第18.2節(jié)電功率（解析版）（作業(yè)量：30分鐘）【題型基礎(chǔ)練習(xí)】※題型一.電功率的定義和理解1．下列關(guān)于電功率的說法中正確的是（）A．電功率是表示消耗電能多少的物理量B．電功率是表示消耗電能快慢的物理量C．用電器的電功率等于它在1s內(nèi)所消耗的電能D．瓦和千瓦都是電功率的單位，且1kW=1000W【答案】BCD【詳解】ABC．電功率表示電流做功快慢的物理量，等于電功與時(shí)間之比，所以用電器的電功率等于它在1s內(nèi)消耗的電能，故A錯(cuò)誤，BC正確；D．較大的電功率用更大的單位：kW，較小的電功率用較小的單位W，且1kW=1000W故D正確。故選BCD。※題型二.電功和電功率的區(qū)別2．關(guān)于電功和電功率，下列說法中正確的是（）A．電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化光能的過程B．電流做功越多，電流做功越快C．電功率越大，單位時(shí)間內(nèi)電流做功越多D．功率大的燈泡一定比功率小的燈泡亮【答案】C【詳解】A．電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，不僅僅是轉(zhuǎn)化為光能，故A錯(cuò)誤；B．電流做功越多，表示消耗的電能越多，電流做功越快，表示電功率越大，故B錯(cuò)誤；C．電功率表示單位時(shí)間電流所做的功，所以單位時(shí)間電流所做的功越多，電功率越大，故C正確；D．燈泡的亮度由燈泡的實(shí)際功率決定，額定功率大的燈泡，它的實(shí)際功率不一定大，故D錯(cuò)誤。故選C。※題型三.與電功率相關(guān)的動(dòng)態(tài)電路分析3．如圖所示，燈泡規(guī)格為“5V

2.5W”（燈絲電阻不隨溫度變化），滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω

1A”，電流表所選量程為“0~0.6A”，電壓表所選量程為“0~3V”，電源電壓恒為9V，閉合開關(guān)，在保證電路中各元件安全的情況下，下列表述正確的是（）A．該電路消耗的最大功率為4.5WB．滑動(dòng)變阻器允許連入電路的阻值范圍為8Ω~50ΩC．通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片可以使小燈泡正常發(fā)光D．滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化范圍為6V~7.5V【答案】D【詳解】A．根據(jù)燈泡規(guī)格可求燈泡的電阻為電壓表所選量程為“0~3V”，則可求電路中允許通過的最大電流為根據(jù)P=UI可知，電路中的最大電功率為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電路中的電阻最小，電路中電流最大為0.3A，則電路中的電阻為則滑動(dòng)變阻器的最小電阻為滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)殡妷罕頊y燈泡電壓，電壓表最大測量電壓為3V，小于燈泡的額定電壓，因此燈泡不能正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)燈泡電壓最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓最小，由題可知，滑動(dòng)變阻器的最小電壓為根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻最大時(shí)，分得的電壓最大，當(dāng)滑動(dòng)變阻器全都接入電路中時(shí)，電路中的電流為滑動(dòng)變阻器的最大電壓為故滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化范圍為6V~7.5V，故D正確。故選D。※題型四.與電功率相關(guān)的圖像問題4．如圖甲所示，燈泡L1標(biāo)有“4V3.2W”字樣，燈泡L2標(biāo)有“6V3W”字樣，圖乙是兩燈的電流隨電壓變化關(guān)系的曲線，現(xiàn)使其中一個(gè)燈泡長時(shí)間正常發(fā)光，電路消耗的總功率為_____W。

