对点专题提升 电功率的测量与应用（试题和答案没有分开）

　对点专题提升电功率的测量与应用

一、选择题(每小题只有一个正确答案，每小题3分，共30分)
1．(杭州上城区校级期中)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是(　C　)

第1题图
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
【解析】 两灯均正常发光时，乙的电功率大，因为不知道发光时间是否相同，所以不能比较两灯消耗的电能的多少；两灯均正常发光时，额定电压相同都等于220V，由于灯丝电阻R＝，甲灯额定功率小于乙灯额定功率，所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻；知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻，当两灯串联时，通过的电流相等，由P＝I2R可知，甲灯的实际功率比乙灯的大，则当两灯串联接在220V电路中，甲灯比乙灯亮；将乙灯接在110V的电路中，
R乙＝R＝＝＝484Ω，P乙＝P＝＝＝25W。
2．(仙居期末)将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。下列说法正确的是(　D　)

第2题图
A．通过灯泡L1的电流大于灯泡L2的电流
B．灯泡L2的额定功率小于灯泡L1的额定功率
C．灯泡L2发生了短路
D．灯泡L2的阻值小于灯泡L1的阻值
3．(杭州上城区校级期中)如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油，通电一段时间后(液体均不沸腾)，发现两只温度计示数上升得相同。不考虑热损失，则电阻R1、R2的大小关系是(　A　)

第3题图
A．R1>R2 B．R1C．R1＝R2 D．无法确定
4．(开化期末)为了研究电热跟哪些因素有关，某同学将阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知电源电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此研究的各种表述，正确的是(　D　)

第4题图
A．因为水的比热大，若将煤油换成水，实验效果更明显
B．乙装置可探究电热与电阻是否有关
C．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
D．比较相同通电时间内a、c温度计示数变化，可探究电流产生的热量与电流是否有关
5．(杭州上城区期末)电器工作时的电功率与哪些因素有关呢？如图是教材上 “研究灯泡电功率与电流关系”实验的电路图，对该实验分析不正确的是(　B　)

第5题图
A．两灯泡并联在电路中是为了控制灯泡两端电压相同
B．要选择规格相同的两灯泡进行实验
C．通过观察灯泡的亮度来判断灯泡电功率的大小
D．若想多次实验得到普遍规律，可以在干路上串联一个滑动变阻器
6．(杭州余杭区期末)如图所示电源电压为12V，定值电阻R的阻值为5Ω，当电动机正常工作时电流表读数为0.8A，电动机被卡住不转动时电流表读数变为2A，则电动机正常工作时的输出功率为(　C　)

第6题图
A．4W B．6.4W
C．5.76W D．0.64W
【解析】 当电动机不动时电路是纯电阻电路，此时电动机的内阻R＝＝1Ω，当电动机正常运转时总功率P＝UI＝(12V－5Ω×0.8A)×0.8A＝6.4W，输出功率P输＝P－I2R＝5.76W。
7．(浦江五校期末联考)如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是(　D　)

第7题图
A．用户使用的用电器两端电压为U
B．输电线上消耗的电功率为U2/r
C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
【解析】 导线与用电器是串联的，由于导线有一定的电阻，导线会分担一定的电压，所以用户使用的用电器两端电压要小于U；由于导线的电阻r较小，其分担的电压Ur要远远小于电源电压U，输电线上消耗的电功率应为；当用户使用的用电器增多时，干路中的电流变大，根据U＝IR可知，导线分担的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，用电器两端的电压减小(降低)；因干路中的电流变大，根据公式P＝I2R可知，输电线上因发热而损失的功率增大。
8．(湖州南浔区期末)如图所示，当滑片P置于中点时，小灯泡比正常发光时暗，当滑片P由中点向a端滑动时，下列说法正确的是(　A　)

第8题图
A．电压表与电流表示数都变大
B．电压表示数变大，小灯泡变暗
C．电路消耗的总功率不变
D．电流表示数变小，小灯泡变亮
9．(绍兴柯桥区期末)如图电路所示，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从最左端开始向右滑动的过程中，下列能正确表示定值电阻R0消耗的电功率P0随滑动变阻器R接入电路阻值变化的关系图是(　A　)

