18《电功率精编例题》讲义.docx
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18《电功率精编例题》讲义
《电功率精编例题》讲义
一．选择题（共9小题）
1．（2011•江津区）如图所示，下列用电器的额定功率最接近10W的是（ ）
A．电冰箱B．电吹风C．节能灯D．电豆浆机
考点：
电功率。
专题：
估算题；估算法。
分析：
本题从电器的额定功率入手，通过比较可以得出结果．
解答：
解：
A、电冰箱的额定功率约为200W，不符合题意；
B、电吹风的额定功率大约为1000W，不符合题意；
C、节能灯的电功率约为10W，符合题意；
D、电豆浆机的额定功率约为200W，不符合题意．
故选C．
点评：
本题考查电功率的物理意义以及电功率、电功和通电时间的关系和额定功率的定义．解题的关键是全面准确理解电功率的概念．电功率的大小取决于电功大小和做功时间，不仅仅由电功大小或做功时间所决定．
2．（2008•密云县）表示电流做功快慢的物理量是（ ）
A．电压B．电功C．电功率D．电阻
考点：
电功率。
分析：
由电压、电功、电功率、电阻的物理意义进行选择．
解答：
解：
电压是形成电流的原因；
电功是表示电流做功多少的物理量；
电功率是表示电流做功快慢的物理量；
电阻是指导体对电流的阻碍作用；
故选C．
点评：
对电学物理量的物理意义要了解，属于基本概念．
3．（2008•吉林）下列数据中符合事实的是（ ）
A．手电筒的额定功率是40WB．学生课桌桌面的面积约200cm2C．洗澡水合适温的度为60℃D．一个鸡蛋受到的重力约0.5N
考点：
电功率；温度；长度单位的换算；重力大小的估测。
专题：
估算题。
分析：
根据生活中物理量的实际数值分析解答．
解答：
解：
手电筒的额定功率约是0.5W；学生课桌桌面的面积约600cm2；洗澡水合适温的度为40℃；一个鸡蛋受到的重力约0.5N；
由此可知选项A、B、C是错误的，选项D是正确的；
故选D．
点评：
要了解根据生活中一些实际数值，注意多留心观察．
4．小明观察家中的电视机，电风扇、白炽灯，节能灯四种电器，发现上面都标有“220V40W“的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则消耗能量关系正确的是（ ）
A．电视机=电风扇B．电风扇＜白炽灯C．电视机＞白炽灯D．节能灯＜白炽灯
考点：
电功率。
专题：
应用题。
分析：
根据电视机，电风扇、白炽灯，节能灯四种电器工作时的实际功率和工作的时间，结合电功公式W=Pt进行分析判断．
解答：
解：
∵它们都在额定电压下工作
∴各用电器的实际功率等于额定功率
又∵各用电器的额定功率和通电时间相同
由W=Pt得，三个用电器消耗的电能相同．
故选A．
点评：
本题考查各种用电器电能的计算，要求在生活中注意积累相关知识．
5．下列单位中与电功率单位不相符的是（ ）
A．A2•ΩB．KW•hC．A•VD．V2/Ω
考点：
电功率。
专题：
推理法。
分析：
由单位找出对应的物理量（符号），组成公式，然后看看是不是电功率的公式，得出答案
解答：
解：
电学中的物理量及单位：
电压（V）、电流（A）、电阻（Ω）、电功率（kW、W）
A：
A2•Ω﹣﹣﹣I2R=P
B：
KW•h﹣﹣﹣Pt=W
C：
A•V﹣﹣﹣IU=P
D：
V2/Ω﹣﹣﹣
=P
故选B．
点评：
记住各物理量的符号及国际单位符号：
I（A），U（V），R（Ω），P（W），W（J），Q（J）
和电功率的公式：
P=UI=I2R=
6．一台洗衣机的电功率是500W，它表示（ ）
A．洗衣机在1s内做500W的功B．有500J的电能转化为机械能C．洗衣机在1s内消耗的电能是500JD．电流在1s内做的功是500J/s
考点：
电功率。
分析：
用电器的电功率是指通过用电器的电流在单位时间内所消耗的电能．
解答：
解：
洗衣机的电功率是500W，表示该洗衣机1秒钟消耗的电能是500J．
故选C．
点评：
解决本题的关键是学生掌握电功率定义的理解和掌握，是一道基础题．
7．关于电功和电功率，下列说法中正确的是（ ）
A．电流通过导体时做功越多，则电功率越大B．电功率大的用电器一定比功率小的用电器做功多C．在相同时间里，电流通过导体时做功越多，则电功率越大D．电功的大小说明做功的快慢
考点：
电功率；电功的计算。
专题：
应用题。
分析：
根据电功率的概念和意义分析．电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量．
