《11.2 电功率》同步练习
一、单选题
1．如图所示四个电路中，电源电压都相等，并且电阻R1>R2，开关闭合后，电流表示数I1、I2、I3、I4，电路总功率P1、 P2、P3、P4，则关于它们的大小关系正确的是（ ）
A．I1>I3>I2>I4 B．I3>I1>I2>I4
C．P1=P2>P3>P4 D．P4>P3>P1>P2
2．下列数据最符合实际的是（ ）
A．人体感觉比较舒适的室温为25℃
B．客厅的柜式空调正常工作的电流约为0.1A
C．教室内日光灯的额定功率为1W
D．家庭电路中220V的电压对人体是安全的
3．对于一些物理量的估算，下列说法正确的是（ ）
A．人正常行走的速度约为1.5m/s
B．人体感觉舒适的气温约为37℃
C．一个初中生的体重约为50N
D．家里电视机正常工作电流约为5mA
4．电风扇、白炽灯、白炽灯三个用电器上都标有“220V 150W”字样，正常工作时，相同的时间内电流做功（ ）
A．电风扇最多 B．白炽灯最多 C．白炽灯最多 D．三者一样多
5．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断正确的是( )
A．电路总功率变小 B．电压表示数变大 C．电压表与电流表示数的比值不变 D．电流表示数变大
6．如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A．电路总功率的最小值为1.8W
B．电路总功率的最大值为5.4W
C．定值电阻电功率的最小值为1.35W
D．定值电阻电功率的变化为4.05W
7．下列家用电器正常工作20分钟消耗电能最多的是（ ）
A．空调 B．洗衣机 C．电视机 D．台灯
8．下列对有关数据的估计，与实际情况相符的是（ ）
A．考试时所用的一块橡皮擦的质量约500g
B．教室里空调的功率约为1000W
C．人正常步行时的速度约10m/s
D．一节干电池两端电压约5V
二、多选题
9．如图所示，电源电压不变，a、b为电压表或定值电阻，若为定值电阻，其阻值与R相同均为R0．当S1和S2闭合、S3断开时，电流表A1的示数为I0；再闭合S3，电流表A1的示数为2I0．下列说法正确的是（ ）。
A．开关均闭合后，电路消耗的功率为2I02R0；
B．开关均闭合后，a、b互换前后A2的示数之比为1：2；
C．将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联，只闭合S1、S2，P从中点移到阻值最大端，变阻器消耗的功率变化量为I02R0；
D．用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个，移动滑片，三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接方式有四种
10．如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器R2的最大阻值与R1的阻值均为R，a、b、c分别为电阻（阻值为R）、电流表、电压表其中之一，且不相同。当S1、S3闭合时，移动滑片P，电路中消耗的功率始终为，下列有关说法正确的是（ ）
A．a为电阻，c可能是电流表也可能是电压表
B．只闭合S1，若b为电压表，P向右移动，b的示数可能变小
C．将a、c互换，开关都闭合时，电路中的总电流可能为4I
D．开关都闭合时，电路消耗功率可能为
三、填空题
11．学习电功率知识后，小亮了解到用电器在待机状态下的功率叫待机功率。为了测量家里电视机的待机功率，小亮利用全家外出旅游的机会，离家时让电视机处于待机状态，断开其它所有用电器，回家时发现入户电能表的示数增加了0.4kW h，这段时间刚好为100h且供电正常，通过计算可以得到电视机的待机功率为 W。他通过查阅相关资料了解到，所测的待机功率比同型号电视机的待机功率小。请根据所学物理知识分析，导致所测待机功率偏小的原因除误差外还可能是 。
12．小红利用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”的小灯泡的电功率。正确连接好电路，闭合开关后移动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图乙所示，此时灯泡两端电压为 V，在此基础上，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向 移动。
13．车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率是 W。
14．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，若两灯灯丝一样长， 灯丝较细；若两灯均正常发光时，相同时间内 灯消耗的电能较少，若两灯串联在同一电路中， 灯更亮。（填“甲、乙”）
