1、第 15 讲 电能与电功率命题点 1 电能表读数1(2015云南)家用电能表如图所示，该电能表工作时的电流不应超过 40A.2(2014云南)如图所示，电能表的读数为 746.8 kWh.命题点 2 电功、电功率的相关计算3(2016云南)将标有“12 V 6 W ”的灯泡 L1 和标有“6 V 6 W ”的灯泡 L2 串联接在 12 V 的电源上，则(C)A灯泡 L1 正常发光B灯泡 L2 可能会烧坏C电路总功率为 4.8 WD通过 L1 的电流小于通过 L2 的电流4(2014云南)小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是 1 A，则它正常工作 10 h 所消耗的电能是(D)A2 200 J
2、 B1.3210 5 JC7.9210 5 J D7.9210 6 J5(2014曲靖)节能灯具有宽工作电压、长寿命、无噪音、无频闪、比普通白炽灯泡省电 80%等优点有资料显示，全国推广使用 12 亿只节能灯(2009 年已达到推广), 一年的节电量相当于三峡发电站的年发电量小明的卧室里装有“220 V 11 W”的节能灯一盏(1)节能灯正常工作时的电流是多少？(2)此节能灯每天工作 4 h，一个月(30 天)耗电多少度？(3)小明家的电能表标有“600 revs/(kW h)”的字样，节能灯一个月消耗的电能可以使电能表的转盘转过多少转？解：(1)由 PUI 得，节能灯正常工作时的电流：I 0
3、.05 APU 11 W220 V(2)一个月耗电 WPt1110 3 kW304 h1.32 kWh(3)电能表的转盘转过：nWn 01.32 kW h600 revs/(kWh)792 revs6(2014云南)电信公司机房接到某用户反映，他家的电话不能使用，经机房人员初步测试，判断为接入该用户的电话线某处短路为了确定短路的具体位置，机房人员利用测量仪器接成如图所示的电路进行测量已知电话线由两根导线并排而成，该用户家到机房的电话线长 5 km，设单根电话线每米的电阻为 3103 ，测量时电压表示数为 12 V，电流表示数为 1 A若只考虑电话线的电阻求：(1)该用户家到机房单根电话线的电阻
4、值；(2)短路位置到机房的距离 s；(3)测量时电路消耗的功率解：(1)该用户家到机房的单根电话线的电阻值是5 000 m310 3 /m15 (2)短路位置到机房电话线的总电阻：R 总 12 UI 12 V1 A短路位置到机房单根电话线的电阻 12 6 12短路位置到机房的距离是 s 2 000 m 2 km6 310 3 /m(3)测量时电路消耗的功率：PUI12 V1 A12 W 或由 P 12 WU2R （12 V）212 命题点 3 焦耳定律7(2015曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效应的是(C)电视机后盖有许多小孔 电动机外壳上装散热片 长期不用的电视机隔段时间通一次电 白炽灯
5、 电脑机箱里装有小风扇 电暖手宝A BC D8(2014云南)冬季来临，小王给奶奶买了一个 “暖手宝”该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示，由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为(B)A2 400 WB400 WC40 WD24 W9(2014昆明)当一个电阻的阻值为 R 时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为 Q.如果要使它产生的热量为 2Q，下列办法中可行的是 (A)A将电压变为原来的 2 倍，通电时间变为原来的12B将电阻变为原来的 2 倍，通电时间变为原来的12C将电阻变为原来的 ，通电时间变为原来的 2 倍12D将电压变为原来的 ，电阻变为原来的 2 倍1210
6、(2014曲靖)两电阻 R1R21 2，将它们串联在电路中，它们两端的电压之比为 12，相同时间内电流通过电阻产生的热量之比为 12命题点 4 测量小灯泡的电功率(见实验突破 1)命题点 5 动态电路的计算见小专题 (七)绿版练1(2016黔西南)如图所示，电源电压 6 V 且保持不变，当闭合开关 S 时，电流表 A1 的示数为 1.5 A，电流表A2 的示数为 0.5 A，下列说法正确的是(D )AR 1 的阻值为 6 BR 2 的阻值为 12 CR 1 消耗的电功率为 12 WDR 2 消耗的电功率为 6 W2(2016孝感)如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电 t 秒后( 两容
7、器都不向外放热)，下列说法正确的是 (C)A两容器中电阻产生的热量相同B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍3(2016临沂)如图所示电路，电源电压不变，在滑动变阻器滑片 P 从 b 端移向中点的过程中(D)A灯泡变亮B电压表示数变小C电流表示数变小D电路总功率变大4(2016扬州)图甲中的 A、B 分别为小灯泡和定值电阻的 IU 图象，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压 8 V，下列说法正确的是(B)A小灯泡电阻随温度的增大而减小B灯泡的实际电功率为 0.
