課時(shí)15.2電功率（備作業(yè)）（解析版）基礎(chǔ)練習(xí)小明家的客廳和廚房均有一盞白熾燈亮著，小明發(fā)現(xiàn)客廳中的燈比廚房的亮，下列說法正確的是（）A．客廳中燈兩端的電壓大 B．廚房中燈兩端的電壓大 C．兩盞燈兩端電壓相等 D．無法判斷兩盞燈兩端的電壓大小【答案】C。【解答】解：小明發(fā)現(xiàn)客廳中的燈比廚房的亮，說明客廳里的燈的實(shí)際電功率大；∵客廳和房間的燈并聯(lián)，∴客廳里的燈和房間里的燈所加電壓相同，故A、B、D錯(cuò)，C正確；下列電器接在家庭電路中正常工作時(shí)，功率約為1200W的家用電器可能是（）A．白熾燈 B．空調(diào) C．電視機(jī) D．洗衣機(jī)【答案】B。【解答】解：A、白熾燈的額定功率一般要小于100W，故A錯(cuò)誤；B、空調(diào)的額定功率一般在1000W左右，可能會等于1200W，故B正確；C、電視機(jī)的額定功率約為100W～200W之間，故C錯(cuò)誤；D、洗衣機(jī)的功率大約在300W～500W之間，故D錯(cuò)誤。智能在現(xiàn)代生活中的作用越來越重要，頻繁地使用會導(dǎo)致它的電能消耗很快，當(dāng)“電量”所剩無幾時(shí)，通常可以將其設(shè)置成“省電模式”來延長使用時(shí)間，這是通過以下哪種方式實(shí)現(xiàn)的？（）A．降低散熱能力 B．減小電流 C．增大電池電壓 D．增加總功率【答案】B。【解答】解：當(dāng)“電量”所剩無幾時(shí)，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延長使用時(shí)間t，則減小總功率P，根據(jù)P＝UI可知，電源電壓不變，功率變小，電路中的電流變小，因此的“省電模式”來是通過減小總電流的方式來延長使用時(shí)間的。當(dāng)兩個(gè)用電器正常工作時(shí)，額定功率大的一定比額定功率小的（）A．電流做功多 B．產(chǎn)生的熱多 C．消耗電能快 D．工作時(shí)間少【答案】C。【解答】解：當(dāng)兩個(gè)用電器正常工作時(shí)，實(shí)際功率等于額定功率，額定功率大的用電器的實(shí)際功率一定比額定功率小的實(shí)際功率大，則電流通過額定功率大的用電器做功一定比通過額定功率小的用電器做功快，但電流做功不一定多、產(chǎn)生的熱量不一定多，更不能比較工作時(shí)間。故ABD錯(cuò)誤、C正確。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在家使用電熱水壺時(shí)，同房間的電燈會變暗。他的分析如圖，設(shè)R為家庭電路干路的等效電阻，電源電壓恒為220V，則閉合開關(guān)S后，說法不正確的是（）A．燈兩端實(shí)際電壓變大 B．R兩端的電壓變大 C．燈兩端實(shí)際電壓變小 D．整個(gè)電路的總功率變大【答案】A。【解答】解：當(dāng)開關(guān)閉合后，根據(jù)并聯(lián)電路電阻越并越小，小于任何一個(gè)分電阻可知，并聯(lián)部分電阻變小，整個(gè)電路的電阻變小；根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大；根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知，R兩端的電壓變大，并聯(lián)部分的電壓減小，即燈泡兩端的電壓減小；根據(jù)P＝UI可知，電源電壓不變時(shí)，整個(gè)電路總功率變大。某家用白熾燈上標(biāo)有“220V40W”字樣，則1度電可供該燈正常工作h。【答案】25。【解答】解：消耗的電能：W＝1度＝1kW?h，燈泡的額定功率：P＝40W＝0.04kW，由P＝得，1度電可供“220V40W”的白熾燈正常發(fā)光的時(shí)間：t＝＝＝25h。定值電阻R1、R2分別標(biāo)有“40Ω0.5A”和“10Ω1A”的字樣，若將它們串聯(lián)在電路中，則這個(gè)電路兩端允許加的最大電壓是V；電路消耗的最大電功率是W。【答案】25；12.5。【解答】解：（1）已知定值電阻R1、R2允許通過的最大電流分別為0.5A和1A，因串聯(lián)電路處處電流相等，為了保證兩個(gè)電阻的安全，則電路的最大電流為0.5A，由I＝可知，電路兩端允許接入的最大電壓：U＝I大（R1+R2）＝0.5A×（40Ω+1Ω）＝25V；（2）電路消耗的最大電功率：P大＝UI大＝25V×0.5A＝12.5W。小亮在晚上學(xué)習(xí)時(shí)，使用“220V、60W”的燈泡正常工作3小時(shí)，則燈泡消耗了kW?h的電能，若該電路中接有“600revs/（kW?h）”的電能表，則消耗的這些電能可以使電能表的表盤轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)。【答案】0.18；108。【解答】解：（1）由P＝可得，燈泡3h消耗的電能：W＝Pt＝60×10﹣3kW×3h＝0.18kW?h；（2）由“600revs/（kW?h）”可知，用電器消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表的鋁盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)，所以這段時(shí)間內(nèi)電能表的表盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)：n＝0.18kW?h×600revs/kW?h＝108revs（轉(zhuǎn)）。某型號電飯煲有加熱和保溫功能，如圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，圖乙是該電飯煲在一次工作中電功率與時(shí)間的關(guān)系圖像。（1）用所學(xué)的物理知識分析說明：當(dāng)開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，電飯煲處于什么功能狀態(tài)？此時(shí)電飯煲的電功率為多少？（2）分析計(jì)算電路中R1、R2的電阻分別是多少？（3）電飯煲在這一次工作中一共消耗多少焦的電能？合用了多少度電？【答案】（1）開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，電飯煲處于保溫狀態(tài)，保溫時(shí)的電功率為200W；（2）R1、R2的電阻分別是60.5Ω和181.5Ω；（3）電飯煲在這一次工作中一共消耗6.84×105J的電能；合0.19度電。