2017届中考科学培优讲义 专题集训 第17讲 电功和电功率试题
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中考特训7 电功与电功率7.1 电功及电功率重难考点清单一、电能表测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表1度 = 1kW.h = 3.6x106J二、额定电压与额定功率分别是用电器在正常工作时的电压与消耗的功率当U实=U额时,P实=P额当U实>U额时,P实>P额当U实<U额时,P实<P额即实际电压越大,功率越大,灯泡越亮注意:一般题目解题时,电阻不变,因此利用U额、P额求电阻,再利用实际电压求实际功率但关于小灯泡解题时,要考虑实际电阻随温度改变三、电功率与电压电流的关系适用于任何电路:P=UI只适合纯电阻电路:P=I2R P=U2/R四、焦耳定律(纯电阻电路):Q=I 2Rt非纯电阻电路:P=UI五、伏安法测量小灯泡电功率原理及设计图实验操作:断开开关连接电路,变阻器滑到最大值;闭合开关,调节变阻器使电压表到正常工作电压,记录电压表电流表值观察亮度;重复操作多次改变电压,记录数据观察亮度关于“12 V 4 W ”的小灯泡L 1和“9 V 3 W ”的小灯泡L 2,下列说法正确的是 ( D )A.L 1和L 2正常工作时的电阻一样大B.L 1和L 2串联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多C.L 1和L 2并联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多D.L 2串联一个9 Ω的电阻接在12 V 电路中,也能正常发光灯泡L 上标有“6V 、6W ”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。
现把灯泡L 接入如图 (乙) 所示的电路中,若电路电压为 10V 不变,电流表的量程为“0-0.6A ”,电压表的量程为“0-15V ”。
则下列说法正确的是( D )A.灯泡L 正常发光时,电压表的示数为6VB.当电流表示数为0.4A 时,电压表的示数为8VC.灯泡 L 的电阻值随电压表的示数的增大而增大D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W两只灯泡A和B额定电压都是110 V,A的额定功率为60 W,B的额定功率为100 W,为了把它们接在220 V电路上都能正常发光,并要电路中消耗的电功率最小,应采用下面的哪种接法?( C )A B C D某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R,测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( B )A. B. C. D.在如图所示的电路中,发现通过电流表的示数减少0.2安培时,电压表的示数从6伏特变为5伏特,那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为( C )A.1.2WB.1.0WC.2.2WD.5.0W图为学生做电学实验的电路图,电源电压不变,闭合开关后,下列说法正确的是 ( D )A.向左移动变阻器的滑片P,A表示数变大,V2表示数变大B.向左移动变阻器的滑片P,电阻R消耗的电功率一定变小C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时,电路电功率达到最大D.向右移动变阻器的滑片P,V1表和A表的示数之比始终不变【解析】A、该电路是串联电路,滑动变阻器滑片向左滑动,电阻减小,电路中总电阻减小,而电压不变,故电流增大,A表示数变大;V2表测的是滑动变阻器的电压,电阻减小,故分得电压也减小,V2表示数减小;故A错误;B、该电路是串联电路,滑动变阻器滑片向左滑动,电阻减小,电路中总电阻减小,而电压不变,故电流增大,电功率P=UI U在减小,I在增大;R的功率不一定减小;故B错误;C、该电路是串联电路,滑动变阻器滑片在最右端,电阻最大,电路中的总电阻达到最大值,而电压不变,故电流达到最小值,电路功率P=UI U不变,I最小,电路的功率达到最小值;故C错误;D、V1测得是R0的电压,而V1表和A表的示数之比就是R0的阻值,R0是定值电阻,阻值不变;故D正确。
中考物理专题练习电功、电功率知识结构重点难点l.电功(1)电功:电流通过电路所做旳功.电流做功旳实质,实际上是电能转化为其他形式旳能旳过程,并且电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式旳能.(2)电功旳计算:电流在某段电路上所做旳功,等于这段电路两端电压、电路中旳电流和通电时间旳乘积.即:W=UI(3)电功旳单位:电功和我们初二所学旳机械功旳单位一样,也是焦.常用旳电功旳单位是“度”,也叫千瓦时,符号是.注意:在应用电功旳公式计算时,电压旳单位是伏,电流旳单位是安,时间旳单位是秒,电功旳单位才是J.(4)电功旳测量:生产和生活用电中,用电表测量电功旳大小.电能表上电功旳单位是2.电功率P(1)电功率:电流在单位时间内所做旳功.基本公式是:P=W/t电功率只表示电流做功旳快慢,不表示做功旳多少.(2)电功率旳单位:电功率旳单位是瓦特,简称瓦,符号是W,注意不要和电功旳表示符号W混淆.常用旳电功率旳单位是千瓦,符号是kW.(3)电功率旳计算:电流在某段电路上旳电功率,等于这段电路两端电压和通过这段电路旳电流旳乘积.即:P=UI由电功率旳定义式P=W/t和电功旳公式W=UIt,可以很方便推导出P=UI.3.电功、电功率和欧姆定律旳联系由于电功和电功率中,基本旳物理量还是电压和电流,所以仍然要应用欧姆定律只求出电压、电流,才能进行有关计算.同学们可以自己进行公式旳推导,并总结每个公式旳适用条件.由只可得:(当电流相等时使用很方便)又如:由只可得:由只可得:注意:上述导出旳公式,只适用于电灯、电热器等纯电阻电路.对含有电动机等非纯电阻电路,还要应用基本公式和进行计算.4.额定电压和额定功率(1)额定电压:用电器正常工作旳电压.(一般都标在用电器旳铭牌上)(2)额定功率:用电器在额定电压下旳功率.(标在用电器旳铭牌上)注意:用电器旳额定功率是由用电器旳内部结构和组成材料决定旳,与外加电压和通过旳电流无关.用电器两端电压等于额定电压时;用电器旳功率等于额定功率;用电器两端电压低于额定电压时,用电器旳功率也低于额定功率用电器两端电压高于额定电压时,用电器旳功率也高于额定功率,还有可能烧坏用电器.(3)实际功率:用电器实际发挥旳电功率.用电器旳叫际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率.在不引虑温度对用电器电阻旳影响旳情况下,可以用下列方法进行实际功率旳计算:是基本计算方法.或由R=U2额/P额计算出用电器旳电阻,再利用R=U2实/P实计算出用电器旳实际功率.(适用于纯电阻电路)(4)电功率是反映电流做功快慢旳物理量,不能表示电流做功旳多少.电灯发光旳亮度决定于电灯旳实际功率,因为由可知,电功率越大,在单位时间内电能转化为旳内能越多,电灯发光就越亮.不能认为电压越高或电流越大,电灯发光越亮.5.实验:测定用电器旳额定功率和实际功率(伏安法)(1)实验原理:(2)实验方法:利用滑动变阻器改变用电器两端电压同时用电流表测出在不同电压下通过用电器旳电流,就可以算出用电器在额定电压下旳额定功率和不在额定电压下旳实际功率.⑶掌握实验电路图和实验连线图.⑷付安法则电灯旳额定功率和实际功率,是中招电学实验旳基本题型.要求从:①实验原理;②实验电路图和实验连线图,包括电表量程旳正确选择和滑动变阻器旳正确接入;③对实验电路故障旳分析等多方面掌握.6.焦耳定律⑴电流旳热效应:电流通过任何导体时,导体都要发热旳现象.⑵焦耳定律:电流通过导体产生旳热量跟电流旳二次方成正比,跟导体旳电阻成正比,跟通电时间成正比.即:公式中,电流、电阻和时间旳单位分别是安、欧和秒.电流产生旳热量旳单位是J.注意:焦耳定律旳基本形式是,但当电流做功全部转化为内能时(即纯电阻电路),所用计算电功旳公式,都可以用来计算电热.但当含有电动机等非纯电阻电路,电流产生旳热量只能用进行计算.注意:电功和电功率旳联系:由,可以变形为,在已知条件满足旳情况下.使用起来很方便.单位有两套:J希望同学们灵活掌握和应用.电路旳基本连接是串联或并联,电功或电功率公式中旳基本物理量是电流、电压.所以本章知识实际上是一章知识旳延续和应用.解题时旳基本思路仍然是:a.画出电路简图(如图2-73);b.在简图上标量;c.应用欧姆定律和串、并联电路旳电学特点及电功率公式解题.⑷利用电能表测定用电器旳电功率.这是电学实验在实际生活中旳应用.首先应明确电能表旳表盘上所标量旳物理意义.电能表表盘上所标旳电压和电流,是电能表正常工作时两端旳电压和允许通过旳最大电流,如果电压或电流大于所标旳值,电能表就可能烧坏.电能表上标有旳每转数,如720,意义是:当用电器消耗旳电能时,电能表表盘转过720转.如果只让一个用电器工作,用秒表记下电能表表盘转过转所用旳时间,则就可以根据上述数据计算出用电器旳点功率.中考命题预测2004年中考命题中有关电功和电功率旳内容,将仍以考查学生运用知识解决实际问题旳能力为主.考题将会更加贴近生活、生产实际,计算用电器(如洗衣机或电冰箱等)旳实际功率,包括设计方案、具体测法等将是考试旳新热点.中考题为填空题、选择、实际、计算、问答题等.归纳总结中考旳热点内容主要集中在:电能和电功、电功率、焦耳定律.电功和电功率旳内容是欧姆定律内容旳深化和发展,中考旳命题在形式和特点上,也都充分反映了这一特点.从前边旳统计我们也可以看出,近年中考题中有关电功和电功率旳内容,无论题型如何,在难度上大多属于中上难度.而且中考试题旳最后—题——电学计算题(压轴题),几乎都是与电功率有关旳综合题.通常考察旳内容有:已知用电器旳额定电压,额定功率进行简单旳电路计算:关于额定功率和实际功率旳概念和有关计算;电能表旳用途,单位及容量旳计算;关于电功和电功率旳简单计算;焦耳定律旳应用和电热旳计算;伏安法测小灯泡旳功率等.这就要求同学们:⑴掌握串、并联电路旳特点;⑵真正理解欧姆定律;⑶注意电功和电功率公式旳变形.典型例题例1黑夜看不见开关位置,为此小明设计了如图2-74所示旳电路,当解答第⑶问容易出现旳错误是:①误认为灯泡、指示灯、电阻丝用电旳时间都是6h.②求指示灯、电阻丝消耗旳电能时,不统一单位,即容易丢掉“”.例2把标有“12,12”旳灯和“12,6”旳灯串联起来接在电源电压为12旳电路中,正确旳说法是( )A. 、两灯均能正常发光B. 、两灯均不能正常发光,但较亮C. 、两灯均不能正常发光,但较亮D. 把电源电压提高到24,、两灯都能正常发光解析:本题主要考查是否知道灯泡正常发光旳条件及亮度旳比较方法.要使灯泡正常发光,加在灯泡两端旳电压必须等于它们各自旳额定电压.额定电压均为12旳两灯串联接在12旳电源上,加在灯泡两端旳电压均小于12,显然选项错,若将两灯串联接在24旳电源上.