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7.家庭电路的电压是220 V,某家用空调处于制冷状态时的功率$P_1$是2.2 kW,处于送风状态时的功率$P_2$是0.22 kW,制冷和送风是交替运行的。现测得此空调在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。
(1)空调在前5 min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1 h内,空调消耗的电能是多少?
7题图
(1)空调在前5 min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1 h内,空调消耗的电能是多少?
7题图
答案
7. 解:(1)由题图可知,空调在前5 min内,其功率为0.22 kW,此时空调处于送风状态,
通过它的电流:$I_2 = \frac{P_2}{U} = \frac{0.22 × 1 000\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A}$;
(2)由题图可知,1 h内空调制冷时间:
$t_1 = 40\ \mathrm{min} = \frac{2}{3}\ \mathrm{h}$,
送风时间:$t_2 = 20\ \mathrm{min} = \frac{1}{3}\ \mathrm{h}$,
则1 h内空调消耗的电能:
$W = P_1 t_1 + P_2 t_2 = 2.2\ \mathrm{kW} × \frac{2}{3}\ \mathrm{h} + 0.22\ \mathrm{kW} × \frac{1}{3}\ \mathrm{h} = 1.54\ \mathrm{kW·h}$。
答:(1)空调在前5 min内处于送风状态,此时通过它的电流是1 A;(2)在1 h内,空调消耗的电能为1.54 kW·h。
通过它的电流:$I_2 = \frac{P_2}{U} = \frac{0.22 × 1 000\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A}$;
(2)由题图可知,1 h内空调制冷时间:
$t_1 = 40\ \mathrm{min} = \frac{2}{3}\ \mathrm{h}$,
送风时间:$t_2 = 20\ \mathrm{min} = \frac{1}{3}\ \mathrm{h}$,
则1 h内空调消耗的电能:
$W = P_1 t_1 + P_2 t_2 = 2.2\ \mathrm{kW} × \frac{2}{3}\ \mathrm{h} + 0.22\ \mathrm{kW} × \frac{1}{3}\ \mathrm{h} = 1.54\ \mathrm{kW·h}$。
答:(1)空调在前5 min内处于送风状态,此时通过它的电流是1 A;(2)在1 h内,空调消耗的电能为1.54 kW·h。
解析
【分析】
首先观察图像，前5分钟空调功率为0.22kW，对应送风状态，根据电功率公式P=UI可计算电流；再从1小时内的图像中分别提取制冷和送风的时间，利用电能公式W=Pt计算总电能，需注意单位换算。
【解析】
(1) 由题图可知，空调在前5 min内的功率为0.22 kW，对应送风状态。
根据电功率公式 $ P = UI $，此时通过空调的电流：
$ I = \frac{P_2}{U} = \frac{0.22 × 1000\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $。
(2) 由题图可知，1 h内空调制冷时间 $ t_1 = 40\ \mathrm{min} = \frac{40}{60}\ \mathrm{h} = \frac{2}{3}\ \mathrm{h} $，送风时间 $ t_2 = 20\ \mathrm{min} = \frac{20}{60}\ \mathrm{h} = \frac{1}{3}\ \mathrm{h} $。
根据电能公式 $ W = Pt $，1 h内空调消耗的电能：
$ W = P_1 t_1 + P_2 t_2 = 2.2\ \mathrm{kW} × \frac{2}{3}\ \mathrm{h} + 0.22\ \mathrm{kW} × \frac{1}{3}\ \mathrm{h} = 1.54\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】
(1) 送风状态，电流为1 A；(2) 1.54 kW·h
【知识点】
电功率计算、电能计算、家庭电路
【点评】
本题结合图像考查电功率和电能的计算，关键是从图像中准确提取不同状态的时间和对应功率，公式应用简单，属于基础题。
【难度系数】
0.6
