第18章第2节《电功率》（第2课时）练习

电功率的综合计算（测试时间：40分钟，满分:60分）一选择题（每题2分，共20分）1如图所示是A、B两定值电阻的IU图象，若把A、B电阻串联在同一电路中，下列说法正确的是（）A通过A、B电阻的电流之比是2：1BA的阻值大于B的阻值CA、B电阻的两端电压之比是1：2DA、B电阻的电功率之比是1：4【答案】C【解析】A选项，A、B串联，通过它们的电流相等，选项错误。B选项，由图像可得，A的阻值，B的阻值，选项错误。C选项，由串联分压，A、B电阻的两端电压之比是1：2，选项正确。D选项，由电功率的公式，A、B电阻的电功率之比是1:2，选项错误。正确的选择是C。2如图所示的电路图，电源电压不变同闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（）A灯泡L变暗，电压表示数变小B灯泡L变亮电压表示数不变C电路消耗的总功率变小，电压表示数不变D电路消耗的总功率变小，电压表示数变大【答案】C【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测电源两端的电压因电源的电压不变，所以，滑片移动时电压表的示数不变，选项AD不正确。将滑动变阻器的滑片P向上移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，选项B不正确。由，电路消耗的总功率变小，故C正确。正确的选择是C。3.定值电阻Rl和小灯泡R2 的UI关系图像分别如图所示若将Rl和R2串联后接在8伏的电源两端，则 Rl与R2的电功率之比和电阻之比分别为 （ ） A12 12 B35 35 C23 32 D13 31【答案】B【解析】因串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电压等于各分电压之和，所以，R1和R2串联后接在8伏的电源两端时，观察图像可知：电路的电流I=0.3A，U1=3V，U2=5V，由P=UI可得，两电阻消耗的电功率之比为：，由可得，两电阻的阻值之比：故本题答案选B4如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向移动的过程中( )A.电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小B.电流表A的示数变小，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小C.电压表V1的示数不变，电路消耗的总功率变大D.电压表V2的示数变小，电路消耗的总功率变大【答案】D【解析】由图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2的电压，电流表A测电路中的电流。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中，滑动变阻器的阻值变小，串联电路中的总电阻变小，电流变大，即电流表的示数变大；电压表V1的示数不变；由伏安法测电阻可知，电压表V2的示数与电流表A的示数之比为滑动变阻器接入电路的阻值，变小；电路消耗的总功率p=UI变大。故选D5下图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图像若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，则此时每只灯泡的电阻及实际功率为（ ） A24 0.67W B20 0.8W C24 0.96W D20 0.67W【答案】B【解析】分析图像可知：灯泡的电阻会随电压、电流的不同发生变化，因此解决此类问题只能从图像入手分析。三只完全相同的灯泡串联，灯泡的电阻相等，通过的电流相等，根据欧姆定律可知，三只灯泡两端的电压相等，把这种规格的三只灯泡串联接在V的电源两端，每只灯泡两端的电压都为V，从图像上可以看出，当电压是时，通过灯泡的士电流为0.A，所以每只灯泡的实际电阻：每只灯泡的实际功率：P=UI=V0.A=0.8W故选B6如图所示的电路中，甲的两个电流表均为学校实验室常用的电流表，见图乙。当开关S闭合后，两表指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯消耗的电功率P1和P2的比值为（ ）A. 1：4； B. 4：1； C. 1：5； D. 5：1【答案】B【解析】闭合开关后，电流表A1在干路上，电流表A2在支路上，故A1表使用的是“03A”量程，A2表使用的是“00.6A”量程，把“两表偏转角度相同”这一条件夸大，即两表指针均“满偏”，则A1表示数为3A，A2表示数为0.6A由于电流表A1在干路上，则，又因为L1与L2并联，所以U1U2，则：，正确选项为B。7在如图所示电路中，电源电压不变当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，下列说法正确的是（ ）A.灯泡的亮度变小 B.电路的总功率减小C.电压表的读数变小 D.