第2卷 电功率与电源最大输出功率 内蒙古自治区（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第六版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）机电类 《电工技术基础与技能》 电功率与电源最大输出功率 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 某电动机额定电压为220V，额定功率为1.1kW，正常工作时通过的电流为：（ ） A. 0.5A B. 2A C. 5A D. 7A 2. 如图所示，L1，L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片P向左移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是（ ） A. L1亮度不变，L2变暗 B. L1变暗,L2变亮 C. L1变亮，L2变暗 D. L1变暗，L2亮度不变 3. 有一个“220V、100W”的灯泡，若将其接到110Ｖ的电路上，灯泡实际消耗的功率为（ ） A. 50W B. 25W C. 75W D. 100W 4. 若电路中有一个电流表和一个电压表，电流表的量程为0-5A，电压表的量程为0-100V，那么下列电器功率不可以用此表准确测量的是：（ ） A. 50W B. 200W C. 400W D. 600W 5. 如图所示，电路发出功率的元件是（ ） A. 电流源 B. 电压源 C. 流源与电压源都有 D. 电阻 6. 和为两个并联电阻，已知，且上消耗的功率为1W，则上消耗的功率为（ ） A. 2W B. 1W C. 4W D. 0.5W 7. 远距离输电，若输送的功率一定，则输电线上损失的电功率（ ） A. 与输电电压成正比 B. 与输电电压成反比 C. 与输电电压的平方成正比 D. 与输电电压的平方成反比 8. 在如图所示的电路中，变阻器获得最大功率的条件是（ ） A. B. C. D. 9. 白炽灯A为“12V，12W”，白炽灯B为“6V，12W”，白炽灯C为“9V，12W”，它们都在各自的额定电压下工作。以下说法正确的是（ ） A. 3个白炽灯一样亮 B. 3个白炽灯的电阻相同 C. 通过3个白炽灯的电流相同 D. 白炽灯C最亮 10. 内阻为 r 的直流电源向可变负载电阻 R 供电，当负载获得的功率最大时，应满足的条件是（ ） A. 负载电阻小于电源内阻 B. 负载电阻等于电源内阻 C. 负载电阻大于电源内阻 D. 负载电阻为内阻两倍 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. A灯比B灯亮，说明A灯中的电流大于B灯。（ ） 12. 额定功率是指在正常大气压和额定温度下，长期连续工作而不改变性能所允许的平均功率。（ ） 13. 特高压输电可以降低输电过程中的能量损耗。 （ ） 14. 纯电阻电路中，电功率等于热功率。（ ） 15. 纯电阻电路中，电功率的计算公式P=UI、P=R、P=R均适用。（ ） 16. 1度电等于1千瓦时(kW·h)，即3.6×106焦耳(J)。（ ） 17. 电能是描述电场力做功快慢的物理量。（ ） 18. 电功是电能转化为其他形式能量的过程，其单位是焦耳。（ ） 19. 电功的单位是瓦特。（ ） 20. 电功的单位是度、千瓦时、焦耳。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 阻值为2kΩ、额定功率为0.25W的电阻器，使用时允许的最大电压为______V，最大电流为______{mA}。 22. 如图所示电路，电源电动势E=25V，内阻r=1Ω，，为可变电阻。当Rp=___时可获得最大功率，最大功率P=___。 23. 阻值为R的两个电阻串联接在电压为U的电路中，每个电阻消耗的功率为P。若将两个电阻改为并联，仍接在电压为U的电路中，则每个电阻消耗的功率为______。 24. 已知两个电阻的阻值之比为1∶3，如果它们在电路中串联，则电阻上的电流之比是______，电压之比是______，消耗的功率之比是______。 25. 一个元件如图所示，它吸收的功率是P=______W。 26. 若将4节“1.5V，0.4Ω，0.6A”的干电池并联后为1.4Ω负载供电，则电池组端电压为______V，流过每节电池的电流为______A，负载功率为______W。 27. 电能的单位是______，电功率的单位是______。 28. 电路如图所示，，，，当单独作用时，电阻上消耗的功率为18W。则当和两个电源共同作用时，电阻上消耗的功率为______W。 29. 和为两个并联的电阻，已知＝2，且上消耗的功率为10 W，则上消耗的功率为______W。 30. 