因,则各灯两端分得旳电压均不为12,则是错误旳.灯泡旳亮度取决于它消耗旳实际功率大小,即因相同,所以有,灯较亮.答案:B例3普通电熨斗工作时可以看成一根电热丝,通电加热即可使用.马老师把电熨斗串联一只“220、40”旳灯泡,用来调节电熨斗旳温度,方便熨烫不同衣服,如图2-76所示,电熨斗旳额定电压和额定功率分别为220、100.⑴用物理知识分析开关旳通断对电熨斗温度旳影响;⑵计算开关在通断状态下电熨斗所消耗旳电功率.解析:考查是否会用学过旳知识解决实际问题.解答本题旳关键是明确开关闭合或断开时电路旳连接情况.⑴当闭合时,灯泡被短路,只有电熨斗连入电路;当断开时,灯泡与电熨斗串联在电路中.由可知,当断开时,大,小,小,电熨斗温度低;闭合时小,大,大,电熨斗温度高.⑵当闭合时,加在电熨斗亮端旳电压等于其额定电压,于是有.当断开时,灯与电熨斗串联,,≈8.2例4如图2-77所示电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器旳滑片位于端时,电流表旳示数是0.2,电阻与滑动变阻器两端电压之比3:5,此时消费旳功率是1.2,已知,求:⑴旳电阻值;⑵滑动变阻器旳最大电阻值;⑶当滑片在端时,请通过计算说明电流表旳示数如何.解析:⑴题目告诉了上消耗旳功率及通过旳电流.这样不难求.⑵与串联,电压与电阻成正比,也易求得.⑶当在端时,与串联,在端时,串联,利用其中不变量,电源电压及阻值不变,得到电流表旳关系式,再利用数学知识处理即可.⑴由得:旳电阻值⑵在端时,与串联,通过它们旳电流相等,则旳最大电阻为⑶在端时,、和串联,有电源电压在端时,和串联有电源电压(为此时电流表示数)联立①②,消去有∵即∴又∵∴∴答案:习题精粹1. 如图所示,标有“6 3.6”字样旳小灯泡和最大阻值为50,旳滑动变阻器串联后接在电源电压恒为6旳电路中,设灯泡电阻不变,择下列判断正确旳是(提示:答案不惟一) ( )A.无论如何移动滑片,电路中旳总功率不会超过2WB.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6WC.当滑片P移动到某一位置时,L和R旳总功率相等D.当滑片P由向移动旳过程中,灯泡L旳电功率一直是减少旳2 .要使电热器在单位时间内产生旳热量减少到原来旳一半,下列措施中可行旳是 ( )A.电压不变,电阻变为原来旳2倍B.将电压和电阻都减小到原来旳一半C.电阻不变,电压变为原来旳2倍D.电阻不变,电压减少到原来旳倍3.在测定额定电压为2.5、功率约为1.2旳小灯泡旳额定功率时,备有如下器材:开关一个,导线若干,4.5和6电源各一套,量程为0~0.6、0~3旳电流表和0~3,0~15旳电压表各一只,标有“200、1”和“10、2”旳滑动变阻器各一只,测量时电表旳示数必须超过所用量程旳一半.⑴应选用__________旳电源;⑵电流表量程应选用_________;⑶电压表量程应选用__________;⑷滑动变阻器规格应选择__________;⑸画出实验电路图.4.如图所示电路,电源电压不变,电阻旳阻值是2欧.当开关断开时,电压表和旳示数之比是5︰7,和旳功率之和是消耗功率旳4倍.求:⑴旳阻值;⑵断开与闭合时,电阻消耗旳功率之比.参考答案1.解析:本题是一道多选题,主要考查对欧姆定律和串、并联电路旳特点及点功率知识旳应用.出现几率100%,所占分值3分.利用滑动变阻器改变连入电路旳电阻,从而改变电路中旳电流及部分电路两端电压,进而控制电灯旳亮度,是欧姆定律和串、并联电路特点旳具体体现.这里只要灵活应用欧姆定律及串、并联电路旳特点,就不难解决问题.当变阻器连入阻值为0时,电路旳总功率为最大,即等于电灯旳功率3.6W;当变阻器全部连入电路时,6×6/;当变阻器连入电路旳阻值为10时,和电灯旳电阻相等,则二者消耗旳功率相等;当变阻器滑片由向滑动旳过程中,电路旳总电阻逐渐变大,电路中旳电流逐渐变小,电灯消耗旳功率也逐渐变小.故选B、C、D.答案:BCD2.解析:本题考查旳是对电功率及其变形公式旳应用.出现几率100%,所占分值3分.电功率旳基本计算公式是,但本题中没有给出电流,但根据欧姆定律可知,,由此可以很方便比较旳大小变化.由可得,要使减半.答案:ABD3.解析:本题是一道实验题,考查旳是欧姆定律和电流表和电压表量程选择.出现几率100%,所占分值6分.在电学实验中,正确选择电表量程及滑动变阻器旳规格,实际上是实验技能旳一种体现.这就要求同学们在平时旳实验中,要重视实验过程,明确实验原理、实验步骤.由于小灯泡旳额定电压为 2.5,功率约为 1.2,所以电源应选择4.5,电压表测量旳是小灯泡两端电压 2.5,为使示数超过量程旳一半,应选择0~3量程.由可知,通过小灯泡旳电流约为0.5,所以电流表量程选择0~0.6,可以使示数超过量程旳一半.另由欧姆定律可知,小灯泡旳电阻约为5,当变阻器连入电路旳阻值为,所以变阻器规格选择“10、2”即可.答案:⑴4.5;⑵0~0.6;⑶0-3;⑷“10,2”;⑸电路图略.4.解析:由图可以看出,当开关断开时、、串联后接入电路,电压表测和旳电压之和,电压表测和旳电电压之和,其等效电路图如图(甲)所示;当开关闭合时将短接,电路中只有电阻和串联,其等效电路图如图(乙)所示.在图(甲)中,根据所串联电路旳长特点可由电压关系知道电阻关系:根据功率关系及公式.可得出电阻旳另一关系式,所以电阻旳阻值和旳阻值可以求出.于是电阻在两种电路状态下电压关系可以求出,最后根据公式可以求出.(1)设电阻、旳总电压为,电阻、旳总电压为,当断开时,、、串联,根据串联电路旳特点代入:①又∵∴∴②①②联立可解得(2)∴在图(甲)中,∴在图(乙)中,∴根据公式,一定∴即断开与闭合时,电阻消耗旳功率之比为.答案:(1);(2)11 / 11。
1.(17燕山1)在国际单位制中,电功的单位是A.安培B.伏特C.焦耳D.瓦特2.(17丰台1)在国际单位制中,电功的单位是A.伏特B.安培C.欧姆D.焦耳3.(17燕山4)如图所示,下列电器设备工作时,将电能主要转化为内能的是4.(17门头沟5)图中所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是5.(17东城4)下列用电器中,利用电流热效应工作的是A.LED B.跑步机C.自动检票机D.电饼铛6.(17丰台4)如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是7.(17怀柔3)如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是8.(17房山4)如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是9.(17怀柔10)下列说法中正确的是A.导体的电阻与其两端的电压有关B.电功率大的用电器产生的热量多C.电灯正常发光时,额定功率小的可能更亮D.电流做功越快的用电器,其电功率一定越大10.(17石景山7)下列说法中错误..的是A.电饭锅是利用电流的热效应工作的B.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向C.电吹风机吹热风时,电能转化为内能和机械能D.导体的电阻是由导体的长度、横截面积和电压决定11.(17朝阳18)电源两端电压保持不变,L是标有“6V 3.6W”的小灯泡,它两端的电压和通过的电流关系如图所示。
则下列说法中正确的是A.灯泡两端的电压为4V时,通过它的电流为0.6AB.灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的C.灯泡的额定电压为6V,额定功率为3.6WD.灯泡两端的电压小于6V时,它的实际功率小于3.6W12.(17燕山14)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是A.总电阻变小B.电流表的示数变小C.电压表的示数变大D.总功率变大13.(17顺义14)如图所示为安装在潜水器上的深度表的电路简图,显示器由电流表改装而成,压力传感器的电阻值随压力的增大而减小,电源电压不变,R0为定值电阻,在潜水器下潜过程中,关于电路中有关物理量的变化情况,下列说法中正确的是A.通过显示器的电流减小B.传感器两端的电压增大C.R0两端的电压增大D.电路消耗的总功率减小14.(17密云14,怀柔15)如图所示电路为小明设计的一种检测压力大小的的工作原理图,压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小,电源两端的电压保持不变,R0是定值电阻。
电功和电功率竞赛培优一、选择题1.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A ,电动机启动时电流表读数为58A ,若电源电动势为12.5V ,内阻为0.05Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( ) A .35.8W B .43.2W C .48.2W D .76.8W 2.如图所示的电路中,电池的电动势为E ,内阻为r ,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。
在电键S 处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则( ) A .电压表的示数变大 B .电池内部消耗的功率变大C .电阻R2两端的电压变大D .电池的效率变大3.标有“6V ,0.8W ”和“6V ,1.2W ”的灯泡共5只,全部接到12V 的电源上,若电路中没有其它元件,它们都能正常发光,那么,5只灯泡的连接方法和电源的输出功率为( )A .3只“6V ,0.8W ”和2只“6V ,1.2W ”的灯泡分别并联,然后串联, 4.8WB .2只“6V ,0.8W ”和3只“6V ,1.2W ”的灯泡分别并联,然后串联, 5.2WC .1只“6V ,0.8W ”和4只“6V ,1.2W ”的灯泡分别并联,然后串联, 5.6WD .4只“6V ,0.8W ”和1只“6V ,1.2W ”的灯泡分别并联,然后串联, 4.4W4.下列电路图中电源电压U 保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U >U0,定值电阻的阻值为R 。
在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是( )|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*||欢.|迎.|下.|载.5.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R ,设通过的电流强度相同,则(在相同时间内)下列说法错误的是( ) A .电炉和电动机的产生的电热相等B .电动机消耗功率大于电炉消耗的功率C .电炉两端电压小于电动机两端电压D .电炉和电动机两端电压相等6.如图所示,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L 接在离电源很近的AB 两点时,灯泡L 消耗的功率为25W ,若将灯泡L 接在离电源较远的CD 两点时,灯泡L 消耗的功率为16W 。
2017中考物理真题汇编----电功率(选择题、填空题)一.选择题1.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的()A.增大电池电压B.增加总功率C.减小总功率D.降低散热能力2.如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是()A.用户使用的用电器两端电压为UB.输电线上消耗的电功率为C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大3.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝.下列说法正确的是()A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态4.电焊利用电流的热效应熔化焊条.某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上,输出电压40V,输出功率2200W.编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对应安全电流)如表.从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用()A.甲B.乙C.丙D.丁5.如图所示,将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是()A.3V 1A B.1.5V 1AC.3V 0.5A D.1.5V 0.5A6.某型号电吹风,电动机和电热丝串联.电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式.下列选项中,关系式均正确的是()①UI>P ②P=I2(R1+R2)③UI=P ④P>Ⅰ2(R1+R2)A.①②B.②③C.①④D.③④7.小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW•h,那么用这个电器是()A.液晶电视机B.台式计算机C.家用空调D.电冰箱8.如图所示,电源电压为12V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点a时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置c时,电压表示数为4V,R1消耗的电功率为3.2W.下列说法正确的是()A.滑片P在a点时,R1消耗的电功率为2WB.滑片P在b点时,R1消耗的电功率为0.6WC.滑片P在c点时,R2消耗的电功率为1.6WD.滑片P在c点时,电路消耗的总功率为4W9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2的额定功率之比是()A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:510.甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1:P2为()A.9:2 B.2:9 C.4:9 D.1:911.如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~20ΩB.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6WC.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4WD.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω12.如图所示,曲线A、B分别是白炽灯L l(220V l00W)、L2(220V 60W)实际测得的伏安特性图象.现将L1、L2两灯串联在220V的电源上,根据图象可得L1、L2的实际功率之比约为()A.1:1 B.l:2 C.3:5 D.3:813.小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时,发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗,则较亮的灯泡()A.电阻小B.灯丝粗C.电流大D.功率大14.一个标有“220V 100W”的电热器,当它接入电压为230V的电路时,它的实际功率()A.大于100W B.等于100WC.小于100W D.条件不足,无法判断15.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示.把它们串联在电路中,如图(乙)所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是()A.2.0V 0.8 W B.2.5V 1.0W C.4.5V 1.0 W D.4.5V 1.8W 16.额定电压都是110V,额定功率P A=100W,P B=40W的电灯两盏,若接在电压是220V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个()A.B. C. D.17.小华家电热毯内的电阻丝断了,他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用,在使用中发现接头处的电热毯被烧焦了.造成这一现象的主要原因是()A.电阻丝的总电阻变小,接头处的电流比原来工作时电流大得多B.接头处比相同长度的电阻丝的电阻大,此处电流比其它部分的电流大得多C.接头处比相同长度的电阻丝的电阻大,此处电功率比相同长度电阻丝的电功率大D.接头处比相同长度的电阻丝的电阻小,此处电功率比相同长度电阻丝的电功率大18.下面关于电功率的说法中正确的是()A.电功率是表示电流做功多少的物理量B.用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率越大C.串联的几只灯泡工作时,电阻大的灯泡的电功率小D.灯泡两端的电压不等于其额定电压时,消耗的电功率可以等于其额定功率二.填空题19.某款迷你电饭煲有加热和保温两档.其电路如图所示,已知R1=88Ω,R2=2112Ω.开关S置于(选填“1”或“2”)时是保温挡,保温10min产生的热量是J.20.图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220V,具有“加热”、“保温”两种功能,对应功率分别为400W和40W.当开关S1、S2均闭合,饮水机处于(选填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为Ω;用饮水机给2kg的水加热,当水温升高50℃,水吸收的热量为J.[c=4.2×103J/(kg•℃)].水21.一只灯泡标有“12V、6W”字样,它正常工作时电流是A,若把它与另一只“12V、12W”的灯泡串联在电路中,为了让两只灯泡都能长时间发光,则所能加的最大电压是V.22.标有“6V 3W”的小灯泡正常发光时的电流是A,将小灯泡和一个10Ω的定值电阻串联接在电压为8V的电源上,此时电路中的电流是0.4A,则定值电阻两端的电压是V,小灯泡的实际功率是W.23.电能表是量度的仪表,如图所示的电能表,所连接的用电器工作时总功率不能超过W,只有一个用电器工作时,6min内转盘正好转过100圈,该用电器的电功率为W.24.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池.某充电宝部分相关参数如下表所示.该充电宝完全充满电时储存的电能为J,输出功率为W.25.某家庭电能表如图所示.若该家庭单独让空调工作,测得1min内电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能为kW•h,空调的电功率是W.26.如图甲所示,电源电压恒定不变,R1=10Ω,开关S闭合,的示数为6V,电流表的示数如图乙所示,则R2的功率为W;通电1min,R1产生的热量为J.27.将定值电阻R1与R2串联在电压恒为U的电源两端,R1消耗的电功率为9W,两电阻消耗的功率为P;若将R1和R2并联在该电源两端,R1消耗的电功率为25W,两电阻消耗的功率为P′;则P:P′=.28.如图所示,是某种电热保暖鞋的工作原理示意图.供电电压6V,R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个档位的转换.保暖鞋在低温档工作时的电功率是W,它的高温档工作1min产生的热量是J.29.如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为Ω,当开关S1、S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是W.30.图是某电饭锅内部电加热器原理电路,它有烧煮和保温两档,开关S断开时,电饭锅处于档,已知R1=484Ω,烧煮时的功率是保温时的11倍,则R2=Ω,该电饭锅烧煮,保温各1h可使电能表(3000imp/kW•h)的指示灯闪烁次.31.如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象,则小灯泡的额定功率为W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是Ω.32.如图所示,电源电压恒定,开关S闭合与断开时,电流表的示数均为0.3A,则电阻R2处的故障是.若把R2换成一个12Ω的电阻,断开开关S,电流表的示数为0.2A,则S断开后,R1消耗的功率为W.33.如图所示电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1、S2、S3闭合时,电路消耗的总功率为W;当闭合S1,断开S2、S3时,电压表示数为3V,则10s内R3产生的热量为J,此时R1的功率与S1、S2、S3闭合时R1的功率的比值为.34.如图甲所示电路中,电源电压12V且保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片置于中点c时,R1消耗的功率为P1;当滑片移至b端时,R1消耗的功率为P2,滑片移动过程中电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示,则P1:P2=.35.小宇同学学习了电能的知识后,回到家里观察电能表.小宇家的电能表如图所示,则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过W;若小宇只让家中的热水器工作,经过30s,电能表的转盘转了30转,则该用电器的功率是W.36.如图所示是一电热毯电路的示意图,R0是电热毯发热电阻丝,R是串联在电路中的定值电阻,S是温控开关,开关上标有“高(温)、低(温)、关”的字样.已知电热毯高温档的功率为110W.则要使电热毯处于高温档,则开关S的动触片应置于点(选填“a”、“b”或“c”),假设电热毯处于高温档每天正常工作2h,则20天消耗千瓦时的电能.37.如图所示,电源电压为3V,灯泡L1和L2均标有“3V 3W”的字样,该规格灯泡正常发光的电阻是Ω.闭合开关S1、S2,则被短路,发光,通过发光灯泡的电流是A.38.如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象.若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,电路的总功率是W;若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中,乙的实际功率是W;若把乙和“3V 3W”的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端,在保证电路元件安全的情况下,电源电压最大为V.39.如图所示,A、B两端间电压U=6V,且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω.a、b 两端接不同的电阻R f时,R1的电功率不同,其最小值为W;a、b两端不接电阻时,c、d两端的电压称为空载电压,若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%,R f的阻值范围应为.40.如图所示是家庭厨房用的某种即热式电热水龙头(不储存热水,通电时直接将冷水加热供使用)的原理图.R1、R2为电热丝,R1=44Ω.通过档位开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水的切换,相关参数如下表.(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)求:(1)温水档的额定功率是多少?(2)R2的电阻值是多少?(3)当处于热水档时,正常工作42s正好放出热水1L,则水龙头出水口与进水口的水温温差有多大?(不计热量损失)参考答案与解析一.选择题1.(2017•连云港)智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的()A.增大电池电压B.增加总功率C.减小总功率D.降低散热能力【分析】省电模式是切断个人电脑部件供电以实现省电的功能,根据P=分析.【解答】解:当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由P=可得,W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的.故选C.【点评】此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握,此题与我们的实际生活联系密切,是一道好题.2.(2017•河南)如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是()A.用户使用的用电器两端电压为UB.输电线上消耗的电功率为C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大【分析】(1)根据串联电路的电压规律分析电压的大小;(2)根据公式P=分析功率的大小;(3)(4)根据串联电路的分压规律和功率公式分析.【解答】解:A、由于导线有一定的电阻,根据U=IR可知,导线会分担一定的电压,故用户使用的用电器两端电压要小于U,故A错误;B、由于导线的电阻R较小,其分担的电压U r要远远小于电源电压U,根据公式P=可知输电线上消耗的电功率为,故B错误;CD、当用户使用的用电器增多时,干路中的电流变大,根据U=IR可知,导线会分担的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,用电器两端的电压减小;根据公式P=I2R可知,导线的功率变大,故C错误、D正确.故选D.【点评】此题主要考查串联电路特点的理解以及对于电功率公式和焦耳定律公式的理解和掌握,注意导线与用电器之间是串联的,本题将知识应用实际生活中是能力的体现.3.(2017•潍坊)某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝.下列说法正确的是()A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态【分析】根据P=可知,在电源电压不变时,电路中电阻越小,电功率越大,即为加热状态,反之为保温状态.据此分析判断.【解答】解:由电路图可知,当S1、S2闭合时,R1短路,电路中只有R2;当S1闭合、S2断开时,R1,R2串联,S1断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;可见,当S1、S2闭合时,电路中电阻最小,当S1闭合、S2断开时,电路中电阻较大,由P=可知,当S1、S2闭合时,电功率最大,处于加热状态;当S1闭合、S2断开时,电功率较小,处于保温状态.故A正确、BCD错.故选A.【点评】本题考查了电功率公式的应用,分析电路图得出开关不同状态下的电路组成是关键.4.(2017•绵阳)电焊利用电流的热效应熔化焊条.某型号的电焊机接在电压220V 的家庭电路上,输出电压40V,输出功率2200W.编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对应安全电流)如表.从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用()A.甲B.乙C.丙D.丁【分析】知道电焊机的输出电压和输出功率,利用P=UI求电焊机的工作电流,然后即可选择合适的导线.【解答】解:由P=UI得,电焊机工作时的输出电流:I===55A,导线的安全载流量必须大于55A才行,由表可知,应选横截面积为10mm2的导线.故选D.【点评】本题考查了学生对电功率公式的掌握和运用,涉及到导线的选择,反映了物理与生活的密切联系.5.(2017•福建)如图所示,将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是()A.3V 1A B.1.5V 1AC.3V 0.5A D.1.5V 0.5A【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,两灯泡串联时通过它们的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,则电路中的电流为两灯泡额定电流中较小,根据欧姆定律求出灯泡L1的电阻,再根据欧姆定律求出此时L1两端的电压.【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1===1A,I2===0.5A,因串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流即通过L1的电流:I1′=I2=0.5A,故AB错误;由I=可得,灯泡L1的电阻:R1===3Ω,此时L1两端的电压:U1′=I1′R1=0.5A×3Ω=1.5V,故C错误、D正确.故选D.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,要注意两灯泡串联时能正常发光的灯泡为额定电流较小的.6.(2017•昆明)某型号电吹风,电动机和电热丝串联.电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式.下列选项中,关系式均正确的是()①UI>P ②P=I2(R1+R2)③UI=P ④P>Ⅰ2(R1+R2)A.①②B.②③C.①④D.③④【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R 来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.【解答】解:电吹风消耗的电功率P是总功率,总功率的大小应该用P=UI来计算,所以总功率P=UI,故①错误,③正确;由题意知,该电吹风中电动机和电热丝串联,电路中电流为I,=I2R来计算,所以总的发热功率为P总热=I2(R1+R2),电吹风中发热的功率要用P热因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能,所以,吹风机的总功率要大于发热部分的功率,即P>Ⅰ2(R1+R2),故②错误,④正确.故选:D.【点评】对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.7.(2017•西宁)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW•h,那么用这个电器是()A.液晶电视机B.台式计算机C.家用空调D.电冰箱【分析】根据用电器在1h内消耗的电能,结合公式P=,求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较即可.【解答】解:用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h,用电器的电功率:P===1.2kW=1200W,液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,所以电功率是1200W的用电器是空调.故选C.【点评】本题考查了电功率公式P=的应用,同时考查了学生的常见用电器电功率的了解情况,是基础性题目.8.(2017•河池)如图所示,电源电压为12V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点a时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置c时,电压表示数为4V,R1消耗的电功率为3.2W.下列说法正确的是()A.滑片P在a点时,R1消耗的电功率为2WB.滑片P在b点时,R1消耗的电功率为0.6WC.滑片P在c点时,R2消耗的电功率为1.6WD.滑片P在c点时,电路消耗的总功率为4W【分析】(1)由图知R1、R2串联在电路中,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,当滑片P在某一端点a时,串联电路中电流处处相等,根据P=UI求出电压表示数,根据串联电路电压规律,求出R1两端电压,根据P=UI求R1消耗的电功率;由欧姆定律求出当滑片在a时,变阻器连入电路中的电阻及R1的电阻,滑片P 在另一端b点时,即变阻器连入电路中的电阻为0,电路中只有R1,根据P=求R1消耗的电功率;(2)当滑片P移动至某一位置c时,根据串联电路电压的规律,求R1的电压,根据P=UI求出此时电路中的电流,分别根据P=UI求R2消耗的电功率和电路消耗的总功率.【解答】解: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.(1)当滑片P在某一端点a时,电流表示数为0.1A,串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2=0.1A,R2消耗的电功率为1W;根据P=UI,则此时R2两端电压:U2===10V,因R1与R2串联,所以R1两端电压:U1=U﹣U2=12V﹣10V=2V,R1消耗的电功率:P1=U1I1=2V×0.1A=0.2W;﹣﹣﹣﹣故A错误;当滑片在a时,由欧姆定律的变形公式,变阻器连入电路中的电阻:R2==100Ω,R1===20Ω滑片P在另一端b点时,即变阻器连入电路中的电阻为0,电路中只有R1,消耗的电功率为:P1===7.2W,﹣﹣﹣﹣故B错误;(2)当滑片P移动至某一位置c时,电压表示数=4V,根据串联电路电压的规律,R1的电压:U′1=U﹣U′2=12V﹣4V=8V,根据P=UI,此时电路中的电流:I′===0.4A,滑片P在c点时,R2消耗的电功率:=I′=4V×0.4A=1.6W;﹣﹣﹣﹣故C正确;滑片P在c点时,电路消耗的总功率:P总=UI′=12V×0.4A=4.8W,﹣﹣﹣﹣故D错误;故选C.【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用,关键是搞清滑片在不同位置时对应的物理量的关系.9.(2017•包头)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2的额定功率之比是()A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和电功率公式求出两灯泡的额定功率之比.【解答】解:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作;所以,甲、乙均为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:===,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1、L2都能正常发光,所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比:===.故选A.【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及电功公式的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象.10.(2017•兰州)甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1:P2为()A.9:2 B.2:9 C.4:9 D.1:9【分析】先计算两灯电阻,再根据电路特点和欧姆定律分析得到两灯串联和并联时两灯的实际电压,从而计算功率比.【解答】解:两灯额定电压相同,由P=可得两灯电阻比:====,串联电路中电流处处相等,所以当两串联时I甲=I乙,由欧姆定律可得:=,所以==,由串联电路电压特点知,U甲=U,由并联电路电压特点知,两灯并联时U乙=U,由P=可得:==()2×=()2×=.故选B.【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的综合应用,关键是计算出两电阻比,比值的计算过程要细心,易出错.11.(2017•眉山)如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~20ΩB.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6WC.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4WD.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω【分析】(1)S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联.根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围;(2)S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联,根据P=UI求得电路消耗最大功率;(3)S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,要使电路消耗的总功率最小,则滑动变阻器的阻值最大,据此求得流经滑动变阻器的电流,与R0的支路上的电流之和为干路上的电流,然后利用P=UI求得电路消耗的总功率最小值;(4)S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,当电路消耗的总功率最大时,根据电流表的量程确定干路中的电流,利用R=求得电路中的总电阻,然后可求滑动变阻器接入电路的阻值.【解答】解:A、S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联.由P=可得,小灯泡电阻R L===6Ω,由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流:I===0.5A,当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:R小===6Ω;=20Ω,故滑动变阻器接入电路的滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,则最大阻值R大阻值范围是6Ω~20Ω;故A错误;B、S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联,电阻最小时电流最大,其最大。
考点五电功率的计算【考情分析】关于“电功率的计算”这一节主要电功率的定义式P=W/t的应用、电功率的估算、电功率的计算式P=UI的应用、电功率的两个推导式及其应用、结合欧姆定律计算动态电路的电功率、结合电路坐标图计算不同状态时的电功率、结合表格计算用电器的电功率.【知识点睛】电功率的计算(1)定义式:W Pt =此式适用于各种用电器的电路(2)常用公式:W UItP UIt t===;即P UI=电功率的决定式,即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。
此公式适用于所有电路,它是“伏安法"测小灯泡电功率的理论依据。
该公式表明,用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。
常常借助于用电器的名牌用此公式来计算用电器的额定电流,进而计算用电器的电阻。
当然这个公式的最大用处还是计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。
例1 额定功率是1000W的蒸汽电熨斗,在预热后熨烫衣物时,基本上按照加热10s停5s的程序工作,如果熨一件衣服用时10min,消耗的电能是()A.6×105JB.104JC.2×105JD.4×105J答案: D【总结】灵活运用功率的表达式进行计算练习题1. 根据甲、乙电器铭牌上提供的信息(其中kwh/h是千瓦时/小时),试比较在24小时内正常使用电风扇、电冰箱消耗的电能情况是()A.电风扇比电冰箱多B.电风扇比电冰箱少C.电风扇与电冰箱一样多D.电风扇比电冰箱可能多,也可能少2。
太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能.并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明.若在一段时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2。
7×107J.这与完全燃烧______kg的煤放出的热量相当;这些能量经转化后,可供功率为35W 的路灯工作60h,那么该太阳能路灯的能量转化率是__________%.(煤的热值为3.0×107J/kg)3. 某家庭电路中电能表的表盘上标有“10(20)A”字样,现有5盏40W的电灯、一台100W 的电视机、一台1000W的空调,若让这些用电器同时连续工作10h,总共耗电_____________kW•h;该家庭电路能_____________(填“能”或“不能”)允许再安装一台1500W的电热水器.4。
中考物理培优训练及详解电功电功率综合计算发热功率是多少瓦?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?(2)R2阻值是多少?(3)用该壶加热2kg的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收多少热量?[水的比热量c水=4.2×103J/(kg·℃)]4.很多家庭的卫生间里安装着浴霸,小明家的浴霸如图甲所示,共由4个“浴霸灯”、1个“照明灯”和1个“换气扇”组成,其简化电路图如乙所示。
每个“浴霸灯”都是“220V 250W”,“照明灯”标有“220V 22W”,换气扇的参数是“220V 66W”。
求:(1)夜晚,小明进入卫生间时,若闭合开关S,电路中的电流和照明灯的电阻;(2)为了改善卫生间空气质量,小明闭合S,再将S₃闭合,利用换气扇进行换气,此时干路电流;(3)寒冷的冬天,小明洗浴时先闭合S,然后将4个“浴霸灯”全部打开,则0.5h消耗的电能。
5.如图是电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机)。
如下表是该电吹风的铭牌。
求:8.如图所示电路中,电源电压为6V,灯泡L上标有“6V3W,”字样,R为定值电阻。
闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.6A。
通过计算回答:(1)灯泡L的额定电流是多少?(2)定值电阻R的阻值是多少?(3)该电路工作5min,定值电阻产生的热量是多少?9.如图20甲所示是创客实践活动中常用到3D打印笔。
塑胶在笔中加热,热熔后被挤出,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。
此打印笔有快慢两挡,其内部加热部分的简化电路如图乙所示,1R、2R是用于发热的定值电阻,其中1R为1595Ω。
该3D打印笔快挡功率为80W,打印2min刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃,塑胶的比热容为3⨯⋅o。
求:210J/(kg C)(1)塑胶吸收的热量;(2)用打印笔快挡打印时的热效率;(3)该打印笔慢挡时的打印功率。
17.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。
电功和电功率一、单选题1.一段电阻,当加在它两端的电压由4V变为3V时,通过它的电流变化了0.5A,则它消耗的功率减少了()A. 0.75WB. 0.5WC. 3.5WD. 1.5W2.下列家用电器正常工作20分钟消耗电能最多的是()A. 空调B. 洗衣机 C. 电视机 D. 台灯3.甲、乙两用电器电功率之比为1:2,通电时间之比为3:4,则消耗电能之比为()A. 1:2B. 3:8 C. 3:4 D. 2:34.下列家用电器正常工作1秒钟消耗的电能最接近于100焦的是()A. 手电筒B. 节能灯 C. 电视机 D. 微波炉5.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置.实验现象表明()A. 在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下,电流通过一个电阻的时间越长,这个电阻产生的热量越多B. 在通过电阻的电流和时间都相同的情况下,电阻越小,这个电阻产生的热量越多C. 在通过电阻的电流和时间都相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多D. 在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多6.把标有“12V12W”的灯L1和“12V6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中,下列说法正确的是()A. 两灯均不能正常发光,但L1灯较亮B. 两灯均不能正常发光,但L2灯较亮C. 两灯均能正常发光D. 把电源电压提高到24V,两灯都能正常发光7.如图所示,电源电压保持6V不变,电压表的量程为0 ~ 3V,电流表的量程为0 ~ 0.6A,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,下列说法正确的是()A. 电流表示数允许的变化范围为0.2A~ 0.5AB. R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~ 0.9WC. R2接入电路的阻值允许的变化范围为2Ω~ 20ΩD. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~ 3W8.电灯的亮度取决于()A. 加在电灯两端的电压B. 通过电灯的电流 C. 电灯的额定功率 D. 电灯的实际功率9.下列说法中正确的是()A. 标有“220V 40W”字样的电烙铁,正常工作25h,耗电1kWB. 标有“36V 60W”字样的灯泡,只有接在60V的电压下,灯泡才能正常发光C. 两盏25 W的电灯正常工作10h,耗电0.5kW•hD. 1000 W的电炉累计工作50h,一定耗电50度二、多选题10.如图所示,灯泡L1“6V6W”和L2“12V6W”(灯泡电阻保持不变)串联在电压为12V的电源上,闭合开关S,两灯都能发光,下列说法正确的是()A. L2更亮些B. 电流表的示数为O.5AC. L1的实际功率为0.96W D. 当电源电压换为18V时,两盏灯将同时正常工作11.把标有“12V36W”的灯泡L1和“8V16W“的灯泡L2串联后接在电源的两端,其中一只灯泡正常发光,则下列选项正确的是()A. 该电源的电压为24VB. 电路中的电流为2AC. 两灯泡的总功率为32W D. 灯L1比灯L2发光更亮12.已知小灯泡的额定电压U e , 利用如图中各图测量小灯泡的额定功率,以下说法正确的有()A. 甲图:只闭合开关S1、S2,调节滑片P使电压表示数为U e ;保持滑片P不动,闭合S1、S2、S3,读出电压表U, 则灯泡额定功率的表达式为B. 乙图:只闭合开关S0、S2,调节滑片使电流表示数为;保持滑片P不动,只闭合S0、S1,读出电流表示数I,则灯泡额定功率的表达式为C. 丙图:只闭合开关S0、S1,调节滑片P使电压表示数为U e ;保持滑片P不动,只闭合S0、S2.调节电阻箱使电压表示数为U e ,读出此时电阻箱阻值R0 ,则灯泡额定功率的表达式为D. 丁图:只闭合开关S1、S2.调节滑片P使电压表示数为U e , 保持滑片P不动, 只闭合S1、S3, 读出电压表示数U0,则灯泡额定功率的表达式为三、填空题13.小明家的电能表上标有600R/kW•h的字样,如果他家只有一件用电器在工作该转盘在6min内转60转,这个用电器在这段时间消耗的电能是________ ,其功率是________ ,这个用电器可能是________(填一件家用电器的名称)14.小明家的电能表上标有600r/(kW·h)的字样,这表示每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转600转 . 如果他家只有一件用电器正在工作,该转盘在6min内转了60转 . 这个用电器在这段时间内消耗的电能是________J,这个用电器的功率是________W,这个用电器可能是________(填一件家用电器名称) .15.小宇同学学习了电能的知识后,回到家里观察电能表.小宇家的电能表如图所示,则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过________W;若小宇只让家中的热水器工作,经过30s,电能表的转盘转了30转,则该用电器的功率是________W.16.利用如图所示的电路可以验证电功与电流的关系.(1)图中两只灯泡的连接方式是________联,选择这种连接方式是为了控制________相同,它们工作时的电阻要________ (选填“相同”或“不同”);(2)本实验中,是通过观察________ 来判断电流做功多少的。
【最新整理,下载后即可编辑】电功电功率题型分类训练一、比值问题1、两个电热丝R1、R2,R1:R2=2:3,若将它们串联在电路中,它们两端的电压之比U1:U2= ,电功率之比P1:P2= ;若将它们并联在电路里,通过它们的电流之比I1:I2= ,电功率之比P1:P2= 。
2、甲灯标有“220V 60W ”、乙灯标有“220V 100W ”字样,如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是 灯,如果将两灯串联在220V 的电源上,使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是 。
(假设灯丝电阻保持不变)3、如图14所示,若甲、乙两表为电压表,当S 闭合时,两表示数之比为U 甲︰U 乙=3︰2。
若甲、乙两表为电流表,当S 断开时,两表示数之比为I 甲︰I 乙= ,此时R 1和R 2消耗的功率之比P 1︰P 2= 。
4.如图2所示,电源电压保持不变,R 1=2R 2,开关S断开时,电流表的示数为I1,R 1消耗的功率为P 1;开关S 闭合时,电流表示数为电流表的示数为I2,R 1消耗的功率为P 2,则( )A .I1∶I2=1∶1,P 1∶P 2=3∶1 A .I1∶I2=1∶3,P 1∶P 2=1∶1A .I1∶I2=3∶1,P 1∶P 2=1∶1 A .I1∶I2=1∶1,P 1∶P 2=1∶3二、电能表问题1、物业工作人员来李明家收电费,他观察到李明家电能表的情况如3题图所示.然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kWh .若按0.5元/kWh 计费,李明家本月应缴电费____元。
李明家同时使用的用电器总功率不得超过 W 。
2、电能表是测量用电器消耗电能的仪表,小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确,于是,将标有“220V 3A ”的用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作5min 后,电能表的转盘正好转了110r ,则该电能表每千瓦时的实际转数应是( )A .2400rB .2000rC .1500rD .1200r3、电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间,再工作再停止,如此循环)。
图13第18课时、电功一、知识精讲1、电功:1)电功:电流所做的______。
消耗多少电能,电流就做了多少功。
2)实质:把_________能转化为___________能的过程。
3)电流的三效应:____效应、____效应和化学效应。
4)计算公式:①电功的基本公式:W=_____W=QU (Q为电荷量)②推导式:W=__________= __________。
(由欧姆定律推出,只适应于纯电阻电路)③电功与电功率的关系式:W= __________。
③无论用电器串联或并联。
消耗的总电能为各用电器消耗电能之__________。
5)电功、电能的单位:主单位:__________(J) 1 J = 1 VAS常用单位:________( kW·h)单位换算:1 度电=_______kW·h1 kW·h=____________J例1.下列电器设备中,主要利用电流热效应进行工作的是( )例2、一个电冰箱标有“2201910W”,每天启动时间累计10h,1个月(30天)内,电流对它做功 J。
例3、一度电可供“220190”的电灯正常工作 h。
例4:某学校共有2019,每一个班有日光灯6盏,日光灯上标有“2201940W”的字样。
如果每天用电约5h。
试计算:1)全校一天用电多少Kw·h?2)学校总电能表的额定电流不少于多少A?2、电功的测量1)电能表是用来计量____________的仪表。
2)观看右图,表盘上:“22019是指_____________________;“5A”是指_______________________;“50Hz”是指____________________ ;“2500r/Kw·h”表示___________________________________。
3)读数:A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
电功、电功率练习一、知识点1.串联电路中,电功、电功率与电阻的关系:111222W P RW P R ==,电功(t 相同)、电功率与电阻成正比。
2.并联电路中,电功、电功率与电阻的关系:112221W P RW P R ==,电功(t 相同)、电功率与电阻成反比。
3.电阻不变时,电功率与电压(电流)的关系:22111222()()P U I P U I ==,R 不变时,P 与U 2(I 2)成正比。
4.变量问题:定值电阻U UR I I∆==∆;△P =│P 1-P 2│=│U 1∙I 1-U 2∙I 2│,△P ≠△U ∙△I 5.一个定值电阻与一个滑动变阻器串联,当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时,滑动变阻器有最大电功率。
二、练习1.两个定值电阻R 1、R 2,R 1:R 2=2:5,它们两端的电压分别为U 1、U 2,通过的电流分别为I 1、I 2,电功率分别为P 1、P 2。
(1)两个电阻串联时,I 1:I 2=;U 1:U 2=;P 1:P 2=; (2)两个电阻并联时,I 1:I 2=;U 1:U 2=;P 1:P 2=;2.如图1所示电路,电源电压U 保持不变,R 1=2R 2,当开关断开时,电阻R 1的功率是P 1,当开关闭合时,电阻R 1的功率是P 1′,则P 1: P 1′等于A .2:1B .3:2C .4:9D .9:43.图2甲是通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图象。
将此灯泡接入图2乙所示电路图中,闭合开关S 后,小灯泡实际功率为1W ;在闭合开关S 1后,电流表示数变化了0.1A ,则电阻R 的阻值是Ω,此时电路消耗的总功率是W 。
4.如图3甲所示电路,当开关S 从接点2转到接点1时,电流表与电压表对应的示数如图3乙所示,由图中信息可知A .电源电压为8V ;B .电阻R 1与R 2之比为2:1;C .电路消耗的最小电功率为0.4W ;D .电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为1:3图2甲图35.把标有“6V 3W ”和“6V 6W ”的两灯泡串联后接入电路中,两灯均能发光。
电功和电功率中考试题精析一、根底(gēndǐ)考察题1.()在自然科学中,许多规律可借助于图象形象、直观地展示出来。
例如,某电路中,滑动变阻器两端的电压恒定不变,以下图象中能正确表示滑动变阻器消耗的电功率P与它的电阻值R之问关系的是( )。
精析:用图象表示物理规律是科学研究中常用的方法,也是近年来中考常见的题型。
当滑动变阻器两端的电压恒定不变时,P = U2/R ,U2为一定值,可见P与R成反比例函数,即随着R的增大,P将减小,应选A。
解答:A2.()有两只外形一样、灯丝长度相等的灯泡L1和L2在它们的铭牌上只能看清“200V〞字样,而看不清它们额定功率的大小。
甲、乙、丙三位同学对它们进展了探究:甲同学发现L1的灯丝粗一些,认为L1电阻小,接入电路产生的热量少,所以额定功率比L2小;乙同学把两灯串联在同一电路中,发现L2比L1亮,认定L2的额定功率大;丙同学把两灯并联在同一电路中,发现L1比L2亮,认定L1的额定功率大,你认为哪位同学的探究是正确的?( )。
A.甲同学 B.乙同学 C.丙同学 D.都不正确A B C D精析:由题设可知,两灯的额定电压是相等的。
甲同学发现L 1的灯丝粗一些,由于灯丝长度相等,越粗,电阻越小。
P 额=U 额2/R ,所以甲的额定功率应比乙大。
乙同学把两灯串联在同一电路中,发现L 2比L 1亮,串联时电流相等,根据P=I 2R 可知,亮的灯电阻大,即R 1<<R 2 ,再由P 额=U 额2/R 可知,甲的额定功率应比乙大。
丙同学把两灯并联在同一电路中,发现L 1比L 2亮,并联时两灯的电压相等,由P=U 2/R_可知,灯亮者电阻小,即R 1<<R 2 ,再由P 额=U 额2/R 等可知,甲的额定功率应比乙大,所以丙同学正确。
解答(jiědá):C 二、迁移理论题3.()为了研究某种植物在恒温下生长的规律,某中学自然科学兴趣小组的同学,设计了一台如下图的恒温箱,箱内安装一根电热丝。
第17讲电功和电功率知识梳理【复习重点】1.电功(电能)电流所做的功叫电功。
电流在某段电流上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
电流做功的实质:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功是电能转化的量度。
2tU2电功(电能)的计算公式:W=UIt= =IRt,电功的单位:焦耳(J)、千瓦时(kW·h),1kW·h=3.6 R6。
10J×一般为两次月末读数(电功的测量常用电能表。
注意电能表的重要参数:电能表用电量的读数、额定电压、额定电流与最大允许通过电流、每千瓦时转盘转数或指示灯闪亮次数等。
之差) 电功率2.电流在单位时间内所做的功叫电功率。
用电器的功率表示做功的快慢。
电功率大的用电器只能说明通过用电器的电流做功快,并不表示电流做功的多少。
W=UI,该公式适用于任何电器。
单位:瓦特(W),千瓦(kW)。
电功率的计算公式:P= t2U2注意电功率的推导公式:P= =IR,在串、并联电路中的不同应用各有其方便之处。
t3.额定电压与额定功率额定电压是用电器正常工作时的电压,额定功率是用电器在额定电压下的功率。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。
而用电器工作时消2U2耗的实际功率等于通过用电器的电流和用电器两端电压的乘积(即:P=UI==IR)。
R注意:解题中经常需根据额定电压与额定功率先求出用电器的电阻:R=U2额R额。
4.用电器功率的测量用电器功率的测量原理是P=UI,也称为伏安法测功率。
分别用电流表测出通过用电器的电流,电压表测出用电器两端的电压,再通过用电功率公式计算即可得其电功率。
当用电器两端的电压等于额定电压时,测出的功率即为额定功率。
注意:伏安法测小灯泡的额定功率实验中不能求其平均值,这一点与伏安法测电阻不同。
.5.电流的热效应与电热器电流流过电热器的导体时,导体会发热(升温),这种现象叫电流的热效应。
专题17电功和电功率题型一:电功和电功率的计算1.甲灯标有“36V7.2W”,乙灯标有“12V1.2W”,将它们串联后接在电源上,其中一个灯泡能正常发光。
能正常发光的灯泡是________,亮一点的灯是________。
(不考虑灯丝电阻随温度的变化)由题意知乙灯的额定电压是U乙=12V,额定功率是P乙=1.2W,则乙灯的额定电流为即两灯串联后电路中允许通过的最大电流为0.1A,当电路中的电流大于0.1A时,乙灯会被烧坏,所以能正常发光的是乙灯。
可得,甲灯的电阻为[2]根据功率计算公式2UPR当乙灯正常发光时,此时乙的实际功率与额定功率相等,P乙实=1.2W,此时电路中的电流为I=0.1A,则此时甲灯的实际功率为22(0.1A)180 1.8WP I R甲甲实综上可知P甲实>P乙实,则亮一点的灯是甲灯。
2.甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。
甲灯正常工作时的电阻是________Ω;当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是________V;当把甲、乙两灯串联接在7V 的电源上时,电路中的电流是________A。
[2]由图像可知,当乙的电压为4V时,其电流为0.6A,此时的电功率为P=UI=4V×0.6A=2.4W故当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V。
[3]当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,因串联电路电流处处都相等,由图像知,当电流为0.3A时,甲的电压为6V,乙的电压为1V,根据串联电路的电压特点可知,两灯的总电压为U总=U甲+U乙=6V+1V=7V等于电源电压,故当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路中的电流是0.3A。
3.如图甲是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系,则R的电阻为______Ω,现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,如图乙,则干路中的电流是______A;若将它们串联接在电源电压为5V的电路中,如图丙,则小灯泡的实际功率是______W,2min内电源对外做功______J。
S 电功电功率培优训练题1、右图所示的电路中,A 、B 、C 分别表示电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位。
当开关S 闭合后,A 、B 、C 三表示数分别为1、3、2时,灯L 1、L 2正好均正常发光。
已知灯L 1、L 2的额定功率之比为3∶1,则可以判断( ) A .A 、B 、C 均为电流表 B .A 、B 、C 均为电压表C .C 为电压表,A 、B 均为电流表D .C 为电流表,A 、B 均为电压表2、如图所示,开关S 断开时,电灯正常发光,消耗的功率为P ; 若把电源电压提高到原来的两倍,同时闭合开关S ,使电灯的功率变为41P ,则电流表示数为原来的( ) A .2倍 B .4倍 C .21倍 D .41倍3、家庭电路的线路均有一定的电阻,所以当家中大功率的用电器开启时,其余电灯都会突然变暗,通过下面的实验可以估测线路的电阻。
如图所示,L 为额定功率为1P 的普通灯泡,M 为一个额定电压为U 、额定功率为2P 的大功率电热器(2P 远大于1P )。
实验时断开S ,电压表的读数为1U ,合上S 时,电压表的读数为2U ,如何估算线路的电阻?写出估算的计算式。
(忽略电器电阻随温度的变化)4、如图所示,把两个相同的电灯,分别接成甲、乙两种电路,甲电路总电压为8伏,乙电路总电压为16伏,调节变阻器使两灯都正常发光。
此时,两电路消耗的总功率分别为P 甲、P 乙,则下列关系中正确的是( )A .P 甲> P 乙 B. P 甲<P 乙 C. P 甲= P 乙 D. 无法确定A B CL 2 L 1S乙 第23题图甲5、如图所示电路,电源电压恒定,电流表A 1的示数为3.0安, 电流表A 2 的示数为1.0安,电压表V 的示数为4.0伏;当 三个电阻中,其中某一个电阻发生了故障,则电压V 的示数变为8伏,电流表A 1、A 2 的示数相等且不为零。
求(1)哪一个电阻发生何种故障?(2)发生故障后电阻R 3消耗的电功率为多少瓦?6、两定值电阻R 1和R 2(R 1<R 2)以某种方式连接在一电压为U 的稳定电源两端时,消耗的功率是36瓦;若把这两只电阻换成另一种连接方式,仍接在电源两时,发现电源输出的电流减小到原来的2/9,此时R 1两端的电压为4伏,求:电源电压U 的值多大?(2)电阻R 2在前后两次电路中消耗的电功率变化了多少?7、现有电源一个(电压不变),电压表、电流表、定值电阻和开关各一个导线若干,两小灯炮L 1(额定电压为1.2伏)和L 2(额定电压为6伏)。
第17讲 电功和电功率知识梳理 【复习重点】1.电功(电能)电流所做的功叫电功。
电流在某段电流上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
电流做功的实质:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功是电能转化的量度。
电功(电能)的计算公式:W=UIt=Rt U 2 =I 2Rt ,电功的单位:焦耳(J)、千瓦时(kW ·h),1kW ·h=3.6×106J 。
电功的测量常用电能表。
注意电能表的重要参数:电能表用电量的读数(一般为两次月末读数之差)、额定电压、额定电流与最大允许通过电流、每千瓦时转盘转数或指示灯闪亮次数等。
2.电功率电流在单位时间内所做的功叫电功率。
用电器的功率表示做功的快慢。
电功率大的用电器只能说明通过用电器的电流做功快,并不表示电流做功的多少。
电功率的计算公式:P=tW=UI ,该公式适用于任何电器。
单位:瓦特(W),千瓦(kW)。
注意电功率的推导公式:P=tU 2 =I 2R ,在串、并联电路中的不同应用各有其方便之处。
3.额定电压与额定功率额定电压是用电器正常工作时的电压,额定功率是用电器在额定电压下的功率。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。
而用电器工作时消耗的实际功率等于通过用电器的电流和用电器两端电压的乘积(即:P=UI=RU 2=I 2R)。
注意:解题中经常需根据额定电压与额定功率先求出用电器的电阻:R=U2额R 额。
4.用电器功率的测量用电器功率的测量原理是P =UI ,也称为伏安法测功率。
分别用电流表测出通过用电器的电流,电压表测出用电器两端的电压,再通过用电功率公式计算即可得其电功率。
当用电器两端的电压等于额定电压时,测出的功率即为额定功率。
注意:伏安法测小灯泡的额定功率实验中不能求其平均值,这一点与伏安法测电阻不同。
5.电流的热效应与电热器电流流过电热器的导体时,导体会发热(升温),这种现象叫电流的热效应。
常见的电热器就是利用这一原理制成的。
从能量的转化看,电流通过导体发热的过程实质是电能转化为内能的过程。
电热器的主要部件是发热体,其材料为电阻率大、熔点高的合金材料(保险丝的材料要求是电阻率较大、熔点较低的合金材料,这点有所不同)。
焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
注意探究和验证焦耳定律的实验中的方案设计及变量的控制。
焦耳定律数学表达式:Q=I 2Rt 。
若电流通过导体时,电能全部转化为内能,则W=Q 。
6.电动机(非纯电阻电路)的计算所谓纯电阻电路指的是工作时将电能全部转化为内能的电路。
电动机属于典型的非纯电阻电路,电动机工作时将电能主要转化为机械能,少量转化为内能。
电动机的耗电功率即为总功:W 总=UIt ,额外功指的是其转化的内能:Q=I 2Rt ,有用功指的是所转化的机械功,不能直接求得而只能将前两者相减:W有=W总-Q 。
所以电动机的效率η=UIR I UI UIt Rt I UIt W Q W W W 22%100%100%100+=⨯-=⨯-=⨯总总总有×100%。
【复习难点】1.影响电功大小的因素及综合运用学过的知识进行有关电功的计算2.区分用电器的额定功率和实际功率,并能进行简单的计算;根据测量电功率的实验需要,能正确选择器材、设计电路和确定实验步骤。
【易考点】1.电功、电功率的计算,用电压表和电流表测小灯泡功率的探究实验。
2.用电器额定功率与实际功率的区别与计算。
3.焦耳定律的计算与应用。
考点精析考点一 电功及电功率的概念理解例1、下列有关电功、电功率、电能、热量的说法中,正确的是() A.电流通过一段电路做的功越多,这段电路消耗的热量就一定越多 B.电流通过一段电路做的功越多,这段电路产生的电能就一定越多C.电流通过一段电路做的功越多,电流做功的功率就一定越大D.用电器两端的电压一定,通过电阻越小的用电器,消耗的电功率就越大【解题思路】电流通过一段电路做的功越多,说明转化为其他形式的能多,消耗的电能越多,但这段电路产生的热量就不一定越多;电功率与做功的多少和时间有关,由于不确定做功时间的长短,因此仅凭做功的多少无法确定功率大小;根据P=RU 2可知,用电器两端的电压一定,通过电阻越小的用电器,消耗的电功率就越多。
【参考答案】D【方法归纳】电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能的过程。
电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,消耗电能越快,电功率越大,本题可根据电功率公式及其变形公式分析答题。
【易错误区】电流通过一段电路做的功越多,说明消耗的电能越多,但产生的热量不一定多,因为电能有可能转化为其他能量,如机械能等。
考点二有关电功、电功率的电路分析计算例2、【连云港】如图所示为某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V ,R 1为定值电阻,R 2为标有“100Ω 0.5A ”字样的滑动变阻器,R3为标有“3V 0.9W ”字样的定值电阻。
(1)当闭合S 、S 1、S 2三开关时,电流表的示数为0.3A ,求电阻R 1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率。
(2)当闭合开关S ,断开S 1、S 2两开关时,为保证整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解题思路】(1)①当开关同时闭合时,R 1、R 2两电阻并联,电流表测电阻R1支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R 1的阻值。
②当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路消耗的总功率最小,根据并联电路的电压特点和P=RU 2分别求出R 1和R 2两电阻消耗的电功率,两者之和即为整个电路可能消耗的最小功率。
(2)根据I=P/U 求出R 3允许通过的电流,然后结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定串联电路中的最大电流。
根据欧姆定律求出R 3的阻值,根据欧姆定律求出电路的最小电阻,根据串联电路中导体的电阻的计算公式求出滑动变阻器接入电路的最小阻值,进一步得出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【参考答案】(1)当闭合S 、S 1、S 2三开关时,R 1、R 2两电阻并联,等效电路如图甲所示,电流表测电阻R 1支路的电流,电阻R 1的阻值:R 1=AVI U 3.0121= =40Ω。
甲当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的功率最小,电阻R 1消耗的电功率: P 1=UI 1=12V ×0.3A=3.6W ,电阻R 2消耗的最小功率:P 2=Ω=100)12(222V RU =1.44W ,电路的总功率:P=P 1+P 2=3.6W+1.44W=5.04W 。
(2)当闭合开关S ,断开S 1、S 2两开关时,R 2、R 3两电阻串联,等效电路如图乙所示,电阻R 3允许通过的最大电流:I=VWU P 39.033= =0.3A , R 2允许通过的最大电流为0.5A ,为保证整个电路安全,电路中的电流为0.3A ,则:R 3=AVI U 3.0333= =10Ω,电路的最小电阻:R 总=AV I U 3.0123= =40Ω, 滑动变阻器接入的最小阻值为:R 2=R 总-R 3=40Ω-10Ω=30Ω, 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是30~100Ω。
【方法归纳】掌握串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关断开、闭合时电路串、并联的辨别和对电路允许通过的最大电流的判断。
【易错误区】电路分析时,面对开关断开和闭合的不同情形,对电路串、并联的辨别易出错。
考点三 有关电能表的分析与计算例3、(1)小刘家的电能表10月底的示数为8433.5kW ·h ,11月底的示数如图所示,若每千瓦时电的电费为0.7元,他家11月要缴电费元 。
(2)从表盘信息可知,小刘家的用电器总功率不能超过 W 。
(3)当家里只有电磁炉工作时,电能表的铝盘在3min 内转60转,则电磁炉的电功率为 W 。
(4)把一只“220V24W ”的节能灯和一个“220V484W ”的电炉分别单独接在家庭电路中,发现电炉接入电路时,电能表铝盘转动较 (填“快”或“慢”)。
(5)“220V484W ”的电炉正常工作时,电阻丝的电阻为 Ω,在用电高峰期,小刘家中实际电压降低到200V ,若电阻丝的电阻不变,这时电炉的实际功率是 W 。
【解题思路】(1)本月消耗的电能W=8633.5kW ·h-8433.5kW ·h=200kW ·h ,本月应缴纳的电费为:0.7元/kW ·h ×200kW ·h=140元。
(2)电能表允许接的最大电功率P=UI=220V ×20A=4400W 。
(3)电能表的转盘转60转消耗的电能W=hkW r r∙/60060=0.1kW ·h ,用电器的总功率P=tW=0.1kW ·h/0.05h=2kW=2000W 。
(4)因为电炉的功率大于节能灯的功率,所以将它们单独接在家庭电路中,电炉接入电路时,电能表铝盘转动较快。
(5)电炉正常工作时的电阻R=W V P U 484)200(22==100Ω,电炉丝的电阻不变,则当电炉两端电压为200V 时,电炉的实际功率P 实=Ω=100)200(22V R U 实=400W 。
【参考答案】(1)140 (2)4400 (3)2000 (4)快 (5)100 400 【方法归纳】利用电能表估测用电器的电功率时,要抓住“P=tW”这个思路,计算时用“kW ·h ”和“h ”作单位比较方便。
【易错误区】电能表月用电量的读数方法是月末的示数减去月初的示数,注意最后一位是小数,单位是千瓦时。
考点四 关于电热器的分析计算(焦耳定律)例4、如图甲所示为一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示。
请回答下列各题:(1)若给电热水袋通电达到断电温度时,水共吸收了2.1×105J 热量,则袋内水的初温是多少? (2)若电热水袋此次在额定电压下通电10min 后指示灯熄灭,则电热水袋的发热效率是多少? 【解题思路】(1)根据热量的计算公式Q=cm Δt 计算出水吸收的热量。
(2)根据W=Pt 计算出消耗的电能,再根据η=WQ 吸×100%就可以求出电热水袋的发热效率。
【参考答案】(1)根据Q=cm(t-t 0)可得袋内水的初温t 0=t-cmQ=65℃-kgkg J J1/102.4101.235⨯∙⨯⨯℃=15℃。
(2)电热水袋在额定电压下通电10min 消耗的电能W=Pt=500W ×10×60s=3×105J 。
电热水袋的发热效率η=WQ×100%=%100103101.255⨯⨯⨯J J =70%。