專題22電功和電功率

專題22電功和電功率例1(2013·義烏)電視上有某品牌空調(diào)的廣告，稱“好空調(diào)，一天只需一度電”，在其他媒體上也有該品牌的廣告詞，稱“××空調(diào)，最低耗電僅相當于一只45W的燈泡”。考慮到空調(diào)實際使用情況及估計等因素，你認為這兩句廣告詞體現(xiàn)的內(nèi)容________(選填“基本一致”或“完全不一致”)，因此根據(jù)其中信息可以計算出一度電可讓該空調(diào)運行約________小時。(結(jié)果保留整數(shù))如圖所示電路，電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)變化了0.3A。那么閉合S、S1后，R1與R2的電功率之比是(

)A．2∶3

B．3∶2

C．5∶2

D．1∶2答案：A

例3(2013·衢州)小柯用如圖甲所示電路測定小燈泡額定功率，其中電源電壓為4.5V、小燈泡額定電壓為3.8V。甲乙

(1)請按照實物圖畫出電路圖。

(2)小柯連好電路閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡逐漸變暗。你認為小柯實驗操作中存在的問題是__________________________________。

(3)實驗時小柯發(fā)現(xiàn)自己無法準確判斷電壓表指針是否指向3.8V(如圖乙)。于是他做了3次實驗，每次實驗都認為電壓表示數(shù)最接近3.8V。相關(guān)實驗記錄及數(shù)據(jù)處理見下表：你認為小柯這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否合理？________。實驗序號電流表示數(shù)/A測得燈泡的

額定功率/W測得燈泡額定功

率的平均值/W10.301.140P額＝(1.140＋1.102＋1.178)/3＝1.14020.291.10230.311.178解析：(1)由圖知，電流從電源的正極出發(fā)依次經(jīng)過開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表，最后回到電源的負極，電壓表與燈泡并聯(lián)；(2)移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡逐漸變暗，說明滑動變阻器的阻值逐漸變大，所以在閉合開關(guān)前滑片未移至阻值最大處；(3)要正確測量小燈泡的額定功率，可使燈泡兩端的電壓為額定電壓，分別測出三組電流值，計算出電功率求平均值；因為電壓表無法準確顯示3.8V的刻度，所以可通過小柯的方法求平均值，這樣比較合理。

答案：(1)如圖所示

(2)閉合開關(guān)前滑片未移至阻值最大處(3)合理在“測量小燈泡功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時的電阻約為10Ω。(1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中實物電路連接完整。(2)連接好電路，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，但電壓表示數(shù)為0，經(jīng)檢查，圖中a、b、c，d四根導線有一根斷了，則該導線是________(填寫字母)。(3)排除故障后，閉合開關(guān)，測量小燈泡額定功率，移動變阻器的滑片P，眼睛應(yīng)先注視________表的示數(shù)，然后讀出另一電表示數(shù)，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________W。

(4)在小電燈正常發(fā)光時，再將滑片P向B端移動到另一位置，則小電燈的實際功率________(選填“大于”“小于”或“等于”)額定功率。答案：(1)

(2)b

(3)電壓0.6

(4)小于專題訓練22電功和電功率(一)(時間：45分鐘分值：100分)5．甲、乙兩個相同的燈泡串聯(lián)后接上電壓恒定的電源，每個燈泡消耗的功率為P0。突然，乙燈泡燈絲燒斷，搭接燈絲后，甲消耗的功率為P1，乙消耗的功率為P2，則P0、P1、P2的關(guān)系為(不考慮溫度對電阻的影響)(

)A．P1＞P0＞P2B．P0＞P2＞P1

C．P1＞P2＞P0D．P2＞P0＞P1

解析：當乙燈泡的燈絲燒斷又搭接后，其電阻變小，電路中的電流變大，對甲燈來說，其電阻不變而流經(jīng)甲燈的電流變大，由P＝I2R可得P1＞P0；甲、乙兩燈串聯(lián)，流經(jīng)兩燈的電流相同，但乙燈的電阻變小，由P＝I2R可得P1＞P2；串聯(lián)電路中，電流處處都相等，由P＝I2R可知，串聯(lián)電路中各用電器的功率與電阻成正比(即用電器的功率之比等于其阻值之比)，假設(shè)乙燈搭接后的電阻無限小(趨近于零)，則P2也無限小(趨近于零)。本題應(yīng)選A。

