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微专题·重难突破四　电功与电功率
　电功率大小影响因素
1.某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其他必要元件，设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是(　　)
第1题图
A.P乙＜P甲＜P丙 B.P甲＞P乙＞P丙
C.P甲=P乙=P丙 D.P甲＜P丙=P乙
2.(6分)在“探究小灯泡的电功率与哪些因素有关”的实验中，某小组的同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关。于是同学们设计了如图所示的三幅电路图：
第2题图
(1)你认为图可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是。
(2)选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确结论。支持该结论的实验现象是。
　家庭用电器的电功与电功率
3.如图是家用单相电能表的简易图，下列关于电能表的作用及各参数的解释合理的是(　　)
第3题图
A.① B.②
C.③ D.④
4.理发师给小丽吹头发的过程中，电流通过电吹风做了104 J的功，那么在这段时间内(　　)
A.有104 J的电能转化为热能
B.有104 J的电能转化为机械能
C.有104 J的电能转化为机械能和热能
D.电吹风消耗的电能小于104 J
5.智能马桶具有温暖座圈、热水清洁等优点，它的发热部件是电热丝。如表所示为小科家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数[小科家的电能表上标着3600 r/ (kW·h)]，下列说法中正确的是(　　)
品牌 XXX 待机功率 ≤10 W
材质 ABS 工作功率 1100 W
额定电压 220 V 每次加热时间 2 min
A.电热丝的电阻为22 Ω
B.加热时电流为5 A
C.每完整加热10次，耗电1.1 kW·h
D.每完整加热1次，电能表转过360转
6.(4分)国产某品牌手机配置“3.7 V　4000 mA·h”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大地方便了人们的使用。
(1)该大容量电池充满电后，储存的电能是J。
(2)另有两个充电器，甲标注“输出5 V　1 A”，乙标注“输出5 A　4.5 V”，其中(选填“甲”或“乙”)是快速充电器。
　伏安法测灯的额定功率
7.如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6 V　4 W”和“3 V　1 W”的字样，将它们串联后接在电压可在3~6 V之间调节的电源上，闭合开关S，则下列说法正确的是(　　)
A.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B.当电源电压调节到6 V时，灯L1正常发光
C.在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
D.在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等
第7题图
8.(6分)如图甲所示是小明“测定小灯泡电功率”的实物图，电源用有1.5 V、3 V、4.5 V、6 V、7.5 V和9 V六个挡位可调的学生电源，所有的实验器材齐全且完好，滑动变阻器有两个(规格为“10 Ω　1 A”的R1和规格为“15 Ω　2 A”的R2)，待测小灯泡标有“2.5 V”。
甲 　乙 　丙
第8题图
(1)正确连接电路，闭合开关后，发现灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，电路中可能出现的故障是(填序号)。
①小灯泡断路 ②小灯泡短路
③滑动变阻器断路 ④滑动变阻器短路
(2)故障排除后，小明选用电源电压为6 V，并使滑动变阻器的滑片处于阻值最大处。闭合开关，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则实验中选用的滑动变阻器是(选填“R1”“R2”或“R1、R2均可”)。
(3)小明只利用题(2)中实验器材，欲测出小灯泡的额定功率，他接下来的操作是。
　电能与电功率的综合解答
9.(4分)资料一：某公司发布了新的手机型号，其部分参数为电池容量5000mA·h，工作电压5 V，拍照像素5000万，存储内存12 GB＋1 TB……
