18.2电功率——额定功率与实际功率专项- 2024-2025学年人教版物理九年级上册

18.2 电功率——额定功率与实际功率专项 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分 一、单选题 1．如图所示，是“220V  15W”的LED灯和“220V  15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯 B．相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯 C．相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯 D．电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯 2．如表是某洗衣机的铭牌数据，下列说法不正确的是（　　） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定洗涤功率 450W 额定脱水功率 250W A．正常工作时的电压是220V B．洗衣机是用电器 C．“洗涤”和“脱水”各自正常工作 1min，消耗的电能一样多 D．当实际电压高于额定电压时，“脱水功率”会变大 3．学习了电学知识后，你认为下列说法中正确的是（    ） A．用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电 B．验电器的工作原理是异种电荷互相吸引 C．在电源外部，电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极 D．规格不同的两只灯泡并联在电路中，两灯亮度不同，是因为流过两灯的电流不同 4．将两个不同规格的灯泡L1、L2并联后接入电路中（如图所示），接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（　　） A．L2与L1的额定电功率相同 B．L1两端的电压要大一些 C．L1的实际电功率要大一些 D．通过L2的电流要大一些 5．将“3V，3W”和“6V，3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．两只灯泡均能正常发光 B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C．灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D．两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 6．标有“6V  9W”和“12V  6W”字样两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．两灯电压之比U1︰U2 = 1︰2 B．两灯电流之比I1︰I2 = 1︰3 C．电源电压为18V时，两只灯泡均能正常发光 D．L1亮度比L2暗 7．甲、乙两个灯泡规格均为“220V　40W”，甲灯灯丝由金属丝制作、乙灯灯丝由碳丝制作，它们的电阻与温度有关，其U-I图线如图所示，图线交点的纵、横坐标分别为U0、I0。则下列说法中正确的是（　　） ①图中U0的值大于220V ②图中I0的值约为0.18A ③当将两灯串联起来接到220V的电源上时，甲灯更亮 ④当将两灯串联起来接到220V的电源上时，乙灯更亮 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 8．现有甲“220V　100W”和乙“220V　40W”两个小灯泡（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 B．甲、乙两灯并联在220V的电路中，乙灯比甲灯亮 C．两灯正常发光时，甲灯消耗的电能一定比乙灯多 D．甲、乙两灯串联在220V的电路中，电路的总功率一定小于40W 评卷人 得分 二、多选题 9．在图所示的部分电路中，灯泡L标有“3V  1.2W”字样，滑动变阻器R标有“  1A”字样，电流表的量程为，电压表的量程为，电源电压恒定。若只将a、b分别接在电源两端，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（忽略温度对灯丝电阻的影响） A．电源电压为3V B．只将a、c分别接在电源两端，当滑片向右移动时，电压表示数变大 C．只将b、c分别接在电源两端，滑动变阻器消耗的最大电功率为3W D．将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，R允许连入电路的最小阻值为 10．如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，甲、乙是电表（电压表或电流表），灯泡标有“”字样、灯泡标有“”字样。闭合开关S，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法不正确的是（    ） A．