如果一个电热水壶的功率为1000瓦特，它在一个小时内消耗了______电能 四、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. 一只直流电热器接在 220 V 电源上，通过电流为 2 A。求该电热器的电功率。 32. 某照明灯的功率为 100 W，连续工作 5 h。求该照明灯消耗的电能，结果分别用 Wh 和 kWh 表示。 33. 如图所示电路中, 试求： （1）电路中的电流I； （2）3V恒压源的功率。 34. 一只电阻接在 24 V 直流电源两端，工作电流为 0.5 A。求该电阻的阻值和消耗的功率。 35. 某电源的电动势为 12 V，内阻为 2 Ω，外接负载电阻为 2 Ω。求负载获得的功率，并判断此时是否达到电源最大输出功率条件。 五、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 36. 简述电功率的物理意义及常用单位。 37. 简述电功、电能和电功率三者之间的关系。 38. 如图所示电路中，已知电源内阻E=20V，r=2Ω，，所接电阻为多大才可以获得最大功率？获得最大功率是多少？ 39. 说明额定功率与实际功率的区别，并说明用电器不宜长期超过额定功率运行的原因。 40. 简述电源向负载输出功率取得最大值的条件及其工程意义。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古自治区（对口招生）机电类 《电工技术基础与技能》 电功率与电源最大输出功率 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 某电动机额定电压为220V，额定功率为1.1kW，正常工作时通过的电流为：（ ） A. 0.5A B. 2A C. 5A D. 7A 【答案】C 【解析】电流I = P / U = 1100W / 220V = 5A。 2. 如图所示，L1，L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片P向左移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是（ ） A. L1亮度不变，L2变暗 B. L1变暗,L2变亮 C. L1变亮，L2变暗 D. L1变暗，L2亮度不变 【答案】C 【解析】滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值Rp变小，外电路总电阻R变小，由欧姆定律可知，干路电流增大，灯泡L1的实际功率变大，灯泡变亮;灯泡L2的电压变小，灯泡L2的实际功率变小，灯泡变暗。故选C。 3. 有一个“220V、100W”的灯泡，若将其接到110Ｖ的电路上，灯泡实际消耗的功率为（ ） A. 50W B. 25W C. 75W D. 100W 【答案】B 【解析】灯泡可近似看作电阻不变的用电器。额定状态下电阻 。接到 110 V 电路上时，实际功率 ，故选 B。 4. 若电路中有一个电流表和一个电压表，电流表的量程为0-5A，电压表的量程为0-100V，那么下列电器功率不可以用此表准确测量的是：（ ） A. 50W B. 200W C. 400W D. 600W 【答案】D 【解析】两表可测功率上限为100×5=500 W，600 W超过量程组合上限，故选D。 5. 如图所示，电路发出功率的元件是（ ） A. 电流源 B. 电压源 C. 流源与电压源都有 D. 电阻 【答案】A 6. 和为两个并联电阻，已知，且上消耗的功率为1W，则上消耗的功率为（ ） A. 2W B. 1W C. 4W D. 0.5W 【答案】D 【解析】 因为两个电阻并联，所以两个电阻的电压相等。 7. 远距离输电，若输送的功率一定，则输电线上损失的电功率（ ） A. 与输电电压成正比 B. 与输电电压成反比 C. 与输电电压的平方成正比 D. 与输电电压的平方成反比 【答案】D 【解析】输送功率一定时，有 ，所以输电电流 。输电线上的功率损失为 。当输电线路电阻和输送功率一定时，损失功率与输电电压的平方成反比，故选 D。 8. 在如图所示的电路中，变阻器获得最大功率的条件是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】根据戴维宁定理，变阻器以外的电路可等效为电压为、内阻为的等效电压源（等效时，电压源视为短路、电流源视为断路），则当变阻器阻值时，其功率最大。故C正确。 9. 白炽灯A为“12V，12W”，白炽灯B为“6V，12W”，白炽灯C为“9V，12W”，它们都在各自的额定电压下工作。以下说法正确的是（ ） A. 3个白炽灯一样亮 B. 3个白炽灯的电阻相同 C. 通过3个白炽灯的电流相同 D. 白炽灯C最亮 【答案】A 【解析】白炽灯的亮暗主要取决于实际消耗的功率。