1、1第 18 章 电功率一、选择题1.在国际单位制中，电功率的单位是（ ） A. 伏特 B. 焦耳 C.安培 D. 瓦特【答案】D 2.下列家用电器正常工作电功率接近 800W 的是（ ） A. 节能灯 B. 电风扇C. 电视机 D. 电饭锅【答案】D 3.下列说法中，正确的是（ ） A. 电功率是表示电流做功多少的物理量 B. 电功率是表示电流做功快慢的物理量C. 用电器的电功率越大，做功越多 D. 相同时间内，功率大的用电器耗电一定多【答案】D 4.下列各组仪器中，可以用来测量功率的是（ ）电能表和秒表； 电能表和电压表； 电能表和电流表； 电流表和电压表 A. B. C. D. 【答案】C
2、 5.科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R为阻值可以调节的可变电阻，控制电路的电压恒定为 36 V，R 为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻忽略不计。当控制电路的电流达到 0. 04A 时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到 0.036 A2时，衔铁会被释放。下列说法正确的是 （ ）A. 如图甲所示，当前状态恒温箱处于保温状态 B. 可变电阻一定时，恒温箱内温度越高，热敏电阻 R 两端的电压越大C. 如果需要恒温箱内获得最高温度 100的“恒温”，
3、可变电阻 R接人的电阻值是500 D. 如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为 50的“恒温”，可变电阻 R消耗的最小电功率是 0.1296W【答案】D 6.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入 220V 的家庭电路中正常工作，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ） A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多C. 三者产生的热量一样多 D. 三者消耗的电能一样多【答案】D 7.将标有“6V 3W”的小灯泡连接在电路中时，通过其中的电流为 0.4A，这时小灯泡的实际功率 P 实 与额定功率 P 额 之间关系正确的是（ ） A. P 实 P
4、 额 B. P 实 P 额 C. P 实 =P 额D. 无法确定【答案】B 8.电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接着的铜导线却不怎么热，原因是（ ） A. 铜导线比电炉丝传热快，所以不怎么热B. 铜导线有绝缘层，所以不怎么热C. 铜导线的电阻小，消耗电能小，炉丝的电阻大，消耗电能多，所以热得发红D. 通过电炉丝的电流比通过电线的电流小【答案】C 9.标有“36V 15W”的车床用的台灯和标有“PZ22015”的家用电灯都正常工作 1h，消耗的电能（ ） A. 一样多 B. 后者多 C. 前者多D. 无法判断【答案】A 310.在一个电路中有两个小灯泡，观察它们的发光情况后，发现亮度不同，则两
5、个小灯泡一定有不同的（ ） A. 电流 B. 电压 C. 电阻D. 额定功率【答案】C 11.小明有 A、B 两个小灯泡，分别标有“6V 6W”、“6V 3W”经实验测得它们的 UI 特性曲线如图所示小明将 A、B 两个灯泡串联接入电路中，当 A、B 两个灯泡的总电压为 8V 时，A、B 两个灯泡消耗的总功率（ ）A. 9W B. 4W C. 4.5W D. W【答案】B 二、填空题 12.一节干电池的电压为_ V。某电视机的电功率是 150W，每天使用 3h，一个月（按 30 天计算）用电_ kWh。 【答案】1.5；13.5 13.如图所示电路，阻值为 8 的定值电阻与一个“6V 3W”的
6、小灯泡串联后接到 10V 的电路中，则小灯泡的实际功率为_3W（选填“大于”、“等于”、“小于”）。【答案】等于 414. 如图所示的电能表应该在_V 的电路中使用，此时电能表的读数为_kWh【答案】220；123.4 15.某导体的电阻是 2当通过 1A 电流通电 1min 时导体上产生的热量是_J. 【答案】120 16.在接有如图所示电能表的家庭电路中，允许同时接入电路使用的用电器总功率不能超过_W若只将某一个用电器单独连入电路中正常工作 6min 的过程中，观察到电能表转盘恰好转动了 320 转，则该用电器的额定功率为_W.【答案】8800；1000 17.某家用电能表上标有“220V
