2022年通用物理中考微专题-电功率-17-1 电功率常考基本题型（含答案）

这是一份2022年通用物理中考微专题-电功率-17-1 电功率常考基本题型（含答案），共22页。学案主要包含了电能，电功率，电流的热效应，焦耳定律，在电功率中的应用，灯泡规格巧解最值问题，图像问题等内容，欢迎下载使用。
微专题17-1 电功率常考基本题型
知识·解读
一、电能
1、概念：电能是能让用电器工作的一种能源，电能转化成其他形式能的过程就是电流做功的过程，电能的转化过程中电流所做的功叫电功，用符号W表示，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
2、单位：电能和电功的国际单位都是焦耳，简称焦，符号为J；常用单位是“度”，学名千瓦时，符号是kW·h；1 kW·h＝3.6×106 J。
3、电功的计算：（1）计算公式：W＝UIt＝Pt(普适公式)。
（2）推导公式：由欧姆定律可推导出W＝I2Rt＝t(只适用于纯电阻电路)。
4、电能的测量：测量工具——电能表
（1）关于电能表的几个重要参数的意义：
①“220 V”表示电能表应接在220 V的电路中使用，即额定电压为220 V。
②“10(20) A”表示电能表的标定电流是10 A，在短时间内允许通过的最大电流不能超过20 A。
③“50 Hz”表示电能表在50赫兹的交流电路中使用。
④“600 r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。
（2）电能表的读数：电能表计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
二、电功率
1、概念：用电器在1s内消耗的电能叫做电功率，用符号P表示；电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
2、电功率的计算：（1）计算公式：P＝＝UI(普适公式)。
（2）推导公式：由欧姆定律可推导出，P＝＝I2R(只适用于纯电阻电路)。
3、单位：电功率的国际单位是瓦特，简称瓦(W)；常用单位还有千瓦(kW),1 kW＝103 W。
4、额定电压、额定功率和实际功率
（1）额定电压：指用电器正常工作时的电压，即用电器上标着的电压；家用电器的额定电压通常是220 V。
（2）额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，即用电器上标着的功率。
（3）实际功率：用电器在非额定电压下工作时实际消耗的电功率；实际功率随实际电压而变化，实际电压越高，实际功率越大。
5、串、并联电路的电功率
（1）串联电路：
①在串联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn。
②在串联电路中电功率分配与电阻成正比，即＝。
（2）并联电路：
①在并联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn。
②在并联电路中总功率分配与电阻成反比，即＝。
三、电流的热效应
1、概念：电流通过导体时电能转化成热能的现象叫做电流的热效应。
2、根据电功率的公式P＝UI和U＝IR，可得P＝I2R，它表示电流通过导体时产生热能的快慢。这个公式表明：
(1)在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率与导体的电阻成正比；
(2)在导体电阻相同的条件下，电能转化成热能的功率与电流的平方成正比。
3、在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，由于导体产生的热量Q与电路消耗的电能W相等，因此计算电热的功率可用如下导出公式P＝，P＝UI，P＝。
四、焦耳定律、电热器
1、内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2、公式：Q＝I2Rt。
3、电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。
典例·解读
类型一、区分额定功率和实际功率
例1、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(　　)。
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220 V的电路中，甲灯比乙灯亮
D、将乙灯接入110 V电路中，它的实际功率为50 W
【答案】 C.
【解析】由题图可知，U甲＝U乙＝220 V，P甲＝25 W，P乙＝100 W。两灯均正常发光时，灯泡消耗的电能W＝Pt，灯泡乙的功率较大，但消耗的电能不一定多，所以选项A错。两灯均正常发光

时，由R＝，U甲＝U乙，P甲R乙，所以选项B错。两灯串联在220 V的电路中，电流相同，由P＝I2R得，则甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，所以甲灯比乙灯亮，选项C正确。将乙灯接入110 V电路中，若不考虑灯丝电阻变化，U实＝U乙，则P实＝P乙＝25 W，选项D错。

