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第十八章
电功率
第 2 节 电功率
电功率
1.定义:电流在__________内所做的功。
2.物理意义:表示电流__________的物理量(灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小)
3.电功率计算公式:
(1)P=UI(适用于所有电路)
(2)P=W/t(常用于计算一段时间的问题)
对于纯电阻电路可推导出:
(1)串联电路中常用公式:P=I2R
(2)并联电路中常用公式:P=U2/R
(3)计算总功率常用公式:P =P+P(无论用电器串联或并联)总功率常用公式:P =U 2/R
总 1 2 总 总
4.在电路中的特点:
(1)串联与电阻成正比W/W=R/R
1 2 1 2
(2)并联与电阻成反比W/W=R/R
1 2 2 1
5.单位:国际单位为瓦特(W),常用单位为千瓦(kW)
6.额定功率和实际功率:(1)①额定电压:用电器__________工作时的电压。②额定功率:用电器在__________电压下的功率。
(2)①实际电压:用电器__________工作时的电压。②实际功率:用电器在__________电压下的功率。
单位时间 做功快慢 正常 额定 实际 实际
一、纯电阻电路的电功率
对于纯电阻电路可推导出:P=I2R=
解读:串联电路中电流处处相等,比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R,并联电路各支路两端电
压相等,比较用电器消耗功率的多少一般采用P= 。
【例题1】(2018·山东模拟)几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡,铭牌标注如图所示。下
面列出了他们在讨论中的几种说法,其中不正确的是
A.甲、乙两灯正常发光时,通过它们的电流相等
B.甲、乙两灯正常发光时,甲灯的电阻大于乙灯的电阻
C.两灯串联在9 V的电源上时,甲灯消耗的功率比较小
D.两灯并联在6 V的电源上时,乙灯消耗的功率比较大
参考答案:C
P 12W P 6W
I 1 1A I 2 =1A
试题解析:A、两灯泡正常工作时,通过的电流分别为:1 U 12V , 2 U 6V ,
1 2二、额定功率和实际功率
电灯泡上的“PZ220-25”表示额定电压是220 V,额定功率是25 W。
(1)额定电压U 是用电器正常工作时的电压,也就是用电器上标着的电压值。额定功率P 是用电器在
额 额
额定电压下的功率,也就是用电器上标着的功率值。用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通
过它的电流。P =U I 。额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
额 额 额
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(2)实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率,灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI
可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
(3)实际功率和额定功率的关系:
①U =U ,则P =P ,用电器正常工作;
实 额 实 额
②U U ,则P >P ,可能损坏用电器。
实 额 实 额
解读:①对某个用电器而言,其额定电压、额定功率的值只有一个,实际功率随电压变化而变化,实际电
压、实际电功率的值有无数个。
②若用电器电阻R不变,根据 ,如果U减小为原来的 ,则P变为原来的 。
③灯L“220 V 100 W”,灯L“220 V 25 W”,由 可知,L 灯丝电阻小,L 灯丝粗短,L 灯丝细长。
1 2 1 1 2
判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U 相同)。两灯串联时,由 ,可知灯L 亮,两灯并
额 2
联时,由 可知灯L 亮。 学科#@¥网
1项目 串联电路 并联电路
串联电路中电阻 并联电路中电阻越
P 与R的关系
实
越大的用电器消耗的电功率越大
小的用电器消耗的电功率越大
实际电压大的P 通过电流大的 P
实 实
越大,因此实际电压大的灯泡较亮 越大,因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的 P 越 电阻小的P 越大,
实 实
灯泡发光亮度
大,因此电阻大的灯泡较亮
因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡,变阻器阻 并接上滑动变阻器的电灯,由于并联电路中
值增大时分压也大,小灯泡实际电压减 各部分互不干扰,所以通过小灯泡所在支路
小,小灯泡发光较暗 的电流不变,小灯泡发光情况不变
【例题2】(2018·杨浦二模)将标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡接在3 V电源两端
A.小灯泡的额定功率将变小
B.小灯泡的额定电流将变小
C.小灯泡的额定功率不变
D.小灯泡的额定电流将变大
参考答案:C
1.(2018·钦州模拟)下列用电器通电l h,最有可能消耗1 kW·h电能的是
A.家用空调 B.台式计算机 C.排风扇 D.手电筒
2.一盏电灯接在恒定电压的电源上,其功率为100 W。若将这盏电灯先与一电阻串联后,再接在同一电源上,已知电阻消耗的功率是15 W,那么此时电灯实际消耗功率是(灯丝的电阻保持不变)
A.等于85 W B.小于85 W C.大于85 W D.条件不足,无法确定
3.(2018·朝阳综合)额定电压均为220 V的甲、乙两个电饭煲,已知甲的额定功率是1 000 W,乙的额定功率
是800 W,将两个电饭煲分别接入我国的家庭电路中工作时,下列说法正确的是
A.甲转化成的内能一定比乙多
B.通过甲的电流一定比乙小
C.乙的电阻一定比甲小
D.乙消耗电能一定比甲慢
4.一只标有“220 V 100 W”字样的照明用灯泡,把它用导线接到远处工地上。电源电压220 V。由于导线电