7、；10(20)A”字样。当家中部分用电器工作时，15min 内耗电 0.2kWh，则这些工作的用电器总功率是_ W；该家庭最多还可以再增加_ W 的用电器同时工作。 【答案】800；3600 18.小鹏同学家的电能表如图所示，已知电源电压为 220V，他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘 3 分钟转过 100 转，电水壶工作时的额定功率为_ W。经长时间使用后，电水壶的电阻丝会变细，则电水壶的实际功率会_ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】1000；变小 519.如图所示的电路中，闭合开关 S 后，电流表 A1的示数为 0.2A，电流表 A2的示数为
8、0.8A，此时，电阻R1和 R2消耗的功率之比是 _【答案】3：1 三、计算题 20.某学校共有 100 盏“220V 60W”的白炽灯，若平均每天使用 5h （1）一个月（30 天）消耗多少电能？ （2）若推广使用“220V 11W”的节能灯，它与“220V 60W”的白炽灯发光效果相当一个月可节约多少度电？若一度电是 0.6 元，每月少交多少元？（30 天） （3）从能量转化角度谈一谈为什么节能灯耗电少？ 【答案】（1）解：W=Pt=301000.06kW5h=90kWh=90 度；答：一个月（30 天）消耗 90kWh 电能；（2）解：W 1=P1t=301000.011kW5h=33k
9、Wh=33 度；节约的电能 90 度33 度=57 度570.6 元=34.2 元答：若推广使用“220V 11W”的节能灯，它与“220V 60W”的白炽灯发光效果相当一个月可节约 33度电；若一度电是 0.6 元，每月少交 34.2 元；（3）答：节能灯主要把电能转化为光能，而白炽灯主要把电能转化为热能，所以白炽灯转化为光能的效率低 21.小明读到了一则关于电热水壶存在虚假宣传的报道，报 道中说有些不法厂商将产品的额定功率在铭牌上故意标低 小明家有一个新买的 电热水壶及其铭牌如图所示 小明想检验电热 水壶的电功率是否存在问题，于是在电热水壶中装入 20的水 1kg，正常工作 4min 就把
10、水烧开了（1 标准大气压下）求：（1）根据铭牌计算该电水壶正常工作时，通过它的电流是多少？（2）这壶水从 20到烧开，需要吸收多少热量？（3）假设电热水壶产生的热量全部被水吸收，请你帮助小明计算一下他家的电热水壶是否存在功率虚报的问题？6（4）你认为不法厂商为什么要将产品的额定功率在铭牌上故意标低？【答案】解：（1）电水壶正常工作时的电流（2）水的质量 m=1kg，把水从 20烧开水吸收的热量Q=cmt=4.210 3J/（kg）1kg（100-20）=3.3610 5J，（3）烧开一壶水需要的时间 t=4min=240s，水的沸点是 100，电水壶烧开一壶水做的功 W=Q=3.36105J，
11、电水壶的实际功率660W；水壶的实际功率大于水壶铭牌所标的额定功率。(4) 水壶的实际功率大于水壶铭牌所标的额定功率，小明家的电热水壶存在功率虚报问题 不法厂商将产品的额定功率在铭牌上故意标低的目的是：给消费者留下产品省电的印象。 四、实验探究题 22.在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压恒定不变。（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是_。 （2）排除故障后，开始实验，闭合开关，电压表的示数为 2.5V，此时应将变阻器滑片向_端调节，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视_的示数，直至灯泡正常发光，此
12、时电流表的示数为0.4A，则灯泡的额定功率为_W。 （3）完成上述实验后，又找来了一个阻值为 R0的电阻和两个开关。并借助部分现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列的实验步骤：闭合开关 S1和 S3 ， 移动滑片，当电压表的示数为_V 时，停止移动滑片。7只闭合开关 S1和 S2 ， 读出此时电压表的示数为 U；灯泡额定功率的表达式为 P 额 =_（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1）小灯泡短路（2）左；电压表；1.52（3）3.8；23.在伏安法“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为 6 V，小灯泡额定电压为 2.5 V
13、(灯丝电阻约为 12 )（1）连接电路时，开关应_，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到_(选填“ A”或“ B”)端 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是_ （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向_(选填“ A”或“ B”)移动 （4）小灯泡的电流随它两端电压变化关系如图丙所示，分析图象可知：小灯泡额定功率是_W.小灯泡灯丝电阻是变化的灯丝电阻变化的原因是_ 【答案】（1）断开；A（2）小灯泡断路（3）B（4）0.5；灯丝的电阻随温度的变化而变化(或
