第22讲 电功率
训练1
A组 夯基础
1．下列数据最接近实际的是(A)
A．液晶电视机的额定功率约100 W
B．挂壁式空调的电功率约100 W
C．台灯的功率约为1 000 W
D．家用电饭煲的额定功率约为80 W
2.(2024·广安)小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是(D)
A．电能表是测量电功率的仪表
B．在这段时间内消耗的电能为792 kW·h
C．小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2 200 W
D．只将一台标有“220 V 1 000 W”的电热水器接入电路中，正常工作5 min，电能表的指示灯闪烁300次
3．(2024·济宁)图中，小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关后，发现L1比L2亮，下列分析正确的是(C)
A．L1的额定功率比L2的额定功率大
B．L1两端电压比L2两端电压小
C．L1的电阻比L2的电阻大
D．通过L1的电流比通过L2的电流小
4．(2024·临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V，闭合开关后，“0.5 V 0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作，则(D)
A．指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω
B．电动机的发热功率为1.6 W
C．电动机的额定功率为0.08 W
D．电路的总功率为1.8 W
5．(2024·达州)某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为110W，额定电流是0.5A。当它正常工作时，60 s内消耗的电能为6__600 J。
6．(2024·河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图象。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，则电源电压为2V，干路电流为0.45A，此时灯泡L的电功率为0.5W。
7．(2024·河北)下表所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该热水器的额定电压为220V。若该热水器正常工作3 000 s，可将一箱装有额定容量的水从25 ℃加热到50 ℃，则这个过程中水吸收的热量为8.4×106 J，热水器的效率为93%(结果保留整数)。水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
型号 额定电压 220 V
额定容量 80 L 额定频率 50 Hz
额定最高温度 75 ℃ 额定功率 3 000 W
防水等级 IPX4 额定内压 0.8 M Pa
出厂编号
8.(2024·自贡)在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5 V的电源和额定电压为2.5 V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。
(1)实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。
(2)正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。当电压表的示数为2.5V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为0.28A，小灯泡的额定功率为 0.7W。若小灯泡两端的实际电压为2.3 V，则小灯泡的实际功率小于(选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。
(3)小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因：连线时，开关没有断开；闭合开关前滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置。
9．(2024·湖南)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型，如图所示。电源电压恒为6 V，地灯L1标有“6 V 3 W”字样，床灯L2标有“6 V 6 W”字样。
(1)闭合开关S1，断开开关S2，灯L1发光。
(2)求L2正常工作时的电阻R2。
(3)闭合开关S1、S2，求整个电路工作1 min消耗的电能。
解：(2)灯L2的额定电压为6 V、额定功率为6 W，
由P＝得L2正常工作时的电阻：
R2＝＝＝6 Ω
(3)闭合开关S1、S2，灯L1、L2并联，灯两端的电压等于其额定电压，实际功率等于其额定功率
则L1的实际功率P1＝P额1＝3 W，L2的实际功率P2＝P额2＝6 W
整个电路工作1 min消耗的电能：
W＝W1＋W2＝P1t＋P2t＝3 W×60 s＋6 W×60 s＝540 J
B组 提能力
10．(2024·广安)如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0～0.6 A，电压表量程是0～3 V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的U－I图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是(C)
A．电源电压为4 V
B．灯泡L正常发光时的电阻为6 Ω
C．电路中允许的最大功率为2.25 W
D．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压
训练2
A组 夯基础
1．(2024·兰州)小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知R2＝2R1，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是(D)
A．电源电压为3 V B．乙图中通过R1的电流为0.6 A
C．R2的阻值为5 Ω D．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4 W
2．(2024·临沂)闭合如图所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中(B)
A．灯泡的亮度变小
B．电流表的示数不变
C．电压表的示数变大
D．电路的总功率变小
3．(2022·衡阳)在“探究电流与电压的关系”实验中，小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I－U图象，如图所示，下列说法正确的是(D)
A．R1与R2的阻值之比是1∶2
B．R1与R2串联接在3 V的电源两端，R1消耗的功率是0.9 W
C．R1与R2串联接在3 V的电源两端，通过R1与R2的电流之比是2∶1