阻较大,所以在导线上消耗了6 W的电功率,那么此时小灯泡的实际功率(灯丝电阻不随温度的变化而变
化)
A.大于94 W B.等于94 W C.小于94 W D.仍为100 W
5.下列数据中,最接近实际情况的是
A.一节新干电池的电压约为2 V
B.家用电风扇的额定功率约为2000 W
C.普通家用照明灯的工作电流约为0.2 A
D.电饭锅加热档的功率约为100 W
6.(2018·辽阳模拟)两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W”和“20 Ω,40
W”,则它们的额定电流之比为
A. ∶5 B. ∶20 C. ∶10 D.1∶2 000
7.小明借助如图所示的电能表测量家中电视机的待机功率。他将电视机接通电源并使其处于待机状态,其余
用电器均从电源上断开;观察电能表,发现转盘(图中未画出)转10圈用时4 min,则该电视机的待机功率
是
A.20 W B.50 W C.100 W D.250 W
8.(2018·大兴一模)如图是甲、乙两种电暖气及其铭牌,则下列说法正确的是A.正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B.正常工作时,甲消耗电能比乙快
C.电流通过甲做的功一定比乙的多
D.电流通过甲做的功一定比乙的快
9.(2018·滨州一模)把“220 V 800 W”的电炉丝改装后接在110 V的电路上,欲使改装后的实际功率仍为
800 W,下列改装方案中,行之有效的做法是
A.截取原电热丝长度的二分之一接入电路
B.将两根相同规格电热丝串联接入电路
C.将两根相同规格电热丝并联接入电路
D.将原电热丝对折后,并联接入电路
10.一只“PZ220-100”的灯泡,正常工作时灯丝的电阻是__________Ω,它正常工作10 h消耗的电能是
_______kW·h。
11.如图所示,小明观察到家里电能表的示数为_____度,小明家同时使用的用电器总功率不得超过
______W;他关闭其他用电器,只让电暖器工作,在5 min时间内测得转盘转过100转,表示此段时间内
用了_____度电;可以求得电暖器的实际功率为______W。
12.(2018·长春模拟)如图所示,将标有“3 V”的灯泡L 和标有“6 V 3 W”的灯泡L 串联在电路中,闭合开
1 2
关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L 两端的电压及通过L 的电流可能是
1 1A.3 V 1 A B.1.5 V 1 A C.3 V 0.5 A D.1.5 V 0.5 A
13.灯泡L 标有“24 V 12 W”的字样,灯泡L 标有“12 V 12 W”的字样,将两个灯泡串联后接在电源电压为
1 2
U的电路中,若要保证两个灯泡不损坏,则
A.电源电压U的最大值为30 V
B.两灯泡的实际功率之比为1:4
C.灯泡L 两端电压与电源电压U之比为1:3
2
D.电源电压U为36 V时,灯泡L、L 均能正常发光
1 2
14.(2018·唐河三模)如图所示,闭合开关S,发现灯泡L 亮,L 不亮。调节变阻器滑片P,L 变亮,L 始终不亮,
1 2 1 2
以下说法不正确的是
A.开关的刀片是省力杠杆
B.滑片P匀速向右滑动时,滑片受到的摩擦力等于水平推力
C.灯泡L 短路
2
D.灯泡变亮后其额定功率随之变大
15.某同学家中有一个电磁炉,上面标有“220 V 2 000 W”的字样,下面关于这个电磁炉的说法中正确的是
A.使用这个电磁炉时应通过额定电流为5 A
B.这个电磁炉在正常工作时的电阻为24.2 Ω
C.这个电磁炉工作时的电功率是20 000W
D.这个电磁炉正常工作0.5 h消耗电能为1.8×106J
16.(2018·陕西模拟)如图甲所示,额定电压为6 V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定。
滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,以下说法正确的是A.灯泡正常发光时的电流为0.5 A
B.灯泡两端的电压为3 V时,它消耗的电功率为1.5 W
C.滑动变阻器最大值为10 Ω
D.当变阻器接入电路的阻值为2.5 Ω时,灯泡的实际功率为3.2 W
17.(2018·吉林模拟)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向下移动时,则
A.电压表的示数变大,灯变暗
B.电流表的示数变小,灯变暗
C.电压表的示数不变,总功率变大
D.电流表的示数变大,总功率变小
18.在图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变.当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判
断正确的是
A.电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B.电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
D.电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
19.现有“220 V 100 W”的电灯泡一只,若将它接在家庭电路中,通过该灯泡的电流为______A;若将它接在
电压为“110 V”的电路中,该灯泡的电阻为______Ω(不考虑温度对电阻的影响),实际功率为______W,
消耗1 kW·h的电能可供它连续工作______h。20.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a滑到b端的整个过程中,电流表示数I与电压
表示数U的关系如图乙所示,由图像可知,R 的阻值为_______Ω;当电路中的电流为0.2 A时,R 与R
1 1 2
消耗的电功率之比为__________。
21.在课外活动中,老师给出了下列器材:电源(电压为6 V)、一个定值电阻(9 Ω)、一个滑动变阻器(最大阻
值是30 Ω)、电压表、电流表、开关、和导线若干。活动中小明同学设计的电路图如图所示,正确的连线和
调节滑片,小明测出的数据如表所示。
