課時訓(xùn)練(十六)電功電功率(限時:50分鐘)一、填空題1.xx安徽圖K16-1中R1=4 ,R2=6 ,把它們并聯(lián)在U=3 V的電路中,則R1和R2并聯(lián)后的總電阻為;通電30 s,電阻R1消耗的電能為J。圖K16-12.張薇發(fā)現(xiàn)爸爸手機電池上標有“電壓3.7 V,容量3500 mAh”的字樣,則它充滿電后存儲的電能為J;經(jīng)查,該手機的待機電流為20 mA,則該手機最長待機時間為h。3.xx黑龍江小明家的電能表如圖K16-2所示,當小明家只有一盞電燈工作時,15 min內(nèi)轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過25圈,則該燈泡消耗的電能是kWh,它的電功率為W。圖K16-24.電阻甲、乙的電流和電壓關(guān)系如圖K16-3所示。當甲和乙串聯(lián)接在3 V的電路中時,電路中電流為A;當兩個電阻并聯(lián)接在2 V的電源兩端,則電路中的總功率為W。圖K16-35.xx婁底現(xiàn)有“220 V100 W”的燈泡一只,將它接在電壓為110 V的電路中,實際功率為W,消耗1 kWh的電能可供它連續(xù)工作h。(假設(shè)燈絲電阻不變)6.xx衡陽某品牌電飯煲的工作原理如圖K16-4所示,下表為它的部分參數(shù)。將開關(guān)S閉合,則電飯煲處于(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài),其中電阻R1R2=。額定電壓220 V額定功率加熱擋1210 W保溫擋22 W頻率50 Hz圖K16-47.xx南充如圖K16-5甲所示,電源電壓一定,滑動變阻器的滑片從最右端滑到最左端時,燈泡的U-I圖像如圖乙所示。當通過燈的電流為1 A時,燈正常發(fā)光,則燈的額定功率為W;滑動變阻器的最大阻值為。圖K16-58.xx濱州如圖K16-6甲所示,將額定電壓為2.5 V的小燈泡接入電源電壓為4.5 V的電路中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,記錄相應(yīng)電壓表和電流表示數(shù)繪制成如圖乙所示的I-U圖像,則小燈泡的額定功率為W,小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器接入電路的電阻是 。圖K16-69.林紅同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實驗時,電路如圖K16-7所示。電源電壓為4.5 V,電壓表量程為“03 V”,滑動變阻器規(guī)格為“20 1 A”,燈泡L標有“2.5 V1.25 W”字樣(忽略燈絲電阻變化)。在不損壞電路元件的情況下,該電路中的最大功率是W,滑動變阻器阻值變化的范圍是。圖K16-7二、選擇題10.xx河南某水電站的年發(fā)電量在8億千瓦時以上,“千瓦時”是下列哪個物理量的單位()A.電能B.電功率C.電流D.時間11.xx北京有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為1800 W,乙的額定功率為1200 W。兩個電熱水壺都正常工作時,下列說法中正確的是()A.甲電熱水壺兩端的電壓較高B.電流通過甲電熱水壺做功較快C.通過兩個電熱水壺的電流相等D.相同時間內(nèi),兩個電熱水壺消耗的電能一樣多12.小明家記錄5月初電能表示數(shù)為1432.7度,電能表的部分參數(shù)及6月初的示數(shù)如圖K16-8所示,下列說法正確的是()圖K16-8A.電能表是測量用電器電功率的儀表B.此電能表適用于電流方向1 s改變50次的交流電路C.小明家5月初至6月初消耗的電能是105 kWhD.若電能表轉(zhuǎn)盤在10 min內(nèi)轉(zhuǎn)過250 r,則用電器的總功率為1 kW13.xx內(nèi)江將規(guī)格為“2.5 V0.3 A”的小燈泡L1和規(guī)格為“3.8 V0.3 A”的小燈泡L2串聯(lián),接在3 V的電源上,下列判斷正確的是()A.L1的電阻大于L2的電阻B.L1的亮度比L2的亮度小C.兩只燈泡都正常發(fā)光D.兩只燈泡實際功率相等14.xx福建如圖K16-9所示,將標有“3 V3 W”的燈泡L1和標有“6 V3 W”的燈泡L2串聯(lián)在電路中,閉合開關(guān)S,其中只有一只燈泡正常發(fā)光,設(shè)小燈泡電阻不變,則L1兩端的電壓及通過L1的電流分別是()圖K16-9A.3 V1 AB.1.5 V1 AC.3 V0.5 AD.1.5 V0.5 A15.圖K16-10是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖,R1、R2為阻值相同的電熱絲。不同的連接方式其發(fā)熱功率不同,下列關(guān)于圖K16-11所示的連接方式的說法中不正確的是()圖K16-10圖K16-11A.甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等B.丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍C.丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍D.丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍16.如圖K16-12甲所示電路,電源電壓不變,R1是定值電阻,R2是滑動變阻器。閉合開關(guān),將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中,電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示,則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中()圖K16-12A.電路總功率的最小值為1.8 WB.電路總功率的最大值為5.4 WC.定值電阻電功率的最小值為1.35 WD.定值電阻電功率的變化為4.05 W三、計算題17.xx長沙 L1、L2是規(guī)格分別為“6 V6 W”“3 V2.7 W”的小燈泡,將它們連在如圖K16-13所示的電路中,電源電壓恒定不變,當只閉合S時,L2正常發(fā)光。求:(不計溫度對燈絲電阻的影響)(1)電源電壓。(2)燈泡L1的電阻R1。(3)當S、S1都閉合時,10 s內(nèi)電流做的總功。圖K16-1318.如圖K16-14所示,L是標有“12 V36 W”字樣的燈泡,R1是阻值為24 的定值電阻,R2是最大阻值為20 的滑動變阻器,電源電壓和燈泡電阻均不變。(1)求燈泡的阻值。(2)開關(guān)S、S1均閉合,滑片移到最左端時,燈泡恰好正常發(fā)光,求電源電壓和此時通過R1的電流。(3)閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1,當滑片移動到最右端時,求電路的總功率及通電1 min燈泡消耗的電能。圖K16-1419.xx江西如圖K16-15所示,電源電壓可調(diào),小燈泡L1標有“6 V6 W”的字樣,小燈泡L2、L3標有“6 V12 W”的字樣。(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)(1)閉合開關(guān)S1、S2、S3,調(diào)節(jié)電源電壓為6 V時,求電流表A1的示數(shù)。(2)閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1、S3,調(diào)節(jié)電源電壓為12 V時,求電路消耗的總功率。(3)閉合開關(guān)S2、S3,斷開開關(guān)S1,調(diào)節(jié)電源電壓為10 V時,求小燈泡L3的實際發(fā)光功率。圖K16-15四、實驗探究題20.林紅同學(xué)在拆裝手電筒時,發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標有“3.8 V”的字樣,但上面的電流值已經(jīng)模糊不清,她想通過實驗測量該小燈泡的額定功率,電源電壓保持6 V不變,燈絲電阻約為10 ,圖K16-16甲為她所連的實驗電路。圖K16-16(1)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線未完成且有錯誤,請完成接線并在接錯的導(dǎo)線上打上“”,加以改正。(2)實驗時,林紅移動滑動變阻器的滑片,當電壓表的示數(shù)為3.8 V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則該小燈泡的額定電流為A,額定功率為W。(3)如果電壓表015 V量程損壞,03 V量程完好,則林紅利用現(xiàn)有器材可以測出燈泡的額定功率的方法是。(4)如果實驗開始時,林紅閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡較暗,兩表示數(shù)均較小,移動滑片,現(xiàn)象不變,可能的原因是。21.xx達州某實驗小組的同學(xué)在進行“測量小燈泡的額定功率”的實驗中,現(xiàn)有器材:電源(電壓恒為6 V)、開關(guān)、電壓表、電流表各一個,導(dǎo)線若干,額定電壓為3.8 V的待測小燈泡(電阻約為12 ),滑動變阻器兩個(A:“5 2 A”,B:“20 0.5 A”)。(1)該實驗的實驗原理是;實驗中,應(yīng)選用的滑動變阻器是(選填“A”或“B”)。(2)如圖K16-17甲所示是小田同學(xué)連接的實物電路,圖中只有一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在圖中用“”標出這根錯接的導(dǎo)線,只改接一根導(dǎo)線使電路成為正確的電路。(導(dǎo)線不得交叉)圖K16-17(3)小田確認電路連接無誤后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓,則電路的故障是。