易错概念辨析 正确区分额定功率和实际功率
(1)一个用电器的电功率是随着它两端的电压的改变而改变的。而且，一个用电器也不是随便接入什么电路都能工作的。设计用电器时，需要确定它在正常工作时的工作条件(如电压、电流)、工作性能(如电功率)，通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫做额定电压，在额定电压下的电功率叫做额定功率。
(2)实际功率是用电器在实际工作时的功率，是不确定的。如果用电器两端实际电压等于它的额定电压时，则实际功率等于额定功率，这时用电器正常工作；如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压，则实际功率小于额定功率，这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的实际电压大于它的额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器也不能正常工作，严重时会影响用电器的使用寿命。为此，在使用用电器时，应尽量保证用电器两端的电压等于或接近其额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。

类型二、电能表参数识别
例2、小明观察家中的电能表(如图)，下列说法正确的是(　　)
A、此电能表应该接在220V的电路中使用
B、电能表的额定功率是220W
C、小明家已经消耗的电能为107J
D、此电能表转盘每小时转过3000转
【答案】 A.
【解析】本题考查对电能表技术参数的了解。此电能表的额定电压是220V，它应该接在220V的电路中使用，故A正确、B错误；小明家已经消耗的电能为107kW·h，故C错误；“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，故D错误。

例3、某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1 600 imp/kW·h”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁1 600次。根据表盘上的信息，回答下列问题：
(1)该同学家上个月共用电多少千瓦时？
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
(3)若只让一个标有“220 V　484 W”的电热器工作3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？(设电热器的电阻不变)
【答案】(1)95 kW·h；　(2)2200 W；　(3)200 V.
【解析】(1)该同学家上个月共用电W＝(12 614.6－12 519.6) kW·h＝95 kW·h
(2)可以同时使用的用电器总功率最大为P＝UI＝220×10 W＝2 200 W
(3)3 min内消耗的电能W＝×3.6×106 J＝7.2×104 J
电热器的实际功率P实＝＝ W＝400 W
电热器的电阻R＝＝ Ω＝100 Ω
该同学家的实际电压U实＝＝ V＝200 V。

类型三、公式W=Pt的单位换算问题
例4、一度电可以（　　）
A、使80W的电视机正常工作25h B、使40W的日光灯正常工作60h
C、使100W的电烙铁正常工作10h D、使1000W的电饭锅正常工作10h
【答案】C.
【解析】方法一：三个物理量都使用国际单位：
以选项A为例，W=1度电=1 kW·h＝3.6×106 J，P=80W，
则，故A不正确；
方法二：三个物理量都使用常用单位：
以选项A为例，W=1度电=1 kW·h，P=80W=0.08KW，
则, 故A不正确.但显然方法二在计算方面更为简略，不易出错。
因此，以下选项我们都选择方法二来计算。
B、一度电可以使40W的日光灯正常工作时间：tB =；
C、一度电可以使100W的电烙铁正常工作时间：tC =
D、一度电可以使1000W的电饭锅正常工作时间：tD =
故选C．

类型四、电池容量的计算
例5、有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA·h，给它充电时，是电能转化为_________能，充满电后，大约存储了___________J电能。
【答案】 化学；13320.
【解析】本题考查能量的转化和电功的计算。给手机充电时，将电能转化为化学能；观察电池容量“1000mA·h”，其单位为mA·h，提示我们这是表示电流I和时间t乘积的物理量。充满电后，储存的电能约为W=UIt=3.7V×1A×3600s=13320J。

类型五、在电功率中的应用
例6、一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增大了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了(　　)
A、0.25W B、1.75W C、0.75W D、1W
【答案】B.
【解析】本题考查电功率的计算。电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为3V时，通过电阻的电流为I1=；当电阻两端的电压为4 V时，通过电阻的电流为I2=，则ΔI=I2-I1=-=0.25 A，解得R=4Ω。根据功率的计算公式P=，可得定值电阻所消耗的电功率的变化量ΔP=P2-P1=-=1.75W，故选B。
注意：此题极易错选为A选项。很多同学认为既然欧姆定律的变形式：，则一定有，这个推导式是错误的，是没有对正比例和反比例函数的意义真正弄清楚。记住，只有是成立的！