解答：
解：
电功率是表示电流做功快慢的物理量，与电流做功的多少无关，故A、B、D选项说法错误；
根据P=
可知，在相同时间里，电流通过导体时做功越多，则电功率越大，故C选项说法正确．
故选C．
点评：
本题考查了电功率的概念和意义．电功率是由做功多少和所用时间共同决定的，而不能由其中一个决定．
8．物理课外小组的同学们为了研究电阻和电功率的关系，设计了如图所示的电路，并自制了二个定值电阻R1和R2，其中R1上标有“2V、0.5W”的字样，又测出R1的阻值是R2阻值的4倍，实验中，当开关S闭合时，电压表的示数为1V，则（ ）
A．要测电阻R1的额定功率，需要将滑动变阻器的滑片P由B向A移动B．在移动滑片P使电压表的示数由1V增大到2V时，电阻R1的实际功率增大了1倍C．当滑动变阻器的阻值在2Ω以上变化时，电阻R1的电功率总是电阻R2的4倍D．若测出电阻R1在某一电压下的功率为0.25W，测R1的阻值为16Ω
考点：
电功率；电功率的计算。
专题：
计算题；推理法。
分析：
根据R1的铭牌可知其额定电压为2V，闭合开关时两端电压为1V，为测额定功率，就要使R1两端的电压增大，这要通过移动滑片来实现；当电压表的示数由1V变为2V时，由公式
分析R1的电功率的变化；当电压表的示数为2V时，可以求出此时连入电阻，连入电阻再减小，R1两端的电压就超出了额定电压，易烧坏，可以比较当连入电阻大于2Ω时的，R1R2消耗电功率的大小．
解答：
解：
（1）当开关S闭合时，电压表的示数为1V，为测额定功率，就要使R1两端的电压增大，方法：
移动滑动变阻器的滑片（向B端移动），使连入电阻变小，分压变小，直到电压表的示数为2V；
（2）在上面过程中，电压表的示数从1V变化到了2V，由公式
可知，当R不变时，电压增加到原来的2倍，电功率将变为原来的4倍；
（3）
，
当电压表的示数为2V时，滑动变阻器连入电阻RPB，
，所以RPB=2Ω，
当连入电阻大于2Ω时，由P=I2R可知，R1=4R2倍，P1=4P2，
故选C
点评：
利用好滑动变阻器的变阻原理，选好公式
来比较电压变化时电功率大小变化．
9．小星同学为实验室设计了一个多档位电加热器，其工作原理图如图所示．其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率．当只S1闭合时，测得功率为200W；当只S2闭合时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则（ ）
A．当只S3断开时，功率为500WB．此电热器一共可有六档不同的功率C．三个发热电阻的阻值之比为5：
10：
2D．此电热器可能有一档的功率为400W
考点：
电功率；欧姆定律的应用。
专题：
应用题；动态预测题。
分析：
根据题意可知电加热器的最大功率为900W，根据总功率等于各用电器功率之和可知开关S1、S2、S3的状态；先求出R3的电功率，然后根据电路的不同连接情况逐个分析．
解答：
解：
∵总功率等于各电加热器功率之和，即开关S1、S2、S3都闭合时．
∴R3的功率为P3=P最大﹣P1﹣P2=800W﹣200W﹣100W=500W，
则：
A、当只S3断开时，发热电阻R1、R2工作，功率为P1+P2=200W+100W=300W，故A错误；
B、此电热器可有档位是开关的断开和闭合引起的，情况如下表格：
（“√”表示对应的开关闭合，“×”表示对应的开关断开）
档位
开关状态
功率/W
S1
S2
S3
1
√
×
×
200
2
×
√
×
100
3
×
×
√
500
4
√
√
×
300
5
√
×
√
700
6
×
√
√
600
7
√
√
√
800
由功率栏给出的相应状态时电加热器的功率值可知，有七各不同档位的功率值，故B错误；
C、根据并联电路的特点，各支路两端的电压相等则：
由P=
得：
P1R1=P2R2=P3R3∴R1：
R2：
R3=
：
：
=
：
：
=5：
10：
2；故C正确；
D、由C选项分析可知，没有功率为400W的档位，故D错误．
故选C．
点评：
本题考查并联电路的特点和电功率的计算，关键是知道电路的总功率为各用电器功率之和，以及知道家庭电路的电压为220V；通过开关的闭合和断开，改变电路的连接方式，是初中电学的典型习题，一定要熟练掌握．
二．填空题（共5小题）
10．用电器 单位时间 里所消耗的 电能 叫做电功率，它是反映 电流做功快慢 的物理量，电功率的定义式是 P=
，某电灯正常工作时的功率是0.1kW，表示的物理意义是 该电灯1秒钟消耗的电能是100焦 ．
考点：
电功率。
专题：
简答题。
分析：
根据电功率的定义、意义、公式进行解答．
解答：
解：
用电器的电功率是指通过用电器的电流在单位时间内所消耗的电能，它是表示电流做功快慢的物理量，定义式为：
P=
，某电灯正常工作时的功率是0.1kW，表示该电灯1秒钟消耗的电能是100焦．
故答案为：
单位时间；电能；电流做功快慢；P=
；该电灯1秒钟消耗的电能是100焦．
点评：
解决本题的关键是学生掌握电功率的定义、意义、公式，是一道基础题．
11．电灯的功率是40瓦特，它表示电流通过电灯泡在 1s 内做的功是40 J ，也就是表示电流在 1 秒钟内有40 J 的 电 能，转化成热能和光能．
考点：
电功率；电功的实质。
专题：
顺推法。
分析：
电功率是描述电流做功快慢的物理量．电流做功的过程，也就是能量转化的过程．
解答：
解：
电流在1s内做的功叫电功率．电灯的功率是40W=40J/s，意义是电流通过灯泡时，1s做功40J；
电流通过灯泡时，将电能转化成内能和光能．
故答案为：
1s；J；1；J；电．
点评：
此题考查对电功率单位的理解和电流做功的本质，属基本题目，难度较小．
12．商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”．他们是从不同角度来说的，其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时 电功率 （填“电能”或“电功率”）比较大．
考点：
电功率。
专题：
应用题。
分析：
是否“费电”，取决于用电器消耗的电能，根据W=Pt可知，消耗电能的多少，与电功率大小与通电时间的长短有关，单纯从一方面去考虑消耗电能的多少是偏面的．
解答：
解：
顾客与售货员从不同角度论述微波炉耗电情况：
售货员认为微波炉很省电，是说用微波炉虽然功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以不“费电”；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”．
故答案是：
电功率．
点评：
该题通过实际生活中的一个场景来考查同学们对电能和电功率的理解情况，是一道理论与实践相结合的不错的试题．
三．实验
13．在“测定小灯泡额定功率”的实验中：
电路如图所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为两节干电池．
（1）请用笔画线代替导线，将图中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）．
（2）正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，但电压表有读数，而电流表无读数，故障的原因可能是 D
A．电流表处有开路B．电压表正负接线柱处开路
C．小灯泡L短路D．小灯泡L的灯丝断了
（3）排除故障后，当小灯泡L正常发光时，电流表指针位置如图所示，则小灯泡L的额定功率为 0.65 W．
考点：
电功率的测量；实物的电路连接；电流表的读数方法；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律的应用；电功率的计算。
专题：
作图题；实验探究题。
分析：
（1）根据电路图连接实物图时，应注意一一对应且要注意电表的量程的选择；
（2）根据电压表由示数，说明电压表与电源形成通路，而电流表无示数，就可说明与电压表并联的那部分电路断路；
（3）根据所选量程可读出电流表的示数即为额定电流，然后由P=UI可求出灯泡的额定功率．
解答：
解：
（1）因为灯泡额定电压为2.5V＜3V，所以电压表应选用0～3V的量程，电路中最大电流约为I=
=
=0.25A＜0.6A，所以电流表应选用0～0.6A的量程，故实物图如下：
（2）灯L不发光，电流表无读数，说明电路断路，而电压表有读数，故灯泡断路；
故选D．
（3）因为小灯泡L正常发光，由图可知，灯泡的额定电流I=0.26A，所以小灯泡L的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
故答案为：
0.65．
点评：
求灯泡的额定功率时，必须保证其两端电压为额定电压，而灯泡正常发光就表示其两端电压等于额定电压．掌握电路中故障判别方法需结合现象与仪表的连接原则来进行，应将各种情况分析清楚，找出其中符合实际的根源所在．