【答案】4.8【詳解】由圖甲可知，兩燈泡并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點(diǎn)知，兩燈泡兩端的電壓相等且都等于電源電壓，由燈泡L1標(biāo)有“4V3.2W”字樣，燈泡L2標(biāo)有“6V3W”字樣可知，要使其中一個(gè)燈泡長時(shí)間正常發(fā)光，則電源電壓為4V，由圖乙可知，此時(shí)通過燈泡L1的電流為0.8A，燈泡L2的電流為0.4A，則干路電流為I=I1+I2=0.8A+0.4A=1.2A電路消耗的總功率為P=UI=4V×1.2A=4.8W5．如圖甲所示，R1為定值電阻，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端滑到b端的過程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A．R1的阻值為20Ω B．電源電壓為9VC．該電路消耗的最小電功率為0.6W D．R2消耗的最大電功率為0.9W【答案】CD【詳解】由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。AB．當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率P2=0.8W時(shí)，其兩端電壓為U2=2V，由P=UI可得，此時(shí)電路中的電流為由及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓U=IR1+U2=0.4A×R1+2V①當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率P2′=0.5W時(shí)，其兩端電壓為U2′=5V，由P=UI可得，此時(shí)電路中的電流為由及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓U=I′R1+U2′＝0.1A×R1+5V②由于電源電壓不變，則0.4A×R1+2V=0.1A×R1+5V解得：R1=10Ω；將其帶入①或②式中，可得電源電壓為U=IR1+U2=0.4A×10Ω+2V=6V故AB錯(cuò)誤；C．由圖乙可知，當(dāng)變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，其電阻最大，此時(shí)電流最小為I最小=0.1A，則該電路消耗的最小電功率為P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W故C正確；D．由圖像可知，當(dāng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的最大示數(shù)U2′=5V，消耗的電功率P2′=0.5W，由可得，R2的最大阻值當(dāng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí)，電路中的電流則變阻器消耗的電功率所以，當(dāng)R=R1=10Ω時(shí)，變阻器消耗的電功率最大，則故D正確。故選CD。※題型五.用電器銘牌的含義6．甲、乙兩只白熾燈的銘牌如圖所示，下列說法正確的是（）

A．甲燈的實(shí)際功率一定是25WB．兩燈都正常發(fā)光時(shí)，甲燈消耗的電能較少C．將乙燈接入110V的電路中它的實(shí)際電功率是50WD．兩燈均正常發(fā)光時(shí)，甲燈燈絲電阻較大【答案】D【詳解】A．由甲燈泡的銘牌可知額定功率為25W，而實(shí)際電壓不知，則實(shí)際功率不一定是25W，故A錯(cuò)誤；B．兩燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率分別為25W和100W，根據(jù)可知，兩燈泡消耗電能的多少還與時(shí)間有關(guān)，所以乙燈消耗的電能不一定多，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，乙燈泡的電阻將乙接入110V的電路中，它的實(shí)際功率故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，兩燈泡的額定電壓相等，甲燈泡的額定功率較小，電阻較大，故D正確。故選D。7．三只燈泡分別標(biāo)著“220V20W”、“48V20W”和“36V20W”，它們都正常工作，則（）A．“220V20W”最亮 B．“48V20W”最亮C．“36V20W”最亮 D．三只燈泡一樣亮【答案】D【詳解】由題意可知，甲、乙、丙三盞燈的額定功率相等，因額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，且燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，所以，三燈泡的實(shí)際功率相等，則它們的亮度相同，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。※題型六.與電功率相關(guān)的擋位問題計(jì)算8．如圖1為某款電熱桌墊，小明查閱說明書知道其原理電路如圖2所示，發(fā)熱部分由R1和R2組成，通過調(diào)溫按鈕控制不同電功率，銘牌如下表。不考慮溫度對(duì)電阻的影響，求：××牌電熱桌墊額定電壓24V額定功率高溫?fù)?0W低溫?fù)?2W（1）高溫?fù)鯐r(shí)，通電5min消耗的電能？（2）低溫?fù)鯐r(shí)，通過R1的電流是多少？（3）R1和R2的電阻分別是多少？

