第十六章 电功率一、选择题1．(2022年台州)如图1612电路，电源电压保持不变，闭合开关，当旋钮式变阻器触片顺时针转动时( )图1612A．变阻器电阻增大B．电流表示数减小C．小灯泡亮度增大D．变阻器两端电压增大2．(2022年青岛)甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通过的电流之比为2∶1，通电时间之比为1∶2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为( )A．5∶2B．5∶4C．2∶5D．10∶13．(2022年邵阳)电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是( )A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多4．(2022年威海)当温度降到很低时，某些金属导体如铝在－271.76℃以下，铅在－265.95℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象．假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是( )A．白炽灯仍能发光且更省电B．电动机仍能转动且效率更高C．电饭锅仍能煮饭且效率更高D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电5．(2022年牡丹江)某白炽灯铭牌上标有“220V 40W”的字样，关于这盏白炽灯的说法正确的是( )A．该灯只能在220V的电压下工作B．该灯工作时的电功率一定为40WC．该灯正常工作时的电流为5.5AD．该灯正常工作时的电阻为1210Ω6．(2022年云南)冬天来临，小王给奶奶买了一个“暖手宝”．该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图1613所示，由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为( )图1613A．2400WB．400WC．40WD．24W8\n7．(2022年乐山)如图1614所示，甲、乙、丙三个密闭容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，其中在丙容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联．通电一段时间后，U型管中两侧的液面高度差最大的是( )图1614A．甲B．乙C．丙D．三个相同8．(2022年丽水)如图1615所示电路，电源电压恒为6V，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( )图1615A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮B．仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6AC．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15ΩD．仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8W9．(2022年泰安)实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的UI图象如图1616所示，则下列图中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是( )图1616A B C D10．(2022年南京)如图1617所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”.闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是( )图16178\nA．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9WB．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5AC．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20ΩD．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W二、填空题11．(2022年广东)如图1618所示，电能表的示数为________kW·h；在某段时间内转盘转过1000转，表示此段时间内用了________kW·h电．图161812．(2022年南京)LED灯具有节能、环保等特点，额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是________A，若它每天正常发光5h，一个月(30天)消耗的电能是________kW·h，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为________W的白炽灯亮度相当．13．(2022年安徽)如图1619所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，则R1消耗的电功率为________W；若通电30s，电阻R2产生的热量为________J.图1619 图162014．(2022年威海)如图1620所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω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；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是________J.15．(2022年凉山州)一个标有“6V 3W”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________Ω的电阻．此电路工作2分钟一共消耗________J的电能．三、综合应用题16．(2022年宿迁)在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 图1621(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了图1621甲所示装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫________．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用________(填“煤油”或“水”)，理由是_________________________．(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电308\ns再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据(见表)．实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流________，其产生的热量________．(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中______(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶________(填“串联”或“并联”)．17．(2022年泉州)小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的同规格小灯泡(电阻约为25Ω)若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干．甲乙图1622(1)实验中应选择规格为“________”的滑动变阻器．(2)图1622甲中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整．(3)小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是__________________．(4)排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为______A，小灯泡的额定功率是______W.18．(2022年黄冈)当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图1623所示．假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.5Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m(g取10N/kg)．求：(1)电动机吊起重物的过程中消耗的电能．(2)电动机正常工作过程中线圈产生的热量．(3)该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率．图162319．(2022年抚顺)如图1624所示是一款有煮洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数．此款洗衣机有两个挡位，当开关置于位置1时为加热状态，当开关置于位置2时为保湿洗涤状态．其中电阻R1的阻值为22Ω[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]，求：加热功率/kW2.4加水量/kg158\n洗涤衣物容量/kg3额定电压/V220产品质量/kg44产品尺寸/mm450×540×768(1)在洗衣机内按“加水量”加入20℃的冷水加热到90℃时水吸收的热量．(2)R2的阻值．(3)洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为200W，则此时通过电动机的电流为多少？图16241．(2022年宁波)如图1625所示的电路，闭合开关S，当滑片P向右移动过程中( )图1625A．小灯泡变亮B．电流表示数变大C．电压表示数变小D．电路的总功率变大2．(2022年南京)电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”．下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )A．接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联B．接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联C．接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联D．接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联3．(2022年泰安)为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min内电能表转盘转动15圈．电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是( )电压220V电流规格10(20)A频率50Hz每千瓦时的转数3000revs/(kW·h)A.300WB．30WC．150WD．200W4．(2022年锦州)在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中，小明连接了如图1626甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变．8\n甲 乙 丙图1626(1)请将实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮)．(2)在连接电路时，开关必须________．若有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器________(填“A”“B”或“C”)连入电路，才能保证实验顺利进行．(3)在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率________额定功率(填“大于”“小于”或“等于”)；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向________(填“A”或“B”)端移动，当电压表的示数为________V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W.(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了IU图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压________(填“成”或“不成”)正比，这是因为______________________________．8\n第十六章 电功率【演练·巩固提升】1．C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.B 7.B 8.B 9.D10．A11．1931.6 0.4 12.0.02 0.66 4413．0.4 24 14.0.4 24 15.6 54016．(1)转换法 煤油 煤油比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显(2)越大 越多(3)B 串联17．(1)50Ω 0.5A(2)如图D32所示．图D32(3)小灯泡断路 (4)0.24 1.4418．解：(1)由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P＝38kW＝3.8×104W，工作时间t＝25s，所以电动机消耗的电能为W＝Pt＝3.8×104W×25s＝9.5×105J.(2)电动机正常工作时的电流I＝＝＝100A线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(100A)2×0.5Ω×25s＝1.25×105J.(3)线圈电流产生热量即该“塔吊”本身消耗的电能为W1＝Q＝1.25×105J所以“塔吊”电能转化为机械能的总量，即机械部分所做的总功为W总＝W－W1＝9.5×105J－1.25×105J＝8.25×105J该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率η＝＝＝＝80%.19．解：(1)水需要吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×15kg×(90℃－20℃)＝4.41×106J.(2)R1的功率P1＝＝＝2200W，由于当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，则P2＝P加热－P1＝2400W－2200W＝200W由P＝得R2＝＝＝242Ω.(3)电动机的功率P电动机＝200W，电压U＝220V，由P＝UI可得通过线圈的电流I＝＝≈0.91A.【预测·考向直击】1．C 2.A 3.A4．(1)如图D33所示．8\n图D33(2)断开 B (3)小于 A 3.8 1.52(4)不成 灯丝电阻随温度的升高而增大8
