15.2认识电功率一、选择题1.关于电功与电功率,下述说法正确的是( )A.电功率的大小决定于电流做功的多少B.电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的多少C.电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢D.电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能答案:D解析:电流做功的多少与电流做功的快慢,其差异在于与时间的联系上.“快慢”与时间有关,而“多少”与时间无关.所以它们不可能表示同一个物理意义,选项B与C肯定不正确.2.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为0.04kW·h,那么这一个用电器是( )A.电冰箱B.普通白炽灯C.彩色电视机D.挂壁式空调机答案:B解析:本题中根据电能来判断用电器的种类,很难直接估测.我们可以利用用电器的功率来判断,一般同一种类的用电器功率差不多.本题可以利用算出功率为0.04kW,即40W,与普通白炽灯的电功率相近.3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )A.甲灯的实际功率一定是40WB.将乙灯接入110V电路中,它的额定功率仍为60WC.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较小D.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少答案:C解析:灯泡上标识的是灯泡的额定电压和额定功率,额定功率是灯泡在额定电压时所消耗的功率,如果实际电压不等于额定电压,则消耗的功率也不等于额定功率.根据W=Pt可知,消耗的电能与功率和时间都有关,不能仅根据电功率大小来判断做功多少.一般情况下,已知用电器的额定电压和额定功率可以根据求出电阻,纯电阻的用电器在工作时,一般认为电阻是不变的.4.把两只灯泡并联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡比亮,则下列说法正确的是( )A.通过的电流大B.通过的电流大C.两端的电压大D.两端的电压大
答案:A解析:在电学中首先要分析电路的连接方式,不同电路的电流、电压和电阻的关系是不同的.并联电路各支路两端电压都等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和.灯泡的亮暗与灯的实际功率有关,灯泡比亮,说明灯泡的实际功率比大.并联时灯两端的电压相等,根据P=UI可得,流过的电流比大.5.两只灯泡串联在电路中,其中一只亮,另一只不亮,这原因可能是( )A.不亮的灯泡灯丝断了或接触不良B.两灯相比,不亮的灯泡其电阻太小C.两灯相比,不亮的灯泡其电阻太大D.两灯相比,通过不亮灯泡的电流较小答案:B解析:串联电路中电流只有一条路径,只要某一用电器断路,其余用电器均不能工作,由题意可知,电路中不可能断路,A选项错误.串联电路中电流处处相等,流过两灯的电流相等,所以D选项错误.灯泡的亮暗取决于实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,根据功率的计算公式变形可知,电流相等时,电阻越大,实际功率越大,电阻越小,实际功率越小,所以不亮的灯实际功率小是由于其电阻太小.6.有两个灯泡,标有“6V 3W”的字样,没有标记,测得L2电阻为6Ω,把它们串联在电路中,两灯均正常发光,那么该电路两端电压和的电功率分别是( )A.12V,3W B.12V,1.5W C.9V,3W D.9V,1.5W答案:D解析:灯泡正常发光是指其两端电压等于额定电压,流过的电流等于其额定电流,两灯串联,所以灯、的额定电流相等.灯的额定电流,灯的额定电压为,电源电压为:,灯的额定功率为:.7.某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡,设计如图甲、乙、丙三种电路,电源电压相同且恒定不变,电路消耗的总功率大小关系是()A.B.C.D.答案:B
