第2节 电功率 · 练习题（共37题）

[1] 闭合开关，R₁和 R₂串联，电压表测量与 R₂并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，当推动挡板 P 到 B 端时，变阻器接入电路的阻值最大时，电路的总阻值最大，由 P=U²/R 可知电路的总功率最小，电路消耗的最小功率 P=U²/R_总=U²/(R₁+R₂)= (3V)²/(10Ω+30Ω)=0.225W。 [2][3]R₂为一根长 30cm 的均匀电阻丝（阻值跟长度成正比），某同学的成绩是 20cm 时，当 P 离 B 的距离等于 20cm 时，滑动变阻器连入电路的有效长度为 30cm‑20cm=10cm。 变阻器接入电路的阻值 (30Ω/30cm)×10cm=10Ω。 电流表的示数为 I=U/R=U/(R₁+R₂′)=3V/(10Ω+10Ω)=0.15A。 电压表的示数 U₂=IR₂′=0.15A×10Ω=1.5V。

[1] 生活中，1kW_·h 的电也叫 1 度电，即 1 度电 = 1kW_·h。 [2] 电能表最后一位数字为小数位，图中电能表读数为 1193.5kW_·h。 [3] 由电能表参数 15 (60) A 可知，该表额定最大电流为 60A。 [4] 由公式 P=W/t 可得，6min 电热水壶消耗电能： W=Pt=1000W×6×60s=3.6×10⁵J=0.1kW_·h 2000imp/(kW_·h) 表示每消耗 1kW_·h 电能，指示灯闪烁 2000 次。 指示灯闪烁次数：n=0.1×2000=200。

（1）只闭合开关 S 时，R₁与 R₂串联，电路电流 I=0.3A。 电源电压：U=IR_总=I(R₁+R₂)=0.3A×(10Ω+30Ω)=12V。 （2）当开关 S₁、S₂闭合，S 断开时，R₁、R₂并联，电源电压 12V。 ①通过 R₁的电流：I₁=U/R₁=12V/10Ω=1.2A。 通过 R₂的电流：I₂=U/R₂=12V/30Ω=0.4A。 干路电流：I′=I₁+I₂=1.2A+0.4A=1.6A。 ②电路工作 5min 消耗的电能： W=UI′t=12V×1.6A×5×60s=5760J。

（1）由图可知：电阻 R₁与滑动变阻器并联，电流表 A₁测量干路的电流，电流表 A₂测量 R₁的电流；并联电路各支路电压等于电源电压，电源电压：U=U₁=I₁R₁=1A×10Ω=10V。 （2）滑片在中点位置，根据并联电路电流规律，通过滑动变阻器的电流：I_R=I−I₁=1.2A−1A=0.2A。 此时滑动变阻器接入的阻值：R=U/I_R=10V/0.2A=50Ω。 （3）滑片移至最右端，滑动变阻器全部接入，最大阻值 R₂=2R=2×50Ω=100Ω。 并联电路各支路独立工作，R₁支路消耗电能：W₁=(U²/R₁) t，滑动变阻器支路消耗电能：W₂=(U²/R₂) t。 总电能： W = W₁+W₂ = [(10V)²/10Ω]×10s + [(10V)²/100Ω]×10s =100J+10J=110J。

A．电功是描述电流做功多少的物理，电流做功越多，电能转化为其他形式能就越多，消耗的电能就越多，故A正确； B．根据P=W/t 可知，电能的多少与电功率和通电时间有关，没有说明通电时间的情况下，电功率大，用电器消耗的电能不一定越多，故B错误； C．千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位，故C错误； D．电能表是测量用电器消耗多少电能（或电功）的仪表，故D错误。 故选A。

[1] 3200r/kW・h 表示每消耗 1kW・h 的电能，电能表的转盘转 3200 转。转盘转动 160 转，用电器消耗电能 W=160/3200 kW・h=0.05kW・h。 工作时间 t=20min=20/60 h，用电器功率 P=W/t=0.05kW・h ÷ (20/60 h)=0.15kW=150W。 [2] 电水壶功率约 800W，电视机功率约 150W，日光灯功率约 40W，因此该用电器可能是电视机。

