3.6电能 同步练习（含解析）

电能
一、单选题
1.将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 串联时，两灯都能正常发光 B. 串联时，甲灯比乙灯更亮
C. 并联时，通过两灯的电流相等 D. 并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
2.有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A. 9V，3W B. 9V，1.5W C. 12V，3W D. 12V，1.5W
3.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )
A. L1的电阻比L2的小 B. 申联时，L1两端的电压比L2的小
C. 正常工作时L1灯暗一些 D. 若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些
4.某同学自制了LED台灯，用电压为6伏的电源供电，正常工作电流为300毫安。那么，此LED台灯正常工作时的功率为( ) 。
A. 1.8瓦 B. 18瓦 C. 180瓦 D. 1800瓦
5.某同学发现家里的浴霸(一种既可取暖，又可照明的装置)、电热水器和空调机上都标有“220V 1000W" 的字样，若这三个用电器正常工作相同的时间，则消耗的电能( )。
A. 浴霸最多 B. 电热水器最多 C. 空调最多 D. 三个用电器一样多
6.如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h“表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )。
A. 若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B. 该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
C. 该同学家电路中的电流不得超过10安
D. 若指示灯闪烁32次，消耗的电能为0.02千瓦时第
7.某同学绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A. 浴霸正常工作的电流最小 B. 节能灯正常工作的电压最大
C. 电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率小 D. 节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小
8.有一只标有“6 V 3 W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则下列说法不正确的是( )
A. 定值电阻B的阻值为6 Ω
B. 将A，B串联接在9 V电源两端，灯泡A正常发光
C. 将A，B并联接在6 V电源两端，10 s内电路消耗的电能是30 J
D. 将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9 W
9.图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电能表是计量电功率的仪器
B. 该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C. 1kW h 相当于3.6×105J
D. 该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW h
10.下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虛线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A. B. C. D.
11.如图电路，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，只闭合开关S1 ， S2 ， 滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭合S1 ， S3 ， A示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（ ）
A. 电源电压为20V
B. R2的阻值为76Ω
C. 只闭合S1 ， S2时，灯泡的最小功率为0.375W
D. 只闭合S1 ， S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω﹣72Ω
12.如图所示，电源两端电压恒定。闭合开关，灯泡L1比灯泡L2亮，则( )
A. L1的电阻比L2大 B. L1两端的电压比L2大
C. 若L1灯丝烧断，L2两端电压不变 D. 若L2灯丝烧断，通过L1的电流变大
二、填空题
13.小明在家里看到妈妈用如图所示额定功率是 P 的蒸汽挂烫机熨烫衣物时，发现它是按照这样的程序工作的：每加热 t1 时间就暂停加热 t2 时间，熨完一件衣服总用时为 t3 ， 则消耗的电能是 。（用题目所给的字母表示）
14.电能表是测量 的仪表。将电能表接人电路，电能表前后两次的示数 ， 就是这段时间内用电的 。一只标有“220V 5A(10A)”的电能表，在短时间内可以用在最大功率是 瓦的照明电路上。
三、解答题
15.电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
四、实验探究题
16.小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为________V。接下来调节滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动，直至小灯泡正常发光。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】（1）如果灯泡的实际电流等于额定电流，那么它能正常发光；
（2）在串联电路中，功率与电阻成正比；
（3）在并联电路中，电流与电阻成反比；
（4）在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
【解答】灯泡甲的电阻为：；
灯泡乙的电阻为：；
则电阻R甲A.串联时，通过灯泡的电流为：；
则两个灯泡都不能正常发光，故A错误；
B.根据可知，当二者串联时，甲的实际功率小于乙，即甲比乙暗，故B错误；
C.并联时，根据可知，通过甲的电流大于通过乙的电流，故C错误；
D.并联时，根据可知，甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。
故选D。
2.【答案】 B
【解析】【分析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
3.【答案】 C
【解析】【分析】①灯泡的亮度与它的实际功率的大小有关；
②在串联电路中，功率与电阻成正比；在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
【解答】（1）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接人电路中，L1要亮一些，则功率P1>P2。根据“串联电路，功率与电阻成正比”可知，电阻R1>R2。
（2）当它们正常工作时，它们两端的额定电压相等，相当于它们并联。根据“并联电路中，功率与电阻成反比”可知，此时的功率P1故C正确，而A、B、D错误。
故选C。

4.【答案】 A
【解析】【分析】根据P=UI计算该台灯正常工作的功率。
【解答】此LED台灯正常工作时的功率为P=UI=6V×0.2A=1.8W，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】 D
【解析】【分析】根据W=Pt比较消耗电能的大小。
【解答】浴霸、电热水器和空调机的电功率相等，工作时间相等，根据W=Pt可知，它们消耗的电能相等，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据指示灯闪烁快慢的意义判断；
（2）消耗的电能等于前后两个电能表的示数之差；
（3）根据电能表上电流值的含义判断；
（4）根据计算消耗的电能。
【解答】A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越快，即电功率越大，故A错误；
B.该同学家上月消耗的电能为：5637.8千瓦时-5546.7千瓦时=61.1千瓦时，故B错误；
C.该同学家电路中的电流不得超过20安，故C错误；
D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为： ， 故D正确。
故选D。
7.【答案】 D
【解析】【分析】（1）（4）根据图片确定工作时间的长短，再根据计算功率的大小，最后根据P=UI确定工作电流的大小；
（2）根据家庭电路得到电压情况分析；
（3）根据（1）中的方法比较功率的大小。
【解答】根据图片可知，浴霸的工作时间最短，根据可知，它的电功率最大；根据P=UI可知，通过它的电流最大，故A错误；
在家庭电路中，用电器的电压都是220V，故B错误；
电风扇的工作时间小于白炽灯，根据可知，电风扇的额定功率大于白炽灯，故C错误；
节能灯的工作时间大于白炽灯，根据可知，节能灯的额定功率小与白炽灯；根据P=UI可知，节能灯的工作电流小于白炽灯，故D正确。
故选D。
8.【答案】 C
【解析】【分析】（1）在甲图中，B为直线，即电阻保持不变，据此计算出定值电阻B的阻值；
（2）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，据此确定此时通过电路的电流和灯泡的电压，从而判断它是否正常发光；
（3）根据甲图确定二者并联时通过它们的电流，再根据I总=IA+IB计算出总电流，最后根据W总=U总I总t计算消耗的电能；
（4）在串联电路中，功率与电压成正比，据此确定灯泡的电压和对应的电流，再根据P=UI计算出此时变阻器的功率即可。
【解答】A.根据甲中B图像可知，定值电阻 ， 故A正确不合题意；
B.根据甲图可知，当电流为0.5A时，A的电压为6V，B的电压为3V，此时二者电压之和恰好等于电源电压，因此灯泡A正常发光，故B正确不合题意；
C.当A、B并联在6V的电源上时，通过B的电流为1A，通过A的电流为0.5A，那么总电流I总=IA+IB=1A+0.5A=1.5A，10s电路消耗的电能为：W总=U总I总t=6V×1.5A×10s=90J，故C错误符合题意；
D.当灯泡功率与变阻器功率相等时，二者的电压相等，即此时灯泡的电压和变阻器的电压都是3V，根据甲图可知，此时通过电路的电流为0.3A，则变阻器的功率为P=UI=3V×0.3A=0.9W，故D正确不合题意。
故选C。
9.【答案】 D
【解析】【分析】根据电能表的用途和铭牌上数据的意义分析判断。
【解答】A.电能表是用来计量电能的仪器，故A错误；
B.该家庭在这段时间内总共用电：1242.8kW h-1042.8kW h= 200kW h，故B错误；
C.1kW h 相当于3.6×106J，故C错误；
D.该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能： ， 故D正确。
故选D。
10.【答案】 C
【解析】【分析】根据公式分析判断。
【解答】根据图像可知，四个电路图中总电阻的大小依次为：RC>RB>RA>RD。
根据公式可知，当电压和时间相同时，电阻丝产生的热量与电阻成反比，即电阻越大，产生热量越少，故C符合题意，而A、B、D不合题意。
故选C。
11.【答案】 C
【解析】【分析】（1）只闭合开关S1 ， S2时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，首先根据计算出灯泡正常发光时的电流，再根据U=UL+U1计算电源电压。
（2）只闭合S1 ， S3时，灯泡与电阻R2串联，此时电流表示数为0.2A，首先根据计算出总电阻，再根据R2=R-RL计算出R2的阻值；
（3）只闭合S1 ， S2时，灯泡与滑动变阻器串联，首先将灯泡的额定电流与电流表的量程比较，从而确定电路的最大工作电流，进而计算出此时变阻器接入的最小阻值；当电压表的示数等于15V时，变阻器接入的阻值最大，根据串联电路电压与电阻成正比计算出变阻器接入的最大电阻即可；