三只灯都在各自额定电压下工作，因此实际功率都等于额定功率 12 W，所以三只灯一样亮。它们的额定电压不同，电阻 和电流 均不相同，故选 A。 10. 内阻为 r 的直流电源向可变负载电阻 R 供电，当负载获得的功率最大时，应满足的条件是（ ） A. 负载电阻小于电源内阻 B. 负载电阻等于电源内阻 C. 负载电阻大于电源内阻 D. 负载电阻为内阻两倍 【答案】B 【解析】直流电源向外接负载供电时，负载电阻等于电源内阻时，负载获得的功率达到最大。负载电阻偏大或偏小都会使负载功率减小。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. A灯比B灯亮，说明A灯中的电流大于B灯。（ ） 【答案】错误 【解析】灯泡的亮暗程度是由灯泡的实际功率决定的，而不是电流。 12. 额定功率是指在正常大气压和额定温度下，长期连续工作而不改变性能所允许的平均功率。（ ） 【答案】错误 【解析】额定功率是指在正常大气压和额定温度下，长期连续工作而不改变性能所允许的最大功率 13. 特高压输电可以降低输电过程中的能量损耗。 （ ） 【答案】正确 【解析】特高压输电能够减少输电过程中的能量损耗，提高输电效率。 14. 纯电阻电路中，电功率等于热功率。（ ） 【答案】正确 【解析】在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，所以电功率等于热功率。故表述正确。 15. 纯电阻电路中，电功率的计算公式P=UI、P=R、P=R均适用。（ ） 【答案】正确 【解析】纯电阻电路中，电能全部转化为热能，三个公式可通过欧姆定律相互推导，均适用，正确。 16. 1度电等于1千瓦时(kW·h)，即3.6×106焦耳(J)。（ ） 【答案】正确 【解析】1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J，是电功的常用单位。 17. 电能是描述电场力做功快慢的物理量。（ ） 【答案】错误 【解析】电能是描述电场力做功多少的物理量，通常以焦耳（J）为单位。而描述电场力做功快慢的物理量是电功率，单位通常为瓦特（W）。故表述错误。 18. 电功是电能转化为其他形式能量的过程，其单位是焦耳。（ ） 【答案】正确 【解析】电流通过用电器时做功，实质上是电能转化为内能、机械能、光能等其他形式能量的过程。电功表示电能转化的多少，国际单位是焦耳，符号为 J。因此该说法正确。 19. 电功的单位是瓦特。（ ） 【答案】错误 【解析】电功单位是焦耳，瓦特是电功率单位。 20. 电功的单位是度、千瓦时、焦耳。（ ） 【答案】正确 【解析】电功表示电能转化的多少，常用单位有焦耳、千瓦时和度。其中千瓦时是电能的常用计量单位，1 度电就是 1 kWh，且 。因此该说法正确。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 阻值为2kΩ、额定功率为0.25W的电阻器，使用时允许的最大电压为______V，最大电流为______{mA}。 【答案】① ② 【解析】最大允许电压计算 根据功率公式，推导最大电压： 最大允许电流计算 根据功率公式，推导最大电流： 22. 如图所示电路，电源电动势E=25V，内阻r=1Ω，，为可变电阻。当Rp=___时可获得最大功率，最大功率P=___。 【答案】① 5Ω ② 31.25W 【解析】将的阻值看作电源内阻的一部分，根据最大功率输出定理，当时，可获得最大功率.为。 23. 阻值为R的两个电阻串联接在电压为U的电路中，每个电阻消耗的功率为P。若将两个电阻改为并联，仍接在电压为U的电路中，则每个电阻消耗的功率为______。 【答案】4P 【解析】两个阻值均为 R 的电阻串联接在电压 U 上时，每个电阻两端电压为 ，每个电阻功率 。改为并联后，每个电阻两端电压均为 U，每个电阻功率 ，所以应填 4P。 24. 已知两个电阻的阻值之比为1∶3，如果它们在电路中串联，则电阻上的电流之比是______，电压之比是______，消耗的功率之比是______。 【答案】① 1∶1 ② 1∶3 ③ 1∶3 【解析】串联电路中各电阻电流相等，所以电流之比为 1∶1。电压满足 ，电流相同，因此电压之比等于电阻之比，为 1∶3。功率满足 ，电流相同，因此功率之比也等于电阻之比，为 1∶3。 25. 一个元件如图所示，它吸收的功率是P=______W。 【答案】8 【解析】功率 26. 若将4节“1.5V，0.4Ω，0.6A”的干电池并联后为1.4Ω负载供电，则电池组端电压为______V，流过每节电池的电流为______A，负载功率为______W。 【答案】① 1.4 ② 0.25 ③ 1.4 【解析】4 节相同干电池并联后，电动势仍为 1.5 V，等效内阻为 。外接负载为 1.4 Ω，总电流 。