二、电功率
知识点 1 对电功率的理解
1.电流做的功与________________的比叫作电功率。电功率是表示___________的物理量。它的大小等于______________和____________的乘积。电功率的国际单位是________,简称__________,用字母______表示;它的常用单位是________,用________表示。它们的换算关系是:1 kW=________W。
2.关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.电流通过导体做的功越少,电功率越小
B.电功是表示电流做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
D.在相同时间内,电流通过导体做功越多,电功率越大
知识点 2 额定电压、额定功率
3.用电器________时的电压叫作额定电压,在________条件下用电器的电功率叫作额定功率。
4.关于标有“12 V 6 W”的小灯泡,下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定电压是6 V
B.小灯泡的实际电压是12 V
C.小灯泡的实际功率是6 W
D.小灯泡正常发光时的功率是6 W
5.下列关于灯泡亮暗的讨论,你认为正确的是( )
A.灯泡的亮暗由灯泡的电压决定
B.灯泡的亮暗由灯泡的电流决定
C.灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定
D.灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定
6.根据灯泡铭牌(如图所示)所给信息,判断下列说法中正确的是( )
A.该灯泡适宜在25 V的电路中使用
B.该灯泡在电压低于220 V时不发光
C.该灯泡在任何情况下工作时,电功率都是25 W
D.该灯泡在220 V的电压下工作时,电功率是25 W
知识点 3 电功率的简单计算
7.清华大学的虞昊教授致力于第三代照明技术——LED灯的普及工作。LED灯的能耗小,造价低,使用寿命长。虞昊自制的LED灯,用电压为6 V的电源供电,正常工作时电流为300 mA,那么,此LED灯正常工作时的电功率为( )
A.1.8 W B.18 W C.180 W D.1800 W
8.2020·丹东家庭电路中电子式电能表的表盘上标有3200 imp/(kW·h)字样。将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作12 min,电能表指示灯闪烁了320次,上述时间内该电热棒消耗的电能为________J,它的额定功率为________W,它正常工作时的电阻是________Ω。
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,灯L标有“6 V 3 W”字样,当开关S闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.8 A,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)通过灯L的电流。
(2)电阻R的功率。
10.如图所示的用电器中,额定功率最接近1000 W的是( )
11.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.增大电池电压
B.增加总功率
C.减小总功率
D.降低散热能力
12.如图所示是甲、乙两种电暖器及其铭牌,则下列说法中正确的是( )
A.正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B.正常工作时,甲消耗电能比乙快
C.电流通过甲做的功一定比乙的多
D.电流通过甲做的功一定比乙的快
13.城市中的十字路口安装有交通指示灯,指挥着来往的行人和行驶的车辆,每组指示灯有“红、黄、绿”三盏,每盏灯上都标有“220 V 100 W”字样,则每组灯正常工作时每小时消耗电能( )
A. 0.1度 B. 0.2度
C. 0.3度 D. 0.4度
14.如图所示的电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3 A。那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.5∶2 D.1∶2
15.标有“6 V 1.5 W”的小灯泡,通过它的电流与其两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,则下列说法中正确的是( )
A.串联后,三只小灯泡都可以正常发光
B.串联后,每只小灯泡的电阻为24 Ω
C.串联后,每只小灯泡的实际功率为0.8 W
D.串联后,每只小灯泡的实际功率为0.96 W
16.2020·黄冈在大型赛事的短跑比赛中,赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻,以判断运动员是否提前起跑。是简化的电子起跑器的传感电路图,电源电压恒定,圆圈处为电表,R0为定值电阻,压敏电阻Rx安装在踏板上,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.电阻R0与Rx并联
B.圆圈处的电表为电压表
C.运动员起跑时,用力踩踏板,R0两端的电压变小
D.运动员没有踩踏板时,电路消耗的总功率最小
考| 题| 展| 示
17.2020·北京如图所示的电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L1的实际功率比灯L2的实际功率小
D.电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
18.2020·北京如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为10 Ω,电源电压为3 V且保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP使电压表的示数为2 V。
(1)画出实物电路所对应的电路图。
(2)求RP接入电路的阻值。
(3)求R0的电功率。
1.完成这些功所用时间 电流做功快慢
用电器两端的电压 通过它的电流 瓦特
瓦 W 千瓦 kW 103
2.D 3.正常工作 额定电压
4.D 5.C 6.D 7.A
8.3.6×105 500 96.8
3200 imp/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3200次,已知指示灯闪烁320次,则电热棒消耗的电能:
W= kW·h=0.1 kW·h=0.1×3.6×106 J=3.6×105 J;
电热棒正常工作时的电功率,
即额定功率为P===0.5 kW=500 W;由P=得电热棒正常工作时的电阻:
R===96.8 Ω。
9.(1)灯L标有“6 V 3 W”字样,且此时灯L正常发光,根据P=UI可知,通过灯L的电流:IL===0.5 A。
(2)由图可知,灯泡与电阻R并联,电流表测干路中的电流;灯L正常发光,则由并联电路的电压特点可知,U=UR=UL=6 V;根据并联电路的电流特点可知,通过电阻R的电流:IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,
则电阻R的功率:
P=URIR=6 V×0.3 A=1.8 W。
10.D 11.C
12.B 13.A
14.A 当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.2 A;当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路独立工作、互不影响,闭合开关S1后,通过R1的电流不变,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.3 A,并联电路中各支路两端的电压相等,
闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比:
====。
15.C 三只相同的灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,则每只灯泡两端的电压均为4 V,每只灯泡两端的实际电压小于灯泡的额定电压,因此每只灯泡都不能正常工作,故A不符合题意;根据图像可知,当灯两端的电压为4 V时,通过灯的电流为0.2 A,因此灯的电阻为R===20 Ω,故B不符合题意;此时小灯泡的功率为P=UI=4 V×0.2 A=0.8 W,故C符合题意,D不符合题意。
16.D 由图甲知,电阻R0与Rx串联,故A错误;由图甲知,电表与R0、Rx串联,故圆圈处的电表应为电流表,故B错误;由图乙知,运动员起跑时,用力踩踏板,压敏电阻阻值变小,电路中的总电阻变小,因电源电压恒定,故电路中电流变大,R0两端的电压变大,故C错误;由图乙知,运动员没有踩踏板时,压敏电阻阻值最大,电路中的总电阻最大,则电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,故D正确。
17.D 两只相同的灯泡串联起来接在电源两端,因此通过两只灯泡的电流相等,即通过A点的电流等于通过B点的电流,故B错误;根据串联电路中的电压关系U=U1+U2和分压原理U1∶U2=R1∶R2=1∶1,可得U1=U2,故D正确;又由于串联,通过每只灯泡的电流相等,即I1=I2,根据公式P=UI,可得两只灯泡的实际功率P1=P2,故C错误;由于灯的亮度取决于其实际功率,两灯的实际功率相等,因此两灯亮度相等,故A错误。
18.(1)如图所示
(2)电路中的电流:
I===0.2 A,
RP两端的电压:UP=U-U0=3 V-2 V=1 V,
RP接入电路的阻值:RP===5 Ω。
(3)R0的电功率:P===0.4 W。