第18章 电功率 单元测试卷
一．选择题（共13小题）
1．下列用电器工作时电能主要转化为内能的是（ ）
A． 电暖气 B． 电视机
C． 洗衣机 D． 电风扇
【解答】解：A、电暖气工作时，消耗电能转化成内能，故A符合题意；
B、电视机工作时，消耗电能主要转化成光能、声能，故B不符合题意；
CD、洗衣机、电风扇工作时，消耗电能主要转化为机械能，故CD不符合题意。
故选：A。
2．将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是（ ）
A．这两个电阻的阻值一定相等
B．通过这两个电阻的电流一定相等
C．若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等
D．若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等
【解答】解：
将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，其连接方式可能是并联（阻值可能相同，也可能不同），也可能是串联（两电阻阻值相同）。
A、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同，故A错；
B、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，故B错；
C、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，由W＝UIt可知，相同时间电流通过它们做功不相等，故C错；
D、若两个电阻串联，两电阻阻值相同，通过的电流相同，由W＝UIt＝I2Rt可知，相同时间电流通过它们做功一定相等，故D正确。
故选：D。
3．小明将由镍铬合金丝制成的a、b、c三段导体串联接入电路，规格如表所示。通电相同时间，电流通过a、b、c三段导体所做的功分别为Wa、Wb、Wc，则（ ）
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金 0.5 0.5
b 镍铬合金 1 0.5
c 镍铬合金 0.5 1
A．Wb＞Wa＞Wc B．Wa＝Wb＝Wc C．Wa＞Wb＞Wc D．Wc＞Wa＞Wb
【解答】解：甲、乙、丙三个导体材料相同，由表中数据知，a和b横截面积相等，b比a长度大，所以Rb＞Ra，
a和c长度相等，a的横截面积小于c，所以Ra＞Rc，
所以三个导体的大小关系为：Rb＞Ra＞Rc；
a、b、c三个导体串联在电路中，所以通过它们的电流相等，通电都为1min，
根据W＝UIt＝I2Rt可知，导体的电阻越大，电流通过导体所做的功越大，即：Wb＞Wa＞Wc。
故选：A。
4．关于电功，下列说法不正确的是（ ）
A．电功是表示电流做功多少的物理量
B．电流做功越多，消耗的电能就越多
C．用电能表可以直接测量电流做功的多少
D．电功就是电能，两者是一回事
【解答】解：
A、电流做功多少是用电功表示，故A正确；
B、电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确；
C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确；
D、电功就是电流做功的多少，电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，两者不是一回事，故D错。
故选：D。
5．张亮同学仔细观察家中的电视机、白炽灯和节能灯三种电器，发现它们上面都标着“220V 40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，消耗电能最多的是（ ）
A．电视机 B．一样多 C．白炽灯 D．节能灯
【解答】解：因为用电器的额定功率相同，由W＝Pt可得，若它们都在额定电压下工作相同的时间，消耗的电能相同。
故选：B。
6．老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
【解答】解：手机充满电储存的电能为：W＝UIt＝5V×4000×10﹣3A×1h＝20W h，
需要充的电能W充＝Wη＝W﹣W用＝P1t﹣P2t，
充满需要的时间t0.5h。
故选C。
7．小明家上次查看电能表示数如图甲所示，本次查看时电能表读数如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．他家在这段时间内消耗的电能为903kW h
C．“10（20）A”表示该表正常工作时，通过的电流应在10～20A之间
D．只让一个标有“220V 1000W”的电热器正常工作10min，则电能表的铝盘转600转
【解答】解：
A、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误；
B、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW h﹣8543.2kW h＝90.3kW h，故B错误；
C、由参数知，这个电能表的标定电流为10A，平时工作时允许通过的最大电流为20A，故C错误；
D、3600r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3600r，
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝1kWhkW h；
则电能表的转盘转过的圈数：nkW h×3600r/（kW h）＝600r，故D正确。
故选：D。
8．下列关于电能消耗的认识正确的是（ ）
A．电功率小的用电器消耗的电能一定少
B．工作时间短的用电器消耗的电能一定少
C．电流大的用电器消耗的电能一定多
D．电功率小的用电器消耗电能一定慢
【解答】解：A、据W＝Pt知，用电器消耗的电能多少与实际功率和工作时间有关，电功率小的用电器消耗电能不一定少；故A错误；
B、据W＝Pt知，用电器消耗的电能多少与实际功率和工作时间有关，工作时间短的用电器消耗的电能不一定少；故B错误；
C、据W＝UIt知，用电器消耗的电能多少与电压、电流和通电时间有关，电流大的用电器消耗的电能不一定多；故C错误；
D、电功率反应电流做功快慢的物理量，电功率小的用电器，电流做功一定慢（即消耗电能一定慢），故D正确。
