专题22电功和电功率

专题22电功和电功率例1(2013·义乌)电视上有某品牌空调的广告，称“好空调，一天只需一度电”，在其他媒体上也有该品牌的广告词，称“××空调，最低耗电仅相当于一只45W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素，你认为这两句广告词体现的内容________(选填“基本一致”或“完全不一致”)，因此根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约________小时。(结果保留整数)如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A。那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是(

)A．2∶3

B．3∶2

C．5∶2

D．1∶2答案：A

例3(2013·衢州)小柯用如图甲所示电路测定小灯泡额定功率，其中电源电压为4.5V、小灯泡额定电压为3.8V。甲乙

(1)请按照实物图画出电路图。

(2)小柯连好电路闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡逐渐变暗。你认为小柯实验操作中存在的问题是__________________________________。

(3)实验时小柯发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V(如图乙)。于是他做了3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V。相关实验记录及数据处理见下表：你认为小柯这样处理数据的方法是否合理？________。实验序号电流表示数/A测得灯泡的

额定功率/W测得灯泡额定功

率的平均值/W10.301.140P额＝(1.140＋1.102＋1.178)/3＝1.14020.291.10230.311.178解析：(1)由图知，电流从电源的正极出发依次经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表，最后回到电源的负极，电压表与灯泡并联；(2)移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡逐渐变暗，说明滑动变阻器的阻值逐渐变大，所以在闭合开关前滑片未移至阻值最大处；(3)要正确测量小灯泡的额定功率，可使灯泡两端的电压为额定电压，分别测出三组电流值，计算出电功率求平均值；因为电压表无法准确显示3.8V的刻度，所以可通过小柯的方法求平均值，这样比较合理。

答案：(1)如图所示

(2)闭合开关前滑片未移至阻值最大处(3)合理在“测量小灯泡功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω。(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。(2)连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c，d四根导线有一根断了，则该导线是________(填写字母)。(3)排除故障后，闭合开关，测量小灯泡额定功率，移动变阻器的滑片P，眼睛应先注视________表的示数，然后读出另一电表示数，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。

(4)在小电灯正常发光时，再将滑片P向B端移动到另一位置，则小电灯的实际功率________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。答案：(1)

(2)b

(3)电压0.6

(4)小于专题训练22电功和电功率(一)(时间：45分钟分值：100分)5．甲、乙两个相同的灯泡串联后接上电压恒定的电源，每个灯泡消耗的功率为P0。突然，乙灯泡灯丝烧断，搭接灯丝后，甲消耗的功率为P1，乙消耗的功率为P2，则P0、P1、P2的关系为(不考虑温度对电阻的影响)(

)A．P1＞P0＞P2B．P0＞P2＞P1

C．P1＞P2＞P0D．P2＞P0＞P1

解析：当乙灯泡的灯丝烧断又搭接后，其电阻变小，电路中的电流变大，对甲灯来说，其电阻不变而流经甲灯的电流变大，由P＝I2R可得P1＞P0；甲、乙两灯串联，流经两灯的电流相同，但乙灯的电阻变小，由P＝I2R可得P1＞P2；串联电路中，电流处处都相等，由P＝I2R可知，串联电路中各用电器的功率与电阻成正比(即用电器的功率之比等于其阻值之比)，假设乙灯搭接后的电阻无限小(趋近于零)，则P2也无限小(趋近于零)。本题应选A。

答案：A

6．如图甲所示，电源电压恒为9伏，滑动变阻器的最大阻值为100欧，电流在0.1安～0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是(

)A．电子元件工作时，电阻保持不变B．电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6瓦C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1∶1D．为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧～70欧答案：D

7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“8V

8W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R不变，将L换成另一只标有“8V

4W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率(

)A．大于4WB．等于4WC．小于4WD．无法确定10．(2013·扬州)今年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为________W；若选“能效比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能________kW·h。三、实验探究题(12分)11．(2013·宁波)在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。

(1)如图甲所示的实验电路中，尚缺少一根导线，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。

(2)小科同学正确连接电路后进行实验，记录实验数据如表所示。当他断开开关整理器材时，才发现电表如图乙所示。小科同学应重新实验，实验前他应该进行的实验操作是__________________。小科补上了这一操作后，重新实验并正确操作，他测得小灯泡的额定功率将________0.65W(选填“大于”“小于”或“等于”)。实验序号123U/V2.02.53.0I/A0.220.260.30P/W小灯泡的亮度解析：本题考查测小灯泡的电功率实验及实验分析的能力。(1)测小灯泡的电功率实验中滑动变阻器、小灯泡及电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，把电压表看成断路，通过电流的流向找到添加导线的位置。(2)读图发现，电压表未接入电路时指针偏右，所以实验前应先将其指针调零；用未调零的电压表测出电压2.5V，实际比2.5V小，所以正确操作后，小灯泡两端电压2.5V时，电流比0.26A大，根据P＝UI，小灯泡的额定功率将大于0.65W。