电流表的读数变小【答案】B【解析】闭合开关S后，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源电压；根据电源的电压可知电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流和实际功率不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化解：闭合开关S后，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源电压；电源的电压保持不变，移动滑片时，电压表V的读数不变，故C错误；并联电路中各支路独立工作、互不影响，移动滑片时，通过灯泡L的电流不变，实际功率不变，电流表的读数不变、亮度不变，故A、D错误；当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，接入电路中的电阻变大，I=，该支路的电流变小，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流变小，根据P=UI可知，电路中的总功率变小，故B正确故选B8有、两个电阻，两电阻并联，串联时( )A、1：3 B、3：1 C、3：4 D、4：3【答案】B【解析】由于两电阻并联，所以两电阻两端的电压与电源电压相等，所以；当两电阻串联时，通过两电阻的电流时相等的，所以，所以选择B。9标有“6V 6W”、“3V 3W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们并联接在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是 （ ）A.灯L1比灯L2亮 B.灯L1、L2的实际功率之比为21C.电源电压为3V时，灯L2正常发光D.电源电压为9V时，灯L1 、L2都正常发光【答案】C【解析】灯L1的电阻R1=U2/P1=（6V）2/6W=6， 灯L2的电阻R2=U2/P2=（3V）2/3W=3， 若将它们并联接在某电源上，并联电路中各支路两端的电压相等，A.由 PU2/R可知，电阻小的灯消耗的实际功率大，所以灯L2比灯L1亮；B.灯L1、L2的实际功率之比P1/P2R2/R1=1:2; C.电源电压为3V时，灯L2两端的实际电压与它的额定电压相同，正常发光；D.电源电压为9V时，灯L1 、L2两端的实际电压大于它们的额定电压，它们的实际功率大于额电功率，不能正常发光。故选C.10. 如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮B仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6安C仅闭合S1、S2，电路总电阻为15欧D仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8瓦【答案】 B【解析】灯L1的电阻：R1=U2/P=5. 灯L2的电阻：R1=U2/P=10,如图，仅闭合S1、S3时，电灯L2短路，不亮，L1亮。仅闭合S2、S3，时，灯L1短路，L2亮，其电流是：I=U/R=6V/10=0.6A. 仅闭合S1、S2，两灯并联，总电阻：R并=510/（5+10）=10/3. 仅闭合S3时，两灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的总功率：P=U2/（R1+R2）=2.4W，选项B正确。二填空题（每空1分，共18分）11把标有“2V 0.4W”字样的小灯泡和标有“20 1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中已知电源电压为3V电流表的量程为“00.6A”，闭合开关，调节滑片，灯泡的最小功率为 W，滑动变阻器接入电路的最小阻值是 （灯丝电阻不变）【答案】 0.1 5【解析】当滑片移到右端时，电路中电流最小，灯泡消耗的功率最小。灯丝电阻为：，电路总电阻为：，电路中的最小电流为：，灯泡的最小功率为：；灯的额定电流为：，所以为保护电路，电路中的最大电流为0.2A，则电路中的最小总电阻为：，滑动变阻器接入电路的最小阻值为：12如图所示，是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在该月消耗的电能为 kWh，他家现已接入用电器的总功率为2000W，则还可连接“220V，60W”的白炽灯 盏【答案】90；3【解析】6月份小明家消耗的电能为月初示数与月末示数只差W=1377.6kwh1287.6kwh=90kwh，根据电能表上的参数，允许通过的最大电流为10A，所以他家可以同时使用的用电器的总功率最大是P=UI=220V10A=2200W，他家现已接入用电器的总功率为2000W，还可以利用的电功率为P=2200W2000W=200W，所以还可以装入的白炽灯为：n=200W/60W 313标有“220V100W”和“220V60W”的甲、乙两盏白炽灯，灯丝较粗的是 灯，当它们并联在家庭电路中时，较亮的是 灯（选填“甲”或“乙”）【答案】甲 甲【解析】由电功率公式得：，即电压相同时，电功率大的电阻小，读题知乙灯泡的电功率比甲灯泡的电功率小，所以乙灯泡的电阻较大；由影响电阻大小的因素知：在电阻丝材料、长度、温度相同时，电阻大的横截面积小，所以乙灯灯丝较细，甲灯灯丝较粗因为并联电路两端的电压相等，由可知，电压相等时，电阻小的灯泡实际功率大，灯泡亮，由于甲灯的灯丝电阻小，甲灯较亮答案为：甲；甲14某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率均为1100W则电熨斗在220V电压下正常工作的电流是 A，两发热丝的电阻之比R1：R2为 【答案】5 14【解析】110V时将S打至1挡，此时电功率P1=（110V）2/R1，220V时将S打至2挡，此时电功率P2=（220V）2/R2，通过的电流为I2=1100W/220V=5A，这两种情况下熨斗的电功率相等，则（220V）2/R2=（110V）2/R1，解得R1R2=14。