故选：D。
9．“220V 100W”的电烙铁与“220V 100W”的电风扇正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．相同时间内，电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多
B．相同时间内，电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多
C．通过电烙铁的电流比电风扇的电流大
D．电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能快
【解答】解：A．电烙铁和电风扇正常工作时的功率均为100W，由W＝Pt可知，相同时间内，它们消耗的电能相等，故A错误；
B．相同时间内电烙铁和电风扇消耗的电能相等，而电风扇工作时将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，所以电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多，故B正确；
C．由I可知，电烙铁和电风扇正常工作时，通过它们的电流相等，故C错误；
D．电烙铁和电风扇正常工作时的实际功率相等，它们消耗电能的一样快，故D错误。
故选：B。
10．两个灯泡L1“6V 3W”和L2“4V 4W”分别按图甲乙连接，均有一个灯泡正常发光，且两灯实际电压不超过额定电压，下列说法正确的是（灯泡电阻变化忽略不计）（ ）
A．甲电路中电源电压为10V
B．乙电路中干路电流是1.5A
C．甲乙电路总功率之比为P甲：P乙＝3：4
D．甲、乙电路中都是L1正常发光
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流：I10.5A，I21A，
由欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：R112Ω，R24Ω；
（1）甲图中，两灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，且两灯实际电压不超过额定电压，
所以能正常发光的灯泡为L1，此时电路中的电流I＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电源的电压：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+4Ω）＝8V，故A错误；
（2）乙图中，两灯泡并联，因并联电路中各支路两端电压相等，且两灯实际电压不超过额定电压，
所以能正常发光的灯泡为L2，此时电源的电压U′＝4V，故D错误；
通过两灯泡的电流分别为：I1′A≈0.33A，I2′＝I2＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I′＝I1′+I2′A+1A1.33A，故B错误；
（3）根据P＝UI可得甲乙电路总功率之比：，故C正确。
故选：C。
11．某同学发现在家使用电热水壶时，同房间的电灯会变暗。他的分析如图，设R为家庭电路干路的等效电阻，电源电压恒为220V，则闭合开关S后，说法不正确的是（ ）
A．灯两端实际电压变大
B．R两端的电压变大
C．灯两端实际电压变小
D．整个电路的总功率变大
【解答】解：
当开关闭合后，根据并联电路电阻越并越小，小于任何一个分电阻可知，并联部分电阻变小，整个电路的电阻变小；根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据串联电路电阻的分压特点可知，R两端的电压变大（故B正确，不符合题意）；
而并联部分的电压减小，即灯泡两端的电压减小（故C正确，不符合题意；A错误，符合题意）；
根据P＝UI可知，电源电压不变时，整个电路总功率变大，故D正确，不符合题意。
故选：A。
12．如图，电源电压恒为3V，灯L1、L2的电阻不随温度变化，灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后，发现灯L1比L2亮，则（ ）
A．灯L1和L2的电流相等
B．电流表的示数为0.15A
C．电压表的示数小于3V
D．灯L1的电阻小于10Ω
【解答】解：C、闭合开关S后，两灯并联，电流表测量通过L2的电流，电压表测量电源电压，则电压表的示数为3V，故C错误；
AD、两灯并联，则两灯泡两端的电压相同。灯L1比L2亮，则L1的实际功率大，根据P＝UI可知通过L1的电流大于通过L2的电流，故A错误；
灯L2的电阻为10Ω，根据P可知灯L1的电阻小于L2的电阻，即：灯L1的电阻小于10Ω，故D正确；
B、根据欧姆定律可知通过L2的电流I20.3A，即电流表的示数为0.3A，故B错误。
故选：D。
13．用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min时各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ油＝0.8×103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点．下列说法正确的是（ ）
加热时间（min） 0 3
水的温度（℃） 18 28
油的温度（℃） 18 43
A．水和油的质量之比是4：5
B．这种油的比热容为2.1×103 J/（kg ℃）
C．加热3min，油吸收的热量比水吸收的热量多
D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
【解答】解：A、由题意可知，水和油的体积相等，根据ρ可知，水和油的质量与密度成正比，即m水：m油＝ρ水：ρ油＝1.0×103kg/m3：0.8×103kg/m3＝5：4，故A错误；
BC、取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，
所以Q水＝Q油，
设它们的体积为V，则水的质量：m水＝ρ水V，油的质量：m油＝ρ油V，
因为Q水＝c水m水（t水﹣t0），Q油＝c油m油（t油﹣t0）
所以c水ρ水V（t水﹣t0）＝c油ρ油V（t油﹣t0），
