1、1第十八章 电功率一、选择题1下列有关数据符合实际的是（ ）A家用冷暖空调的功率约为 200WB一个机械经改进后其效率可达 100%C一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为 300JD家用电饭锅正常工作时的电流约为 4A2智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）A增大电池电压B增加总功率C减小总功率D降低散热能力3在国际单位制中，电功率的单位是（ ）AkWh BW CJ DA4如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：保护电阻 R 为
2、 10，电动机内阻为 4，当闭合开关 S 后，两电压表的示数分别为 6V 和 2V，则下列叙述中说法正确的是（ ）A电源电压为 8VB电动机两端 的电压为 2VC电动机线圈 1s 内产生 0.16J 热量D通过电动机的电流为 1A5如图所示，小灯泡规格为“5V 2.5W”（灯丝电阻不随温度的变化而变化） ，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至 a 端时，电流表的示数 为 0.5A；当滑片移至 b 端时，电压表的示数为3V，则（ ）2A电源两端的电压为 5VB小灯泡灯丝的电阻为 5C滑动变阻器的最大阻值为 20D滑动变阻器消耗的功率是 0.6W6将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V
3、0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为 2.5V 的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）A串联时，两灯都能正常发光B串联时，甲灯比乙灯更亮C并联时，通过两灯的电流相等D并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大7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0.5则在 1min 内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（ ）A720 J，120 J B720 J，720 J C720 J，600 J D600 J，120 J8小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是（ ）A拍照片时
4、，小明家已消耗的电能为 3672 kWhB电能表的额定最大电流为 20AC小明家同时工作的用电器的总功率不得超过 2200WD电能表的转盘转过 2500 转消耗电功率 1kW9下列说法中正确的是（ ）A千瓦时是功率的单位，千瓦是电功的单位B借助电能表、停表可以测量用电器的实际功率C功率大的用电器，消耗的电能一定多3D额定功率是 100 瓦的用电器工作 10 小时耗电为 1 度10阻值为 R 的电阻丝接在电压为 U 的电路中，在 t 时间内电流做功为 W，那么电阻为 的电阻丝接到电压为 U 的电路中，在 t 时间内电流做功为（ ）A W B W C2W D4W11如图所示的四个电路中，电源电压
5、U 相同，R 1R 2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是（ ）A甲、乙、丙、丁B丁、丙、乙、甲C丁、甲、乙、丙D丙、乙、甲、丁12如图所示，是某电器内部的电路结构图，R 1、R 2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同。下列说法不正确的是（ ）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 倍二、填空题13如图 1 所示电路中，滑动变阻器 R2是规格为“10 欧 2 安”和“20 欧 2 安”中的一个。若在电路中并联一个电压表，闭合电键 S，当滑动变阻器滑片位于中点时，电 流表的示数为 0
6、.8安，电压表的示数如图（a）所示，继续移动滑片 P 到达某一端点，电压表示数如图（b）所示。请判断所选用变阻器的规格是 ；电压表 V 并联在 两端。求：电阻 R1的阻值及电源电压 U。4在电路各元件都正常工作的情况下，求：电阻 R1消耗电功率的最大值 P1 最大 。14如图甲所示，A、B 分别是标有“6V 3.6W”字样的灯泡 L 和定值电阻 R 的 UI 图象。则 R 的阻值为 ；若把它们接入电路，如图乙所示，当只闭合开关 S1时，L 正常发光，此时电流表的示数为 A ；若再闭合开关 S3，电流表的示数为 A；若只闭合开关 S2，电路消耗的电功率为 W。15某电水壶工作 2min，使如图所
7、示电能表的转盘转过 150r，则电水壶消耗的电能为 ，该电水壶的电功率为 kW。16小丽在研究电功率 P 和电阻 R 之间的关系时，记录的实验数据如表所示，请根据表中的数据归纳出电功率 P 和电阻 R 的关系式：P= 。17在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 S1闭合 S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是 I 甲 ：I 乙 =2：5，则 R1：R 2 = ；当开关 S1、S 2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比 U 甲 ：U 乙 = ，R 1、R 2消耗的电功率之比为 P1：P 2= 。518如图所示，电度表的示数为 kWh。19小芳以某种 PTC 电阻作为发热部件，制作
8、了一个恒温孵化箱。图甲是恒温孵化箱的电路图， R1、R 2是两个相同的 PTC 电阻，电源电压 220 伏。图乙为单个这种 PTC 电阻与温度变化的关系图。恒温孵化箱的最大发热功率是 瓦，当温度保持 40不变时，恒温孵化箱的产热和散热达到了平衡关系。如果仅仅从产热方面分析，当温度超过 40时，恒温孵化箱的 ，自动实现温度下降。20小明家的电能表如图所示，那么小明家电路上的用电器总功率不能超过 W；当小明家只有一盏电灯工作时，2min 内转盘正好转过 5 圈，则该灯泡消耗的电能是 J，灯泡的功率为 W。三、实验探究题621在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为 4.5V，小灯泡的额定电压为
9、 2.5V、电阻约为 10。（1）连接电路时开关应 ，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片 P 应位于 （选填“A”或“B” ）端。（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。（3）闭合开关，移动变阻器的滑片 P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是 （写一种即可） 。（4）排除故障后，闭合开关、移动滑片 P 至电压表的示数如图乙所示，其读数为 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片 P 应向 （选填“A”或“B” ）端移动。（5）改变滑片 P 的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的图象。由图象可知，小灯泡两端电压是 1.5V 时，其电阻是 ；灯泡的
