第2课时 电功 电功率
基础题
一、选择题
1.电能的常用单位是(B)
A.千瓦 B.千瓦时 C.安培 D.伏特
2.(2025·烟台中考)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是(C)
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
3.已知甲电阻是乙电阻的3倍,若分别对甲、乙两种导体通电,通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3,则甲、乙的功率之比为(C)
A.2∶1 B.2∶3 C.4∶3 D.9∶2
4.(2025·自贡中考)如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12 V,则额定功率是(D)
A.0.6 W B.1.8 W
C.3.2 W D.4.8 W
5.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
6.(2025·扬州二模)图甲是通过灯泡L的电流I随其两端电压U变化的图像。将灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S时,灯泡的实际功率为0.52 W。开关S、S1都闭合时,电流表的示数为0.46 A。已知电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是(C)
A.由甲图可知灯泡的阻值不变
B.电源电压为2.5 V
C.电阻R的阻值为10 Ω
D.开关S、S1都闭合时,电路消耗的总功率为1.38 W
二、填空题
7.小明家一周前、后电能表示数如图所示,则小明家这周一共用电 41.8 kW·h。假如小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则小明家这周应付电费 20.9 元。
8.如图所示电路中,电源电压恒为4 V,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V
3.6 W”。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A,则小灯泡的实际功率为 1.6 W(忽略灯丝电阻的变化),电阻R的阻值为 5 Ω。
9.如图所示的是一款潜水器深度表的自主启动装置简化电路图。电源电压恒为
9 V,R是探测压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,R0是阻值为6 Ω的定值电阻,当R0两端的电压增大到6 V时,深度表自主启动记录深度,此时R的阻值是 3 Ω,R消耗的电功率是 3 W。
10.(2025·深圳三模)某品牌最新款手机全球发布,其中内置的麒麟9020芯片是由 半导体 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约6 000 mA·h,额定电压为3.7 V,支持100 W有线超级快充和80 W无线快充。“超级快充”的“快”是指 电功率 (填写物理量),若采用有线快充方式给电池充电,则充满需要的时间是 799.2 s。
11.在“练习使用滑动变阻器”的实验中,连接了如图所示电路。闭合开关,当滑片P向 左 移动时小灯泡变亮;已知电源电压为9 V,小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为 6 Ω。
12.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。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 2 V,干路电流为
0.45 A,此时灯泡L的电功率为 0.5 W。
三、综合应用题
13.(2025·南宁三模)物理兴趣小组为教室设计了一款湿度计,湿度计的表盘由电压表改装而成,其原理如图甲所示。电源电压恒为6 V,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示,R0为定值电阻,把该湿度计放在湿度为60%的环境下,电压表示数为3 V。
(1)求在湿度为60%的环境下,R两端的电压;
(2)求在湿度为60%的环境下,电路中的电功率;
(3)在不改变电压表测量范围(0~3 V)的情况下,若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值,请写出一种简单可行的方法,并用文字说明。
解:(1)由图甲可知,湿敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压,把该湿度计放在湿度为60%的环境下,电压表示数为3 V,R两端的电压UR=U-U0
=6 V-3 V=3 V。
(2)由图乙可知,在湿度为60%的环境下,R=15 Ω,电路中的电流
I===0.2 A,
电路中的电功率
P=UI=6 V×0.2 A=1.2 W。
(3)提高该装置所能测量的最大空气湿度值,湿敏电阻接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中电流变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,电压表示数变大;为了不改变电压表量程,需要使电压表示数减小,所以将定值电阻换为阻值较小的电阻或减小电源电压。
中档题
14.(2025·达州中考)如图所示为定值电阻R和灯泡L的U-I图像,灯泡L额定电压为2.5 V。将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是(B)
A.电源电压为2.5 V
B.灯泡L额定功率为0.75 W
C.R与灯泡L功率之比为5∶3
D.灯泡L的U-I图像为图线B
15.(2025·盐城二模)图甲为兴趣小组设计的简易体重计电路图,表盘由电压表改装而成,电源电压恒定,定值电阻R0=30 Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受压力关系如图乙。闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为3 V,踏板重力不计,电路中的电流为 0.1 A,电源电压为 12 V;体重为600 N的同学站在体重计上时,定值电阻R0的电功率为 2.7 W。
拔高题(冲A+)
16.(2025·南宁一模)为践行“文明餐桌,俭以养德”的传统美德,餐饮服务经营者为提醒消费者珍惜粮食,设计了如图甲所示的“反浪费提示器”。用餐后,消费者将餐盘放置在载盘台上,当餐盘内剩余食物的质量m≥90 g时,提示器(电阻不计)就会发出提示。“反浪费提示器”的载盘台和餐盘的总质量为100 g,电路中的电源电压恒为12 V,R1的阻值为20 Ω,R2为压敏电阻,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。求:
(1)餐盘内无剩余食物时,电路的总功率;
(2)当电流表示数为0.3 A时,通过计算说明提示器是否会发出提示;
(3)要使餐盘内剩余食物质量更小时,提示器也能发出提示,请列出关系式并说明两种不同的改进方法。