首先观察图像，前5分钟空调功率为0.22kW，对应送风状态，根据电功率公式P=UI可计算电流；再从1小时内的图像中分别提取制冷和送风的时间，利用电能公式W=Pt计算总电能，需注意单位换算。
【解析】
(1) 由题图可知，空调在前5 min内的功率为0.22 kW，对应送风状态。
根据电功率公式 $ P = UI $，此时通过空调的电流：
$ I = \frac{P_2}{U} = \frac{0.22 × 1000\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $。
(2) 由题图可知，1 h内空调制冷时间 $ t_1 = 40\ \mathrm{min} = \frac{40}{60}\ \mathrm{h} = \frac{2}{3}\ \mathrm{h} $，送风时间 $ t_2 = 20\ \mathrm{min} = \frac{20}{60}\ \mathrm{h} = \frac{1}{3}\ \mathrm{h} $。
根据电能公式 $ W = Pt $，1 h内空调消耗的电能：
$ W = P_1 t_1 + P_2 t_2 = 2.2\ \mathrm{kW} × \frac{2}{3}\ \mathrm{h} + 0.22\ \mathrm{kW} × \frac{1}{3}\ \mathrm{h} = 1.54\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】
(1) 送风状态，电流为1 A；(2) 1.54 kW·h
【知识点】
电功率计算、电能计算、家庭电路
【点评】
本题结合图像考查电功率和电能的计算，关键是从图像中准确提取不同状态的时间和对应功率，公式应用简单，属于基础题。
【难度系数】
0.6
8.[易错题]看完电视后,小红摁下遥控器按钮将电视机关闭,但她发现电视机上还有一个指示灯亮着(此时电视机处于待机状态),她想:电视机是否还在消耗电能呢?利用假期全家外出旅行的时间,她将其他用电器的电源插头拔掉,只让电视机处于待机状态,记下外出和到达家中的时间及对应电能表的示数(如下表)。关于该时段电视机待机耗电,下列说法正确的是 (
A.待机消耗0.7 kW的电能
B.待机的电功率是10 W
C.待机消耗0.7 J的电能
D.待机的电功率是0.7 W
B
)。A.待机消耗0.7 kW的电能
B.待机的电功率是10 W
C.待机消耗0.7 J的电能
D.待机的电功率是0.7 W
答案
8. B
解析
【分析】
要解决本题，需先明确待机消耗的电能为电能表两次示数的差值，再计算待机的总时间，最后根据电功率公式计算待机功率，逐一判断选项。首先确定电能差和时间，再代入公式计算功率，注意单位的统一。
【解析】
1. 计算待机消耗的电能：电能表10月1日11:00的示数为3268.5 kW·h，10月4日9:00的示数为3269.2 kW·h，因此待机消耗的电能 $ W = 3269.2\ \mathrm{kW·h} - 3268.5\ \mathrm{kW·h} = 0.7\ \mathrm{kW·h} $，由此排除A（电能单位错误）、C（电能数值和单位均错误）。
2. 计算待机时间：从10月1日11:00到10月4日9:00，总时间 $ t = (24\ \mathrm{h} × 2) + 22\ \mathrm{h} = 70\ \mathrm{h} $。
3. 计算待机功率：根据电功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，代入数据得 $ P = \frac{0.7\ \mathrm{kW·h}}{70\ \mathrm{h}} = 0.01\ \mathrm{kW} = 10\ \mathrm{W} $，因此B正确，D（功率数值错误）排除。
【答案】
B
【知识点】
电能计算、电功率计算
【点评】
本题考查电能和电功率的计算，易错点是待机时间的计算易出错，以及电能和电功率的单位混淆，需注意单位统一和时间的准确计算。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确待机消耗的电能为电能表两次示数的差值，再计算待机的总时间，最后根据电功率公式计算待机功率，逐一判断选项。首先确定电能差和时间，再代入公式计算功率，注意单位的统一。
【解析】
1. 计算待机消耗的电能：电能表10月1日11:00的示数为3268.5 kW·h，10月4日9:00的示数为3269.2 kW·h，因此待机消耗的电能 $ W = 3269.2\ \mathrm{kW·h} - 3268.5\ \mathrm{kW·h} = 0.7\ \mathrm{kW·h} $，由此排除A（电能单位错误）、C（电能数值和单位均错误）。
2. 计算待机时间：从10月1日11:00到10月4日9:00，总时间 $ t = (24\ \mathrm{h} × 2) + 22\ \mathrm{h} = 70\ \mathrm{h} $。