4.2×103J/（kg ℃）×1.0×103kg/m3×（28℃﹣18℃）＝c油×0.8×103kg/m3×（43℃﹣18℃）
解得：c油＝2.1×103J/（kg ℃），故B正确、C错误；
D、加热效率没有达到100%，主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体吸收，而不是因为电加热器没有把电能全部转化为内能，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共6小题）
14．奕文家4月底电能表读数如图所示，5月底电能表的数字显示为33836，若当地电价0.6元/（kW h），则5月份他家应交电费 120 元；奕文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了72转，则这个家用电器可能是 空调 （选填“空调”、“台灯”或“电视机”）。
【解答】解：由图示电能表可知，4月底电能表读数是3183.6kW h，5月底电能表读数是3383.6kW h，
则5月份他家消耗的电能：W＝3383.6kW h﹣3183.6kW h＝200kW h；
需交电费：0.6元/kW h×200kW h＝120元；
720r/（kW h）表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转动720r，
电能表转盘转了72转，该家用电器消耗的电能：
WkW h＝0.1kW h，
工作时间t＝6min＝0.1h，
该用电器的功率：
P1kW＝1000W，
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W；
而空调功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是空调。
故答案为：120；空调。
15．如图所示，R1是一块合金导体，将其按照图甲的方式连入电路中，闭合开关，电流表的示数为I，将另一块相同的导体R2与R1按照乙图方式接入电路，闭合开关，此时电流表的示数 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）I。将导体R1按照丙图中不同的方式连入电路，电流表示数最小的接法是 前后 （选填“前后”、“左右”或“上下”）。
【解答】解：
当材料和横截面积一定时，长度越长，电阻越大，当导体按照图乙中接入电路时，电阻长度变长，横截面积不变，电阻变大，由I可知，电流变小，即电流表示数小于I。
当材料和横截面积一定时，长度越长，电阻越大，当材料和长度一定时，横截面积越小，电阻越大。图丙中，导体前后接时，横截面积最小，长度最长，电阻最大，根据I可知，电流表示数最小。
故答案为：小于；前后。
16．如图所示，滑动变阻器最大阻值为10Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压为6V，将滑动变阻器滑片滑到最右端b点，闭合开关S，电流表A的示数为0.9A，则此时1min内电动机消耗的电能为 108 J；若将滑动变阻器滑片由b向a滑动，两电流表示数之差为 不变 ，滑动变阻器消耗的电功率 变大 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【解答】解：闭合开关S，电电动机和滑动变阻器并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过滑动变阻器的电流。
根据欧姆定律可知通过变阻器的电流IR0.6A，
根据并联电路的电流特点可知通过电动机的电流IM＝I﹣IR＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
此时1min内电动机消耗的电能WM＝UIMt＝6V×0.3A×60s＝108J；
若将滑动变阻器滑片由b向a滑动，变阻器接入电路的阻值变小；两电流表示数之差等于通过电动机的电流，两电流表示数之差不变，根据P可知滑动变阻器消耗的电功率变大。
故答案为：108；不变；变大。
17．如图所示为一电饭煲的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”和“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。当只闭合开关S1时，电饭煲处于 保温 （选填“保温”或“加热”）状态，R1的阻值为 121 Ω。
【解答】解：当只闭合开关S1时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，
由P＝UI可知，电路的总功率最小，电饭煲处于保温状态；
当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，
由P＝UI可知，电路的总功率最大，电饭煲处于加热挡，
则R1的阻值：
R1121Ω。
故答案为：保温；121。
18．如图甲电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则R1的阻值为 10 Ω；图乙中阴影部分面积表示某一时刻R2的 电功率 （填一物理量）；当电路中的电流为 0.3 A时，R2电功率的最大值为 0.9 W。
【解答】解：（1）由图甲可知，两个电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑片P由A端移动到B端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值由0变到最大；
P置于A端时，电路中只有R1工作，由图乙可知，此时电路中的电流为I1＝0.6A，电源电压U＝I1R1＝0.6A×R1，
当滑片P移到B端时，R1、R2串联，由图乙可知电路中的电流I2＝0.1A和R2两端的电压U2＝5V，根据欧姆定律和串联电路电压规律可得，电源电压U＝U1+U2＝0.1A×R1+5V，
联立两式可得电源电压U＝6V，R1＝10Ω；
（2）由图乙可知，阴影部分面积是对应电压与电流的乘积，据P＝UI可知，阴影部分面积表示某一时刻R2对应的电功率；
（3）由图可知，R1、R2串联，假设电路中的电流为I，由欧姆定律可知，R1两端的电压为U1＝IR1，
根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压为U2＝U﹣U1＝U﹣IR1；