15．如图1所示的电路，小灯泡L1上标有“3.8V 0.3A”字样，L2上标有“2.5V 0.75W”字样，电源可以提供不同的电压。闭合开关后，L2正常发光，电流表A的示数为0.52A。
（1）求此时流过L2的电流大小 ；
（2）求此时L1的实际功率以及在此状态下持续工作100s消耗的电能 ， ；
（3）把L2换成LED，其他元件不变，其电路图如图2所示；
①图2的电路图存在一个错误，请指出来： ；
②改正错误后，闭合开关，发现LED比L1亮，电流表A1的示数为0.224A，电流表A的示数为0.225A，则 （选填“LED”或“L1”）的实际功率更大，请写出你的判断依据： 。
16．电能表是用来测量 （选填“电功”或“电功率”）的仪表。小明家4月底电能表读数如图所示，5月底电能表的读数为412.5kW·h，若当地电价为0.6元/（kW·h），则5月份他家应交电费 元：小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次，则这个家用电器的功率为 W，可能是 （选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”）。
四、作图题
17．如图所示的是一个双温电炉电路图。电路由两段阻值都为44Ω的电阻丝R组成发热体，A、B、C为三段引出线，单刀双掷开关接A为低温挡，接B为高温挡，且高温挡的功率为低温挡的2倍，试在图中框内画出两段电阻丝的连接图。
( )
五、实验题
18．图甲为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻、可调电阻和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻忽略不计，当线圈中电流大于或等于 时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源（接电压），发热电阻为的电热丝。
（1）恒温箱的发热电阻应接在 之间（选填“”或“”）。
（2）若把的阻值调大，所控制的恒温箱内的最高温度将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
（3）若设定恒温箱的最高温度为，则阻值应调节为多少？ ( )
（4）若某次关闭其他用电器，单独让该恒温箱工作且处于加热状态，加热器工作，发现家中标有“”的电能表转盘转过了10转，则此时加热器的实际功率多大？ ( ) 此时的实际电压是多少？ ( ) （忽略温度对阻值的影响）
19．实验小组同学探究“电功率跟电压、电流的关系”，所选器材：电源、灯“2.5V 0.3A”、“3.8V 0.3A”、电流表、电压表、开关、导线.
（1）小组同学探究“电功率跟电压的关系”，设计如图甲所示电路.
①当开关闭合时，发现只有一只灯泡发光，且电压表示数为零.由这一现象可以判断电路的故障是 ；
②将两灯连接成串联电路的依据是 ；
③实验中小组同学收集的信息如下表，请写出分析信息并得出结论的过程 .
灯和串联 发光情况 电压/V
灯 暗 2.4
灯 亮 3.6
（2）小组同学利用原有器材设计如图乙所示电路，继续探究“电功率跟电流的关系”请通过计算分析说明设计中的不合理之处 .
六、综合题
20．某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态．电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω．求：
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于 状态．
（2）指示灯的电阻值 ．
（3）加热状态时，温度控制器所消耗的电功率 ．
（4）温度控制正常时，记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能 ．
参考答案：
1．C
【详解】根据串并联电阻特点：越串总电阻越大，越并总电阻越小，可知4个电路的总电阻大小关系为
R总4>R总3>R总1=R总2
由可得，电压不变时，电阻越大，功率越小，故可得
P1=P2>P3>P4
又在电路1中，电流表测R2电流，在电路2中，电流表测干路电流，由欧姆定律可知，电压不变时，电阻越大，电流越小，故可得
I2>I1>I3>I4
综上，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【详解】A．由于人的正常体温大约是37℃，且变化幅度不大，所以，使人们感觉舒适的室温约在25℃左右，故A符合实际；
B．柜式空调正常工作的功率约是在1100W以上，由
知道，正常工作的电流大约为
故B不符合实际；
C．教室内日光的额定功率为40W，故C不符合实际；
D．对人体的安全电压就是不高于36V，故D不符合实际。
故选A。
3．A