答案：A

6．如圖甲所示，電源電壓恒為9伏，滑動變阻器的最大阻值為100歐，電流在0.1安～0.4安之間時電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，則下列判斷正確的是(

)A．電子元件工作時，電阻保持不變B．電子元件處于正常工作狀態(tài)時，電路消耗的最小功率為3.6瓦C．當P在中點時，電子元件與滑動變阻器的電壓之比為1∶1D．為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5歐～70歐答案：D

7．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R為定值電阻，當開關(guān)閉合時，標有“8V

8W”的小燈泡L恰好正常發(fā)光；若保持定值電阻R不變，將L換成另一只標有“8V

4W”的小燈泡，閉合開關(guān)后，小燈泡工作時消耗的實際功率(

)A．大于4WB．等于4WC．小于4WD．無法確定10．(2013·揚州)今年6月，我國空調(diào)“能效比”實行新的等級標準，空調(diào)制冷“能效比”EER是指空調(diào)制冷量與制冷時消耗的電功率比。小明家需要一臺制冷量為3200W的空調(diào)，若選“能效比”為3.2的空調(diào)，則制冷消耗的電功率為________W；若選“能效比”為4.0的空調(diào)，工作1h將比原空調(diào)節(jié)約電能________kW·h。三、實驗探究題(12分)11．(2013·寧波)在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小燈泡上標有“2.5V”字樣。

(1)如圖甲所示的實驗電路中，尚缺少一根導線，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整。

(2)小科同學正確連接電路后進行實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)如表所示。當他斷開開關(guān)整理器材時，才發(fā)現(xiàn)電表如圖乙所示。小科同學應(yīng)重新實驗，實驗前他應(yīng)該進行的實驗操作是__________________。小科補上了這一操作后，重新實驗并正確操作，他測得小燈泡的額定功率將________0.65W(選填“大于”“小于”或“等于”)。實驗序號123U/V2.02.53.0I/A0.220.260.30P/W小燈泡的亮度解析：本題考查測小燈泡的電功率實驗及實驗分析的能力。(1)測小燈泡的電功率實驗中滑動變阻器、小燈泡及電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，把電壓表看成斷路，通過電流的流向找到添加導線的位置。(2)讀圖發(fā)現(xiàn)，電壓表未接入電路時指針偏右，所以實驗前應(yīng)先將其指針調(diào)零；用未調(diào)零的電壓表測出電壓2.5V，實際比2.5V小，所以正確操作后，小燈泡兩端電壓2.5V時，電流比0.26A大，根據(jù)P＝UI，小燈泡的額定功率將大于0.65W。

答案：(1)

(2)電壓表調(diào)零大于四、分析計算題(共40分)12．(15分)(2013·寧波)如圖所示，黑匣子上有A、B、C三個接線柱，內(nèi)部只有一個電壓恒為6V的電源和兩個定值電阻R1、R2(R1>R2)。當電流表分別連接到接線柱AB、AC、BC時，電流表示數(shù)如下表所示：(1)請將上表填寫完整。(2)第3次實驗時，電流為零，說明BC之間________(選填“有”或“沒有”)電源。(3)若用導線同時把AB、AC連接起來，電路可能消耗的總功率為多大？實驗序號123電流表位置接AB之間接AC之間接BC之間電流表示數(shù)/A0.40.60電路的總電阻/Ω________________無法計算13．(11分)(2013·湖州)伏安法測量額定電壓為2伏的小燈泡的額定功率，實驗時按甲圖連接電路，電源電壓恒為3伏，移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表和電流表示數(shù)繪制成I－U的圖象如圖乙。(1)根據(jù)乙圖中數(shù)據(jù)，計算小燈泡的額定功率。

(2)當小燈泡正常工作時，滑動變阻器接入電路的電阻為多大？

(3)從乙圖可知，通電燈絲的電阻不恒定，實驗中影響燈絲電阻變化的因素是________。電壓力鍋的銘牌額定電壓220伏加熱功率1000瓦保溫功率100瓦氣壓設(shè)定值175千帕14．(14分)(2013·衢州)電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點，是現(xiàn)代人喜歡的廚房用具。圖甲是某品牌電壓力鍋的簡化電路圖，R1為加熱電阻，R2為保溫電阻，S1為電源開關(guān)，S2為壓力開關(guān)。加熱時S2與觸點a接通，R1工作；保溫時S2與觸點b接通，R2工作。電壓力鍋的其他參數(shù)見銘牌。(1)當電壓力鍋內(nèi)的氣壓達到設(shè)定值時水沸騰。此時，水的溫度________100℃(選填“＞”“＝”或“＜”)；(2)計算保溫電阻R2正常工作時的阻值；

