摘要:
**基本信息**
初中科学电能与电功率专项训练,以“概念-公式-实验-计算”逻辑链构建体系,融合控制变量法等科学思维,覆盖中考高频考点。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识梳理|3大知识点|控制变量法(探究功率影响因素)、公式体系(基础/推导公式区分)、电路规律(串并联功率与电阻关系)|从电能电功定义→电功率概念→实验探究→公式推导→实际应用,形成完整认知链|
|题型训练|45题(含2025-2026模拟题)|概念辨析(单位/能量转化)、计算技巧(实际功率公式P实=U实²P额/U额²)、电路分析(串并联功率比较)|典例覆盖概念理解(如实际功率决定亮度)、综合计算(含电动机/输电问题),对应中考核心考法|
内容正文:
教师辅导讲义
学员编号: 年 级: 课 时 数: 1
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授课日期及时段
年XX月XX日
教学内容
(
第15讲
电能(一)
)
(
同步知识梳理
)(大脑放电影~)
一、电能与电功
(一)电功
(1)定义:电流所做的功叫做电功。
(2)实质:电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。如电流通过电动机,把电能转化为机械能,说明电流对电动机做了功。
(3)单位,电能电功的单位是 ,还有 俗称“ ”。焦耳与千瓦时之间的换算关系:1千瓦时= 焦耳。
二、电功率
(一)电功率
(1)物理意义:描述电流做功的 。
(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。
(3)单位:瓦( W )或千瓦(kW),换算关系为1千瓦=1 000瓦。
(4)公式:P= W/t,其中W代表电功,t表示时间,其变形式为W=Pt,t= W/P
(二)额定电压和额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压,常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率,常用P额表示。
(三)实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压,它可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或小,还可能为零。常用U实表示。
(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率,它可能与额定功率相等,也可能比额定功率大或小,当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。
(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何,额定功率如何,在没有损坏的前提下,只要灯泡的实际功率相等,其发光的亮度就相同。
(4)实际功率和额定功率之间的关系:
用电器两端的电压
电功率
用电器工作情况
U实=U额
P实=P额
正常工作
U实>U额
P实>P额
容易损坏
U实<U额
P实<P额
不能正常工作
【拓展】
(1)电功率大消耗的电能不一定多,因为消耗电能的多少由 共同决定。
(2)电功率是描述电流做功 的物理量,即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如:灯泡的电功率大,说明单位时间内电流通过灯泡做的功多,也就是说,单位时间内灯泡消耗的电能多,灯泡的亮度就大。
三.电功和电功率的计算与比较
(一)电功率的实验探究
1.影响电功率大小的因素
(1)研究电功率与电流的关系
实验方案:如图所示,将两只小灯泡并联,目的是控制两者两端的电压相同,比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗,并记录两只电流表的示数,把观察结果记录在下表中。
灯L1
灯L2
条件控制(电压关系)
亮度(亮暗)
电流(安)
实验结果:在电压相等的情况下,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电功率越大。
(2)研究电功率与电压的关系
实验方案:如图所示,将两只小灯泡串联,目的是控制通过两者的电流相同,比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗,并记录两只电压表的示数,把观察结果记录在下表中。
灯L1
灯L2
条件控制(电流关系)
亮度(亮暗)
电压(安)
实验结果:在电流相等的情况下,小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电功率越大。
(二)电功率的计算公式
(1)实验表明,用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。
(2)电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式,适用于所有电路的计算),由公式得出,电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏.安。
(3)电功率的推导公式:将公式I=U/R代入上述公式,可推导出:P=I2R或P= U2/R(只适用于纯电阻电路的计算)。
(4)无论用电器串联或并联,电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和,关系式为P=P1+P2+..+Pn。
(三)电功的计算
(1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式,即W=Pt=UIt。这就是说,电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
(2)根据公式W=UIt,电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏.安.秒。
(3)将公式I=U/R代入电功公式,可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的,这两个公式只能运用于纯电阻电路中。
(四)电功率的测量
(1)伏安法测量电功率:用电压表测量用电器两端的电压,用电流表测量通过用电器的电流,再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率,这种方法叫做伏安法。
(2 )实验器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压,未标明额定功率),电流表、电压表各1只,滑动变阻器1只,开关1只,电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只,导线若干。
(3)过程和步骤:
①按正确的电路图连接电路。
②调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数,并记录在下表中。
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度),读出两只电表的示数,并记录在下表中。
④调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度),读出两只电表的示数,并记录在下表中。
⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。
序号
电压
电流
电功率
小灯泡的亮度变化
1
2
3
【拓展】
(1)研究电功率与电流、电压的关系,应用控制变量法。在研究电功率与电流的关系时,应控制电压不变,比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系,实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。在研究电功率与电压的关系时,应控制电流不变,比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系,实验中采取将两只小灯泡串联来控制电流不变。
(2)对于同一用电器而言,用电器的阻值常认为是不变的,电功率之比等于它相应的电压的平方之比,故可利用P实/P额=U实2/U额2解题。如标有“220伏40瓦”字样的灯泡,若接在电路中的实际电压是110伏,则灯泡的实际功率是10瓦。
(3)根据公式P=I2R得,串联电路中各用电器电功率与电阻成正比,即P1/P2=R1/R2
(4)根据公式P=U2/R得,并联电路中各用电器电功率与电阻成反比,即P1/P2=R2/R1
(
题型
1
-电功(电能)和电功率的概念
)(热个身先~~~)
1.(2026•乐清市二模)2025年我国新增可再生能源发电量5193亿千瓦时。其中“5193亿千瓦时”描述的是( )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电能
2.(2025秋•余姚市期末)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量的单位。图中的四位物理学家,用于命名电能单位的是( )
A.欧姆 B.安培
C.焦耳 D.瓦特
3.(2025秋•鹿城区校级月考)电饭煲煮饭,该过程中主要的能量转化是( )
A.电能转化为内能 B.电能转化为化学能
C.内能转化为电能 D.化学能转化为电能
4.(2025秋•杭州期末)对于1kW•h的理解,下列说法正确的是( )
A.kW•h是电功率的单位
B.只能同时点亮4只250W的灯泡
C.等于3.6×103J
D.可供1kW的用电器正常工作1h
5.(2025秋•浙江校级同步)白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的( )
A.通过灯泡的电流大小 B.灯泡两端的电压
C.灯泡的额定电功率 D.灯泡的实际电功率
6.(2025•西湖区一模)某品牌家用电磁炉设有多个挡位,在“火锅档”工作时,面板上显示的数值为“2200”,如图所示,该数值所带的单位可能是( )
A.伏特 B.安培 C.瓦特 D.摄氏度
7.(2024秋•婺城区校级月考)一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电压
8.(2024秋•新昌县校级月考)小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是( )
A.该灯泡只能在220V电压下工作
B.该灯泡的实际功率是40W不变
C.该灯泡每秒消耗的电能是40W
D.该灯泡正常发光时的功率是40W
9.(2024秋•西湖区校级月考)智能手机在现代生活中的作用越来越重要。如图所示,手机上有“省电模式”,延长了手机的使用时间。关于手机“省电模式”开启后,下列说法中正确的是( )
A.减少了电池电压
B.减少了手机消耗的电能
C.降低散热能力
D.减小了手机的电功率
10.(2025秋•黄岩区期末)灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”,其中的“220V”表示灯泡的 。将它们并联在220V的电路中,较亮的灯泡是 。
11.(2025•钱塘区三模)电热桌垫在冬天很受欢迎。插上电源打开开关,1分钟后桌垫就很暖和了。在此过程中电能转换为 。较长时间后,电热桌垫的温度维持恒定,原因是 。
(
题型
2-电功和电功率的计算
)(热个身先~~~)
12.(2025秋•桐乡市期末)如图为某电动机的铭牌,据此可知该电动机正常工作时的( )
电动机
型号:Y200L﹣4
额定电压:220V
额定电流:3A
A.线圈电阻 B.产生的电热
C.消耗的电能 D.消耗的电功率
13.(2025秋•浙江校级同步)1kW•h的电能可供标有“220V﹣40W”的灯泡正常工作的时间是( )
A.1h B.40h C.20h D.25h
14.(2026•杭州模拟)小明按图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮。下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大于L2的电流
B.如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.L1的电阻小于L2的电阻
15.(2025秋•拱墅区校级期末)A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”,按如图所示甲、乙两种方式连接,已知电源电压相同,下列分析正确的是( )
A.图甲中A灯比B灯暗
B.图乙中A灯比B灯亮
C.图甲中A灯比图乙中A灯暗
D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大
16.(2026春•义乌市校级月考)某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件,设计了如图甲、乙、丙三个电路,电源电压相同且恒定不变,闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是( )
A.P乙<P甲<P丙 B.P甲>P乙>P丙
C.P甲=P乙=P丙 D.P甲=P丙<P乙
17.(2025秋•杭州期中)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A.“220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.当两灯并联时,流过甲灯的电流更大
D.当两灯串联时,甲灯单位时间内消耗的电能更多
18.(2024秋•衢州期末)如图,电源电压恒为6V,两灯泡L1和L2的规格分别为“6V 3W”和“6V 6W,假定灯丝电阻不变,按甲、乙方式连接,接通电路后最亮的是( )
A.甲图中的L1 B.甲图中的L2
C.乙图中的L1 D.乙图中的L2
19.(2025秋•杭州期末)有两只灯泡L1和L2,分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样,若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.它们都正常工作时,通过L1的电流大
B.它们都正常工作时,L2消耗的电能一定更多
C.串联后,接在220V的电源上,它们都能正常发光
D.串联后,接在110V的电源上,L1的实际功率大
20.(2025秋•天台县期末)如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU,其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是( )