甲表为电压表，且示数为 B．乙表为电流表，且示数为 C．通电，该电路消耗的电能为 D．该电路的总功率为灯泡和的额定功率之和 11．如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“”和“”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为 B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为 C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为 D．只闭合S1、S3时，只有甲灯能够发光 12．标有“3V”字样的两个小灯泡L1和L2，它们的电流与电压变化关系如图。下列判断正确的是 （　　） A．两灯的电阻随电压的变化而变化 B．灯L1的额定功率大于灯L2的额定功率 C．两个小灯泡串联在电源电压为4V的电路中时，灯L1比L2亮 D．两个小灯泡并联在电源电压为1.5V的电路中时，灯L1 比L2亮 评卷人 得分 三、填空题 13．将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为12Ω的电阻串联后接到12V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）3W。将这只灯泡和标有“2.5V 0.5A”字样的小灯泡同时接入同一电路中，两灯均正常发光，此时两灯是 联的，这是因为两灯的 。 14．两个灯泡L1、L2分别标有“6V　6W”和“6V　3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比 ，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比 。 15．(1)如图所示，电压表的示数为 。 (2)小莹同学测量电流时，连接好电路，闭合开关，发现电表指针向右偏转至如下图丙所示位置，原因是 ；断开开关，纠正错误后，再闭合开关，发现指针偏至如下图丁所示位置，接下来的操作是：断开开关， 继续进行实验。 (3)物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关（导线的连接情况隐藏在盒内），如图所示。 ①当老师闭合开关时，两只小灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又同时熄灭。 请你判断：在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是 。 根据上述现象，你 （选填“能”或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的。 ②经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的小华观察到灯比亮些。她认为这是因为比更靠近电源正极的缘故。你认为小华的判断是 （选填“正确的”成“错误的”）。 16．灯泡L1（规格为“12V 12W”）、L2（规格为“12V 6W”）串联在12V电压下，它们的实际功率P1 （填“＞”或“＜”）P2，此时它们的实际功率之比为 。（假设灯丝电阻不变） 评卷人 得分 四、实验题 17．用图1所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，电源电压为3V； (1)图1中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，补画一条线将电路连接正确； (2)正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，可能是小灯泡 ； (3)实验记录的数据如下表所示，其中第4次实验时电压表的示数如图2所示，其示数为 V，接下来测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.5 电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.3 (4)由实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留1位小数）； (5)仅利用本实验提供的器材， （选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。 评卷人 得分 五、简答题 18．灯泡L1上标有“6V3W”字样，灯泡L2标有“6V6W”字样，灯丝电阻不变，试通过计算说明将灯泡L1、L2串联接入电源电压为6V的电路中，两灯的亮度关系。 评卷人 得分 六、计算题 19．如图所示电路，灯泡L标有“4V 2W”字样，R2的阻值为10Ω，只闭合开关S时，灯泡正常发光；开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.8A。求： (1)灯泡的额定电流； (2)R1的阻值。 20．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝.（假设它们的阻值不变）求:（计算结果若不能整除，保留一位小数） (1)当S和S，闭合时，饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大? (2)在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少? (3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？ 21．乐乐家有款电热水器，说明书上有工作原理示意图（如图甲），有“加热”和“保温”两挡，正常工作时电路的总功率分别为1210W和11W。试求： (1)当处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于 （填“1”“2”或“中间”）。 (2)若不计电阻随温度的变化，忽略A、B指示灯电阻的影响，R1、R2阻值各为多大？ (3)若正常工作时，电热水器将20L水从40℃加热到60℃用时30min，求电热水器的加热效率？ (4)乐乐看到自家电能表如图乙所示1200imp/（kW·h ）是脉冲系数，表示消耗1kW·h 电能，单独让电热水器“加热”工作，发现2min电能表信号灯闪烁40次。求家庭电路的实际电压。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C B D B D AD ABD 题号 11 12 答案 BC AC 1．D 【详解】A．由两灯的规格可知，两灯的额定电压都是220V，所以两灯正常工作时，灯泡的实际电压都达到220V，所以两灯的实际电压相等，故A错误； BC．由两灯的规格可知，两灯的额定功率都是15W，所以两灯正常工作时，相同时间消耗电能相同，由于LED灯将电能转化为内能的占比较少，所以相同时间LED灯产生的内能更少，故BC错误； D．由图可知，正常工作时，LED灯将电能转化为光能的占比比白炽灯将电能转化为光能的占比大，所以LED灯将电能转化为光能的效率高，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．由铭牌参数可知，洗衣机正常工作时的电压为220V，故A正确，不符合题意； B．洗衣机工作过程中消耗电能，把电能转化为机械能，所以洗衣机的用电器，故B正确，不符合题意； C．由铭牌参数可知，洗衣机的额定洗涤功率和额定脱水功率不相等，根据W=Pt可知，“洗涤”和“脱水”各自正常工作1min，消耗的电能不一样，故C错误，符合题意； D．当用电器的实际电压大于额定电压时，其实际功率会大于额定功率，所以当实际电压高于额定电压时，“脱水功率”会变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带负电，故A错误； B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B错误； C．在电源外部，电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极，电源内部，电流的方向从电源的负极流向正极，故C正确； D．规格不同的两只灯泡并联在电路中，两灯亮度不同，是因为灯泡的实际功率不同，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．由于灯泡的额定电压、额定功率未知，故无法比较额定功率的大小，故A错误； B．两个灯泡并联，故两个灯泡的两端的电压相同，故B错误； C．接通电路后发现L1要亮一些，灯泡的亮暗程度由实际功率决定的，实际功率越大，灯泡越亮，故L1的实际电功率要大一些，故C正确； D．两个灯泡的两端的电压相同，L1的实际电功率要大一些，故通过L1的电流要大一些，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】C．.L1的电阻 L2的电阻 故C不符合题意； B．串联电路电流处处相等，灯L1的电阻小于灯L2的电阻，由可知，灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率，所以两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些，故B符合题意； D．两灯发光时，电路中通过的电流 故D不符合题意； A．L1两端的电压为 所以灯L1不是正常发光。L2两端的电压为 所以L2不是正常发光，故A不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】根据可知，灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻 R1︰R2 = 4Ω︰24Ω=1︰6 A．灯泡L1和L2串联后接在电源两端，串联电路中电流处处相等，根据串联电路分压原理可知，两灯电压之比 U1︰U2 =R1︰R2 =1︰6 故A不符合题意； B．灯泡L1和L2串联后接在电源两端，串联电路中电流处处相等，两灯电流之比 I1︰I2 = 1︰1 故B不符合题意； C．