(1)数据记录表格一中的“功率”是那个器材的功率?答:_________。“功率”的变化情况是________。
(2)小明通过分析数据提出了一个猜想:“在电源电压不变的情况下,图中的定值电阻和滑动变阻器的
阻值相等时,滑动变阻器的功率最大”。为了验证猜想是否正确,小明用一个阻值为10 Ω的电阻
把原电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,数据记录如下表所示。你认为小明这次验证实验能否验证其猜想?
答:_________(选填“能”或“不能”);理由是:______________________________________;
(3)现实验室有三个定值电阻,阻值分别是20 Ω,30 Ω,40 Ω。为了继续验证小明的猜想,应选择的电阻
是_______Ω。
22.如图所示,R=20 Ω,R=40 Ω,电源电压保持不变。
1 2
(1)当开关S、S 都闭合时,电流表A 的示数是0.6 A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额
1 2 1
定电压;
(2)当开关S、S 都断开时,电流的示数是0.2 A,求小灯泡的实际功率;
1 2
(3)不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的额定功率是多少?
23.(2018·玉林)如图所示,电源电压U为10 V并保持不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S,当
滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5 A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4 A。则
A.电路消耗的最小功率为2.5 W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4 W
C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2 W
D.滑片P在最左端时,2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J
24.(2018·海南)如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110 V 25 W”,B灯型号是“110 V 100 W”,R
是一个未知电阻。若把它们接到电压为220 V的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电
路是A. B. C. D.
25.(2018·内江)将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L 和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L 串联,接在3 V的
1 2
电源上,下列判断正确的是
A.L 的电阻大于L 的电阻
1 2
B.L 的亮度比L 的亮度更小
1 2
C.两只灯泡都正常发光
D.两只灯泡实际功率相等
26.(2018·梧州)如图所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡 和“12 V 3 W”的灯泡 接在12 V的电路中,闭合开
关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是
A.电路总功率等于9 W
B.电路总功率大于9 W
C.灯泡 和 一样亮
D.灯泡 比灯泡 亮
27.(2018·株洲)某家用电能表的有关参数如图所示,可知
A.该电能表上用电器的总功率不能超过2.2 kW
B.该电能表上用电器的总功率不能超过8.8 kW
C.该电能表的转盘每小时最多转3 000 r
D.该电能表的转盘每小时最多转26 400 r
28.(2018·兰州)将规格分别为“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲乙两只小灯泡串联后接到电压为6 V的电源上,
两灯均发光,忽略灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是A.甲灯两端电压较大
B.通过乙灯的电流较大
C.甲灯较亮
D.乙灯较亮
29.(2018·岳阳)如图,电源电压恒为4.5 V,电流表的量程为“0~0.6 A”,电压表的量程为“0~3 V”,灯泡上
标有“2.5 V 1.25 W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关,在保证电
路安全的情况下,移动滑片P的过程中
A.电流表的示数最大为0.6 A
B.灯泡消耗的最小功率为0.12 W
C.电路消耗的最大电功率为2.7 W
D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω
30.(2018·新疆)以下数据,最接近实际情况的是
A.沙石的比热容约8.4×103 J/(kg·℃)
B.托起两个鸡蛋所用的力约1 N
C.一个苹果的质量约150 kg
D.家用空调的电功率约100 W
31.(2018·广安)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是
A.灯泡L变暗
B.电压表示数变小
C.电流表A 示数变大
1
D.整个电路消耗的总功率变小
32.(2018·玉林)如图所示,电源电压U为10 V并保持不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S,当
滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5 A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4 A。
则A.电路消耗的最小功率为2.5 W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4 W
C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2 W