14、灯丝的电阻受温度的影响) 824.在“测定小灯泡电功率”的实验中：电路如图 1 所示，小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻约为 10，电源为两节干电池（1）实验原理是 _ 滑动变阻器在实验中的作用是_ ；_ （2）请用笔画线代替导线，将图 2 中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）注意：连接电路前开关要_ ，滑动变阻器的滑片需调到_ 处 （3）正确连好电路后，闭合开关 S，发现灯 L 不发光，故障的原因不可能是 _ A电流表处有开路 B电压表正负接线柱处开路C小灯泡 L 短路 D小灯泡 L 的灯丝断了次数 1 2 3电压 U/V 2.0 2.5 3.0电流 I/A 0.28 0.30
15、 0.31亮 度 增 加电功率 P/W功率平均值（4）排除故障后，进行实验时，测得三组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：小灯泡的额定功率是 _ W；小灯泡亮度变化规律是_ ；此表的设计还存在一个不足之处，请写出_ 【答案】（1）P=UI； 保护电路 ； 改变灯泡电压 （2） 断开 ； 阻值最大 （3）B （4）0.75；灯泡实际功率越大，灯泡越亮 ；求灯泡功率的平均值 五、综合题 925.如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为 220V,水箱装水最多0.5kg,加热功率有大、小两个挡位.设计师最初设
16、计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法,其中电热丝 R1=56,R 2=44.（1）高温水蒸气熨烫衣服时,先后经过_和_两种物态变化最终将衣服熨平； （2）两个电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为 8.5A,请通过计算说明甲、乙哪种电路符合设计师的选择;(计算结果保留一位小数) （3）若不计热损失,将水箱中 0.25kg 的水从 20升高到 100,挂烫机至少需要多长时间?c 水=4.2103J/(kg) 【答案】（1）汽化；液化（2）解:如果选择甲电路,当开关旋至 1、2 之间时,电路中只有电阻 R2工作，此时的电路中的电流最大，电流：I 大 5A；如果选择乙电路,当开关旋至 1、2
17、之间时,R 1、R 2并联，电路中电流最大，电流：I 大 I 1 I2 3.9A+5A8.9A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 8.5A，故设计师最终选择了甲电路。（3）解:挂烫机大功率挡工作时,电路中电流为 5A,此时功率为：PUI 大 220V5A1100W；水吸收的热量为：Qcm(tt 0)4.210 3J/(kg)0.25kg(10020)8.410 4J，由 P 得,所需时间为：t 76.36s. 26.小洋同学在用电炉烧水时发现，将两个阻值不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉烧水要热得快些，即在相同时间内电阻小的电炉产生的热量多些于是，小洋同学猜想“电
18、阻越小，发热功率越大”而小惠同学在观察电炉烧水时却发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热于是，小惠同学猜想“电阻越大，发热功率越大”现有：镍铬合金丝做的电阻 R1和 R2 ， 阻值分别为 5和 10；两个相同的容器中装有质量和初始温度都相同的煤油；温度计 2 支、滑动变阻器 1 个，电源 110个、开关 1 个、导线若干（1）为了验证小洋同学的猜想，请利用以上器材设计实验，用笔画线代替导线连接好图甲的电路 （2）下表是验证小洋同学的猜想时得到的实验数据：加热时间/min 0 8 16 24R1所在容器中煤油的温度/ 20.0 23.1 26.3 29.2R2所在容器中煤油的温度/ 2
19、0.0 21.6 23.2 24.7从上述实验数据分析发现，发热功率与电阻的关系是_ （3）电流产生热量的多少不易直接测量，因此，在这个实验中是通过比较_ 来比较电阻 R1、R 2产生热量的多少，这种科学研究的方法叫_ 法 （4）为验证小惠同学的猜想，请在图乙的方框中画出实验电路图 （5）通过上面的实验请你评价两位同学的猜想是否矛盾，并简要说明理由 【答案】（1） ：由题，两个阻值不同的电炉分别接到家庭电路中时，产生热量与电阻关系，所以验证时两电阻并联，实物连接如图所示：（2）在电压相同时，电阻越小，发热功率越大（3）煤油温度变化大小；转换（4）两电阻应串联，电路图如图所示：11（5） 解：两同学的猜想不矛盾，小洋的猜想是在电压相等的条件下得出的，在电压 U 相同的情况下，由 P= 知电阻越小功率越大；小惠的猜想是在电流相同的情况下得出的，在电流 I 相同的情况下，由P=I2R 知电阻越大，功率越大
