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15.2 电功率
一、单选题
1．下列四位物理学家中，以其名字命名功率的单位的是 （　　）
A．牛顿 B．帕斯卡 C．瓦特 D．焦耳
2．下图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R=100Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减少，R0的阻值范围为10Ω 20Ω，电压表接入电路的量程为“0 3V”，电流表接人电路的量程为“0 0.6A”。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．R0两端的电压变大
B．电压表示数与电流表示数的比值变大
C．经过R0的最大电流为0.5A
D．电阻R消耗的最大功率为0.9W
3．下列有关数据符合生活实际的是（　　）
A．河南全年的平均气温约为35℃
B．一个鸡蛋的质量约为500g
C．我国家用电饭锅的额定电压为220V
D．家用节能灯的功率约为1000W
4．小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。实验中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示。根据实验过程及现象，下列选项中，判断正确的是（　　）
① 为使小灯泡正常发光，电压表示数应为2.5V
② 图乙中的电流表示数为2.5A
③ 小灯泡正常发光时的电阻为5Ω
④ 小灯泡的额定功率为5W
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
5．下列数据比较符合实际情况的是（　　）
A．人步行的速度大约4m/s B．一张纸的厚度大约1mm
C．中学生跳绳时的平均功率约75W D．小明身体的体积约为500cm3
6．下列数据最接近实际的是（　　）
A．九年级物理书的宽度约为19cm B．我国1元硬币的质量约为60g
C．教室用日光灯电功率约为400W D．人正常呼吸一次的时间约为10s
二、填空题
7．如图所示，已知电源电压为，小灯泡的规格“”，滑动变阻器的规格“”，电流表量程为，则小灯泡正常发光时阻值　 　。当开关、同时闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将　 　选填“变亮”、“变暗”或“不变”；保持开关始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为，最小功率为，则：　 　 。
8．小华在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为4.5伏且保持不变、小灯标有“2.5V”字样。他按图（a）所示连接电路，将滑片P置于最右端，再把电压表并联在电路中某处。然后闭合开关，向左移动滑片到甲位置时，电压表、电流表的示数如图（b）、（c）所示。继续向左移动滑片到乙位置时，小灯恰好正常发光；滑片从甲位置移至乙位置的过程中，电压表指针偏转角度恰好是电流表指针偏转角度的两倍。
（1）图（b）中电压表的示数为　 　，伏；电压表并联在　 　的两端。
（2）计算小灯泡的额定功率　 　。
9．如图甲所示是探究电功率与电流关系的实验电路图，电源电压不变。滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中，电路的总功率、滑动变阻器的电功率与电流的关系图象分别为图乙的a、b曲线，则电源电压为 　 　V，图象中I2的值为 　 　A。
10．如图1所示，正确使用测电笔的方法是图
　 　，小红家电能表表盘如图2所示，某次小红在帮助妈妈煮饭时，发现家中只有电饭煲工作时电能表指示灯比只有电视机工作时闪烁得快，这是因为电饭煲
　 　（选填“消耗的电能”或“电功率”）比电视机的大。小红经过测量，还发现家中只有电饭煲正常工作时，5min内电能表指示灯闪烁了200次，则该电饭煲的额定功率是 　 　W。
11．甲灯泡标有“220V15W”字样，乙灯泡标有“220V100W”的字样。将两灯泡串联在220V的电路中，　 　灯更亮一些。
12．小红想用电热壶烧水，电热水壶中水的质量1800g，初温18℃，沸腾时的温度为98℃，水吸收的热量是　 　J；若电热水壶消耗的电能都被水所吸收，烧开一壶水所用的时间是l0min，则电热水壶的功率是　 　W。
三、科普阅读题
13．阅读下面短文，回答问题。
储水式电热水器
如图甲所示，为某款家用储水式电热水器的简易结构剖面图，其中两根加热棒为阻值不变的电热丝，每根电热丝可单独使用，电热丝采用耐高温、易发热的材料。
防电墙的内部结构如图乙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，让水流变细变长.使用热水器洗澡时，若漏电且接地线失效，电流经水流、人体导入大地。
