第17讲 电功率练习题

第17讲　电功率

一、选择题

1．(2020·聊城)左表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如右图所示．把电饭煲接在家庭电路中              使用时，下列说法错误的是(D)

A．电饭煲是利用电流的热效应工作的

B电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小

C．电饭煲在高挡正常工作10 min，清耗的电能是1.08×106 J

D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10 min，电能表示数将变成7 328.6 kW·h

2．(多选)(2020·绥化)小飞家的走廊灯很容易烧坏，为了解决这一问题，她设计了如下电路，L1和L2都是“220 V　40               W”的灯泡(设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变)，下列说法正确的是(ABC)

A．灯泡L1的电阻是1 210 Ω

B．闭合S，断开S1，灯泡L1和灯泡L2串联

C．闭合S，断开S1，灯泡L1两端的电压是110 V

D．两灯泡都亮时，电路消耗的总功率是80 W

第2题图    第3题图

3．(多选)(2020·滨州)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12 V　6 W”的字样，滑动变阻器R的最大阻值              为36 Ω，R0为定值电阻．当S闭合，S1、S2断开，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻              值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了2 A．不              考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是(ABD)

A．电源电压是18 V

B．小灯泡正常发光10 s，整个电路消耗的电能是90 J

C．R0的阻值为12 Ω

D．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗的总功率是45 W

4．(2020·凉山)如图所示，把分别标有“6 V　6 W”和“6 V　3 W”的甲、乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，              其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是(B)

A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻

B．整个电路此时消耗的总功率是4.5 W

C．1秒内甲灯消耗的电能是3 J

D．甲灯两端的电压为6 V

第4题图     第5题图

5．(2020·自贡)如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6 V　3 W字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到              某一位置C时(图中未标出)，滑动变阻器R的电阻减小了6 Ω，电流表示数变化了0.1 A．此时灯泡恰好正常发              光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5 A，设灯丝电阻不变，则下列说法正              确的是(D)

A．灯泡的电阻为2 Ω

B．电源电压为9 V

C．滑动变阻器的最大电阻为12 Ω

D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20 W

6．(2020·济宁)如图是已连接的部分电路，表中的结果符合ab间、ac间、bc间的连接情况的是(D)

7．(2020·德州)某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费__45__元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5 min，电能表指示灯闪烁了160次(即160 imp)，该家用电器的额定功率是__600__W.

8．(2020·绥化)小强外出时家里只有一盏额定功率是60 W的电灯未关，仍在发光．他离开时与回来后电能表的示数如图所示，在这段时间内，电灯消耗的电能是__1__kW·h；若他离开家20 h，则此灯的实际功率是__50__W．请写出家庭电路中电流过大的原因是__发生短路或用电器的总功率过大__．(写出一条原因即可)

第8题图  第9题图

9．(2020·龙东)小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率．在用电高峰时，他只让规格为“220 V　1 000 W”的电热水壶单独工作，测得在200 s内电能表的转盘恰好转81圈．此时该电热水壶的实际功率为__810__W，实际电压为__198__V．(假设电水壶电阻不变)

10．(2020·黔东南州)电能表是测量__电能__的仪表．小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示，则这个月小红家里用了__82__度电．小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其他所有电器，此时她家标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表每分钟转过30圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为__600__W.

第10题图    第11题图

11．(2020·雅安)图所示的电能表读数是__165.3__kW·h，若单独使用某电热水器12 min，该电能表的转盘转1 200转，则此热水器的功率为__2_000__W.

12．(2020·重庆B卷)如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为__1_919.8__kW·h.他关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表的转盘在8 min内刚好转动了72转，则他家的电饭锅加热时的电功率为__900__W.

第12题图   第13题图

13．(2020·齐齐哈尔)小刚同学进行科学实践活动，利用手表和电能表测量家中空调的实际功率，电能表的表盘如图所示．他只让空调工作，观察到5 min内电能表的表盘转过300转，则空调消耗的电能是__0.1__kW·h，空调的实际功率为__1.2__kW.

14．(2020·苏州)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘．

(1)该电能表示数为__1469.5__kW·h.

(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220 V　10 W”的节能灯的额定功率．他关闭其他用电器，将该节 能灯接入220 V的测量电路，设计了以下三种测量方案：

方案一：测量出电能表显示消耗1 kW·h电能所用的时间t；

方案二：测量出1 min时间内电能表转盘转过的圈数n；

方案三：测量出电能表转盘转过1周所用时间t.

