1、专题20 电功率一、选择题1.（2020新疆生产建设兵团）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1、R2的滑片可移动的最大距离相等。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4 W。若将R1的滑片向左移动3 cm，R2的滑片向右移动3 cm，电路的总功率变为0.3 W；若将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm，电路的总功率变为0.5 W。已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，则滑动变阻器R1的最大阻值与R2的最大阻值之比为（）A. 31B. 41C. 51D. 61【答案】B【解析】【详解】设R1、R2的最大阻值分别为R1、R2，设两个变阻
2、器滑片可移动的距离为acm，则滑片移动3cm时，其连入电路电阻的变化量为最大阻值的倍。由公式可得R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时将R1的滑片由中间向左移动3 cm，R2的滑片由中间向右移动3 cm时 将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm时 :可得a=18cm将a=18cm分别代入与中，将两式相除，整理得R1:R2=4:1选项A、C、D错误，不符合题意；选项B正确，符合题意故选B。2.（2020山东省聊城市）下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（）额定电压220V频率50Hz额定功率高挡1800W中挡1200W
3、低挡500WA. 电饭煲是利用电流的热效应工作的B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小C. 电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08104JD. 若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kWh【答案】D【解析】【详解】A电饭煲是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A正确，不符合题意；B由R=可知，电压不变，P越大，R越小，中挡时的电功率大于低挡时的功率，电压不变，所以在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故B正确，不符合题意；C电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能W=Pt=1800W1060s=1.08104
4、J故C正确，不符合题意；D若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，消耗的电能W=Pt=1.8kWh=0.3kWh电能表示数将变成7325.6kWh+0.3kWh=7325.9kWh故D错误，符合题意。故选D。3.（2020黑龙江省龙东地区）如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R1的阻值为5，滑动变阻器上标有“10 1A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则（）A. R1的功率范围5W0.8WB. R1的功率范围7.2W0.8WC. R2的最大功率是1.8WD. R2的最大功率为1.6W【答案】BC【解析】【详解】AB当滑片P在最右端时，电路中总电阻最小，电流最大此
5、时R1的功率最大P1max=Imax2R1=(1.2A)25=7.2W当滑片P在最左端时，电路中总电阻最大，电流最小此时R1的功率最小P1min=Imin2R1=(0.4A)25=0.8W故R1的功率范围7.2W0.8W，故A错误，B正确；CD当R2=R1=5时，滑动变阻器R2的功率最大，此时，电路中的电流最大功率P2max=I2max2R2=(0.6A)25=1.8W故C正确，D错误。故选BC。二、填空题4.（2020四川省乐山市）如图所示，在两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1=2R2=20，电源电压U
6、=6V。闭合开关后，甲管中液面比乙管中液面上升得_（选填“慢”、“快”或“相同”），当滑动变阻器滑片P移至最右端时，在1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量Q=_ J。【答案】 (1). 快 (2). 48【解析】【详解】1两电阻串联，电流相等，R1=2R2，由焦耳定律Q=I2Rt得，电阻大的在相同电流、相同时间产生的热量多，升高的温度快，故甲管中液面比乙管中液面上升得快。2当滑动变阻器滑片P移至最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，R1、R2串联，此时电路中的电流为1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量5.（2020黑龙江省龙东地区）电源电压为3V，分别将标有“6V6W”和“3V3W”的甲乙两
7、只灯泡串联接在该电源两端，_灯实际功率大；若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲:P乙=_（忽略温度对灯丝电阻的影响）【答案】 (1). 甲 (2). 1:2【解析】【详解】1由公式可知甲乙两只灯泡的电阻为故R甲R乙甲乙两只灯泡串联接时，电流相等，由P=I2R可知甲灯的电阻大实际功率大。2若两灯并联时，电压相等，则由公式得两灯消耗的功率之比为三、实验与探究题6.（2020四川省乐山市）小涛同学利用如图甲所示电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。(1)请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大（ ）；(
8、2)调节滑动变阻器滑片P，当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图丙所示，其读数为_A，则该小灯泡的额定功率为_W；(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中，绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图所示。他将电压表换成一个这样相同的小灯泡，这两个小灯泡并联在电路中，当干路中的电流表示数为0.2A时，两个小灯泡的实际总功率为_W。【答案】 (1). (2). 0.24 (3). 0.6 (4).0.1【解析】【详解】(1)1由图甲可知，电压表并联在灯泡两端；灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择03V量程；灯泡与滑动变阻器串联，由于滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数增大，说明变阻器连入
9、电路的阻值变小，因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，实物电路如图所示：(2)23如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.24A=0.6W该小灯泡的额定功率为0.6W。(3)4由题知，两个相同的小灯泡并联，干路电流为0.2A，则通过每个小灯泡的电流为0.1A，由图像知，当小灯泡的电流为0.1A时，小灯泡两端的实际电压为0.5V，则两个小灯泡的实际总功率为P总=U实I总=0.5V0.2A=0.1W两个小灯泡的实际总功率为0.1W。7.（2020山东省滨州市）某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为，待测小灯泡L
10、的额定电压为，滑动变阻器R的规格为“”。(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路，请用笔画出导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉（ ）。(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应位于_端（选填“A”或“B”）。(3)连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数。仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生_（选填“断路”或“短路”）。(4)排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验。闭合开关，移动滑片P，使小灯泡L发光测出小灯泡L的相关物理量，记录和计算结果如表，则小灯泡的额定功率为_W。由表中信息可知：
11、灯泡实际功率越_，灯泡越亮。实验次数12345电压11.522.53电流0.140.180.220.260.30实际功率0.140.270.440.90灯泡亮度逐渐变亮(5)另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻，设计了如图乙所示的电路图，并进行如下实验操作：按图乙连接电路，检查无误后，闭合开关S、，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_V；S处于闭合状态，滑片不动，断开、闭合，读出电压表示数为；小灯泡的额定功率：_（用、表示）。【答案】 (1). (2). B (3). 短路 (4). 0.65 (5). 大 (6). 2 (7).【解析】【详解】(1)1待测小
12、灯泡L的额定电压为，电压表选择0-3V的量程，电压表和灯泡并联，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，使滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：(2)2在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端。(3)3闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，说明电路是通路，电压表无示数，可能是灯泡短路。(4)45由表中数据可知，灯泡的额定电压是2.5V，通过灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率为P=UI=25V0.26A=0.65W由表中数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。(5)6闭合开关S、，电压表测量R0和变阻器的总电压，电源电压是4.5V，灯泡的额定电压是2.5V，由串联电路电压的规律可知电压表的示数为4.5V-2.5V=2V所以调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V。7S处于闭合状态，滑片不动，断开、闭合，读出电压表示数为；电压表测量R0两端的电压，通过电路的电流I=I0=灯泡的额定功率P额=U额I=