资料二：某公司发布的新型电动车搭载全新高压电池平台，最大充电功率600 kW，可实现充电5 min续航200 km，造就电动车领域在世界的领先地位。
(1)(2分)通过资料一计算该手机的电池最多储存多少焦电能
(2)(2分)以现在充电桩1.2元/千瓦时的价格计算：该电动车以最大充电功率充电5 min，续航200 km，每千米花费多少钱
10.(7分)冬天到了，小科为了减少因使用空调所用的电费，选购了一款电热油汀。接通电源后，位于底部的电加热管使导热油被加热，导热油通过散热片将热量散发到室内空气中，从而使室内温度升高。小科通过说明书了解到，该电热油汀有R1(规格为“220 V　1000 W”)和R2(规格为“220 V　1200 W”)两根电加热管，通过控制S1和S2实现三挡功率调节，S为双金属温控开关，当油温达到设定温度时，温控开关会自行断开，结构图如图所示。
第10题图 额定电压/V 220
加热功率 /W 低温挡 1000
中温挡 　 　
高温挡 2200
(1)闭合开关S后，该款油汀处于中温挡时，S1断开、S2闭合，则此时电加热管的电功率为W。
(2)(2分)该款油汀高温挡下工作2 h，电加热管消耗的电能为多少千瓦时
(3)(3分)小科家中1.5匹的空调制热功率为1800 W，所以小科认为他购买的电热油汀无法达到省电费的目的，请你分析小科的说法是否合理。微专题·重难突破四　电功与电功率
　电功率大小影响因素
1.某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其他必要元件，设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是(　A　)
第1题图
A.P乙＜P甲＜P丙 B.P甲＞P乙＞P丙
C.P甲=P乙=P丙 D.P甲＜P丙=P乙
2.(6分)在“探究小灯泡的电功率与哪些因素有关”的实验中，某小组的同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关。于是同学们设计了如图所示的三幅电路图：
第2题图
(1)你认为图　乙　可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是　因为电路乙是串联电路 ，能控制电流相等　。
(2)选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确结论。支持该结论的实验现象是　电压表示数大的灯泡亮(或电压表示数小的灯泡暗)　。
　家庭用电器的电功与电功率
3.如图是家用单相电能表的简易图，下列关于电能表的作用及各参数的解释合理的是(　D　)
第3题图
A.① B.②
C.③ D.④
4.理发师给小丽吹头发的过程中，电流通过电吹风做了104 J的功，那么在这段时间内(　C　)
A.有104 J的电能转化为热能
B.有104 J的电能转化为机械能
C.有104 J的电能转化为机械能和热能
D.电吹风消耗的电能小于104 J
5.智能马桶具有温暖座圈、热水清洁等优点，它的发热部件是电热丝。如表所示为小科家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数[小科家的电能表上标着3600 r/ (kW·h)]，下列说法中正确的是(　B　)
品牌 XXX 待机功率 ≤10 W
材质 ABS 工作功率 1100 W
额定电压 220 V 每次加热时间 2 min
A.电热丝的电阻为22 Ω
B.加热时电流为5 A
C.每完整加热10次，耗电1.1 kW·h
D.每完整加热1次，电能表转过360转
6.(4分)国产某品牌手机配置“3.7 V　4000 mA·h”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大地方便了人们的使用。
(1)该大容量电池充满电后，储存的电能是　53280　J。
(2)另有两个充电器，甲标注“输出5 V　1 A”，乙标注“输出5 A　4.5 V”，其中　乙　(选填“甲”或“乙”)是快速充电器。
　伏安法测灯的额定功率
7.如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6 V　4 W”和“3 V　1 W”的字样，将它们串联后接在电压可在3~6 V之间调节的电源上，闭合开关S，则下列说法正确的是(　D　)
A.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B.当电源电压调节到6 V时，灯L1正常发光
C.在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
