第十八章电功率知识点题库

同学们在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中．

“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=30Ω）、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2=9V）、发热电阻R2（R2=5Ω）、导线等组成．问：

（1）工作电路工作时的电流为多大？电阻R2的发热功率为多大？
（2）若发热电阻R2需提供8100J的热量，且热量损失10%，则工作电路要工作多长时间？（保留整数）
（3）若恒温箱的温度最高不得超过60℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？

已知R₁：R₂=3：4，当电阻R₁、R₂串联在电路中时，R₁、R₂两端的电压之比U₁：U₂₌；当电阻R₁、R₂并联在电路中时，在相同的时间内电流通过R₁、R₂所产生的热量之比Q₁：Q₂=。

饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R₁为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态．请回答下列问题：

（1） A、B是两种不同颜色的指示灯．如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A为色，B为色．
（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R₂的阻值（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）．
（3）若加热水槽储水1.0kg，将其从初温20℃加热到100℃，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间？

阅读下面的短文，回答问题．

LED节能灯

LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源．LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，具有很多诱人的特性．例如：

a．高效节能：1000小时仅耗几度电（普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通10W节能灯100小时耗1度电）；

b．超长寿命：半导体二极管发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）；

c．健康：光线健康．光线中不含紫外线和红外线（普通灯光中含有紫外线和红外线）；

d．绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，而且不会产生电磁干扰（普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰）；

e．保护视力：直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）；

f．光效率高：发热小，90%的电能转化为可见光（普通白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能）．

LED节能必将在节能减排的浪潮中大放光彩．

（1） LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源的，发光二极管的主要材料是，发光二极管具有的属性；
（2）功率相等的LED灯和白炽灯，在相等的时间内，电能转化为内能较多的是灯；原因是　
（3） LED节能灯发出“健康光线”的原因是
（4）普通40W白炽灯正常工作50小时耗　度电．这些电可供一盏10W的LED节能灯工作　小时．

下列估测值中，最符合实际的是（）

A . 一个中学生的体重约为5000N B . 扬州市最低气温约为 $\text{[math]}$ C . 中学生正常步行速度约为 $\text{[math]}$ D . 教室内一盏日光灯的电功率约为40W

如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0～0.6A,电压表量程为0～3V,滑动变阻器R的规格为“ $\text{[math]}$ ”,灯的规格为“5V2.5W”（不考虑灯丝电阻的变化）。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,该电路允许通过的最大电流为A,滑劲变阻器R允许接入电路的阻值变化范围为。

如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（）

A . 电压表V的示数不变 B . 电流表A的示数变大 C . 小灯泡的亮度变暗 D . 电路的总功率变大

小明在“测量小灯泡的电功率“的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率小于l.5W，电源电压恒定不变。

（1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
（2）闭合开关前.滑动变阻器的滑片应调到最端（选填“左”或“右”）。
（3）电路连接完成后，闭合开关发现:小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压.则电路故障可能是小灯泡发生了（选填“短路”或“断路”）；
（4）排除故障后,小红调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时.电流表示数如图乙所示，通过小灯泡的电流是A.小灯泡的额定功率为W.

如图所示电路中，电源两端电压保持不变，小灯泡L的规格为“3V 1.5W”，当开关S₂ ， S₃断开，S₁闭合时，灯泡恰好正常发光；当开关S₁ ， S₃断开，S₂闭合时，电流表的读数为0.3A（忽略灯丝电阻的变化），则（）

A . 电源两端电压为6V B . 电阻R的阻值大小为6Ω C . 当开关S₂断开，S₁ ， S₃闭合时，电流表的示数为1.25A D . 当开关S₂断开，S₁ ， S₃闭合时，灯泡L和电阻R的电功率之比是3：2

如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示。若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压。则：

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额定电压	220V
额定加热功率	2000W
容量	1.5L
频率	50Hz

（1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少？
（2）装满水后，壶中水吸收的热量是多少？
（3）加热水需要多少min?

在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中待测小灯泡的额定电压为 $\text{[math]}$ 。

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（1）图甲是未连接好的实验电路，请用笔画线代替导线将它连接完整.（要求：当滑动变阻器滑片向右滑动时，电流表示数变大）
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最（选填“左”或“右”）端；
（3）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表、电流表指针都有较小偏转，他接下来的操作应是：
（4）当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表、电流表示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为A，功率是W 。

如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压为 $\text{[math]}$ 保持不变，灯泡L标有“ $\text{[math]}$ ”字样，电流表的量程为 $\text{[math]}$ ，电压表的量程为 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的最大电阻为 $\text{[math]}$ 。闭合开关S和 $\text{[math]}$ 时，电路消耗的功率为 $\text{[math]}$ 。（不计灯丝电阻随温度的变化）。求：

（1）小灯泡的电阻；
（2）开关 $\text{[math]}$ 都闭合时，通过电流表的最小电流；
（3）只闭合开关 $\text{[math]}$ ，当L正常发光时滑动变阻器 $\text{[math]}$ 消耗的电功率。

小明测量小灯泡L的电功率，采用的电路如图甲所示，已知小灯泡L的额定电压为2.5V。

（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
（2）闭合开关，小明发现小灯泡 L不亮，两电表均无示数。为了查找故障，他将电压表拆下，保持电路的其他部分连接完好，在开关闭合的状态下，分别将电压表接在电源、小灯泡及开关两端，发现只有接在小灯泡两端时电压表无示数，则故障原因是。排除故障后继续实验，当电压表的示数达到2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L₁的额定功率为W。
（3）完成上述实验后，小明设计了图丙所示的电路，测出了额定电流为I_额的小灯泡I₂的额定功率。
实验操作如下：(电源电压保持不变，滑动变阻器R₁的最大阻值为R₀)

