第18.2节 电功率（考点分层）（解析版）

第18.2节电功率（解析版）（作业量：30分钟）【题型基础练习】※题型一.电功率的定义和理解1．下列关于电功率的说法中正确的是（）A．电功率是表示消耗电能多少的物理量B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量C．用电器的电功率等于它在1s内所消耗的电能D．瓦和千瓦都是电功率的单位，且1kW=1000W【答案】BCD【详解】ABC．电功率表示电流做功快慢的物理量，等于电功与时间之比，所以用电器的电功率等于它在1s内消耗的电能，故A错误，BC正确；D．较大的电功率用更大的单位：kW，较小的电功率用较小的单位W，且1kW=1000W故D正确。故选BCD。※题型二.电功和电功率的区别2．关于电功和电功率，下列说法中正确的是（）A．电流做功的过程就是电能转化光能的过程B．电流做功越多，电流做功越快C．电功率越大，单位时间内电流做功越多D．功率大的灯泡一定比功率小的灯泡亮【答案】C【详解】A．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，不仅仅是转化为光能，故A错误；B．电流做功越多，表示消耗的电能越多，电流做功越快，表示电功率越大，故B错误；C．电功率表示单位时间电流所做的功，所以单位时间电流所做的功越多，电功率越大，故C正确；D．灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，额定功率大的灯泡，它的实际功率不一定大，故D错误。故选C。※题型三.与电功率相关的动态电路分析3．如图所示，灯泡规格为“5V

2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω

1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（）A．该电路消耗的最大功率为4.5WB．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50ΩC．通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光D．滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V【答案】D【详解】A．根据灯泡规格可求灯泡的电阻为电压表所选量程为“0~3V”，则可求电路中允许通过的最大电流为根据P=UI可知，电路中的最大电功率为故A错误；B．当电路中电流最大时，电路中的电阻最小，电路中电流最大为0.3A，则电路中的电阻为则滑动变阻器的最小电阻为滑动变阻器接入电路中的阻值范围为，故B错误；C．因为电压表测灯泡电压，电压表最大测量电压为3V，小于灯泡的额定电压，因此灯泡不能正常发光，故C错误；D．当灯泡电压最大时，滑动变阻器的电压最小，由题可知，滑动变阻器的最小电压为根据串联分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，分得的电压最大，当滑动变阻器全都接入电路中时，电路中的电流为滑动变阻器的最大电压为故滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V，故D正确。故选D。※题型四.与电功率相关的图像问题4．如图甲所示，灯泡L1标有“4V3.2W”字样，灯泡L2标有“6V3W”字样，图乙是两灯的电流随电压变化关系的曲线，现使其中一个灯泡长时间正常发光，电路消耗的总功率为_____W。

【答案】4.8【详解】由图甲可知，两灯泡并联，由并联电路特点知，两灯泡两端的电压相等且都等于电源电压，由灯泡L1标有“4V3.2W”字样，灯泡L2标有“6V3W”字样可知，要使其中一个灯泡长时间正常发光，则电源电压为4V，由图乙可知，此时通过灯泡L1的电流为0.8A，灯泡L2的电流为0.4A，则干路电流为I=I1+I2=0.8A+0.4A=1.2A电路消耗的总功率为P=UI=4V×1.2A=4.8W5．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．R1的阻值为20Ω B．电源电压为9VC．该电路消耗的最小电功率为0.6W D．R2消耗的最大电功率为0.9W【答案】CD【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。AB．当滑动变阻器消耗的功率P2=0.8W时，其两端电压为U2=2V，由P=UI可得，此时电路中的电流为由及串联电路的电压规律可得，电源的电压U=IR1+U2=0.4A×R1+2V①当滑动变阻器消耗的功率P2′=0.5W时，其两端电压为U2′=5V，由P=UI可得，此时电路中的电流为由及串联电路的电压规律可得，电源的电压U=I′R1+U2′＝0.1A×R1+5V②由于电源电压不变，则0.4A×R1+2V=0.1A×R1+5V解得：R1=10Ω；将其带入①或②式中，可得电源电压为U=IR1+U2=0.4A×10Ω+2V=6V故AB错误；C．由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I最小=0.1A，则该电路消耗的最小电功率为P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W故C正确；D．由图像可知，当变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的最大示数U2′=5V，消耗的电功率P2′=0.5W，由可得，R2的最大阻值当变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流则变阻器消耗的电功率所以，当R=R1=10Ω时，变阻器消耗的电功率最大，则故D正确。故选CD。※题型五.用电器铭牌的含义6．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是（）

A．甲灯的实际功率一定是25WB．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少C．将乙灯接入110V的电路中它的实际电功率是50WD．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大【答案】D【详解】A．由甲灯泡的铭牌可知额定功率为25W，而实际电压不知，则实际功率不一定是25W，故A错误；B．两灯泡正常发光时的功率分别为25W和100W，根据可知，两灯泡消耗电能的多少还与时间有关，所以乙灯消耗的电能不一定多，故B错误；C．根据可知，乙灯泡的电阻将乙接入110V的电路中，它的实际功率故C错误；D．根据可知，两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率较小，电阻较大，故D正确。故选D。7．三只灯泡分别标着“220V20W”、“48V20W”和“36V20W”，它们都正常工作，则（）A．“220V20W”最亮 B．“48V20W”最亮C．“36V20W”最亮 D．三只灯泡一样亮【答案】D【详解】由题意可知，甲、乙、丙三盏灯的额定功率相等，因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，三灯泡的实际功率相等，则它们的亮度相同，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。※题型六.与电功率相关的挡位问题计算8．如图1为某款电热桌垫，小明查阅说明书知道其原理电路如图2所示，发热部分由R1和R2组成，通过调温按钮控制不同电功率，铭牌如下表。不考虑温度对电阻的影响，求：××牌电热桌垫额定电压24V额定功率高温挡60W低温挡12W（1）高温挡时，通电5min消耗的电能？（2）低温挡时，通过R1的电流是多少？（3）R1和R2的电阻分别是多少？

【答案】（1）；（2）0.5A；（3）48Ω；12Ω【详解】（1）由表格可知高温档功率为60W，此时，通电5min消耗的电能为（2）根据P=UI可知，低温挡时，通过R1的电流为（3）在低温挡下根据可知R1的阻值为高温档功率减去低温档功率就是R2的功率R2的阻值为答：（1）高温挡时，通电5min消耗的电能为；（2）低温挡时，通过R1的电流是0.5A；（3）R1的阻值为48Ω，R2的阻值为12Ω。9．在学习了电学知识后，小明想测量家中电热水壶的实际功率和加热效率，于是他断开了家中所有用电器的开关，仅让电热水壶工作。小明家电能表的表盘如图所示，在用电热水壶将1kg初温为20℃的水在一标准大气压下刚好烧开的过程中，电能表的转盘恰好转了70转，所用时间为7min。求【c水=4.2×103J/（kg·℃）】（1）水吸收的热量；（2）电热水壶的实际功率；（3）电热水壶的加热效率。

【答案】（1）3.36×105J；（2）1000W；（3）80%【详解】解：（1）水吸收的热量（2）电热水壶消耗的电能电热水壶的实际功率（3）电热水壶的加热效率答：（1）水吸收的热量是3.36×105J；（2）电热水壶的实际功率是1000W；（3）电热水壶的加热效率是80%。10．如图甲所示是常用的3D打印笔，它通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是用于发热的电阻，表格是该款3D打印笔的相关参数。

额定电压220V慢挡打印功率22W快挡打印功率66W（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热逐渐变软变稀，此时_____能转化为_____能；当S闭合，S1_____（填“闭合”或“断开”）时，该3D打印笔为快挡；（2）求的阻值______？（3）某次使用快挡打印，共将33g的塑料条从20℃加热到220℃，且该3D打印笔快挡打印时的热效率为80%，求完成这次打印需要多长时间______？[塑料条的比热容为2.0×103J/(kg·℃)]【答案】电内闭合1100Ω250s【详解】（1）[1][2]打印笔工作时，消耗了电能，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软、变稀，内能增大，因此该过程将电能转化为了内能。[3]当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率较大，为快挡。（2）[4]当开关S1闭合、开关S2断开时，电路只有R1工作，电阻较大，根据可知，此时电路消耗的功率较小，为慢挡；慢挡打印时，通过电路的电流快挡打印时，通过电路的电流快挡打印时，通过的电流的阻值是（3）[5]塑料条从20℃加热到220℃吸收的热量为Q吸=cm=2.0×103J/(kg·℃)×33×10-3kg×(220℃﹣20℃)=1.32×104J使用快挡打印时消耗的电能为完成这次打印需要※题型七.测小灯泡的电功率11．小强小组做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整______；（2）小强连好电路后，闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是______；（3）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，此时小灯泡______（选填“正常发光”、“较暗”、“较亮”）。要测量小灯泡的额定功率，将滑片P向______端滑动（选填“左”或“右”），使电压表示数为______V；（4）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U﹣I图像。根据U﹣I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是______Ω。【答案】灯泡断路较暗右2.50.510【详解】（1）[1]灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0~3V量程，电压表与灯泡并联，实物图如图所示：（2）[2]闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此故障为灯泡断路。（3）[3]灯泡的额定电压为2.5V，电压表示数为2.2V，小于灯泡的额定电压，小灯泡较暗。[4][5]要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，减小变阻器两端的电压，由串联分压的规律可知，应减小变阻器接入电路的阻值，由图可知应向右移动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V。（4）[6]从图中可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率[7]当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A，故此时灯丝的阻值【巩固提高练习】12．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾，下列说法正确的是（）A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流小C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间长【答案】A【详解】A．甲、乙均正常工作时，甲乙的实际功率等于额定功率，甲的额定功率小于乙的额定功率，即甲的实际功率较小，电功率表示用电器消耗电能快慢的物理量，所以甲消耗电能慢，故A正确；B．甲的实际功率小于乙的实际功率，由可知，电压一定，甲的工作电流小，故B错误；CD．甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾，说明甲乙消耗的电能相等，甲的实际功率小于乙的实际功率，由可知甲的工作时间较长，故CD错误。故选A。13．图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列判断正确的是（）