第9题图

10．(杭州经济开发区期末)如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示，则R2消耗的最大功率是(　B　)

第10题图
A．0.50W B．0.45W
C．0.80W D．0.90W
【解析】 由甲电路图可知，R1与R2串联，由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为10Ω，其电功率P2＝0.4W。因串联电路中各处的电流相等，P＝I2R，电路中的电流I＝＝＝0.2A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，I＝，电源的电压U＝I(R1＋R2)＝0.2A×(20Ω＋10Ω)＝6V；I′＝＝
滑动变阻器消耗的电功率：
P2′＝(I′)2R2′＝()2R2′＝＝＝，所以，当R2′＝20Ω时，变阻器消耗的电功率最大，则P2大＝＝0.45W。
二、填空题(每空2分，共44分)
11．(永康期末)如图，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从a端调到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图所示，由图像可知，R1的阻值为__10__Ω；当电路中的电流为0.2A时，R1与R2消耗的电功率之比为__2∶1__。

第11题图
12．(杭州校级期末)BCD－195K型电冰箱铭牌上“输入电压220V、耗电量0.7kW·h/24h、输入功率120W ”等数据的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为__0.7kW·h__。如果按照输入总功率120W和工作24h计算，则消耗的电能是__2.88kW·h__，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大，这是由于冰箱具有__间歇性(或停停开开等)__工作的特点而造成的。
13．(杭州上城区校级期中)某元件(阻值不变)标有“6V　6W”字样，它正常工作时的电阻为__6__Ω，将该元件与灯L接入电路中，如图甲所示，通过灯L的电流随电压变化图像如图乙所示，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，在保证电路各元件都安全的情况下，电源电压最大是__5__V，此时灯消耗的电功率约__1__W。

第13题图
【解析】 由电路图可知，灯泡与元件串联，当电压表的示数UR＝3V时，通过R的电流I＝＝＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为0.5A，由图乙可知，此时小灯泡两端的电压为UL＝2V，所以电源电压最大为5V。
14．(杭州西湖区校级期中)为了探究“影响电功的因素”，某课外活动小组设计了如题图所示的实验方案，图中白炽灯L1规格为 “220V－100W”，R1＝484Ω，L2规格为“220V－40W”，R2＝1210Ω；电能表的参数为“220V，50Hz，5(10)A，2400r/kW·h”。其实验过程是：S1闭合，S2断开，观察5min内电能表转盘的转数n1＝20圈；S1断开，S2闭合，观察5min内电能表转盘的转数n2＝8圈；S1，S2均闭合，5min内电能表转盘的转数n3＝28圈。在三次实验中均观察到L1比L2亮；用手接近白炽灯(不接触)均感到L1比L2热。请你根据对这些实验现象的分析回答下面的问题：

第14题图
(1)S1、S2均闭合时，L1、L2__并__联，流过两灯的电流__不相同__(选填“相同”或“不相同”)。
(2)由n1>n2可知，在相同时间内，L1消耗的电能__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”，下同)L2消耗的电能。也可通过__L1比L2热，L1比L2亮__可知，相同时间内电流通过L1所做的功多。
(3)根据欧姆定律，通过L1的电流I1__大于__通过L2的电流I2。
(4)通过以上分析可以得出如下结论：__在时间相同、电压一定的情况下，电流做功的多少与电流有关，电流越大，电流做功越多__。
15．(浦江五校期末联考)图甲是探究电流一定时，电压与电阻关系的实验电路图。已知电源电压U＝15V，滑动变阻器上标有“20Ω 3A”(实际最大阻值略小于20Ω)，实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。小明实验时尝试在ab间接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω电阻，并调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示数值不变，但发现当ab间接__20__Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据。为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在__0.7__A最合理。

第15题图
【解析】 电流表的示数为0.8A时，电路中的总电阻R＝＝＝18.75Ω＜20Ω，所以，当ab间接20Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据；当定值电阻为20Ω时，电路中的最大电流Imax＝＝＝0.75A，当定值电阻为5Ω时，电路中的最小电流Imin＝＝＝0.6A，因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω，且电流表的最小刻度值为0.1A，所以，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理。
16．(开化期末)小科在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。小科连接了如图甲所示的电路。