D.滑片P在最左端时,2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J
33.(2018·滨州)如图甲电路中,电源电压保持不变,R 是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器R 的滑片P
1 2
由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是
A.电源电压为14 V
B.R 的最大阻值是30 Ω
2
C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R 的电功率为1.25 W
1
D.滑片P在a端时,2分钟内R 消耗的电能是144 J
2
34.(2017·曲靖)如图所示的电路,闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,下列判断正确的是
A.电压表V 的示数变小
1
B.电压表V 的示数不变
2
C.电流表A的示数变小
D.电路的总功率变大
35.(2017·湖州)如图所示电路中,电源电压为12 V。在a、b间接入灯L“6 V 2 W”,闭合开关,调节滑动变阻
1
器的滑片P使灯L 正常发光。断开开关,取下灯L,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入灯L“6 V 3
1 1 2
W”,闭合开关。则A.灯L 正常发光
2
B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
C.通过灯L 的电流为0.4安
2
D.滑动变阻器和灯L 每秒做功5焦
2
36.(2018·青岛)某电视机的额定功率是110 W,则它正常工作时,电流是________;1 kW·h的电能可供它正
常工作的时间是________(至少保留一位小数)
37.(2018·德州)小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示,然后关闭家中其它用电器,只
让电冰箱工作。下午18:00回家后再次查看电能表,显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段
时间内消耗的电能为________ kW·h,电冰箱的实际电功率为________ W。
38.(2018·淄博)在“探究物质的吸热能力”实验中,把质量均为0.5 kg的水和食用油分别装入两个相同的
容器内,用相同的电加热器给它们加热,其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失,加
热2 min食用油吸收的热量是________J,电加热器的实际功率是________W。【c =4.2×103 J(/ kg·℃)】
水
39.(2018·张家界)图中电源电压保持不变,灯泡L标有“6 V,3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,
电流表的示数为0.8 A,则电阻R=______Ω;由于电池使用过久,电源实际电压只有4.8 V,则该灯泡工作
的实际功率为________W。
40.(2018·十堰)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“ ”的字样, 、 为定值电阻,其中 , ,当S、S 都断开时,小灯泡正常发光,电源电压是______V:当 闭合,S
1 2 2
断开时,电流表的示数是______A。
41.(2018·湘西)某学校传达室里安装有40 W和20 W两种灯泡,晚上开灯时,同学们发现40 W的比20W的
亮。这说明40 W的灯泡比20 W的灯泡实际功率______(选填“大”或“小”)。
42.(2018·营口)小李家的电饭煲铭牌模糊不清,为了测其额定功率,他关掉家里其他所有用电器,让电饭煲
正常工作1 min,观察到家里标有 的电能表转盘转了50转,则这段时间内电饭煲消耗
的电能是______J,其额定功率是______W。1度电可供小李家中的4盏“220 V 5 W”的LED灯同时正常
工作______h。
43.(2018·岳阳)标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,它的电流—电压图象如图所示,则它正常工作10 s消耗的电
能是____J;将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中,则电路消耗的总功率为____W。
44.(2018·重庆)如图所示的电路中,R、R 为定值电阻,其中R=10 Ω。当只闭合开关S 时,电流表的示数为
1 2 1 1
0.4 A。则电源电压为_____V;当同时闭合开关S、S 时,电流表的示数增大为1.2 A。则R 消耗的电功率
1 2 2
为_____W。
45.(2016·乐山)小悦家的电能表上标有“600 r/kW·h”的字样,她把家中其它用电器都与电源断开,仅让电水壶单独工作,观察到l min内电能表的表盘转过18圈,则该电水壶在1 min内消耗_____kW·h的电能,
它的电功率为_____kW。
46.(2016·丹东)电子式电能表表盘上标有“3000 imp/(kW·h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20
min,电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h,它的电功率是
_____W。
47.(2018·台州)在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气
中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R、R 是相同的PTC发热电阻。单个PTC的
1 2
电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料_____(选填“是”或“不是”)晶
体。
(2)打印笔工作有快、慢两档。快档打印时,图中开关S 应处于_____状态,若此时温度为250℃,打印笔
1
的电功率是多少?
