152认识电功率-2022-2023学年八年级物理上册（沪粤版）

15.2认识电功率一、单选题1．（2022·全国·九年级课前预习）下列说法正确的是（）A．对人体安全的电压是36VB．通常情况下徐世恩同学电阻为0C．家里空调正常使用时电流大约是5AD．两个物体之间内能相等时不发生热传递【答案】C【解析】A．经验证明，不高于36V的电压对人体是安全的，故A不符合题意；B．通常情况下人体电阻比较大，大约在3000Ω以上，故B不符合题意；C．家用空调的电功率在1000W左右，工作电流约为故C符合题意；D．内能的大小跟质量、温度、状态有关，两个物体之间内能相等，温度可能不相等，它们可能发生热传递，故D不符合题意。故选C。2．（2022·山东·曲阜师范大学附属实验学校九年级期中）如图的电路，电源电压保持不变。当开关S闭合，电路正常工作时，滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．电路的总电阻减小 B．电流表示数逐渐变大C．灯泡L变暗 D．电压表示数不变【答案】C【解析】A．变阻器与灯串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，根据电阻的串联规律，电路的总电阻变大，A错误；B．由欧姆定律，电路中的电流变小，即电流表示数变小，B错误；C．根据，灯的实际功率变小，灯变暗，C正确；D．根据欧姆定律的变形公式，灯的电压变小，根据串联电路电压的规律，电压表示数变大，D错误。故选C。3．（2022·江西财经大学附属中学九年级期中）如图所示，下列用电器正常工作时的电流最接近4A的是（）A．家用电冰箱B．电视机C．节能灯D．电饭煲煮饭【答案】D【解析】家用电器的额定电压都是220V；A．冰箱的功率约为220W，根据得，工作电流约为1A，故A不符合题意；B．电视机的功率约为100W，根据得，工作电流约为0.45A，故B不符合题意；C．白炽灯的功率约为60W，根据得，电流约为2.3A，故C不符合题意；D．电饭锅的功率约为900W，根据得，电流约为4A，故D符合题意。故选D。4．（2022·山东威海·九年级期中）下列是小涛同学学习了电学知识关于对电路的理解，你认为正确的是（）A．串联电路中的两盏灯，越亮的那盏流过的电流越大B．电风扇正常工作电路，将所有电能都转化为机械能C．只要电子在运动，电路中就一定有电流D．电源的作用是给电路提供电能【答案】D【解析】A．在串联电路中，电流处处相等，所以串联电路中的两盏灯，流过的电流是相等的，较亮的灯泡是因为此灯泡的电功率较大，故A错误；B．电风扇在工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故B错误；C．电路中的电子始终是不停的运动，只有电子定向移动时，才会产生电流，故C错误；D．在电路中，电源是提供电能的装置，它将其它形式的能转化为电能；用电器是消耗电能的装置，它将电能转化为其它形式的能，故D正确。故选D。5．（2022·辽宁·中考真题）假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2022.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（）A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·hB．冰箱每天平均工作的时间为0.5hC．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变【答案】A【解析】A．电能表原来的示数为2022.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h2022.6kW·h=7kW·h故A正确；B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为t=则冰箱每天平均工作的时间为t'=5h故B错误；C．冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×h=电能表的转盘转的圈数为n==2r即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。故选A。6．（2022·山东·武城县育才实验学校九年级期中）开关闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中，有关电表和灯的亮度的变化，正确的是（）A．电流表读数变大，电压表读数变小，灯变暗B．电流表读数变小，电压表读数变大，灯变亮C．电流表、电压表读数都变小，灯变亮D．电流表、电压表读数都变大，灯变亮【答案】D【解析】由图知，灯与变阻器串联，电压表测灯两端的电压，电流表测灯电流；滑动变阻器的滑片P向左移动过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，通过小灯的电流变大，由公式U=IR可知灯两端的电压变大，根据P=UI可知灯的实际功率变大，则灯变亮，，故ABC错误，D正确。故选D。二、填空题7．（2022·全国·九年级单元测试）某学校打算换购一批照明灯，现有两种型号的灯A和灯B，其铭牌部分参数如图所示。已知发光效率是指“一个光源所发出的光通量与该光源所消耗的电功率之比”，发光效率越高越节能，根据表中信息判断，灯A正常工作的电流___________（大于/等于/小于）灯B，灯B的发光效率是___________，你认为学校应该选择灯___________（A/B）更节能。灯A灯B额定功率36W25W额定电压220V220V光通量3060lm180lm【答案】

