1、第十五讲 电功率(时间：75 分钟 分值：120 分)基 础 达 标一、选择题(每小题 3 分，共 36 分)1(2017，河南)某水电站的年发电量在 8 亿千瓦时以上， “千瓦时”是下列哪个物理量的单位(A)A电能 B电功率 C电流 D时间2(2017，来宾)如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是 (C)3(2017，湘西)在日常使用的节能灯上可以看到“220 V”和“15 W”的字样其中“15 W”表示的意思是(B)A额定电压 B额定功率C实际电压 D实际功率4(2017，毕节)有两只分别标有“6 V 3 W”和“9 V 3 W”的小灯泡 L1、L 2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下
2、列说法正确的是(D)AL 1 和 L2 正常工作时的电流一样大BL 1 和 L2 串联在一起同时使用时，两灯一样亮CL 1 和 L2 并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大D将 L1 串联一个 12 的电阻，接在电源电压为 12 V 的电路中，L 1 也能正常发光5(2017，株洲)一台电风扇通电后电流 I 随时间 t 变化的图像如图所示 ，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为 Q1.后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为 Q2.忽略温度对电阻的影响，则(C)AQ 1Q 2BQ 1Q2CQ 1RBCD两段导体发热的功率：P ABPBC10(2017
3、，常州)如图甲所示电路中，电源电压可调，灯 L1、L 2 的额定电压均为 6 V，L 1、 L2 的 IU 图像如图乙所示，闭合开关 S，逐步调大电源电压至电路允许的最大值，此时(D)AL 1 正常发光 B电源电压为 12 VC电路总电阻为 30 D电路总功率为 2.4 W11(2017，湖州)如图所示电路中，电源电压为 12 V在 a、b 间接入灯 L1“6 V 2 W”，闭合开关 ，调节滑动变阻器的滑片 P 使灯 L1 正常发光断开开关，取下灯 L1，保持滑片 P 的位置不变，在 a、b 间接入灯 L2“6 V 3 W” ， 闭合开关则(C)A灯 L2 正常发光B滑动变阻器接入电路的电阻为
4、 12 欧C通过 L2 的电流为 0.4 安D滑动变阻器和灯 L2 每秒做功 5 焦第 11 题图第 12 题图12(2017，扬州)如图，电源电压恒定不变，闭合开关， 电压表的示数为 U；将另一电阻 R 接入 ab 间，再闭合开关，电压表示数变为 0.4 U， 则接入 R 后(A)AR 和 R0 两端电压之比为 23B通过 R0 的电流变小CR 0 两端电压变小DR 0 消耗的功率减小 0.84 U2R0二、填空题(每空 1 分，共 29 分)13(2017，泸州)电能表是量度_电能_的仪表，如图所示的电能表 ，所连接的用电器工作时总功率不能超过_11_000_W，只有一个用电器工作时，6
5、min 内转盘正好转过100 圈，该用电器的电功率为_1_000_W(导学号 75644175)14(2017，河北)一天小明家中的 IC 卡电能表上的金额用完了 ，电能表便切断了电路小明的父亲将存有 300 元的 IC 卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是 0.6 元， 300 元电费可用电_500_kWh. 为05180防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为 前为 IC 卡电能表充10180值15(2017，常德)现有两只小灯泡 L1“12 V 12 W”、L 2“12 V 6 W”，则它们的电阻之比为_12_若将它们与某电源连接成一个串联电
6、路，其中一灯正常发光，另一灯较暗，电源电压为_18_V.16(2017，烟台)甲、乙两只电炉标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样，把它们串联在 220 V 的电路中，在相同时间内产生热量较多的是_甲_，将它们并联在电路中，产生热量较多的是_乙_(选填“甲”或“乙”) 串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为_49_17(2017，淄博)标有“6 V 3 W”的小灯泡正常发光时的电流是_0.5_A，将小灯泡和一个 10 的定值电阻串联接在电压为 8 V 的电源上，此时电路中的电流是 0.4 A，则定值电阻两端的电压是_4_V ，小灯泡的实际功率是_1
7、.6 _W.18(2017，铁岭)如图所示，电源电压为 9 V，电动机线圈电阻为 1 .闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为 6 V，电流表示数为 0.5 A电动机在 1 min 内消耗的电能为_180_J，R 0 的值值为_6_ ，1 min 内电动机产生的热量为_15_J.第 18 题图第 19 题图19(2017，吉林)如图是小灯泡 L 和定值电阻 R 的电流与电压关系的图像现将它们并联后接在电压为 2 V 的电源两端 ，则干路中的电流是 _0.8_A，小灯泡 L 的实际电功率是_1.2_W.20(2017，镇江)图甲中，电源电压 U6 V，R 为定值电阻，通过灯泡 L 的电流与灯泡两