(4)排除故障后,移動滑動變阻器的滑片,并繪制出了小燈泡的U-I圖像,如圖乙所示,則該小燈泡的額定功率為W。(5)該組的另一同學(xué)接著實驗時,發(fā)現(xiàn)電壓表015 V量程已經(jīng)損壞,03 V量程還可以正常使用,在不添加器材的情況下,為了測出該小燈泡的額定功率,請你在丙圖中的虛線框內(nèi)畫出正確的電路圖。(6)由圖乙推知:小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電功率為P1,小燈泡的實際電流是額定電流一半時的電功率為P2,則P1(選填“大于”“小于”或“等于”)P2。參考答案1.2.467.5解析 通過R1的電流I1=UR1=3V4=0.75 A,通過R2的電流I2=UR2=3V6=0.5 A,R1和R2并聯(lián)后的總電阻R=UI總=UI1+I2=3V0.75A+0.5A=2.4 ,電阻R1消耗的電能Q=I12R1t=(0.75 A)24 30 s=67.5 J。2.4.6621041753.0.01404.0.21.2解析 當甲和乙串聯(lián)接在3 V的電路中時,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,所以,由題圖可知,電路中的電流為0.2 A時,甲電阻兩端的電壓為1 V、乙電阻兩端的電壓為2 V。當兩個電阻并聯(lián)接在2 V的電源兩端時,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,兩電阻兩端的電壓U甲=U乙=U=2 V,由圖像可知,通過兩電阻的電流分別為I甲=0.4 A、I乙=0.2 A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流I=I甲+I乙=0.4 A+0.2 A=0.6 A,電路中消耗的總功率P=UI=2 V0.6 A=1.2 W。5.25406.加熱1547.8118.0.6258解析 由題圖乙可知,當小燈泡兩端的電壓為U額=2.5 V時,通過小燈泡的電流I額=0.25 A,則小燈泡的額定功率P=U額I額=2.5 V0.25 A=0.625 W。由圖甲可知,小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測小燈泡兩端的電壓,當小燈泡正常發(fā)光時,U額=2.5 V,電路中的電流I=I額=0.25 A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,此時滑動變阻器兩端的電壓U滑=U-U額=4.5 V-2.5 V=2 V,由歐姆定律得,滑動變阻器接入電路的電阻R滑=U滑I=2V0.25A=8 。9.2.25410 解析 由題圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。根據(jù)P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時電路中的電流I=IL=PL額UL額=1.25W2.5V=0.5 A,由題知,滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A,因為串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以電路中的最大電流Imax=IL=0.5 A,則電路的最大電功率Pmax=UImax=4.5 V0.5 A=2.25 W。燈泡的電阻RL=UL額IL=2.5V0.5A=5 ,電路中電流最大時,滑動變阻器接入電路的電阻最小為R滑min=U滑Imax=U-UL額Imax=4.5V-2.5V0.5A=4 ;當電壓表的示數(shù)為3 V時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,此時燈泡兩端的電壓UL=U-U滑max=4.5 V-3 V=1.5 V,電路中的最小電流I min=ULRL=1.5V5=0.3 A,所以滑動變阻器接入電路中的最大阻值R滑max=U滑maxImin=3V0.3A=10 ,所以滑動變阻器阻值變化的范圍是410 。10.A11.B12.C解析 電能表是測量用電器消耗電能多少的儀表,故A錯誤;頻率為50 Hz的交變電流,周期T=0.02 s,一個周期內(nèi)電流方向改變2次,所以在1 s時間內(nèi)電流方向改變100次,故B錯誤;6月初電能表的示數(shù)為1537.7 kWh,5月初電能表示數(shù)為1432.7 kWh,故小明家5月初至6月初消耗的電能是W=1537.7 kWh-1432.7 kWh=105 kWh,故C正確;電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了250 r時,電路中消耗的電能W=250r2500r/kWh=0.1 kWh,用電器的總功率P=Wt=0.1kWh16h=0.6 kW,故D錯誤。