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第十五讲　电功率
A层·练基础
1.(2025烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是(C)
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
2.LED灯已成为家庭照明的主要选择,如图所示,一个18 W的LED灯照明亮度和一个40 W的白炽灯是相同的,两个灯泡均正常工作时,下列说法正确的是(D)
A.LED灯每秒消耗40 J电能
B.LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C.两个灯泡正常工作时的电功率相同
D.LED灯将电能转化为光能的效率较高
3.标有“6 V　1.5 W”的灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示。若把这样的两只灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为(D)
A.24 Ω　0.67 W
B.24 Ω　0.8 W
C.20 Ω　0.96 W
D.20 Ω　0.8 W
4.甲、乙两灯泡分别标有“220 V　40 W”和“110 V　40 W”字样,将它们串联起来接入220 V电路中,比较两灯的亮度,则(A)
A.甲灯亮 B.乙灯亮
C.一样亮 D.无法判断
5.如图所示,同时闭合开关S1和S2,小灯泡L1比L2亮,电流表有示数。下列分析正确的是(D)
A.小灯泡L1和L2串联
B.小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
C.取下小灯泡L2,电路的总电阻变小
D.工作相同时间,小灯泡L1消耗电能更多
6.闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一小段距离的过程中(B)
A.灯泡的亮度变暗
B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变大
D.电路的总功率变小
7.(多选)(2025昆明五华区校级诊断)如图所示,把标有“6 V　3 W”的灯与标有“24 Ω　1 A”的滑动变阻器接入电路中。电源电压和灯丝电阻保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中(CD)
滑动变阻器接入电路的电阻变大,A示数变小,V1示数变小,V2示数
变大
A.电压表V2示数变小,灯泡L亮度变暗
B.电流表A示数变小,电压表V1示数变大
C.电压表V1示数和电流表A示数的比值不变
为灯丝电阻
D.滑片P在最左端时,灯泡L与滑动变阻器的实际功率之比为1∶2
8.家庭电路中的冰箱和空调是　并联　(选填“串联”或“并联”)的,标有“220 V　100 W”的电器正常工作时,两端的电压为　220　V,当此电器正常工作2 h,耗电　0.2　度。
9.在图甲所示的电路中,闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表A1的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,如图乙所示,则通过R1的电流为　1.2　A,R1∶R2=　1∶4　,在相同时间内两电阻器产生的热量之比Q1∶Q2=　4∶1　。
10.(2025昆明五华区模拟)如图所示电路中,电源电压6 V保持不变。电阻器R1的电阻为10 Ω。求:
(1)只闭合开关S1时,电流表的示数。
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9 A,R2的电阻。
(3)开关S1、S2都闭合时,通电1 min电路消耗的电能。
解析:(1)只闭合S1,电路为R1的简单电路I1===0.6 A。
(2)闭合S1、S2,R1和R2并联,
U1=U2=U=6 V,
I2=I-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A,
R2===20 Ω。
(3)W=UIt=6 V×0.9 A×60 s=324 J。
答案:(1)0.6 A　(2)20 Ω　(3)324 J
B层·提能力
11.(多选)(2025昆明五华区校级模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡上标有“6 V　3.6 W”(忽略温度对灯泡电阻的影响),当只闭合S3时,灯泡L正常发光,电路的总功率为P1;只闭合S1、S3时,电路的总功率为P2,且P1∶P2=2∶3。将滑动变阻器调到最大阻值处,断开S3,闭合S1、S2,此时电流表的示数为0.5 A。以下结果正确的是(ABD)
A.电源电压为18 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为6 Ω
D.三个开关都闭合时,电路中的总功率为16.2 W
12.(多选)(2025昆明盘龙区模拟)如图所示电路中,电流表测量范围为0～0.6 A,电压表测量范围为0～3 V,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器上标有“50 Ω”的字样,电源电压恒为6 V。开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P滑动过程中,在保证各元器件安全的情况下,下列叙述正确的是(ABD)
A.滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端
B.电压表的示数最小为1 V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6 A
D.滑动变阻器消耗的最大功率为0.9 W
13.(多选)(2025昆明统测)如图所示,甲是由电磁继电器控制加热和保温状态转换的电热水器原理图。R1、R2为电热丝,工作电路的加热功率为保温功率的4倍,R3为滑动变阻器,R为置于电热水器内的热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示。控制电路电源的电压为4 V,当通过热敏电阻R中的电流I≥10 mA时,衔铁被吸下,热水器设置的加热温度为55 ℃,电磁铁线圈电阻不计。下列说法正确的是(AC)
A.工作电路的a接线柱应该接相线
B.电热丝R1与R2电阻之比为1∶4
　　　　　　　　　　　　　　×,1∶3
C.滑动变阻器R3接入电路的阻值为250 Ω
D.将滑动变阻器的滑片向左滑可以提高热水的设置温度
　　　　 　　　　　　R3↓,R=R总-R3,
R↑,降低水的设置温度
C层·培素养
14.某品牌电热水壶铭牌如图甲所示,该电热水壶内部简化电路图如图乙所示。该电热水壶正常工作时,将1.5 L初温为20 ℃的水加热至沸腾,用时6 min。已知:外界大气压为标准大气压,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3。
品名:XX电热水壶 额定电压:220 V 额定频率:50 Hz 加热功率:2 000 W 额定容量:1.7 L 保温功率:40 W
甲
　乙
(1)只闭合S1时,该电热水壶处于　　　　(选填“保温”或“加热”)状态。
(2)求电阻R2的阻值。
(3)求在上述过程中电热水壶烧水的效率。