D.在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等
第7题图
8.(6分)如图甲所示是小明“测定小灯泡电功率”的实物图，电源用有1.5 V、3 V、4.5 V、6 V、7.5 V和9 V六个挡位可调的学生电源，所有的实验器材齐全且完好，滑动变阻器有两个(规格为“10 Ω　1 A”的R1和规格为“15 Ω　2 A”的R2)，待测小灯泡标有“2.5 V”。
甲 　乙 　丙
第8题图
(1)正确连接电路，闭合开关后，发现灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，电路中可能出现的故障是　②　(填序号)。
①小灯泡断路 ②小灯泡短路
③滑动变阻器断路 ④滑动变阻器短路
(2)故障排除后，小明选用电源电压为6 V，并使滑动变阻器的滑片处于阻值最大处。闭合开关，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则实验中选用的滑动变阻器是　R1　(选填“R1”“R2”或“R1、R2均可”)。
(3)小明只利用题(2)中实验器材，欲测出小灯泡的额定功率，他接下来的操作是　调低电源电压到3 V或4.5 V，再调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压达到额定电压2.5 V，记录电流表示数，计算小灯泡的额定功率　。
【解析】 (2)由题图可知，电流表所选量程为0~0.6 A，根据指针位置可知，此时电流表的示数是0.32 A，电压表所选量程为0~3 V，根据指针位置可知，此时电压表的示数是2.8 V，根据串联电路的电压特点，U滑=U－UL=6 V－2.8 V=3.2 V，滑动变阻器的最大值R滑===10 Ω，则实验中选用的滑动变阻器是R1。(3)小灯泡额定电压是2.5 V，要利用题(2)中实验器材测出小灯泡的额定功率，由(2)可知，应降低小灯泡两端的电压，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，而滑动变阻器接入电路的阻值已达最大值，故可以调低电源电压到3 V或4.5 V，再调节滑动变阻器滑片，使小灯泡达到额定电压。
　电能与电功率的综合解答
9.(4分)资料一：某公司发布了新的手机型号，其部分参数为电池容量5000mA·h，工作电压5 V，拍照像素5000万，存储内存12 GB＋1 TB……
资料二：某公司发布的新型电动车搭载全新高压电池平台，最大充电功率600 kW，可实现充电5 min续航200 km，造就电动车领域在世界的领先地位。
(1)(2分)通过资料一计算该手机的电池最多储存多少焦电能
(2)(2分)以现在充电桩1.2元/千瓦时的价格计算：该电动车以最大充电功率充电5 min，续航200 km，每千米花费多少钱
【答案】 (1)W=UIt=5 V×5 A×3600 s=9×104 J。
(2)W车=Pt'=600 kW× h=50 kW·h，
1.2元/kW·h×50 kW·h=60元，=0.3元/km。
10.(7分)冬天到了，小科为了减少因使用空调所用的电费，选购了一款电热油汀。接通电源后，位于底部的电加热管使导热油被加热，导热油通过散热片将热量散发到室内空气中，从而使室内温度升高。小科通过说明书了解到，该电热油汀有R1(规格为“220 V　1000 W”)和R2(规格为“220 V　1200 W”)两根电加热管，通过控制S1和S2实现三挡功率调节，S为双金属温控开关，当油温达到设定温度时，温控开关会自行断开，结构图如图所示。
第10题图 额定电压/V 220
加热功率 /W 低温挡 1000
中温挡 　 　
高温挡 2200
(1)闭合开关S后，该款油汀处于中温挡时，S1断开、S2闭合，则此时电加热管的电功率为　1200　W。
(2)(2分)该款油汀高温挡下工作2 h，电加热管消耗的电能为多少千瓦时
(3)(3分)小科家中1.5匹的空调制热功率为1800 W，所以小科认为他购买的电热油汀无法达到省电费的目的，请你分析小科的说法是否合理。
【答案】 (2)该款油汀高温挡下工作2 h，电加热管消耗的电能为W=Pt=2.2 kW×2 h=4.4 kW·h。
(3)由W=Pt可知，1.5匹的空调制热1 h，消耗的电能为W'=P't'=1.8 kW×1 h=1.8 kW·h，
电热油汀在高温挡制热1 h，消耗的电能为W″=Pt″=2.2 kW×1 h=2.2 kW·h＞1.8 kW·h，
所以小科的说法合理。

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