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250 ℃左右,结合图丙信息,说明理由。
48.(2018·台州)某同学用铅笔芯(主要成分是碳)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接
上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图甲),连接12伏电源和电流表,闭合开关,铅笔芯发
出黄光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗。断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。继续通电,铅
笔芯烧断掉落。
(1)某时刻,电流表的示数如图乙所示,为_____安。
(2)请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。(3)瓶中的石灰水可起到_____作用。
( 4 ) 实 验 中 , 铅 笔 芯 亮 度 渐 渐 变 暗 的 原 因 是
___________________________________________________________________________________
__。
49.(2018·绍兴)某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示,S为开
关,双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开,降温后再闭合,循环工作起到调节温度作
用,指示灯的额定电压为200 V,且亮起即正常工作,发热电阻阻值为40 Ω。求:
(1)当指示灯亮时,温度控制器处于____________状态。
(2)指示灯的电阻值____________。
(3)加热状态时,温度控制器所消耗的电功率____________。
(4)温度控制正常时,记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙,则温度控制器1小时所消耗的电
能___。
50.(2018·绵阳)小华家距离变压器2 km,在变压器与小华家之间的两条输电线,每条输电线每千米的电阻
为0.5 Ω,即0.5 Ω/km,变压器加在输电线两端的电压是220 V。在某一时间段,整个线路只有小华家一
台额定电压220 V、额定功率2 420 W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求:
(1)输电线中电流的大小;
(2)热水器的实际电功率。
51.(2018·杭州)小金对玩具汽车的电动机很感兴趣,他拆下电动机,测得它的内阻为1.5 Ω。为测量电动机工
作时的电流,利用身边现有器材,设计了如图所示的电路(符号 表示数值可读的变阻器)。已知电源
电压为12 V,当变阻器的阻值为6 Ω时,电压表的读数为3 V.计算此时:(1)通过电动机的电流;
(2)电动机消耗的电功率。
52.(2018·湘西)如图所示,一个标有“2.5 V 0.5 W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联,电源两端的电压为6
V保持不变。开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光100 s,消耗了多少电能?
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻是多少?
U
=
故C错误;电压相同,由I R 可知甲的电流大于乙的电流,故C错误;甲的额定电功率大于乙的,根据
物理意义,在它们正常工作的情况下,电饭煲甲消耗电能比乙快,故D正确,故选D。
4.C【解析】如果导线电阻忽略时,即220 V的电压全部接在“220 V 100 W”的灯泡上,灯泡正常发光,功率是额定功率100 W;因为导线和灯泡串联,当导线上电阻较大时,即电路中的电阻变大,由 可知
电路消耗的总功率变小,即小于100 W,而导线上消耗的功率为6 W,所以灯泡的实际功率只能小于94
W。故选C。 学@!#科网
5.C【解析】一节新干电池的电压为1.5 V,故A不符合实际;家用电风扇的额定功率约为100 W左右,故B不
符合实际;电饭锅加热档的功率约为1000 W左右,故D不符合实际;照明灯的电流在0.2 A左右,故C符
合实际,故选C。
8.B【解析】AC、不知道两只电暖器的工作时间,所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少,故AC错
误;BD、电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率为1 500 W,乙的额定功率为1 000 W,正常
工作时,实际功率等于额定功率,所以甲的功率大于乙的功率,说明正常工作时,电暖器甲消耗电能比乙
快,故B正确,D错误。故选B。
9.D【解析】A.截取原电热丝长度的二分之一接在110 V电路中时,电阻阻值变为原来的1/2,由P=U2/R可知,
电炉的功率变为原来的1/2,故A不符合题意;B.将两根相同规格电热丝串联接入电接在110 V电路中时,
电阻阻值变为原来的2倍,由P=U2/R可知,电炉的功率变为原来的1/8,故B不符合题意。C.将两根相同
规格电热丝并联接入电路中时,电阻阻值变为原来的1/2,由P=U2/R可知,电炉的功率变为原来的1/2,故