【详解】A．人正常行走的速度约为1.5m/s ，A正确；
B．人体感觉舒适的气温约为26℃，人体的体温约为37℃，B错误；
C．一个初中生的体重约为50kg，约为500N，C错误；
D．家里电视机正常工作电压为220V，功率约为100W，则
=400mA
故D错误。
故选A。
4．D
【详解】电风扇、白炽灯、白炽灯三个用电器上都标有“220V 150W”字样，正常工作时，电功率相同，由得，相同时间内，电流做的功相同，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】如图，两电阻并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，电源电压不变，则滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；
电源电压不变，滑片移动时，通过定值电阻R的电流不变，滑片向左移动时，接入电路中的电阻变大，通过滑动变阻器的电流变小，则干路电流也变小，即电流表的示数变小，故D错误；
电压表的示数不变、电流表A的示数变小，故电压表与电流表示数的比值变大，故C错误；
电源电压U不变，干路电流I变小，由P＝UI可知，电路总功率变小，故A正确．
6．A
【详解】当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大=1.2A，由I=U/R可得，电源的电压：
U=I大R1=1.2A×R1，
当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知，电路中的最小电流I小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U=I小R1 +U2 =0.3A×R1 +4.5V，
因电源的电压不变，所以，
1.2A×R1 =0.3A×R1 +4.5V，
解得：R1 =5Ω，电源的电压
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V；
Ａ．电路总功率的最小值
P小=UI小=6V×0.3A=1.8W，
故A正确；
B．电路总功率的最大值
P大=UI大=6V×1.2A=7.2W，
故B错误；
C．定值电阻电功率的最小值
P1小=I小2R1 =（0.3A）2×5Ω=0.45W，
故C错误；
D．定值电阻电功率的最大值
P1大 =I大 2R1 =（1.2A）2×5Ω=7.2W，
定值电阻电功率的变化量
△P1=P1大-P1小=7.2W-0.45W=6.75W，
故D不正确．
7．A
【详解】空调的功率约为1000W，洗衣机的功率约为300W，电视机的功率约为130W，台灯的功率约为60W，由此可见，空调的电功率最大，由W＝Pt可知，用电器正常工作相同时间，空调消耗的电能最多．故选A．
8．B
【详解】A．橡皮擦的质量约20g，故A不符合实际；
B．空调的功率较大，约为1000W，故B符合实际；
C．人正常步行时的速度约1.1m/s，故C不符合实际；
D．一节干电池两端电压约1.5V，故D不符合实际；
故选B。
9．ABD
【详解】当S1和S2闭合、S3断开时，R与b并联，电流表A1测干路的电流，其示数为I0；再闭合S3，a、b、R并联，电流表A1测干路电流，其示数为2I0，若a为电压表，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，电流表A1的示数应为I0不变，不可能为2I0，所以，a应为定值电阻，由并联电路的电流特点可知，通过a的电流和通过R的电流相等，则b应为电压表；
A．当S1和S2闭合、S3断开时，电路为R的简单电路，电流表A1测电路中的电流，如下图
由I＝可得，电源的电压U＝I0R0，开关均闭合后，如下图所示
干路电流表A1的示数为2I0，则此时电路消耗的功率
P＝U×2I0＝I0R0×2I0＝2I02R0
故A正确；
B．开关均闭合后，Ra与R并联，电流表A2测R支路的电流，其示数为I0；a、b互换后，Ra与R并联，如下图所示
此时电流表A2测两支路的电流之和，其示数为2I0，所以，a、b互换前后A2的示数之比为
I0：2I0＝1：2
故B正确；
C．将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联，只闭合S1、S2时，R滑与R串联，等效电路图如下图所示
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＝
则变阻器消耗的电功率
P滑＝I2R滑＝R滑＝
当R滑＝R＝R0时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则
P滑大＝
滑片P位于中点时，变阻器消耗的电功率最小，则
P滑小＝
所以，变阻器消耗的功率变化量
P滑＝P滑大﹣P滑小＝I02R0﹣I02R0＝I02R0