A．家庭电路电压 U=220V，节能灯功率一般在 10～20W 左右，根据 P=UI，若节能灯功率 P=20W，则 I=P/U=20W/220V≈0.09A，远小于 2A，故 A 错误。 B．教室内的电脑功率一般在 200～300W 左右，800W 对于教室内电脑功率过大，故 B 错误。 C．智能手机正常工作时电压一般为 3.7V～4.2V 左右，远小于 37V，故 C 错误。 D．经验证明，不高于 36V 的电压对人体是安全的，所以人体的安全电压是不高于 36V，故 D 正确。

[1][2] kW・h 是电功的单位，W 是电功率的单位，二者是不同物理量，不能混淆。 [3] 代入数据计算：(5000kW・h)÷(0.5kW×10000)=(5000kW・h)÷(5000kW)=1h，单位为 h。 [4] 5000kW・h 的电能，可供 10000 个 0.5kW 电吹风同时工作 1h，所以正确表述：这个厂节省的电力可以使 10000 个 0.5kW 的电吹风工作 1h。

A．电能表是测量消耗电能或测量电功的仪表，故 A 正确，不符合题意。 B．3000r/(kW・h) 表示电路中每消耗 1kW・h 的电能（即 1 度电），电能表的转盘转过 3000r，故 B 正确，不符合题意。 C．电能表的最后一位是小数，消耗电能 W=8633.5kW・h‑8543.2kW・h=90.3kW・h，故 C 正确，不符合题意。 D．电热水器正常工作 10min 消耗电能：W=Pt=1000W×10×60s=6×10⁵J。 转盘转过圈数：N=(6×10⁵J ÷ 3.6×10⁶J)×3000r=500r，不是 600 转，故 D 错误，符合题意。故选 D。

[1] 由电路图可知，R₁与 R₂串联，电压表测 R₂两端的电压，电流表测电路中的电流。滑片移动，电流从 0.1A 变为 0.2A，电压表示数变化 3V。根据串联电路电压规律，电源电压 U=I₂R₁=I₁R₁+3V，即 U=0.2A×R₁=0.1A×R₁+3V，解得 U=6V，R₁=30Ω。 [2] 由 P=I²R 可得，R₁电功率变化量 ΔP₀=I₂²R₁−I₁²R₁=(0.2A)²×30Ω−(0.1A)²×30Ω=0.9W。

（1）由图乙可知，两开关均闭合时，两电阻并联，电路的总电阻最小，由 P=U²/R 可知电路的总功率最大，处于加热挡；只闭合开关 S 时，电路为 R₂的简单电路，电路的总电阻最大，由 P=U²/R 可知电路的总功率最小，处于保温挡。 通过 R₂的电流 I_保=P_保/U=22W/220V=0.1A。 R₂的阻值 R₂=U/I_保=220V/0.1A=2200Ω。 （2）孵化器正常工作消耗的电能 W=P_加t=80W×50×60s=2.4×10⁵J。 需要焦炭的质量 m=Q/q=W/q=(2.4×10⁵J)÷(3.0×10⁷J/kg)=8×10^-3kg。 （3）孵化器对水加热的效率 η=Q_吸/W ×100%=(2.16×10⁵J ÷ 2.4×10⁵J)×100%=90%。

由图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路电流。 AB．由 P=UI 得，灯泡的额定电流为 I_L=P_L/U_L=1.25W/2.5V=0.5A。 电流表量程 0~0.6A，滑动变阻器允许最大电流 1A，则电路最大电流为 0.5A。 电流最大时，总电阻最小，总电阻 R_总=U/I_max=4.5V/0.5A=9Ω。 灯泡电阻 R_L=U_L/I_L=2.5V/0.5A=5Ω。 变阻器接入最小电阻 R=R_总‑R_L=9Ω‑5Ω=4Ω。 电压表示数最大为 3V 时，变阻器接入电阻最大，灯泡两端电压 U_L'=U‑U_R=4.5V‑3V=1.5V。 串联电流相等，电路最小电流 I=U_L'/R_L=1.5V/5Ω=0.3A。 变阻器接入最大电阻 R_max=U_Rmax/I=3V/0.3A=10Ω。 滑动变阻器阻值变化范围 4Ω~10Ω；电流变化范围 0.3~0.5A，A 错误，B 正确。 C．变阻器电阻最小时，电压表示数最小，U_R=I_maxR=0.5A×4Ω=2V，电压表示数变化范围 2~3V，C 错误。 D．电路最小功率 P=UI_min=4.5V×0.3A=1.35W； 电路最大功率 P=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W； 总功率变化范围 1.35~2.25W，D 错误。 故选 B。

（1）小灯泡的电阻 R_L=U_L²/P_L=(6V)²÷3W=12Ω。 （2）S、S₁闭合，S₂断开，滑片在最右端，灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联，灯泡正常发光。 电路电流 I=P_L/U_L=3W/6V=0.5A。 滑动变阻器两端电压 U_R=IR=0.5A×40Ω=20V。 电源电压 U=U_L+U_R=6V+20V=26V。 （3）S₁断开，S、S₂闭合，R₀与 R 串联；电源电压不变，总电阻越大，总功率越小。滑动变阻器调到最大 40Ω 时总电阻最大。 总电阻 R_总=R₀+R=10Ω+40Ω=50Ω。 电路最小电功率 P=U²/R_总=(26V)²÷50Ω=13.52W。

AC．开关闭合后，L₁比 L₂亮，说明 L₁实际功率大于 L₂实际功率；L₁、L₂串联，通过两灯电流相等。由 R=P/I²可知，L₁阻值大于 L₂阻值。两灯额定电压相同，由 P=U²/R 可知，L₁额定功率小于 L₂额定功率，A 错误，C 正确。 BD．两灯串联，电路中电流处处相等。L₁电阻更大，由 U=IR 可知，L₁两端电压大于 L₂两端电压，BD 错误。故选 C。

[1] 家庭电路电压 220V，电能表允许最大电流 20A，最大总功率 P=UI=220V×20A=4400W。 [2] 电吹风机额定工作 10min 消耗电能 W=Pt=1000W×10×60s=6×10⁵J。 电能表参数 2400r/(kW・h)，转 400r 实际消耗电能 W'=(400÷2400) kW・h = 1/6 kW・h = 1/6 ×3.6×10⁶J =6×10⁵J，W'=W，所以实际功率等于额定功率。

（1）开关 S 断开时，只有电阻 R 接入电路，电流表测 R 的电流。由欧姆定律可得电源电压 U=I_RR=2A×5Ω=10V。 （2）开关 S 闭合，灯泡 L 与 R 并联，电流表测干路电流。并联电路各支路互不影响，通过 R 的电流仍为 2A。 根据并联电路电流规律，通过灯泡的电流 I_L=I−I_R=3A−2A=1A。 并联支路电压相等，灯泡正常发光，额定电压等于电源电压。 小灯泡额定功率 P_L=UI_L=10V×1A=10W。 （3）开关闭合，电路总功率 P=UI=10V×3A=30W。

灯泡 L₁正常发光时电压 U₁=6V，功率 P₁=1.5W。两灯串联且都正常发光，串联电路电流处处相等，电路电流等于两灯额定电流。 I₂=I₁=P₁/U₁=1.5W÷6V=0.25A。 串联总电压等于各部分电压之和，L₂的额定电压 U₂=U‑U₁=16V‑6V=10V。 灯泡 L₂的额定功率 P₂=U₂I₂=10V×0.25A=2.5W。故选 B。