14．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡标有“3.6V”，灯丝电阻约为12Ω，所用器材如图所示，其中电压表的0﹣15V量程已坏，0﹣3V量程完好，其他器材均完好，小明已将部分器材连接好．
（1）从图中可看出，他合理选用电流表0﹣0.6A的量程，他选择这一量程的理由是 灯泡额定电流约0.3A＜0.6A，选用小量程更准确 ．
（2）调节滑动变阻器的滑片，由电压表的读数可知小灯泡能正常发光，但他不知电压表该怎样连接，请你用笔画线代表导线将电压表正确连入电路，并回答，当电压表示数为 2.4 V时，小灯泡恰能正常发光．
（3）在闭合开关前应将滑片移到 右端 ．
（4）闭合开关后，调节滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.3A，则该小灯泡的额定功率为 1.08 W．
考点：
电功率的测量；实物的电路连接；电功率的计算；额定功率。
专题：
计算题；实验题；作图题。
分析：
（1）根据小灯泡上铭牌数据可以算出其额定电流，然后将其与0.6A进行比较，若小于0.6A就用小量程，若大于0.6A就用大量程；
（2）根据题意可知，电压表只能使用0～3V的量程，而小灯泡的额定电压为3.6V＞3V，所以电压表不能跟灯泡并联，根据串联电路中电压特点，电压表可以跟滑动变阻器并联；然后根据串联电路中电压特点，可求电压表示数；
（3）为了保护电路，滑动变阻器连入电路的阻值必须最大；
（4）当灯泡正常发光时，其实际电压等于额定电压，然后根据P=UI可求其额定功率．
解答：
解：
（1）灯泡的额定电流I=
=
=0.3A＜0.6A，所以应选用小量程；
（2）根据题意可知，电压表只能使用0～3V的量程，而小灯泡的额定电压为3.6V＞3V，所以应将电压表与滑动变阻器并联，此时应使电压表的示数为U=U总﹣UL=6V﹣3.6V=2.4V，以保证小灯泡恰能正常发光；
（3）为了保护电路，滑动变阻器连入电路的阻值必须最大，所以在闭合开关前应将滑片移到右端；
（4）因为小灯泡正常发光，所以P额=U额I=3.6V×0.3A=1.08W；
故答案为：
（1）灯泡额定电流约0.3A＜0.6A，选用小量程更准确；
（2）如图；2.4v．
（3）右端；（4）1.08W．
点评：
本题考查了电压表和滑动变阻器的使用方法及用伏安法测灯泡的额定功率．只有当灯泡两端的实际电压等于其额定电压时，灯泡才会正常发光，额定功率等于其实际功率．
四．解答题（共2小题）
15．（2011•营口）如图，电源电压U=6V，R1=20Ω，滑动变阻器的最大电阻R2=40Ω，小灯泡的额定电压为12V（灯丝电阻不随温度变化），闭合开关S．求：
（1）当开关S1、S2都断开时，电路的最小电功率是多少？
（2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的读数为0.4A．小灯泡的额定功率是多少？
（3）当开关S2闭合，S1断开时，电流表的最大示数是多少？
此时通电5min，电阻R1产生的热量是多少？
考点：
电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用。
专题：
计算题；推理法。
分析：
（1）当开关S闭合S1、S2断开，滑片P在最右端时，R1与滑动变阻器串联，电路的总功率最小，根据串联电路电阻的特点求出总电阻再根据P=
求出其大小；
（2）当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最右端时，灯与滑动变阻器并联，先根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，利用R=
求出灯泡的电阻，最后根据P=
求出小灯泡的额定功率；
（3）当开关S、S2闭合S1断开，滑片P在最左端时，只有R1连入，电流表示数最大，根据欧姆定律求出其大小，再根据Q=I2Rt求出通电5min电阻R1产生的热量．
解答：
解：
（1）当开关S闭合S1、S2断开，滑片P在最右端时，R1与滑动变阻器串联，电路的总功率最小R总=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω，
P小=
=
=0.6W；
