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电功率1．如图所示的是探索焦耳定律的实验装置，已知R1＜R2，闭合开关后，通过两端电阻丝的电流I1__等于__I2，电阻丝两端的电压U1__小于__U2。2．如图1所示的是一则公益广告，浓浓的孝心透着社会主义核心价值观。小明的爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图2(甲部分)所示，电热足浴器某次正常工作时控制面板显示如图2(乙部分)所示，求：(1)此时足浴器的工作电流。(计算结果保留一位小数)(2)足浴器装入最大容量、初温为22℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量。(3)上述加热过程耗时16min，该足浴器的热电效率。图1图2解：(1)由图乙可知，此时电热足浴器的电功率P＝500W，由P＝UI得，此时足浴器的工作电流I＝PU＝500W220V≈2.3A；(2)足浴器装入最大容量时水的体积V＝5L＝5dm3＝5×10－3m3，由ρ＝mV得，水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10－3m3＝5kg，则水所吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(42℃－22℃)＝4.2×105J；(3)加热时间t＝16min＝960s，由P＝Wt得，电热足浴器消耗的电能W＝Pt＝500W×960s＝4.8×105J，则该足浴器的热电效率η＝Q吸W＝4.2×105J4.8×105J＝87.5%。答：(1)此时足浴器的工作电流为2.3A；(2)当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量为4.2×105J；(3)上述加热过程耗时16min，该足浴器的热电效率为87.5%。3．某市中考实验操作考试时，实验员为同学们“探究小灯泡的额定电功率”准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“10Ω1A”的滑动变阻器、新干电池4节、开关、电流表、电压表、导线若干。【设计实验与制订计划】(1)请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整；(2)在闭合开关前，应将滑片P移到最__右__(选填“左”或“右”)端；(3)在虚线方框内画出对应的电路图；(4)经检查，电路连接无误，各元件完好。闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，存在这种问题的原因是__电源电压过大__，让小灯泡正常发光最简便的方法是__减少一节干电池__；(5)解决上述问题后，移动滑片P使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数图如乙所示，则小灯泡的额定功率是__0.5__W。[解析](1)如图所示：(3)根据实物图，画出电路图如下图：4．实验：测量小灯泡的电功率【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为6Ω)、滑动变阻器(“10Ω2A”)、新的干电池两节、开关、导线若干等。【实验原理】__P＝UI__【实验步骤】(1)连接电路时，开关要__断开__；如图甲所示的实物图连接中，连接不妥之处为__电流表量程选择错误__。(2)闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：现象电灯的亮暗电流表电压表可能的原因1亮有示数无示数电压表断路2不亮无示数有示数小灯泡断路(3)排除故障后，当移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，此时应在此位置基础上将滑片P向__左__(选填“左”或“右”)移动，使电压表的示数为__2.5__V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是__1__W。5．如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l/5位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？(3)断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？解：(1)RL＝U2LPL＝（2V）21W＝4Ω(2)当断开开关S1，闭合开关S、S2、S3时，R1被短路，灯泡L与R2串联：R2＝1/5×50Ω＝10ΩI＝IL＝PLUL＝1W2V＝0.5AU总＝IR总＝I(R2＋RL)＝0.5A×(10Ω＋4Ω)＝7V(3)当断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，滑片P移到a端时，灯泡L与R1并联。由于小灯泡两端的实际电压为7V，远大于它的额定电压2V，故小灯泡将被烧断，电压表示数为7V。此时电路中只有电阻R1在工作。R1＝UI＝7V2A＝3.5Ω6．在测定性实验中：(1)如图所示，在圆圈中填上电流表或电压表的符号。只闭合开关S3，可以测量小灯泡的功率。请设计测量小灯泡功率时的记录实验数据的表格；测量小灯泡的功率的记录实验数据表格实验次数U/VI/A灯泡亮度P/W(2)如图所示，只闭合开关S2和S4，电源电压保持3V不变，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V，则电路中允许的最大总功率是__1.8__W。7．(不定项选择)如图所示的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。下列关于甲、乙、丙、丁四种连接方式的说法正确的是(BCD)A．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8．如图所示，这是某地区的一种仪表表盘，它是__电能__表，此时的表盘读数是61121Ｋ。9．如图所示，电路中电源电压可调，小灯泡L1标有“6V6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V12W”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。解：(1)闭合S2，断开S1、S3时，L2、L3两灯串联，U2实＝U2额＝6V，则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）26W＝6Ω(3)S1、S2、S3均闭合时，L1、L3两灯并联，L2短路，等效电路如图所示：因为L3两端的电压远高于其额定电压，则L3被烧坏，所以实际功率为0W。