【解答】解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí)，只有R1連入電路中；開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，兩電阻串聯(lián)；由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，電路總電阻較大，由P＝可知，電源電壓一定時(shí)，電路總電阻越大，電路消耗的電功率越小，因此開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由圖乙可知，此處的電功率：P保溫＝200W；（2）開關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí)，只有R1連入電路中，則電飯煲處于加熱狀態(tài)，電功率：P加熱＝800W，由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝60.5Ω，開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路的總電阻：R＝＝＝242Ω，因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，所以R2的阻值：R2＝R﹣R1＝242Ω﹣60.5Ω＝181.5Ω；（3）根據(jù)圖乙可知，電飯煲加熱時(shí)間：t1＝12min，電飯煲的保溫時(shí)間：t2＝21min﹣12min＝9min，電飯煲加熱消耗的電能：W1＝P加熱t(yī)1＝800W×12×60s＝5.76×105J，電飯煲保溫消耗的電能：W2＝P保溫t2＝200W×9×60s＝1.08×105J，電飯煲在這一次工作中一共消耗的電能：W＝W1+W2＝5.76×105J+1.08×105J＝6.84×105J＝0.19kW?h＝0.19度。

提升練習(xí)兩個(gè)額定電壓相同的電熱器甲和乙，甲的額定功率為1800W，乙的額定功率為1200W，兩個(gè)電熱器都正常工作時(shí)，下列說法中正確的是（）A．甲電熱器兩端的電壓較高 B．通過兩個(gè)電熱器的電流相等 C．電流通過甲電熱器做功較快 D．甲電熱器消耗的電能較多【答案】C。【解答】解：A．甲和乙兩電熱器的額定電壓相等，因電熱器正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，所以正常工作時(shí)它們兩端的電壓相等，故A錯(cuò)誤；B．兩電熱器正常工作時(shí)的電壓相等，其實(shí)際功率等于額定功率，則它們的實(shí)際功率不同，由P＝UI可知，通過的電流不相等，故B錯(cuò)誤；C．電熱器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，甲的額定功率較大，其正常工作時(shí)的實(shí)際功率較大；因電功率是表示電流做功快慢的物理量，所以電流通過甲電熱器做功較快，故C正確；D．由W＝Pt可知，電熱器消耗的電能與電功率和通電時(shí)間有關(guān)，由于不知道通電時(shí)間，所以無法比較兩電熱器消耗電能的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。兩燈泡L1、L2（R1＝3R2）。若將其串聯(lián)在某電源上，兩燈的總功率為P串，若將其并聯(lián)在同一電源上，兩燈的總功率為P并，則P串：P并為（）A．3：16 B．3：4 C．4：3 D．1：3【答案】A。【解答】解：兩電阻串聯(lián)時(shí)的總功率為：P串＝＝＝；兩電阻并聯(lián)時(shí)的總功率為：P并＝+＝+＝，所以＝＝。有兩個(gè)電路元件A和B，其兩端電壓與流過元件電流的關(guān)系如圖甲所示。把它們并聯(lián)在電路中，如圖乙所示，閉合開關(guān)S，這時(shí)電壓表的示數(shù)為3V，則電流表的示數(shù)和電路中消耗的總功率分別是（）A．0.60A，1.8W B．0.70A，1.8W C．1.30A，2.1W D．1.30A，3.9W【答案】D。【解答】解：閉合開關(guān)S，電路元件A和B并聯(lián)，電壓表測量電源電壓，電流表測量干路電流。這時(shí)電壓表的示數(shù)為3V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電路元件A和B兩端的電壓都為3V，從圖乙可知通過元件A和B的電流分別為0.6A和0.7A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電流表的示數(shù)I＝0.6A+0.7A＝1.3A，電路中消耗的總功率P＝UI＝3V×1.3A＝3.9W。某學(xué)校教室安裝了如圖所示的紫外線消毒燈，若該消毒燈上標(biāo)有“220V44W”字樣，則該燈正常工作時(shí)的說法中，正確的是（）①它兩端的電壓為220V②工作電流為0.2A③工作1小時(shí)消耗的電能為44kW?h④它把電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能A．只有①② B．只有①③ C．只有②③ D．只有③④【答案】A。【解答】解：①該消毒燈上標(biāo)有“220V44W”字樣，說明燈的額定電壓是220V，即燈正常工作時(shí)電壓是220V，故①正確；②由功率公式P＝UI得燈正常工作時(shí)通過的電流：I＝＝＝0.2A，故②正確；③消毒燈正常工作1小時(shí)消耗的電能：W＝Pt＝0.044kW×1h＝0.044kW?h，故③錯(cuò)誤；④紫外線消毒燈，工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故④錯(cuò)誤。如圖，電源電壓U＝220V，且保持不變，L1、L2、L3、L4都標(biāo)有“PZ110V，40W”字樣，開關(guān)斷開時(shí)，四盞燈都能正常發(fā)光，若將開關(guān)閉合，下列敘述中正確的是（）A．L1、L3能正常發(fā)光 B．L1、L2、L3、L4都能正常發(fā)光 C．L2、L4能正常發(fā)光 D．L1、L2、L3、L4都不能正常發(fā)光【答案】B。【解答】解：各個(gè)燈泡的額定電壓和額定功率都相等，根據(jù)R＝知，各燈泡的電阻都相等，由電路圖知，當(dāng)將開關(guān)閉合，L1、L3，L2、L4先并聯(lián)，再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用，電阻一樣大，分壓一樣多，所以L1、L3和L2、L4兩端的電壓都為110V，又根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等知，燈泡L1、L2、L3、L4兩端的電壓都為110V，所以L1、L3、L2、L4都能正常發(fā)光。