电功率竞赛题精选.docx
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电功率竞赛题精选
电功率竞赛题（精选）
1.（2008河南初中物理竞赛题）灯Li标有“8V、16W”的字样，灯L2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.16VD.20V
【解析】：
“8V、16W”的灯L1额定电流|1=P/U=16/8A=2A，电阻R=U/I=4Q;“12V、36W”的灯L2额定电流|2=P/U=36/12A=3A，电阻R=U/I=4Q;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=2AX（4Q+4Q）=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。
2.（多选）如图所示，电源电压恒为24V，小灯泡的规格为“6V3W”，滑动变阻器R的最大阻值为60Q，定
值电阻R2的阻值为12Q。
电压表使用的量程为0〜15V,
电流表使用的量程为0〜0.6A。
要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡正常工作（设灯丝电阻不变）。
下列说法正确的是：
A.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是
24Q〜60Q
B.滑动变阻器的滑片在移动的过程中，电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24Q
C.定值电阻R消耗电功率的最大值为4.32W
D.电路总功率的变化范围是9W〜12W
厂-
一瓢
由欧姻定律得，灯池的电阻％二』二邑■=12盘：
当滑动变阻器接入电給最小时，电路中电渝应为时，由欧姆定律可得;
U
爭4厂
则凤匸一12n-12O=24Q：
U
倩电阻R-消耗电功率的摄大值为P-"jR-=初・弘）*12於姗w盅■£*e
电路购总功率为P=UI^=24V5<0.5A=12Wj
当电區表示数STI..=15V时，此时灯泡及电阴屯上电SU-=U-UJ=24Y-1BV=?
V;
电路肿总功晖为F'=UI.=24VX（j.3?
5A=91/i
电路总功率的变化范围是列〜12聲
L115则此时滑动变齟器的接入电阻尺」=-^=^^-=40fl?
即滑动变阻器允许接入的电阻范围为24qum
由串联电路的总电压等于备处的分电压之和可知.
滑动癸阻器两端的电压対IL二U-U.-U=7-1（恥十R?
I£L£■
所以电崖表与电涼表示歎变此量的绝对值的比値为R.+-R=2-40.
故选BD.
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
0.9
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
'/瓦O
3.【答案】C
当只接ffw
当串联电阻鳩」Q—=3,6W、rq
叮接在同一电源上
（9R-Rl）（R-9Rl）=0
解得；9R=RL（^R=9FtLj
••灯起的电阻Rl小于R（9R二Rl舍去），灯和电阻卑奈
/.IPriPl-RiR.-9:
1
/.pL=lpR=lx3.6W=0.4W
99
4.（2008上海初中物理竞赛复赛）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=30Q。
闭合电键后，若滑动变阻器R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的阻值（有电流部分）的变化范围是（）
A.OQ~40QB.3.4Q~40QC.7.5Q~30Q
D.10Q~30Q
答案：
B解析：
灯泡电阻R=U/P=9Q，额定电流l=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3Q。
。
当滑动片左移动时电阻减小，由RR/（R+R）=3解得
R=3.4Q。
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的总电阻为R,若滑动变阻器R的滑动片P在离b端1/4处时，变阻器R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=15Q。
由空空）=15
R23R/47
解得R=40Q。
所以变阻器R的阻值（有电流部分）的变化范围是3.4Q~40Q。
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
令祈；［f整蚩串联电賂电匪旳分压埒』可知・电匡相手时.电険也国耳琴.
（ZI已粗直狷电圧帕琴，根帕苍瓷片密可知.电踣中电阻耀大*消耗的功率就越小，先恨盖公式站羊分别求出灯泡A和灯汹日的电阻，再求出X.
AA
mU匡息右幅逬仔比较.叩可需出第世.
禅1拥踊巷忒"匚可押，tTjfi*射由両R="16灯■泡H的由P1lt^JA4C.
R
6囲定灯泡上和可克电陋申転根摊申联电跨电巫国卄压钙為司珂，妾便灯海盘正常工作■即上面可变电医播•扎电密旳阻値为L阳©艮瞒丈藍的盛电亀为胡2為同理下边支踣的茁电阻为GSBfb由|■二+十可得*比时井联电翳前总电IS^a-lSS^Qi
111
n图足汀迥山翔灯沦E并黨后卫峪口变屯駅王隘，灯电鈕妃二堆丁乍・蛙硕箭.迢SHEA与灯袍E并匪后和可宜屯訊只国阳说恫蒂：
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C.團是灯电方閃可蚕电血卉莊后又和灯泡A耳医，灯抱聖宦正常二fT心秋窩-呈口菟H与可变电迥卉匪匸和口泡A囲电底怕等.耳飪电路-电阻越串越対灯泯吐和血祖可E帛工作时，此对电蹌国总电追淘苗目禺毗4=2丸氐
J區足灯魁丄却可更屯阳审施肓文和灯沦Dd底」灯袍契恩正溝工布・必皈荷.星灯竈d与可览电爼尺开陨洽和灯泡11區屯闭相壽：
僵芥取电泾中.£阻粧哥趣小.屮干任低一叩分电耻.術冋比*曙中fr泡a和灯籾不龍正常工作'故』不正誦’
根捋公瓷P="可知・曲屯1$誉丸・书耗的功WE+.出按L乩亡圏可知，亡圉曲熄电限大.捎耗的丈率還十・
R
故送匕
点■产！
革恿萼鱼电功率直计球和呂、开联电磐电阻旳计卸，天建是电功車埜式肢具变那B0灵话站・重点圧道申跌為路总电阻丸于住诃一中半捉禹电阻，开底床將的息申脛小干吒冋「个并底射噸晅，
5.（20ii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Ri产生的热量为60焦。
下列结果正确的是
—r^H—i
—I—
aRb
（）
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.Ri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R什R/2,电流l=U/（R什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Ri+R，电流I'U/（Ri+R），电压表的示数增大2伏，为I'=6伏；此后15秒内定值电阻Ri产生的热量为I'Rit=60焦。
联立解得Ri=R，
U=12V，定值电阻Ri两端电压为12V-6V=6V，根据15秒内定值电阻Ri产生的热量为60焦可得Ri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；1/1=4/3,Ri先后两次消耗的电功率之比16:
9，选项D错误。
【答案】C
•填空题
1.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）图18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10Q,滑动变阻器上
标有“10QIA”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）
电压表示数/V
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
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。
⑶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I9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04.5
D成立00
（3）电路如图所示。
（4）0.71.14
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I9所示，为0.30A，则小灯泡的额定功率是P=UI=3.8VX0.30A=1.14W。
某电热届全工作原理图数，‘-
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，右金属板
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，「：
一「、：
钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边
R
与零线相连；
_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.
小、（3）如果Ri=R2=48.4Q,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1min产生的热量是J.
答案：
（1）P0
（2）C（3）10003X104
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。
.如果R1=R2=48.4Q,则电热器在旋钮开关旋到位置T时，电热
2
器电路中只有电阻R2,电功率为P=^=1000W。
当旋
R2
钮开关旋到位置M时，电热器电路中电阻R1与R2串
2
联，电功率为P=R—=500W。
通电1min产生的热量R|+R2
是Q=Pt=500X60J=3X104J。
三•综合运用题
的全自动家全国初机的部分理知识竞赛复所示小兰家
oV2电机功180W
50加热功800W
1.（2009额定电压
额定频
率一Hz率
加干豆75加量水量g量
制作豆浆的程序大致如下：
工、作加热打浆煮程序TTT电
-H-P带刀高打打
4每打
工
时
与
态
电热器开始加热八、、，8min后,
达打设温度。
电热器继续加热
八、、9直至豆浆第一次沸腾
腾时
2min
。
1200mL
（水温为20°C）浆防溢延断电煮T电热器间断加热,（每加热Imin，停20s）使豆浆反复煮沸，充分煮熟。
共
6mn40s结束。
报警机发声报
示浆做好
「兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关，，然后在豆浆机开始制「…」豆浆的同时;开始记录她家电能表图3所示）的转盘转过的圈数，，当豆的转盘转过了74圈。
请回答严^
、兰
的豆浆需要耗多少电能？
（2）.根据第1问的计算结果，算制作一锅这样豆浆的过程中她家能表的转盘应转过多少圈？
消
计
（3）.第
（2）问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗？
如不相符，请说出你对产生这一偏差的猜想。
1.解析：
（1）煮好一锅这样的豆浆需要消耗电能：
W=Wi+W2=Piti+P2t2=800X（8X60+2X60+400X是）J+180X4X15J=730800J。
6020/
（2）.电能表应当转过的圈数：
沪730晋圈=73圈
（3）.不相符。
猜想：
①某些电器在关闭开关后，仍处于待机状态,消耗电能；②家庭电路电压偏低，豆浆机实际功率偏小;③在制作豆浆过程中，豆浆机向环境散热；④电能表存在误差；⑤小兰记录存在误差；⑥导线发热消耗电能。
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