第十八章 电功率
一、选择题
1．的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A．节能灯 B．电饭煲 C．电视机 D．电烤箱
2．中考体检时用到了身高测量仪。小明为其设计了如图所示的电路，其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接。滑片P的位置随人身高改变而改变，从而引起显示仪的示数发生改变。下列说法中正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的 B．被测身高越高，通过电阻R的电流越小
C．被测身高越高，电阻R0两端的电压越小 D．被测身高越高，电路的总功率越大
3．如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（ ）
A．小明家上个月消耗的电能为1011kW h
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗0.1J的电能
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大
4．标有“6V”字样的甲、乙两个小灯泡，它们的电流与电压变化的关系如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率
B．将甲、乙两个小灯泡串联在6V的电路中时甲灯比乙灯亮
C．为保证灯泡不损坏，两灯串联时电路两端的电压不超过8V
D．将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时它们的功率各自变为原来的一半
5．电阻和阻值为10Ω的是两段由同种材料制成的粗细相同的电阻丝，把它们按图甲所示方式接入电路。只闭合开关，电流表的示数为0.2A；再闭合，电流表的示数如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V B．电阻丝的长度较长
C．闭合，消耗的功率为1.5W D．两只开关均闭合2min，电路消耗的电能为180J
6．在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 S 后，当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为 0.3A，小灯泡消耗的功率为 0.9W；当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为 2W。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡正常发光时的电阻为 10Ω B．滑动变阻器的最大阻值为 20Ω
C．电源电压为 10V D．当滑片 P 在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为 3.6W
7．如图所示，灯泡标有“3V 0.9W”，标有“4V 1W”的字样，闭合开关、，电压表的示数为3V。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡和是串联的 B．电源电压为3V
C．灯泡此时的电阻为10Ω D．电路的总功率为1.9W
8．如图甲所示是某创客兴趣小组自制的肺活量测试装置，吹气时气球膨胀，隔板向上运动。电源电压保持不变，当闭合开关S，向气球吹气，两电表示数变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．吹气时，电流表和电压表示数均变大
B．电源电压为12V
C．隔板带动指针在a端时，R0接入电路的阻值为15Ω
D．隔板带动指针在ab中点时，电路消耗的总功率为2.7W
二、填空题
9．电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能， 简化电路如图，R1=242Ω，R2=60.5Ω。 当该电饭煲处于“加热”挡工作10min， 其消耗的电能是 J。
10． 如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“ 2A”，灯泡L标有“4V 2W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为 V。当P移到最右端时，电路的总功率 W（结果保留一位小数）。
11．在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量为 J。
12．如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变化器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，电源电压恒为4.5V，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，为了保证电路中各元件安全工作，电压表的示数变化范围是 V。
13． 如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的规格“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A。当开关S1、S2同时闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光的电阻RL为 Ω，滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡的亮度将 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）；保持开关S1始终闭合，通过调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2，则P1：P2= 。
三、实验探究题
14．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 。（导线不允许交叉）
（2）现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 （选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是 和调节小灯泡两端的电压及通过的电流。
（3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 （选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.
（4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是 .
（5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析： .
15．如图所示，这是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。
（1）本装置中我们可以通过观察U形管两侧液面高度差来反映电阻丝上产生的电热，这种实验方法是 ；
（2）通电后，想要比较电热和电阻的关系，我们可以选取 两个装置来比较。通电一段时间后，我们可以观察到这两个装置中 装置的液面高度差更大；
（3）在丙容器的外部并联一个5Ω的电阻是为了 。实验过程中选取甲和丙两个实验装置进行比较，我们可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越 （选填“大”或“小”），产生的热量越多；
（4）在通电相同时间时，三个容器中产生的热量之比为 。
四、计算题
16． 如图所示电路，电源电压恒为4.5V。闭合开关S后，电阻的电功率为9W，电阻的电功率为4.5W。求：
（1）通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）整个电路在20s内产生的热量。
17．水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠.图甲是一款具有高、低两档加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同.该款电热毯低温档的额定电流为0.25A；高温档正常工作 20min 可将毯内 1.1kg的水从15℃加热到40℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃)， 求该款电热毯：
（1）加热电阻的阻值.
（2）高温档正常工作时的加热效率.
18．如图所示电路中，灯泡L标有“6V 6W”字样，当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的示数是0.2A。不计温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）整个电路的最大功率。
参考答案
1．A
2．D
3．D
4．C
5．D
6．B
7．B
8．D
9．热；6×105
10．9；2.9
11．3600
12．1.5～3
13．12；不变；11：3
14．（1）
（2）B；保护电路
（3）电压表；0.65
（4）寻找普遍规律
（5）根据可知，若灯丝电阻不变，实际电压为额定电压一半时，实际功率恰好等于额定功率的四分之一；当实际电压低于额定电压时，灯丝温度降低。电阻减小，所以此时实际功率大于额定功率的四分之一。
15．转换法；甲、乙；乙；分流；大；
16．（1）解：R1和R2并联，故电压关系为
通过电阻R1的电流
答：通过电阻R1的电流2A；
（2）解：电阻R2的阻值
答：电阻R2的阻值4.5Ω；
（3）解：整个电路在20s内产生的热量
答：整个电路在20s内产生的热量270J。
17．（1）解： 加热电阻的阻值
（2）解： 水暖电热毯高温档的额定电流：
水暖电热毯高温档正常工作 ， 电流做功：
水暖电热毯内的水吸收的热量：
水暖电热毯高温档正常工作时的加热效率：
18．（1）解：当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L与滑动变阻器R并联，且灯泡L正常发光，则电源电压：U＝UL＝6V
（2）解：当开关S1闭合， S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，L与R串联，电路中的电流I=0.2A，
电路总电阻：
灯泡的电阻：
则R的最大阻值：R滑=R串-RL=30-6=24。
（3）解： 当L与R并联，且滑动变阻器阻值最大时，电路中电功率最大，
则此时R 的功率：
整个电路的最大功率：P总=PL+PR=6W+1.5W =7.5W。
