第六章 电功率 单元测试
一、单选题
1．如图所示，把两个小灯泡串联后接到电源上，闭合开关，发现灯泡L1比灯泡L2亮一些．对这一现象分析正确的是
A．L1比L2电流大 B．L1电压比L2电压大
C．L1电阻比L2电阻小 D．无法确定电流大小
2．如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，定值电阻标有“5Ω 0.5A”字样。若闭合开关后，要求两电表的示数均不超过所选量程，通过电阻的电流不允许超过规定值，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数的变化范围是0-0.5A B．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为2.5Ω
C．该电路的最大功率是2.7W D．电阻两端的最小电压是0.9V
3．如图所示的各种用电器中利用电流的热效应工作的是
A．数码照相机
B．抽油烟机
C．电饭锅
D． 电视机
4．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇
B．电热水壶
C．电冰箱
D．电视机
5．如图是小明家6月初的电能表的示数，关于该电能表的说法正确的是
A．利用电能表可以直接测量用电器的电功率
B．当前电能表的示数为15377kW h
C．此电能表转盘每小时转过2500转
D．此电能表所在电路的最大电功率为2200W
6．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是
A．电冰箱 B．电热水器 C．抽油烟机 D．微波炉
7．有两只标有“220V 40W”的灯泡，灯泡在它两端不超过额定电压时，电流随电压的变化关系如图所示，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率
A．小于20W B．等于20W
C．大于20W D．等于40W
8．有两条电阻丝，它们的电阻之比是2∶1，把它们串联接入电压为U的电路中，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1
二、多选题
9．如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合S1，滑片P移动到左端，电流表示数为I1；再闭合S2，电流表示数为I2，I2>I1下列说法正确的是（ ）
A．甲是电流表，乙是电压表
B．只闭合S1，滑片P向右移动时，电表甲的示数变小
C．将滑片移到右端，先闭合S1，电路消耗的总功率为P1；再闭合S2，电路消耗的总功率为P2，P1＜P2
D．将滑片移到右端，互换甲、乙两表的位置，逐次闭合S1、S2，电流表示数不变
10．如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b、c是电流表、电压表或定值电阻R2且不相同。当闭合开关S、S1、S3时，两表均有示数，移动滑片P，两表的示数均不变。以下说法正确的是（ ）
A．a是电压表，b是电流表
B．只闭合开关S、S2，移动滑片P到最左端时，电路消耗的总功率最小
C．闭合开关S、S1、S3，向右移动滑片P时，电压表示数与电流表示数的比值变大
D．用此电路可以测出定值电阻R2的阻值
三、判断题
11．小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA h，该手机的待机电流为15mA，则最长待机时间为200h。( )
12．有一个小电动机，其外壳上标有“3V 1.5W”的字样，经检测其电阻为1Ω，则该小电动机正常工作100s，产生的热量为25J。( )
四、填空题
13．标有“220V ”的电妒，正常工作时电阻丝的电阻是 ，接在的电路中，通电消耗的电能是 J，产生的热量是 J。
14．家庭电路中，电冰箱、电饭煲、日光灯等家用电器的连接方式是 联的；某电冰箱的铭牌上标有“220V，120W“字样，当它正常工作6小时，消耗的电能为 度。
15．如图1所示电路中，电源电压恒定。将滑动变阻器的滑片从左向右移动时，电压表示数 ，电路的总功率 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。滑片移动过程中电流表与电压表示数变化关系的图像如图2所示，当滑片位于最右端时，小灯泡的电阻是 Ω。
16．如图是一款USB迷你型小风扇，说明书上标有“”字样，电动机线圈阻值为。则小风扇正常工作消耗的电能是 ，电动机线圈产生的热量为 。
17．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示，则甲灯的额定功率为 W；若将甲、乙两灯并联接入9V的电路中，两灯消耗的总电功率为 W。
五、实验题
18．两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“2.5V”和“3.8V”字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1电功率时连接的实物图；
①请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
