1、第 17 讲 电功率考题自测体验1.(2010 江西中考,8)如图所示的电路,电源电压为 3 V,闭合开关,电压表示数为 1 V,则灯泡 L2两端的电压为 V,灯泡 L1与 L2的电功率之比为 。 2.(2010 江西中考,9)如图所示,下列用电器的额定电流最接近 4 A 的是( )3.(2014 江西中考,18)如图所示,甲图中小灯泡上标有“2 .5 V 0.75 W”的字样,电压表如图乙所示。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图丙所示。求:(1)电源电压;(2)电流表的示数;(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值。4.(2015 江西中考,20)如图所示,电源
2、电压恒定,小灯泡上标有“2 V 1 W”的字样,滑动变阻器 R2的最大阻值为 50 。(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)断开开关 S1,闭合开关 S、S 2、S 3,将滑片 P 移到距 a 端的长度为总长 ab 的位置时,小灯泡 L 恰好正常发光,电源电压是多少?(3)断开开关 S2,闭合开关 S、S 1、S 3,将滑片 P 移到 a 端时,电流表示数为 2 A,此时电压表示数是多少?定值电阻 R1的阻值是多少?5.(2013 江西中考,16)如图所示,电路中电源电压可调,小灯泡 L1标有“6 V 6 W”的字样,小灯泡L2、L 3标有“6 V 12 W”的字样。(假设小灯泡电阻不变)(1)
3、闭合 S2,断开 S1、S 3,调节电源电压使电压表 V2的示数为 6 V,求 L2的实际功率。(2)闭合 S1、S 3,断开 S2,调节电源电压使电压表 V1的示数为 3 V,求 L1的电阻。(3)闭合 S1、S 2、S 3,画出此时的等效电路图。调节电源电压为 18 V,求此时 L3的实际功率。6.(2013 江西中考,18)亲爱的同学,请你运用所学物理知识解答下面的问题。如图所示,这是某地区的一种仪表表盘,它是 表,尝试将表盘读数填入方框中 。7.(2012 江西中考,18)江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案:每月耗电第一档电量为 150 度及以内,维持现行价格不变,即每度电 0.6
4、 元;第二档电量为 151 至 280 度,每度电 0.65 元;第三档电量为 281 度以上,每度电 0.9 元。小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示,则她家上月用电为 kWh;如据此听证方案计算,她家上个月电费要比原来多付 元。 考点巩固迁移1.(2015 湖南娄底中考)家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的正常工作电压为 V;某小区居民在参加“地球一小时”活动中,自觉将总功率为 2 000 千瓦的用电器停止工作 1 小时,可节约用电 kWh。 2.一台线圈电阻为 0.3 的电动机,接在 12 V 的电源上时,通过电动机的电流为 0.5 A,在 2 min内电流产生的热量是 J,转化成的机
5、械能是 J。 3.(2014 广东揭西模拟)如图所示的几种用电器工作时,以电能转化成内能为应用目的的是( )4.(2015 四川内江中考)育才中学九年级 1 班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后,某兴趣小组欲进一步探究学习,现将其改变为“探究小灯泡的电功率 P 与电压 U 之间的关系”的实验,实验中提供了以下实验器材:A.待测小灯泡 L(额定电压 3.0 V,额定功率 1.8 W)B.电压表 V(量程 03 V,量程 015 V)C.电流表 A(量程 00.6 A,03 A)D.滑动变阻器 R(010 )E.定值电阻 R01=5 , R02=10 , R03=15 F.蓄电池,电压 U=
6、12 VG.开关一个 S,导线若干(1)为了比较精确的测量小灯泡的功率,电流表的量程应选 。 (2)为了保证电路安全,实验中定值电阻 R0应选 (选填“ R01”“R02”或“ R03”)。 (3)请用铅笔画线代替导线,将实验器材连接起来,使之成为准备使用的实物电路。甲(4)测量结束后,应先断开开关,拆除 两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。 (5)该小组同学在处理实验数据时,将电功率 P 作为纵坐标, U2作为横坐标,采用描点法,在坐标纸上作出了 P-U2图象,并画出该图象是一条直线(如图所示)。根据图象,请你指出:所作图象的错误之处是 ;作图时,坐标取值不恰当之处是 。 乙(6)假