类型六、灯泡规格巧解最值问题
例7、灯L1标有“8V、16W”的字样，灯L2标有“12V、36W”的字样，两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值为( )
A、8V B、12V C、1 6V D、20V
【答案】C.
【解析】“8V、16W”的灯L1额定电流I1=P/U=16/8A=2A，电阻R=U/I=4Ω；“12V、36W”的灯L2额定电流I2=P/U =36/12A=3A，电阻R=U/I=4Ω；两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电流最大值为2A，允许加的电压U的最大值为U=2A×(4Ω+4Ω)=16V, 选项 C正确。
【名师点评】可由用电器的铭牌得到用电器额定电压和额定功率，根据P=UI确定用电器额定电流，再由额定电压和额定电流确定纯电阻用电器的工作电阻。

例8、将标有“3V、3W”字样的甲灯和“6V、6W”字样的乙灯接入电路．若不考虑温度对灯泡电阻的影响，则对两灯接入电路后的情况判断错误的是（　　）
A、两灯串联，当其中一灯消耗的功率是3W时，两灯消耗的总功率是9W
B、两灯串联后接到电压为9V的电源两端，两灯均能正常发光
C、两灯并联后接到电源两端，两灯的最大总功率是4.5W
D、两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端，甲、乙两灯消耗的功率之比为2：1
【答案】A.
【分析】 知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻．
①两灯泡串联时，若甲灯泡的功率为3W，则电路中的电流和额定电流相等，乙灯泡的功率和

额定功率相等，然后求出两灯泡的功率之和；若乙灯泡的功率为3W，甲的电阻是乙灯泡电阻的一半，根据电阻的串联和P=I2R求出电路的总功率，综合以上判断该选项的正误；
②两灯泡的额定电流相等则它们可以同时正常发光，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
③两灯并联时它们两端的电压相等，电源的电压为额定电压中较小的，根据求出甲、乙两灯消耗的功率，然后求出电路的最大总功率；
④两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端，根据求出两灯泡消耗的电功率之比．
解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲=P甲/U甲=3W/3V=1A，
I乙=P乙/U乙=6W/6V=1A，
由I=U/R可得，两灯泡的电阻分别为：R甲=U甲/I甲=3V/1A=3Ω，R乙=U乙/I乙=6V/1A=6Ω；
①两灯泡串联时，若甲灯泡的功率为3W，由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流为1A，此时乙灯泡的功率为6W，则P=P甲+P乙=3W+6W=9W，
若乙灯泡的功率为3W，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，
电路的总功率=4.5W，综上可知，A错误；
②两灯泡的额定电流均为1A，当两灯泡正常发光时，它们两端的电压分别为U甲=3V，U乙=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=U甲+U乙=3V+6V=9V，即两灯均能正常发光，故B正确；
③因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯并联时，甲灯泡正常发光时，两灯泡的总功率最大，此时电源的电压U=U甲=3V，甲灯泡的功率为3W，乙灯泡的功率P乙″=（U'）2R乙=（3V）2÷6Ω=1.5W，电路的最大总功率P′=P甲+P乙″=3W+1.5W=4.5W，故C正确；
④两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端时，甲、乙两灯消耗的功率之比：
P甲实/P乙实 = 2:1，故D正确．故选A．

类型七、图像问题
例9、（多选）如图甲，电源电压恒定，R0为定值电阻，电阻R的阻值随环境温度变化而改变，改变环境温度，定值电阻R0两端的电压U0随温度t变化的关系如图乙所示，则下列描述R两端的电压U，电路消耗的总功率P随温度t变化的关系图线中，可能正确的是(　　)

【答案】BD.
【分析】设电源电压为U，由图甲可知，定值电阻R0与热敏电阻R串联，由图乙可知，UR0＝U0－kt，则UR＝U－UR0＝U－U0＋kt，可见UR图像是关于t的正比例函数图像，并且是在UR＝kt的基础上向上平移(U－U0)，A错误，B正确；因为电源电压保持不变，温度升高时电路中的电流线性变

小，所以根据P＝UI可知，电路消耗的总功率线性变小(即P－t图线应是一条斜向下的直线)，C错误，D正确．故选BD.