解析:同一用电器在不同的电路中的电功率也不完全相同,它与用电器两端的实际电压有关.在本题的三个电路中电源电压恒定,根据P=UI,电路消耗的总功率与电路中的电流有关,电流越大,电路消耗的总功率越大.这三个电路中甲是两灯串联,总电阻等于两灯电阻之和;丙图中两灯并联,总电阻小于其中任何一灯泡的电阻.所以这三个电路的总电阻,∵电源的电压相同且不变,由可知,.8.分别标有“6V 2W”和“12V 8W”的两个灯泡,串联后接在电路中,为使其中一个恰能正常发光,加在电路两端的电压应是( )A.6V B.12V C.18D.24V答案:B解析:因为两灯串联,所以流过两灯的电流一定相等.根据灯泡的铭牌可以计算出它们的额定电流.,同样可以求出另一灯的额定电流为:,为了使两灯均不损坏,通过灯的电流不能超过其额定电流,所以电路中的最大电流为0.33A,两灯的电阻分别为,同样可以算出另一灯的电阻为=18Ω,当一灯恰能正常发光时,电路两端的电压为:.9.把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下,则下面分析正确的是( )A.两盏灯的总功率等于55WB.两盏灯的总功率大于15WC.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率答案:D解析:当把甲、乙两灯串联接在220V的电源两端,两灯都不能正常工作.用电器不正常工作时,通常认为电阻是不变的,实际功率计算中要利用实际电压、实际电流来求解.在额定情况下可以求出两灯电阻,R甲=1210Ω,R乙=3227Ω。A、B选项中:总功率:.两灯串联电流相等,根据功率计算公式可知,电阻越大,实际功率越大,所以甲的实际功率小于乙的实际功率.10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑片P向右滑动时( )A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗B.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变亮C.灯泡的实际功率减小D.灯泡的实际功率增大
答案:C解析:利用滑动变阻器可以改变电路中的电流和电压,使用电器的实际功率发生变化.本题中灯泡和滑动变阻器串联,电压表测的是灯泡两端电压,电流表测电路中的电流.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,灯泡两端电压减小,灯泡的实际功率P实=U实I实也变小.11.两个电阻上都标有“3V”字样,其电阻分别为和,它们的电流随电压变化关系如图所示.有( )A.电阻的额定功率为0.36WB.电阻的阻值为0.72ΩC.若把电阻和并联在电源电压为2V的电路中工作,则电阻的实际功率是0.12WD.若把电阻和串联在电源电压为3V的电路中工作,则两电阻均能正常工作答案:A解析:根据电阻的电流随电压变化关系图,可以读出不同电压时,电阻中的电流.电阻的额定电压为3V,读出此时电阻中的电流为0.12A,额定功率为.当电阻两端电压为3V时,读出此时电阻中的电流为0.24A,电阻的电阻为:.电阻并联时,它们两端电压相等,当电压为2V时,电阻R2两端电压为2V,此时电流为0.16A,实际功率为:.把两电阻串联时,导体中的电流相等,它们两端电压之和等于电源电压,所以每个电阻两端电压都小于电源电压,电阻两端电压都小于额定电压,均不能正常工作.12.灯泡和上分别标有“6V6W”和“6V9W”字样,把他们先后接在如图所示电路的a、b两端(电源电压不变),消耗的功率刚好为6W,消耗的功率为( )A.一定等于9WB.一定小于9W
C.一定大于9WD.条件不足,无法确定答案:B解析:由可知,当电压相同时,电功率越大,电阻越小,所以灯泡的电阻小于灯泡的电阻;将接在a、b两端时,由于的电阻较小,因此电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,故定值电阻R两端电压增大,再根据串联电路总电压等于各部分电压之和可知,灯泡L2分得的电压将小于6V,因此灯泡的实际功率一定小于其额定功率.故选B.13.一只标有“220V100W”的灯泡(灯丝电阻不变)与一电阻串联后,接在220V电源上,电阻消耗的功率为10W,则此时( )A.灯泡与电阻消耗的总功率为110WB.灯泡与电阻消耗的总功率为100WC.灯泡消耗的功率小于90WD.灯泡消耗的功率大于90W答案:C解析:灯泡的额定功率为100W,串联一个电阻后,电路总电阻变大,电源电压不变,根据公式可知电路消耗的总功率减小,小于灯泡的额定功率100W,电阻消耗的功率为10W,所以灯泡消耗的功率小于(100W-10W)=90W.故选C.14.如图中所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变.当在ab间接入“6V6W”的灯泡时,闭合开关,灯L恰能正常发光;断开开关,在ab间换接入一个“6V4W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法错误的是( )A.灯L将变亮B.灯L将变暗C.换接的灯可能烧坏D.电路总功率要变小答案:A解析:由可知,“6V6W”的灯泡电阻为:6Ω,“6V4W”的灯泡电阻为:9Ω.当在ab间接入“6V6W”的灯泡时,闭合开关,灯L恰能正常发光;若在ab间换接入一个“6V4W”的灯泡后,电路的总电阻变大,电流变小,所以灯L不能正常发光;电流变小时,由U=IR知:灯L两端的电压变小,所以接入的灯泡分得的电压变大(电源电压不变),因此换接的灯泡可能被烧毁;由P=I2R知,在灯L的电阻不变时,电流变小,则灯L的实际功率变小,即灯L变暗;由知,电源电压不变,总阻值变大,则电路消耗的总功率变小;综上分析可知:选项A肯定有误,故选A.15.有甲、乙两只灯泡,分别标有“3V1.8W”和“4.5V1.5W”的字样,若将这两只灯泡接入一个电路,要使它们同时正常发光,下图所列方案中可行的是( )
