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周练10 电功率
一、填空题
1.一个“220 V　550 W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻是　　　　Ω；假如电路中的电压降低到200 V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率约为　　　　（结果保留一位小数）W。
2.如图所示，这是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过　　　　W。小明将家中其他用电器关闭，只让微波炉单独工作，观察到2 min电能表的转盘刚好转了48转。微波炉在这段时间内消耗的电能为　　　　kW·h，微波炉的实际功率是　　　　W。
3.小明家的电能表上标有“3 200 imp/（kW·h）”字样，表示耗电1 kW·h电能表上的指示灯闪烁　　　　次；当他家只开某个用电器时，发现在10 min内电能表指示灯闪烁了32次，该用电器10 min内消耗的电能为　　　　kW·h，该用电器的功率为　　　　W。
4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两个端点）。当闭合开关S，滑片P在某一端点时，电压表示数为8 V，R2消耗的功率为0.8 W；当滑片P移到某一位置时，电流表示数为0.3 A，R2消耗的功率比原来增加了1 W。则滑动变阻器R2的最大阻值是　　　　Ω，整个电路消耗的最大功率是　　　　W。
二、选择题
5.下列对一些铭牌的解释正确的是 （　　）
A.标有“220 V　40 W”字样的灯泡比正常发光时亮，说明它的额定功率变大了
B.标有“220 V　40 W”字样的日光灯，正常工作25 h消耗1 kW的电能
C.标有“2.5 V　0.5 W”字样的灯泡，只有接在2.5 V的电压下才能正常发光
D.电能表上“220 V　3（6）A”的字样，说明此表所在电路用电器最大功率为660 W
6.如图甲所示，小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5 V的电路中，闭合开关S，移动滑片P，得到小灯泡的I-U图像如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75 W时，下列说法正确的是 （　　）
A.电流表的示数为0.2 A
B.滑动变阻器接入电路的电阻为15 Ω
C.电路消耗的总功率是1.35 W
D.10 s内电流对滑动变阻器做的功是60 J
7.某型号家用电饭煲有高温烧煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，S是温控开关，R1、R2是两个加热电阻。已知R1=44 Ω，电饭煲高温烧煮时的功率为P1，保温焖饭时的功率P2=22 W。则 （　　）
A.R2=2 200 Ω
B.P1∶P2=49∶1
C.高温烧煮时，电路中的电流为0.1 A
D.保温焖饭时，电阻R2两端的电压为215.6 V
8.现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R1、R2。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0。两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中 （　　）
A.R1两端的电压比为1∶2
B.R1两端的电压比为1∶3
C.R2消耗的功率比为9∶4
D.R2消耗的功率比为2∶9
三、实验探究题
9.测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下:待测小灯泡（额定电压为2.5 V）、电源（电压恒为3 V）、电流表（0~0.6 A、0~3 A）、电压表（0~3 V、0~15 V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲所示，这是某同学开始实验时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是　　　　。
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好
D.移动滑动变阻器的滑片
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为　　　　A，小灯泡的额定功率为　　　　W，小灯泡正常发光时的电阻为　　　　（结果保留两位小数）Ω。
（4）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下:
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　（用I额、I1、I2、R表示）。
四、计算题
10.如图所示的电路，电源电压为5 V不变，定值电阻R0阻值为5 Ω，滑动变阻器R上标有“20 Ω　1 A”字样，灯泡L标有“3 V　1.2 W”字样，电压表量程为0~3 V。（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）问:
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少
参考答案
1.88　454.5
2.1 100　0.012　360
3.3 200　0.01　60
4.80　8.1
5.C　6.C　7.D
8.B　【解析】将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0=　①，以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0=②，由①②可得=9×，解得R1两端的电压比为U1∶U1'=1∶3，故A错误，B正确；因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第1次以串联方式连接，第2次以并联方式连接，如下图：
则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压U=U1'=3U1；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以，串联时，R2两端的电压U2=U-U1=3U1-U1=2U1，并联时，R2两端的电压U2'=U=3U1；则第一种连接时，R2消耗的功率为P2=；第二种连接时，R2消耗的功率为P2'=，则==（）2=，故C、D错误。
9.（1）答案：
（2）D
（3）0.3　0.75　8.33
（4）·
【解析】（4）⑤由串联电路特点和欧姆定律可得U=I1R2=I2（R+R2），解得R2=，小灯泡额定功率的表达式为P额=RL=R2=·。
10.解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I===0.4 A
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
UR=U-UL=5 V-3 V=2 V
由I=可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R===5 Ω
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：
I'===0.5 A
则R0的电功率：
P0=（I'）2R0=（0.5 A）2×5 Ω=1.25 W
（3）根据P=I2R及I=可知，当滑动变阻器的电阻最大时，电路中的电流最小，R0的电功率最小；
当电压表的示数UR'=3 V时，R接入电路的电阻最大，此时R0两端的电压：
U0=U-UR'=5 V-3 V=2 V
此时电路中的电流：
I″===0.4 A
此时变阻器接入电路中的电阻：
R'===7.5 Ω
所以，电路中的最小电流为0.4 A，此时R0的电功率最小，则
Pmin=（I″）2R0=（0.4 A）2×5 Ω=0.8 W。

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