(3)圖乙表示電壓力鍋工作時電功率與時間的關(guān)系。陰影部分面積表示____________________________，并列式計算它的大小。電功和電功率(二)(時間：45分鐘分值：100分)3．如圖所示，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)熱功率不同下列說法錯誤的是(

)A．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7．(2013·湛江)如圖所示，電源電壓不變，當滑動變阻器的滑片向b端移動的過程中，下列說法正確的是(

)A．電流表的示數(shù)變大B．電壓表的示數(shù)變大C．小燈泡的亮度不變D．電路中的總功率變大解析：由題圖可知：電燈和滑動變阻器并聯(lián)；電流表測干路中的電流，當滑片向b端移動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變大，此支路電流變小，小燈泡的電流不變，干路中的電流變小，A選項錯誤；電壓表測滑動變阻器兩端的電壓即電源電壓，所以不論滑片怎樣移動，電壓表的示數(shù)不變，B選項錯誤；小燈泡兩端的電壓和流過的電流不變，則小燈泡的實際功率不變，亮度不變，C選項正確；電路中的總電流變小，電源電壓不變，所以電路中的總功率變小，D選項錯誤。故選C。

答案：C

8．(2013·南京)如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω

0.5A”，滑動變阻器R2的規(guī)格為“

20Ω

1A”。閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移動過程中，下列說法正確的是(

)A．電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4～0.9WB．電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2～0.5AC．變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2～20ΩD．電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2～3W三、實驗探究題(共29分)12．(17分)(2013·杭州)小金在測量小燈泡的電功率時，將實驗器材連成如圖甲所示的電路。(1)請你指出圖甲中連線的錯誤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在圖乙中畫出正確的實物連線圖。

(3)若在某次實驗中，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示，則電流表讀數(shù)為______A，電壓表讀數(shù)為______V，小燈泡此時的實際功率為________W。丙解析：本題考查伏安法測小燈泡電功率實驗電路的連接、電表的讀數(shù)及電功率的計算。判斷電路連接的正誤，可以通過電流的流向。發(fā)現(xiàn)兩處錯誤，滑動變阻器滑片在阻值最小處，電流表正負接線柱接反了。讀電流和電壓值時，先看量程，再觀察最小刻度值，再讀數(shù)。根據(jù)P＝UI＝2.2V×0.5A＝1.1W。

答案：(1)滑動變阻器沒有處于阻值最大處，電流表的正負接線柱接反了

(2)如圖所示，其他答案合理即可(3)0.5

2.2

1.113．(12分)(2013·臺州)一個額定電壓為6伏的電加熱器，它的電阻絲燒斷了，小麗準備尋找合適的導線材料替換燒斷的電阻絲，以修復這個加熱器。她用如圖所示電路進行探究，把導線A掛在蠟筆上，下面吊著100克砝碼，閉合開關(guān)，使之發(fā)熱并熔化蠟，記錄下熔斷蠟筆的時間，依次更換導線B、C、D進行實驗。實驗時導線長度基本相同，電流大小基本不變，數(shù)據(jù)記錄見下表。序號導線直徑/毫米導線材料熔斷蠟筆時間/秒A2銅線28B1銅線8C2鐵線22D2鎳鉻合金線4回答下列問題：(1)上述實驗電路中電阻R0的作用是________________________________________________________________________；(2)據(jù)表分析，本實驗中導線發(fā)熱能力與導線的____________有關(guān)；(3)若想選擇發(fā)熱效率高的導線作為替換的電阻絲，應(yīng)選擇________(選填序號)。答案：(1)保護電路(或保護電源、防止電路短路等答案合理即可)(2)直徑(或粗細、橫截面積、材料、電阻，寫出一點即可)

(3)D四、分析計算題(共29分)14．(16分)(2013·臺州)有一種電子秤的原理如圖，它主要由三部分構(gòu)成。踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示重力大小的儀表(實質(zhì)是電流表)。其中AO長20厘米，BO長5厘米，壓