C不符合题意;D.将电炉丝对折起来接在110 V电路中时,电阻变为原来的1/4,由P=U2/R可知,能保持
电功率不变,故D符合题意。故选D。
10.484 1
【解析】根据P=U 2/R知道,灯丝电阻是R=U 2/P=(220 V)2/100 W=484 Ω;由P=W/t知道,灯泡正常工作10
h消耗的电能W=Pt=0.1 kW×10 h=1 kW·h。
11.2 018.1 4 400 0.05 600
【解析】电能表的最后一位为小数位,所以示数为2 018.1度。由表可知,使用的用电器总功率不得超过。5 min时间内测得转盘转过100转,则这段时间内用电
。电暖器的实际功率
。
P 3W
2
12.D【解析】由P=UI可得,灯泡L 的额定电流为:I=U 6V =0.5 A,根据选项可知,有0.5 A和1 A两个
2 2 2
电流值,因串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流应为0.5 A,
而不是1 A,则L 能正常发光,L 不能正常发光,故AB错误;因灯泡L 的额定电压为3 V,且不能正常
2 1 1
发光,所以,灯泡L 两端的电压应小于3 V,故C错误、D正确。故选D。
1
14.D【解析】A、使用开关时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确;B、滑片P匀速向右滑动时,滑片处
于平衡状态,受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,大小相等,即摩擦力等于水平推力,故B正确;C、
若灯L 短路了,则L 不亮,L 照常发光,故C正确;D、灯泡变亮后其实际功率增大,灯泡的额定功率不
2 2 1
变,故D错误。故选D。 学科@#网
15.B【解析】电磁炉标有“220 V 2 000 W”表示该电磁炉的额定电压为220 V,额定功率为2 000 W,故可得
额定电流 ,该电磁炉的电阻 ;A说法错误;B
说法正确;这个电磁炉正常工作时的电功率是2 000W,C说法错误;这个电磁炉正常工作0.5 h消耗电能W=Pt=2 kW×0.5 h=1 kW·h=3.6×106J,D说法错误;故选B。
16.D【解析】A、由图乙知,当灯泡两端的电压为6 V时,灯泡的电流为1 A,A错误;B、由图乙知,当灯泡两端
的电压为3 V时,灯泡中的电流大于0.5 A,由P=UI可知,此时灯泡消耗的电功率大于1.5 W,B错误;
C、由乙图知,当变阻器滑连入电阻最大时,电路中电流最小为0.5 A,灯泡两端的电压是1.5 V,根据串联
4.5V
=9Ω
电路的分压规律可知滑动变阻器分压U =6 V-1.5 V=4.5 V,则R =0.5A ,C错误;D、当变
滑 最大
阻器阻值为零时,灯泡两端的电压等于6 V,可知电源电压为6 V;设灯泡两端的电压为U,此时电阻为
6VU U U2
=
R,根据题意可知: 2.5Ω R ①, =3.2 W②,联立①②解得U=2 V或U=4 V,根据灯泡的实际
R
功率,U=2 V时,其实际功率小于3.2 W,不符合题意,所以U=4 V,代入②得R=5 Ω,D正确。故选D。
19.0.45 484 25 40
【解析】根据 ,得灯泡的正常工作电流为 ,灯丝电阻为
;不考虑温度对电阻的影响,接在电压为“110 V”的电路中,电阻不变,仍为
484 Ω,实际功率 ,消耗 1kW·h 的电能可供它连续工作的时间。
20.10 2:1
【解析】图中I-U图像为电阻R的图像,则电阻R 的值等于某一对数据的比值即R=
1 1
;闭合开关S,变阻器滑片P从a滑到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所
示,可得电源电压U=3 V,当电路中的电流为0.2 A时,R 两端电压为2 V,因两电阻串联,R 两端电压为
1 2
1 V,故R 与R 消耗的电功率之比2:1。
1 2
21.(1)滑动变阻器 随电流的增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小 (2)不能 小于R 的未做实验验
0
证 (3)20
【解析】(1)电压表测量的是滑动变阻器的电压,所以算出的是滑动变阻器的功率。“功率”的变化情况
是:随着电流的增大,滑动变阻器的功率先增大后减小。
(2)不能,理由是:小于R 的未做实验验证。
0
(3)为了继续验证小明的猜想,应选择的电阻是20 Ω的电阻。
22.(1)12 V 12V (2)0.8 W (3)7.2 W
【解析】(1)当开关S、S 都闭合时,电阻R 两端的电压 ,因为是并联电路,
1 2 1
电压处处相等,所以电源电压和小灯泡的额定电压都是12 V。
(2)当开关S、S 都断开时,电阻R 与灯泡串联,
1 2 2
此时电阻R 两端的电压 ,
2
所以灯泡两端电压 ,
此时小灯泡的实际功率 。
(3)不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的额定电压是12 V,灯泡的电阻
小灯泡的额定功率 。 学科¥%网24.C【解析】根据公式P=U2/R可知,灯泡A的电阻R =U 2/P =(110 V)2/25 W=484 Ω,灯泡B的电阻R =
A A A B
U 2/P =(110 V)2/100 W=121 Ω。A图中灯泡A和B的并联,电压为220 V,则A、B两端电压均为220 V,
B B
大于其额定电压,故两盏灯都不正常发光,故A不符合题意;B图中灯泡A和B的串联在电压为220 V