10．江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一挡电量为150度及以内，维持现行价格不变，即每度电0.6元；第二挡电量为151至280度，每度电0.65元；第三挡电量为281度以上，每度电0.9元。小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为__215__kW·h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付__3.25__元。电功率一、填空题1．标有“220V40W”的灯泡甲和“220V100W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现__乙__灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在220V的电源上，则__甲__灯泡更亮一些。(选填“甲”或“乙”)2．英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式__Q＝I2Rt__来表示。某家庭单独使用电饭锅，用时15min，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为__0.4_kW·h__。3．小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了。他猜想造成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大：②电热水器或插头处短路。于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000r/(kW·h)”电能表的转盘3min内转了100转，电热水器的功率为__1_000__W。小明的猜想__②__(选填序号)是正确的。(已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W，空气开关允许通过的最大电流为40A)二、选择题4．电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费。该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是(A)A．电能表－kW·hB．电压表－VC．电流表－AD．电表－度5．家用空调正常工作时的电功率最接近(A)A．1000WB．100WC．10WD．1W6．小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V40W”的字样。下列说法中正确的是(D)A．该灯泡只能在220V电压下工作B．该灯泡的实际功率是40W不变C．该灯泡每秒消耗的电能是40WD．该灯泡正常发光时的功率是40W7．小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是(D)A．灯泡L2发生了断路B．灯泡L2发生了短路C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小8．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(B)9．如图所示的是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是(C)A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高10．已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω.则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为(A)A．720J，120JB．720J，720JC．720J，600JD．600J，120J[解析]电动机产生的热量Q＝I2Rt＝(2A)2×0.5Ω×60s＝120J。电动机消耗的电能为W＝UIt＝6V×2A×60s＝720J。故A项正确，B、C、D项错误。11．电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为(D)A．通过导线的电流大于通过电炉丝的电流B．导线的电阻远大于电炉丝的电阻C．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻[解析]电炉丝与导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，由于Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，即电阻越大，相同时间内产生的热量越多。三、简答题与计算题12．综合问答一家庭中的物理：小雨用电热水器将水加热。他洗完头发开窗通风时被风一吹感到凉。他看到妈妈腌的鸡蛋悬浮在盐水中。请用(开头4个字)……(结尾4个字)将你所选的内容写出来，并用所学的知识进行解释。答：①电热水器……将水加热：电能转化为内能；②洗完头发……吹感到凉：开窗通风时风一吹，加快了人体表面的空气流速，从而加快了人身上水分的蒸发，水蒸发要吸热，所以人会感觉很凉。③看到妈妈……在盐水中：因为鸡蛋的密度小于盐水的密度，所以，腌的鸡蛋悬浮在盐水中。13．如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为挡位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清)。求：某型号电饭锅额定电压220V额定功率高温烧煮840W低温焖饭电源频率50Hz(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能。(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率。(3)电热丝R的阻值。解：(1)电饭锅高温烧煮的功率P高＝840W，烧煮时间t＝0.5h＝1800s，由P＝Wt得，电饭锅高温烧煮消耗的电能W＝P高t＝840W×1800s＝1.512×106J。(2)当开关S闭合、S1断开时，仅有R0接入电路，电路电阻较大，根据P＝U2R可知，电压一定时，电路电阻越大，电功率越小，此时电饭锅处于低温焖饭状态；电饭锅低温焖饭时的额定功率P低＝U2R0＝（220V）21210Ω＝40W。(3)当开关S、S1都闭合时，电热丝R、R0并联接入电路，电路电阻较小，根据P＝U2R可知，电压一定时，电路电阻越小，电功