（4）只闭合S1 ， S2时，首先计算出电路的最小电流，然后根据计算出灯泡的最小功率。
【解答】A.由图示电路图可知，只闭合开关S1 ， S2时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，
滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光，
则电路电流等于灯泡额定电流 ，
电源电压：U=UL+IR1=12V+0.5A×16Ω=20V，故A正确不合题意；
B.由电路图可知，只闭合S1 ， S3时，灯泡与电阻R2串联，此时电流表示数为0.2A，
电路总电阻： ，
电阻R2的阻值：R2=R-RL=100Ω-24Ω=76Ω，故B正确不合题意；
D.，灯泡电阻
由电路图可知，只闭合S1 ， S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压，
灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，
因此电路的最大电流为0.5A；
滑动变阻器接入电路的阻值最小，为；；
电压表示数等于其量程15V时，滑动变阻器电路的阻值最大，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：;
；
解得：R1'=72Ω。
只闭合S1 ， S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω～72Ω，故D正确不合题意；
C.只闭合S1 ， S2时，变阻器接入的最大阻值为72Ω， ， 故C错误符合题意。
故选C。
12.【答案】 C
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流规律和功率公式分析；
（2）根据公并联电路中，各支路两端电压相等分析；
（3）根据并联电路的电压特点分析；
（4）根据并联电路的电流规律分析。
【解答】根据图片可知，灯泡L1与L2并联，根据并联电路的电压特点可知，两个灯泡的电压相等，故B错误；
灯泡L1比灯泡L2亮，说明前者的电功率大于后者，即P1>P2 ， 且U1=U2 ， 根据可知，灯泡的电阻R1两个灯泡并联，二者不相互影响，因此灯泡L1灯丝烧断，L2照常工作，它的电压仍然等于电源电压，故C正确；
两个灯泡并联，二者不相互影响，若L2灯丝烧断，通过L1的电流不变，故D错误。
故选C。
二、填空题
13.【答案】
【解析】【分析】已知蒸汽挂烫机的额定功率和通电时间，利用W=Pt求出t3共消耗的电能。
【解答】按照加热t1停t2的工作程序可知，
一个周期内挂烫机加热的时间t1占总时间（t1+t2）的比例为： ，
所以熨一件衣服用时t3（总时间），
则挂烫机加热的时间为：；
蒸汽挂烫机t3共消耗的电能：。

14.【答案】 电能；差；度数；2200
【解析】【分析】（1）根据对电能表上参数的认识解答；
（2）根据P=UI计算电能表承载的最大功率。
【解答】（1）电能表是测量电能的仪表。将电能表接人电路，电能表前后两次的示数差，就是这段时间内用电的度数。
（2）根据“220V 5A(10A)”可知，通过电能表的最大电流为10A，则电能表承载的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W。
三、解答题
15.【答案】 （1）低温
（2）当S1、S2均闭合时，电热桌垫消耗的功率最大，
答：图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是32瓦
（3）闭合
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开 ， 低温档，
答：10分钟内产生的热量是4800焦。
【解析】【分析】（1）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（2）当S1、S2均闭合时，R1被短路，只有R2工作，电热桌垫消耗的功率最大，根据 计算出最大功率即可；
（3）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，两个电阻串联，此时为低温档，根据 计算出产生的热量即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关S1断开时，整个电路没有电流，此时为“关”；
当开关S1闭合，S2闭合时，此时只有R2工作，总电阻为R2；
当开关S1闭合，S2断开时，此时两个电阻串联，总电阻为R串；
则R2根据电功率的公式可知，P2>P串；
则前者为高温，后者为低温。
（3）根据图丙可知，开关S1闭合，S2断开时，只有R1单独工作，此时电功率为P1；
开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时的电功率为P并；
因为P并=P1+P2 ， 所以P并>P2；
则前者为低温，后者为高温；
那么电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2闭合。
四、实验探究题
16.【答案】 （1）
（2）2.30；B
【解析】【分析】（1）根据甲图确定电路的串并联关系，注意电表的量程和接线柱的选择，以及变阻器接线“一上一下”。
（2）根据丙图确定电压表的量程和分度值，然后读出电压表的示数。将电压表的示数与额定电压2.5V比较，确定电压表的示数增大还是减小，然后根据U=IR确定电流表的示数变化，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。因为2.5V<3V，所以电压表选择0~3V的量程，它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连，只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电压表量程0~3V，分度值为0.1V，示数为2.3V。因为2.3V<2.5V，所以电压表的示数要增大，根据U=IR可知，电流表的示数要增大，而变阻器的阻值要减小，则：调节滑动变阻器的滑片向B端移动，直至小灯泡正常发光。