8、6 WC电阻的阻值为 0.05 D电阻的电功率为 0.8 W5(2016连云港)把标有“220 V 40 W”的灯泡 L1 和“220V 60 W”的灯泡 L2 串联接入 220 V 电路两端，下列说法正确的是(C)A两灯泡的额定电压都变小了B两灯泡的额定电功率都变小了C灯泡 L1 两端的实际电压比 L2 两端的实际电压大D通过灯泡 L1 的实际电流比 L2 的实际电流大6(2015漳州)电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路(R 1R 2)，其中保温状态和加热状态电功率都最小的是( C)7(2016南充)已知一台直流电动机两端的电压为 6 V，通过电动机的电流为 2 A，
9、线圈的电阻为 0.5 .则在 1 min 内电动机消耗的电能及产生的热量分别是(A)A720 J，120 J B720 J，720 JC720 J，600 J D600 J ， 120 J8(2016山西改编)甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要 “创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示电源电压恒为 3 V，R 0 为 10 的定值电阻，R 为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在 50 以下为轻度污染，50100 间为中度污染，100 以上为重度污染，图乙是 R 的阻值随污染指数变化的图象，以下分析正确的是(B)A污染指数越小，电压表示数越大B电
10、压表示数为 1 V 时，属于重度污染C污染指数越大，电流中消耗的总功率越小D污染指数为 50 时，电压表示数为 2.5 V9(2016广东)某家庭电能表如图所示若该家庭单独让空调工作，测得 1 min 内电能表转盘转了 60 转，则空调消耗的电能为 0.02kWh，空调的电功率是 1_200W.10(2016南充)已知定值电阻 R1R22 3，若把它们串联在同一电路中，通过它们的电流之比 I1I211；若把它们并联在同一电路中，R 1、R 2 消耗的电功率之比 P1P23211(2016苏州)如图所示，电源电压保持不变， R 1 5 ，闭合开关 S.开关 S0 拨至 b 时，电压表示数是拨至a
11、 时的三分之一，则 R 2 10 ；若电源电压为 3 V，当开关 S0 拨至 b 时，R 1 在 1 min 内产生的热量是 12J.12(2016德州)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 8 V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为 0.5 A，此时乙灯泡 1 min 消耗的电能是 180J.13(2016威海)标有“220 V 2 000 W”的电热水器容量 50 L，当电热水器装满水时，水温升高 1 吸收的热量是 2.1105J.若电热水器的效率为 87.5%，电热水器正常工作时水温升高 1 需加热的时间是 2min.水的密度为1.0103 kg/m
12、3，水的比热容为 4.2103 J/(kg)14(2015河南)如图是某款电热水龙头的电路原理图 R1、R 2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水档之间的切换当开关同时接触 2、3 触点时，水龙头放出的是温(填“冷”“ 温 ”或“热 ”)水若 R22 R1，水龙头在温水档正常工作时电功率为 2 000 W，则它在热水档正常工作 1 min 消耗的电能为 1.8105 J.15(2016温州)某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：将阻值为 10 欧和 20 欧的电阻丝分别置于 A、B 两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路
13、闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数 I，通电一段时间，记录 A、B 烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为 h1、h 2.断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为 2I，当通电时间与步骤相同时，记录 A、B 烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为 h3、h 4，实验数据如表(1)步骤中的电流表示数如图乙所示，此时电流为 0.24 安烧瓶玻璃管内液面的变化高度电流大小 A 烧瓶 (RA10 欧) B 烧瓶(R B20 欧)I h1 h22I h3 h4(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变
14、量相同？电流和通电时间(3)小明认为：只要选择“h 1、 h2、h 3、h 4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：h 3h 216(2016山西)在“ 测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为 2.5 V(电阻值约为 5 )甲 乙 丙(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整解：(2)连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是小灯泡短路(填“小灯泡断路”或“ 小灯泡短路 ”)(3)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P 到某处时，电压表示数为 2 V，为了测
