【物理】初三物理电功率解题技巧(超强)及练习题(含答案)
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【物理】初三物理电功率解题技巧(超强)及练习题(含答案)
一、电功率选择题
1.共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便。已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定,转轴卡住不能转动时,线圈两端电压为48V,电流为12A.当电动车在水平地面上以18km/h的速度匀速直线行驶时,线圈两端电压仍然为48V,电流为2A,则下列说法正确的是()
A. 电动机线圈电阻为24Ω
B. 电动机的机械功率为96W
C. 电动机的效率是66.7%
D. 电动车前进时受到的阻力为16N
【答案】 D
【解析】【解答】解:(1)因电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,
所以,由I=可得,电动机线圈的电阻:
R===4Ω,A不符合题意;(2)当在水平地面上以v=18km/h=5m/s的速度匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻,
此时电动机消耗的电功率:P M=UI′=48V×2A=96W,
电动机线圈电阻消耗的热功率:P R=(I′)2R=(2A)2×4Ω=16W,
电动机的机械功率:P机械=P M﹣P R=96W﹣16W=80W,B不符合题意;
电动机的效率:η= ×100%=×100%≈83.3%,C不符合题意;
因电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,由P===Fv可得,电动车前进时的牵引力即受到的阻力:
f=F===16N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合题意,电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,根据欧姆定律I=求出电动机线圈的电阻;当在水平地面上匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻,根据P=UI求出
此时电动机消耗的电功率,根据P=I2R求出电动机线圈电阻消耗的热功率,利用nη=
×100%求出电动机的效率;电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻
力和牵引力是一对平衡力,二力大小相等,利用P===Fv求出电动车前进时的牵引力即受到的阻力.
2.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“3V1.5W字样,不考虑灯泡电阻随温
度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V.当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。为了保证电路安全,小灯泡电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中,下列说法()
①电源电压为4.5V
②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω-12Ω
③小灯泡的最小功率为0.135W
④电路的最大功率2.25W
A. 只有正确
B. 只有正确
C. 只有正确
D. 都正确【答案】 C
【解析】【解答】解:由图知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)由P= 可得灯泡的电阻:
R L= = =6Ω,
由P=UI可得,灯泡正常发光时通过的电流:
I额= = =0.5A,
由题知,当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时,小灯泡正常发光,
由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压:
U=I额R串=I额×(R+R L)=0.5A×(3Ω+6Ω)=4.5V;故①正确;(2)因串联电路中电流处处相等,且电流表量程为0-0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,
所以为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流I最大=I额=0.5A,
电路中的总电阻:R最小= = =9Ω,
滑动变阻器连入电路中的最小阻值:R最小=R总-R L=9Ω-6Ω=3Ω,
由于电压表量程为0-3V,当电压表的示数最大为U滑′=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;
此时灯泡两端的电压为:U L′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V,
此时电路的电流为:I最小= = =0.25A,
滑动变阻器接入电路的最大阻值:
R最大= = =12Ω,
所以为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围是3Ω-12Ω;故②正确;(3)小灯泡的最小功率:
P L最小=I最小2R L=(0.25A)2×6Ω=0.375W;故③错误;(4)电路的最大功率:
P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W,故④正确。
综上可知,只有①②④正确。
故答案为:C。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,利用P=求灯泡的电阻,利用P=UI求正常发光时通过的电流;结合小灯泡正常发光,利用U=IR求电源电压;由于电流表量程为0-0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流等于灯正常工作时通过的电流,利用欧姆定律求电路中的最小电阻,滑动变阻器连入电路中的最小阻值等于总电阻减去灯的电阻;由于电压表量程为0-3V,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;此时灯泡两端的电压等于电源电压减去3V,利用欧姆定律求此时电路的电流,进而求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,最后得出为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围;利用P=I2R求小灯泡的最小功率,再利用P=UI求电路的最大功率.
3.电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的其部分参数见表格,取g=10N/kg关于驱蚊器下列说法错误的是()
A. 驱蚊器的重力为0.6N
B. 驱蚊器发出的声音能被正常人听到
C. 驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波
D. 驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW•h 【答案】B
【解析】【解答】A、驱蚊器的重力,G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,A不符合题意;
B、人的听觉范围20~20000Hz;22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器发出的声音不能被正常人听到,B符合题意;
C、22kHz~55kHz超出了人的听觉范围,故驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波,C 不符合题意;
D、蚊器工作10h消耗电能为W=Pt=0.002kW×10h=0.2kW•h,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用物体质量计算重力的大小,人耳的听声范围是20~20000Hz,超声波的频率