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第十七讲 电功率
(分值：70 分 建议时间：90 分钟)
基础训练
一、选择题(每小题 2 分，共 14 分)
1.(2017 连云港)智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很
快．当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间．这是通过以
下哪种方式实现的(C)
A．增大电池电压 B．增加总功率
C．减小总功率 D．降低散热能力
2. (2017 新疆建设兵团)如图所示，当滑片 P 置于中点时，小灯泡正常发光，当滑片 P 由中点
向 a 端滑动时，下列说法正确的是(不考虑灯泡的电阻随温度的变化)(A)
A．电流表示数变大，小灯泡变亮
B．电压表示数变大，小灯泡变暗
C．电路消耗的总功率不变
D．电路消耗的总功率变小(导学号 59824151)
第 2 题图
第 3 题图
3.(2017 河南)如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为 U，输
电线的总电阻为 r，当地用户用电时，下列说法正确的是(D)
A．用户使用的用电器两端电压为 U
B．输电线上消耗的电功率为
U2
r
C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
4. (2017 扬州)如图，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表的示数为 U；将另一电阻 R 接入 ab
间，再闭合开关，电压表示数变为 0.4U，则接入 R 后(A)
A．R 和 R0 两端电压之比为 2∶3
B．通过 R0 的电流变小
C．R0 两端的电压变小2
D．R0 消耗的功率减小
0.84U2
R0
5. (2017 包头)如图甲所示，A、B 分别为小灯泡 L(额定电压未知)和定值电阻 R 的 UI 图像．小
灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示，测得电路的总功率为 2.4 W．下列说法正确的是(D)
A．小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B．小灯泡的额定电压一定为 8 V
C．定值电阻的电功率为 1.8 W
D．小灯泡的实际功率为 1.6 W
(导学号 59824152)
6. (2017 山西)酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如
图甲所示．R1 为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2 为
定值电阻，阻值为 60 Ω，电源电压恒为 12 V．若酒精气体浓度≥0.2mg/mL 时，则判定被检者为酒
驾．以下说法正确的是(D)(导学号 59824153)
甲
乙
A．被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小
B．电流表的示数为 0.12 A 时，判定被检者为酒驾
C．电压表示数为 3 V 时，R2 消耗的电功率是 0.45 W
D．被检者酒精气体浓度为 0.2 mg/mL 时，电压表的示数是 4 V
7. (2017 河池)如图所示，电源电压为 12 V 且保持不变，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器(a、
b 为其两端点)．闭合开关 S，当滑片 P 在某一端点 a 时，电流表示数为 0.1 A，R2 消耗的电功率为 1
W；当滑片 P 移动至某一位置 c 时，电压表示数为 4 V，R1 消耗的电功率为 3.2 W．下列说法正确的3
是(C)
A．滑片 P 在 a 点时，R1 消耗的电功率为 2 W
B．滑片 P 在 b 点时，R1 消耗的电功率为 0.6 W
C．滑片 P 在 c 点时，R2 消耗的电功率为 1.6 W
D．滑片 P 在 c 点时，电路消耗的电功率为 4 W
二、填空题(每空 1 分，共 17 分)
8. (2017 安徽)车床照明灯的额定电压是 36 V，它正常工作时灯丝的电阻是 24 Ω，则该照明灯
正常工作时，消耗的电功率是_54_W，工作 30 min，电流通过灯丝产生的热量是_9.72×104_J.
9. (2017 常德改编)现有两只小灯泡 L1“12 V 12 W”、L2“12 V 6 W”，则它们的电阻之比
为_1∶2_．若将它们与某电源连接成一个串联电路，其中一灯正常发光，另一灯较暗，电源电压为
_18_V．通电 1 min，L1、L2 消耗的电能之比为_1∶2_．发光较暗的灯泡的灯泡的实际功率为_3_W．(导
学号 59824154)
10. (2017 齐齐哈尔)小宇同学学习了电能的知识后，回到家里观察电能表．小宇家的电能表如
图所示，则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过_4_400_W；若小宇只让家中的热水器
工作，经过 30s，电能表的转盘了 30 转，则该用电器的功率是_1_200_W．(导学号 59824155)
第 10 题图
第 11 题图
11. (2017 福建)如图所示，是某种电热保暖鞋的工作原理示意图．供电电压 6 V，R1、R2 的阻值
分别为 3 Ω、6 Ω，通过旋转扇形开关 S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转移．保暖
鞋在低温挡工作时的电功率是_6_W，它在高温挡工作 1 min 产生的热量是_1_080_J．(导学号
59824156)
12. (2017 德州)充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池．某充电宝部分相关参数如下表所
示．该充电宝完全充满电时储存的电能为_36_000_J，输出功率为_5_W.