故C错误；
D．用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个，移动滑片，三个电流表的示数均发生变化且变化量相等，当滑动变阻器替换a后，移动滑片时，通过R的电流不变，则电流表A2的示数不变，当滑动变阻器替换R后，移动滑片时，通过a处定值电阻的电流不变，则电流表A3的示数不变，综上可知，滑动变阻器应替换电压表b；
①当S1闭合、S2和S3断开时，电路为滑动变阻器的简单电路，三电流表均测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以移动滑片，三个电流表的示数均发生变化且变化量相等, 如图
②当S1和S2闭合、S3断开时，滑动变阻器与R并联，电流表A1、A2均测干路电流，电流表A3测变阻器支路的电流，如图
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过R的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，三电流表示数的变化量相等；
③当S1和S3闭合、S2断开时，a定值电阻与滑动变阻器并联，电流表A1、A3均测干路电流，电流表A2测变阻器支路的电流，如下图所示：
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过定值电阻a的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，三电流表示数的变化量相等；
④当S1、S2、S3均闭合时，Ra、R、滑动变阻器并联，如图
电流表A1测干路电流，电流表A2测R与变阻器支路的电流之和，电流表A3测Ra与变阻器支路的电流之和，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过定值电阻Ra和R的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，三电流表示数的变化量相等；综上可知，D正确。
故选ABD。
10．AC
【详解】A．当S1、S3闭合时，移动滑片P，电路中消耗的功率始终为，说明滑动变阻器没有接入电路，a，c串联接入电路，则a为电阻，若c为电流表，则b为电压表；若c为电压表，则b为电流表；所以c既可能是电流表，也可能是电压表，此时电源电压为
故A正确；
B．只闭合S1，若b为电压表，a 和滑动变阻器串联，电压表b测滑动变阻器两端电压，当滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路阻值变大，根据串联电压分压特点可知，滑动变阻器两端电压变大，b的示数变大，故B错误；
C．将a、c互换，开关都闭合时，由A选项可知，a为电阻，c既可能是电流表，也可能是电压表，当c为电流表时，a与R2并联，由题意可知，通过a的电流为I，若电路中的电流为4I，根据并联电路电流特点可知，通过R2的电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
小于滑动变阻器的最大阻值R，故C正确；
D．由题意可知，开关都闭合时，滑动变阻器被短路，没有接入电路，a 和R1并联，此时电路中总电阻为
根据欧姆定律可知，电路中电流为
电路消耗功率为
故D错误。
故选AC。
11． 4 家庭电路中因接入导线有电阻，导致总电阻增大 或“用电器的电压变小”
【详解】[1]由公式
[2]由公式可得电视机待机功率比同型号电视机的待机功率小的原因是家庭电路中因接入导线有电阻，导致总电阻增大 或“用电器的电压变小”。
12． 2.3 右
【详解】[1][2]由图乙可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.3V，则此时灯泡两端电压为2.3V；在此基础上，要测量小灯泡的额定功率，根据串联分压可知，需减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右移动。
13．54
【详解】照明灯正常工作时，消耗的电功率
14． 甲 甲 甲
【详解】[1]由图示可知，甲的额定功率小于乙的额定功率，由可得，甲灯的电阻大于乙灯的电阻；因为灯丝的材料、长度一定，而甲灯的电阻大于乙灯的电阻，所以甲灯丝的横截面积小于乙灯丝的横截面积，即甲灯丝较细。
[2]因为甲的额定功率小于乙的额定功率，由W=Pt可得，两灯均正常发光时，相同时间内甲灯消耗的电能较少。
[3]两灯串联在同一电路中时，通过两灯的电流相等，因甲灯的电阻大于乙灯的电阻，根据P=I2R可知，甲的实际功率较大，则甲灯更亮。
15． 0.3A 0.55W 55J LED灯的接线柱接反了 L1 L1与LED灯两端电压相等，流过L1的电流较大，由P=UI可知，L1的实际功率更大