8、端电压关系如图乙所示，闭合开关 S，电压表示数为 4.5 V，则电路中电流I_0.25 _A，灯泡功率 P_0.375_W，定值电阻 R_18_.( 导学号 75644176),甲) ,乙)21(2017，齐齐哈尔)如图甲所示是通过灯泡 L 的电流跟其两端电压关系的图像现将 L 与阻值为 10 的电阻 R 连入图乙所示电路，闭合开关 S，L 的实际功率为 1.8 W，则电源电压是_6_V，此时定值电阻 R 的电功率是_3.6_W.22(2017，重庆 B 卷)在如图的电路中 ，电源电压恒为 12 V，定值电阻 R0 为 50 ，滑动变阻器的最大阻值为 50 ，小灯泡上标有“6 V”字样 ，不考
9、虑灯丝电阻变化若开关S、S 1、S 2 都闭合 ，当滑片 P 在 b 端时，电流表示数为_ 0.48_A若开关 S 闭合，S 1、S 2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为 20 时，电流表的示数为 0.4 A，则小灯泡的额定电功率是_3.6_W( 导学号 75644177)第 22 题图第 23 题图23(2017，柳州)如图所示，电源电压不变闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 处于 R 时 ，电压表的示数为 4 V，当滑动变阻器的滑片 P 继续向右滑至中点时，电压表示数14变化了 2 V，则电源电压为 _12_V；通过移动滑动变阻器的滑片 P，使 R0 与 R 的电功率分别达到最大值 P
10、0、P，则 P0P_41_24(2017，成都)某款迷你电饭煲有加热和保温两挡其电路如图所示 ，已知 R188 ，R 22 112 .开关 S 置于_2_( 选填“1”或“2”)时是保温挡，保温 10 min 产生的热量是_13_200_J.三、实验探究题25(4 分)(2017 ，绥化)利用如图所示的电路装置，探究“电流产生的热量跟什么因素有关” ，接通电源，两容器内的空气被加热后膨胀，使 U 形管的液面发生变化，通过观察U 形管的液面变化情况，比较瓶内电阻丝的发热多少？(1)此装置可以探究电流产生的热量跟_电阻_的关系，一段时间后 ，_右_( 选填“左”或“右”) 容器内电阻丝产生的热量较
11、多(2)如果通过 R1 的电流为 2 A，那么 10 s 内通过 R1 的电流产生的热量是_200_J.四、综合应用题(每题 9 分， 共 18 分)26(2017，福建)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系 ，电路如图甲所示，滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动的过程中，R 1 的 UI 图像如图乙所示求：(1)R1 的阻值；(2)电路消耗的最大功率；(3)当 R2 消耗的电功率为 0.5 W 时，R 2 的阻值解：(1)从图像中可以看出 U16 V 时，I 10.6 A ，则 R1 10 ；U1I1 6 V0.6 A(2)当变阻器的阻值为零时，电路的电流最大，消耗的电功
12、率最大 ，此时电阻 R1 两端的电压为电源电压，即 UU 16 V，电流为 I10.6 A，电路消耗的最大功率为 PUI 16 V0.6 A3.6 W ；(3)当 P 0.5 W 时，有 P2I 2R20.5 W 和 UI(R 1R 2)6 V，联立并代入数据得到R22 或 R250 ，由图乙可知当 R2 最大时，I 最小 0.15 A，所以电路总电阻 R 总 40 ，则有 R2 的最大值：R 2maxR 总 R140 10 30 ，R 250 UI最 小 6 V0.15 A(舍去 )，所以 R22 .27(2017，黔东南州)如图所示是 XX 型“220 V 1 000 W”电饭煲的原理图它
13、有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关 S 进行调节，R 0 为电阻丝当开关 S 接高温挡时，电路的功率为 1 000 W；当开关 S 接保温挡时，电路的总功率为 22 W求：(1)电饭煲在高温挡时，开关 S 应与哪个触点连接？(2)电热丝 R0 的阻值多大？(3)当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温 5 min，电热丝 R0 消耗的电能为多少？( 导学号 75644178)解：(1)由 P 可知，在电压 U 一定时，电阻 R 越小，电功率越大，由电路图可知，U2RS 接 2 触点时， 电路为 R0 的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温挡；(2)电饭煲在高温挡时，电路为 R0
14、 的简单电路，由 P 可得，电热丝 R0 的阻值：U2RR0 48.4 ；U2P高 温 （220 V）21 000 W(3)由 P UI 可得，当电饭煲在保温时实际电流：I 0.1 A，保温 5 min，电热丝 R0 消耗的电能：W 0I 2R0t(0.1 A)P保 温U 22 W220 V248.4 560 s145.2 J.能 力 提 升1(3 分)(2017 ，淮安)如图所示，曲线 A、B 分别是白炽灯 L1(220 V 100 W)、L 2(220 V 60 W)实际测得的伏安特性图像，现将 L1、L 2 两灯串联在 220 V 的电源上，根据图像可得 L1、 L2 的实际功率之比约为