储水式电热水器工作时出水管出热水，进水管进冷水，该热水器采用冷热水隔离措施，使进去的冷水不会马上和原有的热水混合，使得出水管能够连续输出适量的温度为额定温度的热水。
该电热水器的部分参数如下表，其中额定最高温度是电热水器以最大额定功率正常工作时，加热水箱中初温为20℃水所能达到的最高温度.24小时固有能耗系数是指保温状态下，电热水器24小时将水温维持在额定最高温度实际需要的能量与固有标准消耗能量之间的比值，固有标准消耗能量与额定容量V的关系图像如图丙.热输出率是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度，再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。
额定容量 60L
额定功率 1000W/2000W/3000W
额定最高温度 80℃
额定电压 220V
24小时固有能耗系数 0.7
热输出率 80%
（1）关于电热水器，下列说法正确的是　 　；
A.电热水器主要是将内能转化为电能的装置
B.24小时固有能耗系数越小，保温性能越好
C.混水阀手柄使用时是一种可以省距离的杠杆
D.电热棒电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
（2）关于“防电墙”，下列说法中错误的是　 　；
A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻
（3）图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm，已知此时1cm的水流电阻为，人体电阻为，使用热水器洗澡时，若漏电且接地线失效时，洗澡的人体最多承受的电压是　 　V；
（4）电热水器中两根加热棒同时工作的功率最大，那么两根加热棒的连接方式是　 　；该电热水器保温24h，实际消耗的电能　 　；
（5）冷水的初温为20℃，某次电热水器水箱中注满冷水，电热水器最快需要　 　min水温能达到额定最高温度。
四、计算题
14．学校共有100盏铭牌标有“220V 40W”的白炽灯，平均每天使用5h。求：
（1）这种白炽灯正常工作时的电阻；
（2）100盏灯正常工作一个月消耗多少度电能。
15．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V．
求：
（1）电流表的示数；
（2）电源两端的电压；
（3）电阻R2通电10s电流所做的功．
16．电路如图，灯泡 标有“5V 1W”字样，灯泡阻值保持不变。 ，滑动变阻器 最大阻值为20 。电流表的量程为0~ A，电压表的量程为0~3V。请画出每个小题的等效电路图。
（1）只闭合开关 时，电流表的示数为 A，则电源电压是多少：
（2）只闭合开关 ， 的滑片位于中点处，此时 消耗的电功率是多少：
（3）只闭合开关 ，在保证各电路元件都正常使用的前提下， 的取值范围是多少？
（4）若更换新电源，并将电压表的量程调为0~15V。只闭合 时，调节 的滑片至某一位置，电压表的示数为3V，电路中的电流为 ；只闭合 时，调节 的滑片使接入电路中的电阻为20 ，电路中的电流为 ；若 ，则此时电源电压是多少？
五、综合题
17．空调的“四数”，是对空调输人功率的粗略标识因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量"来表示.
在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。
空调的能效比= ，它表示空调器是否高效节电.目前市场上，空调器的能效比相差很大，一般在2~3之间，最高的可达到3，5左右，应尽量挑选能效比高的空调.
房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q冷=S(房间面积) × 140W- 180W；制热量Q热 =S(房间面积) × 180W-240W. (公式适用于层高2.5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)
下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分.
额定制冷量/W 5000 室内机组噪声dB(A) ≤45
额定制热量/W 5300 室外机组噪声dB(A) 57
电源 220V 50 Hz 室内机外形尺寸(长×宽×高)/mm 195×1014 × 320
工作电压/V 220 室外机外形尺寸(长×宽×高)/mm 253 ×800× 646
额定制冷输入电流/A 8.6 额定制冷输入功率/W 1850
热泵额定制热输人电流/A 8.7 热泵额定制热输入功率/W 1880
请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：
（1）这台空调的能效比是多少？
（2）小明家新购买楼房客厅的面积约为30m2，层高为2.7m，他想在客厅内安装上表所示的空调.请你通过计算说明这种选择是否合理.