则R2电功率：P2＝U2I＝（U﹣IR1）I＝﹣I2R1+UI＝﹣R1（I2I）＝﹣R1（I）2，
根据二次函数的特点可知，当I0.3A时，滑动变阻器R2的电功率最大P最大0.9W。
故答案为：10；电功率；0.3；0.9。
19．图甲所示电路中，电源电压不变，R1是“20Ω 1A”的滑动变阻器，R2是定值电阻，电压表量程为0～15V。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，滑片移动过程中，电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。则电源电压 12 V；R1的最大功率是 4.5 W。
【解答】解：由图知，两电阻串联，电压表测R1两端电压，
由串联电路特点知，在电路安全情况下，变阻器连入阻值最小时，电压表示数最大，由图象知此时电压表示数为UV＝8V，变阻器连入阻值R1＝4Ω，
由欧姆定律可得此时电路中电流I＝I2＝I1，
电源电压：U＝UV+IR1＝8V4Ω﹣﹣﹣①
当变阻器连入阻值最大时，电压表示数最小，由图象知此时电压表示数UV'＝4V，变阻器连入阻值R2'＝16Ω，
此时电路中电流I'＝I2'＝I1'，
电源电压：U＝UV'+I'R1＝4V16Ω﹣﹣﹣②
电源电压不变，由①②可得8V4Ω＝4V16Ω，
解得：R2＝8Ω；
电源电压：U＝UV+IR1＝8V+×4Ω＝12V；
R1的功率等于电路总功率（P＝UI）减去定值电阻的功率（P′＝I2R2），所以R1的功率P1＝UI﹣I2R2＝12V I﹣I2 8Ω，整理得P1＝﹣8I2+12I，这是一个开口向下的抛物线，当I＝0.75A时，P1有最大值4.5W。
故答案为：12；4.5。
三．简答题（共2小题）
20．小明将甲、乙两只额定电压均为3V的小灯泡串联后接入电路，闭合开关后，发现甲灯较亮，而乙灯几乎不发光。若灯丝电阻不变，请根据实验现象比较两只小灯泡灯丝的电阻，并简述比较方法。
【解答】答：在串联电路中，电流处处相等，故通过两只灯泡的电流相等；不亮的灯泡实际功率小，由公式P＝I2R可知不亮的灯泡灯丝电阻小。
21．“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。市场上有甲、乙两个充电器，其部分参数如图所示。请你用所学的物理知识回答下列问题。
（1）从充电快的角度考虑，应选购哪种充电器？说明理由。
（2）有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析其原因。
【解答】答：（1）两个充电器的充电功率分别为：
P1＝U1I1＝5V×1A＝5W，P2＝U2I2＝5V×4.5A＝22.5W，
由于P1＜P2，B的充电速度快，所以B为快充；
（2）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
四．实验探究题（共2小题）
22．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种滑动变阻器R1（10Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（200Ω 0.2A）可供选择；
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）；连接滑动变阻器后，变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变 暗 ；
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 灯泡断路 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 2.2 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动；根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
IL0.25A＞0.2A；
电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由欧姆定律I，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为：R滑14Ω＞10Ω，考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2；
滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向B端移动，阻值变大，灯泡变暗；
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路；
（3）P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V，因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；
根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）R2；暗；（2）灯泡断路；（3）2.2；A；0.5。
23．同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压U额＝2.5V的小灯泡进行实验。
（1）某小组连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将 不偏转 （选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不偏转”）。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）。
（2）排除故障后，闭合开关，当电压表的示数为2V时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光；此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 0.75 W。
