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L i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 . 8V
B . 12V
C . 1 6V
D . 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=2A X （4Q+4 Q）=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“ 6V 3W”，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〜60 Q
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24 Q
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-U J = 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
L
1 15 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 =2-4 0. 故选BD.
3. （2010上海初中物理竞赛题）将某灯泡接到电压不变
01
计则电路中电湍不能超i±0. 5A;
解；由功率公武可得*灯泡的颔定电济1
则此时电略中的电湍匸=—2
-
N r *
9卩
KQ-12Q
二D ・ 375A
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
（）
A. 14.4 瓦。

B . 32.4 瓦。

C . 0.4 瓦。

D
'/瓦O
3.【答案】C
当串联电阻鳩」Q —= 3,6W 、R q
叮接在同一电源上
(9R-R L ) ( R-9R L ) =0 解得；9R=R L ( ^R=9Ft Lj
••灯起的电阻R L 小于R （ 9R 二R L 舍去），灯和电阻卑奈 /.IP R i P L -R i R.-9 : 1 /.p L =lp R =lx3.6W = 0.4W
9 9
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
0.9
PL 40W
当只接
f f w
/.iR L
=r ( R +&L ),即： J R L
化简得:9R“82RR L 十9R L 〜0 40W
X R L
=
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.O Q ~40Q B.3.4 Q ~40Q C.7.5 Q ~30Q
D.10 Q ~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=3.4 Q。

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=15 Q。

由空空）=15
R23R/4 7
解得R=40Q。

所以变阻器R的阻值（有电流部分）的变化范围是3.4 Q ~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.
A A
m U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 ="1 6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
1 1 1
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：由；一石- /可碍，ST袍喷fr泡E幷质后的申观1?彳=3已日型此酣净蹈的荒申齟拘沪EKj^2 X 36, B2= L53・6E2 ；
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R i产生的热量为60焦。

下列结果正确的是—r^H—i
—I—
a R b
( )
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 . R i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R i+R，电流I 'U/(R i+R)，电压表的示数增大2伏，为I ' =6伏；此后15秒内定值电阻R i产生的热量为I 'R i t=60焦。

联立解得R i=R，
U=12V，定值电阻R i两端电压为12V-6V=6V，根据15秒内定值电阻R i产生的热量为60焦可得R i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, R i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10 Q,滑动变阻器上
标有“10 Q IA ”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
电压表示数/V
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0 4.5
D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=3.8V X 0.30A=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R i = R 2 = 48.4 Q,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.
答案：(1) P 0 (2) C (3) 1000 3X 104
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R 1 = R 2 =48.4 Q,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R 2,电功率为P=^=1000W 。

当旋
R 2
台匕 R i 、R 2,是发热电阻如图虚线是
转动开关旋
缘的金属板同时连通.如旋到图中位置 S E D M 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， 正常情况下，零线和地线之间的电压为 关最好应安装茬图中 ''A 、B 、C 、D ： E "中,的
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1 min产生的热量R| +R2是Q=Pt=500 X 60J=3 X 104J。

三•综合运用题
1. (2009 额定电压
额定频
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
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 T T T 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I min ，停 20s)使豆 浆反复 煮沸，充 分煮熟。

共 6m n40s 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=W i +W 2=P i t i +P 2t 2 = 800 X( 8 X 60 + 2 X 60 + 400 X 是)J + 180X 4X 15 J =730800J 。

60 20 / (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。