【答案】（1）；（2）0.5A；（3）48Ω；12Ω【詳解】（1）由表格可知高溫檔功率為60W，此時(shí)，通電5min消耗的電能為（2）根據(jù)P=UI可知，低溫?fù)鯐r(shí)，通過R1的電流為（3）在低溫?fù)跸赂鶕?jù)可知R1的阻值為高溫檔功率減去低溫檔功率就是R2的功率R2的阻值為答：（1）高溫?fù)鯐r(shí)，通電5min消耗的電能為；（2）低溫?fù)鯐r(shí)，通過R1的電流是0.5A；（3）R1的阻值為48Ω，R2的阻值為12Ω。9．在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，小明想測量家中電熱水壺的實(shí)際功率和加熱效率，于是他斷開了家中所有用電器的開關(guān)，僅讓電熱水壺工作。小明家電能表的表盤如圖所示，在用電熱水壺將1kg初溫為20℃的水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下剛好燒開的過程中，電能表的轉(zhuǎn)盤恰好轉(zhuǎn)了70轉(zhuǎn)，所用時(shí)間為7min。求【c水=4.2×103J/（kg·℃）】（1）水吸收的熱量；（2）電熱水壺的實(shí)際功率；（3）電熱水壺的加熱效率。

【答案】（1）3.36×105J；（2）1000W；（3）80%【詳解】解：（1）水吸收的熱量（2）電熱水壺消耗的電能電熱水壺的實(shí)際功率（3）電熱水壺的加熱效率答：（1）水吸收的熱量是3.36×105J；（2）電熱水壺的實(shí)際功率是1000W；（3）電熱水壺的加熱效率是80%。10．如圖甲所示是常用的3D打印筆，它通過加熱，擠出熱熔的塑料，然后在空氣中迅速冷卻，最后凝固成形。此打印筆有快慢兩擋，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，R1、R2是用于發(fā)熱的電阻，表格是該款3D打印筆的相關(guān)參數(shù)。