A. B.
C. D.
21.(2025秋•象山县校级期末)小柯家刚买了一款全自动滚筒式洗衣机,它的部分参数如图所示。请回答下列问题:
(1)当洗衣机洗涤时,通过的电流为 A;
(2)使用洗衣机脱水6分钟,消耗的电能为 kW•h;
(3)该款洗衣机电热丝的电阻为 Ω。
22.(2025•绍兴模拟)如图是某品牌无人机,由锂电池供电,采用4个电动机带动旋翼转动,如表是部分飞行参数,若空气阻力忽略不计。
指标
参数
质量
1100克
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
5安
最大上升速度
运动模式
5米/秒
普通模式
4米/秒
(1)无人机落地断电后,旋翼还会继续转动一会儿,这是因为旋翼具有 。
(2)无人机飞行时,4个电动机正常工作时的总电功率为 。
(3)无人机在运动模式和普通模式下,都在竖直方向上匀速下降,其受到的升力分别为F1和F2,则F1
F2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
23.(2026•游仙区三模)如图所示的是一种家用插线板,其指示灯为一个发光二极管。发光二极管正常工作时两端的电压为2V,通过的电流为10mA。已知插线板允许通过的最大电流为10A,家庭电路的电压为220V。
(1)为了使指示灯正常工作,需要串联一个电阻器,求电阻器的电阻。
(2)一个额定功率为800W的电饭锅接在插线板上且正常工作,为保证插线板的安全使用,还可以接入一个额定功率不超过多大的用电器?(指示灯的电功率可忽略不计)
24.(2025•涪城区三模)我国的特高压技术已经领先全球,在远距离输电中可以减小输电线中能量的损失。某发电站输送的电功率为2.2×105kW,采用1100kV的特高压输电,经变压器降至220V,再通过总电阻为0.2Ω的输电线给用户供电,当用户的实际电压是198V时,求:
(1)特高压输电的电流是多少A?
(2)用户的实际电功率是多少W?
(
课堂练习
)
25.(2025秋•西湖区校级期中)关于电流做功,下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压越大,通电时间越长,电流做功就越多
B.通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做功是电能转化为其他形式的能的过程
D.电流做功是电能转化为内能的过程
26.(2024秋•永康市月考)额定电压均为220V、额定功率均为800W的电热水壶和洗衣机,正常工作时( )
A.电热水壶消耗的电能少
B.相同时间内,两者消耗的电能一样多
C.洗衣机产生的热量多
D.相同时间内,两者产生的热量一样多
27.(2025秋•游仙区期末)两只电水壶,甲标有“220V,800W“,乙标有“220V,1000W“,甲水壶装水800g,乙水壶装水1000g,两水壶正常工作10分钟,各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲,通过乙水壶做功记为W乙 则( )
A.W甲≥W乙 B.W甲<W乙
C.W甲=W乙 D.W甲=1.25W乙
28.(2024•宁波自主招生)一辆娱乐电瓶车,工作电压为24V,工作电流为10A,效率为80%.电瓶车及人总重为2000N,行驶时阻力是总重的0.1倍,则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为( )
A.83s B.833s
C.104s D.以上都不对
29.(2025春•诸暨市期中)目前电动汽车的主流充电方式为智能恒功率充电,充电电压U和充电电流I的变化如图所示。第一阶段为限流段,即电池预充电阶段;第二阶段为恒流阶段,电流保持不变,电压稳定增加;第三阶段为恒功率段,该过程充电功率保持恒定;第四阶段为恒压段,充电电流不断减小,直至充满。在充电恒压段,电池能量E随时间t变化的图像为( )
A. B.
C. D.
30.(2025秋•临海市期中)根据两种用电器铭牌上提供的信息及所学知识判断,下列说法正确的是( )
A.电风扇消耗的电能全部转化成内能
B.电风扇消耗的电能一定比电冰箱多
C.两用电器正常运转时,冰箱耗电更快
D.两用电器都正常工作24小时,电风扇耗电少
31.(2025秋•余姚市校级期末)一根电热管,把它接在220V电源上时,5min就可以把一壶水烧开,若把一根同样的电热管和它串联起来,接入220V电源上,要把同样一壶水烧开需要的时间是( )
A.2.5min B.10min C.15min D.20min
32.(2025•衢州模拟)如图,电路电流消耗的电能E、做的功W和产生热量Q之间正确的关系是( )
A.E=W=Q B.E=W>Q C.E>W>Q D.E>W=Q
33.(2025•深圳模拟)电动自行车轻便、实用、无污染,很受 人们喜爱。如表中列出了某种型号电动自行车的相关数据,若某人骑该自行车在2小时内匀速行驶36千米,且此人的质量为60千克,则这辆电动自行车匀速行驶时的工作电流为( )
质量(千克)
40
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压(伏)
32
速度(米/秒)
≤10
骑行时平均阻力(牛)
18
A.4.25安 B.3.75安 C.3.50安 D.3.25安
34.(2025秋•婺城区期末)如图所示,将两只灯泡L1、L2连在电路中,闭合开关S后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,此现象说明( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.L1两端的电压大于L2两端的电压
C.L1的实际功率大于L2的实际功率
D.L1的额定功率大于L2的额定功率
35.(2024秋•游仙区校级期末)把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下(灯丝电阻不变),则下面分析正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于55W
B.两盏灯的总功率大于40W,小于55W
C.两盏灯的总功率小于15W
D.乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率
36.(2026春•婺城区校级月考)如图是某品牌无人机,由锂电池供电,采用4个电动机带动旋翼转动,如表是部分飞行参数,若空气阻力忽略不计。
指标
参数
质量
1000克
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
5安
最大上升速度
运动模式
5米/秒
普通模式
4米/秒
(1)无人机落地断电后,旋翼还会继续转动一会儿,这是因为旋翼具有 。
(2)无人机在运动模式下,4个电动机正常工作时的总电功率为 。
(3)无人机在运动模式下,在竖直方向上以最大速度匀速上升,此时的机械效率是 。
37.(2025秋•杭州月考)生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间,某兴趣小组为了找到原因,将一个标有“36V 25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上(如图甲所示),闭合开关的瞬间(t=0)利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况(如图乙所示),利用高速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程;从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。
(1)根据图乙信息,闭合开关后,从0~0.04s灯丝的电阻 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)根据题中信息,计算小灯泡开关闭合瞬间的实际功率是 W。
(3)结合题中信息,分析小灯泡在开关闭合的瞬间容易烧坏的原因: 。
38.(2025秋•拱墅区校级月考)如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V,1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,则乙的实际功率是 W;′若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中,甲的实际功率是 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 。
(
课后练习
)
39.(2025秋•浙江校级同步)某同学在检修一只标有“220V;800W”的电炉时,发现电炉丝断了一小截。他将这一小截电炉丝去掉,将剩余的电炉丝重新接好后再接到220V的原电路中继续使用,则电炉的实际电功率将( )
A.大于800W
B.小于800W
C.仍等于800W
D.以上三种情况都有可能
40.(2025秋•苍南县校级月考)如图所示,小明将两只灯泡L1、L2串联在电路中。闭合开关后,发现:灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,这现象说明( )
A.通过两只灯泡的电流不相同
B.两只灯泡的电阻可能相等
C.两只灯泡两端的电压一定不相同
D.两只灯泡的额定功率一定不相同
41.(2025•上海)如表是小科家里某天部分用电器的使用情况,其中这天耗电量最大的用电器是( )
电视机
鱼缸增氧泵
电饭煲
电热水壶
额定功率(瓦)
200
10
1000
1500
一天累计工作时间(小时)
2
24
2
1
A.电视机 B.鱼缸增氧泵
C.电饭煲 D.电热水壶
42.(2024•嘉兴模拟)实验室有“110V25W”和“110V60W”的灯泡各一只,为使两灯能在家庭电路中正常发光,小科设计了如图所示的四种方案,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
43.(2025秋•西湖区期末)目前许多校园都装上了直饮水设备,如图为某品牌直饮水机的部分参数,回答下列问题:
**品牌直饮水机部分参数
额定电压
220V
额定功率
2.2kW
热胆容量
13L
(1)饮水机正常工作时的电流是 安。
(2)饮水机正常工作30分钟,消耗 kW•h的电能。
44.(2024秋•余姚市期中)如图,甲,乙为两只相同电表,当闭合S1、S2时,甲,乙两表示数之比为4:3,则两表均为 表,电路总功率为P1;同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1:P2为 。
45.(2025秋•定海区校级月考)最近我市出现了许多共享电动汽车,这种新型低碳的交通工具,深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答:
电池容量(kW•h)
22
车载充电器输入电压(V)
220
车载充电器输入电流(A)
20
电能转化为机械能的效率
70%
(1)某次启动后,汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流,求此时电动汽车的输出功率为多少瓦?