3. 计算待机功率：根据电功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，代入数据得 $ P = \frac{0.7\ \mathrm{kW·h}}{70\ \mathrm{h}} = 0.01\ \mathrm{kW} = 10\ \mathrm{W} $，因此B正确，D（功率数值错误）排除。
【答案】
B
【知识点】
电能计算、电功率计算
【点评】
本题考查电能和电功率的计算，易错点是待机时间的计算易出错，以及电能和电功率的单位混淆，需注意单位统一和时间的准确计算。
【难度系数】
0.5
1. 下列家用电器正常工作时电功率最接近40 W的是（
A.电风扇
B.电热水器
C.电冰箱
D.空调
A
）。A.电风扇
B.电热水器
C.电冰箱
D.空调
答案
1. A
解析
【分析】
要解决这道题，需回忆常见家用电器正常工作时的电功率范围，将各选项电器的功率与40W对比，找出最接近的选项。
【解析】
逐个分析各选项电器的正常工作功率：
A. 电风扇：正常工作时电功率约为40W，符合要求；
B. 电热水器：属于大功率用电器，正常工作功率约为1000W以上，远大于40W；
C. 电冰箱：正常工作功率约为100~200W，与40W差距较大；
D. 空调：属于大功率用电器，正常工作功率约为1000W以上，远大于40W。
因此最接近40W的是电风扇，答案选A。
【答案】
A
【知识点】
电功率、家用电器功率估测
【点评】
本题考查生活中常见家用电器的电功率估测，属于基础识记类题目，难度较低，学生只需牢记常用电器的功率范围即可解答。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需回忆常见家用电器正常工作时的电功率范围，将各选项电器的功率与40W对比，找出最接近的选项。
【解析】
逐个分析各选项电器的正常工作功率：
A. 电风扇：正常工作时电功率约为40W，符合要求；
B. 电热水器：属于大功率用电器，正常工作功率约为1000W以上，远大于40W；
C. 电冰箱：正常工作功率约为100~200W，与40W差距较大；
D. 空调：属于大功率用电器，正常工作功率约为1000W以上，远大于40W。
因此最接近40W的是电风扇，答案选A。
【答案】
A
【知识点】
电功率、家用电器功率估测
【点评】
本题考查生活中常见家用电器的电功率估测，属于基础识记类题目，难度较低，学生只需牢记常用电器的功率范围即可解答。
【难度系数】
0.8
2.1度电可供一盏“220 V 40 W”的灯泡正常工作的时间是（
A.20 h
B.25 h
C.40 h
D.45 h
B
）。A.20 h
B.25 h
C.40 h
D.45 h
答案
2. B
解析
【分析】
本题要求计算灯泡正常工作的时间，已知电能（1度电）和灯泡的额定功率，需利用电功公式变形求解，关键是统一单位，将功率单位转换为与电能单位匹配的形式，再代入公式计算即可。
【解析】
解：1度电 = $1\ \mathrm{kW·h}$，灯泡正常工作时的功率等于额定功率，即 $P = 40\ \mathrm{W} = 0.04\ \mathrm{kW}$。
根据电功公式 $W = Pt$，变形得工作时间 $t = \frac{W}{P}$。
代入数据计算：$t = \frac{1\ \mathrm{kW·h}}{0.04\ \mathrm{kW}} = 25\ \mathrm{h}$，因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电功计算、电功率应用
【点评】
本题是电学基础计算题，核心考察电功公式的变形应用与单位换算，难度较低，只要掌握公式和单位转换即可轻松解答，属于基础必拿分题目。
【难度系数】
0.8
本题要求计算灯泡正常工作的时间，已知电能（1度电）和灯泡的额定功率，需利用电功公式变形求解，关键是统一单位，将功率单位转换为与电能单位匹配的形式，再代入公式计算即可。
【解析】
解：1度电 = $1\ \mathrm{kW·h}$，灯泡正常工作时的功率等于额定功率，即 $P = 40\ \mathrm{W} = 0.04\ \mathrm{kW}$。
根据电功公式 $W = Pt$，变形得工作时间 $t = \frac{W}{P}$。
代入数据计算：$t = \frac{1\ \mathrm{kW·h}}{0.04\ \mathrm{kW}} = 25\ \mathrm{h}$，因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电功计算、电功率应用
【点评】
本题是电学基础计算题，核心考察电功公式的变形应用与单位换算，难度较低，只要掌握公式和单位转换即可轻松解答，属于基础必拿分题目。
【难度系数】
0.8