解析:(1)分析电路可知,只闭合S1时,R1、R2串联,此时电路总电阻最大,根据P=可知总功率最小,为保温状态;S1、S2均闭合时,R1单独工作,此时电路总电阻较小,根据P=可知总功率最大,为加热状态。
(2)加热状态时,R1单独工作,则R1阻值为R1===24.2 Ω,保温状态时,R1、R2串联,则总电阻为R总===1 210 Ω,则电阻R2的阻值为R2=R总-R1=1 210 Ω-24.2 Ω=1 185.8 Ω。
(3)水的质量为m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.5 kg,水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=5.04×105 J,消耗电能为W=P加t=2 000 W×6×60 s=7.2×
105 J,则电热水壶烧水的效率为
η===0.7=70%。
答案:(1)保温　(2)1 185.8 Ω　(3)70%第十五讲　电功率
A层·练基础
1.(2025烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
2.LED灯已成为家庭照明的主要选择,如图所示,一个18 W的LED灯照明亮度和一个40 W的白炽灯是相同的,两个灯泡均正常工作时,下列说法正确的是( )
A.LED灯每秒消耗40 J电能
B.LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C.两个灯泡正常工作时的电功率相同
D.LED灯将电能转化为光能的效率较高
3.标有“6 V　1.5 W”的灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示。若把这样的两只灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为( )
A.24 Ω　0.67 W
B.24 Ω　0.8 W
C.20 Ω　0.96 W
D.20 Ω　0.8 W
4.甲、乙两灯泡分别标有“220 V　40 W”和“110 V　40 W”字样,将它们串联起来接入220 V电路中,比较两灯的亮度,则( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮
C.一样亮 D.无法判断
5.如图所示,同时闭合开关S1和S2,小灯泡L1比L2亮,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
C.取下小灯泡L2,电路的总电阻变小
D.工作相同时间,小灯泡L1消耗电能更多
6.闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一小段距离的过程中( )
A.灯泡的亮度变暗
B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变大
D.电路的总功率变小
7.(多选)(2025昆明五华区校级诊断)如图所示,把标有“6 V　3 W”的灯与标有“24 Ω　1 A”的滑动变阻器接入电路中。电源电压和灯丝电阻保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中( )
A.电压表V2示数变小,灯泡L亮度变暗
B.电流表A示数变小,电压表V1示数变大
C.电压表V1示数和电流表A示数的比值不变
D.滑片P在最左端时,灯泡L与滑动变阻器的实际功率之比为1∶2
8.家庭电路中的冰箱和空调是 (选填“串联”或“并联”)的,标有“220 V　100 W”的电器正常工作时,两端的电压为 V,当此电器正常工作2 h,耗电 度。
9.在图甲所示的电路中,闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表A1的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,如图乙所示,则通过R1的电流为 A,R1∶R2= ,在相同时间内两电阻器产生的热量之比Q1∶Q2= 。
10.(2025昆明五华区模拟)如图所示电路中,电源电压6 V保持不变。电阻器R1的电阻为10 Ω。求:
(1)只闭合开关S1时,电流表的示数。
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9 A,R2的电阻。
(3)开关S1、S2都闭合时,通电1 min电路消耗的电能。
B层·提能力
11.(多选)(2025昆明五华区校级模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡上标有“6 V　3.6 W”(忽略温度对灯泡电阻的影响),当只闭合S3时,灯泡L正常发光,电路的总功率为P1;只闭合S1、S3时,电路的总功率为P2,且P1∶P2=2∶3。将滑动变阻器调到最大阻值处,断开S3,闭合S1、S2,此时电流表的示数为0.5 A。以下结果正确的是( )
A.电源电压为18 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为6 Ω
D.三个开关都闭合时,电路中的总功率为16.2 W
12.(多选)(2025昆明盘龙区模拟)如图所示电路中,电流表测量范围为0～0.6 A,电压表测量范围为0～3 V,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器上标有“50 Ω”的字样,电源电压恒为6 V。开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P滑动过程中,在保证各元器件安全的情况下,下列叙述正确的是( )
A.滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端
B.电压表的示数最小为1 V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6 A
D.滑动变阻器消耗的最大功率为0.9 W
13.(多选)(2025昆明统测)如图所示,甲是由电磁继电器控制加热和保温状态转换的电热水器原理图。R1、R2为电热丝,工作电路的加热功率为保温功率的4倍,R3为滑动变阻器,R为置于电热水器内的热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示。控制电路电源的电压为4 V,当通过热敏电阻R中的电流I≥10 mA时,衔铁被吸下,热水器设置的加热温度为55 ℃,电磁铁线圈电阻不计。下列说法正确的是( )
A.工作电路的a接线柱应该接相线
B.电热丝R1与R2电阻之比为1∶4
C.滑动变阻器R3接入电路的阻值为250 Ω
D.将滑动变阻器的滑片向左滑可以提高热水的设置温度
C层·培素养
14.某品牌电热水壶铭牌如图甲所示,该电热水壶内部简化电路图如图乙所示。该电热水壶正常工作时,将1.5 L初温为20 ℃的水加热至沸腾,用时6 min。已知:外界大气压为标准大气压,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3。
品名:XX电热水壶 额定电压:220 V 额定频率:50 Hz 加热功率:2 000 W 额定容量:1.7 L 保温功率:40 W
甲
　乙
(1)只闭合S1时,该电热水壶处于 (选填“保温”或“加热”)状态。
(2)求电阻R2的阻值。
(3)求在上述过程中电热水壶烧水的效率。

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