大于

7.2lm/W

A【解析】[1]根据P=UI可得灯A的额定功率大于灯B的额定功率，额定电压相同，所以灯A正常工作的电流大于灯B的电流。[2]灯B的发光效率[3]灯A的发光效率灯A的发光效率高于灯B的发光效率，所以灯A更节能。8．（2022·全国·九年级单元测试）如图甲是灯泡L的调光电路图。通过改变滑动变阻器R的的位置和开关S的开闭改变灯泡亮度，滑动变器铭牌为“10Ω

1A”，电源电压3V，通过灯丝的电流与灯泡两端电压关系如图乙。当S闭合，滑片P在a端时，灯泡L消耗的功率为_______W；滑片P在b端时，电路消耗的功率为_______W。当S断开，移动滑片P通过灯泡的最小电流为_______A。【答案】

0.9

0.9

0.2【解析】[1]当S闭合，滑片P在a端时，灯泡和滑动变阻器并联，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，由并联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压为UL＝U＝3V由图乙可知，此时通过灯泡的电流IL＝0.3A，则灯泡L消耗的功率为PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W[2]当S闭合，滑片P在b端时，灯泡被短路，只有滑动变阻器接入电路，且滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路消耗的功率为[3]当S断开，滑动变阻器与灯泡串联，由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大R大＝10Ω时，电路中的电流最小，根据串联电路电压特点，此时电源电压由图乙可知，只有当通过灯泡的电流I＝0.2A，灯泡两端的电压UL＝1V时，满足上面的等式，即因此当S断开，移动滑片P通过灯泡的最小电流为0.2A。9．（2022·山东威海·中考真题）标有“220V0.22A”字样的节能灯，正常工作10s电流做的功为______J；若正常工作时发光功率为36W，则这款节能灯将电能转化为光能的效率是______（结果保留1位小数）。【答案】

484

74.4%【解析】[1]正常工作10s电流做的功W=UIt=220V×0.22A×10s=484J[2]节能灯的功率P=UI=220V×0.22A=48.4W这款节能灯将电能转化为光能的效率10．（2022·江苏扬州·中考真题）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为______（填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中______表，此过程中电路总功率______（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】

半导体

电流

变大【解析】[1]R为气敏电阻，其材料一般为半导体，当气敏电阻所处的环境条件发生变化时，气敏电阻的阻值发生变化，从而满足电路需要。[2]由甲电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由乙图可知，当酒精气体浓度增大时，气敏电阻R的阻值变小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。[3]此过程中电路电源电压不变，电流变大，根据P=UI可知电路的总功率变大。三、实验题11．（2022·全国·九年级单元测试）在探究电流与电阻的关系的实验中，小明根据实验室的实验器材，设计了电路图如图甲所示。（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节滑动变阻器，保证______不变，并记录每次电阻R和电流表示数I如下表：实验次数1234R/Ω10152030I/A0.30.20.150.1（2）小明根据记录的数据，做出了如图乙所示的图像，其中反映电流与电阻规律的图像是______（选填“a”或“b”）；（3）由第1次实验数据可知，R=10Ω时，电阻的电功率是______W。【答案】

电阻R两端的电压不变

b

0.9【解析】（1）[1]根据控制变量法可知，在实验探究过程中应改变被探究因素，保持其余不被探究因素不变。影响电流的因素有电压和电阻两个，因此在探究电流与电阻的关系的实验中，电阻是被探究的因素，电阻R两端的电压是不被探究的因素，故应保持电阻R两端的电压不变。（2）[2]根据小明记录的数据可知，随着定值电阻的增大，电流逐渐减小，每组电流与电阻的乘积都为3，是一个定值，因此，电流与电阻为反比例关系，对应的函数图像应该与反比例函数图像一致。乙图中a画的是正比例函数图像，不符合题意，b画的是反比例函数图像，符合题意，故图乙所示的图像中能反映电流与电阻规律的是b。（3）[3]由第1次实验数据可知，R=10Ω时，I=0.3A，由电功率公式，可得出电阻的电功率为12．（2022·全国·九年级课时练习）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为的小灯泡（正常发光时的电阻约为）、电压恒为6V的电源、电流表、电压表、开关和若干导线，最大阻值分别为和的滑动变阻器。（1）根据实验要求设计的电路如图甲所示，图中a为_________表。（2）根据电路图，用笔画线代替导线将如图乙的实物电路连接完整_______，连接电路的过程中开关应该________（选填“闭合”或“断开”）。（3）连接好电路，移动滑动变阻器的滑片至最________（选填“左”或“右”）端，再闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表和电压表均无示数，则电路可能的原因是________（填写选项中的字母）。A．小灯泡短路B．小灯泡断路C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路（4）排除故障后正确进行实验，依次正确读取三组实验数据，并记录在下表中。请你补充表格①、②位置内容。实验次数小灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A①______小灯泡的亮度12②_______3【答案】