3.夏天,相比于空调,使用电风扇更节能环保。下图是一款电风扇的“挡位”旋钮,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的风。相较于2挡位,下列关于3挡位的说法正确的是（
A.消耗电能更多
B.消耗电能更快
C.消耗电能更少
D.消耗电能更慢
3题图
B
）。A.消耗电能更多
B.消耗电能更快
C.消耗电能更少
D.消耗电能更慢
3题图
答案
3. B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确电风扇挡位调节的本质是改变工作功率，而电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量。题目中3挡位吹出的风更强劲，说明3挡位时电风扇的功率更大，接下来结合电功率的物理意义分析各选项即可。
【解析】
1. 电风扇挡位从2挡调至3挡时，吹出的风更强劲，说明3挡位下电风扇的工作功率更大。
2. 电功率的物理意义是表示用电器消耗电能的快慢：功率越大，消耗电能越快；功率越小，消耗电能越慢。
3. 逐一分析选项：
A选项：消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定，仅知道挡位变化（功率变化），未给出工作时间，无法确定消耗电能的多少，故A错误。
B选项：3挡位功率更大，说明消耗电能更快，故B正确。
C选项：同理，无法确定消耗电能更少，故C错误。
D选项：功率大则消耗电能更快，并非更慢，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率的物理意义、电能消耗的快慢
【点评】
本题考查电功率的基本概念，核心是区分“消耗电能的多少”和“消耗电能的快慢”：前者与功率和时间都有关，后者仅由功率决定，需准确理解电功率的物理意义。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确电风扇挡位调节的本质是改变工作功率，而电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量。题目中3挡位吹出的风更强劲，说明3挡位时电风扇的功率更大，接下来结合电功率的物理意义分析各选项即可。
【解析】
1. 电风扇挡位从2挡调至3挡时，吹出的风更强劲，说明3挡位下电风扇的工作功率更大。
2. 电功率的物理意义是表示用电器消耗电能的快慢：功率越大，消耗电能越快；功率越小，消耗电能越慢。
3. 逐一分析选项：
A选项：消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定，仅知道挡位变化（功率变化），未给出工作时间，无法确定消耗电能的多少，故A错误。
B选项：3挡位功率更大，说明消耗电能更快，故B正确。
C选项：同理，无法确定消耗电能更少，故C错误。
D选项：功率大则消耗电能更快，并非更慢，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率的物理意义、电能消耗的快慢
【点评】
本题考查电功率的基本概念，核心是区分“消耗电能的多少”和“消耗电能的快慢”：前者与功率和时间都有关，后者仅由功率决定，需准确理解电功率的物理意义。
【难度系数】
0.6
4.有一天,张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩8%的电量了。由于无法及时充电,张老师就开启了“低电量模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后,下列说法中正确的是 (
A.增大了手机的电功率
B.减小了手机的电功率
C.增加了手机消耗的电能
D.减小了手机消耗的电能
B
)。A.增大了手机的电功率
B.减小了手机的电功率
C.增加了手机消耗的电能
D.减小了手机消耗的电能
答案
4. B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合“低电量模式”的作用，理解电功率的物理意义：电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，公式为$P=\frac{W}{t}$。开启“低电量模式”的目的是延长手机使用时间，说明相同时间内手机消耗的电能减少，即电功率减小，据此分析各选项。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：若增大手机的电功率，相同时间内消耗的电能会增多，会缩短手机使用时间，不符合低电量模式的作用，错误。
选项B：开启低电量模式后，相同时间内手机消耗的电能减少，说明手机的电功率减小，能延长使用时间，正确。
选项C：手机消耗的电能由$W=Pt$决定，开启模式是减小了相同时间内消耗的电能，并非总电能增加，错误。
选项D：手机电池储存的总电能是固定的，开启模式只是减慢消耗电能的速度，不会减小总电能，错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率、电能
【点评】
本题结合生活实际考查电功率与电能的关系，需明确电功率是描述消耗电能快慢的物理量，区分“消耗电能的快慢”和“消耗电能的多少”，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合“低电量模式”的作用，理解电功率的物理意义：电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，公式为$P=\frac{W}{t}$。开启“低电量模式”的目的是延长手机使用时间，说明相同时间内手机消耗的电能减少，即电功率减小，据此分析各选项。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：若增大手机的电功率，相同时间内消耗的电能会增多，会缩短手机使用时间，不符合低电量模式的作用，错误。
选项B：开启低电量模式后，相同时间内手机消耗的电能减少，说明手机的电功率减小，能延长使用时间，正确。
选项C：手机消耗的电能由$W=Pt$决定，开启模式是减小了相同时间内消耗的电能，并非总电能增加，错误。
选项D：手机电池储存的总电能是固定的，开启模式只是减慢消耗电能的速度，不会减小总电能，错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率、电能
【点评】
本题结合生活实际考查电功率与电能的关系，需明确电功率是描述消耗电能快慢的物理量，区分“消耗电能的快慢”和“消耗电能的多少”，难度较低。
【难度系数】
0.6
5.如图,电源电压保持不变,电阻$R_1=10\ \Omega$。
只闭合开关$\mathrm{S}_1$时,电流表的示数为0.3 A,则电源电压为
只闭合开关$\mathrm{S}_1$时,电流表的示数为0.3 A,则电源电压为
3
V;若再闭合开关$\mathrm{S}_2$,发现电流表的示数变化了0.2 A,则电路的总功率为1.5
W。答案
5. 3 1.5
解析
【分析】
首先明确开关断开、闭合时的电路连接方式：只闭合S₁时，电路为R₁的简单电路，电流表测R₁的电流，可通过欧姆定律计算电源电压；再闭合S₂后，R₁与另一电阻并联，电流表测干路电流，电流表示数变化量为新增支路的电流，据此求出干路电流，再利用电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压$U=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$；
2. 再闭合开关$\mathrm{S}_2$时，$R_1$与另一电阻并联，电流表测干路电流，并联电路各支路独立工作，电流表示数变化量为通过新增支路的电流，即$\Delta I=0.2\ \mathrm{A}$，因此干路电流$I=I_1+\Delta I=0.3\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{A}$；
3. 电路总功率$P=UI=3\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
3；1.5
【知识点】
欧姆定律、并联电路电流规律、电功率计算
【点评】
本题结合开关状态考查电路分析与电学公式应用，核心是明确不同开关下的电路结构，利用并联电路电流特点推导干路电流，难度适中，属于基础电学综合题。
【难度系数】
0.6
首先明确开关断开、闭合时的电路连接方式：只闭合S₁时，电路为R₁的简单电路，电流表测R₁的电流，可通过欧姆定律计算电源电压；再闭合S₂后，R₁与另一电阻并联，电流表测干路电流，电流表示数变化量为新增支路的电流，据此求出干路电流，再利用电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压$U=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$；
2. 再闭合开关$\mathrm{S}_2$时，$R_1$与另一电阻并联，电流表测干路电流，并联电路各支路独立工作，电流表示数变化量为通过新增支路的电流，即$\Delta I=0.2\ \mathrm{A}$，因此干路电流$I=I_1+\Delta I=0.3\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{A}$；
3. 电路总功率$P=UI=3\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
3；1.5
【知识点】
欧姆定律、并联电路电流规律、电功率计算
【点评】
本题结合开关状态考查电路分析与电学公式应用，核心是明确不同开关下的电路结构，利用并联电路电流特点推导干路电流，难度适中，属于基础电学综合题。
【难度系数】
0.6