10、额定功率是 W。22小明要探究“当电流一定时，小灯泡的功率与电阻的关系” 。器材有：两节干电池 ，三个小灯泡 L1、L 2、L 3（分别标有“1.5V 0.25A”、 “2.5V 0.25A”和“3.8V 0.3A”） ，滑动变阻器（10 1A） ，电流表，电压表，导线若干，开关。实验次数 灯泡 I/A U/V R/ P/W1 L12 L2 2 10 0.43 L30.22.4 12 0.48（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。（2）小明先将灯 L1接入电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片 P，通过灯 L1的电流为0.2A，此时电压表示数如图乙所示，则灯 L1 的电压为 V，实际功
11、率是 W。（3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，用 L2替换 L1，闭合开关，为保持电 流表的示数为0.2A 不变，应将滑片 P 向 （填“左”或“右” ）端移动，再测出 L2两端的电压，算出 L2的电阻和功率。7（4）再用灯 L3替换 L2，做第三次实验，并将实验数据记录在上表。分析表中数据可得：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成 。【评估】实验结束后，小明感觉以上实验存在一些问题，于是他找来小红进行评估。这样实验不够简 便，改进方法： ；有一组数据不符合实际，原因 是： 。23李岚同学在进行“测量定值电阻的电功率”的实验时，所选用的器材有：额定电流为0.4A 的定值电阻（阻值约为 6）
12、、电压恒为 12V 的电源、电流表、电压表、两种不同规格的滑动变阻器“50 1A”和“5 1A” 、开关及导线若干，请回答下列问题。（1）在保证电路中各电器元件都安全的前提下，李岚在进行实验时，应当选用的滑动变阻器的规格为 。（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路图连接完整。 （要求：滑动变阻器滑片向右移动时，电阻变大）（3）连接好电路，闭合开关后，李岚移动滑动变阻器的滑片。当电流表的示数为 0.4A 时，电压表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为 V，定值电阻的电功率为 W，电阻为 。【拓展】（4）李岚将定值电阻换成额定电压为 4V 的小灯泡后，移动滑片，观察电流表和电压表的示数，并
13、记录成如图丙所示的 IU 图象，则小灯泡的额定功率为 W；由图象可知，小灯泡灯丝的阻值不是固定的，这是因为 。8四、综合题24如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R 1、R 2是发热电阻，热水器主要参数如下表。水的比热容为 4.2103J/（kg）额定电压 220V 容积 30L加热功率 2000W 保温功率 800W（1）开关 S 跳至 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为 kg。（2）R 2的阻值为多大？（3）水箱中装满初温为 25的水，加热使温度升高到 55，水需要吸收多少热量？（4）在上述加热状态下，热水器正常工作
14、 35min 需消耗多少电能？加热效率是多少？25如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻 R0=10，灯泡 L 上标有“6V 3.6W”的字样。开关 S2为单刀双掷开关，电源和电压表的内阻不计。请画出本题各小问的等效电路图。（1）只闭合开关 S1时，电流表示数 I1=1A，求电源电压；（2） 在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关 S1，将开关 S2接“a” ，移动滑片 P 置于其中点，此时电流表示数 I2=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值；（3）当开关 S1断开，开关 S2接“b”时，移动滑动变阻器滑片 P，使灯泡 L 正常发光，求滑动变阻器消耗的电
15、功率。9参考答案1D2C3B4C5A6D7A8B9B10C11C12A13 “20 2A”R 114100.61.22.4150.05kWh1.5160.5W/R+4W172：35：32：318235 9.519242 温度升高时，电阻变大，由 P= 可知，电路的总功率变小，产热减少202200600 05021断开 A 小灯泡断路 2.2B100.5220.80.16 左正比将 L1、L 2、L 3串联在同一电路中，就控制了电流一定灯 L2，正常工作时电阻为 10，当电压小于额定电压 2.5 时，电阻应小于 102350 1A2.516.251.6 小灯泡灯丝阻值随温度变化24. （1）由电
16、路图可知，开关 S 跳至 b 触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关 S 跳至 a 触点位置时，只有电阻 R1接入电路，电阻 R2没有接入电路，此时电路电阻较小，电源电压 U一定，由 P= 可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关 S跳至 b 触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态。已知电热水器的容积 V=30L=30dm3=0.03m3，由 = 可知，水的质量：m=V=1.010 3kg/m30.03m3=30kg，（2）当开关 S 跳至 a 触点位置时，只有电阻 R1接入电路，由 P= 可知，电阻阻值：R 1= = =24.2，开关 S
17、跳至 b 触点位置时，两电阻串联，由 P= 可知：P 保温 = ，即 800W= ，10解得 R2=36.3；（3）水吸收的热量 Q=cmt=4.210 3J/（kg）30kg（5525）=3.7810 6J。（4）由 P= 可得，加热状态下，热水器正常工作 35min 需消耗电能 W=P 加热t=2000W3560s=4.2106J。加热效率 = 100%= 100%=90%。25. （1）只闭合开关 S1时，只有定值电阻 R0连入，如图 1：根据欧姆定律得：电源的电压 U=U0=I0R0=1A10=10V；（2）闭合开关 S1，将开关 S2接“a” ，移动滑片 P 置于其中点，定值电阻 R
18、0与滑动变阻器并联，如图 2：电流表测干路电流，即 I=1.5A，滑动变阻器连入电路的阻值为 R= R，由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：通过滑动变阻器的电流 I=II 0=1.5A1A=0.5A，由欧姆定律得：R= = =20。则滑动变阻器的最大阻值 R=2R=220=40。（3）当开关 S1断开，开关 S2接“b”时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，如图 3：灯泡 L 正常发光时，U L=U 额 =6V，11由 P=UI 得：灯泡 L 正常发光的电流 IL= = =0.6A，串联电路两端的电压等于串联的各部分电路两端的电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压 U=UU L=10V6V=4V，所以此时滑动变阻器的电功率利用 P=UI L=4V0.6A=2.4W。