7、设实验中所给的实验器材电流表已损坏,老师又给了一只电压表,该组同学仍完成了实验。请你帮他们在虚线框内画出实验的电路图。5.表一是某电热水壶的铭牌;表二是小丽探究该电热水壶效率所记录的数据。表一:产品型号 SWF12P1A150额定电压U/V 220电源频率f/Hz 50额定功率P/W 1 100容量 V/L 1.2表二:电源电压 U 电 /V 220壶内水的质量 m/kg 1水的初温 t1/ 32水的沸点 t2/ 98水从初温加热至刚沸腾的时间 t/s300求:(1)电热水壶的电阻。(2)当电热水壶实际工作电压为 110 V 时,它的实际功率。(3)电热水壶的效率。 c 水 =4.2103 J
8、/(kg)(4)小丽关闭了家中其他用电器,只让这个电热水壶工作,并且她查看了电能表,表上标有“600 r/(kWh)”字样,求电热水壶把这壶水加热到沸腾时,电能表转了几转。预测题1.(2015 德阳)灯泡 L1、L 2均标有“6 V 3.6 W”字样,灯泡 L3、L 4均标有“6 V 6 W”字样;把四个灯泡按如图所示连入电路中都发光,那么最亮的灯泡是 ,最暗的灯泡是 。 2.(2015 江西模拟)如图所示,L 为标有“6 V 3 W”字样的灯泡, R2的阻值为 30 。(1)开关 S1、S 2断开时,L 恰好正常发光,这时电流表示数是多少?(2)开关 S1、S 2闭合时,电流表示数为 1 A
9、,画出此时的等效电路图,并求电阻 R1的阻值。答案：考题自测体验1.答案:1 2 1解析:由电路分析可知,L 1与 L2串联,电压表并联在 L2两端,故电压表的示数即为 L2两端的电压,即灯泡 L2两端的电压 U2=1 V;由串联电路的特点可知,L 1两端的电压 U1=U-U2=3 V-1 V=2 V;因两灯串联,故流过两灯泡的电流相等,则由功率公式 P=UI 得。2.D 解析:家用电器的额定电压都是 220 V,根据我们对用电器电功率的了解和电功率公式的变形式 I=分别算出这四个用电器的电流:家用电冰箱的电功率约为 200 W,由 I=得,电冰箱的电流约为 1 A,故 A 错;电视机的电功率
10、约为 100 W,由 I=得,电视机的电流约为 0.5 A,故 B 错;节能灯的电功率约为 3 W,由 I=得,节能灯的电流约为 0.05 A,故 C 错;电压力锅的电功率约为 900 W,由 I=得,电压力锅的电流约为 4 A,故 D 正确。3.答案:(1)4 .3 V (2)0.3 A (3)6 解析:(1)当 S 闭合,L 与 R 是串联,此时 L 正常发光,小灯泡两端的电压 UL=2.5 V滑动变阻器两端的电压 UR=2 V-0.2 V=1.8 V电源电压 U 源 =UL+UR=2.5 V+1.8 V=4.3 V。(2)电流表的示数 I=0.3 A。(3)L 与 R 是串联, IR=I
11、L=0.3 A此时滑动变阻器接入电路的阻值R=6 。4.答案:(1)小灯泡正常发光时的电阻为 4 ;(2)电源电压为 7 V;(3)电压表示数是 3.5 V;定值电阻 R1的阻值是 3.5 。解析:(1)因为 P=,所以灯泡的电阻为 RL=4 。(2)断开开关 S1,闭合开关 S、S 2、S 3,将滑片 P 移到距 a 端的长度为总长 ab 的位置时,灯泡和滑动变阻器串联。如图所示:滑动变阻器接入电路的电阻为 R2=50 =10 ,此时串联电路总电阻为 R 串 =RL+R2=4 +10 =14 ;因为 P=UI,所以灯泡正常发光的电流为 IL=0.25 A;因为 I=,所以电源电压为 U=IR
12、 串 =0.5 A14 =7 V。(3)断开开关 S2,闭合开关 S、S 1、S 3,将滑片 P 移到 a 端时,灯泡和定值电阻 R1并联。由于灯泡两端实际电压 U 实 =7 V 远大于 U 额 =2 V,所以灯泡烧坏,电压表显示电源电压 U=7 V;如图所示:定值电阻的阻值为 R1=3.5 。5.答案:(1)12 W (2)6 (3)0解析:(1)闭合 S2,断开 S1、S 3时,L 2、L 3两灯串联, U2 实 =U2 额 =6 VP2 实 =P2 额 =12 W。(2)闭合 S1、S 3,断开 S2时,L 1、L 3两灯并联。据题意,小灯泡电阻不变。R1=6 。(3)S1、S 2、S
13、3均闭合时,L 1、L 3两灯并联,L 2短路,等效电路如图所示。因为 L3两端的电压远高于其额定电压,L 3烧坏,所以实际功率为 0。解题提示:本题(3)中的第 2 问,调节电源电压为 18 V 时,远远超过了 L1、L 3的额定电压 6 V,因此此时小灯泡会被烧坏,它们的实际功率都为 0。6.答案:电能 61121解析:由题图中仪表盘上的“600 r/(kWh)”的字样可判断出它为电能表;由其结构与我们生活中的水表相似,由此可读出表盘的读数为 61121。7.答案:215 3.25解析:题图中电能表是用来测量电功的仪器。刻度盘上的示数最后一位是小数点后的数字。上月初电能表的示数为 6 11