D．R1与R2并联接在3 V的电源，电路消耗的总功率是2.7 W
4．(2024·眉山)如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20 Ω 2 A”，灯泡L标有“4 V 2 W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为9V。当P移到最右端时，电路的总功率为2.9W(结果保留一位小数)。
5．(2024·济宁)在如图所示的电路中，电源电压为 6 V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8 W，则电流表示数变化了0.3A，电阻R＝20Ω。
6．如图所示，电源电压6 V保持不变，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，若只闭合S2，R1与R2两端电压之比为1∶2 ；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为3∶2 ；电路中的最大功率可达3W。
7．(2023·通辽)小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压 3 V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5 V。
甲 乙
(1)请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整(要求：滑片P向右端移动时，灯变亮)。
(2)闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3 V，则电路故障可能是小灯泡断路。
(3)排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I－U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W。
(4)测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率大于P额(选填“大于”或“小于”)，原因是灯丝的电阻随温度的降低而减小。
(5)实验中，有甲“15 Ω 2 A”、乙“25 Ω 2 A”、丙“30 Ω 2 A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是乙(选填“甲”“乙”或“丙”)。
B组 提能力
8．(2024·广安)如图所示，电源电压为6 V恒定不变，灯泡L标有“2V 0.4 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R2标有“60 Ω 1 A”的字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻。
(2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4 A，求R1的阻值。
(3)在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
解：(1)RL＝＝＝10 Ω
(2)当S1、S2均闭合，S3接b，此时R1和R2并联，
I2＝＝＝0.1 A
I1＝I－I2＝0.4 A－0.1 A＝0.3 A
R1＝＝＝20 Ω
(3)当S1、S2均闭合，S3接b，此时R1和R2并联
移动滑片使电路中电流最大Imax＝0.6 A，此时电路电功率最大
Pmax＝UImax＝6 V×0.6 A＝3.6 W
根据P＝UI，当S1、S2均断开，S3接a，灯泡L、R1和R2串联，且R2达到最大，此时电路中电流最小，电功率最小
I3＝＝＝A
U2max＝I3R2max＝A×60 Ω＝4 V
由题可知，为了保护电压表安全，其示数不能超过3 V
因此滑动变阻器不能达到最大
所以，当U2＝3 V，电路中电功率最小
Imin＝＝＝0.1 A
Pmin＝UImin＝6 V×0.1 A＝0.6 W
故电路中的电功率范围为0.6 W～3.6 W。第22讲 电功率
训练1
A组 夯基础
1．下列数据最接近实际的是( )
A．液晶电视机的额定功率约100 W
B．挂壁式空调的电功率约100 W
C．台灯的功率约为1 000 W
D．家用电饭煲的额定功率约为80 W
2.(2024·广安)小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是( )
A．电能表是测量电功率的仪表
B．在这段时间内消耗的电能为792 kW·h
C．小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2 200 W
D．只将一台标有“220 V 1 000 W”的电热水器接入电路中，正常工作5 min，电能表的指示灯闪烁300次
3．(2024·济宁)图中，小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关后，发现L1比L2亮，下列分析正确的是( )
A．L1的额定功率比L2的额定功率大
B．L1两端电压比L2两端电压小
C．L1的电阻比L2的电阻大
D．通过L1的电流比通过L2的电流小
4．(2024·临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V，闭合开关后，“0.5 V 0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作，则( )
A．指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω
B．电动机的发热功率为1.6 W
C．电动机的额定功率为0.08 W
D．电路的总功率为1.8 W
5．(2024·达州)某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60 s内消耗的电能为 __ J。
6．(2024·河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图象。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，则电源电压为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W。
7．(2024·河北)下表所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该热水器的额定电压为 V。若该热水器正常工作3 000 s，可将一箱装有额定容量的水从25 ℃加热到50 ℃，则这个过程中水吸收的热量为 J，热水器的效率为 (结果保留整数)。水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
型号 额定电压 220 V
额定容量 80 L 额定频率 50 Hz
额定最高温度 75 ℃ 额定功率 3 000 W
防水等级 IPX4 额定内压 0.8 M Pa
出厂编号