完全充电 100 mA/20 V/5 h
输出电压 5 V
输出电流 1 000 mA
13. (2017 枣庄)如图所示，电源电压保持不变，R1＝10 Ω，开关 S 闭合，S0 拨至 b 时电压表的
示数是拨至 a 时的三分之一，则 R2＝_20_Ω；若电源电压为 3 V，当开关 S0 拨至 b 时，R1 在 10 min4
内产生的热量是_60_J．(导学号 59824157)
14. (2017 镇江)图甲中，电源电压 U＝6 V，R 为定值电阻，通过灯泡 L 的电流与灯泡两端电压
关系如图乙所示，闭合开关 S，电压表示数为 4.5 V，则电路中电流 I＝_0.25_A，灯泡功率 P＝
_0.375_W，定值电阻 R＝_18_Ω.
甲
乙
(导学号 59824158)
三、简答题(3 分)
15. (2017 齐齐哈尔)据《生活报》讯，2017 年 4 月 14 日起，插线板新国家标准正式实施．要
求插线板的插孔须设置“保护门”，“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故，
同时可避免灰尘长期沉积而造成的内部_短路_(选填“断路”或“短路”)．在线材方面要求：如最
大工作电流 16 A 的延长线插座，导线的最小横截面积由原来的 1 mm2 增加到 1.5 mm2.请你根据所学
物理知识解释增加导线横截面积的好处．
解：材料、长度相同的导线，横截面积越大，电阻越小，由焦耳定律 Q＝I2Rt 可知，电流、通
电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，采用横截面积更大的导线可避免外部绝缘皮过热，引
发火灾．
四、综合应用题(共 17 分)
16. (9 分)(2017 桂林)如图所示电路，电源电压恒为 12 V，定值电阻 R 为 12 Ω，灯泡 L 标有
“12 V
0．5 A”字样．假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：
(1)灯泡 L 的额定功率是多少？
(2)当断开开关 S2、闭合 S1 和 S3 时，电路中的总电流是多少？
(3)开关 S1，S2、S3 分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？
(导学号 59824159)
解：(1)P 额＝U 额 I 额＝5
12 V×0.5 A＝6 W
(2)断开 S2，闭合 S1 和 S3 时，定值电阻 R 与灯泡 L 并联，小灯泡两端的电压等于电源电压 12 V，
此时正常发光，通过它的电流为额定电流 IL＝I 额＝0.5 A.
通过定值电阻的电流为 IR＝
U
R＝
12 V
12 Ω＝1 A
电路中的总电流为 I 总＝IL＋IR＝0.5 A＋1 A＝1.5 A
(3)当开关 S1、S3 断开，S2 闭合时，定值电阻 R 与灯泡 L 串联，此时电路中的总电阻最大，电
功率最小，灯泡的电阻为 RL＝
U额
I额＝
12 V
0.5 A＝24 Ω
最小电功率 P＝UI＝
U2
R总＝
U2
RL＋R＝
（12 V）2
24 Ω＋12 Ω＝4 W
17. (8 分)(2017 天水)某电饭锅简化电路如图甲所示，R1 和 R2 均为定值电热丝，S、S1 为自动
开关，煮饭时，把电饭锅接入 220 V 电路中，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示．求：
(1)电饭锅工作时的最大功率和最小功率；
(2)电热丝 R2 的阻值；
(3)若电压降低，S1 断开，这时电路中的电流始终为 1 A，10 min 内电饭锅产生的热量．
(导学号 59824160)
解：最大功率 Pmax＝UImax＝220 V×3 A＝660 W
最小功率：Pmin＝UImin＝220 V×2 A＝440 W.