15、量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向左 (填“ 左”或“右”)端移动，使电压表示数为 2.5 V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 1.25W.(4)若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个 R05 的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表 a 点改接到 c 点，测出定值电阻 R0 两端的电压 U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率请你指出该设计方案中存在的问题：电压表正负极接错(小灯泡两端电压达不到额定电压) 答案开放17(2016丽水)小科小科同学家有一种新型插座
16、如图甲，能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等，插座本身消耗电能由内部电池提供如图乙为电火锅的铭牌周六晚餐吃火锅时，小科同学将电火锅单独插在该插座上，这时插座屏幕显示如图丙；用加热档加热一段时间后，屏幕显示如图丁(电费单价：0.5 元/千瓦时；忽略温度对电阻的影响；本次使用电火锅时，假设其两端电压不变)请回答：甲 乙 丙 丁(1)晚餐时家中照明电路的实际电压是 200 伏；(2)请从两个角度计算电火锅加热的实际电功率解：由图丙和图丁可知，电费为 0.25 元，则消耗的电能：W 0.5 kWh0.25元0.5元 /kWh电火锅工作的时间：t18：4018：1030 min0.5 h电火锅加热的实
17、际电功率：P 1 kW1 000 WWt 0.5 kWh0.5 h18(2016自贡)在如图所示的电路中，电阻 R1 的阻值为 10 ，滑动变阻器 R2 标有“50 2 A”字样，电流表的量程选择“0 3 A”只闭合开关 S1，电流表的示数为 0.8 A；再闭合 S2，电流表的示数变化了 0.4 A求：(1)电源电压；(2)电阻 R2 接入电路的阻值；(3)该电路的最大电功率解：(1)只闭合开关 S1 时，电路为 R1 的简单电路，电流表测通过 R1 的电流，由 I 可得，电源电压：URUI 1R10.8 A10 8 V(2)闭合开关 S1 后，再闭合 S2 时，R 1 与 R2 并联，电流表
18、 A 测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过 R1 的电流不变，仍为 0.8 A，则电流表示数的变化量即为通过 R2 的电流，I 20.4 A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻 R2 接入电路的阻值：R2 20 UI2 8 V0.4 A(3)当电流表的示数 I3 A 时，通过 R2 的电流：I 2II 13 A0.8 A2.2 A由于此时通过 R2 的电流大于其允许通过的最大电流 2 A，所以，电路的最大电流：I 大 I 1I 2 大 0.8 A2 A2.8 A则电路的功率最大：P 大 UI 大 8 V 2.8 A22.4 W19(2016安徽)图中电源电压保持
19、 6 V 不变，灯泡 L 标有 “6 V 6 W”字样，开关 S 闭合后，在滑片 P 从 b 端向a 端滑动的过程中，下列说法正确的是(A)时钟 18：10电压 200.0 V电费 00.25 元牌智能电火锅型号 CFD415额定电压 220 V加热功率 1 210 W保温功率 484 W频率 500 Hz时钟 18：10电压 200.0 V电费 00.00 元A灯泡两端的电压不断增大B通过灯泡的电流不断减小C灯泡消耗的电功率不断减小D灯泡消耗的电功率恒定不变20(2016聊城)如图所示，小灯泡 L 标有“6 V 3 W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值 R 为 24 ，电源
20、电压保持不变当 S 闭合，S 1、S 2 断开，滑片 P 滑到中点时，小灯泡恰好正常发光保持滑片P 的位置不变，闭合 S、S 1、S 2，发现电流表的示数变化了 1 A求：(1)小灯泡正常发光时的电流；(2)电源电压；(3)当开关 S、S 1、S 2 都闭合时，电路消耗总功率的最小值解：(1)由 PUI 得小灯泡正常工作时的电流I 0.5 APLUL 3 W6 V(2)当 S 闭合，S 1、S 2 都断开时，电路为滑动变阻器和小灯泡串联，滑片 P 从 b 端向 a 端滑到中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为 12 ，小灯泡正常发光，则电路中的电流 I0.5 A，由 P 可得小灯泡的电阻R2 24
21、 2 U2RRL 12 所以电源电压（UL）2PL （6 V）23 WUI( R L)0.5 A(12 12 )12 VR2(3)当开关 S、S 1、S 2 都闭合时，电路为滑动变阻器和定值电阻 R0 并联，分析题意见可知电流表的示数变化了1 A 也即电流增大了 1 A，此时干路电流 I0.5 A1 A1.5 A通过滑动变阻器的电流 I1 1 AUR2 12 V12 通过定值电阻 R0 的电流 I0II 11.5 A1 A0.5 A，定值电阻 R0 的阻值 R0 24 UI0 12 V0.5 A当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路消耗的总功率最小，这个最小值为：P min U2R0 U2R （12 V）224 12 W（12 V）224