①若使用方案二，小明计算额定功率的表达式应该为：

P＝__30n__(单位：W)．(用数字和n表示)

②比较三种方案，最可行的是方案__三__．

15．(2020·常德)如图所示电路，灯L1、L2串联接在9 V的电源两端，灯L1标有“6 V　6 W”，灯L2标有“6 V　3 W”，闭合开关，1 min L2消耗的电能是__180__J(不计温度对灯泡电阻的影响)．

第15题图   第16题图

16．(2020·雅安)如图所示，电源电压7 V保持不变，灯L2的规格为“6 V　3.6 W”，当开关S闭合，两灯发光，使用一段时间后L1突然熄灭，L2更亮，则故障是L1__短路__，此时灯L2的实际电功率为__4.9__W．(假设灯丝电阻不变)

17．(2020·南充)一灯泡标有“6 V　3 W”的字样，现仅有8 V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡__串__(填“串”或“并”)联一个__4__Ω的电阻．(不考虑灯泡电阻受温度的影响)

18．(2020·南充)将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12 V，通过的电流为3 A，则该电阻丝电阻为__4__Ω；若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V，则电功率变化了__27__W.

19．(2020·龙东)某电源电压为3 V，将标有“6 V　6 W”和“3 V　3 W”的甲、乙两只灯泡串联接在该电源两端，__甲__灯实际功率大；若将甲、乙并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲∶P乙＝__1∶2__.(忽略温度对灯丝电阻的影响)

20．(2020·重庆A卷)如图的电路中，R1为10 Ω，R2为30 Ω，闭合开关S后，电流表的示数为1 A，电源电压保持              不变．求：

(1)R1两端的电压U1.

(2)R2在10 s内所消耗的电能W2.

解：(1)由I＝得R1两端的电压：U1＝IR1＝1 A×10 Ω＝10 V

(2)由I＝得R2两端的电压：

U2＝IR12＝1 A×30 Ω＝30 V

R2在10 s内所消耗的电能：

W2＝U2I2＝30 V×1 A×10 s＝300 J

21．(2020·乐山)如图所示，已知电源电压保持不变，灯泡L标有“6 V　6 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)．当              断开S1，闭合S2、S3时，灯泡刚好正常发光，电流表示数为2.5 A．求：

(1)电源电压．

(2)电阻R1的阻值．

(3)只闭合开关S1，灯泡L的电功率．

解：(1)根据题意知道，当断开S1，闭合S2、S3时，灯泡L与R1并联，电流表测干电路电流，此时小灯泡刚好正常              发光，由并联电路的特点知道，电源电压：

U＝UL＝6 V

(2)小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流：

IL＝＝＝1 A

因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：

I1＝I－IL＝2.5 A－1 A＝1.5 A

所以，R1的阻值：R1＝＝＝4 Ω

(3)小灯泡正常发光时，由P＝知道小灯泡的电阻：RL＝＝＝6 Ω

只闭合开关S1，小灯泡L与R1串联，R总＝R1＋RL＝4 Ω＋6 Ω＝10 Ω

所以通过小灯泡L的电流：

I′L＝＝＝0.6 A

此时灯泡L的电功率：

P＝I2RL＝(0.6 A)2×6 Ω＝2.16 W

22．(2020·济宁)额定电压为9 V的小灯泡的I－U图像如图(a)所示．将小灯泡接入图(b)所示的电路中，电源电压恒定．将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关S和S1，小灯泡正常发光，电流表示数为0.4 A．求：

(a)    　(b)

(1)小灯泡的额定功率．

(2)定值电阻R的阻值．

(3)只闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端逐渐向左移动，求滑动变阻器允许接入电路的最大阻值．

解：(1)由图(a)可知，灯泡正常发光时的电压U额＝9 V，电流I额＝0.3 A

灯泡的额定功率：

P额＝U额I额＝9 V×0.3 A＝2.7 W

(2)闭合开关S、S1，滑片移至最右端时，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，由并联电路中电流规律可得，              此时通过R的电流：

IR＝I－IL＝0.4 A－0.3 A＝0.1 A

由I＝可得R的阻值：R＝＝＝90 Ω

(3)当电压表示数为3 V时，滑动变阻器接入的电阻最大．此时小灯泡的电压为6 V，由图可知，电流I＝0.25 A

滑动变阻器的最大阻值：

Rmax＝＝＝12 Ω

23．(2020·苏州)如图所示电路中，电源电压6 V保持不变，灯泡L规格为“6 V　3 W”，其电流与电压的关系如图乙              所示．当S、S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.5 A.