电源电压为18V时，即 U1+U2 =18V U1 =2.57V<6V,U2 =15.42V>12V电源电压为18V时，两灯的电压都不等于其额定电压，所以两灯都不能正常发光，故C不符合题意； D．灯L1的实际功率 灯L2的实际功率 R1︰R2 =1︰6 串联电路中电流处处相等，则 灯泡L1的亮度比灯泡L2的暗，故D符合题意。 故选D。 7．B 【详解】由于甲、乙两个灯泡的规格均为“220V 40W”，根据电功率的计算公式，我们可以知道在额定电压220V下，两个灯泡的电阻是相等的，额定电流也是相等的。由图可知，当电压为U0时两灯的电流相等，故图中U0的值等于220V；故由电功率的计算公式可有 当将两灯串联起来接到220V的电源上时，两灯的电流相等，它们两端的电压小于U0，由图可知，此时甲灯的电阻小于乙灯的电阻，根据电功率的计算公式可知，甲灯的功率小于乙灯的功率，即乙灯更亮。故①③错误，②④正确。 故选B。 8．D 【详解】根据可得，甲灯的电阻 乙灯的电阻 A．两灯串联在220V的电路中，通过两灯的电流相同，乙的电阻大，灯的亮度决定于灯的实际功率，根据可知，乙的实际功率大，所以乙灯比下灯亮，故A错误； B．两灯并联在220V的电路中，并联电路中各支路两端的电压都相等，实际功率等于额定功率，故甲灯比乙灯亮，故B错误； C．根据可知，正常发光时灯泡消耗的电能还与通电时间有关，因此无法确定它们的大小关系，故C错误； D．两灯串联在220V的电路中，电路的总功率 故D正确。 故选D。 9．AD 【详解】A．若只将a、b分别接在电源两端，电路为小灯泡的简单电路，此时小灯泡正常发光，所以电源电压为3V，故A正确； B．只将a、c分别接在电源两端，电路为小灯泡和滑动变阻器的串联电路，电压表测量灯泡L两端的电压，当滑片向右移动时，滑动变阻器的接入阻值增大，根据串联电路分压规律可知，灯泡L两端电压变小，则电压表示数变小，故B错误； C．只将b、c分别接在电源两端，电路为滑动变阻器R的简单电路，电流表测量电路中的电流。滑动变阻器R标有“ 1A”字样，电流表的量程为，此时通过R的最大电流应为0.6A，电源电压为3V，则滑动变阻器消耗的最大电功率为 故C错误； D．将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，电路为小灯泡和滑动变阻器的并联电路，电流表测量干路电流，电源电压为3V，灯泡L标有“3V 1.2W”字样，则通过灯泡L的电流为 电流表的量程为，所以此时滑动变阻器允许通过的最大电流为 R允许连入电路的最小阻值为 故D正确。 故选AD。 10．ABD 【详解】AB．闭合开关S，两灯均发光，若两表均为电压表，则灯泡L2不会发光；若两表均为电流表，则灯泡L1、L2均会被短路；若甲为电压表，乙为电流表，则灯泡L2会被短路；只有甲为电流表，乙为电压表，满足两灯均可发光，且两灯并联，故AB错误，符合题意； CD．电源两端电压为3V，结合铭牌数据可知灯泡Ll正常发光，其电压为额定电压U1额=3V，其实际功率为 P1=P1额=3W 灯泡L2不能正常发光，其电压等于灯泡Ll两端电压为 U2=U1额=3V L2的电阻为 实际功率为 电路总功率为 P总=P1′+P2′=3W+1.5W=4.5W 该电路总功率应为两灯实际功率之和，通电1min,该电路消耗的电能为 W=P总t=4.5W×60s=270J 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选ABD。 11．BC 【详解】不考虑温度对灯丝电阻的影响，则甲灯电阻为 乙灯的电阻为 A.只闭合S1时，甲、乙两灯串联，通过两灯的电流相等，根据可知，甲、乙两灯的实际功率之比为电阻之比，即 故A错误； B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯并联，则两灯两端电压相等，根据可知，甲、乙两灯的实际功率之比为电阻反比，即 故B正确； C．只闭合S1、S2时，甲灯泡短路，电路为只有乙灯泡接入的简单电路，电路的总功率为 故C正确； D．只闭合S1、S3时，电源正负极被导线直接连接，是错误电路，灯泡都不亮。故D错误。 故选BC。 12．AC 【详解】A．从图像中可以看出，对于每个灯泡，随着电压的增大，电流也增大，电压与电流的比值（即电阻）并不是恒定的。因此，两灯的电阻随电压的变化而变化，故A正确； B．额定功率是灯泡在额定电压下工作时的功率。两个灯泡的额定电压都是3V，由图像可知，在额定电压下L1的额定电流比L2小，由P=UI可得，灯L1​的额定功率小于灯L2​的额定功率，故B错误； C．当两个小灯泡串联在电源电压为4V的电路中，串联电路电流处处相等。由图可知，当电路中电流为0.25A时，L2两端电压为1V，L1两端电压为3V，符合串联电路电压规律。由P=UI可知，灯L1​的实际功率大于灯L2​的实际功率，因此灯L1​比灯L2亮，故C正确； D．当两个小灯泡并联在电源电压为1.5V的电路中时，由于并联电路各支路电压相等，且都等于电源电压，因此两个灯泡的实际电压都等于1.5V。从图像中可以看出，在1.5V电压下，灯L2​的电流大于灯L1​的电流，因此灯L2​的实际功率大于灯L1的实际功率，所以灯L2比灯L1亮，故D错误。 