額定電壓220V慢擋打印功率22W快擋打印功率66W（1）打印筆工作時(shí)，PTC電阻發(fā)熱，塑料受熱逐漸變軟變稀，此時(shí)_____能轉(zhuǎn)化為_____能；當(dāng)S閉合，S1_____（填“閉合”或“斷開”）時(shí)，該3D打印筆為快擋；（2）求的阻值______？（3）某次使用快擋打印，共將33g的塑料條從20℃加熱到220℃，且該3D打印筆快擋打印時(shí)的熱效率為80%，求完成這次打印需要多長時(shí)間______？[塑料條的比熱容為2.0×103J/(kg·℃)]【答案】電內(nèi)閉合1100Ω250s【詳解】（1）[1][2]打印筆工作時(shí)，消耗了電能，PTC電阻發(fā)熱，塑料受熱會(huì)逐漸變軟、變稀，內(nèi)能增大，因此該過程將電能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能。[3]當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，總電阻最小，根據(jù)可知，此時(shí)總功率較大，為快擋。（2）[4]當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開時(shí)，電路只有R1工作，電阻較大，根據(jù)可知，此時(shí)電路消耗的功率較小，為慢擋；慢擋打印時(shí)，通過電路的電流快擋打印時(shí)，通過電路的電流快擋打印時(shí)，通過的電流的阻值是（3）[5]塑料條從20℃加熱到220℃吸收的熱量為Q吸=cm=2.0×103J/(kg·℃)×33×10-3kg×(220℃﹣20℃)=1.32×104J使用快擋打印時(shí)消耗的電能為完成這次打印需要※題型七.測小燈泡的電功率11．小強(qiáng)小組做測定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線。（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小強(qiáng)將實(shí)物電路連接完整______；（2）小強(qiáng)連好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障原因可能是______；（3）小強(qiáng)排除故障后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，此時(shí)小燈泡______（選填“正常發(fā)光”、“較暗”、“較亮”）。要測量小燈泡的額定功率，將滑片P向______端滑動(dòng)（選填“左”或“右”），使電壓表示數(shù)為______V；（4）小強(qiáng)通過移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖所示的U﹣I圖像。根據(jù)U﹣I圖像提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是______W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是______Ω。【答案】燈泡斷路較暗右2.50.510【詳解】（1）[1]燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應(yīng)選0~3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，實(shí)物圖如圖所示：（2）[2]閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；因此故障為燈泡斷路。（3）[3]燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表示數(shù)為2.2V，小于燈泡的額定電壓，小燈泡較暗。[4][5]要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，減小變阻器兩端的電壓，由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，應(yīng)減小變阻器接入電路的阻值，由圖可知應(yīng)向右移動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V。（4）[6]從圖中可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.2A，則燈泡的額定功率[7]當(dāng)燈泡兩端電壓為1.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.15A，故此時(shí)燈絲的阻值【鞏固提高練習(xí)】12．某市場有甲、乙兩種容積相同的電熱水壺，額定電壓均為220V，額定功率分別為800W和1500W。甲、乙均正常工作時(shí)，把同樣多的、相同溫度的水加熱至沸騰，下列說法正確的是（）A．甲比乙消耗電能慢 B．乙比甲的工作電流小C．甲比乙消耗電能少 D．乙比甲的工作時(shí)間長【答案】A【詳解】A．甲、乙均正常工作時(shí)，甲乙的實(shí)際功率等于額定功率，甲的額定功率小于乙的額定功率，即甲的實(shí)際功率較小，電功率表示用電器消耗電能快慢的物理量，所以甲消耗電能慢，故A正確；B．甲的實(shí)際功率小于乙的實(shí)際功率，由可知，電壓一定，甲的工作電流小，故B錯(cuò)誤；CD．甲、乙均正常工作時(shí)，把同樣多的、相同溫度的水加熱至沸騰，說明甲乙消耗的電能相等，甲的實(shí)際功率小于乙的實(shí)際功率，由可知甲的工作時(shí)間較長，故CD錯(cuò)誤。故選A。13．圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，為定值電阻。閉合開關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過程中，關(guān)于電壓表和電流表的示數(shù)變化，下列判斷正確的是（）

A．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變 B．電流表、電壓表示數(shù)均變小C．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大 D．電路的總功率變大【答案】B【詳解】由電路圖可知，R2與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。ABC．在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過程中，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變小大，由可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，由U=IR可知，R2兩端的電壓變小，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．由P=UI可知，電源電壓不變，電流變小，則總功率變小，故D錯(cuò)誤。故選B。14．下列估測的數(shù)據(jù)中，最符合實(shí)際的是（）A．一節(jié)干電池的電壓約為1.5VB．一個(gè)電熱水壺的加熱功率約為10WC．一臺(tái)電視機(jī)正常工作的電流約為10AD．一盞臺(tái)燈工作2小時(shí)消耗電能約為【答案】A【詳解】A．我國家庭電路的電壓為220V，常用干電池的電壓為1.5V，故A符合題意；B．電熱水壺的加熱功率較大，約為2000W，故B不符合題意；C．電視機(jī)的額定功率約為200W，所以正常工作的電流約為1A，故C不符合題意；D．臺(tái)燈的額定功率約為20W，工作2小時(shí)消耗電能約故D不符合題意。故選A。15．如圖所示電路，甲、乙兩燈分別標(biāo)有“6V