电压

断开

右

D

小灯泡的电功率P/W

0.75【解析】（1）[1]因为a表与小灯泡并联，所以a表应为电压表；（2）[2]b表串联在电路中，因此b表为电流表，电路中电流最大约为所以电流表选用的量程与灯泡串联；因为小灯泡的额定电压为，所以电压表选用的量程与灯泡并联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，连接电路如图所示：[3]为了保护电路，连接电路的过程中开关应断开。（3）[4]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即最右端。[5]闭合开关，小明发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路断路，电压表没有示数，说明电压表与电源不相连，电压表并联电路之外电路存在断路，所以电路故障可能是滑动变阻器断路，故选D。（4）[6]测定小灯泡的额定功率时，应分别测出灯泡两端的电压和通过的电流，并根据求出实际功率，因此①处应为小灯泡的电功率P/W。[7]第2次实验中，小灯泡两端的电压为，通过小灯泡的电流为，因此小灯泡的电功率为13．（2022·全国·九年级课前预习）小明用如图所示的电路探究“电流跟电压、电阻的关系”，实验器材有：学生电源（3V不变），电流表、电压表、定值电阻4只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器（10Ω1A），开关、导线若干。如图是小明未完成连接的实验电路。（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。()（2）小明同学确认电路连接无误，按照正确的操作闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路故障是()（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表所示。U（V）0.51.01.61.92.53.0I（A）0.10.200.30.40.50.6根据表中数据可知：通过电阻的电流跟两端电压的关系是：_________。接下来小明想探究“电流与电阻的关系”，接入4只定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）进行实验。（4）先接入5Ω的电阻，移动滑动变阻器，电压表示数为2V。然后断开开关，将电阻R从5Ω换成10Ω，再闭合开关，此时电压表的示数___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）2V，接下来他应将滑动变阻器的滑片向___________端（选填“A”、“B”）移动使电压表示数保持不变，移动滑片前后，10Ω电阻功率的变化量为，滑动变阻器的功率变化量为，则________（选填“大于”、“小于”或“等于”）（5）在接入25Ω电阻后，小明无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到2V，小明在现有的器材基础上提出了以下实验方案，不能完成这次实验的是()A、调低电源电压

B、再串联一个5Ω的电阻C、再串联一个10Ω的电阻

D、将电压表改接到滑动变阻器两端（6）通过新的实验方案使25Ω的电阻两端电压达到2V后，_______（选填“需要”或“不需要”）重新在新的实验方案下测量5Ω、10Ω、20Ω的电流和电压。【答案】