的电路中,由于两灯泡电阻不同,所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110 V,则两盏灯都不正常发
光,故B不符合题意;C图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足
灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等;在并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,
所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作,故C符合题意;D图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A
串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;并联电路,电阻更
小;故灯泡A和灯泡B不能正常工作时,故D不符合题意;故选C。27.BD【解析】由图知,最大电流为40A,所以该电能表上用电器的总功率不能超过:
,故A错误,B正确;理解3 000 r/(kW·h)的物理意义,即每消耗
1kW·h的电能,该电能表的转盘转3000r。当功率最大时,每小时消耗的电能为:
;该电能表的转盘每小时最多转:
,故C错误,故D正确;故选BD。
28.D【解析】串联时电流处处相等,所以通过两灯的电流一样大,故B错误;根据 得,两灯的电阻分
别为: ; ;电流相等,乙的电阻大,根据
知,乙灯两端的电压大,故A错误;根据 可知,电流相等时,电阻大的功率大,则乙灯较亮,故C
错误,D正确;故选D。 学%¥科网
29.D【解析】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
由于灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”,所以由P=UI知道,灯泡的额定电流是:I =P /U =1.25 W/2.5 V=0.5
L L LA,即电路的最大电流是0.5 A,故A错误;因为串联电路中各处的电流相等,当电路中的最大电流I
大
=0.5 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,且电路消耗的最大总功率是:
P =UI =4.5 V×0.5 A=2.25 W,故C错误;由I=U/R知道,灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的最小
大 大
阻值分别是:R =U /I =2.5 V/0.5 A=5 Ω,R =(U-U )/I =(4.5 V-2.5 V)/0.5 A=4 Ω,故D正确;当滑动变
L L L 总 L 大
阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于
各分电阻之和,所以,电路的最小电流:I =U(/ R +R )=4.5 V(/ 5 Ω+20 Ω)=0.18 A,则灯泡消耗的最小
小 L 大
功率:P =I 2R =(0.18 A)2×5 Ω=0.162 W,故B错误,故选D。
L小 小 L
32.B【解析】滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由I= 得,灯泡正常发光时的电阻:R =
L
=20 Ω;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小,假设灯泡电阻不随温度
的变化,则P = =2.5 W;而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时
最小的电阻,所以,电路消耗的最小功率不是2.5 W;故A错误;滑片P在中点时,电流表示数为0.4 A,根据I
= 可得,此时滑动变阻器两端的电压:U =IR =0.4 A× ×20 Ω=4 V,因串联电路电压规律可得此
滑 滑
时灯泡两端的电压:U ′=U﹣U =10 V﹣4 V=6 V,灯泡的实际功率:P =U ′I=6 V×0.4 A=2.4 W;故
L 滑 L L
B正确,C错误;滑片P在最左端时,2 min内电流通过灯泡做的功:W =UI t=10 V×0.5 A×2×60 s=600
L L
J,故D错误。故选:B。
34.D【解析】根据电路图可知,当闭合开关S后,滑动变阻器R与灯泡L串联,电流表测量电路总电流,电压
表V 测量电源电压,电压表V 测量灯泡L两端的电压,由于电源电压不变,则电压表V 的示数不变,故
1 2 1
A错误;当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据I=U/R可知电路中的电流变大,即电
流表A的示数变大,故C错误;由U=IR可知灯泡L两端的电压变大,即电压表V 的示数变大,故B错
2
误;由P=UI可知电路的总功率变大,故D正确;故应选D。
35.C【解析】灯L 正常发光时,其两端的电压为6 V,接入灯L,由于两灯的电阻不同,则ab间的电压会发生
1 2
变化,灯L 不会正常发光,故A错误;灯L 正常发光时的电流为 ,滑动变阻器两端
2 1的电压为 ,则滑动变阻器接入电路的电阻为 ,故B错误;
L 的电阻 ,此时电路的总电阻为R=R+ =18 Ω+12 Ω=30 Ω,此时电路中的
2 2
电流为 ,故C正确;滑动变阻器和灯 L 每秒做功为整个电路所做的功,则
2
