18.2 电功率
一、选择题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．电功率是表示电流做功多少的物理量
B．用电器的电功率越大，做功越多
C．工作相同的时间，功率大的用电器将电能转化成内能一定多
D．工作相同的时间，功率大的用电器所消耗的电能一定多
2．学习了电功率知识后，我们应该对一些家用电器的功率有所了解，如下图所示的几种用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A．电冰箱 B．笔记本电脑
C．电风扇 D．电饼铛
3．标有“220V 40W”的甲灯和“110V 40W”的乙灯，当它们正常发光时（ ）
A．甲灯较亮 B．经过相同时间，它们消耗的电能一样多
C．两灯电阻一样大 D．通过甲、乙两灯的电流相等
4．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量家中用电器电功率的仪表
B．电能表此时的读数为200kW h
C．只将一盏标有“220V 100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转72圈
D．该电能表允许接入的家用电器最大总功率为2000W
5．小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
6．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“”，灯泡L上标有“”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为 B．电流表的示数变化范围是
C．电路消耗的最大总功率为 D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是
二、填空题
7．课外实践活动中，小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，电能表的示数为 kW·h；当电路中只有一个电热水壶接入电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了300r，则电热水壶的电功率为 W。
8．将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像，则电源电压为 V，只闭合开关S1时小灯泡L的电阻为 ；再闭合开关S2后，电路的总功率为 。
9．某电能表的表盘上标有“1600r/(kW·h)”的字样，将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作12min，这段时间内电能表的转盘转了320次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kW·h，实际功率为 W，该电路的实际电压为 V。
10．在如图所示的电路中，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为I甲∶I乙＝3∶4；当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙＝ ，此时R1和R2消耗的功率之比P1∶P2＝ 。
11．小明用两只灯泡做实验，灯甲标有“6V 6W”，灯乙标有“3V 6W”，把它们串联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路两端允许的最高电压是 V；两灯消耗的总功率为 W：把它们并联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路干路中允许经过的最大的电流是 A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。
三、计算题
12．如图所示，电源电压保持不变，灯泡的额定功率为4W。闭合开关后，灯泡正常发光，电路的总功率为9W，此时电流表的示数为0.5A。求：
（1）电阻R电功率；
（2）电源的电压；
（3）通电1min，电路所消耗的电能。
13．如图甲所示，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V 1A”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求：
（1）小灯泡正常发光1分钟消耗的电能是多少？
（2）当电压表的示数为2V时，滑动变阻器的电功率是多少？
14．图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的工作原理图，电阻R1、R2为电热丝，旋转手柄带动开关连接A、B、C、D四个触点接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数见下表，不考虑温度对电热丝的影响。求：
额定电压 220V
额定功率 温水 1000W
热水 2100W
（1）电热水龙头正常工作时，电热丝R1的电阻；
（2）电路工作电压U为198V时，电阻丝R2消耗的电功率。
15．如图甲是某品牌电饭煲的原理图。R0与R为阻值不同的电热丝， S是自动控制开关，可实现“加热”、“保温”之间的转换，电饭煲工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求：
（1）当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）30min内电路消耗的总电能。
16．如图甲所示电路，电源为电压可调的学生电源，灯泡L1标有“8V”字样，灯泡L2标有“6V”字样，其中L2的U-I图像如图乙所示。
（1）仅闭合开关S1，电压表示数为1.2V，电流表示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值；
（2）仅闭合开关S1，调节电源电压使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求L1的额定功率；
（3）仅闭合开关S2，通过调节电源电压可使整个电路允许达到的最大功率是多少？
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．C
5．D
6．D
7．2021.6；1000
8．2；4；1.4W
9．0.2；1000；200
10．4∶1；3∶1
11．7.5；7.5；2.5
12．（1）解：闭合开关，R、L并联，电流表测量通过R的电流。灯泡正常发光，则灯泡的电功率为4W，R的电功率
答：电阻R电功率为5W；
（2）解：根据P＝UI可知，电源电压U＝＝＝10V
答：电源的电压为10V；
（3）解：通电1min，电路所消耗的电能
答：通电1min，电路所消耗的电能为540J。
13．（1）解：小灯泡正常发光，1分钟消耗的电能W=UIt=6V×1A×1×60s=360J
答：小灯泡正常发光1分钟消耗的电能是360J。
（2）解：闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。当电压表的示数为2V时，从图乙中可知通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=9V-2V=7V
滑动变阻器的电功率P=U滑I =7V×0.5A=3.5W
答：当电压表的示数为2V时，滑动变阻器的电功率是3.5W
14．（1）解：当开关置于B、C之间时，只有电阻R1接入电路，当开关置于A、B之间时，两电阻并联，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，所以当开关置于B、C之间时电路中电阻较大， 根据可知，此时功率较小，所以此时处于温水挡；根据可知R1的电阻
答：电热水龙头正常工作时，电热丝R1的电阻为48.4Ω；
（2）解：电阻R1、R2并联，此时放出的是热水，则P热＝2100W，因并联电路各支路可独立工作、互不影响，则电阻R1的功率为P温＝1000W
R2消耗的电功率P2＝P热-P温＝2100W-1000W＝1100W
根据可知R2的电阻
电路工作电压U为198V时，电阻丝R2消耗的电功率
答：电路工作电压U为198V时，电阻丝R2消耗的电功率为891W。
15．（1）解：开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电路处于保温状态。当电饭煲处于保温档时，由图乙可知，功率为440W，此时电路中的电流为
答：当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是2A；
（2）解：当开关闭合时，R短路，电路电阻最小，电路的功率最大，为1000W，所以电热丝R0的阻值为
答：电热丝R0的阻值是48.4Ω；
（3）解：由图乙可知，前10min的功率为1000W，后20min的功率为440W，所以30min内电路消耗的总电能为
答：30min内电路消耗的总电能是1.128×106J。
16．（1）解：仅闭合开关S1，由图可知，该电路为R0和L1的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压；已知此时电压表示数为1.2V，即R0两端的电压为U0=1.2V，此时电流表示数为0.3A，即电路中的电流为I1=0.3A，由欧姆定律可知R0的阻值为
答：定值电阻R0的阻值为4Ω
（2）解：由题知L1的额定电压为U1=8V，此时R0消耗的功率为P0=1W，由 可知，此时电流的平方为
则此时电路中的电流为I2=0.5A，L1的额定功率为
答：L1的额定功率为4W；
（3）解：仅闭合开关S2，该电路为L1和L2的串联电路，电流表测电路中的电流；由题可知L1两端的额定电压为U1=8V，L2两端的额定电压为U2=6V，由图可知通过L2的额定电流为I3=0.6A，已知L1的额定电流为I2=0.5A；由于串联电路中电流处处相等，为确保电路安全，电路中的最大电流为
由图可知当电流为0.5A时，L2两端的实际电压最大为U′2=4V；由串联电路的电压特点可知电源电压最大为
则通过调节电源电压可使整个电路允许达到的最大功率为
答：仅闭合开关S2，通过调节电源电压可使整个电路允许达到的最大功率是6W。