②电路连接正确后，闭合开关，小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
③问题解决后，移动滑片P，记录多组数据，绘制成如图乙所示的I﹣U图像，由此可知小灯泡的额定功率是 W；
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，电源电压恒定不变；
①闭合开关S，S1接 ，将滑动变阻器R1的滑片P移至最左端，调节电阻箱R2使电压表的示数为3.8V；
②闭合开关S，S1接 ，保持R2不变，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数仍为3.8V；
③保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将电阻箱的调为0Ω，读出电压表的示数U1，再将电阻箱调为10Ω，记为R0，读出电压表的示数U2；
④小灯额定功率的表达式为 （用U额、U1、U2、R0表示）。
19．小金同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有器材：电源（电压3伏、6伏、8伏三档）、电流表、电压表、标有“3.5伏”字样的待测小灯、滑动变阻器、电键及导线若干．他选择实验器材连接电路进行实验．先将滑动变阻器的滑片置于某一端，闭合电键后，两电表均有示数，但小灯泡的亮度偏暗．然后他再将滑片移到另一端时，发现小灯几乎不发光，此时电压表、电流表的示数如图所示．
① 根据题中的信息，判断出小金实验过程中存在两个问题：
问题一： ；
问题二： ．
② 小金经过思考后，纠正了错误重新实验．当滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，观察到小灯泡正常发光，求小灯泡额定功率（写出计算过程）．
六、综合题
20．新冠疫情期间，一位热心市民为小区卡点志愿者送来了一个便携式可折叠电热壶，如图甲所示。该型号电热壶额定电压为220V，具有加热、保温两档。保温档的额定功率为200W，内部简化电路如图乙所示，双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件，，现将此电热壶接到220V的家庭电路中，求：
（1）当双触点开关接触触点 （选填“2和3”或“3和4”）时为保温挡；
（2）的电阻是多少？加热档的电功率是多少？( )
（3）若电热壶内装有0.5L的水，现用加热档使水从20℃升高到100℃，加热效率为80%，则需要加热多少秒？[]( )
21．世界名牌美的电器畅销亚非拉，如图是美的电器生产的一款饮水机，其加热水箱部分工作原理电路图可简化成如图所示，其中S是一个自动温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到设定温度时，S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题：
(1)A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，绿色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是 为红色。
(2)在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？电阻R2的阻值是多大？（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。
(3)饮水机正常工作时，加热管放出的热量全部被水吸收，将加热水箱中的水从初温20℃加热到100℃，试计算出需要多少加热时间？【c水=4.2×103J/（kg ℃）】
型号 MYR718S﹣X
水桶容量 18.9L
加热水箱容量 1.1L
额定电压 220V
加热功率 880W
保温功率 55W
产品重量 20kg
七、计算题
22．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”的字样，R2=12Ω， 当S1、S2 都闭合时，电流表示数为1.2A．这时灯L正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响），求:
（1）电阻R1的阻值:
（2）若将开关S1、S2 都断开.此时灯L实际消耗的功率是多少
23．如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R=12Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.8A，这时小灯泡L正常发光，求：
(1)电源电压U；
(2)电阻R1的阻值；
(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。（忽略温度对电阻的影响）
参考答案：
1．B
【详解】灯泡串联所以通过他们的电流相等，故AD错误； 灯泡L1比灯泡L2亮一些,所以灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率，根据P=I2R知. L1电阻比L2电阻大，故C错误；根据串联电路的分压规律=可知 L1电压比L2电压大,故B正确．故选B.