例10、如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大电阻值是_______Ω，电源电压是_______V。

【答案】50； 12.
【分析】本题考查电功率的有关计算。由图甲可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=2W，由P=I2R可得，R1接入电路的电阻R1===50Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)；
当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P′1=3.2W，此时R1接入电路的电阻
R′1===20Ω，电源电压U=I′(R0+R′1)=0.4A×(R0+20Ω)，
解得R0=10Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。

培优·训练
一、选择题
1、一盏白炽灯的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率(　　)
A、等于 36 W B、小于 36 W，大于 9 W
C、等于 9 W D、小于9 W
2、小灯泡L上标有“3V、1W”的字样，其电流随电压变化的曲线如图甲所示，将其连入图乙所示的电路，电源电压恒定为6V，当电压表示数为4.5V时，下列选项中正确的是（  ）
A、小灯泡灯丝电阻值为9Ω
B、滑动变阻器连入电路的阻值为13.5Ω
C、小灯泡消耗的电功率为1W
D、电路消耗的总功率为1.5W
3、灯泡L1、L2分别标有“10 V、10 W”和“9 V、5.4 W”的字样，若将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是(   )
A、11V B、9V C、15V D、19V
4、当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是(　　)
A、将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的
B、将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
C、将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍
D、将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍
5、如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω　0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω　1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是(　　)
A、电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4～2.5W
B、电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A
C、变阻器R2接入电路的阻值允许的变化范围为2～20Ω
D、电路消耗总功率允许的变化范围为1.2～3W
6、如图所示，额定电压为110伏的A、B两盏电灯，额定功率分别为100瓦和25瓦。把它们接到220伏的电路上，欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少，正确的电路是（ ）

7、甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么 （ ）
A、甲灯的额定功率一定比乙灯大 B、甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C、甲灯的电阻比乙灯大. D、甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
8、将某灯泡接到电压不变的电源两端，灯泡的电功率为40瓦。如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源的两端，电阻的电功率为3.6瓦，不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化，且灯泡的电阻小于R，则此时灯泡的电功率为 ( )
A、14.4瓦 B、32.4瓦 C、0.4瓦 D、0.9瓦
9、把“220 V　800 W”的电炉丝改装后接在110 V的电路上，欲使改装后的实际功率仍为800 W，下列改装方案中，行之有效的做法是 (　 　)
A、截取原电热丝长度的二分之一接入电路 B、将两根相同规格电热丝串联接入电路
C、将两根相同规格电热丝并联接入电路 D、将原电热丝对折后，并联接入电路
10、如果加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V，通过该电阻的电流变化了0.1 A，则该电阻的电功率变化了（　　）
A、1.6 W B、4.0 W C、0.4 W D、3.4 W
11、实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U－I图像如图甲所示，则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是( )

12、灯泡L与定值电阻R的I－U图像如图所示．若将L与R串联在8 V的电源上，下列说法正确的是(　　)
A、灯泡的电阻是10 Ω B、灯泡两端的电压是8 V
C、电路中的电流是1.5 A D、电路消耗的总功率是4 W
13、现有“12 V、6 W”的灯泡L1和“12 V、12 W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化．下列说法正确的是(　　)
A、并联接到电压是12 V电路的两端，L1灯不能正常发光
B、串联接到电压是24 V电路的两端，两灯均能正常发光
C、两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比为2∶1
D、两灯串联工作时，L1和L2两端的电压之比为2∶1
14、如图所示的电路中，a、b、c是三只电表(电压表或电流表)，闭合开关S，标有“3 V、1.5 W”的灯泡L1正常发光，标有“6 V、3 W”的灯泡L2发光较暗．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)
A、电表a为电流表，且示数为1 A
B、电表b为电压表，且示数为3 V
C、电表c为电流表，且示数为0.25 A
D、闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25 W
15、如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1、A2为实验室用电流表（接线柱上标有“﹣”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P，使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是（　）
A、电流表A1与A2的示数之比为1：4
B、通过R0与R1的电流之比为4：1
C、R0与R1两端的电压之比为1：4
D、R0与R1的阻值之比为4：1
重　　量：145g
完全充电：150mA/20V/5h
输出电压：5V
输出电流：800mA
二、填空题
1、智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。某品牌移动充电宝部分相关参数如下表格。该充电宝的输出功率为_____W。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：_______________________________________________。