15如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=15，闭合S1、S2，断开S3时，电流表示数为0.4A，则此时R1两端电压为 V。当S1、S2、S3都闭合时，R1的电功率为P1；闭合S1、S3，断开S2时，R1的电功率为P1的9/16；则R2的电阻为 。【答案】6；5。【解析】由题意知：电源电压保持不变，R1=15，当闭合S1、S2，断开S3时，R1、R3串联接入电路，电流表示数为I=0.4A，则此时R1两端电压为U1=IR1=0.4A15=6V。当S1、S2、S3都闭合时，仅R1接入电路，则R1的电功率为P1=U2/R1=U2/15；闭合S1、S3，断开S2时，R1、R2串联接入电路，R1的电功率为P1=U/（R1+R2）2R1=U/（15+R2）215=9/16P1；由解得R2=5。16两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，则通过甲、乙两电阻的电流之比为 ，甲、乙两电阻两端电压之比为 ，甲、乙两电阻消耗的功率之比为 【答案】21；11；21.【解析】由两电阻的UI图像可知，两电阻阻值之比为：；当两电阻并联在6V的电源两端时，电流之比为： ，电压之比为：；两电阻消耗的功率之比为：17如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是 W【答案】0.4【解析】由电路图可知，电压表测电动机两端电压，串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，滑动变阻器两端电压，则，则滑动变阻器消耗的功率；18一个标有“6V3W”的灯泡接在9V的电源上，要使它正常发光，还应串联一个阻值为 的电阻，此电路工作2分钟一共消耗 J的电能【答案】6 540【解析】读题知灯泡的电阻；灯泡正常工作的电流：；电阻R两端的电压：UR=UUL=9V6V=3V；电阻R的阻值：；此电路工作2min消耗的电能：W=UIt=9V0.5A120s=540J答案为：6 54019某同学把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压由此可知电源电压为 V，此时L1的实际功率 L2的实际功率(选填“大于”或“等于”或“小于”)【答案】16； 等于【解析】由I=P/U可知，灯泡L1的额定电流I1=16W/8V=2A，灯泡L2的额定电流I2=36W/12V=3A，所以灯泡L1正常发光，又由R=U2/P可知，灯泡L1的电阻R1=（8V）2/16W=4，灯泡L2的电阻R2=（12V）2/36W=4，所以电源电压U=I1（R1+R2）=2A（4+4）=16V；因为灯泡PI2R串联在电路中，由PI2R可知，此时L1的实际功率等于L2的实际功率20当导体两端电压一定时，电流通过导体做功的功率随导体电阻变化规律的图象如图所示。请根据图象判断，当导体电阻为40时，电流通过该导体做功的功率为 W。【答案】0.4W 【解析】由图可知，当导体电阻为5时，电流通过该导体做功的功率为3.2W，那么导体两端电压的平方U 2=PR=3.2W5=16v2,当导体电阻为40时，电流通过该导体做功的功率P=U 2/R=16v2/40=0.4W 。三计算题（第21题6分，22、23小题各8分，共22分）21.小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。问：热水箱容量1.5L额定电压220V加热功率550W（1）将1.5kg的水从20加热到90，水吸收的热量是多少? c水=4.2103J（kg）（2）饮水机在加热状态下正常工作15min，消耗的电能是多少?（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R2的阻值是多少?【答案】4.41l05J, 4.95105J, 保温状态1100欧姆【解析】（1）Q吸=c水m（t2-t1）=4.2103J（kg）1.5kg（90-20）=4.41l05J （2）饮水机加热时消耗的电能W=Pt=550W1560s=4.95105J （3）当S0断开时，电路中只有R2，总功率较小，为保温状态 22如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能（2）求定值电阻R的阻值（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率【答案】（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J（2）定值电阻R的阻值为20（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功率为2W【解析】解：（1）灯泡正常发光1min消耗的电能：W=PLt=1.2W60s=72J；（2）断开开关S2，闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL=0.2A；因为