【点睛】灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的；根据灯泡L1比灯泡L2亮结合公式P=I2R判断出电阻的大小，根据串联电路的电压、电流的规律进行分析．
2．D
【详解】由电路图知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。
A．由题意知，定值电阻允许通过的最大电流为0.5A，那么电路中的最大电流为0.5A；当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的总电阻最大，通过电路的电流最小为
所以电流表的示数变化范围是0.18A~0.5A，故A错误；
B．当电路中的电流最大时，变阻器接入电路的阻值最小，此时电路中的总电阻最小为
则变阻器接入电路的最小阻值
R滑min=Rmin-R=9Ω-5Ω=4Ω
故B错误；
C．电路中的电流最大时，电路的功率最大为
P=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
故C错误；
D．当变阻器接入电路的阻值最大时，分去的电压最大，则定值电阻两端的电压最小，为
Umin=IminR=0.18A×5Ω=0.9V
故D正确。
故选D。
3．C
【详解】试题分析：A、数码照相机是将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应工作的，故错误．
B、抽油烟机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故错误；
C、电饭锅是利用了电流的热效应，来给食物加热的，故正确；
D、电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故错误；
故选C．
考点：电流的热效应、化学效应和磁效应．
点评：利用电流的热效应工作的家用电器工作时，都是电能转化为内能，这是判断的关键．
4．B
【详解】A．电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B．电热水壶主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
C．电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D．电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【分析】电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，利用电能表和秒表可以间接测量用电器的电功率；电能表读数时，最后一位是小数位，单位是kW h；“2500r/kW h”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘转动2500r；据表盘的参数可知电能表平时工作允许通过的最大电流为10A，工作电压为220V，利用P＝UI求电能表所在电路的最大电功率．
【详解】A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，可以间接测量用电器的电功率（还需使用钟表），故错误；
B、电能表示数的最后一位是小数位，则当前电能表的示数应为1537.7kW h，故错误；
C、“2500r/kW h”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘转过2500转，故错误；
D、据表盘的参数可知，电能表平时工作允许通过的最大电流为10A，工作电压为220V，则电能表所在电路的最大电功率P＝UI＝220V×10A＝2200W，故正确．
故选D.
6．B
【详解】A．电冰箱是利用电动机带动工作的，应用了电流的磁效应，故A不符合题意；
B．电热水器是利用了电流的热效应，来给水加热的，故B符合题意；
C． 抽油烟机主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，故C不符合题意；
D． 微波炉把电能转化为电磁能，故D不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】根据公式P得，R1210Ω，两个电阻串联，则P总，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，根据图象，其电阻将小于正常工作时的电阻，所以串联后的总电阻小于2×1210Ω,它们两端的总电压仍为220V,所以消耗的总功率将大于P总20W．故C正确．
8．B
【详解】把它们串联接入电压为U的电路中，根据串联电路的电流规律，电流处处相等，则流过两条电阻丝的电流大小相等，而且时间也是相等的，电阻阻值比为2∶1，根据焦耳定律的公式可知，在相等的时间里，它们放出的热量之比为
它们放出的热量之比是2∶1，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．BCD
【详解】A．只闭合S1，滑片P移动到左端，电流表示数为I1，若甲为电流表，则此时电源会被短路，故甲为电压表；当甲接入电路中，若乙为电压表，再闭合S2，电路的总电阻不变，则电流表示数不变，不符合题意，故乙是电流表，故A错误；
B．只闭合S1，电路为串联电路，滑片P向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，由串联分压的知识可知，滑动变阻器两端电压增大，电源电压不变，则R1与R2两端电压减小，即电表甲的示数变小，故B正确；
C．将滑片移到右端，此时滑动变阻器阻值最大，闭合S1，此时电路为串联电路，电路中总电阻最大；再闭合S2， R0与R2被短路，电路中只有R1，即电阻变小；由P=可知，电压不变，电阻减小，功率变大，即P1＜P2，故C正确；
D．将滑片移到右端，互换甲、乙两表的位置，此时甲是电流表，乙是电压表，闭合S1，R1与R2被短路，电路中只有滑动变阻器；再闭合S2，同样R1与R2被短路，电路中只有滑动变阻器；故电路中电阻不变，则电流不变，故电流表示数不变，故D正确。
故选BCD。
10．BD
【详解】A．只闭合开关S、S1、S3时，c被短路，两表均有示数，因此c为定值电阻R2，移动滑片P，两表的示数不变，说明滑动变阻器R被短路或未接入电路，由电路图可知，b为电压表时，滑动变阻器未接入电路，所以a为电流表，b为电压表，c为定值电阻R2，故A错误；
B．只闭合开关S、S2时，电阻R2、滑动变阻器R、定值电阻R1之间是串联的，滑动变阻器R的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的总电阻最大，电源电压不变，根据可知，电路消耗的总功率最小，故B正确；
C．闭合开关S、S1、S3时，电路为R1的简单电路，电表b测量定值电阻R1两端的电压，电表a测量电路中的电流，移动滑片对电路没有影响，两表的示数均不变，电压表示数与电流表示数的比值不变，故C错误；
D．闭合开关S、S1、S3时，电路为R1的简单电路，电表b测量定值电阻R1两端的电压，电表a测量电路中的电流，可测出电源电压和定值电阻R1的阻值；断开开关S1，R1与R2串联，电表a测量电路中的电流，电源电压已知，根据欧姆定律计算出R1与R2的阻值之和，再求出R2的阻值，故D正确。
故选BD。
11．正确
【详解】由题意可知，小充爸爸手机电池的容量为3000mA h，该手机的待机电流为15mA，则最长待机时间
故题中说法是正确的。
12．正确
【详解】根据电功率的公式可得正常工作时的电流为
根据焦耳定律可得，产生的热量为
故本说法正确。
13． 44 3.3×105J 3.3×105J
【详解】[1]由得，电炉正常工作时电阻丝的电阻是
[2]由得，接在220V的电路中，通电5min消耗的电能是
[3]电炉丝工作工程中，将电能转化为内能，因此消耗3.3×105J电能时，产生的热量是3.3×105J。
14． 并 0.72
【详解】[1]由于电冰箱、电饭煲、日光灯等各用电器都能在额定电压下工作，而且互相不影响，所以是并联连接。
[2]由“220V 120W”知：电冰箱的额定功率
正常工作6h消耗的电能
15． 变小 变小 4
【详解】[1][2]将滑动变阻器的滑片从左向右移动时,滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，灯泡两端电压变小；电源电压不变，电路中的电流变小，电路总功率变小。
[3]当滑片位于最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路总电阻最大，电路中的电流最小，由图2可知，此时小灯泡电压为2V，电流为0.5A，由欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为
16． 180 1.5
【详解】[1]根据可知，小风扇正常工作消耗的电能是
[2]正常工作时电流为
则电动机线圈产生的热量为
17． 7.2 11.7
【详解】[1]根据电流与电压变化的关系图像可知当电压为9V时，甲的电流为0.8A，乙的电流为0.5A，即甲的额定电流为0.8A，乙的额定电流为0.5A，故则甲灯的额定功率为
[2] 若将甲、乙两灯并联接入9V的电路中，此时甲乙都处于额定电压，故电路总功率为
18． C 0.625 1 2
【详解】（1）①[1]电压表测小灯泡两端的电压，故应与小灯泡并联，小灯泡L1的额定电压是“2.5V”，故电压表应选03V的量程，如图所示：
②[2]闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，可能是连入电路的电阻过大，电路中电流过小造成的，所以下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C。
③[3]由图乙所示I -U图像可知，小灯泡两端电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率
P = UI =2.5V×0.25A=0.625W
（2）①[4]闭合开关S，接1，将滑动变阻器的滑片P移至最左端，此时接入电路中的电阻为0，调节电阻箱使电压表的示数为3.8V，此时灯泡正常发光。
②[5]闭合开关S，S1接2，保持R2不变，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数仍为3.8V，此时接入电路中的滑动变阻器R1的电阻与灯泡的电阻是相等的。
③保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将电阻箱的调为0Ω，读出电压表的示数U1，该示数为电源电压，再将电阻箱调为10Ω，记为R0，读出电压表的示数U2，根据串联电路的电压规律可知，电阻箱两端的电压为，根据欧姆定律和串联电路电流规律可知，通过电阻的电流为，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
④[5]小灯额定功率的表达式为
19． 选用的电源电压太小 闭合电键之前，把滑片放置在滑动变阻器阻值最小值 0.875W
【详解】①灯在额定电压3.5伏时正常发光，由题知，在移动变阻器的滑片的过程中，电压表的示数1伏，电流表示数0.1安，闭合电键后，两电表均有示数，但小灯泡的亮度偏暗．然后他再将滑片移到另一端时，发现小灯泡几乎不发光，说明滑动变阻器的电阻由小变大，小灯亮度虽然变化，但是一直较暗，这说明小金实验过程中存在两个问题：
问题一：选用的电源电压太小，电源电压是3伏；
问题二：闭合电键之前，把滑片放置在滑动变阻器阻值最小值的一端了；
② 小金经过思考后，会选择电源电压是6伏．选电源电压是3伏时，小灯泡两端电压是1伏，滑动变阻器两端电压是：U=3伏-1伏=2伏，滑动变阻器电阻的最大值：，当选择电源电压是6伏，当滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，观察到小灯泡正常发光，此时动变阻器的电阻是10欧，两端电压是：U1=6伏-3.5伏=2.5伏，电路电流是：，故小灯泡额定功率：.