(2)开关 S1 断开时，电路中只有 R1 工作，由乙图可知通过 R1 的电流值 I1＝2 A，则根据并联电
路的电流特点可知：电阻 R1 与 R2 并联时 I2＝Imax－I1＝3 A－2 A＝1 A，R2＝
U
I2＝
220 V
1 A ＝220 Ω.
(3)由 Pmin＝440 W 得 R1＝
U2
Pmin＝
（220 V）2
440 W ＝110 Ω，当开关 S1 断开时，电路中只有 R1 工作，
电流 I1＝1 A 时，Q＝I2R1t＝(1 A)2×110 Ω×600 s＝6.6×104 J
五、实验探究题
18. (8 分)(2016 来宾)如图所示是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置．(甲、
乙、丙是完全相同的密闭容器，内装有等量红墨水，闭合开关前，甲、乙、丙三个容器内三根玻璃
管液面相平)
(1)电流产生的热量不易直接测量，在实验中是通过观察玻璃管中液面的_高度_来比较甲、乙、
丙容器内空气温度的变化；
(2)在通电时间相同的情况下，通过对比观察_甲_和_乙_容器中的玻璃管液面变化情况来探究
电流产生的热量 Q 与电阻 R 的关系，得出的结论是：_电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，6
电流产生的热量越多_；
(3)在通电时间相同的情况下，通过对比观察_乙_和_丙_容器中的玻璃管液面变化情况下探究
电流产生的热量 Q 与电流 I 的关系，得出的结论是：_通电时间和导体的电阻一定时，通过导体的
电流越大，电流产生的热量越多_；
(4)请根据以上实验结论简要解释“电炉工作时，电炉丝热得发红而电电炉丝相连的导线却不
怎么发热”：_由第(2)问结果可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，由焦耳定律可知，产生
热量越多，故电炉工作时，电炉丝很热，而电炉的电源线却不怎么热_．
能力提升
1. (2 分)(2017 安顺)如图所示，电源两端电压保持 12 V 不变，小灯泡 L 上标有“6 V 3 W”
字样，滑动变阻器最大阻值 R＝60 Ω.不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是(C)
A．S 闭合后，使电压表的示数减少 1 V，小灯泡 L 两端的电压就增加 1 V
B. S 闭合后，小灯泡 L 的最小实际电功率为 0.5 W
C．滑动变阻器接入电路的阻值是 12 Ω 时，小灯泡 L 正常发光
D．滑片移到最右端时通电 10 秒，小灯泡消耗的电能是 5 J
第 1 题图
第 2 题图
2. (2 分)(2017 遵义)如图所示，当 S、S1 闭合，滑动变阻器的滑片 P 位于中点时，电压表 的
示数为 U1，滑动变阻器消耗的功率为 0.9 W；当 S、S2 闭合，滑动变阻器的滑片 P 位于最左端时，电
压表 的示数为 2U1，滑动变阻器消耗的功率为 0.2 W，则 R1 与 R2 的比值是(C)
A．1∶18 B．18∶1 C．1∶6 D．6∶1
3. (3 分)(2017 来宾)(多选)如图甲所示的电路，当滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移至 b 端的过程
中，电流表和电压表的示数关系如图乙所示，则以下说法正确的是(BC)(导学号 59824161)
A. R0 的阻值为 20 Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为 50 Ω
C．当电压表的示数为 4 V 时，R0 的功率为 0.4 W
D．当电流表的示数为 0.25 A 时，滑片 P 恰好移至 ab 的中点
4.(2 分)(2017 黔南州)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝30Ω，闭合 S1、S2，断开
S3 时，电流表示数为 0.4 A，则此时 R1 两端电压为_12_V．当 S1、S2、S3 都闭合时，R1 的电功率为7
P1；闭合 S1、S3，断开 S2 时，R1 的电功率为 P1 的
9
16；则 R2 的电阻为_10_Ω.(导学号 59824162)
第 4 题图
第 5 题图
5. (2 分)(2017 威海)如图所示，电源电压 12 V 保持不变，小灯泡 L 的规格为“6 V 3 W”，
滑动变阻器的最大阻值为 12 Ω，电流表的量程为 0～3 A．当开关 S1、S2 都断开时，小灯泡 L 恰能
正常发光，R1 的阻值为_12_Ω；当开关 S1、S2 都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率
的变化范围是_24～36_W．(导学号 59824163)
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