2、若将分别标有“3V、3W”“6V、3W”字样的两灯串联接入电路时，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是　　　V，标有“3V、3W”字样的灯实际消耗的电功率是　　　W。(灯丝电阻值不变)
3、如图所示是通过电路元件A和B的电流与其两端电压的关系图。则由图可知；若将A和B并联后接在电压为2 V的电源两端，元件A、B的电功率之比为_____；若A和B串联后接在电压为3.5 V的电源两端，电路消耗的功率为_____W。
4、如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变．当R阻值从0增大到60 Ω，测得的电功率与通过它的电流关系图像如图乙，则电源电压为________V；当电流为0.6 A时，5 s内电路消耗的电能为________J.
三、计算题
1、如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示。电源的电压等于24V，定值电阻R0=10Ω。求：
（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？




2、将标有“3V、6W”和“3V、12W”的两只灯泡串联接入电路中,在小灯泡不烧坏的条件下,
（1）电路两端的电压最大是多少？
（2）两只灯泡的总功率是多大？




3、图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100 Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。
(1)当开关S指向1、2位置时，电吹风吹_____风；
(2)该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200 ℃左右，当它的温度继续升高时，R0的电阻将______，电热丝的发热功率将______；(两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)该电热丝的最大发热功率是多少？

四、阅读理解题
1、阅读下面的短文：
由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程（如图25）是：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电路栅板时，带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量（CADR）是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADR：CADR＝ 
（V表示房间容积；t表示空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间）
某空气净化器铭牌如下表：
规格
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量（CADR）
GH﹣2034A型
220V
50HZ
44W
138m3/h
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）负电格栅板吸附灰尘的原理是____________.
（2）取出使用一段时间后的活性炭，可以闻到刺激性的气味，说明分子在_________________.
（3）该空气净化器正常工作时的电流为_____A。
（4）此空气净化器正常工作10min所消耗的电能是_______J.
（5）某房间的使用面积约大为18m2，高度大约3m，此空气净化器是否能在1小时内使房间污染物浓度下降90%？（通过计算说明，并写出估算过程）。

2、阅读下面的短文，回答问题．
智 能 机 器 人
智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器如视觉、听觉、触觉、嗅觉．此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来．
智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求．机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其它材质不可替代的优点智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等．
随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们的生活．
（1）锂电池充电时的能量转化形式为：电能转化为_______．
（2）关于智能机器人，下列说法中有哪些是正确的？答：_____．
A、传感器是将非电学量转化为电学量的装置
某款机器人
锂电池
电压
24V
容量
10Ah
电动机
额定电压
24V
额定功率
120W
B、温度为200℃的玻璃钢一定是液态
C、智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动
D、智能机器人将最终代替人类
（3）某智能机器人“小骏”站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为________m．“小骏”靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若“小骏”的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率为_______W．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）若当剩余电量减为电池容量的10%时，“小骏”会主动寻找充电器充电，则充满电后至下一次自动充电前，“小骏”能够连续正常工作的最长时间为______h．为确保“小骏”能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则“小骏”返回过程中受到的水平阻力为______N．（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）
3、阅读短文，回答问题：
半 导 体 的 应 用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料.半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料.
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性.当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升.当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态.外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿.因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高.如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线.
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的.PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛.
家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件，该元件电阻与温度的关系如图所示.