[1] 灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。灯泡 L 额定电流 0.3A，滑动变阻器允许最大电流 1A，因此电路允许通过的最大电流为 0.3A。 [2] 灯泡额定功率为 0.81W，此时电流为 0.3A，灯泡电阻 R=P₁/I₁²=0.81W÷(0.3A)²=9Ω。 灯泡最小实际功率 0.36W，此时滑动变阻器接入阻值最大，电压表示数最大为 3V。 灯泡两端电压 U₂=√(P₂R)=√(0.36W×9Ω)=1.8V。 电源电压 U=U_R+U₂=3V+1.8V=4.8V。

（1）灯泡 L 的额定功率：P_额=U_额I_额=10V×0.2A=2W。 （2）灯泡 L 与定值电阻 R 串联，灯泡正常发光，电路电流 I=I_L=0.2A。 根据串联分压，电阻 R 两端电压 U_R=U−U_L=15V−10V=5V。 定值电阻阻值 R=U_R/I=5V÷0.2A=25Ω。 （3）通电时间 t=5min=5×60s=300s，电路消耗总电能 W=UIt=15V×0.2A×300s=900J。

A．台灯正常工作电流约 0.2A，2A 远大于实际值，A 错误。 B．空调额定功率约 1000W，100W 不符合实际，B 错误。 C．人体安全电压为不高于 36V，220V 是家庭电路电压，C 错误。 D．一节新干电池电压为 1.5V，符合生活实际，D 正确。故选 D。

用电器正常工作时的电压为额定电压，在额定电压下工作的电流为额定电流，标有“2.5V，0.3A”的小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A；用电器的额定电压、额定电流和额定功率是唯一的，不会发生变化，将小灯泡接在2V的电源两端，则小灯泡实际电压为2V，小灯泡的额定电压、额定电流和额定功率都不变，故D正确，ABC错误。 故选D。

R₁与 R₂并联，电源电压不变。滑片从中点移到最右端，R₂接入阻值变大。 A：并联支路电压等于电源电压不变，由 P=U²/R 可知，R₂阻值变大，R₂消耗功率减小，A 错误。 B：并联支路互不影响，R₁两端电压、自身阻值不变，R₁消耗功率不变，B 错误。 CD：电压表测 R₂两端电压，电流表测 R₂支路电流，电压表示数与电流表示数之比等于 R₂接入的电阻。R₂接入阻值变大，所以两表示数之比变大，C 错误，D 正确。故选 D。

由电路图可知，压敏电阻 R 与 R₀所在支路并联，电流表测压敏电阻 R 支路电流，电压表测滑动变阻器滑片下方电阻两端电压。 A：体重越大，压敏电阻受到压力越大，R 阻值减小，并联支路电压不变，根据欧姆定律，通过 R 的电流变大，电流表示数变大，A 错误。 B：R 与 R₀两支路并联，互不影响。体重变化不会改变 R₀支路电压与电流，由 P=UI 可知，R₀消耗功率不变，B 错误。 C：身高越高，滑片向上滑动，电压表测量部分电阻变大，但 R₀接入电路总电阻不变，并联支路电压不变，通过 R₀的电流不变，C 错误。 D：仅改变身高，两条支路电阻均不变，电路总电流不变，电源电压不变，由 P=UI 可知，电路总功率不变，D 正确。故选 D。

甲、乙均为电流表，S 闭合、S₁断开，R₁与 R₂并联，并联电压相等。由 P=U²/R，功率之比 P₁:P₂=2:3，可得电阻之比 R₁:R₂=P₂:P₁=3:2。 甲、乙均为电压表，S、S₁都闭合，R₁与 R₂串联，电路电流处处相等。甲电压表测电源总电压，乙电压表测 R₂两端电压。 电压之比：U_甲:U_乙=I(R₁+R₂):IR₂=(R₁+R₂):R₂=(3+2):2=5:2。 串联电路用 P=I²R 计算功率，电流相同，功率之比 P₁^':P₂^'=R₁:R₂=3:2。故选 A。