(2)根据表中的数据,将已经耗完电能的电池充满,理论上需要多少时间?充满电后,该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为180千米,则行驶时该车受到的阻力为多少牛?
(
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一、电能与电功
(一)电功
(1)定义:电流所做的功叫做电功。
(2)实质:电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。如电流通过电动机,把电能转化为机械能,说明电流对电动机做了功。
(3)单位,电能电功的单位是焦耳,还有千瓦时(kW.h)俗称“度”。焦耳与千瓦时之间的换算关系:1千瓦时=3.6x 106焦耳。
二、电功率
(一)电功率
(1)物理意义:描述电流做功的快慢。
(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。
(3)单位:瓦( W )或千瓦(kW),换算关系为1千瓦=1 000瓦。
(4)公式:P= W/t,其中W代表电功,t表示时间,其变形式为W=Pt,t= W/P
(二)额定电压和额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压,常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率,常用P额表示。
(三)实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压,它可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或小,还可能为零。常用U实表示。
(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率,它可能与额定功率相等,也可能比额定功率大或小,当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。
(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何,额定功率如何,在没有损坏的前提下,只要灯泡的实际功率相等,其发光的亮度就相同。
(4)实际功率和额定功率之间的关系:
用电器两端的电压
电功率
用电器工作情况
U实=U额
P实=P额
正常工作
U实>U额
P实>P额
容易损坏
U实<U额
P实<P额
不能正常工作
【拓展】
(1)电功率大消耗的电能不一定多,因为消耗电能的多少由时间和电功率共同决定。
(2)电功率是描述电流做功快慢的物理量,即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如:灯泡的电功率大,说明单位时间内电流通过灯泡做的功多,也就是说,单位时间内灯泡消耗的电能多,灯泡的亮度就大。
三.电功和电功率的计算与比较
(一)电功率的实验探究
1.影响电功率大小的因素
(1)研究电功率与电流的关系
实验方案:如图所示,将两只小灯泡并联,目的是控制两者两端的电压相同,比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗,并记录两只电流表的示数,把观察结果记录在下表中。
灯L1
灯L2
条件控制(电压关系)
亮度(亮暗)
电流(安)
实验结果:在电压相等的情况下,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电功率越大。
(2)研究电功率与电压的关系
实验方案:如图所示,将两只小灯泡串联,目的是控制通过两者的电流相同,比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗,并记录两只电压表的示数,把观察结果记录在下表中。
灯L1
灯L2
条件控制(电流关系)
亮度(亮暗)
电压(安)
实验结果:在电流相等的情况下,小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电功率越大。
(二)电功率的计算公式
(1)实验表明,用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。
(2)电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式,适用于所有电路的计算),由公式得出,电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏.安。
(3)电功率的推导公式:将公式I=U/R代入上述公式,可推导出:P=I2R或P= U2/R(只适用于纯电阻电路的计算)。
(4)无论用电器串联或并联,电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和,关系式为P=P1+P2+..+Pn。
(三)电功的计算
(1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式,即W=Pt=UIt。这就是说,电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
(2)根据公式W=UIt,电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏.安.秒。
(3)将公式I=U/R代入电功公式,可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的,这两个公式只能运用于纯电阻电路中。
(四)电功率的测量
(1)伏安法测量电功率:用电压表测量用电器两端的电压,用电流表测量通过用电器的电流,再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率,这种方法叫做伏安法。
(2 )实验器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压,未标明额定功率),电流表、电压表各1只,滑动变阻器1只,开关1只,电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只,导线若干。
(3)过程和步骤:
①按正确的电路图连接电路。
②调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数,并记录在下表中。
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度),读出两只电表的示数,并记录在下表中。
④调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度),读出两只电表的示数,并记录在下表中。
⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。
序号
电压
电流
电功率
小灯泡的亮度变化
1
2
3
【拓展】
(1)研究电功率与电流、电压的关系,应用控制变量法。在研究电功率与电流的关系时,应控制电压不变,比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系,实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。在研究电功率与电压的关系时,应控制电流不变,比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系,实验中采取将两只小灯泡串联来控制电流不变。
(2)对于同一用电器而言,用电器的阻值常认为是不变的,电功率之比等于它相应的电压的平方之比,故可利用P实/P额=U实2/U额2解题。如标有“220伏40瓦”字样的灯泡,若接在电路中的实际电压是110伏,则灯泡的实际功率是10瓦。
(3)根据公式P=I2R得,串联电路中各用电器电功率与电阻成正比,即P1/P2=R1/R2
(4)根据公式P=U2/R得,并联电路中各用电器电功率与电阻成反比,即P1/P2=R2/R1
(
题型
1
-电功(电能)和电功率的概念
)(热个身先~~~)
1.(2026•乐清市二模)2025年我国新增可再生能源发电量5193亿千瓦时。其中“5193亿千瓦时”描述的是( )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电能
【答案】D
【分析】结合“千瓦时”可知数据描述的对象。
【解答】解:“5193亿千瓦时”描述的是电能。
故选:D。
【点评】此题考查了电能单位的认识。
2.(2025秋•余姚市期末)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量的单位。图中的四位物理学家,用于命名电能单位的是( )
A.欧姆
B.安培
C.焦耳
D.瓦特
【答案】C
【分析】根据常见的物理学家的贡献进行分析。
【解答】解:A.欧姆是电阻的单位,故A不符合题意;
B.安培是电流的单位,故B不符合题意;
C.焦耳是电能的单位,电能是表示电流做功多少的物理量,故C符合题意;
D.瓦特是功率的单位,功率是表示做功快慢的物理量,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查的是物理学史的相关知识,属于基础题目。
3.(2025秋•鹿城区校级月考)电饭煲煮饭,该过程中主要的能量转化是( )
A.电能转化为内能 B.电能转化为化学能
C.内能转化为电能 D.化学能转化为电能
【答案】A
【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解:电饭煲通电煮饭是通过消耗电能来得到内能的,因此将电能转化为了内能。
故选:A。
【点评】能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳。
4.(2025秋•杭州期末)对于1kW•h的理解,下列说法正确的是( )
A.kW•h是电功率的单位
B.只能同时点亮4只250W的灯泡
C.等于3.6×103J
D.可供1kW的用电器正常工作1h
【答案】D
【分析】千瓦时(kW•h)是电功的单位,1kW•h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能。
【解答】解:A、千瓦时(kW•h)是电功的单位,不是电功率的单位,故A错误;
B、1kW•h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能,与同时工作用电器的多少无关,故B错误;
C、lkW•h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J,故C错误;
D、1kW•h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能,故D正确。
故选:D。
【点评】物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位,不要将各符号和各单位相互混淆。
5.(2025秋•浙江校级同步)白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的( )
A.通过灯泡的电流大小 B.灯泡两端的电压
C.灯泡的额定电功率 D.灯泡的实际电功率
【答案】D
【分析】白炽灯工作时,消耗电能转化为光能,比较灯的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少,即实际电功率的大小。
【解答】解:灯泡工作时,消耗电能转化为光能,比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少,即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】这道题目看学生对电功率这部分内容掌握的熟练程度,明确家用电器的使用都是由实际功率决定的。
6.(2025•西湖区一模)某品牌家用电磁炉设有多个挡位,在“火锅档”工作时,面板上显示的数值为“2200”,如图所示,该数值所带的单位可能是( )
A.伏特 B.安培 C.瓦特 D.摄氏度
【答案】C
【分析】电功率的单位:国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W;常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)。
【解答】解:A、伏特是电压的单位,家用电磁炉的标准电压为220V,这是固定值,不会在火锅档显示为2200伏特,故A错误。
B、安培是电流的单位,家用电磁炉的电流通常在3A至8A之间,不会达到2200安培,故B错误。
C、瓦特是功率的单位,家用电磁炉的功率一般在1500W至3000W之间,火锅档通常需要较大功率来快速加热,2200W是比较合理的功率值,故C正确。
D、摄氏度是温度的单位,电磁炉火锅档的温度一般在60℃至240℃之间,不会显示为2200摄氏度,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查电功率的单位,属于基础题。
7.(2024秋•婺城区校级月考)一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电压
【答案】C
【分析】电流做功的过程就是消耗电能的过程,电流做功越多,表示消耗的电能越多;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:W和kW是电功率的单位,kW•h是电能的单位,15000kW•h的电能可以让1.5kW的电吹风机正常工作10000小时,所以记者混淆了电能与电功率这两个重要的电学概念,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电功和电功率的意义,它们是两个不同的物理量,不能放在一起比较。
8.(2024秋•新昌县校级月考)小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是( )
A.该灯泡只能在220V电压下工作
B.该灯泡的实际功率是40W不变
C.该灯泡每秒消耗的电能是40W
D.该灯泡正常发光时的功率是40W
【答案】D
【分析】(1)用电器上标注的为额定电压和额定功率;
(2)灯的实际功率随实际电压的变化而变化;
(3)依据W=Pt分析解答;
(4)用电器正常工作时的电功率为额定功率。
【解答】解:A、“220V”为灯泡正常工作时的电压,说明其工作时工作电压不能超过220V,可以小于等于220V,故A错误;
B、灯的实际功率随实际电压的变化而变化,故B错误;
C、若灯正常工作,则由W=Pt可得每秒钟消耗的电能为:W=40W×1s=40J,故C错误;
D、灯在220V电压下正常工作,则此时发光功率为40W,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查学生对于用电器铭牌的信息的理解,只有正常工作时才是额定状态。
9.(2024秋•西湖区校级月考)智能手机在现代生活中的作用越来越重要。如图所示,手机上有“省电模式”,延长了手机的使用时间。关于手机“省电模式”开启后,下列说法中正确的是( )
A.减少了电池电压
B.减少了手机消耗的电能
C.降低散热能力
D.减小了手机的电功率
【答案】D
【分析】由公式W=Pt知,手机“省电模式”,是在手机电池储存电能一定的前提下,通过减小输出功率延长使用时间的。
【解答】解:当手机“电量”所剩无几时,开启“省电模式”,由可得,当W一定时,要延长使用时间t,则需减小电功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小手机的电功率来延长使用时间的。
故选:D。
【点评】此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率与电能、时间的关系的理解和掌握,此题与我们的实际生活联系密切,是一道好题。
10.(2025秋•黄岩区期末)灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”,其中的“220V”表示灯泡的 额定电压 。将它们并联在220V的电路中,较亮的灯泡是 L2 。
【答案】额定电压;L2。
【分析】铭牌标出的是额定电压和额定功率,灯泡的亮度由其实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
【解答】解:灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”,其中的“220V”表示灯泡的额定电压。将它们并联在220V的电路中,实际电压都等于额定电压,都正常发光,因而实际功率等于额定功率,而L2的额定功率大,则实际功率大,较亮的灯泡是L2。
故答案为:额定电压;L2。
【点评】本题考查额定电压与额定功率,以及灯泡的亮度比较,属于中档题。
11.(2025•钱塘区三模)电热桌垫在冬天很受欢迎。插上电源打开开关,1分钟后桌垫就很暖和了。在此过程中电能转换为 内能 。较长时间后,电热桌垫的温度维持恒定,原因是 电热桌垫产生的热量和散热达到动态平衡 。
【答案】内能;电热桌垫产生的热量和散热达到动态平衡。
【分析】电热器工作时将电能转化为内能;当放热和散热达到一个动态平衡时,温度稳定下来。
【解答】解:插上电源打开开关,1分钟后桌垫就很暖和了。在此过程中电能转换为内能。
根据焦耳定律,较长时间后,电热桌垫产生的热量较多,同时部分热量散失到空气中,当电热桌垫产生的热量和散热达到一定的稳定状态时,温度维持恒定。
故答案为:内能;电热桌垫产生的热量和散热达到动态平衡。
【点评】本题考查的是电热的利用和防止,属于基础性题目。
(
题型
2-电功和电功率的计算
)(热个身先~~~)
12.(2025秋•桐乡市期末)如图为某电动机的铭牌,据此可知该电动机正常工作时的( )
电动机
型号:Y200L﹣4
额定电压:220V
额定电流:3A
A.线圈电阻 B.产生的电热
C.消耗的电能 D.消耗的电功率
【答案】D
【分析】结合电动机的铭牌,利用已知量判断可计算的物理量。
【解答】解:已知电动机的额定电压、额定电流,利用P=UI可知可以计算消耗的电功率;铭牌上只给出了额定电压、额定电流,没有提供电动机的发热功率或效率等信息,根据现有参数无法计算出线圈电阻。
故选:D。
【点评】此题考查了电功率计算公式的应用。
13.(2025秋•浙江校级同步)1kW•h的电能可供标有“220V﹣40W”的灯泡正常工作的时间是( )
A.1h B.40h C.20h D.25h
【答案】D
【分析】灯泡正常工作时的电功率等于其额定功率,利用计算灯泡正常工作时间。
【解答】解:灯泡正常工作时的电功率P=P额=40W=0.04kW,
由可得:
,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对用电器铭牌(额定电压、额定功率)的理解、电功率公式的应用,属于基础题目。
14.(2026•杭州模拟)小明按图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮。下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大于L2的电流
B.如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.L1的电阻小于L2的电阻
【答案】C
【分析】(1)串联电路电流处处相等;
(2)灯泡的实际功率越大灯泡越亮;
(3)利用P=UI判断两者的电压关系;
(4)利用P=I2R判断两灯泡电阻的关系。
【解答】解:灯泡的亮暗由实际功率来决定,灯泡的实际功率越大灯泡越亮,L1比L2亮,L1实际功率大;
A、串联电路电流处处相等,通过L1的电流大于L2的电流相同,故选项A不正确;
B、如果把L1和L2的位置对调,通过灯泡的电流和它们两端的电压都不变,由P=UI可知灯泡亮度不变,故选项B不正确;
C、通过L1的电流大于L2的电流相同,L1实际功率大,根据P=UI可知L1两端的电压大于L2两端的电压,故选项C正确;
D、通过L1的电流大于L2的电流相同,L1实际功率大,根据P=I2R可知L1的电阻大于L2的电阻,故选项D不正确;
故选:C。
【点评】灯泡的亮暗由实际功率来决定,分别利用串、并联电路特点和电功率的公式来分析两个灯泡的各种关系。
15.(2025秋•拱墅区校级期末)A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”,按如图所示甲、乙两种方式连接,已知电源电压相同,下列分析正确的是( )
A.图甲中A灯比B灯暗
B.图乙中A灯比B灯亮
C.图甲中A灯比图乙中A灯暗
D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大
【答案】C
【分析】由甲电路图可知两灯泡串联,由乙电路图可知两灯泡并联;
根据P算出两灯泡的电阻;
(1)由甲电路图可知,A灯与B灯串联,根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,然后根据实际功率判断灯泡的亮暗关系;
(2)乙电路中A灯与B灯并联,两灯泡两端的电压相同,灯泡A的电阻大于B的电阻,根据P=UI判断出灯泡A与B实际功率的大小,然后比较灯泡的亮暗关系;
(3)根据串联电路的分压特点和并联电路的电压特点判断两图中A灯两端的电压关系,根据P=UI判断两电路图中A灯实际功率关系,进一步判断亮暗关系;
(4)根据电阻的串联和并联特点比较两图中总电阻的大小关系,根据P=UI比较两电路图中的总功率关系。
【解答】解:由甲电路图可知两灯泡串联,由乙电路图可知两灯泡并联;
根据P知,两灯泡的电阻分别为:
RA12Ω,RB4Ω;
A、甲电路中A灯与B灯串联,灯泡A的电阻大于B的电阻,根据P=I2R知,灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率,所以灯泡A比B亮,故A错误;
B、乙电路中A灯与B灯并联,两灯泡两端的电压相同,灯泡A的电阻大于B的电阻,根据P知,灯泡A的实际功率小于灯泡B的实际功率,所以灯泡A比B暗,故B错误;
C、由串联电路的分压特点可知图甲中A灯两端的电压小于电源的电压,由并联电路的电压特点可知图乙中A两端的电压等于电源的电压,即图甲中A灯的电压小于图乙中A的电压,所以由P=UI可知,图甲中A灯比图乙中A灯暗,故C正确;
D、由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知,图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻,而电源电压相同,由P=UI可知,图甲中的总功率比图乙中的总功率要小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小是关键。
16.(2026春•义乌市校级月考)某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件,设计了如图甲、乙、丙三个电路,电源电压相同且恒定不变,闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是( )
A.P乙<P甲<P丙 B.P甲>P乙>P丙
C.P甲=P乙=P丙 D.P甲=P丙<P乙
【答案】A
【分析】由于甲、乙、丙三个电路的电源电压相同且恒定不变,则根据串并联电路的电阻特点和P=UI即可比较电路的总功率P甲、P乙、P丙的关系。
【解答】解:由甲电路图可知,电路为灯泡L1的简单电路,乙电路为两灯泡串联,丙电路为两灯泡并联,
根据因串联电路中电阻越串越大、并联电路中电阻越并越小的特点可知:R甲<R乙,R甲>R丙,
所以,R乙>R甲>R丙,
由于甲、乙、丙三个电路的电源电压相同且恒定不变,则根据P=UI可得:
所以,闭合开关后电路消耗的总功率关系为:P乙<P甲<P丙。
故选:A。
【点评】本题考查了电功率的计算,根据题意得出甲、乙、丙三个电路中总电阻的关系是关键。
17.(2025秋•杭州期中)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A.“220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.当两灯并联时,流过甲灯的电流更大
D.当两灯串联时,甲灯单位时间内消耗的电能更多
【答案】D
【分析】(1)“220V”为灯泡的额定功率;
(2)根据W=Pt可知,消耗的电能跟通电时间和功率同时有关;
(3)根据P=UI分别计算两灯的灯丝电阻,根据并联电路规律和欧姆定律比较两灯并联时,流过两个灯的电流大小;
(4)串联电路中电流相等,由W=I2Rt,根据两灯泡的电阻大小,判断两灯串联时,两灯消耗电能的多少。
【解答】解:A、“220V”为灯泡的额定电压,并不一定就是工作电压,故A错误;
B、由电流所在的功W=Pt可知,所在功的大小还有时间有关,故B错误;
C、由P=UI可得,甲灯丝电阻:R甲1936Ω,乙灯丝电阻:R乙484Ω,
当两灯并联,两灯两端的电压相等,由欧姆定律可知,电阻大的甲灯的电流小,故C错误;
D、串联电路中电流相等,由W=I2Rt可知,电阻越大,相同的时间内用电器消耗的电能越大,因为R甲>R乙,所以甲灯单位时间内消耗的电能更多,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电功和电能公式、电功率公式的灵活运用、串、并联电路的特点。
18.(2024秋•衢州期末)如图,电源电压恒为6V,两灯泡L1和L2的规格分别为“6V 3W”和“6V 6W,假定灯丝电阻不变,按甲、乙方式连接,接通电路后最亮的是( )
A.甲图中的L1 B.甲图中的L2
C.乙图中的L1 D.乙图中的L2
【答案】D
【分析】灯泡的亮度决定于实际功率大小,
(1)根据串联分压确定串联时的电压,得出实际功率与额定功率的关系;
(2)根据并联电压相等,确定实际功率。
【解答】解:灯泡的亮度决定于实际功率大小,甲图中两个灯泡串联,根据串联分压,每个灯泡的电压都小于6V,实际功率都小于额定功率,
而乙图并联,每个灯泡的电压都等于额定电压6V,都正常发光,两灯泡L1和L2规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“,说明L2的实际功率大,故并联时L2最亮。
故选:D。
【点评】本题考查串并联的特点和电功率的比较,属于中档题。
19.(2025秋•杭州期末)有两只灯泡L1和L2,分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样,若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.它们都正常工作时,通过L1的电流大
B.它们都正常工作时,L2消耗的电能一定更多
C.串联后,接在220V的电源上,它们都能正常发光
D.串联后,接在110V的电源上,L1的实际功率大
【答案】D
【分析】(1)两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI比较两灯泡电流的大小关系;
(2)根据W=Pt分析比较电能多少;
(3)根据P=UI比较两灯泡的电阻关系,根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压和额定电压之间的关系,然后判断两灯泡是否正常发光;
(4)两灯泡串联在110V的电路中时,通过它们的电流相等,根据P=UI=I2R可知它们的实际功率关系。
【解答】解:
A.正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等,根据I可知,L1的额定功率小于L2的额定功率,则I1<I2,故A错误;
B.根据W=Pt知,电能不仅与功率有关,还与时间有关,由于时间未知,无法比较电能多少,故B错误;
C、灯泡铭牌可知,两灯泡额定电压相等,P1<P2,由P=UI的变形式R可知,R1>R2,由串联电路的分压特点可知,两灯泡串联在220V的电路中时,灯泡两端电压不等于其额定电压,灯泡不能正常工作,故C错误;
D.两灯泡串联在110V的电路中时,通过它们的电流相等,根据P=UI=I2R可知,P1实>P2实,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电功率公式和串联特点的灵活应用,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。
20.(2025秋•天台县期末)如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU,其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据ΔPRR=U2I2﹣U1I1,表示出变化的电功率,进而判断出符合题意的图像。
【解答】解:变化的电功率为:
ΔPRR=U2I2﹣U1I1,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了电功率公式及图像分析能力,是一道较难的题目。
21.(2025秋•象山县校级期末)小柯家刚买了一款全自动滚筒式洗衣机,它的部分参数如图所示。请回答下列问题:
(1)当洗衣机洗涤时,通过的电流为 0.91 A;
(2)使用洗衣机脱水6分钟,消耗的电能为 0.05 kW•h;
(3)该款洗衣机电热丝的电阻为 26.16 Ω。
【答案】(1)0.91;
(2)0.05;
(3)26.16。
【分析】(1)结合洗衣机的铭牌,利用P=UI求得洗衣机洗涤时通过的电流;
(2)利用W=Pt求得洗衣机脱水6分钟消耗的电能;
(3)洗衣机的加热功率为1850W,利用P求得该款洗衣机电热丝的电阻。
【解答】解:(1)如图,洗涤时的功率为200W,通过得电流;
(2)洗衣机的脱水功率为500W,使用洗衣机脱水6分钟,消耗的电能;
(3)洗衣机的加热功率为1850W,该款洗衣机电热丝的电阻。
故答案为:(1)0.91;
(2)0.05;
(3)26.16。
【点评】此题考查了电功、电功率计算公式的应用。
22.(2025•绍兴模拟)如图是某品牌无人机,由锂电池供电,采用4个电动机带动旋翼转动,如表是部分飞行参数,若空气阻力忽略不计。
指标
参数
质量
1100克
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
5安
最大上升速度
运动模式
5米/秒
普通模式
4米/秒
(1)无人机落地断电后,旋翼还会继续转动一会儿,这是因为旋翼具有 惯性 。
(2)无人机飞行时,4个电动机正常工作时的总电功率为 200W 。
(3)无人机在运动模式和普通模式下,都在竖直方向上匀速下降,其受到的升力分别为F1和F2,则F1 等于 F2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1)惯性;(2)200W;(3)等于。
【分析】(1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性;
(2)由表中数据可知,电动机的额定电压和额定电流,根据P=UI计算每个电动机正常工作时的电功率,进一步得出4个电动机正常工作时的总电功率;
(3)空气阻力忽略不计,无人机在竖直方向上匀速下降时,受到的升力与重力平衡,大小相等,由此判断无人机在运动模式和普通模式下,其受到的升力大小关系。
【解答】解:(1)无人机落地断电后,旋翼由于具有惯性,还会继续转动一会儿;
(2)每个电动机正常工作时的电功率:P=UI=10V×5A=50W,
4个电动机正常工作时的总电功率:P总=4P=4×50W=200W;
(3)空气阻力忽略不计,无人机在竖直方向上匀速下降时,受到的升力与重力平衡,大小相等。
则无人机在运动模式和普通模式下,其受到的升力均等于重力,重力不变,所以有:F1等于F2。
故答案为:(1)惯性;(2)200W;(3)等于。
【点评】本题考查惯性知识、二力平衡条件和电功率的计算,综合性强,难度适中。
23.(2026•游仙区三模)如图所示的是一种家用插线板,其指示灯为一个发光二极管。发光二极管正常工作时两端的电压为2V,通过的电流为10mA。已知插线板允许通过的最大电流为10A,家庭电路的电压为220V。
(1)为了使指示灯正常工作,需要串联一个电阻器,求电阻器的电阻。
(2)一个额定功率为800W的电饭锅接在插线板上且正常工作,为保证插线板的安全使用,还可以接入一个额定功率不超过多大的用电器?(指示灯的电功率可忽略不计)
【答案】(1)电阻器的电阻是2.18×104Ω;
(2)还可以接入一个额定功率不超过1400W的用电器。
【分析】(1)根据串联分压和欧姆定律可求电阻器的电阻;
(2)根据P总=UI总可求插线板允许接入用电器的最大总功率,根据P额=P总﹣P电饭锅接入一个用电器的最大额定功率。
【解答】解:(1)串联的电阻器两端的电压为U串=U﹣U灯=220V﹣2V=218V,
串联电路中电流处处相等,电阻器的电阻为,;
(2)插线板允许接入用电器的最大总功率为P总=UI总=220V×10A=2200W,
为保证插线板的安全使用,还可以接入一个用电器的最大额定功率为P额=P总﹣P电饭锅=2200W﹣800W=1400W。
答:(1)电阻器的电阻是2.18×104Ω;
(2)还可以接入一个额定功率不超过1400W的用电器。
【点评】本题考查串联电路规律和欧姆定律、电功率公式的应用,是基础题。
24.(2025•涪城区三模)我国的特高压技术已经领先全球,在远距离输电中可以减小输电线中能量的损失。某发电站输送的电功率为2.2×105kW,采用1100kV的特高压输电,经变压器降至220V,再通过总电阻为0.2Ω的输电线给用户供电,当用户的实际电压是198V时,求:
(1)特高压输电的电流是多少A?
(2)用户的实际电功率是多少W?
【答案】(1)特高压输电的电流为200A;
(2)用户的实际电功率为21.78kW。
【分析】(1)已知电功率和电压,运用公式I可算出电流;
(2)根据串联电路电压规律算出输电线上的电压,通过欧姆定律算出电流,再用公式P=UI算出实际电功率。
【解答】解:(1)已知发电站电功率为P=2.2×105kW,输送电压为U=1100kV,
则特高压输电的电流为:I200A;
(2)已知经过降压后的电压为U=220V,用户的实际电压为U1=198V,
则输电线的电压为:U2=U﹣U1=220V﹣198V=22V,
已知输电线的总电阻为R=0.2Ω,
则输电线上的电流为:I′110A,
用户的实际电功率为:P′=U1I′=198V×110A=2.178×104W=21.78kW;
答:(1)特高压输电的电流为200A;
(2)用户的实际电功率为21.78kW。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,电功率的综合计算。
(
课堂练习
)
25.(2025秋•西湖区校级期中)关于电流做功,下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压越大,通电时间越长,电流做功就越多
B.通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做功是电能转化为其他形式的能的过程
D.电流做功是电能转化为内能的过程
【答案】C
【分析】解答本题应掌握:电流做功的公式W=UIt,则分析公式可知决定电功的因素;同时掌握电流做功中能量转化的方向。
【解答】解:电流做功W=UIt,即电流做功与电压、电流及通电时间有关,仅知道其中的两个量,在另一个量不确定的情况下,不能判断做功的多少,故A、B错误;
电流做功中消耗了电能,转化为了其他形式的能,而并不只是内能;
故C正确,D错误;
故选:C。
【点评】本题考查电流做功的决定因素及能量转化的方向,应注意分析能量关系。
26.(2024秋•永康市月考)额定电压均为220V、额定功率均为800W的电热水壶和洗衣机,正常工作时( )
A.电热水壶消耗的电能少
B.相同时间内,两者消耗的电能一样多
C.洗衣机产生的热量多
D.相同时间内,两者产生的热量一样多
【答案】B
【分析】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率,根据W=Pt比较电热水壶和洗衣机消耗电能的多少;
电热水壶是纯电阻用电器,电能全部转化为内能,而洗衣机消耗的电能主要转化为机械能,根据能量转化情况,分析电热水壶和洗衣机产生热量的多少。
【解答】解:
AB、已知电热水壶和洗衣机的额定电压相同,额定功率也相同,所以,电热水壶和洗衣机正常工作时的实际功率相同,根据W=Pt可知相同时间内,两者消耗的电能一样多,故A错误,B正确;
CD、由B项可知相同时间内,两者消耗的电能一样多,但电热水壶工作时将电能全部转化为内能,而洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能,所以在相同时间内电热水壶产生的热量多,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了消耗电能和产生热量的比较,知道洗衣机主要是把电能转化为机械能是解题的关键。
27.(2025秋•游仙区期末)两只电水壶,甲标有“220V,800W“,乙标有“220V,1000W“,甲水壶装水800g,乙水壶装水1000g,两水壶正常工作10分钟,各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲,通过乙水壶做功记为W乙 则( )
A.W甲≥W乙 B.W甲<W乙
C.W甲=W乙 D.W甲=1.25W乙
【答案】B
【分析】已知两电水壶的额定电压和额定功率,由W=Pt分析解答即可。
【解答】解:
由题知,甲、乙两电水壶的额定功率分别为800W和1000W,则正常工作功率P甲<P乙,
两水壶正常工作10 分钟,即通电时间相等,由W=Pt可知电流通过乙做功多,即W甲<W乙;
故选:B。
【点评】本题考查电功率公式的应用,属于一道基础题。
28.(2024•宁波自主招生)一辆娱乐电瓶车,工作电压为24V,工作电流为10A,效率为80%.电瓶车及人总重为2000N,行驶时阻力是总重的0.1倍,则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为( )
A.83s B.833s
C.104s D.以上都不对
【答案】D
【分析】已知阻力的大小和车匀速行驶的距离,根据公式W=FS可求该车做的有用功;还知道效率的大小,从而求出该车所做的总功,再利用公式W=UIt求出该车行驶的时间。
【解答】解:行驶时受到的阻力f=0.1G=0.1×2000N=200N;
克服阻力做的有用功W有用=fS=200N×100m=20000J;
该车做的总功W总25000J;
∵W总=UIt,∴该车行驶的时间t104s;
故选:D。
【点评】本题考查时间的就是,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道时间与总功、有用功之间的关系。
29.(2025春•诸暨市期中)目前电动汽车的主流充电方式为智能恒功率充电,充电电压U和充电电流I的变化如图所示。第一阶段为限流段,即电池预充电阶段;第二阶段为恒流阶段,电流保持不变,电压稳定增加;第三阶段为恒功率段,该过程充电功率保持恒定;第四阶段为恒压段,充电电流不断减小,直至充满。在充电恒压段,电池能量E随时间t变化的图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】逐项分析各选项,得出答案。
【解答】解:电池能量E不可能为0,故AC错误;
第四阶段为恒压段,充电电流不断减小,根据W=UIt可知,电池能量的增加的越来越慢,故B正确、D错误。
故选B。
【点评】本题考查电能的有关知识,关键是从图中得出有用信息。
30.(2025秋•临海市期中)根据两种用电器铭牌上提供的信息及所学知识判断,下列说法正确的是( )
A.电风扇消耗的电能全部转化成内能
B.电风扇消耗的电能一定比电冰箱多
C.两用电器正常运转时,冰箱耗电更快
D.两用电器都正常工作24小时,电风扇耗电少
【答案】C
【分析】(1)根据电风扇的能量转化分析;
(2)根据W=Pt可知,消耗电能的多少与电功率和时间大小有关;
(3)电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量;
(4)根据W=Pt进行比较分析。
【解答】解:A.电风扇将电能转化为内能和机械能,故A错误;
B.根据铭牌可知,电风扇的电功率小于电冰箱的电功率,如果二者时间相同,那么电风扇消耗的电能小于冰箱,故B错误;
因为冰箱的额定功率大于电风扇的额定功率,所以两个用电器正常运转时,冰箱耗电更快,故C正确;
24小时电风扇消耗的电能为W=Pt=0.06kW×24h=1.44kW•h>0.6kW•h,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电冰箱和电风扇消耗电能的计算方法,知道电冰箱不连续工作是关键。
31.(2025秋•余姚市校级期末)一根电热管,把它接在220V电源上时,5min就可以把一壶水烧开,若把一根同样的电热管和它串联起来,接入220V电源上,要把同样一壶水烧开需要的时间是( )
A.2.5min B.10min C.15min D.20min
【答案】B
【分析】把同样一壶水烧开需要消耗电能相同,由此根据Wt结合由串联后总电阻的变化可求出烧开水所用的时间。
【解答】解:
电阻丝是纯电阻用电器,电阻丝消耗电能全部转化为内能给水加热,即Q=W,
用一个电阻丝烧水时消耗的总电能为:Wt1,
当电阻串联起来后,总电阻R1=2R,要使烧开同一壶水,消耗电能相等,
即:t1t2,
则:t2t1=2×5min=10min。
故选:B。
【点评】本题考查电功的计算及串联电路的电阻特点的理解和应用,难度不大。
32.(2025•衢州模拟)如图,电路电流消耗的电能E、做的功W和产生热量Q之间正确的关系是( )
A.E=W=Q B.E=W>Q C.E>W>Q D.E>W=Q
【答案】B
【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,纯电阻用电器消耗的电能和产生的热量相等,非纯电阻用电器消耗的电能大于产生的热量。
【解答】解:因电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,
所以,电路电流消耗的电能E、做的功W的关系为E=W,故CD错误;
因白炽灯是纯电阻用电器,消耗的电能和产生的热量相等,电铃是非纯电阻用电器消耗的电能大于产生的热量,
所以,电路电流做的功W、产生热量Q的关系为W>Q,故A错误、B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电流消耗电能、电流做功、电流产生热量之间关系的了解与掌握,明确电流做功的实质是关键。
33.(2025•深圳模拟)电动自行车轻便、实用、无污染,很受 人们喜爱。如表中列出了某种型号电动自行车的相关数据,若某人骑该自行车在2小时内匀速行驶36千米,且此人的质量为60千克,则这辆电动自行车匀速行驶时的工作电流为( )
质量(千克)
40
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压(伏)
32
速度(米/秒)
≤10
骑行时平均阻力(牛)
18
A.4.25安 B.3.75安 C.3.50安 D.3.25安
【答案】B
【分析】(1)利用W=Fs计算电动自行车所做的功;
(2)由电能转化为机械能的效率η和功求出消耗的电能;
(3)利用I计算工作电流。
【解答】解:电动自行车所做的功:W=Fs=18N×36000m=648000J;
消耗的电能是:W电864000J;
电动自行车匀速行驶时的工作电流为:I3.75A;
故选:B。
【点评】此题主要考查机械功和电功的计算,是一道力学和电学的综合题,属于中档题。
34.(2025秋•婺城区期末)如图所示,将两只灯泡L1、L2连在电路中,闭合开关S后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,此现象说明( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.L1两端的电压大于L2两端的电压
C.L1的实际功率大于L2的实际功率
D.L1的额定功率大于L2的额定功率
【答案】C
【分析】首先分清灯泡的连接方式,并联电路中各支路两端电压相同,灯泡的实际功率决定了灯泡的明暗程度,由P分析两灯泡的电阻关系。
【解答】解:ABC、由图可知,灯泡L1、L2并列接在电路中,并联电路中各支路两端电压相同,开关S在干路上控制整个电路;
由题意可知,闭合开关S后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,说明灯泡L1的实际功率大,由P变形R可知,灯泡L1的电阻小于L2的电阻,故AB错误、C正确;
D、因不知两灯泡的额定电压之间的关系,所以不能比较二者额定功率之间的关系,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查灯泡实际功率的比较和并联电路的电压规律,明确两灯泡的连接方式是关键。
35.(2024秋•游仙区校级期末)把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下(灯丝电阻不变),则下面分析正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于55W
B.两盏灯的总功率大于40W,小于55W
C.两盏灯的总功率小于15W
D.乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率
【答案】C
【分析】(1)灯泡的实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率。两灯串联,根据串联电路的电压规律可知两灯的实际电压与额定电压的关系,从而可知两灯的实际功率与额定功率的关系,以及两灯的总功率大小情况;
(2)根据P求出两灯的电阻和两灯串联时,电路的总功率;
(3)根据串联电路的电流规律和P=I2R可知两灯的实际功率关系。
【解答】解:A.两灯串联,电源电压为220V,而两灯的额定电压都是220V,由于串联电路的总电压等于各分电压之和,所以两灯的实际电压均小于额定电压,所以两灯均不能正常发光,两灯的实际功率均小于额定功率,它们的实际总功率小于两灯的额定功率之和,即55W,故A错误;
BC.由题意知,灯丝电阻不变,根据P可得,
甲灯的电阻为:,
乙灯的电阻为:,
电路的总功率约为:,故B错误,C正确;
D.因为串联电路中各处的电流相等,且甲灯的电阻小于乙的电阻,根据P=I2R可知,
甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的特点和电功率公式的应用,难度适中。
36.(2026春•婺城区校级月考)如图是某品牌无人机,由锂电池供电,采用4个电动机带动旋翼转动,如表是部分飞行参数,若空气阻力忽略不计。
指标
参数
质量
1000克
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
5安
最大上升速度
运动模式
5米/秒
普通模式
4米/秒
(1)无人机落地断电后,旋翼还会继续转动一会儿,这是因为旋翼具有 惯性 。
(2)无人机在运动模式下,4个电动机正常工作时的总电功率为 200W 。
(3)无人机在运动模式下,在竖直方向上以最大速度匀速上升,此时的机械效率是 25% 。
【答案】(1)惯性;(2)200W;(3)25%。
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(2)4个电动机正常工作时的总电功率等于各个电动机功率之和;利用P=UI可计算电动机的功率;
(3)利用公式G=mg求无人机的重力;无人机匀速上升时,其升力等于自身重力;利用P=Fv可计算无人机上升的功率;机械效率η100%100%,据此计算此时的机械效率。
【解答】解:(1)无人机落地断电后,旋翼由于具有惯性,还会继续转动一会儿;
(2)每个电动机正常工作时的电功率:P=UI=10V×5A=50W,
4个电动机正常工作时的总电功率:P总=4P=4×50W=200W;
(3)空气阻力忽略不计,无人机在竖直方向上匀速上升时,受到的升力与重力平衡,大小相等,则无人机受到的升力:F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
无人机在运动模式下,在竖直方向上以最大速度匀速上升时用来做机械功的功率:P机械=Fv=10N×5m/s=50W,
此时的机械效率η100%100%100%=25%。
故答案为:(1)惯性;(2)200W;(3)25%。
【点评】本题考查惯性知识、重力计算、二力平衡的运用、电功与电功率公式的灵活运用,机械效率的计算等,综合性强,难度适中。
37.(2025秋•杭州月考)生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间,某兴趣小组为了找到原因,将一个标有“36V 25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上(如图甲所示),闭合开关的瞬间(t=0)利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况(如图乙所示),利用高速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程;从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。
(1)根据图乙信息,闭合开关后,从0~0.04s灯丝的电阻 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)根据题中信息,计算小灯泡开关闭合瞬间的实际功率是 32.4 W。
(3)结合题中信息,分析小灯泡在开关闭合的瞬间容易烧坏的原因: 开关闭合瞬间,灯丝电阻小,根据,电压U一定时,电阻R越小,实际功率越大,产生热量快,所以灯泡容易烧 。
【答案】(1)变大;(2)32.4;
(3)开关闭合瞬间,灯丝电阻小,根据,电压U一定时,电阻R越小,实际功率越大,产生热量快,所以灯泡容易烧坏。
【分析】(1)根据图像分析电流的变化,导体的电阻与温度有关。
(2)根据P=UI进行计算。
(3)根据分析灯泡实际功率的变化。
【解答】解:(1)根据图乙信息,闭合开关后,从0~0.04s灯丝的电阻随温度的升高而变大。
(2)小灯泡开关闭合瞬间的实际功率为:P实=U实I实=12V×2.7A=32.4W。
(3)开关闭合瞬间,灯丝电阻小,根据,电压U一定时,电阻R越小,实际功率越大,产生热量快,所以灯泡容易烧坏。
故答案为:(1)变大;(2)32.4;
(3)开关闭合瞬间,灯丝电阻小,根据,电压U一定时,电阻R越小,实际功率越大,产生热量快,所以灯泡容易烧坏。
【点评】本题考查的是灯泡实际功率的计算;知道灯丝的电阻与温度有关。
38.(2025秋•拱墅区校级月考)如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V,1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,则乙的实际功率是 0.4 W;′若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中,甲的实际功率是 0.2 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 2:1 。
【答案】0.4;0.2;2:1
【分析】根据图像,确定元件乙两端电压为2V时的电流,由公式P=UI计算出实际功率;
根据图像确定甲、乙总电压为3V时甲的电流值和电压值,根据公式P=UI计算出实际功率;
根据P=UI计算出电路的总功率,求出前后两次的电功率之比。
【解答】解:
若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,甲、乙两端的电压均为2V,此时通过乙的电流为0.2A,根据P=UI可知乙的实际功率是P乙=U乙I乙=2V×0.2A=0.4W;
若甲、乙串联,则通过的电流相等,当电路的电流为0.2A时,甲两端的电压为1V,乙两端的电压为2V;根据串联电路电压的规律,电源电压为U电源=1V+2V=3V,符合题意,即当电源电压为3V时,电路中的电流为0.2A,根据P=UI可知此时甲的实际功率为P甲′=U甲′I甲′=1V×0.2A=0.2W,
根据P=UI可知串联时电路消耗的总功率为P串′= U电源I甲′=3V×0.2A=0.6W,
把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,通过甲的电流为0.4A,根据P=UI可知并联时甲的功率为P甲=U甲I甲=2V×0.24=0.8W,
故甲和乙并联时的电路总功率为P并′= P甲+P乙=0.8A+0.4W=1.2W,
前后两次电路消耗的电功率之比为P并′:P串′=1.2W:0.6W=2:1。
故答案为:0.4;0.2;2:1。
【点评】本题考查了实际功率的计算,关键能够通过图像确定实际电压和电流值。
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课后练习
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39.(2025秋•浙江校级同步)某同学在检修一只标有“220V;800W”的电炉时,发现电炉丝断了一小截。他将这一小截电炉丝去掉,将剩余的电炉丝重新接好后再接到220V的原电路中继续使用,则电炉的实际电功率将( )
A.大于800W
B.小于800W
C.仍等于800W
D.以上三种情况都有可能
【答案】A
【分析】在导体的长度和材料相同的情况下,导体的横截面积越小电阻越大,横截面积越大电阻越小,据此可知补接后的电炉丝电阻的变化,然后根据可知电炉实际功率与额定功率的关系。
【解答】解:同学在检修一只标有“220V;800W”的电炉时,发现电炉丝断了一小截。他将这一小截电炉丝去掉,将剩余的电炉丝重新接好后再接到220V的原电路中继续使用。当电阻丝剪断重新连接后,导体粗细与材料不变,长度变小使电阻变小,由公式可知,电压不变,电阻变小时,功率变大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题考查了电功率计算公式的应用,难度不大,是一道基础题。
40.(2025秋•苍南县校级月考)如图所示,小明将两只灯泡L1、L2串联在电路中。闭合开关后,发现:灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,这现象说明( )
A.通过两只灯泡的电流不相同
B.两只灯泡的电阻可能相等
C.两只灯泡两端的电压一定不相同
D.两只灯泡的额定功率一定不相同
【答案】C
【分析】(1)串联电路中电流处处相等;
(3)通过两灯的电流相等,根据P=I2R分析两灯的电阻大小关系;
(4)通过两灯的电流相等,已分析得出电阻的大小关系,根据U=IR分析两灯的电压大小关系。
(4)已知两灯的电阻大小关系,可根据P=I2R分析额定功率的大小关系。
【解答】解:A、串联电路中电流处处相等,图中的两盏灯串联接入电路,故通过两灯的电流相等,故A错误;
B、通过两灯的电流相等,根据P=I2R可知,较亮的灯的电阻较大,灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,灯泡L1电阻大,灯泡L2电阻小,故B错误;
C、通过两灯的电流相等,灯L1电阻较大,根据U=IR可知,灯L1两端电压较大,故C正确;
D、灯泡L1电阻大,灯泡L2电阻小,根据P=I2R可知,若灯泡L1的额定电流比L2的小,有可能两灯的额定功率相同,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用及电功率的分析等问题,有一定难度。
41.(2025•上海)如表是小科家里某天部分用电器的使用情况,其中这天耗电量最大的用电器是( )
电视机
鱼缸增氧泵
电饭煲
电热水壶
额定功率(瓦)
200
10
1000
1500
一天累计工作时间(小时)
2
24
2
1
A.电视机 B.鱼缸增氧泵
C.电饭煲 D.电热水壶
【答案】C
【分析】对用电器来说,电功率是指每单位时间用电器所消耗的电能。同样的时间内,电功率越大,用电量越大。
【解答】解:电功率指的是电器工作时单位时间内耗电量的多少。“度”是人们平常所说的电量单位,一个功率为1000瓦的电器,工作1小时消耗的能量是1度。根据表中各种家用电器的电功率和一天的使用情况可以计算出它们一天的用电量:电视机:耗电量=200×10﹣3W×2h=0.4kW•h;鱼缸增氧泵:耗电量=10×10﹣3W×24h=0.24kW•h;电饭煲:耗电量=1000×10﹣3W×2h=2kW•h;电热水壶:耗电量=1500×10﹣3W×1h=1.5kW•h,比较这些计算结果,我们可以看到电饭煲的耗电量最大,为2kW•h。
故选:C。
【点评】正确理解掌握用电器用电量的计算方法,是解答该题的关键。
42.(2024•嘉兴模拟)实验室有“110V25W”和“110V60W”的灯泡各一只,为使两灯能在家庭电路中正常发光,小科设计了如图所示的四种方案,其中可行的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】(1)根据串联电路电阻的分压特点可知,电压相等时,电阻也要相等。
(2)已知电源电压相等,根据公式P可知,电路中电阻越大,消耗的功率就越小,先根据公式R分别求出两只灯泡的电阻,再求出A、B、C、D图总电阻进行比较,即可得出结论
【解答】解:设“110V,25W”和“110V,60W”的灯分别为A、B。
根据P可知,“110V,25W”的灯泡的电阻:
RA484Ω,
“110V,60W”灯泡的电阻:
RB201.7Ω。
AB、图中两灯泡和电阻串联,然后接到220V的电源上,根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压都小于110V,所以不能正常工作,故AB错误;
C、图中60W灯和电阻R并联后又和25W灯泡串联,要让灯泡正常工作,必须满足60W灯泡与电阻R并联后和25W灯泡的电阻相等,但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中25W灯泡和60W灯泡也不能正常工作,故C错误;
D、图中25W灯泡和电阻R并联后又和60W灯泡串联,要让灯泡正常工作,必须满足25W灯泡与电阻R并联后和60W灯泡的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;可以使25W灯泡和60W灯泡正常工作,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查电功率的计算和串、并联电路电阻的计算,关键是电功率公式及其变形的灵活运用,重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻,并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻。
43.(2025秋•西湖区期末)目前许多校园都装上了直饮水设备,如图为某品牌直饮水机的部分参数,回答下列问题:
**品牌直饮水机部分参数
额定电压
220V
额定功率
2.2kW
热胆容量
13L
(1)饮水机正常工作时的电流是 10 安。
(2)饮水机正常工作30分钟,消耗 1.1 kW•h的电能。
【答案】(1)10;(2)1.1。
【分析】(1)根据P=UI得出饮水机正常工作时的电流。
(2)饮水机正常工作30分钟,根据W=Pt得出消耗的电能。
【解答】解:(1)饮水机正常工作时的电流I10A。
(2)饮水机正常工作30分钟,消耗的电能W=Pt=2.2kWh=1.1kW•h。
故答案为:(1)10;(2)1.1。
【点评】本题考查电功率和电能的计算,是一道综合题。
44.(2024秋•余姚市期中)如图,甲,乙为两只相同电表,当闭合S1、S2时,甲,乙两表示数之比为4:3,则两表均为 电压 表,电路总功率为P1;同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1:P2为 3:16 。
【答案】电压;3:16。
【分析】(1)甲、乙为两只相同电表,当闭合S1,S2时,若两表均为电流表,则甲表会将电源短路,据此分析;
(2)当闭合S1,S2时,两电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端的电压,甲、乙两表示数之比为4:3,根据串联分压特点可知R1与R2的电阻关系;
(3)当两表都为电压表时,闭合两开关,根据P可计算出电路的总功率P1,同时更换两电表种类,即两表都为电流表时,两电阻并联,根据P计算出此时电路的总功率P2,进而得出P1:P2。
【解答】解:①甲、乙为两只相同电表,当闭合S1,S2时,若甲表为电流表,则甲表会将电源短路,故甲、乙两表均为电压表;
②当闭合S1,S2时,两电阻R1、R2串联,电压表甲测量电源电压U,电压表乙测量R2两端的电压U2,甲、乙两表示数之比为4:3,则根据串联分压原理可得:;即R1:R2=1:3;
设R1=R,则R2=3R,此时电路总功率为:P1;
同时把两表更换为电流表,若要使两表均有正常示数,则应闭合S1、断开S2,此时R1与R2并联;
此时电路总功率为:P2=P′1+P′2;
则P1:P23:16。
故答案为:电压;3:16。
【点评】本题考查电表的使用规则、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算等知识点,有一定难度。
45.(2025秋•定海区校级月考)最近我市出现了许多共享电动汽车,这种新型低碳的交通工具,深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答:
电池容量(kW•h)
22
车载充电器输入电压(V)
220
车载充电器输入电流(A)
20
电能转化为机械能的效率
70%
(1)某次启动后,汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流,求此时电动汽车的输出功率为多少瓦?
(2)根据表中的数据,将已经耗完电能的电池充满,理论上需要多少时间?充满电后,该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为180千米,则行驶时该车受到的阻力为多少牛?
【答案】(1)此时电动汽车的输出功率为339瓦;
(2)行驶时该车受到的阻力为308牛。
【分析】(1)由图2可知,电动汽车的输出电流和输出电压,根据P=UI求电动汽车的输出功率;
(2)已知电池容量为22kW•h,1kW•h=3.6×106J,由此可知电池充满消耗的电能,再根据求将已经耗完电能的电池充满,理论上需要的时间;电能转化为机械能的效率为70%,求出机械能大小,该车在水平地面上匀速行驶时,收到的阻力等于牵引力,根据求该车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力。
【解答】解:(1)由图乙可知,电动汽车的输出电流为I=1A,输出电压为U=339V,则此时电动汽车的输出功率为P=UI=339V×1A=339W;
(2)已知电池容量为22kW•h,1kW•h=3.6×106J,则将已经耗完电能的电池充满,消耗的电能为W=22kW•h=22×3.6×106J=7.92×107J,
已知车载充电器输入电压为U′=220V,车载充电器输入电流为I′=20A,则将已经耗完电能的电池充满,理论上需要的时间为;
电能转化为机械能的效率为70%,所以,电池放电得到的机械能为W′=7.92×107J×70%=5.544×107J;
该车在水平地面上匀速行驶时,收到的阻力等于牵引力,则该车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为。
答:(1)此时电动汽车的输出功率为339瓦;
(2)行驶时该车受到的阻力为308牛。
【点评】本题考查了电功率的计算、电能公式的应用、效率公式的应用、功的公式的应用,涉及的知识点较多,有一定的综合性,难度适中。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/6/22 15:20:49;用户:俞蜀平;邮箱:orFmNt3rrUdcpC6MK1JahluKb_no@weixin.jyeoo.com;学号:25155137
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