18.2电功率
一、选择题
1．下列家用电器正常工作时，电功率最接近1000W的是（ ）
A．电风扇 B．笔记本电脑 C．电饭锅 D．台灯
2．小萌在更换某节能灯时发现灯泡上标有“220V 11W”的字样。下列说法中正确的是（ ）
A．该节能灯只能在220V电压下工作 B．该节能灯的实际功率是11W不变
C．该节能灯每秒消耗的电能是11W D．该节能灯正常发光时的功率是11W
3．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量消耗电功率的仪表
B．从表中可以看出，它所测量的电路消耗了200kW·h的电能
C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈
D．该电能表的单位为焦耳
4．将标有“12V 3W”的甲灯和“6V 3W”的乙灯，串联接在15V的电源上，那么能正常发光的是（ ）
A．甲灯 B．乙灯
C．两灯都能正常发光 D．两灯都不正常发光
5．三个同样的电阻如图所示，它们的额定功率均为10W，这个电路允许消耗的最大功率是（ ）
A．10W B．15W C．20W D．30W
6．如图所示，当闭合开关、断开开关时，整个电路消耗的电功率为；闭合开关、断开开关时，整个电路消耗的电功率为，那么，都闭合时，整个电路消耗的电功率为（ ）
A． B． C． D．
7．小丽同学设计了如图所示的电路，电源两端的电压保持不变，灯L1标有“3V3W”，灯L2标有“9V4.5W”。当开关S拨至2位置且滑片滑到A端时，灯L2恰好正常发光。则下列说法正确的是（ ）
A．电源两端的电压为12V
B．灯L2正常发光时，电路中的电流为2A
C．灯L1正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值应为36Ω
D．灯L1、L2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为2∶1
8．小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是 （ ）
A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～4Ω B．电流表示数的变化范围是0～1A
C．灯泡的最小功率是1.25W D．该电路的最大功率是2.25W
二、填空题
9．小明家的电能表面板如图所示，他家同时使用的用电器总功率不能超过 ，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作，电能表的指示灯闪烁了次，则该空调的实际电功率为 。
10．如图，是某一路口的红灯黄灯绿灯设施，三只灯均标有“220V 100W”，其中一只灯正常工作时的电功率是 W，这套设备工作24小时耗电 度。
11．如图为乐乐的奥特曼面罩玩具，此面罩上奥特曼的眼睛可以同时发光，也可以单独发光。乐乐的哥哥对这个面罩非常好奇，于是拆开研究了一番，发现奥特曼的两只眼睛其实是两个小灯泡，接在了电源电压为 3V 的电路中，这两只小灯泡的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）。若奥特曼眼睛内的两只灯泡的规格均为“3V 3W”，若其中一只眼睛的灯泡不小心烧坏后，哥哥取来一只“6V 3W”的灯泡 L1 替换上去，再次让奥特曼的两只眼睛同时发光，则此时 L1 灯的实际功率为 W，整个电路中的总电流为 A。
12．如图所示，电源电压保持不变，断开开关S时，电流表示数为I1，闭合开关S时，电流表示数为I2，如果，电阻R1和R2则的电阻之比为 ，闭合开关S后，电阻R1和R2消耗的电功率之比为 。
13．如图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中，闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.6W，电压表示数为3V。则电源电压为 V，电阻R的阻值为 Ω，电路消耗的总功率为 W。
14．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω，电路的最大总功率和最小总功率之比为 。
三、计算题
15．某实验小组用电源、电流表、电压表、滑动变阻器R、开关及导线若干测量定值电阻Rx的阻值，所有元件均完好，按如图所示连接电路，闭合开关后，将滑动变阻器滑片从最右端移动到最左端的过程中，电压表变化了4V，电流表的示数由0.2A变为0.4A．求：
（1）定值电阻Rx的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑动变阻器消耗的最小电功率。
16．如图所示电路中，电源电压保持不变，R1=24欧，滑动变阻器R的阻值变化范围是0～100欧。当S3断开、S1、S2闭合时，电流表的示数为0.5A；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数是0.75A，此时灯泡L恰好正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）S3闭合，S1、S2断开，且滑动变阻器消耗的功率最大时，电流表的示数。
17．某款电饭锅内部电路简图如图甲所示，该电饭锅在某次“煮饭”和“保温”全过程的电功率随时间变化图像，如图乙所示。电饭锅工作电压恒为220V，其中R1、R2均是发热电阻丝（阻值不随温度变化）。请你分析并解决下列问题：
（1）试分析推理：电饭锅处于“保温”挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态？
（2）求发热电阻丝R1、R2的阻值。
（3）根据图乙可计算出该电饭锅在这次煮饭过程中消耗的电能大小。
18．如图所示，电源电压为可调电压，小灯泡标有“”字样，滑动变阻器标有“ ”的字样，电流表的量程为，电压表的量程为，不考虑温度对灯丝电阻的影响求：
（1）小灯泡的阻值是多少？
（2）当、、都闭合，将滑动变阻器的滑片移到中点时，电流表的示数为，电压表示数为，则消耗的电功率是多少？
（3）将电源电压调至时，闭合开关，断开开关、，在确保电路安全的前提下，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。
参考答案
1．C
2．D
3．C
4．A
5．B
6．A
7．D
8．D
9．2200；1200
10．100；2.4
11．0.75W；1.25A
12．3：1；1：3
13．6；15；1.2
14．6；20；3∶1
15．（1）解：由电路图可知，Rx与滑动变阻器R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器R的滑片滑到最右端时，电流表的示数为I1＝0.2A，则电压表的示数Ux1＝I1Rx＝0.2A×Rx①
当滑动变阻器R的滑片滑到最左端时，电流表的示数为I2＝0.4A，则电压表的示数Ux2＝I2Rx＝0.4A×Rx②
由②－①可得0.4A×Rx－0.2A×Rx＝4V
解得Rx＝20Ω。
答：定值电阻Rx的阻值是20Ω；
（2）解：当滑动变阻器R的滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电路中的阻值为0，电源电压U＝Ux2＝I2Rx＝0.4A×20Ω＝8V
答：电源电压是8V；
（3）解：当滑动变阻器R的滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电路中的阻值为0，此时滑动变阻器R消耗的功率最小，为0。
答：滑动变阻器消耗的最小电功率为0。
16．（1）解：由电路图可知，当S3断开、S1、S2闭合时，只有R1接入电路，则电源电压
答：电源电压为12V；
（2）解：当S1、S2、S3都闭合时，灯泡L与R1并联，通过R1的电流不变，且灯泡L恰好正常发光，通过灯泡的电流
灯泡两端的电流
小灯泡的额定功率
答：小灯泡的额定功率是3W；
（3）解：S3闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R与灯泡串联，灯泡的电阻
滑动变阻器消耗的功率
当滑动变阻器接入电路的电阻与灯泡的电阻相等时，滑动变阻器消耗的功率最大，即
电路中的电流
答：S3闭合，S1、S2断开，且滑动变阻器消耗的功率最大时，电流表的示数为0.125A。
17．（1）解：当S1闭合、S1断开，R1、R2串联；当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝ 可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭锅处于煮饭挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电饭锅处于保温挡；因此电饭锅处于“保温”挡工作时，开关S1闭合、S1断开；
答：电饭锅处于“保温”挡工作时，开关S1闭合、S1断开；
（2）解：由图乙可知，电饭锅煮饭时的功率为800W，保温时的功率为48.4W，
由P＝UI＝ 可知，煮饭挡电路的电阻：R煮饭＝ ＝ ＝60.5Ω，
因为煮饭挡时，电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R煮饭＝60.5Ω，
由P＝UI＝ 可知，保温挡电路的电阻：R保温＝ ＝ ＝1000Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R保温﹣R1＝1000Ω﹣60.5Ω＝939.5Ω；
答：发热电阻丝R1、R2的阻值分别为60.5Ω、939.5Ω；
（3）解：由图乙可知，电饭锅在这次煮饭过程中煮饭所用的时间为t煮饭＝30min，保温所用的时间为t保温＝40min﹣30min＝10min，
由P＝ 可知，这次煮饭过程中煮饭和保温消耗的电能分别为：W煮饭＝P煮饭t煮饭＝800W×30×60s＝1.44×106J，W保温＝P保温t保温＝48.4W×10×60s＝2.904×104J，
则这次煮饭过程中消耗的电能：W＝W煮饭+W保温＝1.44×106J+2.904×104J＝1.46904×106J。
答：该电饭锅在这次煮饭过程中消耗的电能为1.46904×106J。
18．（1）
（2）0.9w
（3）