【详解】（1）[1]L2上标有“2.5V 0.75W”字样，L2正常发光，则流过L2的电流
（2）[2]由电路图可知，L1由L2并联，L2正常发光，则L1两端电压等于L2的额定电压2.5V，电流表A测干路电流，由并联电路中电流特点可知，则流过L1的电流
此时L1的实际功率
在此状态下持续工作100s消耗的电能
W=P1t=0.55W×100s=55J
（3）①[3]由于发光二极管具有单向导电性，所以图2中错误之处为LED灯的接线柱接反了。
②[4][5]电流表A1的示数为0.224A，则流过L1的电流为0.224A，电流表A的示数为0.225A，则流过LED灯的电流
ILED=I3-I4=0.225A-0.224A=0.001A
由于L1与LED灯并联，所以L1与LED灯两端电压相等，流过L1的电流较大，由P=UI可知，L1的实际功率更大。
16． 电功 240 1000 电热水壶
【详解】[1]电能表是测量家庭电路里一定时间内消耗电能（或电流做功）的仪表。
[2]小明家5月消耗的电能为
W=412.5kW·h-12.5kW·h=400kW·h
则5月份他家应交电费
400kW·h×0.6元/(kW·h)=240元
[3]用电器正常工作6min消耗的电能
则这个家用电器的功率为
[4]电热水壶的功率约为1000W，台灯约为20W，电视机约为100W，所以这个家用电器可能是电热水壶。
17．
【详解】由题可知，两电阻的阻值相同，高温挡的功率为低温挡的2倍，电源电压一定，由可知，高温挡电阻是低温挡电阻的，所以高温时只有一段电阻丝接入电路，低温时两段电阻丝串联即可满足要求，注意单刀双掷开关接A为低温挡，接B为高温挡，如图所示：
18． AB 变大 150Ω 400W 200V
【详解】(1)[1]当温度较低时，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在、端。
(2)[2]根据图甲可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则可变电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将变大。
(3)[3]当温度达到时，据甲图可知，此时，电路的总电阻
阻值为
(4)[4]加热器消耗的电能为
加热器的实际功率为
[5]加热器的实际电压
19． 灯短路 串联电路中各处的电流相等 通过小灯泡的电流相同时，灯泡两端电压越大，电功率越大 高于两灯各自的额定电压，易烧坏灯泡
【详解】(1)[1] 开关闭合时，有一只灯泡发光，说明电路不存在断路，只有一只灯泡发光，另一只灯泡不发光，另一只灯泡可能发生短路，电压表示数为零，说明电压表被短路，与电压表并联的灯泡发生短路，即：灯L1短路；
[2] 将两灯连接成串联电路的依据是：串联电路电流处处相等；
[3] 灯L1和L2串联，可知通过两灯的电流相同；灯L2比L1亮，可知灯L2的电功率比L1大，根据：
U1=2.4V
U2=3.6V
可知灯L2两端电压比L1大．由此可得：通过小灯泡的电流相同时，灯泡两端电压越大，电功率越大．
(2)[4] 由表格中数据可知，电源电压：
U=U1+U2=2.4V+3.6V=6V
因为两灯并联连接，根据并联电路电压规律，灯两端电压相等且等于电源电压，即：6V，高于两灯各自的额定电压，易烧坏灯泡．
20． 恒温 400Ω 1210W 1.056×106J
【详解】（1）由电路图知道，当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，由P=UI=U2/R知道，电路的总功率最小，所以，温度控制器处于恒温状态；
（2）当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，且串联电路中总电压等于各分电压之和，根据题意知道，此时指示灯两端的电压UL=200V，所以发热电阻两端的电压是：UR =U-UL =220V-200V=20V；又因为串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流是：I=UL/RL=UR/R，代入数据解得指示灯的电阻值是：RL =400Ω；
（3）双金属开关闭合时，指示灯短路，电路为发热电阻的简单电路，则温度控制器所消耗的电功率：P加热 =U2/R=(220V)2/40Ω=1210W；
（4）由图乙知道，一个周期的时间为180s，恒温时间为150s，加热时间为30s，则一个周期内温度控制器消耗的电能：W=U2/Rt加热 +U2/R+RLt保温 =(220V)2/40Ω×30s+(220V)2/40Ω+400Ω×150s=52800J，所以温度控制器1小时所消耗的电能：W总=20W=20×52800J=1.056×106 J．
点睛：本题考查了电功率公式、串联电路的特点、欧姆定律、电功公式的综合应用，解题的关键是分清电路的连接方式和一个周期的时间．
