第十八章《电功率》
★知识点1：电流做功
1.小明家电能表上个月底的示数为，这个月底的示数如图所示，可知他家本月用电是__100__kW·h，本月表盘转了__6×104__圈。他家最多能接入总功率为__2200__W的用电器。
2.（2018湖南娄底）现有“220V 100W”的电灯泡一只，将它接在电压为“110V”的电路中，实际功率为 25 W，消耗1kW•h的电能可供它连续工作 40 h（假设灯丝电阻不变）。
★知识点2：电功率
1.（2018广东省）如图13所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关__S1和S3__，若此时电流表A1和A2的实数之比为2：5，则R1与R2的电阻之比为__3:2__，R1与R2消耗的电功率之比为__2:3__。
2.（2018四川眉山）将一只“220V 100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 0.05 kW•h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率为 9 W。
3.（2018四川绵阳）人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于26℃．S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温等于或高于26℃时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的 甲 。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是 5 kW•h。
4.（2017·毕节中考）有两只分别标有“6 V 3 W”和“9 V 3 W”的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ D ）
A.L1和L2正常工作时的电流一样大
4
B.L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮
C.L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大
D.将L1串联一个12 Ω的电阻，接在电源电压为12 V的电路中，L1也能正常发光
5.（2018北京）有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ B ）
A．甲电热水壶两端的电压较高 B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等 D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
6.（2018贵州贵阳）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图像如图所示。若将L与R串联在8V的电源上，下列说法正确的是（ D ）
A．灯泡的电阻是10Ω
B．灯泡两端的电压是8V
C．电路中的电流是1.5A
D．电路消耗的总功率是4W
7.（2018湖北省宜昌市）两个定值电阻R1、R2并联在电路中．如图5甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1、R2产生的热量之比为（ A ）
A.2:1
B.1:2
C.4:1
D.1：4
8.（2018山东泰安）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为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，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ A ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
9.（2018山东枣庄）如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ D ）
A．要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1V
B．小灯泡L的最小实际电功率为0.6W
C．当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光
4
D．当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
10.如图所示，电源电压恒定，R1＝30 Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A。当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2 A，求：
（1）电源电压。
（2）R2的阻值。
（3）当闭合S、S1时，电路消耗的总功率。
【答案】（1）9 V；（2）45 Ω；（3）4.5 W。
11.（2018广东省）“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率Pt=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______.
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率Pt之比P2：P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________作为输电线材料.
【答案】（1）1000A；107W；1:11；（2）105W 1:100；热功率；（3）超导体。
★知识点3：焦耳定律
1.（2018山东枣庄）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是 2200 W，在高温档工作1min产生的热量是 3.96×105 J。
2.（2018广东深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（D）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
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3.（2018福建B卷）新的国家标准对廷长线插座配用电缆的导线橫截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2．增大导线横截面积的目的是（ D ）
A．增大导线的电阻 B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压 D．减小导线发热的功率
4.（2018广东深圳）如图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示，下列说法错误的是（D）
A．电源电压是6V B．R2的最大阻值是20Ω
C．R1的电阻是10Ω D．当滑片P移动中点时，10s内电流通过R1产生的热量是18J
5.(2018河南省）在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
（1）如图17所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与 相连，防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能。
(2) 电热水壶的铭牌如右表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？
(3) 为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min，已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)，则该电热壶的加热效率为多少？
(4) 小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小，请利用所学的物理知识进行解释。
【答案】（1）大地；热传递；（2）9.1A；（3）85%；（4）电源线较长、横截面积较小，电阻较大。由焦耳定律可以知道：相同时间内电源线产生的热量较多，容易造成火灾。
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