电阻断路

在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比

大于

B

大于

D

不需要【解析】（1）[1]要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，即变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：（2）[2]电流表无示数，说明电路中无电流，电路故障为开路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路，由此可知电路故障是定值电阻R断路；（3）[3]考虑到误差因素，根据表中数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，即在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（4）[4][5]先接入5Ω的电阻，移动滑动变阻器，电压表示数为2V。然后断开开关，将电阻R从5Ω换成10Ω，因电阻增大，根据串联分压原理可知，其分得的电压增大，此时电压表的示数大于2V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。[6]由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U滑=3V2V=1V由分压原理，接入5Ω的电阻时变阻器连入电路的电阻为换接10Ω的电阻，移动滑片前，由欧姆定律和电阻的串联规律，电路的电流为移动滑片后，电压表示数为2V，由欧姆定律，电路的电流为10Ω电阻功率的变化量为滑动变阻器的功率变化量为则大于。（5）[7]滑动变阻器的电阻电阻为10Ω，根据串联电路的规律及分压原理理有……①方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电源的电压最大，由①得故电源电压最大应为U电源=2.8V故A不符合题意；BC．方程左边为一定值，故右边也为一定值，当对应的定值电阻取最大时，变阻器连入电路的电阻也最大，根据①有故变阻器连入电路的电阻为R滑=12.5Ω所用滑动变阻器的最大电阻至少为12.5Ω，而现有变阻器的最大电阻为10Ω，若串联一个5Ω的电阻，由串联电阻的规律，当变阻器连入电路的电阻为R串联=12.5Ω5Ω=7.5Ω接入25Ω电阻时实验可完成；同理，若串联一个10Ω的电阻，当变阻器连入电路的电阻为2.5Ω时，实验也能完成，故BC不符合题意；D．将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表只是由原来测定值电阻的电压改为测变阻器的电压，但在原有条件下，无论怎样移动滑片，也都不能使定值电阻的电压达到2V，故D符合题意。故选D。（6）[8]探究“电流与电阻的关系”时，要控制定值电阻的电压不变，记录电流随电阻的变化关系，为得出普遍性的规律要多次测量。通过新的实验方案使25Ω的电阻两端电压达到2V后，定值电阻的电压始终保持不变，符合实验要求，故不需要重新在新的实验方案下测量5Ω、10Ω、20Ω的电流和电压。四、计算题14．（2022·福建·中考真题）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）保温档的功率；（2）电阻R2的阻值；（3）电蒸锅的加热效率。【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%【解析】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率由可知，R2的电阻（3）水温度升高75℃吸收的热量这个过程消耗的电能电蒸锅的加热效率答：（1）保温档的功率为100W；（2）电阻R2的阻值44Ω；（3）电蒸锅的加热效率为84％。15．（2022·湖北湖北·中考真题）如图所示是某型号水车式增氧机，用于给鱼池（塘）增氧，它由电机、浮船和叶轮等部分组成，工作时，电机带动叶轮转动，搅拌水体使氧气溶入水中。其部分参数如表。求：型号总质量（kg）额定电压（V）额定功率（W）增氧效率[kg/（kW•h）]SC﹣1.5702201500≥1.8（1）正常工作时，若增氧机搅拌水体对水做功的功率为1050W，则增氧机的机械效率为多少？（2）已知三只浮船的总底面积为0.7m2，工作前，浮船只有一部分浸入水中，则船底受到水的压强为多大？把浮船视为长方体，不计叶轮浸入水中的体积。（3）依据表中有关数据，计算增氧机正常工作2h增氧的质量至少为多少？【答案】（1）70%；（2）1000Pa；（3）5.4kg【解析】解：（1）设增氧机正常工作时间为ts，增氧机做的有用功W有=P有t=1050W×ts=1050t（J）增氧机做的总功W总=P总t=1500W×ts=1500t（J）增氧机的机械效率η=×100%=×100%=70%即增氧机的机械效率是70%。（2）因为三只浮船都漂浮在水面上，所以三只浮船受到的浮力F浮=G总=m总g=70kg×10N/kg=700N船底受到水的压力F压=F浮=700N船底受到水的压强p===1000Pa即船底受到水的压强是1000Pa。（3）增氧机正常工作2h消耗的电能W=P总t′=1500×10﹣3kW×2h=3kW•h增氧机正常工作2h增氧的质量至少为m氧=η′W=1.8kg/（kW•h）×3kW•h=5.4kg即增氧机正常工作2h增氧的质量至少为5.4kg。答：（1）增氧机的机械效率是70%；（2）船底受到水的压强是1000Pa；（3）增氧机正常工作2h增氧的质量至少为5.4kg。16．（2022·全国·九年级课时练习）电熨斗往往采用如图所示的电路来保温：（1）电熨斗正常使用时开关S应断开还是闭合？（2）如果熨斗的电阻丝R的额定功率为400W，灯L标有“PZ220100”，则当电熨斗处于保温状态时电阻丝R的实际功率是多大？此时整个电路的功率是多大？此时电路总功率比电熨斗正常发热时的功率少了多少？（不考虑温度对灯丝电阻的影响）【答案】（1）闭合；（2）16W，80W，120W【解析】解：（1）本题中的电熨斗的电热丝与灯泡是串联的，而电熨斗正常使用时，应当只有电热丝工作，则开关S应该闭合，灯被开关短路。（2）电熨斗是利用了电流的热效应，正常工作时要使电熨斗温度达到较高，相同时间内要电流要产生较多的热量，根据焦