（2）当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最右端时，灯与滑动变阻器并联，
U=U灯=U2=6V，
I2=
=
=0.15A，
I灯=I﹣I2=0.4A﹣0.15A=0.25A，
R灯=
=
=24Ω，
P灯=
=
=6W；
（3）当开关S、S2闭合S1断开，滑片P在最左端时，只有R1连入，电流表示数最大，
I大=
=
=0.3A，
Q=I大2R1t=（0.3A）2×20Ω×5×60s=540J．
答：
（1）电路的最小功率是0.6W；
（2）小灯泡的额定功率是6W；
（3）电流表的最大示数是0.3A，R1产生的热量是540J．
点评：
本题考查了串联电路和并联电路的特点，以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的计算；关键是公式、规律的灵活运用和开关闭合、断开时电路串并联的辨别．
16．（2011•遂宁）如图甲是某品牌电饭锅的电路原理图，R1、R2是安装在同一发热盘中的发热电阻丝，L1、L2为指示灯，S2是温控开关，当锅内温度达到103℃时S2自动跳转．红灯亮、绿灯灭，表示正在加热；绿灯亮、红灯灭，表示电饭锅处于保温状态．R3、R4电阻都很大，在以下计算中可近似地将其看成开路；L1、L2、R3、R4耗电功率很小，可以忽略不计，电路原理图可近似等效成乙图．
一用户观察发现，该电饭锅铭牌标有“220V加热功率1000w”，在家中其它用电器都断开的情况下，用其加热2kg、20℃的水时，标有“2000imp/kw•h”的电能表指示灯一分钟闪烁了30次．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），1kw•h=3.6×106J，不考虑电阻R1、R2阻值随温度的变化．
请根据以上信息解答以下问题：
①将这些水在1标准大气压下烧开，水吸收了多少热量？
②加热过程中电饭锅的实际功率是多大？
③如果电饭锅消耗的电能有80%被水吸收，烧开这些水用了多少时间？
④测得电饭锅保温时的功率是加热时功率的
，则R1、R2之比是多少？
考点：
电功率的计算；热量的计算。
专题：
计算题；压轴题。
分析：
（1）根据Q=cm△t求出将这些水在1标准大气压下烧开时吸收的热量；
（2）先求出电饭锅1分钟消耗的电能，再根据P=
求出加热过程中电饭锅的实际功率；
（3）根据热效率公式求出电流做的总功，再根据t=
求出烧开这些水用的时间；
（4）由等效电路图可知，当S1、S2闭合，电饭锅处于加热状态，电阻R1、R2并联；当S1闭合、S2断开，电饭锅处于保温状态，只有R1工作；方法一、先根据并联电路的电阻特点求出总电阻，再根据P=
表示出总功率，再根据保温时的功率表示出此时的电阻R1，从而求出两电阻之间的关系；方法二、根据并联电路的功率关系求出两电阻之间的功率关系，再根据并联电路的电压特点和P=
求出两电阻之间的关系．
解答：
解：
（1）1标准大气压下烧开水时吸收的热量为：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；
（2）电饭锅1分钟消耗的电能为：
W=
×3.6×106J=5.4×104J，
加热过程中电饭锅的实际功率为：
P实=
=
=900W；
（3）∵η=
=80%，
∴W总=
=
=8.4×105J，
∵W=Pt，
∴t=
=
≈933s≈15.6min；
（4）（方法一）当S1、S2闭合，电饭锅处于加热状态，R1与R2并联，
∵
=
+
，
∴R=
，
∴P加热=
，
当S1闭合、S2断开，电饭锅处于保温状态，只有R1工作，
∴P保温=
，
∵P保温=
P加热
∴
=
×
，∴
=
；
（方法二）保温时S1闭合、S2断开，只有R1工作，功率P1；加热时S1、S2闭合，R1、R2并联，R1功率仍为P1、R2功率P2．
∴
=
，
∴
=
，
又P=
，R1、R2电压相等，
∴
=
=
．
∴R1=10R，
∴R1=10×
，
答：
（1）将这些水在1标准大气压下烧开水吸收的热量为6.72×105J；
（2）加热过程中电饭锅的实际功率为900W；
（3）如果电饭锅消耗的电能有80%被水吸收烧开这些水用的时间为15.6min；
（4）R1、R2之比为9：
1．
点评：
本题考查了热量、电功、电功率、吸热效率、并联电路的特点和电功率的计算，涉及到热学和电学部分的知识点多，综合性强、易错、属于难题．
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