8.(2024·自贡)在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5 V的电源和额定电压为2.5 V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。
(1)实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。
(2)正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为2.3 V，则小灯泡的实际功率 (选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。
(3)小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。
9．(2024·湖南)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型，如图所示。电源电压恒为6 V，地灯L1标有“6 V 3 W”字样，床灯L2标有“6 V 6 W”字样。
(1)闭合开关S1，断开开关S2，灯 发光。
(2)求L2正常工作时的电阻R2。
(3)闭合开关S1、S2，求整个电路工作1 min消耗的电能。
B组 提能力
10．(2024·广安)如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0～0.6 A，电压表量程是0～3 V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的U－I图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是( )
A．电源电压为4 V
B．灯泡L正常发光时的电阻为6 Ω
C．电路中允许的最大功率为2.25 W
D．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压
训练2
A组 夯基础
1．(2024·兰州)小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知R2＝2R1，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是( )
A．电源电压为3 V B．乙图中通过R1的电流为0.6 A
C．R2的阻值为5 Ω D．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4 W
2．(2024·临沂)闭合如图所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中( )
A．灯泡的亮度变小
B．电流表的示数不变
C．电压表的示数变大
D．电路的总功率变小
3．(2022·衡阳)在“探究电流与电压的关系”实验中，小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I－U图象，如图所示，下列说法正确的是( )
A．R1与R2的阻值之比是1∶2
B．R1与R2串联接在3 V的电源两端，R1消耗的功率是0.9 W
C．R1与R2串联接在3 V的电源两端，通过R1与R2的电流之比是2∶1
D．R1与R2并联接在3 V的电源，电路消耗的总功率是2.7 W
4．(2024·眉山)如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20 Ω 2 A”，灯泡L标有“4 V 2 W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为 V。当P移到最右端时，电路的总功率为 W(结果保留一位小数)。
5．(2024·济宁)在如图所示的电路中，电源电压为 6 V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8 W，则电流表示数变化了 A，电阻R＝ Ω。
6．如图所示，电源电压6 V保持不变，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，若只闭合S2，R1与R2两端电压之比为1∶2 ；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为3∶2 ；电路中的最大功率可达3W。
7．(2023·通辽)小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压 3 V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5 V。
甲 乙
(1)请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整(要求：滑片P向右端移动时，灯变亮)。
(2)闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3 V，则电路故障可能是 。
(3)排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I－U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(4)测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率 P额(选填“大于”或“小于”)，原因是 。
(5)实验中，有甲“15 Ω 2 A”、乙“25 Ω 2 A”、丙“30 Ω 2 A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
B组 提能力
8．(2024·广安)如图所示，电源电压为6 V恒定不变，灯泡L标有“2V 0.4 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R2标有“60 Ω 1 A”的字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻。
(2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4 A，求R1的阻值。
(3)在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
解：(1)RL＝＝＝10 Ω
(2)当S1、S2均闭合，S3接b，此时R1和R2并联，
I2＝＝＝0.1 A
I1＝I－I2＝0.4 A－0.1 A＝0.3 A
R1＝＝＝20 Ω
(3)当S1、S2均闭合，S3接b，此时R1和R2并联
移动滑片使电路中电流最大Imax＝0.6 A，此时电路电功率最大
Pmax＝UImax＝6 V×0.6 A＝3.6 W
根据P＝UI，当S1、S2均断开，S3接a，灯泡L、R1和R2串联，且R2达到最大，此时电路中电流最小，电功率最小
I3＝＝＝A
U2max＝I3R2max＝A×60 Ω＝4 V
由题可知，为了保护电压表安全，其示数不能超过3 V
因此滑动变阻器不能达到最大
所以，当U2＝3 V，电路中电功率最小
Imin＝＝＝0.1 A
Pmin＝UImin＝6 V×0.1 A＝0.6 W
故电路中的电功率范围为0.6 W～3.6 W。
