资源简介

15.2　电功率
基础提质
1.【核心素养·物理观念】(2026安徽铜陵期末)下列关于电功、电功率的说法中正确的是(　　)
A.用电器的电功率越大,则电流做功越快
B.用电器的电功率越小,则电流做的功就越少
C.千瓦和千瓦·时都是电功率的单位
D.通过用电器的电流做功越多,则用电器的电功率就越大
2.【跨学科实践·日常生活】夏天使用电风扇比使用空调更节能环保。如图所示,是一款电风扇的挡位旋钮,当由2挡位调至3挡位时,电风扇能够吹出更强劲的风。则电风扇调至3挡时与调至2挡时相比(　　)
A.消耗电能更多　　B.消耗电能更快
C.消耗电能更少　　D.消耗电能更慢
3.(2025广东深圳模拟)下列用电器中,正常工作时的功率约为3 000 W的是(　　)
A.立式空调　　B.电灯　　C.电视机　　D.手机
4.在“探究电功率与电流、电压的关系”的实验中,小丽同学设计了如图所示的电路。
(1)该实验通过观察__________来判断灯泡电功率的大小,该实验方法为________。
(2)选取图______(选填“甲”或“乙”)来探究电功率与电压的关系,实验中取两个不同规格的灯泡,其目的是________。观察到与较亮灯泡并联的电压表示数较大,分析后可初步得出结论:________________________________。
(3)选取图乙来探究电功率与_______的关系,实验中取两个规格_______(选填“相同”或“不同”)的灯泡并联,观察到与较亮灯泡串联的电流表示数较大,分析后可初步得出结论:________________________________。
5.【跨学科实践·日常生活】(2025广西崇左一模)如图是车用USB便携充电设备,有A、B两个充电接口,输出电压均为5 V,输出电流分别为2.1 A和1.0 A,要快速给标配的手机充电,应选用_______(选填“A”或“B”)接口,此接口的输出功率为_______W。
6.【核心素养·科学态度与责任】(2026山西大同平城期末)电视上有某品牌空调的广告,称“一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌空调的广告词,称“最低耗电仅相当于一只40 W的灯泡”;考虑到空调实际使用情况,你认为这两句广告词体现的内容_______(选填“基本一致”或“完全不一致”),根据宣传信息可以计算出一度电可让该空调运行_______h。
能力提升
7.(2026湖北武汉期末,★☆☆)如图所示分别是某同学家上月初和上月末的电能表的表盘示意图,表盘上“1 600 imp/(kW·h)”表示每消耗1千瓦·时的电能,电能表指示灯闪烁1 600次,下列说法中正确的是(　　)
A.该同学家上月消耗的电能为911 kW·h
B.该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4 400 W
C.电能表指示灯闪烁的次数越多,表明电路中用电器的总功率越大
D.若1 min内指示灯闪烁32次,则电路的电功率为1 200 W
8.【跨学科融合·数学】(2024四川自贡中考,★★☆)如图所示是灯泡L的I-U图像,结合图像分析,下列说法正确的是(　　)
A.当通过灯泡L的电流为0.2 A时,工作1 min消耗的电能是0.24 J
B.当通过灯泡L的电流为0.3 A时,其电功率为0.72 W
C.将两个完全相同的灯泡L并联在3.6 V的电源两端,电路的总功率为2.88 W
D.将灯泡L和6 Ω的定值电阻串联在6 V的电源两端,电路的总电阻为18 Ω
9.(2025安徽阜阳颍州期末,★☆☆)夏天,每间教室里有10盏40 W的日光灯和两台1.5 kW的空调同时工作,则一间教室在2 h内消耗的电能是_______kW·h。
10.【情境素材·科技成就】(★☆☆)某无人机所需的能量是由一块输出电压为20 V、容量为10 000 mA·h的电池提供的,若电能的80%用于飞行,飞行时的实际功率为288 W,则该无人机最多能飞行_______s。
11.(2026山东东营河口期末,★☆☆)将两个阻值之比为R :R =2:3的定值电阻串联后接在电源上,它们消耗的电功率之比为P :P =_______,若将它们并联起来,接到电源上,它们消耗的电功率之比为P ’:P ’=_______。
12.【科学方法·比值法】(2025四川南充中考改编,★★☆)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为P ;当a、b两处的电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为P 。已知:U=6 V,R =20 Ω,R :R =1:3,P :P =4:3,则R 的阻值为_______Ω;若将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为_______W。
素养提优
13.(2026安徽合肥月考)一天,辰辰放学回家看电视,看完后把遥控器一摁,电视机关了,他发现电视机上还有一个指示灯亮着(此时电视机处于待机状态),于是他想:这时电视机是否还在消耗电能呢 他设计了如下方案进行探究:让电视机处于待机状态,然后拔掉家里其他所有用电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的示数;和爸爸、妈妈去姥姥家住了两天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的示数。(记录数据如表)
时间 电能表示数/(kW·h)
10月1日上午8:00 115.8
10月3日上午10:00 116.3
(1)在辰辰一家外出的这段时间里,他家电视机待机消耗的电能是_______kW·h。
(2)辰辰家的电视机在待机状态下的电功率是_______W。
(3)据统计,一个市一年仅电视机在待机状态下消耗的电能大约是5 400 kW·h,若辰辰家平均每月用电100 kW·h,则一个市的电视机一年内在待机状态下消耗的电能可供辰辰家使用_______年。
参考答案与解析
1. A
解析　电功率是表示电流做功快慢的物理量,用电器的电功率越大,电流做功越快,故A正确;电流做功多少与用电器的功率及通电时间有关,用电器的电功率越小,电流做功越慢,但做的功不一定少,因为通电时间未知,故B错误;千瓦是电功率的单位,千瓦·时是电功的单位,故C错误;由于通电时间未知,所以通过用电器的电流做的功越多,用电器的功率不一定越大,故D错误。
2. B
解析　当由2挡位调至3挡位时,电风扇能够吹出更强劲的风,说明电风扇在单位时间内将更多的电能转化为机械能,则电风扇调至3挡时与调至2挡时相比,功率更大,消耗电能更快,故B正确。
3. A
解析　立式空调正常工作时的功率较大,约为3 000 W,故A正确;电灯正常工作时的功率约为40 W,故B错误;电视机正常工作时的功率约为100 W,故C错误;手机正常工作时的功率约为1 W,故D错误。
4. (1)灯泡的亮度;转换法　(2)甲;使两灯泡两端的电压不同;电流一定时,电压越大,电功率越大　(3)电流;不同;电压一定时,电流越大,电功率越大
解析　(1)实验中通过观察灯泡的亮度来判断灯泡的电功率,这是转换法的应用。
(2)要探究电功率和电压的关系,应控制通过灯泡的电流相等,故选择图甲电路,使L 和L 串联,且选择不同规格的灯泡,使灯泡两端的电压不同;观察到与较亮灯泡并联的电压表示数较大,则可以初步得出结论:电流一定时,电压越大,电功率越大。
(3)图乙中,L 和L 并联,两灯泡两端电压相等,可以探究电功率和电流的关系,且应使通过L 和L 的电流不同,故应选择规格不同的灯泡;观察到与较亮灯泡串联的电流表示数较大,则可以初步得出结论:电压一定时,电流越大,电功率越大。
5. A;10.5
解析　由P=UI可知,两个接口输出电压相同,A接口的输出电流较大,所以A接口的输出功率较大,要快速给标配的手机充电,应选用输出电流较大的A接口,该接口的输出功率P=UI_A=5 V×2.1 A=10.5 W。
6. 基本一致;25
解析　由“一天只需一度电”可知,该空调的功率P==≈0.042 kW=42 W,与“最低耗电仅相当于一只40 W的灯泡”宣传的内容基本一致;若空调的运行功率为40 W=0.04 kW,由P=可知,一度电可以使该空调运行的时间t’===25 h。
误区辨析　在利用公式P=进行相关计算时,需要注意“J、s、W”与“kW·h、h、kW”两套单位要配套使用,不要混用。
7. D
解析　由图可知,上个月末电能表的示数为5 637.8 kW·h,上月初电能表示数为5 546.7 kW·h,则该同学家上月消耗的电能为5 637.8 kW·h-5 546.7 kW·h=91.1 kW·h,故A错误;由图可知,该电能表的工作电压是220 V,允许通过的最大电流为20 A,则电路中允许同时工作的用电器的最大总功率P=UI=220 V×20 A=4 400 W,所以该同学家中同时工作的用电器总功率不可以超过4 400 W,故B错误;电能表指示灯闪烁的次数越多,表明用电器消耗的电能越多;指示灯闪烁得越快,表明电路中用电器的总功率越大,故C错误;指示灯闪烁32次,电路中用电器消耗的电能W=kW·h=0.02 kW·h,通电时间t=1 min,电路的电功率P’===0.02 kW·h×60 min/h=1.2 kW=1 200 W,故D正确。
8. C
解析　当通过灯泡L的电流为0.2 A时,由图像知,其两端电压为U=1.2 V,工作1 min消耗的电能W=UIt=1.2 V×0.2 A×60 s=14.4 J,故A错误;当通过灯泡L的电流为0.3 A时,由图像知,其两端电压U’<2.4 V,则电功率P’=U’I’<2.4 V×0.3 A=0.72 W,故B错误;将两个完全相同的灯泡L并联在3.6 V的电源两端,每个灯泡两端的电压均为3.6 V,由图像知,通过每个灯泡的电流均为0.4 A,则干路电流I’=0.4 A+0.4 A=0.8 A,电路的总功率P’=U’I’=3.6 V×0.8 A=2.88 W,故C正确;当电路中的电流为0.4 A时,灯泡两端的电压为3.6 V,定值电阻两端的电压U_R=IR=0.4 A×6 Ω=2.4 V,两者的电压之和为2.4 V+3.6 V=6 V,恰好等于6 V的电源电压,则此时灯泡的电阻R_L===9 Ω,电路的总电阻R总=R+R_L=6 Ω+9 Ω=15 Ω,故D错误。
9. 6.8
解析　由P=可知,10盏日光灯2 h内消耗的电能W =P t=10×40×10 kW×2 h=0.8 kW·h,两台空调2 h内消耗的电能W =P t=2×1.5 kW×2 h=6 kW·h,则一间教室2 h内消耗的电能W=W +W =0.8 kW·h+6 kW·h=6.8 kW·h。
10. 2 000
解析　电池储存的能量W=UIt=20 V×10 000×10 A×3 600 s=7.2×10 J;由η=×100%可得,电能转化为的机械能W机=W×80%=7.2×10 J×80%=5.76×10 J;由P=可得,该无人机最多能飞行时间t’===2 000 s。
11. 2:3;3:2
解析　两电阻串联时,通过两电阻的电流相等,由P=UI=I R可知,两电阻消耗的电功率之比为P :P =R :R =2:3;两电阻并联时,它们两端的电压相等,由P=UI=可知,两电阻消耗的电功率之比为P ’:P ’=R :R =3:2。
方法归纳　解题过程中,看到“串联”字样,要联想到通过用电器的电流相等;看到“并联”字样,需要想到用电器两端电压相等这些隐含条件。
12. 20;4.2
解析　由图可知,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电阻R 被短路,电阻R 和R 并联;当a、b两处的电表互换位置后,再闭合开关S,电路为R 的简单电路,则此时的电流I ===0.3 A;电源电压不变,由P=UI可知,电流之比等于电功率之比,故I :I =P :P =4:3,可得I =I =×0.3 A=0.4 A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,根据I=及R :R =1:3可得,0.4 A=+=+,解得R =20 Ω;
若将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,则电阻R 、R 和R 并联,电路总功率P=++=W+W+W=1.8 W+1.8 W+0.6 W=4.2 W。
13. (1)0.5　(2)10　(3)4.5
解析　(1)由表中数据可知,待机状态下电视机消耗的电能W=116.3 kW·h-115.8 kW·h=0.5 kW·h。
(2)待机时间t=50 h,辰辰家的电视机在待机状态下的电功率P===0.01 kW=10 W。
(3)一个市的电视机一年内在待机状态下消耗的电能约为5 400 kW·h,辰辰家平均每月用电100 kW·h,则可供使用的月数为=54月=4.5年。

展开更多......

收起↑