將“220V60W”的燈泡L1和“220V40W”的燈泡L2，串聯(lián)在220V的電源上，組成閉合電路（設(shè)燈絲電阻不變），則下列說法正確的是（）A．燈泡L1和L2一樣亮 B．燈泡L1比燈泡L2亮 C．兩燈泡的總功率小于40W D．兩燈泡的實(shí)際功率都變?yōu)槠漕~定功率的一半【答案】C。【解答】解：AB、由P＝得：L1、L2的電阻分別為：R1＝＝≈806.7Ω；R2＝＝＝1210Ω；則兩燈串聯(lián)時(shí)，電流相等，由P＝I2R可得，燈泡L1的功率小于L2的功率，故燈泡L2要比L1亮，故A、B錯(cuò)誤；CD、串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，此時(shí)通過電路的電流：I＝＝≈0.11A，兩燈實(shí)際消耗的功率：P1′＝I2R1＝（0.11A）2×806.7Ω≈9.76W≠30W，P2′＝I2R2＝（0.11A）2×1210Ω≈14.64W≠20W，即兩燈泡的實(shí)際功率都都小于其額定功率的一半，兩燈泡的總功率為：P＝P1′+P2′＝9.76W+14.64W＝24.4W＜40W，故C正確，D錯(cuò)誤。如圖所示的電路中，燈L上標(biāo)有“3V0.9W”字樣，滑動變阻器R上標(biāo)有“50Ω1A”字樣，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A，則燈L正常工作時(shí)的電流為A。若電源電壓為4.5V，為了保證電路安全，電路總功率的最大值為W，滑動變阻器R可接入電路中的最大阻值是Ω。（假設(shè)燈絲電阻不變）【答案】0.3；1.35；20。【解答】解：由P＝UI可知，燈泡L正常工作時(shí)的電流為：IL＝＝＝0.3A；為了保證電路安全，電路中允許通過的最大電流與小燈泡的額定電流相等，即I最大＝IL＝0.3A，則電路總功率的最大值為：P最大＝UI最大＝4.5V×0.3A＝1.35W；燈泡的電阻為：RL＝＝＝10Ω，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U滑1＝3V時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻最大，此時(shí)燈泡兩端的電壓：UL'＝U﹣U滑1＝4.5V﹣3V＝1.5V，電路中的最小電流為I最小＝＝＝0.15A，則滑動變阻器接入電路的最大阻值為R最大＝＝＝20Ω。如圖所示，電源電壓恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”宇樣，滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω。當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，滑片P置于b端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)A。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑片P置于a端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，此時(shí)R1功率是W。【答案】0.8；0.4。【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，滑片P置于b端時(shí)，滑動變阻器的最大阻值與L并聯(lián)，電流表測干路電流，由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，電源的電壓U＝UL＝6V，由P＝UI可得，通過燈泡的電流：IL＝＝＝0.5A，通過滑動變阻器的電流：I2＝＝＝0.3A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以電流表示數(shù)：I＝I2+IL＝0.3A+0.5A＝0.8A；（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，滑片P置于a端時(shí)，燈泡被短路，R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測量電路電流，此時(shí)電路的總功率：P＝UI′＝6V×0.2A＝1.2W，滑動變阻器消耗的電功率：P2＝（I′）2×R2＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W，R1的電功率：P1＝P﹣P2＝1.2W﹣0.8W＝0.4W。在測定“小燈泡電功率“的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V.電阻約為10Ω.（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)防止電路因（選填“斷路”或“短路”）而損壞儀器。（2）請你用筆畫線代皆導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)物電路連接完整。（3）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片應(yīng)位于（選填“A”或“B”）端，目的是。（4）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為V，此時(shí)燈泡發(fā)光（選填“較暗”或“較亮”），若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片向（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V。（5）小向同學(xué)移動滑片，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3所示的圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W，此時(shí)小燈泡的電阻是Ω。（6）由圖3發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的，原因是：。