路消耗的最小功率:

40.“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小安同学自制了一个卡通龙舟,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化)。求:(1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?(2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?

答案:37.(6分)

解:(1)由P=UI      I红=P红/U红 =6W/12V=0.5A  I绿=P绿/U绿=12W/12V=1A  I= I红+I绿=1.5A(2)由P=U2/R

R最小时功率最大两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小,此时两灯正常发光

Pmax= P红+P绿=12W+6W=18W R最大时功率最小电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最大,由R= U2/P知红灯电阻较大R红=U红2/P红=122V2/6W=24ΩR=R红+R1=48Ω  由题意可知电源电压是12V  Pmin =U2/R=122V2/48Ω=3W

41.生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω,R2=30Ω,请计算:(1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少?(2) S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能是多少?

(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?

答案:解:(1)当只闭合S3时,R1和R2串联在电路中  R串=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω

(2)当只断开S1时,只有R2接入电路中

(3)当R1和R2并联在电路中时,电路的总功率最大

当R1和R2串联在电路中时,电路的总功率最小

42、如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V  0.9W”字样的定值电阻.当开关同时闭合时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.

解:当开关同时闭合时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,

R1的阻值:R1=U/I1=12V/0.3A=40Ω,

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,

R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W,

R2消耗的最小为P2=U2/R2=(12V)2/100Ω=1.44W,

电路的总功率P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W;

43.如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)

(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?

(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?

答案:23、(1)B   A     (2)电流做的功 W=P1t=120W×8×60S=57600J        (3)电热丝发热功率为 P2=560W-120W=440W          电热丝的电阻R由 得

44如图8所示.电路中电源电压可调,小灯泡L1标有“6V 6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样(假设小灯泡电阻不变)  (1) 闭合S2,断开S1、S3,,调节电源电压使电压表V2的示数为6V,求L2的实际功率。  (2)闭合S1、S3断开S2,调节电源电压使电压表V1的示数为3V,求L1的电阻.  (3)闭合S1、S2、S3,画出此时的等效电路图,调节电源电压为18V,求此时L3的实际功率。

答案:16解

(1)闭合S2,断开S1、S3时,L2、L3两灯串联,U2实=U2额=6V

P2实=P2额=12w

(2)闭合S1、S3,断开S2时,L1、L3两灯并联,据题意,小灯泡电阻不变.

R1=U21额/P1额==(6V)2/6W=6Ω

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