A．电流表示数变小，电压表示数不变 B．电流表、电压表示数均变小C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电路的总功率变大【答案】B【详解】由电路图可知，R2与滑动变阻器R1串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。ABC．在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变小大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U=IR可知，R2两端的电压变小，故AC错误，B正确；D．由P=UI可知，电源电压不变，电流变小，则总功率变小，故D错误。故选B。14．下列估测的数据中，最符合实际的是（）A．一节干电池的电压约为1.5VB．一个电热水壶的加热功率约为10WC．一台电视机正常工作的电流约为10AD．一盏台灯工作2小时消耗电能约为【答案】A【详解】A．我国家庭电路的电压为220V，常用干电池的电压为1.5V，故A符合题意；B．电热水壶的加热功率较大，约为2000W，故B不符合题意；C．电视机的额定功率约为200W，所以正常工作的电流约为1A，故C不符合题意；D．台灯的额定功率约为20W，工作2小时消耗电能约故D不符合题意。故选A。15．如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V

6W”和“6V

3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）

A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2∶1B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为2∶1C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为9WD．只闭合S1、S2时，电路的总功率为6W【答案】B【详解】A．根据甲乙两灯的铭牌信息可得只闭合S1时，甲乙两灯串联，在串联电路中各处的电流相等，根据p=I2R可得甲、乙两灯的实际功率之比为故A错误；B．只闭合S2、S3时，甲乙两灯并联，在并联电路中，各支路两端的电压相等，根据可知，甲、乙两灯的实际功率之比为故B正确；CD．只闭合S1、S2时，甲灯被短路没有接入电路中，电路只有乙灯的简单电路，电源电压全部加在乙灯上，所以电路的总功率为故CD错误。故选B。16．现有“220V60W”的L1和“220V40W”的L2，则下列说法正确的是（）A．L1的额定电流比L2小B．L1的额定功率比L2大C．都正常发光时L2更亮D．二者串联在220V电压下均能正常发光【答案】B【详解】AB．由题干可知：灯泡的额定电压都为220V，P1额=60W>P2额=40W，则根据P=UI可知L1和L2的额定电流：I1额>I2额，故A错误，故B正确；C．都正常发光时，则灯泡的实际功率分别为P1实=P1额=60W，P2实=P2额=40W则P1实>P2实，所以，L1更亮，故C错误；D．二者串联在220V电压下，因串联电路总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以，L1、L2两端的电压一定小于220V，所以都不能正常发光，故D错误。故选B。17．如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（

）

A．电源电压为B．最大功率为C．滑片P向左移动过程中，两端电压逐渐变小D．滑片P向右移动过程中，电压表与电流表的比值变大【答案】D【详解】由图甲得，电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器电压。A．由图乙得，当电压表示数为10V时，电流表示数为0.1A，由串联电路特点与欧姆定律得当电压表示数为0V时，电流表示数为0.6A，由串联电路特点与欧姆定律得解得，故A错误；B．最大功率为故B错误；C．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变小，变阻器分到电压变小，两端电压逐渐变大，故C错误；D．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变大，电压表与电流表的比值为变阻器接入电路中的阻值，变大，故D正确。故选D。18．如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=5Ω，闭合开关S，下列说法正确的是（）

A．R1、R2两端电压之比为2︰1B．通过R1、R2的电流之比为2︰1C．R1、R2的电功率之比为1︰2D．R1、R2消耗的电能之比为2︰1【答案】C【详解】A．闭合开关S，两电阻并联，根据并联电路的电压特点可知R1、R2两端电压之比为1︰1，故A错误；B．根据可知通过R1、R2的电流之比为故B错误；C.根据P=UI可知R1、R2的电功率之比为故C正确；D．工作时间相同，根据W=Pt可知R1、R2消耗的电能之比故D错误。故选C。19．如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡L1标有“5V；0.25A”，白炽灯泡L2标有“6V；3W”，的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1时，灯泡_________更亮；只闭合开关S2时，的功率为___________W。

【答案】0.4【详解】[1]根据两灯泡的规格，可分别求出两灯泡的电阻为当只闭合开关S1时，电路为L1、L2串联，电流相等，根据可知，L1的实际电功率大，因此L1更亮。[2]只闭合开关S2时，电路为L1、R串联，可求电路中电流为则R的电功率为20．如图所示的电能表能接入用电器的最大总功率为___________W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为__________