15、(D)A11 B12 C3 5 D38第 1 题图第 2 题图2(3 分)(2017 ，达州)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：电动机的线圈电阻为 1 ，保护电阻 R 为 4 ， 当闭合开关 S 后，两电压表的示数分别为 6 V 和 2 V，则(C)A电路中的电流为 4 A，电源电压为 6 VB电动机的功率为 16 W，它两端的电压为 4 VC在 1 min 内电阻 R 上产生热量 60 J，电动机消耗电能 120 JD电动机工作时将机械能转化为电能 ，若将电阻 R 换成滑动变阻器，可调节电动机的转速3(3 分)(2017 ，荆门)图甲是某同学设计的调光灯电路，图中小
16、灯泡的额定电压为 3 V，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的 IU 关系图像如图乙所示，下列说法中错误的是 (D)A电源电压为 3 VB小灯泡正常发光时的电阻为 10 C小灯泡实际功率越大，灯丝电阻越大D小灯泡的最小功率为 0.1 W4(3 分)(2017 ，北京)小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.5 元的计费标准，将这三个电用器正常工作 1 小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图，则下列四个选项中，判断正确的是(C)A在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高B在这三个用电器中，电视机正常工作时的
17、电压最低C正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流D在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多5(3 分)(2017 ，绵阳)电焊利用电流的热效应熔化焊条某型号的电焊机接在电压 220 V 的家庭电路上，输出电压 40 V，输出功率 2 200 W编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对打安全电流 )如表从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用(D)导线编号 甲 乙 丙 丁导线横截面积 S/mm2 1.0 2.5 6 10安全载流量 I/A 12 28 47 68A.甲 B乙 C丙 D丁6(4 分)(2017 ，六盘水)家用热水器额
18、定功率是 2 000 W，正常工作 210 s，消耗的电能是_4.210 5_J，若不计热损失，这些能量可使质量为 50 kg 的水温度升高_2_.当水的温度升高时内能_增大_( 选填“增大”或“减小”) ， 这是通过_热传递_的方法改变水的内能7(2 分)(2017 ，长沙)某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路如图所示当开关 S1 和 S2 都闭合时 ，电炖锅处于_高_温挡( 选填“高”或“低”)；用电炖锅炖汤是利用了电流的_热效应_(选填“热效应”或“磁效应”) ,第 7 题图) 电热水器额定功率：2 000 W 额定容量：60 L额定电压：220 V 额定频率： 50 Hz额定
19、压力：0.75 MPa制造商：电器有限公司,第 8 题图)8(3 分)(2017 ，沈阳)电热水器在工作的过程中，把电能转化成_内_能某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为 25 ，质量为 60 kg 的水，在额定电压下工作 1 400 s，水温升高 10 .则水吸收的热量是_2.5210 6_J，电热水器消耗的电能是_2.8106_J水的比热容为 4.2103 J/(kg)9(9 分)(2017 ，盐城)在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中 R1 和 R2 均为电阻丝，S 1 是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入 220 V 电源，在 30 min 内，电路总
20、功率随时间变化的图像如图乙所示，求：(1)05 min 内通过 R1 的电流；(2)30 min 内电路消耗的电能；(3)1015 min 内 R1 的电功率( 导学号 75644179)解：(1)依题意 05 min 内， 对应的功率为 1 100 W，为加热状态，根据 PUI ，U2R电路中电阻较小，故 S1 处于闭合状态(10 15 min 内，对应的功率为 440 W，电路中电阻较大，S 1 处于断开状态), R1 此时的电功率 P11 100 W， 由 PUI 得，通过 R1 的电流 I1 5 A；P1U1 1 100 W220 V(2) 30 min 内加热时间为 10 min25
21、 min15 min20 min，保温时间为 15 min10 min30 min25 min 10 min，由 P ，得 WPt，W1.1 kW h0.44 Wt 2060kW h0.44 kWh1.58410 6 J；1060(3)依题意 1015 min 内，S 1 处于断开状态，R 1 与 R2 串联，此时电路总功率为 P440 W，由(1)，根据欧姆定律 I ，电阻 R1 44 ，根据UR UI1 220 V5 APUI，I 2 A，此时电路中的电流：I 1I2 A，由 PUII 2R 得：1015 PU 440 W220 Vmin 内 R1 的电功率：P 1I 12R1(2 A)244 176 W.