（3）若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少？(当地的电价为0.5元/度)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率
2．【答案】D
【知识点】电功率的计算
3．【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；电压和电压的单位换算；电功率
4．【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；欧姆定律及其应用；电功率的计算
5．【答案】C
【知识点】电功率
6．【答案】A
【知识点】质量及其特性；时间的估测；长度的估测；电功率
7．【答案】10；不变；26：3
【知识点】电功率的计算
8．【答案】（1）1.5；小灯L
（2）0.8W
【知识点】探究用电器的电功率实验
9．【答案】6；0.5
【知识点】电功率与电压、电流的关系；电功率的计算
10．【答案】甲；电功率；800
【知识点】电功的测量；电功率的计算
11．【答案】甲
【知识点】电功率的计算
12．【答案】6.048×105；1008
【知识点】热量的计算；电功率的计算
13．【答案】B；C；5；并联；1.19；84
【知识点】比热容；欧姆定律及其应用；电功率的计算
14．【答案】（1）解：由可得
答：这种白炽灯正常工作时的电阻为1210Ω；
（2）解：100盏灯正常工作一个月消耗的电能为W = 100Pt = 100×0.04kW×30×5h = 600kW·h
答：100盏灯正常工作一个月消耗多少度电能600kW·h。
【知识点】电功率的计算
15．【答案】（1）由欧姆定律可得：I= = =0.2A；
（2）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．(1)由I＝ 可得，R2两端电压：U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压(即电压表的示数)：U＝U1+U2＝2V+1V＝3V；
（3）通电10秒钟电阻R2上产生的热量：Q2=W2＝U2It＝1V×0.2A×10s＝2J．
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
16．【答案】（1）解：只闭合开关 时，只有 接入，等效电路图如下所示：
电流表的示数为 A，则电源电压是
答：电源电压是6V：
（2）解：只闭合开关 ， 与 串联接入，滑片位于中点处，电压表测量 两端电压，等效电路图如下所示：
电路中的电流为
此时 消耗的电功率是
答：此时 消耗的电功率是0.4W：
（3）解：只闭合开关 ， 与 串联接入，电压表测量 两端电压，等效电路图如下所示：
灯泡 额定电流为
灯泡 电阻为
根据串联分压，当电压表满量程时 达到最大值，此时电路中的电流为
则 接入的最大值为
当电路中的电流为灯泡额定电流0.2A时，电路中的总电阻为
此时 接入的最小值为
即在保证各电路元件都正常使用的前提下， 的取值范围是5~25W。
答： 的取值范围是5~25W；
（4）解：闭合 时， 与 串联接入，调节 的滑片至某一位置，电压表的示数为3V，电路中的电流为 ，即
只闭合 时， 与 串联接入，调节 的滑片使接入电路中的电阻为20 ，电路中的电流为 ，即
若 ，即
代入数据可得此时电源电压是
答：此时电源电压是9V。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
17．【答案】（1）这台空调的能效比= ≈2.7
（2）所需的制冷量为Q冷=S×140W-180W=30×140W-180W=4020W
所需的制热量为Q热 =S×180W - 240W = 30× 180W-240W =5160 W
查表得：空调的额定制冷量为5000W，额定制热量为5300W，都略大于房间所需要的制冷量和制热量.考虑到楼房的高度2.7m>2.5m，应适当加大功率，故这种选择是合理的
（3）空调一个月内消耗的电能为W=Pt =8. 6×220×10-3kW ×6h×30=340.6kW·h，应支付的电费为340.6kW·h×0.5元/ (kW·h) =170.3元
【知识点】电功的计算；电功率的计算
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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