答案：(1)

(2)电压表调零大于四、分析计算题(共40分)12．(15分)(2013·宁波)如图所示，黑匣子上有A、B、C三个接线柱，内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时，电流表示数如下表所示：(1)请将上表填写完整。(2)第3次实验时，电流为零，说明BC之间________(选填“有”或“没有”)电源。(3)若用导线同时把AB、AC连接起来，电路可能消耗的总功率为多大？实验序号123电流表位置接AB之间接AC之间接BC之间电流表示数/A0.40.60电路的总电阻/Ω________________无法计算13．(11分)(2013·湖州)伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率，实验时按甲图连接电路，电源电压恒为3伏，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数绘制成I－U的图象如图乙。(1)根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。

(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？

(3)从乙图可知，通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是________。电压力锅的铭牌额定电压220伏加热功率1000瓦保温功率100瓦气压设定值175千帕14．(14分)(2013·衢州)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时，水的温度________100℃(选填“＞”“＝”或“＜”)；(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值；

(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示____________________________，并列式计算它的大小。电功和电功率(二)(时间：45分钟分值：100分)3．如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同下列说法错误的是(

)A．甲的发热功率与丙的发热功率相等B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍7．(2013·湛江)如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中，下列说法正确的是(

)A．电流表的示数变大B．电压表的示数变大C．小灯泡的亮度不变D．电路中的总功率变大解析：由题图可知：电灯和滑动变阻器并联；电流表测干路中的电流，当滑片向b端移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，此支路电流变小，小灯泡的电流不变，干路中的电流变小，A选项错误；电压表测滑动变阻器两端的电压即电源电压，所以不论滑片怎样移动，电压表的示数不变，B选项错误；小灯泡两端的电压和流过的电流不变，则小灯泡的实际功率不变，亮度不变，C选项正确；电路中的总电流变小，电源电压不变，所以电路中的总功率变小，D选项错误。故选C。

答案：C

8．(2013·南京)如图所示，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(

)A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4～0.9WB．电流表示数允许的变化范围为0.2～0.5AC．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2～20ΩD．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2～3W三、实验探究题(共29分)12．(17分)(2013·杭州)小金在测量小灯泡的电功率时，将实验器材连成如图甲所示的电路。(1)请你指出图甲中连线的错误：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在图乙中画出正确的实物连线图。

(3)若在某次实验中，电流表、电压表的读数如图丙所示，则电流表读数为______A，电压表读数为______V，小灯泡此时的实际功率为________W。丙解析：本题考查伏安法测小灯泡电功率实验电路的连接、电表的读数及电功率的计算。判断电路连接的正误，可以通过电流的流向。发现两处错误，滑动变阻器滑片在阻值最小处，电流表正负接线柱接反了。读电流和电压值时，先看量程，再观察最小刻度值，再读数。根据P＝UI＝2.2V×0.5A＝1.1W。

答案：(1)滑动变阻器没有处于阻值最大处，电流表的正负接线柱接反了

(2)如图所示，其他答案合理即可(3)0.5

2.2

1.113．(12分)(2013·台州)一个额定电压为6伏的电加热器，它的电阻丝烧断了，小丽准备寻找合适的导线材料替换烧断的电阻丝，以修复这个加热器。她用如图所示电路进行探究，把导线A挂在蜡笔上，下面吊着100克砝码，闭合开关，使之发热并熔化蜡，记录下熔断蜡笔的时间，依次更换导线B、C、D进行实验。实验时导线长度基本相同，电流大小基本不变，数据记录见下表。序号导线直径/毫米导线材料熔断蜡笔时间/秒A2铜线28B1铜线8C2铁线22D2镍铬合金线4回答下列问题：(1)上述实验电路中电阻R0的作用是________________________________________________________________________；(2)据表分析，本实验中导线发热能力与导线的____________有关；(3)若想选择发热效率高的导线作为替换的电阻丝，应选择________(选填序号)。答案：(1)保护电路(或保护电源、防止电路短路等答案合理即可)(2)直径(或粗细、横截面积、材料、电阻，写出一点即可)

(3)D四、分析计算题(共29分)14．(16分)(2013·台州)有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成。踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中AO长20厘米，BO长5厘米，压