14、2.1 kWh;上月底电能表的示数为 6 327.1 kWh;所以她家上月用电为6 327.1 kWh-6 112.1 kWh=215 kWh。原来需上交电费215 kWh0.6 元/(kWh) =129 元;据此听证方案计算,她家上个月电费 150 kWh0.6 元/(kWh)+65 kWh0.65 元/(kWh)=132.25 元。据此听证方案计算,她家上个月电费要比原来多付 132.25 元 -129 元 =3.25 元。考点巩固迁移1.答案:220 2 000解析:家庭电路电压为 220 V;家庭电路中各用电器之间既可以单独工作又互不影响,所以,家庭电路中的电冰箱与电灯之间的连接方式为
15、并联,所以它们正常工作电压为 220 V;用电器正常发光时的功率 P=2 000 kW,则停止工作 1 h 节约的电能W=Pt=2 000 kW1 h=2 000 kWh。2.答案:9 711解析:电动机线圈产生的热量Q=I2Rt=(0.5 A)20.3 260 s=9 J;电流做的功W=UIt=12 V0.5 A260 s=720 J,转化成的机械能W=W-Q=720 J-9 J=711 J。3.D 解析:电动自行车、抽油烟机把电能转化为机械能,电视机把电能转化为内能和光能,电烤箱把电能转化为内能。4.答案:(1)0 0.6 A (2)R03 (3)见解析图 (4)电源 (5)图线不应画成直
16、线 横坐标的标度取值不恰当(6)见解析图解析:(1)由 P=UI,灯泡正常发光电流 I=0.6 A,探究小灯泡的电功率 P 与电压 U 之间的关系时,要改变灯泡两端电压,但不应超过其额定电压,所以电流不会超过 0.6 A,比较精确的测量小灯泡的功率,电流表的量程应选 00.6 A 量程;(2)由图灯与滑动变阻器串联,当灯泡正常发光时滑动变阻器和 R0的总电压 U=U-UL=12 V-3 V=9 V,此时滑动变阻器和 R0连入阻值为 R=15 ,所以为了保证电路安全,实验中定值电阻 R0=15 ,这样滑动变阻器可以任意滑动,故应选 R03;(3)探究小灯泡的电功率 P 与电压 U 之间的关系实验
17、,要将电路连成一个串联电路,电流表测灯泡电流使用 00.6 A 量程,所以串联在电路中,滑动变阻器一上一下接入电路,如图所示:(4)测量结束后,应先断开开关,拆除电源两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材;(5)作图时,描点后应将这些点连成一条光滑曲线,不应画成直线;由此图象的横坐标标度取值过大,描出点过于密集,图象不能更好的反应 P 与 U2的关系;(6)没有了电流表,可以借助又给的一块电压表测已知阻值的定值电阻 R0两端电压,由欧姆定律计算其电流得到灯泡电流,故电路如图所示:5.答案:(1)44 (2)275 W (3)84% (4)55 转解析:(1)电热水壶的电阻R=44 。(2)
18、电压为 110 V 时它的实际功率P 实 =275 W。(3)水吸收的热量为Q 吸 =cm(t-t0)=4.2103 J/(kg) 1 kg(98-32) =2.772105 J这个过程中消耗的电能为W=Pt=1 100 W300 s=3.3105 J电热水壶的效率为= 84%。(4)由于 3.3105 J= kWh,所有电能表转盘转过的圈数为600 r/(kWh) kWh=55 r。预测题1.答案:L 1 L 2解析:由题意可知,四个灯泡的额定电压都相等,为 6 V,灯泡额定功率: P1=P2R3=R4,由图示电路图可知,L 2与 L3并联然后再与 L1、L 4串联,R1R4,I1=I4,由
19、 P=I2R 可知: P1P4L2和 L3并联,电压 U 相等, R2R3,由 I=可知, I2I2,R3=R4,I3P2,P3P4P3P2,L1的电功率最大、最亮;L 2的电功率最小、最暗。2.答案:(1)0 .5 A (2)如解析图所示 21 解析:(1)开关 S1、S 2断开时,电路中只是 R2和灯 L 串联接在电源上,且此时灯正常发光,所以电路中的电流为灯泡的额定电流I 额 =0.5 A;电源电压为 U=I 额 R2+UL 额 =0.5 A30 +6 V=21 V。(2)开关 S1、S 2闭合时,电路中灯泡 L 和 R2并联接在电源两端;由于灯泡两端电压为 U=21 V,远大于灯泡的额定电压,所以灯泡会烧毁,所以电路只有电阻 R2电流表示数为 I=1 A,根据题意可以求出 R1的电阻为 R1=21 。等效电路图如图所示