电池组端电压等于负载电压 ；4 节电池平均分流，每节电池电流为 ；负载功率 。 27. 电能的单位是______，电功率的单位是______。 【答案】① 焦耳 ② 瓦特 【解析】电能的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特。 28. 电路如图所示，，，，当单独作用时，电阻上消耗的功率为18W。则当和两个电源共同作用时，电阻上消耗的功率为______W。 【答案】75 29. 和为两个并联的电阻，已知＝2，且上消耗的功率为10 W，则上消耗的功率为______W。 【答案】5 【解析】并联电路中各支路电压相同，电阻消耗的功率 ，因此功率与电阻成反比。已知 ，则 。 30. 如果一个电热水壶的功率为1000瓦特，它在一个小时内消耗了______电能 【答案】1千瓦时（kWh） 【解析】一个小时内消耗的电能为1千瓦时 四、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. 一只直流电热器接在 220 V 电源上，通过电流为 2 A。求该电热器的电功率。 【答案】电热器的电功率为 440 W。 【解析】根据电功率公式 ，代入电压 220 V、电流 2 A，得 。 32. 某照明灯的功率为 100 W，连续工作 5 h。求该照明灯消耗的电能，结果分别用 Wh 和 kWh 表示。 【答案】该照明灯消耗的电能为 500 Wh，即 0.5 kWh。 【解析】根据 ，代入功率 100 W、时间 5 h，得 ，换算为 。 33. 如图所示电路中, 试求： （1）电路中的电流I； （2）3V恒压源的功率。 【答案】（1）I=0.1A （2）0.075A （0.1+0.075）A=0.175A P=0.175W=0.525W 【解析】电路等效变换过程如图所示。 34. 一只电阻接在 24 V 直流电源两端，工作电流为 0.5 A。求该电阻的阻值和消耗的功率。 【答案】（1）该电阻的阻值为 48 Ω。 （2）该电阻消耗的功率为 12 W。 【解析】（1）根据欧姆定律 ，代入 24 V 和 0.5 A，得 。 （2）根据 ，代入 24 V 和 0.5 A，得 。 35. 某电源的电动势为 12 V，内阻为 2 Ω，外接负载电阻为 2 Ω。求负载获得的功率，并判断此时是否达到电源最大输出功率条件。 【答案】（1）电路电流为 3 A，负载获得的功率为 18 W。 （2）此时达到电源最大输出功率条件，因为负载电阻等于电源内阻。 【解析】（1）总电阻为 4 Ω，根据 得电流为 3 A，再由 得负载功率为 18 W。 （2）最大输出功率条件为 ，题中负载电阻和内阻均为 2 Ω，条件成立。 五、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 36. 简述电功率的物理意义及常用单位。 【答案】（1）电功率表示电流做功快慢，即单位时间内电流所做的功。 （2）电功率的国际单位是瓦特，符号为 W，工程中常用千瓦，符号为 kW。 （3）电功率越大，表示电能转化或消耗得越快。 【解析】本题考查电功率的基本概念。答题时应抓住“单位时间内做功”这一核心含义，并能说明其常用单位。 37. 简述电功、电能和电功率三者之间的关系。 【答案】（1）电功是电流通过用电器时所做的功，也表示用电器消耗或转化的电能。 （2）电功率是单位时间内电流所做的功，反映电能转化的快慢。 （3）在功率不变时，电功等于电功率与通电时间的乘积，可写为 。 【解析】电功强调电能转化的总量，电功率强调转化快慢。两者通过通电时间联系起来，时间越长，消耗的电能越多。 38. 如图所示电路中，已知电源内阻E=20V，r=2Ω，，所接电阻为多大才可以获得最大功率？获得最大功率是多少？ 【答案】解：，。 39. 说明额定功率与实际功率的区别，并说明用电器不宜长期超过额定功率运行的原因。 【答案】（1）额定功率是用电器在规定额定电压下正常工作时允许长期消耗的功率。 （2）实际功率是用电器在实际工作电压和实际电流下消耗的功率。 （3）长期超过额定功率运行会使电流增大、发热加剧，可能造成绝缘老化、元件损坏或安全事故。 【解析】额定功率反映设备允许的正常工作能力，实际功率随实际电压、电流变化。超过额定值会使热效应增强，影响设备寿命和安全。 40. 简述电源向负载输出功率取得最大值的条件及其工程意义。 【答案】（1）实际电源可看成理想电压源与内阻串联的模型。 （2）当负载电阻等于电源内阻时，电源向负载输出的功率最大。 （3）工程中该条件常用于信号传输、测量电路和阻抗匹配分析，但不一定适合要求高效率的大功率供电场合。 【解析】电源最大输出功率条件是负载电阻与内阻匹配。此时负载获得功率最大，但电源内阻也消耗较多能量，效率并非最高。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $