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1、最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题 18-电功率一选择题1.（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1.【答案】.C【解析】：利用串联并联电路知识分析可知，电路 ABC 都可以使额定电压为 110 伏的 A、B 两盏电灯正常发光，电路消耗的电能最少的是电路 C。2.（2011 上海第 25 界初中物理竞赛）甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么 A甲灯的额定功率
2、一定比乙灯大 B甲灯消耗的电能一定比乙灯多C甲灯的电阻比乙灯大. D甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大2.【答案】：.A【解析】：根据两灯并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，说明甲灯的额定功率一定比乙灯大，两灯电压相同，甲灯的电阻比乙灯小，选项 A 正确 CD 错误。灯消耗的电能与时间相关，选项 B 错误。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 ( )A14.4 瓦。 B32.
3、4 瓦。 C0.4 瓦。 D0.9 瓦。3.【答案】C【解析】：设电源电压为 U，灯泡电阻 R0，将某灯泡接到电压不变的电源两端，有=40W；20U R将灯泡和某电阻 R 串联后再接到上述电源的两端，电路电流 I=；电阻的电功率0U RRI2R=3.6W；灯泡的电功率为 P=I2R0.联立解得 P=0.4W，选项 C 正确。4. （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 ( )A14.4 瓦
4、。 B32.4 瓦。 C0.4 瓦。 D0.9 瓦。4.答案：C解析：设电源电压为 U，灯泡电阻 R0，将某灯泡接到电压不变的电源两端，有=40W；20U R将灯泡和某电阻 R 串联后再接到上述电源的两端，电路电流 I=；电阻的电功率0U RRI2R=3.6W；灯泡的电功率为 P=I2R0.联立解得 P=0.4W，选项 C 正确。5. （2008 上海初中物理竞赛复赛）8.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R2=30。闭合电键后，若滑动变阻器 R1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
5、端电压不超过额定电压，变阻器R1的阻值（有电流部分）的变化范围是（ ）A.040 B.3.440 C.7.530 D.10305.答案：B 解析：灯泡电阻 RD=U2/P=9，额定电流 I=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 3。当滑动片左移动时电阻减小，由R2R1/(R2+R1)=3 解得 R1=3.4。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 R1的总电阻为 R，若滑动变阻器 R1的滑动片 P 在离 b 端 1/4 处时，变阻器 R1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
6、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 5V1/3A=15。由)=15 解得 R=40。所以变阻器 R1的阻4/34/322 RRRR 值（有电流部分）的变化范围是 3.440。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6.答案：C 解析：利用串联并联电路知识分析可知，电路 ABC 都可以使额定电压为 110 伏的A、B 两盏电灯正常发光，电路消耗的电能最少的是电路 C
7、。7.（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 ( )A14.4 瓦。 B32.4 瓦。 C0.4 瓦。 D0.9 瓦。7.答案：C 解析：设电源电压为 U，灯泡电阻 R0，将某灯泡接到电压不变的电源两端，有=40W；20U R将灯泡和某电阻 R 串联后再接到上述电源的两端，电路电流 I=；电阻的电功率0U RRI2R=3.6W；灯泡的电功率为 P=I2R0.联立解得 P=0.4W，选项 C
8、 正确。8（2008 河南初中物理竞赛题）灯 L1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( )A8V B12V C1 6V D20V【解析】：“8V、16W”的灯 L1额定电流 I1=P/U=16/8A=2A，电阻 R=U/I=4；“12V、36W”的灯 L2额定电流 I2=P/U =36/12A=3A，电阻 R=U/I=4；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=2A(4+4)=16V, 选项 C 正确。【答案】：C【名师点
9、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。9（2011 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 R1产生的热量为 60 焦。下列结果正确的是 （ ）A电源电压为 10 伏BR1的阻值为 18 欧C滑动变阻器 R 的最大阻值为 9 欧DR1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
10、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 R1+R/2，电流 I=U/( R1+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 R1+R，电流 I=U/(R1+R)，电压表的示数增大 2 伏，为 IR=6 伏；此后 15 秒内定值电阻 R1产生的热量为 I 2R1t=60 焦。联立解得 R1=R，U=12V，定值电阻 R1两端电压为 12V-6V=6V，根据 15 秒内定值电阻 R1产生的热量为 60 焦可得 R1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；I/I=4/3，R1
11、先后两次消耗的电功率之比 16:9，选项 D 错误。【答案】C【名师点评】此题需要根据题述过程列出多个方程联立解得，难度较大。二填空题1. （2013 全国初中应用物理知识竞赛预赛题）图 l8 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 l0，滑动变阻器上标有“l0 lA”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)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
12、示数/A电压表示数/V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。 (3)假如电压表 015V 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 l9 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 0 4.5D 成立 0 0（3）电路如图所示。（4）0.7 1.14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
13、发光.此时电流表示数如图 l9 所示，为 0.30A，则小灯泡的额定功率是P=UI=3.8V0.30A=1.14W。2（2008 河南初中物理竞赛题）小昕准备参加玩具赛车比赛，他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机。设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为2A；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为0.6A。则该玩具电动机正常转动时的效率为 。答案：70%解析：设电动机内阻为 R，电源电压为 U，用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后U=I1R；电动机正常转动时，UI2=P +I22R；由上述二式解得 P=0.8
14、4R.。该玩具电动机正常转动时的效率为 =P / (P + I22R)100%=70%。3. （首届全国中学生数理化学科能力竞赛）如图所示是某电热器的工作原理图， R1、R2是发热电阻，虚线框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，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通.如旋到图中位置 S 时，金属滑片将 1、2 两触点同时与右边缘金属板接通.若电源电压为 220 V，则由图可知：（1）图中 P、Q 两个接头中，
15、_与零线相连；正常情况下，零线和地线之间的电压为_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.（3）如果 R1R248.4 ，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 1 min 产生的热量是_J.3答案：（1） P 0 （2）C （3）1000 3104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 R1R248.4 ，则电热器在旋钮开关旋到位置 T 时，电热器电路中只有电阻 R2，电功率为 P=1000W。当旋钮开关旋到位置 M 时，22U R123 4 PQ火线ADCBER1R2金属板 STM电热器电路中电阻 R1与 R2串联，电功率为 P=500W。通电 1 min 产生的热量是212+U RRQ=Pt=50060J=3104J。4（2006 全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）自从爱迪生 1879 年发明电灯以来，在一百多年中经过人们的不断改进，如今白