（7）另一小組的同學(xué)連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，小燈泡立即發(fā)出耀眼的光亮并很快熄滅。請你指出他們實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)操作不當(dāng)之處：①；②。【答案】（1）P＝UI；斷開；短路；（2）如解答所示；（3）A；保護(hù)電路；（4）2.2V；較暗；B；（5）0.5；12.5；（6）燈泡的電阻受溫度影響很大；（7）①連接電路時(shí)開關(guān)未斷開；②滑動變阻器滑片未移到阻值最大處。【解答】解：（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是P＝UI，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開防止電路因短路而損壞儀器；（2）小燈泡的額定電壓為2.5V，電流約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：I＝＝＝0.25A，故電流表選用小量程與電阻串聯(lián)，如下所示：；（3）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，為保護(hù)電路閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處，即A端；（4）圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，由圖2可知燈泡兩端的電壓為2.2V，此時(shí)燈泡兩端電壓小于額定電壓，所以燈泡發(fā)光較暗，若他想測量小燈泡的額定功率，燈泡兩端的電壓需達(dá)到2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知需減小滑動變阻器接入電路的電阻，所以滑動變阻器的滑片需向B端移動；（5）由圖3所示的圖象可知燈的電壓為2.5V時(shí)，通過的電流為0.2A，燈泡的額定功率是：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；此時(shí)燈泡的電阻：R＝＝＝12.5Ω；（6）由圖3發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的，原因是燈泡的電阻受溫度影響很大；（7）連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，小燈泡立即發(fā)出耀眼的光亮并很快熄滅，說明電流過大，將燈燒壞，實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)操作不當(dāng)之處為：①連接電路時(shí)開關(guān)未斷開；②滑動變阻器滑片未滑到阻值最大處。在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用器材如下：2節(jié)干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡（額定功率小于1W）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω1A），開關(guān)和導(dǎo)線，圖甲所示是小明沒有連接完整的電路。（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的電路連接完整。（2）正確連接好電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)置于最（選填“左”或“右”）端。（3）小明閉合開關(guān)后，移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則該電路故障可能是。（4）小明排除故障后，通過正確操作，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為W。（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明又重新設(shè)計(jì)了電路（如圖丙），測量另一個(gè)小燈泡的額定功率，這個(gè)小燈泡正常工作的電流為I。請完成實(shí)驗(yàn)步驟（已知電源電壓為U）。①只閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為；②只閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)為I；再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最端，讀出電流表的示數(shù)為I1；③則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額＝。【答案】（1）見下圖；（2）右；（3）小燈泡斷路；（4）0.65；（5）①I；②R2；R1；左；③。【解答】解：（1）額定電壓為2.5V的小燈泡，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，額定功率小于1W，根據(jù)P＝UI，燈的額定電流小于：I＝＝＝0.4A，故電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下圖所示：（2）正確連接好電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大處，即最右端；（3）電流表無示數(shù)，燈泡不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極之間是連通的，則與電壓表并聯(lián)的電路出現(xiàn)了斷路，所以故障可能是小燈泡斷路；（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，讀出電流值為0.26A，則小燈泡的額定功率為：PL＝ULIL＝2.5V×0.26A＝0.65W；（5）分析實(shí)驗(yàn)的原理可以得出其具體的步驟為：①只閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為I；②只閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使電流表示數(shù)為I；再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表