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）由图甲可知，有关该发光二极管以下判断中错误的是（   ）
A、当该二极管两端的正向电压为0.8V时，二极管处于导通状态、
B、当该二极管两端的正向电压为0.2V时，二极管处于导通状态
C、当该二极管两端的反向电压为10V时，二极管处于截止状态
D、当该二极管两端的反向电压为50V时，二极管将会被击穿
（2）该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻________（大于/等于/小于）正向电压为0.7V时的电阻.
（3）由图乙可知，该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为______℃.
（4）该电热灭蚊器通电后（电源电压保持不变），它的功率随时间变化的曲线应如下图______示.
A、 B、 C、 D 、
（5）某家用插座用一只“2V 100mA”发光二极管与一定值电阻串联在电路中作为指示灯.将该插座接在家庭电路中，指示灯正常发光，则在200s内电流通过该二极管所做的功为________J.

微专题17-1 电功率常考基本题型
例1、【答案】 C.
【解析】由题图可知，U甲＝U乙＝220 V，P甲＝25 W，P乙＝100 W。两灯均正常发光时，灯泡消耗的电能W＝Pt，灯泡乙的功率较大，但消耗的电能不一定多，所以选项A错。两灯均正常发光时，由R＝，U甲＝U乙，P甲R乙，所以选项B错。两灯串联在220 V的电路中，电流相同，由P＝I2R得，则甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，所以甲灯比乙灯亮，选项C正确。将乙灯接入110 V电路中，若不考虑灯丝电阻变化，U实＝U乙，则P实＝P乙＝25 W，选项D错。
例2、【答案】 A.
【解析】本题考查对电能表技术参数的了解。此电能表的额定电压是220V，它应该接在220V的电路中使用，故A正确、B错误；小明家已经消耗的电能为107kW·h，故C错误；“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，故D错误。
例3、【答案】(1)95 kW·h；　(2)2200 W；　(3)200 V.
【解析】(1)该同学家上个月共用电W＝(12 614.6－12 519.6) kW·h＝95 kW·h
(2)可以同时使用的用电器总功率最大为P＝UI＝220×10 W＝2 200 W
(3)3 min内消耗的电能W＝×3.6×106 J＝7.2×104 J
电热器的实际功率P实＝＝ W＝400 W
电热器的电阻R＝＝ Ω＝100 Ω
该同学家的实际电压U实＝＝ V＝200 V。
例4、【答案】C.
【解析】方法一：三个物理量都使用国际单位：
以选项A为例，W=1度电=1 kW·h＝3.6×106 J，P=80W，
则，故A不正确；
方法二：三个物理量都使用常用单位：
以选项A为例，W=1度电=1 kW·h，P=80W=0.08KW，
则, 故A不正确.但显然方法二在计算方面更为简略，不易出错。
因此，以下选项我们都选择方法二来计算。
B、一度电可以使40W的日光灯正常工作时间：tB =；
C、一度电可以使100W的电烙铁正常工作时间：tC =
D、一度电可以使1000W的电饭锅正常工作时间：tD =
故选C．
例5、【答案】 化学；13320.
【解析】本题考查能量的转化和电功的计算。给手机充电时，将电能转化为化学能；观察电池容量“1000mA·h”，其单位为mA·h，提示我们这是表示电流I和时间t乘积的物理量。充满电后，储存的电能约为W=UIt=3.7V×1A×3600s=13320J。
例6、【答案】B.
【解析】本题考查电功率的计算。电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为3V时，通过电阻的电流为I1=；当电阻两端的电压为4 V时，通过电阻的电流为I2=，则ΔI=I2-I1=-=0.25 A，解得R=4Ω。根据功率的计算公式P=，可得定值电阻所消耗的电功率的变化量ΔP=P2-P1=-=1.75W，故选B。
注意：此题极易错选为A选项。很多同学认为既然欧姆定律的变形式：，则一定有，这个推导式是错误的，是没有对正比例和反比例函数的意义真正弄清楚。记住，只有是成立的！
例7、【答案】C.
【解析】“8V、16W”的灯L1额定电流I1=P/U=16/8A=2A，电阻R=U/I=4Ω；“12V、36W”的灯L2额定电流I2=P/U =36/12A=3A，电阻R=U/I=4Ω；两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电流最大值为2A，允许加的电压U的最大值为U=2A×(4Ω+4Ω)=16V, 选项 C正确。
【名师点评】可由用电器的铭牌得到用电器额定电压和额定功率，根据P=UI确定用电器额定电流，再由额定电压和额定电流确定纯电阻用电器的工作电阻。
例8、【答案】A.