(1)求灯泡L的额定电流．

(2)求定值电阻R1的阻值．

(3)断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值为              多大？

甲      乙

解：(1)灯光L的额定电流：＝＝0.5 A

(2)当S、S1、S2闭合，S2断开时，L短路，仅有R1接入电路

R1＝＝＝12 Ω

(3)当S1、S3断开，S、S2闭合时，L和R2串联

设灯泡两端电压为UL，R2两端电压为U2

则＝＝

又：UL＋U2＝6 V

得：UL＝2 V　U2＝4 V

由图像可知电路中的电流I＝0.25 A

则R2接入电路的阻值：R2＝＝＝16 Ω

24．(2020·聊城)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6 V．电流表A2的示数为0.4 A．只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表A1的示数为0.2 A，灯泡的实际功率为0.4 W(不考虑温度对灯丝电阻的影响)．求：

(1)电阻R1的阻值．

(2)灯泡L的额定功率．

(3)滑动变阻器R2的最大阻值．

解：(1)闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻R1和灯泡L并联，电压表测电阻R1两端的电压，              电流表A2测通过电阻R1的电流，所以电阻R1的阻值：

R1＝＝＝15 Ω

(2)闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻R1和灯泡L并联，灯泡正常发光，则灯泡的额定 电压为6 V

只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P移到b端时，滑动变阻器和灯泡串联，电流表A1测电路中的电流

则灯泡的灯丝电阻RL＝＝＝10 Ω

灯泡L的额定功率P额＝＝＝3.6 W

(3)滑动变阻器的滑片P移到b端时阻值最大，只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路中的总 电阻：

R总＝＝＝30 Ω

滑动变阻器R2的最大阻值：

R2＝R总－RL＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω

25．(2020·渮泽)在如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻R1的阻值为10 Ω，电阻R2的阻值为40  Ω.只闭合开关S和S1，将滑动变阻器R的滑动触头从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数从0.2 A逐渐增大到0.6 A．求：

(1)电源电压U.

(2)滑动变阻器R的最大阻值．

(3)要使整个电路消耗的电功率最大，请写出开关S1、S2的开闭状态和滑动变阻器R的滑动触头所在位置，并 计算出电功率的最大值．

解：(1)当开关S和S1闭合时，R1与R串联，

滑片移至最右端时，电路中只有R1

此时电流表示灵敏I＝0.6 A

所以电源电压：U＝U1＝IR1＝0.6 A×10 Ω＝6 V

(2)当滑片在最左端时，电阻最大，此时电流I′＝0.2 A

此时电路总电阻R总＝＝＝30 Ω

所以变阻器R的最大阻值：Rmax＝R总－R1＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω

(3)因为电源电压恒定，而功率P＝

所以R′总越小，P越大．

当滑片P在最右端，且R1与R2并联时，R′总最小电功率最大，

即S1、S2闭合，滑片P置于最右端时整个电路消耗的电功率最大

此时电路总电阻：R′总＝＝＝8 Ω

最大功率Pmax＝＝＝4.5 W

26．(2020·德州)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为6 Ω.闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示．求：

甲　      乙

(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值．

(2)滑动变阻器的最大阻值．

(3)电路总功率的变化范围．

解：(1)V2测L2两端电压．当P滑到b端时，电路中电流最大，I大＝1 A，V1示数即电源电压为12 V

此时小灯泡的电阻R灯＝＝＝6 Ω，恰正常发光．

所以小灯泡的额定功率：

P额＝U额I额＝6 V×1 A＝6 W

R0两端的电压：U0＝U－U额＝12 V－6 V＝6 V

R0的阻值：R0＝＝＝6 Ω

(2)当P在a端时，电路中电流最小I小＝0.5 A，此时V1示数为5 V

滑动变阻器两端电压为UR＝U－U′1＝12 V－5 V＝7 V

滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝14 Ω

(3)当电路中电流最大时，电路总功率最大：

P大＝UI大＝12 V×1 A＝12 W

当电路中电流最小时，电路总功率最小：

P小＝UI小＝12 V×0.5 A＝6 W

电路总功率的变化范围为6～12 W.