6W”和“6V

3W”字樣，電源電壓恒為6V。不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，下列說法正確的是（）

A．只閉合S1時(shí)，甲、乙兩燈的實(shí)際功率之比為2∶1B．只閉合S2、S3時(shí)，甲、乙兩燈的實(shí)際功率之比為2∶1C．只閉合S1、S2時(shí)，電路的總功率為9WD．只閉合S1、S2時(shí)，電路的總功率為6W【答案】B【詳解】A．根據(jù)甲乙兩燈的銘牌信息可得只閉合S1時(shí)，甲乙兩燈串聯(lián)，在串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)p=I2R可得甲、乙兩燈的實(shí)際功率之比為故A錯(cuò)誤；B．只閉合S2、S3時(shí)，甲乙兩燈并聯(lián)，在并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，根據(jù)可知，甲、乙兩燈的實(shí)際功率之比為故B正確；CD．只閉合S1、S2時(shí)，甲燈被短路沒有接入電路中，電路只有乙燈的簡單電路，電源電壓全部加在乙燈上，所以電路的總功率為故CD錯(cuò)誤。故選B。16．現(xiàn)有“220V60W”的L1和“220V40W”的L2，則下列說法正確的是（）A．L1的額定電流比L2小B．L1的額定功率比L2大C．都正常發(fā)光時(shí)L2更亮D．二者串聯(lián)在220V電壓下均能正常發(fā)光【答案】B【詳解】AB．由題干可知：燈泡的額定電壓都為220V，P1額=60W>P2額=40W，則根據(jù)P=UI可知L1和L2的額定電流：I1額>I2額，故A錯(cuò)誤，故B正確；C．都正常發(fā)光時(shí)，則燈泡的實(shí)際功率分別為P1實(shí)=P1額=60W，P2實(shí)=P2額=40W則P1實(shí)>P2實(shí)，所以，L1更亮，故C錯(cuò)誤；D．二者串聯(lián)在220V電壓下，因串聯(lián)電路總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和，所以，L1、L2兩端的電壓一定小于220V，所以都不能正常發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選B。17．如圖甲所示的電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P，電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。以下分析正確的是（

）

A．電源電壓為B．最大功率為C．滑片P向左移動(dòng)過程中，兩端電壓逐漸變小D．滑片P向右移動(dòng)過程中，電壓表與電流表的比值變大【答案】D【詳解】由圖甲得，電阻R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量滑動(dòng)變阻器電壓。A．由圖乙得，當(dāng)電壓表示數(shù)為10V時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得當(dāng)電壓表示數(shù)為0V時(shí)，電流表示數(shù)為0.6A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得解得，故A錯(cuò)誤；B．最大功率為故B錯(cuò)誤；C．滑片P向左移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻變小，變阻器分到電壓變小，兩端電壓逐漸變大，故C錯(cuò)誤；D．滑片P向右移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻變大，電壓表與電流表的比值為變阻器接入電路中的阻值，變大，故D正確。故選D。18．如圖所示的電路中，R1=10Ω，R2=5Ω，閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）

A．R1、R2兩端電壓之比為2︰1B．通過R1、R2的電流之比為2︰1C．R1、R2的電功率之比為1︰2D．R1、R2消耗的電能之比為2︰1【答案】C【詳解】A．閉合開關(guān)S，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R1、R2兩端電壓之比為1︰1，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知通過R1、R2的電流之比為故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)P=UI可知R1、R2的電功率之比為故C正確；D．工作時(shí)間相同，根據(jù)W=Pt可知R1、R2消耗的電能之比故D錯(cuò)誤。故選C。19．如圖所示的電路，電源電壓恒為6V，白熾燈泡L1標(biāo)有“5V；0.25A”，白熾燈泡L2標(biāo)有“6V；3W”，的阻值為。忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，只閉合開關(guān)S1時(shí)，燈泡_________更亮；只閉合開關(guān)S2時(shí)，的功率為___________W。

【答案】0.4【詳解】[1]根據(jù)兩燈泡的規(guī)格，可分別求出兩燈泡的電阻為當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路為L1、L2串聯(lián)，電流相等，根據(jù)可知，L1的實(shí)際電功率大，因此L1更亮。[2]只閉合開關(guān)S2時(shí)，電路為L1、R串聯(lián)，可求電路中電流為則R的電功率為20．如圖所示的電能表能接入用電器的最大總功率為___________W；小明發(fā)現(xiàn)家中多個(gè)用電器正常工作時(shí)，指示燈在1min內(nèi)閃爍90次，這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能為__________