20． 2和3 242Ω，1000W 210s
【详解】解：（1）[1]根据公式可知，电路中的总电阻越小电功率越大，总电阻越大，电功率越小，当双触点开关接触触点2和3时，电路中的总电阻大于双触点开关接触触点3和4时电路中的总电阻，所以双触点开关接触触点2和3时为保温档，双触点开关接触触点3和4时为加热档。
（2）[2]当双触点开关接触触点2和3时为保温档，此时电路中只接入了，根据公式可得的阻值为
当双触点开关接触触点3和4时，两个电阻并联，此时消耗的电功率为
根据并联电路中各支路独立工作互不影响可得，两电阻并联时电路消耗的总的电功率即为加热功率
（3）[3]由题意可知，根据公式可得水的质量为
根据吸热公式可知水吸收的热量为
因为电热壶的加热效率为80%，根据公式，可知消耗的电能为
根据电能公式可得，加热时间为
21． A 4A，825Ω 420s
【详解】(1)[1]不计指示灯的阻值，当S接左面时，电路中只有电阻R1，电阻最小，电流路中电流最大，由可知，电加热管R1的功率最大，处于加热状态，因此A灯为红色灯，B为绿色。
(2)[2]加热时，加热管的电功率P1＝880W，由P＝UI可得，在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流
由可得，加热管的电阻
保温时，加热管R1与电阻R2串联，且加热管的电功率P2＝55W，由可得，保温状态下，电路的总电阻
则电阻R2的阻值
(3)[3]加热水箱中水的质量
水吸收的热量
已知加热管放出的热量全部被水吸收，则电热管需要放出的热量
饮水机加热时加热管的功率为880W，则加热的时间为
22．（1）60Ω（2） 3W
【详解】(1)当S1、S2都闭合时,L与R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压U=UL=12V；
当S1、S2都闭合时，由P=UI可得，通过灯泡的电流：
IL==1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以,通过R1的电流：
I1=I IL=1.2A 1A=0.2A，
R1的阻值：
R1= =60Ω；
(2)灯泡的电阻：
RL= =12Ω，
将开关S1、S2都断开时，L与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：
I′= =0.5A，
则R2实际消耗的功率：
P=(I′)2R2=(0.5A)2×12Ω=3W。
答：(1)电阻R1的阻值为60Ω；
(2)若将开关S1、S2都断开R2实际消耗的功率是3W。
23．(1)6V；(2)20Ω；(3)0.75W
【详解】(1)当开关S1、S2都闭合时，灯泡L和电阻R1并联，电流表测量干路中的电流，小灯泡正常发光，电源电压
U=6V
(2)由P=UI可得小灯泡的额定电流
通过电阻R1的电流
由可得电阻R1的阻值
(3)当开关S1、S2都断开时，小灯泡L和R2串联在电源两端，由可得灯泡的电阻
此时电路中的电流
灯泡的实际功率
答：(1)电源电压U为6V；
(2)电阻R1的阻值是20Ω；
(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率是0.75W。