①按电路图连接实物电路；

②只闭合开关，移动 R₁的滑片，使电流表的示数为I_额，小灯泡L₂正常发光；

③只闭合开关，保持R₁的滑片不动，移动R₂的滑片使电流表的示数为I_额；

④保持的滑片不动，将另一个滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为I₁ ，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I₂。

⑤小灯泡L的额定功率的表达式为P_额= (用I_额、I₁、I₂、R₀表示)。

阅读短文，回答问题。

无链条电动自行车

无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，如：省力、耐用、安静、结构简单等，因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。

如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。

为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达0.2kW·h/kg，能量密度是指存储能量与电池质量的比值。下表是该无链条电动自行车的主要技术参数（表中电池容量=放电电流×放电时间，例如，1Ah 是指以1A的电流能连续工作 1h）：（g 取10N/kg）

整车	整车质量	40kg
	最大车速	26km/h
	最大噪声	≤30dB
锂电池	电压	40V
锂电池	容量	10Ah
电动机	额定功率	180W

（1）电动车行驶时极为安静是从（选填“声源处”或“传播途中”）减弱噪声的，与汽车相比，电动车启动较快的原因之一是因为其质量小，具有的较小；
（2）图中这款车的锂电池最多所能储存的电能约为 J，锂电池的质量为kg，测试时若质量为 60kg 的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上最多可连续匀速行驶2.7×10⁴m，已知行驶时的阻力为车对地面压力的 0.04倍，则电动机的效率为%。若骑行者同时踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×10⁴m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为。

某品牌电热水壶的铭牌上标着如下所示的数据。[已知水的比热容4.2×10³J/（kg•℃）]，求：

热水壶容量	2.0L
额定电压	220V
加热功率	800W
频率	50HZ

（1）该电热水壶的电阻；
（2）若需要把1kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为多少？
（3）若第（2）问中热水壶在额定电压下工作了10分钟将水烧开，求它烧水的加热效率；
（4）如果在用电高峰时，电热水壶的实际电压只有200V，则它的实际加热功率大约是多少？（计算结果保留一位小数）

物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×10⁴J的热量，则这个电炉的电功率为W，电阻丝工作时的电阻为Ω。

如图小明家的电能表，用到现在共用电度；他将电吹风插入插座使其单独工作，测得 1min 内，电能表转盘转了 30 转，则电吹风的功率是W。

如图所示电路，电源电压保持12 V不变，灯泡L的电阻为50 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。求：（不考虑温度对灯丝电阻的影响）

（1）当S₁、S₂闭合时，通过灯泡L的电流；
（2）只闭合开关S₁ ，将滑动变阻器滑片P移动到中点时，电流表示数为0.2 A，则电压表的示数；
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率。

如图是科技史上有名的人物，在远距离输电时，导线的总电阻R会较大，导线上电能损耗很多，在19世纪的美国，特斯拉提出用交流电系统给远距离用户输电，而爱迪生提出用直流系统给远距离用户输电，后来交流电取得了胜利，交流电的优势在于能按需要改变电压，用相关的物理知识回答下列问题：

（1）当输出的电功率P一定时为什么输电时提高电压能降低导线上的电流大小？
（2）电流减小后为什么导线上电能损耗减小？

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除湿机

湿度是指空气的干湿程度，或含有的水蒸气的多少，天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值，符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时，称为饱和状态，在饱和状态下，水份不再蒸发。夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。

如图1所示为某实验室的自动除湿机，由压缩机、热交换器（蒸发器、冷凝器）、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能，当湿度达到设定值时，会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关，当水箱水满时，也会自动断开电源。

（1）依据文中所说“10℃时，1m³的空气最大可容纳8g水蒸气”，如果空气中实际的水蒸气含量为2g，则相对湿度是%RH；
（2）如图2所示，是该除湿机水箱中的一个装置，当水箱装满水时能自动断开电源开关，起到安全防护的作用。该装置的原理如图3，水平横杆AC可绕支撑点O转动，A端利用磁力紧紧和机器开关B吸在一起，C端下的M是一正方体浮块。当水箱中的水接近盛满时，浮块由于受到浮力的作用，对横杆C端施加的竖直向上的力F达到0.6N时横杆A端恰好脱离开关B，除湿机停止工作。此时横杆C对浮块M的压力大小为N，若浮块质量40g，边长5cm，浮块在水下深度是cm；
（3）除湿机中的压缩机是整个系统的核心，除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图4所示。控制电路中的电源电压U₁=12V，调控电阻R₀的阻值范围为0~1000Ω，R为装在除湿机内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图像如图5所示，L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压220V，R_g为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。
①压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成能；当S接通时，可判断出图4中线圈上端P的磁极是极。
②因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则调控电阻R₀的阻值不能超过Ω。如果要适当提高相对湿度，可采取的办法是（答出一种即可）；
③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，已知保护电阻R_g=2Ω，如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则1h内R_g消耗的电能J；
（4）某除湿机有40%（干衣模式）、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位，如图6是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像，其中属于干衣模式的是。

第十八章 电功率 知识点题库

第十八章电功率知识点题库