ABCD答案:B解析:甲灯的额定电流为:乙灯的额定电流为:,所以。如果两灯串联,必须先给乙灯并联一个分流电阻,然后再与甲灯串联,即选项B图所示;如果两灯并联,因为,所以必须先给甲灯串联一个分压电阻,然后再与乙灯并联.二、填空题16.家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的正常工作电压为_________V;某小区居民在参加“地球一小时”活动中,自觉将总功率为2000千瓦的用电器停止工作1小时,可节约用电__________千瓦•时.答案:2202000解析:(1)家庭电路电压为220V;家庭电路中各用电器之间既可以单独工作又互不影响,所以,家庭电路中的电冰箱与电灯之间的连接方式为并联,所以它们正常工作电压为220V;(2)用电器正常发光时的功率P=2000kW,则停止工作1h节约的电能:W=Pt=2000kW×1h=2000kW•h.17.我国家庭照明电路的电压为_________V;接在照明电路中的一盏电灯,正常发光25h耗电1kW•h,其额定功率为____________W.答案:22040解析:我国家庭照明电路的电压为220V;这盏电灯的功率:因电灯正常发光,故其额定功率为.18.一台家用电脑处于待机状态下的电功率大约是10W,它表示1s内电流做的功是_____J.如果这台电脑平均每天的待机时间以10h计算,那么待机的状态下100天消耗的电能是_____________KW•h.答案:1010解析:(1)由可得,1s电流做的功W=10W×1s=10J;(2)电视机平均每天的待机时间以10h计算,那么在待机状态下100天消耗的电能,由
可得,W′=Pt′=0.01kW×10h×100=10kW•h。19.1kW•h的电能可供一只“220V5W”的节能灯正常发光________h.答案:200解析:灯泡的功率,由可得,灯泡工作时间:20.一只“220V100W”的电烙铁,它的额定电功率是______W,正常工作时它的电阻是__________Ω,通过它的电流是__________A.答案:1004840.45解析:“220V100W”表示电烙铁的额定电压为220V,额定电功率为100W;由可得,正常工作时的电阻.由P=UI得,.三、解答题21..“PZ220-25”正常工作时的电阻多大?如果未接入电路前由于灯丝温度低,电阻仅为350Ω,此灯泡在开灯瞬间实际功率多大?答案:正常工作时的电阻1936Ω,灯泡在开灯瞬间实际功率138.3W.解析:实际功率是:22.将“6V,2W”和“8V,2W”各一只串联在电源上,通电后有一只灯正常发光,另一只发光较暗,则哪只灯在正常发光?答案:灯在正常发光解析:正常发光时的电流:由此可知,正常发光,此时:.23.小华有4V的蓄电池和规格为“3V3W”的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图所示的电路.求:
(l)小灯泡正常发光时的电流;(2)小灯泡正常发光1min消耗的电能;(3)定值电阻的阻值.答案:(l)1A(2)180J(3)1Ω解析:(1)小灯泡正常发光时的电流:。(2)小灯泡正常发光1min消耗的电能:W=pt=3W×60s=180J。(3)定值电阻电压:U′=4V-3V=1V,定值电阻的阻值:24.一只电热水壶的铭牌上标着“220V1100W”的字样,它正常工作时,电流是多少?如果每天使用1h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)答案:5A33kW•h.解析:因为:P=UI,所以电壶正常工作的电流为:;电壶消耗的电能为W=Pt=1.1kW×30×1h=33kW•h.25.商场中,以为卖微波炉的售货员和以为顾客产生了不同意见,售货员说,微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开就“烧保险”,他们各自是从什么角度说的?请你用科学术语说明微波炉一开就“烧保险”的原因.答案:售货员的观点是微波炉功率大,由W=Pt可得,短时间内微波炉可以产生较多的热量,因此微波炉很省电,即微波炉的效率高;顾客的观点是微波炉功率大,由可得,当微波炉接入电路时,会导致电路中总电流过大,从而将保险丝烧断.解析:售货员的观点是微波炉功率大,由W=Pt可得,短时间内微波炉可以产生较多的热量,因此微波炉很省电,即微波炉的效率高;顾客的观点是微波炉功率大,由可得,当微波炉接入电路时,会导致电路中总电流过大,从而将保险丝烧断.