【分析】 知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻．
①两灯泡串联时，若甲灯泡的功率为3W，则电路中的电流和额定电流相等，乙灯泡的功率和额定功率相等，然后求出两灯泡的功率之和；
若乙灯泡的功率为3W，甲的电阻是乙灯泡电阻的一半，根据电阻的串联和P=I2R求出电路的总功率，综合以上判断该选项的正误；
②两灯泡的额定电流相等则它们可以同时正常发光，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
③两灯并联时它们两端的电压相等，电源的电压为额定电压中较小的，根据求出甲、乙两灯消耗的功率，然后求出电路的最大总功率；
④两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端，根据求出两灯泡消耗的电功率之比．
解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲=P甲/U甲=3W/3V=1A，
I乙=P乙/U乙=6W/6V=1A，
由I=U/R可得，两灯泡的电阻分别为：R甲=U甲/I甲=3V/1A=3Ω，R乙=U乙/I乙=6V/1A=6Ω；
①两灯泡串联时，若甲灯泡的功率为3W，由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流为1A，此时乙灯泡的功率为6W，则P=P甲+P乙=3W+6W=9W，
若乙灯泡的功率为3W，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，
电路的总功率=4.5W，综上可知，A错误；
②两灯泡的额定电流均为1A，当两灯泡正常发光时，它们两端的电压分别为U甲=3V，U乙=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=U甲+U乙=3V+6V=9V，即两灯均能正常发光，故B正确；
③因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯并联时，甲灯泡正常发光时，两灯泡的总功率最大，此时电源的电压U=U甲=3V，甲灯泡的功率为3W，乙灯泡的功率P乙″=（U'）2R乙=（3V）2÷6Ω=1.5W，电路的最大总功率P′=P甲+P乙″=3W+1.5W=4.5W，故C正确；
④两灯并联后接到电压为1.5V的电源两端时，甲、乙两灯消耗的功率之比：
P甲实/P乙实 = 2:1，故D正确．故选A．
例9、【答案】BD.
【分析】设电源电压为U，由图甲可知，定值电阻R0与热敏电阻R串联，由图乙可知，UR0＝U0－kt，则UR＝U－UR0＝U－U0＋kt，可见UR图像是关于t的正比例函数图像，并且是在UR＝kt的基础上向上平移(U－U0)，A错误，B正确；因为电源电压保持不变，温度升高时电路中的电流线性变小，所以根据P＝UI可知，电路消耗的总功率线性变小(即P－t图线应是一条斜向下的直线)，C错误，D正确．故选BD.
例10、【答案】50； 12.
【分析】本题考查电功率的有关计算。由图甲可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=2W，由P=I2R可得，R1接入电路的电阻R1===50Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)；
当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P′1=3.2W，此时R1接入电路的电阻
R′1===20Ω，电源电压U=I′(R0+R′1)=0.4A×(R0+20Ω)，
解得R0=10Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。
培优·训练
一、选择题
1、B
解析：白炽灯在正常工作时的电阻为R，由P＝得R＝36 Ω，当接入18 V电压时，假设灯泡的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P＝＝W＝9 W，但是当灯泡两端接入18 V电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时温度低，其电阻率减小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率大于9 W，故B项正确。
2、D
3、C
4、A
【解析】本题考查电热公式的理解和应用。设电阻两端的电压为U，电阻的阻值为R，通电时间为t，则产生的热量Q=I2Rt=t。
A项中，QA=×t=2t=2Q，正确；
B项中，QB=×t=t=Q，错误；
C项中，QC=×2t=4t=4Q，错误；
D项中，QD=t=×t=Q，错误。
5、B
【解析】本题考查动态电路的分析。电源两端电压为6V保持不变，定值电阻R1=10Ω。由题意知，当电压表的最大测量值为3V，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流I===0.3A