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第十八章 电功率
18.2 电功率(1) 电功率的定义与计算
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3
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1.以下各单位中,不是电功率单位的是( )
A.kW·h
B.J/s
C.W
D.V·A
A
2.关于电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,它的电功率越大
B.用电器工作时所用的时间越短,它的电功率越大
C.消耗的电能一定时,所用时间越长,它的电功率越大
D.用电器工作的时间一定时,消耗的电能越多,它的电功率越大
D
3.(2022·玉林)已知甲电阻是乙电阻的3倍,若分别对甲、乙两电阻通电,通过甲、乙两电阻的电流之比为2∶3,则甲、乙的功率之比为( )
A.2∶1
B.2∶3
C.4∶3
D.9∶2
C
4.甲、乙两用电器的电功率之比为2∶1,消耗的电能之比为4∶3,则工作时间之比为( )
A.2∶3
B.3∶8
C.3∶2
D.8∶3
A
5.甲用电器在5 min内消耗的电能为1.5×105 J,乙用电器在1 h内
消耗的电能为0.5 kW·h.则甲用电器和乙用电器电功率的大小关系
是( )
A.P甲>P乙
B.P甲=P乙
C.P甲<P乙
D.无法比较
B
6.为使某导体的电功率减为原来的一半,下列方法可行的是( )
A.两端电压不变,使电阻减为原来的一半
B.电阻不变,使两端电压减为原来的一半
C.使两端电压、电阻各减为原来的一半
D.电阻不变,使电流减为原来的一半
C
瓦(W)
7.电功率是描述电流做功________的物理量,电功率的常用计算公式是________,国际单位是________.
快慢
P=UI
8.做同样多的功,电功率大的用电器用的时间________;在相同的时间内,电功率大的用电器做的功________.
短
多
400
9.小华发现家里单独使用某电器时,电能表的示数在3 h内由
,则他家在这段时间内消耗的电能为________ kW·h,该用电器的电功率是________kW,合________W.
1.2
0.4
10.一个电灯的电功率是25 W,它所表示的物理意义是__________________________________,1 kW·h的电能可以使该电灯正常工作________小时.
电流在1 s内所做的功是25 J
40
11.某小灯泡两端的电压为2.5 V,通过的电流为0.3 A,则小灯泡的电功率为________W,此小灯泡在5 min内消耗的电能是________J.
0.75
225
12.一只灯泡接到220 V的电路中,在10 min内消耗的电能是2.4×104 J,求:
(1)灯泡的电功率.
(1)40 W
(2)灯泡中通过的电流.(结果保留两位小数)
(2)0.18 A
(3)灯丝的电阻.
(3)1210 Ω
13.(2022·北京)如图所示的电路中,电源两端电压为6 V并保持不变,电阻R1的阻值是10 Ω,闭合开关S后,电压表的示数为2 V.求:
(1)电阻R2的阻值.
(2)电阻R1消耗的电功率.
(2)1.6 W
(1)5 Ω
14.用同种材料制成的横截面积相同的电阻丝甲、乙,乙的长度比甲大,将它们串联在电路中,则它们的电功率( )
A.甲的较大
B.乙的较大
C.一样大
D.无法确定
B
15.在如图所示的电路中,电源电压为U,电阻R1=2R2,设通过R1和R2的电流分别为I1和I2,它们消耗的功率分别为P1和P2,则I1∶I2和P1∶P2分别是( )
A.1∶2 2∶1
B.2∶1 2∶1
C.1∶2 1∶2
D.2∶1 1∶2
C
1200
16.(2023·达州)小明家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为________kW·h,他家同时使用的用电器总功率不能超过________W,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作5 min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为________W.
219.6
2200
17.如图,通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系图象如图中甲所示,通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系图象如图中乙所示.根据图象信息可判断电阻R1的阻值为________Ω,当R1和R2串联在电源电压为9 V的电路中时,它们的总功率为________W.
10
4.5
点拨:由题图中甲可知,当U1=4 V时,I1=0.4 A,则R1= eq \f(U1,I1)= eq \f(4 V,0.4 A)=10 Ω.当R1和R2串联在电源电压为9 V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由题图可知,当I=0.5 A、U′1=5 V、U2=4 V时符合题意,则它们的总功率P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W.
18.将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12 V,通过的电流为3 A,则该电阻丝的电阻为________Ω;若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V,则电功率变化了________W.
4
27
19.如图所示电路中,电源电压为6 V不变,R1的阻值为30 Ω,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20 Ω.当开关S1、S2均断开且滑动变阻器的滑片在中点时,电流表的示数为0.3 A;求:
(1)电阻R3的阻值.
解:(1)断开S1、S2,且滑动变阻器的滑片在中点时,定值电阻R3和滑动变阻器一半的电阻串联,
电路的总电阻
R= eq \f(U,I)= eq \f(6 V,0.3 A)=20 Ω,
电阻R3的阻值R3=R- eq \f(1,2)R2大=20 Ω- eq \f(1,2)×20 Ω=10 Ω.
(2)当开关S1、S2均断开且滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器在1 min内消耗的电能.
(2)当开关S1、S2均断开且滑动变阻器的滑片在最右端时,定值电阻R3和滑动变阻器的最大电阻串联,
电路中的电流
I′= eq \f(U,R3+R2大)= eq \f(6 V,10 Ω+20 Ω)=0.2 A,
滑动变阻器在1 min=60 s内消耗的电能
W=I′2R2大t=(0.2 A)2×20 Ω×60 s=48 J.
(3)当开关S1、S2均闭合,电流表的示数为0.6 A时,此时滑动变阻器接入电路的阻值与滑动变阻器消耗的功率.
(3)当开关S1、S2均闭合时,定值电阻R3被短路,R1与滑动变阻器R2并联
通过定值电阻R1的电流I1= eq \f(U,R1)= eq \f(6 V,30 Ω)=0.2 A,
通过滑动变阻器的电流I2=I″-I1=0.6 A-0.2 A=0.4 A,
滑动变阻器接入电路的阻值R滑= eq \f(U,I2)= eq \f(6 V,0.4 A)=15 Ω;
滑动变阻器消耗的功率P=UI2=6 V×0.4 A=2.4 W.
20.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数变化范围为1~1.5 A时,电压表的示数变化了5 V,则定值电阻R2所消耗功率的变化范围是( )
A.3~3.9 W
B.10~16.9 W
C.10~22.5 W
D.5~10 W
C
点拨:当电路中的电流I1=1 A时,电压表的示数U1=I1R2=1 A×R2,
当电路中的电流I2=1.5 A时,电压表的示数U2=I2R2=1.5 A×R2,
因电流表的示数变化范围为1~1.5 A时,电压表的示数变化了5 V,
所以,U2-U1=1.5 A×R2-1 A×R2=5 V,
解得:R2=10 Ω,
定值电阻R2所消耗的最小功率
P2min=I12R2=(1 A)2×10 Ω=10 W,
定值电阻R2所消耗的最大功率
P2max=I22R2=(1.5 A)2×10 Ω=22.5 W,
所以,该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10~22.5 W.
$$