（3）另一小组同学发现电流表已经损坏，于是他们向老师借来一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，利用如图丙所示的电路，也测量了小灯泡的额定功率。
①闭合开关S，将S1接b，移动滑片P直至电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光。
②保持开关S闭合，将S1接a， 不改变 （选填“改变”或“不改变”）滑动变阻器滑片位置，读出此时的电压表示数U。
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ U额 （用U额、U和R0表示）。
【解答】解：（1）由图甲得，若闭合开关，电压表与电流表并联，电流表的电阻几乎为0，两端的电压为0，则电压表的指针将不偏转。
“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程选择0～3V，电流表测量电路电流，更改如图所示：
（2）排除故障后，闭合开关，当电压表的示数为2V时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小，变阻器电压变小，灯泡电压变大，直至小灯泡正常发光。
由图乙得，此时电流表的量程选择0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡额定功率为PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）由图丙得，①闭合开关S，将S1接b，灯泡与定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，移动滑片P直至电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；
②保持开关S闭合，将S1接a，不改变动变阻器滑片位置，电路的连接方式不变，灯泡仍然正常工作，电压表测量灯泡与定值电阻R0的总电压，读出此时的电压表示数U；
③小灯泡的额定电流为I额＝I0，
额定功率的表达式为P额＝U额I额＝U额；
故答案为：（1）不偏转；见解答图；（2）左；0.75；（3）不改变；U额。
五．计算题（共3小题）
24．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6V 6W”字样，定值电阻R2的阻值为6Ω，当开关S1、S2和S3均闭合时，电流表的示数为1.4A，此时灯泡L恰好正常发光（灯丝电阻不变）。求：
（1）灯泡L灯丝的电阻；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当开关S3闭合，S1和S2都断开时，电路的总功率。
【解答】解：（1）灯泡L上标有“6V 6W”字样，由P＝UI得，灯泡正常发光时的电流为：IL1A；
由I可知，灯泡的电阻为：RL6Ω；
（2）当开关S1、S2和S3均闭合时，灯L与定值电阻R1并联，R2被短路，电流表测干路电流；
灯正常发光，根据并联电路电压特点可得：U＝U1＝UL＝6V；
根据并联电路电流特点可知，通过R1的电流为：I1＝I﹣IL＝1.4A﹣1A＝0.4A；
由R可得：R115Ω；
（3）当开关S3闭合，S1和S2都断开时，灯泡电阻L与定值电阻R2串联，根据串联电路的电阻关系可知，电路中总电阻为R＝RL+R2＝6Ω+6Ω＝12Ω；
根据欧姆定律可知，电路中电流为：I′0.5A；
电路的总功率为：P＝UI′＝6V×0.5A＝3W。
答：（1）灯泡L灯丝的电阻为6Ω；
（2）定值电阻R1的阻值为15Ω；
（3）当开关S3闭合，S1和S2都断开时，电路的总功率为3W。
25．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2的阻值分别为20Ω、50Ω，滑动变阻器R3的最大电阻值为20Ω。只闭合开关S2，移动滑片至滑动变阻器的中点，此时电压表的示数为5V。求：
（1）电源电压；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）只闭合开关S2，R2和R3串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压，移动滑片至滑动变阻器的中点处时，
由I可得，电路中的电流I＝I20.1A，
根据欧姆定律和串联的总电阻规律可知，电源电压U＝IR总＝I（R2R3）＝0.1A6V；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，电路为R1和R2并联的电路，
电路中的总电流I总＝I1+I 20.42A；
电路消耗的总功率P＝UI总＝6V×0.42A＝2.52W。
答：（1）电源电压6V；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率为2.52W。
26．如图甲所示的电热水壶，简化电路如图乙所示，它有加热和保温两种工作状态，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化，说明书中关于电热水壶的相关参数如表格所示。求：
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）电热水壶在加热状态下正常工作，将1L水从20℃加热至100℃，电热水壶正常工作了400s，其加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
容积 1.5L
额定电压 220V
保温功率 200W
加热功率 1000W
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联；
根据并联电路的特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，电路中电阻较大，根据可知，电路的电功率较小的，因此电热水壶处于保温状态；
由表格数据可知，电热水壶的保温功率为P保温＝200W，
由可得，电热丝R1的阻值为：；
（2）水的体积V水＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ可知，1L水的质量为：，
从20℃加热至100℃，水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
由表格数据可知，电热水壶的加热功率为P加热＝1000W，电热水壶正常工作了400s，
根据可得，其消耗的电能为，
因此电热水壶的加热效率是。
答：（1）电热丝R1的阻值是242Ω；
（2）电热水壶正常工作了400s，其加热效率是84%。
第1页（共1页）第18章 电功率 单元测试卷
一．选择题（共13小题）
1．下列用电器工作时电能主要转化为内能的是（ ）
A． 电暖气 B． 电视机
C． 洗衣机 D． 电风扇
2．将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是（ ）
A．这两个电阻的阻值一定相等
B．通过这两个电阻的电流一定相等
C．若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等
D．若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等
3．小明将由镍铬合金丝制成的a、b、c三段导体串联接入电路，规格如表所示。通电相同时间，电流通过a、b、c三段导体所做的功分别为Wa、Wb、Wc，则（ ）
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金 0.5 0.5
b 镍铬合金 1 0.5
c 镍铬合金 0.5 1
A．Wb＞Wa＞Wc B．Wa＝Wb＝Wc C．Wa＞Wb＞Wc D．Wc＞Wa＞Wb
4．关于电功，下列说法不正确的是（ ）
A．电功是表示电流做功多少的物理量
B．电流做功越多，消耗的电能就越多
C．用电能表可以直接测量电流做功的多少
D．电功就是电能，两者是一回事
5．张亮同学仔细观察家中的电视机、白炽灯和节能灯三种电器，发现它们上面都标着“220V 40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，消耗电能最多的是（ ）
A．电视机 B．一样多 C．白炽灯 D．节能灯
6．老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
7．小明家上次查看电能表示数如图甲所示，本次查看时电能表读数如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．他家在这段时间内消耗的电能为903kW h
C．“10（20）A”表示该表正常工作时，通过的电流应在10～20A之间
D．只让一个标有“220V 1000W”的电热器正常工作10min，则电能表的铝盘转600转
8．下列关于电能消耗的认识正确的是（ ）
A．电功率小的用电器消耗的电能一定少
B．工作时间短的用电器消耗的电能一定少
C．电流大的用电器消耗的电能一定多
D．电功率小的用电器消耗电能一定慢
9．“220V 100W”的电烙铁与“220V 100W”的电风扇正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．相同时间内，电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多
B．相同时间内，电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多
C．通过电烙铁的电流比电风扇的电流大
D．电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能快
10．两个灯泡L1“6V 3W”和L2“4V 4W”分别按图甲乙连接，均有一个灯泡正常发光，且两灯实际电压不超过额定电压，下列说法正确的是（灯泡电阻变化忽略不计）（ ）
A．甲电路中电源电压为10V
B．乙电路中干路电流是1.5A
C．甲乙电路总功率之比为P甲：P乙＝3：4
D．甲、乙电路中都是L1正常发光
11．某同学发现在家使用电热水壶时，同房间的电灯会变暗。他的分析如图，设R为家庭电路干路的等效电阻，电源电压恒为220V，则闭合开关S后，说法不正确的是（ ）
A．灯两端实际电压变大
B．R两端的电压变大
C．灯两端实际电压变小
D．整个电路的总功率变大
12．如图，电源电压恒为3V，灯L1、L2的电阻不随温度变化，灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后，发现灯L1比L2亮，则（ ）
A．灯L1和L2的电流相等
B．电流表的示数为0.15A
C．电压表的示数小于3V
D．灯L1的电阻小于10Ω
13．用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min时各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ油＝0.8×103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点．下列说法正确的是（ ）
加热时间（min） 0 3
水的温度（℃） 18 28
油的温度（℃） 18 43
A．水和油的质量之比是4：5
B．这种油的比热容为2.1×103 J/（kg ℃）
C．加热3min，油吸收的热量比水吸收的热量多
D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
二．填空题（共6小题）
14．奕文家4月底电能表读数如图所示，5月底电能表的数字显示为33836，若当地电价0.6元/（kW h），则5月份他家应交电费 元；奕文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了72转，则这个家用电器可能是 （选填“空调”、“台灯”或“电视机”）。
15．如图所示，R1是一块合金导体，将其按照图甲的方式连入电路中，闭合开关，电流表的示数为I，将另一块相同的导体R2与R1按照乙图方式接入电路，闭合开关，此时电流表的示数 （选填“大于”、“小于”或“等于”）I。将导体R1按照丙图中不同的方式连入电路，电流表示数最小的接法是 （选填“前后”、“左右”或“上下”）。
16．如图所示，滑动变阻器最大阻值为10Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压为6V，将滑动变阻器滑片滑到最右端b点，闭合开关S，电流表A的示数为0.9A，则此时1min内电动机消耗的电能为 J；若将滑动变阻器滑片由b向a滑动，两电流表示数之差为 ，滑动变阻器消耗的电功率 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．如图所示为一电饭煲的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”和“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。当只闭合开关S1时，电饭煲处于 （选填“保温”或“加热”）状态，R1的阻值为 Ω。
18．如图甲电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则R1的阻值为 Ω；图乙中阴影部分面积表示某一时刻R2的 （填一物理量）；当电路中的电流为 A时，R2电功率的最大值为 W。
19．图甲所示电路中，电源电压不变，R1是“20Ω 1A”的滑动变阻器，R2是定值电阻，电压表量程为0～15V。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，滑片移动过程中，电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。则电源电压 V；R1的最大功率是 W。
三．简答题（共2小题）
20．小明将甲、乙两只额定电压均为3V的小灯泡串联后接入电路，闭合开关后，发现甲灯较亮，而乙灯几乎不发光。若灯丝电阻不变，请根据实验现象比较两只小灯泡灯丝的电阻，并简述比较方法。
21．“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。市场上有甲、乙两个充电器，其部分参数如图所示。请你用所学的物理知识回答下列问题。
（1）从充电快的角度考虑，应选购哪种充电器？说明理由。
（2）有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析其原因。
四．实验探究题（共2小题）
22．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种滑动变阻器R1（10Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（200Ω 0.2A）可供选择；
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”、“R2”或“R3”）；连接滑动变阻器后，变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变 ；
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
23．同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压U额＝2.5V的小灯泡进行实验。
（1）某小组连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将 （选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不偏转”）。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）。
（2）排除故障后，闭合开关，当电压表的示数为2V时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光；此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W。
（3）另一小组同学发现电流表已经损坏，于是他们向老师借来一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，利用如图丙所示的电路，也测量了小灯泡的额定功率。
①闭合开关S，将S1接b，移动滑片P直至电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光。
②保持开关S闭合，将S1接a， （选填“改变”或“不改变”）滑动变阻器滑片位置，读出此时的电压表示数U。
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （用U额、U和R0表示）。
五．计算题（共3小题）
24．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6V 6W”字样，定值电阻R2的阻值为6Ω，当开关S1、S2和S3均闭合时，电流表的示数为1.4A，此时灯泡L恰好正常发光（灯丝电阻不变）。求：
（1）灯泡L灯丝的电阻；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当开关S3闭合，S1和S2都断开时，电路的总功率。
25．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2的阻值分别为20Ω、50Ω，滑动变阻器R3的最大电阻值为20Ω。只闭合开关S2，移动滑片至滑动变阻器的中点，此时电压表的示数为5V。求：
（1）电源电压；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率。
26．如图甲所示的电热水壶，简化电路如图乙所示，它有加热和保温两种工作状态，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化，说明书中关于电热水壶的相关参数如表格所示。求：
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）电热水壶在加热状态下正常工作，将1L水从20℃加热至100℃，电热水壶正常工作了400s，其加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
容积 1.5L
额定电压 220V
保温功率 200W
加热功率 1000W
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