故选AC。 13． 等于 串 额定电流相同 【详解】[1]灯泡的电阻为 灯泡和的电阻串联后接到12V的电源上时，电路中的电流为 根据可得，灯泡的实际电功率为 [2][3]并联电路中各支路两端电压相等，而两灯泡额定电压不同，因此两灯并联不可能同时正常发光，标有“2.5V 0.5A”小灯泡的额定电流为 两灯的额定电流相等，故两灯是串联在电路中。 14． 1∶2 2∶1 【详解】[1]L1、L2的电阻为 将它们串联时，通过两灯泡的电流相等，则两灯泡L1和L2功率之比 [2]将它们并联时，各支路电压相等，则灯泡L1和L2功率之比 15．(1)2.4V (2) 正负接线柱接反了 将电流表改接小量程 (3) 电源 不能 错误的 【详解】（1）由图可知电压表接小量程，其示数为2.4V。 （2）[1]闭合开关，由图丙可知电流表指针偏向左边，出现此故障的原因为电流表正负接线柱接反了。 [2]闭合开关，由图丁可知电流表指针偏转角度太小，说明电流表量程选大了，所以应断开开关，将电流表改接小量程继续实验。 （3）[1]在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件就是电源，因为有电源才有电流。 [2]如果开关在干路上，无论是串联还是并联，闭合开关，都可以控制两个灯泡，所以不能判断这两只灯是串联的。 [3]灯比亮些，是因为灯的实际功率大于的实际功率，不是因为比更靠近电源正极，所以小华的判断是错误的。 16． ＜ 1∶2 【详解】[1][2]由可知，两灯的电阻分别为 将两灯串联在12V电压下，串联电路中电流处处相等，因 由可知，它们的实际功率 它们的实际功率之比为 17．(1) (2) B 实际功率太小 (3) 2.0 左 (4)8.3 (5)不能 【详解】（1）如图-1所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻的电路图知，电压表应测量小灯泡的两端电压，故电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联如下图 （2）[1]正确连接电路后，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处，即将滑动变阻器的滑片P移至B端。 [2]闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，说明灯泡两端有电压，且有电流通过，说明电路正常，故不发光的原因可能是因为灯泡的实际功率太低造成。 （3）[1][2]第4次实验时电压表的示数如图-2所示，可知电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，其示数为2.0V；此时小灯泡的电压小于额定电压（2.5V），要想让灯泡正常发光，应将滑动变阻器向左移动，滑动变阻器的电阻减小，分压减少，灯泡两端的电压增大为2.5V，使灯泡正常发光。 （4）根据第5次实验数据和知，小灯泡正常发光时的电阻为 （5）探究电流与电压关系，应控制电阻不变，灯丝的电阻随温度升高而增大，不是一个定值，因此，仅利用本实验的器材不能探究电流与电压关系。 18．见解析 【详解】灯泡L1的阻值 灯泡L2的阻值 灯泡L1、L2串联接入电源电压为6V的电路中，电路的电流为 灯泡L1的实际功率 灯泡L2的实际功率 ，则灯泡L1比灯泡L2亮。 19．(1)0.5A (2)8欧或10欧 【详解】（1）由题意可知，灯泡的额定电压为4V，额定功率为2W，则灯泡的额定电流为 （2）由图可知，只闭合S时，灯与R1串联，灯正常发光，则有 开关S、S1、S2都闭合时，灯被短路，R1与R2并联，电流表测量干路电流，即I总=1.8A，则有 代入数据有 解得 20．(1)加热状态；4A (2)57.6 (3)727.3W 【详解】（1）当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由知道，此时电热饮水机功率最大，处于加热状态；由P=UI知道，此时电路的总电流 （2）饮水机保温时电路为R2的接入电路工作，即R2的功率等于保温功率，为40W，饮水机加热时两电阻并联，电阻R1的功率 R1的阻值 （3）R1和R2并联的总电阻 当电路两端电压为200 V时，饮水机在加热状态的实际功率 21．(1)1 (2)40Ω；4360Ω (3)77.1% (4)200V 【详解】（1）若要处于加热状态，需要电功率最大，由题意可知电压不变，需要电阻最小，故开关S应接1，电路的总电阻最小。 （2）因为不计电阻随温度的变化，忽略A、B指示灯电阻的影响，加热时只有R1接入电路，功率为P加=1210W，R1的阻值 保温时，S接2时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，则总电阻为 R2的阻值 （3）水的质量为 水吸收的热量为 消耗的电能为 电热水器的加热效率为 （4）电热水器单独工作时，消耗的电能为 热水壶的实际功率为 热水壶的实际电压为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$