第16题图
(1)小科完成了电路连接，在闭合开关前，应该进行的操作是：__检查电路连接是否正确(填“检查滑动变阻器是否处于阻值最大处”“检查电流表量程、接线柱是否接正确”“检查电压表量程、接线柱是否接正确”“检查电路是否短路”或“检查电路除开关外是否开路”均只得1分)__。
(2)小科完成上述操作后，闭合开关，观察不到小灯泡发亮，但电流表、电压表均有示数，可能的原因是：__小灯泡的实际功率过小，未达到发光程度__。
(3)小科移动滑片P，记录了多组数据，并作出如图乙所示的I－U图像。根据图像可知小灯泡的额定功率为__0.5__W。
17．(浦江五校期末联考)为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5V的小灯泡、电压为4V的电源以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验。

第17题图
(1)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到__电压表示数为2.5V__时，可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是__B__。
A．滑动变阻器R1(20Ω，3A)
B．滑动变阻器R2(50Ω，2A)
C．滑动变阻器R3(2000Ω，0.25A)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是__小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和应等于4V，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4V__。
三、解答题(第18、19题各8分，第20题10分，共26分)
18．(开化期末)小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡
低温挡 440W
电源频率 50Hz



第18题图
(1)当电烤箱处于低温挡时，S1、S2所处的状态是__S1闭合、S2断开__。
(2)电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少？
(3)小科先断开其他家用电器，并将电烤箱调到高温挡接入220V的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表3000imp/(kW·h)在2min内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。[“3000imp/(kW·h)”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表上的指示灯闪烁3000次]
【答案】 (2)电烤箱在低温挡正常工作时，R1与R2串联，由表可知P低＝440W
由P＝UI可得：I低＝P低/U＝440W/220V＝2A
(3)电烤箱2min内消耗的电能为：W＝120imp/[3000imp/(kW·h)]＝0.04kW·h＝1.44×105J
P＝W/t＝1.44×105J /(2×60s)＝1200W
19．(湖州南浔区期末)小明用如图甲所示的电路测额定电压为6V的灯泡的电功率，保护电阻R0＝2Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图乙所示。求：

第19题图
(1)灯泡的额定功率。
(2)电源的电压。
(3)滑动变阻器的最大电阻值。
【答案】 (1)由图像知：当电压表示数为6V时，通过灯泡的额定电流I额＝1.0A，灯泡的额定功率P额 ＝U额I额＝6V×1.0A＝ 6W
(2)滑片在最左端时，灯泡L与R0串联，由图可知通过灯泡的电流和灯泡两端电压分别为：I＝1.0A，UL＝6.0V，R0两端电压：UR0＝IR0＝1.0A×2Ω＝2V，则电源电压U＝UL＋UR0＝6V＋2V＝8V
(3)当滑动变阻器滑片在最右端，接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，此时灯泡两端的电压UL′＝1V，电路中的电流I′＝0.5A，此时灯泡的电阻RL＝UL′/I′＝1V/0.5A ＝2Ω，电路中的总电阻R总＝U/I′＝8V/0.5A＝16Ω，滑动变阻器最大阻值：R总 ＝R－R0－RL＝16Ω－2Ω－2Ω＝12Ω。
20．(杭州上城区校级期中)如图甲所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有A、B、C、D四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定功率为500W，求：

第20题图
(1)电热水壶调至中温挡正常加热20min，电热水壶消耗的电能。
(2)电热水壶高温挡的额定功率。
(3)若某次电热水壶用高温挡加热0.1h，耗电0.09kW·h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。
【答案】 (1)由P＝可得，消耗的电能：W＝P中t＝500W×20×60s＝6×105J。
(2)由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1＝R2＝R，A图连接方式为开路，PA＝0，B图连接方式两电阻串联，RB＝2R，PB＝＝，C图连接方式只有电阻R1工作，RC＝R，PC＝＝，D图连接方式两电阻串联，RD＝R，PD＝＝＝，由以上可知，C图为中温挡，D图为高温挡，则电热水壶高温挡的额定功率：
P高＝2P中＝2×500W＝1000W。
(3)电热水壶的实际功率：
P实＝＝＝0.9kW＝900W＜1000W，所以此时电热水壶不是正常工作。