W=UIt=12 V×0.4 A×1 s=4.8 J,故D错误;故应选C。 学科
@#网
39.20 1.92
【解析】如图电路,灯与电阻并联,电流表测量干路电流。当开关S闭合时,灯泡L正常发光,灯的电流为:
,则通过电阻的电流为: ,则电阻R的阻值为:;灯泡的电阻为: ,电源实际电压只有4.8 V,则该灯泡
工作的实际功率为: 。
40.10
【解析】小灯泡L标有“ ”,正常发光时电路中的电流: ,
当S、S 都断开时,小灯泡L与 串联,小灯泡正常发光,由 可得 两端的电压,
1 2
;电源的电压等于小灯泡两端电压与 两端电压之和,即
;当S 闭合,S 断开时,小灯泡L短路, 断开,只有 接入电路,
1 2
由 可得电流表示数: 。
41.大
【解析】灯的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。所以同学们发现40 W的比20 W的亮。这
说明40 W的灯泡比20 W的灯泡实际功率大。
42. 1 000 50。43.30 3.2
【解析】由于小灯泡标有“6 V 3 W”,所以由P=W/t知道,灯泡正常工作10 s消耗的电能是:W =P t=3
L L
W×10 s=30 J;若小灯泡L与一个10 Ω的定值电阻R串联在电压为8 V的电路中,则由于串联电路中
各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由I=U/R知道,U=U ′+I R,即8 V=U ′+I ′×10
L L L L
Ω,由图象知道,当U ′=4 V时、I ′=0.4 A符合方程,所以,电路消耗的总功率是:P=UI ′=8 V×0.4
L L L
A=3.2 W。
44.4 3.2
【解析】只闭合开关S 时,电路为R 的简单电路,由 可得,电源电压:
1 1
;当同时闭合开关S、S 时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电
1 2
路各支路独立工作、互不影响,所以通过R 的电流不变,仍为0.4 A,因为并联电路中干路电流等于各支
1
路电流之和,所以通过R 的电流: ;因为并联电路各支路两端的电压相
2
等,R 消耗的电功率: 。
2
45.0.03 1.8
【解析】转盘转动18圈消耗电能 ,用电器的功率。 学科#¥网
46.0.1 300
【解析】由电能表参数可求得电能表指示灯闪烁300次用电器消耗的电能为 ;
用电器电功率为 。
47.(1)不是 (2)闭合 80 W ( 3)当温度超过250 ℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度
低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升
的温度能自动稳定在250 ℃左右。
48.(1)1.5 ( 2) (3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止
炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂 (4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=U2/R可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗
49.(1)恒温 (2)400 Ω (3)1210 W (4)1.056×106 J
【解析】(1)由电路图知道,当指示灯亮时,指示灯与发热电阻串联,电路中的总电阻最大,由P=UI=U2/R
知道,电路的总功率最小,所以,温度控制器处于恒温状态;
(2)当指示灯亮时,指示灯与发热电阻串联,且串联电路中总电压等于各分电压之和,根据题意知道,
此时指示灯两端的电压U =200 V,所以发热电阻两端的电压是U =U-U =220 V-200 V=20 V;又因为
L R L
串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流是 I=U /R =U /R,代入数据解得指示灯的电阻值是
L L R
R =400 Ω;
L
(3)双金属开关闭合时,指示灯短路,电路为发热电阻的简单电路,则温度控制器所消耗的电功率P
加热
=U2/R=(220 V)2/40 Ω=1210 W;
(4)由图乙知道,一个周期的时间为180 s,恒温时间为150 s,加热时间为30 s,则一个周期内温度控制
器消耗的电能 ,所以温
度控制器1小时所消耗的电能W =20W=20×52 800 J=1.056×106 J。
总
50.(1)10 A (2)2000 W
【解析】(1)由P=U2/R可知,电热水器的电阻为:R=U2/P=(220 V)2/2 420 W=20 Ω;
导线的电阻为:R'=4 km×0.5 Ω/ km=2 Ω;
故电路的总电阻为:R =R+R'=20 Ω+2 Ω=22 Ω;
总输电线中电流的大小为:I=U/R =220 V/22 Ω=10 A;
总
(2)热水器的实际功率为:P'=I2R=(10 A)2×20 Ω=2000 W。 学@#科网
51.(1)1.5 A (2)4.5 W
52.(1)50 J (2)17.5 Ω
【解析】(1)根据 得,小灯泡正常发光100 s,消耗的电能为:
。
(2)小灯泡正常发光时的电流为: ,
因为灯与滑动变阻器串联,电流相等,总电压等于灯与滑动变阻器两端的电压之和,所以滑动变阻器两
端的电压为: ,
滑动变阻器接入电路中的电阻是: 。