由图乙可知，R₀与灯泡 L 并联，电流表测干路电流。R₀=5Ω，通过 R₀的电流与两端电压成正比。 AC：灯泡额定电压 2.5V，若电源调至 2.5V，I₀^'=2.5V÷5Ω=0.5A，结合图像灯泡电流 0.26A，干路电流 0.76A＞0.6A，超出电流表量程。因此电源电压最大只能取 1.8V，不能达到 2.5V。电压 1.8V 时，I_L^'=0.24A，I₀^''=0.36A，干路最大电流 I_max=0.6A；最大总功率 P_{总 max}=U_maxI_max=1.8V×0.6A=1.08W＞1W。因此 AC 错误。 B：并联电压相等，P=UI，功率之比等于电流之比。电源电压越大，灯泡电流增大越来越慢，R₀电流均匀增大，P_L/P₀比值减小。电压取最大值 1.8V 时比值最小，P_L:P₀=I_L^':I₀^''=0.24A∶0.36A=2∶3，B 正确。 D：电压小于 1V 时 I_L＞I₀；电压等于 1V 时 I_L=I₀；电压大于 1V 时 I_L＜I₀。随电压变大，I_L/I₀先增大后减小，并非逐渐变大，D 错误。故选 B。

A：电能表用来测量电路消耗电能（电功），不是测量电功率，A 错误。 B：11 月初示数 W₁=1042.8kW・h，12 月初示数 W₂=1242.8kW・h，消耗电能 W=W₂‑W₁=1242.8kW・h‑1042.8kW・h=200kW・h，不是 2000kW・h，B 错误。 C：电能表参数 “220V 10（40A）”，最大电流 40A，允许接入电路最大功率 P=UI=220V×40A=8800W，C 错误。 D：“1200r/(kW・h)” 含义：电路每消耗 1kW・h 电能，电能表转盘转动 1200 圈，D 正确。故选 D。

A：由图乙可知，压力增大，压力敏感电阻 R₂阻值减小，A 错误。 B：压力减小，R₂阻值增大，电路总电阻变大，电源电压不变，电路电流变小，电流表示数减小，B 错误。 C：一名中学生体重约 500N，20 名中学生总压力 F=20×500N=1×10⁴N；由图像得此时 R₂=50Ω；电路电流 I=U/(R₁+R₂)=60V/(150Ω+50Ω)=0.3A，电流达到报警电流，报警器触发报警，C 错误。 D：压力增大，R₂阻值减小，电路电流变大，电源电压不变，根据 P=UI，电路总功率增大，D 正确。故选 D。

滑动变阻器、灯泡、定值电阻 R₀串联，电流表测电路电流，电压表 V₁测灯泡与 R₀总电压，电压表 V₂测灯泡两端电压。 A：滑片滑到 b 端，滑动变阻器接入电阻为 0，电路总电阻最小，电流最大为 1.0A，此时 V₁示数等于电源电压，为 12V，电源电压为 12V，A 错误。 B：电路电流为 0.5A 时，R₀两端电压 U₀=U₁‑U₂=5V‑2V=3V；由欧姆定律 R₀=U₀/I=3V÷0.5A=6Ω，B 正确。 C：滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小为 0.5A，V₁示数为 5V；滑动变阻器两端电压 U_P=U‑U₁^'=12V‑5V=7V；滑动变阻器最大阻值 R=U_P/I=7V÷0.5A=14Ω，C 错误。 D：电路最大电流 1.0A，若灯泡正常发光，P=I²R=(1.0A)²×9Ω=9W；电源电压 12V，R₀分压 U₀=IR₀=1A×6Ω=6V，灯泡两端电压应为 6V，不等于额定电压，此时灯泡不能正常发光，该功率不是额定功率，D 错误。故选 B。

LED 灯的核心元件为发光二极管，由半导体材料制成。教室中各用电器之间为并联连接，并联电路中每多接通一条支路，干路总电流增大；电源电压保持不变，由 P=UI 可知，总电流增大，电路总功率增大。