第四单元 电 第4讲 电能 电功率
1．下列各用电器均标有“220 V 60 W”的字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的是( )
A．电视机 B．电风扇 C．电热毯 D．电灯
2．(2013年绵阳)以下关于灯泡亮暗的讨论，你认为正确的是( )
A．灯泡的亮暗由灯泡的电压决定
B．灯泡的亮暗由灯泡的电流决定
C．灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定
D．灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定
3．(2014年黑龙江)家庭电路中，某用电器正常工作15 min消耗的电能为0.3 kW•h，那么该用电器可能是下列的哪一个( )
A．空调 B．洗衣机 C．白炽灯 D．电视机
4．(2013年新疆)如图4－4－13所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光．如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说法中正确的是( )
A．灯L变暗，电压表的示数变小 B．灯L变暗，电压表的示数变大
C．灯L变亮，电压表的示数变小 D．灯L变亮，电压表的示数变大
5．用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图4－4－14所示．将它们串联在电路中，通 电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度，正确的是( )
A．甲导体的温度升高得多 B．乙导体的温度升高得多
C．甲、乙两导体升高的温度相同 D．条件不足，无法判断
6．(2013年济宁)将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图4－4－15所示．闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是( )
A．灯L1额定功率较大 B．灯L2两端电压较大
C．灯L1的电阻较大 D．通过灯L1的电流较大
7．(2014年丹东)将标有“6 V 3 W”的小灯泡连接在电路中时，通过它的电流为0.4 A，这时小灯泡的实际功率P实与额定功率P额之间的关系是( )
A．P实＞P额 B．P实＜P额
C．P实＝P额 D．无法确定
8．(2013年广安)在如图4－4－16所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时，电流表两次示数之比是1∶5.闭合S后，R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是( )
A．4∶1,1∶4 B．1∶4,4∶1 C．1∶5,5∶1 D．5∶1,1∶5
9．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图4－4－17所示，下列说法中正确的是( )
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220 V的电路中， 甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110 V的电路中，它的实际功率为50 W
10．(2013年扬州)在如图4－4－18所示的电路中，电源电压恒定．L1、L2均标有“6 V 6 W”的字样(设灯丝的电阻不变)．当S1、S2闭合时，灯L1正常发光；则S1闭合，S2断开时，两盏灯的总功率是( )
A．12 W B．6 W C．3 W D．2 W
11．家庭电路中，电能表是用来测量电路消耗______的仪表， 熔断器是在电路超负荷运行或发生________(填“短路”或“断路”)故障时起保护作用的装置．小红家的电能表2月底的示数为 ，3月底的示数为 ，则他家3月份消耗的电能为________kW•h.
12．灯泡L的额定电压为6 V，小明通过实验测得电流随电压变化的曲线如图4－4－19所示．由图可知，当灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是________A，此时灯泡L的电阻是________Ω；通过调节滑动变阻器，使灯泡L两端的电压为3 V，则此时灯泡L消耗的实际功率为________W.
13．现有“220 V 100 W”的电灯泡一只，若将它接在家庭电路中，通过该灯泡的电流约为________A；若将它接在电压为“1 10 V”的电路中，则该灯泡的电阻为______Ω(不考虑温度对电阻的影响)，实际功率为__________W，消耗1 kW•h的电能可供它连续工作________h.
14．某导体两端电压为6 V，通过它的电流为0.5 A,10 s内电流做功为________J．一盏1 0 W的节能灯亮度相当于一盏100 W的白炽灯，若它们都正常发光10 h，节能灯与白炽灯相比，可节能________kW•h.
15．(2014年天津)如图4－4－20所示的是某同学家中的电能表，现用它测量一只灯泡的实际功率．他关掉其他用电器只让该灯泡工作，电能表转盘转过30转用时10 min，这段时间灯泡消耗的电能是________kW•h，灯泡的实际功率是________W.
16．用两节串接后的干电池给小灯泡供电，电压是3 V，小灯泡发光时通过的电流为0.3 A，此时小灯泡的电阻为________Ω，工作0.5 min消耗的电功为________J.
17．(2013年鞍山)甲、乙两个灯泡分别标有“220 V 40 W”、“220 V 60 W”的字样，并联在220 V的电源上，通过灯丝电流大的是______灯泡，该灯泡的电阻是____________．如果两灯泡钨丝长短一样 ，则钨丝较 粗的是________灯泡．正常使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是________．
18．在测额定电压为2.5 V的小灯泡(电阻约为10 Ω)电功率的实验中，老师给小明提供了以下器材：电流表(0～0.6 A、0～3 A)、电压表(0～3 V、0～15 V)、开关、电压为6 V的电源和滑动变阻器各一个，导线若干．
(1)小明根据电路图4－4－21甲将各元件连接成如图乙所示的电路，在图乙中有两个元件的连接明显错误，分别是________________和______________．(填写元 件名称)
图4－4－21
(2)小明纠正电路中的错误后，移动滑动变阻器，使小灯泡发光，此时电流表和电压表的示数如图丙、丁所示，则通过小灯泡的电流是________A，小灯泡两端的电压是________V.
(3)小明重新移动滑动变阻器多次测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压，画出了通过小灯泡的电流随两端的电压变化的图象，如图戊所示，则小灯泡的额定功率是________W.
19.一批规格为“2.5 V 0.75 W ”的小灯泡，为判断是否合格，某同学抽取其中一只，使用两节新的干电池测量它的功率，如图4－4－22所示．
图4－4－22
(1)电压表应选的量程挡为__________，滑动变阻器不能同时连接__________两个接线柱．
(2)如果闭合电路的开关后，电路中出现：小灯泡较暗，移动滑动变阻器滑片不能改变小灯泡的亮度，则可能是连接电路时把滑动变阻器的______(填“AB”或“CD”)两个接线柱连入了电路中；小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为3 V，则可能是小灯泡处______(填“短路”或“断路”)．
(3)解决问题后，连接好电路测得三组数据如下表：
实验序号电压表示数/V 电流表示数/A功率/W
12.2 0.220.48
22.50.260.65
32.80.270.76
分析这些数据，你认为该小灯泡是否合格：________；原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
20．家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率．某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3 600 r/kW•h”的字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220 V 1 210 W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过了180圈．假设电水壶的电阻保持不变，求：
( 1)电水壶的电阻；
(2)电水壶工作时的实际电功率；
(3)该同学家的实际电压．
21．如图4－4－23所示的是某型号电热水壶的铭牌，壶中装有1.8 L温度为20℃的水，求：
(1)在一个标准大气压下，将水烧开，水吸收的热 量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg•℃)]
(2)若在电热水壶工作时，标有“3 000 r/kW•h”的电能表在1 min内转了50转，电路的实际电压是多少？
(3)不计热损失，此时烧开一壶水大约需要多少时间？
图4－4－23
电能 电功率
1．C 解析：虽然电视机、电风扇、电热毯、电灯的额定功率都一样，但只有电热毯是纯电阻，它把所消耗的电能全部转化为内能，故发热是最多的．
2．C 3.A 4.B
5．B 解析：由题意可判断出两导体质量m甲>m乙，两电阻R甲
7．B
8．A 解析：开关S断开时，电流表测量通过R1的电流，开关S闭合时，电流表测量通过R1和R2的电流之和．并联电路中，电流跟电阻成反比，即R1R2＝I2I1＝5－11＝4∶1.电功率P1P2＝UI1UI2＝I1I2＝15－1＝1∶4.
9．C 10.C
11．电能 短路 40
12．0.6 10 1.5
13．0.45 484 25 40
14．30 0.9
15．0.01 60
16．10 27
17．乙 806.7 Ω 乙 2∶3
解析：由甲、乙灯泡的铭牌可知：U甲＝220 V，P甲＝40 W；U乙＝220 V，P乙＝60 W．根据I＝PU可以判断出通过乙灯泡的电流大，乙灯泡的电阻R＝U2P＝220 V×220 V60 W＝806.7 Ω；根据R＝U2P可以判断出灯泡甲的电阻R甲大于灯泡乙的电阻R乙，又因为两灯泡钨丝长短一样，所以甲灯泡的钨丝细，乙灯泡的钨丝粗．
能力题组
18．(1)滑动变阻器 电流表
(2)0.2 1.5
(3)0.625
19．(1)0～3 V AB或CD
(2)AB 断路
(3)不合格 小灯泡的实 际电压为额定电压2.5 V时，实际功率为0.65 W，达不到小灯泡标注的额定功率．
20．解：(1)由P额＝U2额R得电水壶的电阻
R＝U2额P额＝220 V21 210 W＝40 Ω.
(2)t＝3 min＝180 s时间内电水壶消耗的电能
W＝1803 600 kW•h＝0.05 kW•h＝1.8×105 J
电水壶的实际电功率
P实＝Wt＝1.8×105 J180 s＝1 000 W.
(3)该同学家的实际电压
U实＝P实•R＝1 000×40 V＝200 V.
21．解：(1)m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×1.8×10－3 m3＝ 1.8 kg
Q＝cmΔt
＝4.2×103 J/(kg•℃)×1.8 kg×(100 ℃－20 ℃)
＝6.048×105 J.
(2)W＝ 503 000×3.6×106 J＝6 ×104 J
P实＝Wt＝6×104 J60 s＝1 000 W
R＝U2额P额＝220 V21 210 W＝40 Ω
U实＝P实R＝1 000 W×40 Ω＝200 V.
(3)t＝QP实＝6.048×105 J1 000 W＝604.8 s.