13.B14.D解析 由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別I1=P1U1=3W3V=1 A,I2=P2U2=3W6V=0.5 A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且其中只有一只燈泡正常發(fā)光,所以,電路中的電流為0.5 A,I1=I2=0.5 A,故A、B錯誤;由I=UR可得,燈泡L1的電阻R1=U1I1=3V1A=3 ,L1兩端的電壓U1=I1R1=0.5 A3 =1.5 V,故C錯誤、D正確。15.A解析 由題可知,R1、R2為阻值相同的電熱絲,設(shè)R1=R2=R,分析圖K16-11所示的連接方式可知:甲圖為開路,P甲=0,乙圖中兩電阻串聯(lián),R乙=2R,P乙=U2R乙=U22R,丙圖中只有電阻R1工作,R丙=R,P丙=U2R丙=U2R,丁圖中兩電阻并聯(lián),R丁=12R,P丁=U2R丁=U212R=2U2R?？梢?甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率不相等,故A不正確,符合題意;丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍,故B正確,不符合題意;丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍,故C正確,不符合題意;丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍,故D正確,不符合題意。16.A解析 由題圖甲可知,滑片在最左端時,電壓表被短路,示數(shù)為0,電流為I左=1.2 A,滑片在最右端時,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓U滑=4.5 V,電流為I右=0.3 A,根據(jù)歐姆定律可得:U=I左R1,U=I右R1+U滑,兩式聯(lián)立得I左R1=I右R1+U滑,解得R1=5 ,U=6 V。電路總功率的最小值P小=UI右=6 V0.3 A=1.8 W,故A正確。電路總功率的最大值P大=UI左=6 V1.2 A=7.2 W,故B錯誤。定值電阻電功率的最小值P1小=I右2R1=(0.3 A)25 =0.45 W,故C錯誤。定值電阻電功率的最大值P1大=I左2R1=(1.2 A)25 =7.2 W,定值電阻電功率的變化為P=P1大-P1小=7.2 W-0.45 W=6.75 W,故D錯誤。17.解:(1)當只閉合S時,電路中只有燈泡L2接入電路中且正常發(fā)光,則電源電壓U=U2額=3 V。(2)燈泡L1的電阻R1=U1額2P1額=(6V)26W=6 。(3)S、S1都閉合時,兩燈泡并聯(lián),燈泡L1的實際功率P1=U2R1=(3V)26=1.5 W,電路的總功率P=P1+P2額=1.5 W+2.7 W=4.2 W,10 s內(nèi)電流做的總功W=Pt=4.2 W10 s=42 J。18.解:(1)燈泡的阻值RL=U額2P額=(12V)236W=4 。(2)當開關(guān)S、S1均閉合,滑片移到最左端時,此時R1與L并聯(lián);因為燈泡恰好正常發(fā)光,所以電源電壓U=U額=12 V;通過R1的電流I1=UR1=12V24=0.5 A。(3)閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1,滑片移到最右端時,此時滑動變阻器全部電阻接入電路即R大=20 且與燈泡串聯(lián);此時電路中的電流I=UR串=UR大+RL=12V20+4=0.5 A,電路的總功率P=UI=12 V0.5 A=6 W。通電1 min燈泡消耗的電能W=I2RLt=(0.5 A)24 60 s=60 J。19.解:(1)閉合開關(guān)S1、S2、S3時,燈L2被短路,L1和L3并聯(lián),且正常發(fā)光,電流表A1測干路電流,示數(shù)為I=I1+I3=P1U1+P3U3=6W6V+12W6V=3 A。(2) 閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1、S3,L2和L3兩燈串聯(lián),且兩燈規(guī)格相同,分壓都是6 V,兩燈均正常發(fā)光,故電路消耗的總功率P=P2+P3=12 W+12 W=24 W。(3)閉合開關(guān)S2、S3,斷開開關(guān)S1,電路為L3的簡單電路,L3兩端實際電壓為10 V時,遠遠超過其額定電壓6 V,此時燈泡燒杯,實際功率為0 。20.(1)如圖所示或(2)0.31.14(3)將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)(4)同時接入滑動變阻器下面兩個接線柱解析 (2)電流表示數(shù)為0.3 A,燈泡額定功率P=UI=3.8 V0.3 A=1.14 W。21.(1)P=UIB(2)如圖所示(3)燈泡斷路(4)1.14(5)如圖所示(6)大于