【解析】(1)由图甲可知,两电阻串联接入电路,载盘台和餐盘的总质量为100 g,其重力G总=m总g=0.1 kg×10 N/kg= 1 N
由乙图可知压敏电阻的阻值为R2=100 Ω,此时电路的总功率
P===1.2 W
(2)当电流表示数为I=0.3 A时,电路中的总电阻R总'===40 Ω
压敏电阻的阻值为
R2'=R总'-R1=40 Ω-20 Ω=20 Ω
由图乙知,此时压敏电阻受到的压力F=1.8 N,载盘台、餐盘和剩余食物的总重力G总'=F=1.8 N
载盘台、餐盘和剩余食物的总质量
m总'===0.18 kg=180 g
即餐盘内剩余食物的质量为180 g-100 g=80 g,小于90 g,所以提示器不会发出提示。
(3)由图乙可知,压敏电阻R2的阻值随载盘台所载质量的增大而减小,空餐盘质量不变,当盘内剩余食物的质量减小时,载盘台所载总质量减小,压力减小,R2的阻值增大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知,电路中的电流减小,要使质量更小时仍保持发出提示的电流不变,此时应增大电路中的电流,由I=可知,增大电路中电流的方法有:增大电源电压或减小R1的阻值。
答案:(1)1.2 W
(2)不会
(3)增大电源电压或减小R1的阻值。第2课时 电功 电功率
基础题
一、选择题
1.电能的常用单位是( )
A.千瓦 B.千瓦时 C.安培 D.伏特
2.(2025·烟台中考)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
3.已知甲电阻是乙电阻的3倍,若分别对甲、乙两种导体通电,通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3,则甲、乙的功率之比为( )
A.2∶1 B.2∶3 C.4∶3 D.9∶2
4.(2025·自贡中考)如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12 V,则额定功率是( )
A.0.6 W B.1.8 W
C.3.2 W D.4.8 W
5.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
6.(2025·扬州二模)图甲是通过灯泡L的电流I随其两端电压U变化的图像。将灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S时,灯泡的实际功率为0.52 W。开关S、S1都闭合时,电流表的示数为0.46 A。已知电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.由甲图可知灯泡的阻值不变
B.电源电压为2.5 V
C.电阻R的阻值为10 Ω
D.开关S、S1都闭合时,电路消耗的总功率为1.38 W
二、填空题
7.小明家一周前、后电能表示数如图所示,则小明家这周一共用电 kW·h。假如小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则小明家这周应付电费 元。
8.如图所示电路中,电源电压恒为4 V,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V
3.6 W”。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A,则小灯泡的实际功率为 W(忽略灯丝电阻的变化),电阻R的阻值为 Ω。
9.如图所示的是一款潜水器深度表的自主启动装置简化电路图。电源电压恒为
9 V,R是探测压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,R0是阻值为6 Ω的定值电阻,当R0两端的电压增大到6 V时,深度表自主启动记录深度,此时R的阻值是 Ω,R消耗的电功率是 W。
10.(2025·深圳三模)某品牌最新款手机全球发布,其中内置的麒麟9020芯片是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约6 000 mA·h,额定电压为3.7 V,支持100 W有线超级快充和80 W无线快充。“超级快充”的“快”是指 (填写物理量),若采用有线快充方式给电池充电,则充满需要的时间是 s。
11.在“练习使用滑动变阻器”的实验中,连接了如图所示电路。闭合开关,当滑片P向 移动时小灯泡变亮;已知电源电压为9 V,小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω。
12.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。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。
三、综合应用题
13.(2025·南宁三模)物理兴趣小组为教室设计了一款湿度计,湿度计的表盘由电压表改装而成,其原理如图甲所示。电源电压恒为6 V,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示,R0为定值电阻,把该湿度计放在湿度为60%的环境下,电压表示数为3 V。
(1)求在湿度为60%的环境下,R两端的电压;
(2)求在湿度为60%的环境下,电路中的电功率;
(3)在不改变电压表测量范围(0~3 V)的情况下,若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值,请写出一种简单可行的方法,并用文字说明。
中档题
14.(2025·达州中考)如图所示为定值电阻R和灯泡L的U-I图像,灯泡L额定电压为2.5 V。将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2.5 V
B.灯泡L额定功率为0.75 W
C.R与灯泡L功率之比为5∶3
D.灯泡L的U-I图像为图线B
15.(2025·盐城二模)图甲为兴趣小组设计的简易体重计电路图,表盘由电压表改装而成,电源电压恒定,定值电阻R0=30 Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受压力关系如图乙。闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为3 V,踏板重力不计,电路中的电流为 A,电源电压为 V;体重为600 N的同学站在体重计上时,定值电阻R0的电功率为 W。
拔高题(冲A+)
16.(2025·南宁一模)为践行“文明餐桌,俭以养德”的传统美德,餐饮服务经营者为提醒消费者珍惜粮食,设计了如图甲所示的“反浪费提示器”。用餐后,消费者将餐盘放置在载盘台上,当餐盘内剩余食物的质量m≥90 g时,提示器(电阻不计)就会发出提示。“反浪费提示器”的载盘台和餐盘的总质量为100 g,电路中的电源电压恒为12 V,R1的阻值为20 Ω,R2为压敏电阻,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。求:
(1)餐盘内无剩余食物时,电路的总功率;
(2)当电流表示数为0.3 A时,通过计算说明提示器是否会发出提示;
(3)要使餐盘内剩余食物质量更小时,提示器也能发出提示,请列出关系式并说明两种不同的改进方法。
