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文档简介
电能电功电功率
基砒夯实
1.科学态度与责任Q025.烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。
下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是()
A.台灯B.智能手机
C.家用空调D.笔记本电脑
2.某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如表所示。顾客咨询:“该移动电源可以供
2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复产没问题,这是3kW-h的,3kW的用电器都可以正常使
用「该客服()
XX移动电源
电源规格:3kW.h
输出电压:220V
最大输出电流:10A
A.说法正确
B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流
D.混淆了电功率和电压
3.(2025•达州)如图所示为定值阻阳R和灯泡L的U-I图像,灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器
串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是()
A.电源电压为2.5V
B.灯泡L额定功率为().75W
CR与灯泡L的电功率之比为5:3
D.灯泡L的U-/图像为图线B
4.(2025♦南充改编)如图所示,采用两条输电线向用户输电,谕电线电阻不能忽略。已知电源电压恒
为220V,用“400C2A”的滑动变阻器代替用电器,当滑片移至中点时,闭合开关,电流表示数为1
A,则此时)
A.电路的总电功率为220WB.滑动变阻器两端电压为220V
C.每条输电线电阻为20QD.输电线的电功率为40W
5.(2025.德阳)图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙
接入电路,闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列选项正确的是)
乙
A.电源电压为1.5V
B.定值电阻R的阻值为10Q
C.通过灯泡L的电流为0.2A
D.灯泡L的实际电功率为0.9W
6.将标有“6V6W”的甲灯泡和“6V3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑
温度对灯丝电阻的影响,则)
A.中灯能正常发光
B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光
D.两灯均不能正常发光
7.如图,电源电压U可调,凡是阻值为5c的定值电阻,此为敏感元件,其阻值随电流增大而减小,电
源电压从零增大,电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时,电两端电压为1.5V囚的功率为R,&
的功率为上。则)
A.U=L5V时,Pi可能等于尸2
B.U=2.5V时,Pi一定小于Pi
C.U=3.5V时,Pi一定等于Pi
D.6=4.5V时,Pi一定小于Pi
8.(2025•邯郸丛台区一模)已知R=2C,&=3C,某同学分别按照图甲和乙两种方式将电阻连接在一
起,则()
A.图甲中R与&的电流之比八:/2=2:3
B.图乙中Q与&的电压之比U\:S=3:2
C.图甲与图乙的总电阻之比/?刊:/?乙二5:6
D.图甲与图乙的总电功率之比P甲:尸乙二6:25
9.物理学与日常生活小董一家人出去旅游,家中只有冰箱、摄像头和路由器在工作,其中冰箱能效
标识如图甲所示,后两者总功率为10Wo出发和回家时,电能表示数如图乙所示,这段时间内小董
家消耗电能kW.h,小董一家外出天(电路其他元件损耗电能不计)。
甲乙
10.(2025•天津)如图所示的电路,电源电压恒为3V/、。是粗细均匀电阻丝的两端点,c是电阻丝的
中点。只闭合开关”电流表示数为1A,该电路通电1min消耗的电能为J;闭合开关Si
和S2,电流表示数为Ao
11.小明关闭家里的其他所有用电器,只用一台电热水壶烧水,经过6min水沸腾,观察到电能表的
指示灯正好闪烁了150次,电能表的信息如图所示。该段时间内电热水壶消耗的电能为J,
实际电功率为Wo
।...电产
22OViO(4O)A50Hz
3000imp彳kW・h)
;|脉—输示灯•|
12.(2025.龙东)如图,电源电压保持不变,电阻/?i=10Q,只闭合开关Si时,电流表的示数为0.3A,则
电源电压为V;若再闭合开关S2时,发现电流表的示数变化了0.2A,则电路的总电功率为
________Wo
13.如图甲所示电路中,电压表V.测量两端的电压。电源两端电压保持不变闭合开关S,
将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端,此过程中,其中一个电压表示数与电流表示数的关系
如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的限值为其最大阻值的一半时,它的电功率为Wo
甲乙
14.(2025•达州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻凡=28C,灯泡L标有“6V3W”字样(不考
虑灯丝电阻变化)。只闭合Si、S2,灯泡L正常发光;再闭合S3,电流表示数变化了0.25A。请计算:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)电阻Ro的阻值。
⑶通过控制开关通断,整个电路的最小电功率。
&&$
~11-@~
能力提升
15.图甲是一种呼气式酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,气敏电阻(用符号,,Z占表示)是酒精气
体传感潜,其阻值R随酒精气体浓度K变化的图像如图丙所示。已知电源电压为12VR\是阻值
为20。的定值电阻。设血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度Kx25()(),当血液酒精浓度论().2
mg.mU时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是()
A.酒精气体浓度越大,电路中电流表的示数越小
B.酒精气体浓度恰好达到饮酒驾驶标准时,R的阻值为32Q
C.电流表为0.2A时,驾驶员属于饮酒驾驶
D.达到饮酒驾驶的情况下,电路的最小电功率为1.44W
16.(2025・凉山州)在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表的测量范围为0~I5V,定值电阻凡、
R2的阻值分别为10Q和20当只闭合开关Si,将滑动变阻器R的;阻值接入电路时,电压表示
数为3V,电阻Ri的电功率为PI;当闭合开关Si、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻
R2的电功率为乃。若Pi:P2=l:8,则电源电压为V,电路最小电功率为Wo
LF-j
R.S,
17.(2025.南充)如图所示,当a处接电流表力处接电压表,闭合开关S,电路总电功率为Pi;当〃、b两
电表互换位置后,再闭合开关S,电路总电功率为P2。已知:U=6V,Ri=20Q,&:R3=l:3,Pi:P2=4:
3,则R2的阻值为Q;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路
总电功率为Wo
----(^)-----@---
-(=5—1~(=1-
18.(2025・泸州)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V3W,•的字样,不考虑灯丝电阻变化,电
流表的测量范围为0〜3A,滑动变阻器最大阻值为24Q。闭合所有开关,移动滑片到中间位置,L正
常发光,则电源电压为V;保持滑片不动,闭合S,断开Si、S2,电流表示数变化了0.8A,则Ro
为C;调节开关及滑动变阻器,使电路总功率达到允许的最大值,此时滑动变阻器接入电
路的阻值为
19.如图所示的电路中,电源电压保持不变,甲、乙是电压表或电流表。若只闭合开关S、S2,滑片P
在图示位置时,三个电阻中都有电流通过。已知R=R2=Ro,且R的最大阻值为Ro。下列说法不正
确的是()
A.甲、乙两表均为电压表
B.若开关全部闭合,滑片P向右移动,甲表的示数将变小
C.开关S、S2闭合时,滑片P向右移动,甲表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变
D.将滑片P置于最右端,将甲表换成另一种电表,当开关全部闭合时,电路的总电功率为学
索葬创新
20.科学探究(2025•邢台平乡县模拟)小明利用图甲中的器材,测量额定电压为2.5V小灯泡的电功
率。
甲
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。要求:导线不得交叉,滑动变阻器的滑片向左移
动时,电路中的电流变大。
⑵连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,无论怎样移动滑动变阻器的
滑片,小灯泡都不会发光,两电表示数均无变化。产生这一故障的原因可能是O
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,此
时逍过小灯泡的电流为A,小灯泡的额定功率为Wo
(4)绊续移动滑动变阻器的滑片,记下了多组电压值和电流值,绘出如图丙所示的图像。根据图像可
知,小灯泡的电阻是变化的,原因是o
(5)利用图丁所示电路,测出额定电压为U触的小灯泡的额定功率(定值电阻Ro阻值已知,电源电压
未知。
①闭合开关S、Si,断开开关S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电压表的示数为U籁;
②俣持滑动变阻器的滑片不动,(填写各开关断开或闭合),读出电压表的示数为3;
③则小灯泡的额定功率尸产(用U械、5、Ro表示)。
【详解答案】
1.C解析:用电器正常工作1小时所消耗的电能接近1度电,功率p=;=$=lkW;台灯的功率大约20W,故
t1h
A不符合题意;智能手机的功率只有几瓦,故B不符合题意;家用空调的电功率大约1kW,故C符合题意;笔记本
电脑的功率为100W左右,故D不符合题意。
2.B解析:根据铭牌数据可知,移动电源的最大输出功率:P=U/=220Vx|()A=2200W=2.2kW<2.5kW,所以不能
供25kW的用电器正常工作,故A错误;电功率是表示电流做功快慢的物理量,电能表示电流做力的多少,是两
个不同的物理量,所以该客服混淆了电功率和电能的概念,故B正确、C、D错误。
3.B解析:定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线,R的U-I图像为从灯泡L的U-I图像为A;
灯泡L额定电压为2.5V,可知正常发光时的电流为0.3A,将两用电器串联在电源两端,串联电路各处的电流都
相等,灯泡L正常发光时水的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律可知电源电压(7=1.5V+2.5V=4V,故A、D
错误灯泡L额定功率为Pi尸UJL=2.5VX0.3A=0.75W,故B正确;串联电路各处的电流都相等,根据P=U/可知,
在电流不变时,电功率与电压成正比,故A与灯泡L的电功率之比为1.5V:2.5V=3:5,故C借诙。
4.A解析:电路的总电功率:P=U/=220VxlA=220W,故A正确;根据题意可知,滑动变阻器连入电路的电阻R曲
=1x400Q=200Q.由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压力产/RxlAx200Q=200V,故B错误;根据串联电路
的特点可知,输电线两端的总电压:U后U-U附=220V-200V=20V,由欧姆定律可知,输电线的总电阻:R茂斗=
煞20Q,由于有两根输电线,所以每根输电线的电阻为10C,故C错误;输电线的电功率:PFJFU^-OVXIA=20
1A
W,故D错误。
5.D解析:闭合开关S,此时电阻R与小灯泡L并联在电路中,电流表测量电阻R的电流,/片0.2A,此时电阻R两
端的电压为UR=3V,电源电压U=Uk3V,故A错误;由图甲根据欧姆定律可得,定值电阻R的阻值年第=卷=
IR0.2A
15C,故B错误油图乙可知,电阻R与小灯泡L并联在电路中,由图甲可知,小灯泡两端电压为3V时,通过小灯
泡的电流是0.3A,故C错误;灯泡L的实际电功率为PL=UJL=3VX0.3A=0.9W,故D正确。
6.B解析:由代加乡导屋£甲灯灯丝电阻R甲聿=*6Q,乙灯灯丝电阻R乙率=驾=12C;两灯串联
RPP甲6WP乙3W
后接在9V的电源上,电路的总电阻R=R甲+R乙=6C+12C=18Q,电路中的电流展=^-=0.5A;根据P=UI=I2R
Rloll
得:甲灯的实际电功率夕加=/2R甲=(0.5A)2X6C=L5W;乙灯的实际电功率P虹=12R乙=(05A)2X12Q=3W;甲灯
的实际电功率小于其额定功率,不能正常发光;乙灯的实际电功率等于其额定功率,能正常发光。
7.B解析困阻值为5C,当电流为0.3A时,R2两端电压为1.5V;F)=0.3A>0.3A、5C=0.45W,P2=0.3Ax1.5V=
0.45W,U=5QX0.3A+1.5V=3V,/?2=^=5Q;即电源电压为3V时/尸P2,R尸色;记电压变化后电流为4
则:P尸产412=-心;当电源电压从3V减小时,电路电流也减小出阻值不变,&的电阻随电流减小而增大,则
Ri<心,此时即产|<尸2,故A错误,B正确;当电源电压从3V增大时,电路电流也增大内阻值不变,R?的电
阻随电流增大而减小,则Ri>口,此时产昭>申&,即友i>a,故C、D错误。
8.D解析:图甲是串联电路内与R2的电流相等,电流之比为1:1,故A错误;图乙是并联电路因与R两端的电
压相等,都等于电源电压,电压之比为1:1,故B错误;图甲的总电阻为R*R+R2=2C+3Q=5Q,图乙的总电阻为
人小善=黯=g。训0=^=看故C错误;图甲的电功率为P甲孝=卷图乙的电功率为几y=卷
X]+/pHbt\|||331K-il
则图甲与图乙的总功率之比为黑;需=2故D正确。
乙P
9.1210
解析:这段时间内小芾家消耗电能科眦=卬末-皿初=2030.8kWh-2()18.8kW.h=12kW,h;由P=:可得,电冰箱的平
均电功率P=y=粤产=0.04kW=40W;小茶家外出工作的时间为/=争=(4o+;K;3kw=24()h=l()天。
10.1802
解析:由题图可知,只闭合Si,只有电阻丝ac段接入电路,电流表测量电路中的电流,该电路1min消耗的电
能:W=U〃=3VxlAx1x60s=180J;闭合开关S1和S2电阻丝ac和be并联接入电路,根据并联电路的特点可知,ac
段电阻丝和be段电阻丝两端的电压相等,由于ac段电阻丝和be段电阻丝的阻值相等,根据欧姆定律可知,通过
ac和be的电流相等,即干路的总电流/怠=/,u.+/〃r=lA+lA=2A。
11.18X105500
解析:由题图知,该电热水壶消耗的巨能为W二荷就需而二0.05kW.h=1.8xl()5j,则这台电热水壶的实际电功率
为p二丝=仝吧=500W。
t6X60S
12.31.5
解析:只闭合开关Si时,电路为R的简单电路,由欧姆定律可得,电源电压:U=/内=0.3Axl0C=3V;当同时闭合开
关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过总的电流不变,
仍为0.3A,电流表的示数变化了0.2A,则通过&的电流为0.2A;根据并联分流原理可知,电路中的总电流等于
各支路电流之和,/=/I+/2=0.3A+0.2A=0.5A,则电路的总电功率P=UI=3Vx0.5A=1.5W°
13.灯泡L0.9
解析:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表/并联在灯泡L两端,故电压表V1测量灯泡两端的电压,电压
表V?测量滑动变阻器两端的电压,将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端,电路中电阻减小,电流增大,电压
表V,示数增大、2示数减小,由图乙可知,这是电压表V)与电流表的示数美系图像,将滑动变阻器滑片P由最右
端移至最左端,此时为灯泡L的简单电路,由图乙可知,此时灯泡两端的电压等于电源电压,即UL=U=5VO当滑
动变阻器滑片P在最右端时,灯泡与滑动变阻器串联,电路中的最小电流/*0.2A,灯泡两端电压为U'L=\V,根
据串联分压的特点可知,滑动变阻器两端电压为UxU5=5V-lV=4V,滑动变阻器的最大阻值R剂二学=
备20Q。结合图乙分析,电路中口流为0.3A时M示数为2V,滑动变阻器两端电压为U^=5V-2V=3V则此
U.ZA
时滑动变阻器接入电路电阻为R'产学=言『10Q,它的电功率:六把=察=09W。
/U.3AK1U12
14.解:(1)由尸二U/得小灯泡正常发光的电流:"专=券=0.5A;
UL6V
(2)由/=£得灯泡的电阻:
任#=悬=12口,
只用合SHS2s断开时,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L正常发光,此时电源电压:U=UL=6V,
再用合S3,电阻Ro与小灯泡并联,UC=UL=6V,
电流表示数变化了0.25A,即/(FO.25A,
电阻Ro的阻值:Ro#=-^-=24C;
IQU.N5A
(3)只闭合Si,S2、S3断开,定值电阻R与灯泡L串联,此时接入电路的电阻最大,整个电路的电功率最小:
(6V)2
P=UI==0.9Wo
%+RL28rl+12a
15.C解析:由图丙可知,酒精气体浓度越大,气敏电阻阻值越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知电路中的电流越
大,即电流表的示数越大,故A错误;当血液酒精浓度M>0.2mg/mL时,属于饮酒驾驶,且当M=0.2mg/mL
时户驾翳工8x10-5mg.mU,由图内可知,此时气敏电阻的限值为64。,故B错误;电流表示数为0.2A时,根
据欧姆定律可知,电路的总电阻为R总《=焉=60Q、则此时气敏电阻的阻值为R=R0-凡=6()Q-200=40。,由
图丙可知,此时Q8X10-5属于饮酒驾驶,故C正确;达到饮酒驾驶的情况下,气敏电阻的最大阻值为
64C,电路的最小电功率为P=三-=^777-1.71W,故D错误。
nJ+ni20il+64LI
16.40.16
解析:只闭合S.时,R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压UP=3V,此时R的电功率〃尸处誓=
处誓。闭合S|>S2且滑片P移到最左端时(此时滑动变阻器接入电阻为0),&与n并联,R2的电功率尸2=(。
K1K2
已知P\:P2=l:8,即更等:中=1:8,己知R=10Q,R2=20Q,代入数据解得电源电压U=4V。只闭合Si时.RJ两
R1R2
端电压为Ui=U-UP=4V-3V=1V,由串联分压原理得治二兽,代入数据得等,解得滑动变阻器的最大阻值
R=90根据P=q,电源电压U恒定,要使P最小,则R需最大。当R与滑动变阻器串联且滑动变阻器阻值最
大时,符合条件,此时电路总电阻Rf.=Ki+7?=1()Q+90。=10()。,则电路最小电功率P总小=牛=空4=0.16W。
Rk100£1
17.204.2
解析:当a处接电流表力处接电压表,闭合开关S,电阻R2和R3并联,当〃、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电
路为R的简单甩路,可得/2=^=3『0.3A,根据电路的总电功率占U/知,电源电压不变,电功率之比等于电流
之比,故/1:/2=Pi:P2=4:3,可得/产%=少0.3A=0.4A,根据/:/?3=1:3,可得0.4A=^+普懈得
R2=20C。若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,则电阻R、&和/?3并联,电路总电功率P=5+5+
RlR3
*吗+《+吗=4.2W。
R220n3x20Q20Q
18.6182.4
解析:闭合所有开关,电阻Ro被短路,小灯泡L与滑动变阻器并联,电流表测量干路的电流,移动滑片到中间位置,L
正常发光,则电源电压为U=UL=6V,此时通过小灯泡的电流为九=》二券=0.5A,通过滑动变显器的电流为
UL6V
IR=^=T-^T=0.5A,干路的电流为/=/L+/R=0.5A+0.5A=1A;保持滑片不动,闭合S,断开S,.S2,电阻Ro与滑动变
R-X24n
阻器串联,电流表测量电路中的电流,电流表示数变化了0.8A,由于串联电路总电阻大于每个分电阻,所以电路
中的电流变小,此时电路中的电流为:/'=/-A/=lA-0.8A=0.2A,此时电路的总电阻为R总邛=募=30Q、Ro的阻值
为R)=R&-\R人=30Q-1X24Q=18C;闭合所有开关,小灯泡L与滑动变阻器并联,当电流表的示数达到3A时,根
据六U/知电路总电功率达到最大道,此时通过滑动变阻器的电流为/产/广/L=3A-0.5A=2.5A,滑动变阻器接
入电路的限值为R产比=黑=2.40。
I:UL2.5A
19.B解析:根据题图可知,若只闭合开关S、S2,滑片P在图
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