电功率
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计算电功率的三个公式
电功率是指单位时间内电能转化的速率,通常用符号P表示,单位为瓦特(W)。
电功率的计算公式有三个,分别是P=VI、P=I²R和P=V²/R。
第一个公式P=VI,其中V表示电压,I表示电流。
这个公式是最基本的电功率计算公式,它表示电流通过电压时所消耗的能量。
例如,一个电器的电压为220V,电流为2A,那么它的电功率就是P=220V×2A=440W。
第二个公式P=I²R,其中R表示电阻。
这个公式是在电路中有电阻的情况下使用的,它表示电流通过电阻时所消耗的能量。
例如,一个电路中有一个电阻为10Ω的电阻器,电流为2A,那么它的电功率就是P=2A²×10Ω=40W。
第三个公式P=V²/R,其中V表示电压,R表示电阻。
这个公式也是在电路中有电阻的情况下使用的,它表示电压通过电阻时所消耗的能量。
例如,一个电路中有一个电阻为10Ω的电阻器,电压为220V,那么它的电功率就是P=220V²/10Ω=4840W。
这三个公式都是计算电功率的基本公式,它们的应用范围不同,需要根据具体情况选择合适的公式进行计算。
在实际应用中,我们可以通过电表等仪器来测量电压、电流和电阻,然后使用这些公式来计算电功率。
电功率的计算对于电路的设计和电器的选型都有重要
的意义,它可以帮助我们了解电器的能耗情况,从而选择更加节能的电器,减少能源浪费。
电功率物理学名词,电流在单位时间内做的功叫做电功率。
是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特(Watt),简称瓦,符号是W。
基本简介作为表示消耗电能快慢的物理量,一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能。
如果在"t"这么长的时间内消耗的电能“W”,那么这个用电器的电功率就是P=W/t(定义式)电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。
[1](P=U·I)。
对于纯电阻电路,计算电功率还可以用公式P=I^2 R和P=U^2 /R。
每个用电器都有一个正常工作的电压值叫额定电压,用电器在额定电压下正常工作的功率叫做额定功率,用电器在实际电压下工作的功率叫做实际功率。
1瓦特(1W)=1焦/秒(1J/s)=1伏·安(1V·A)① W—电能—焦耳(J)② W= 1kw·h=3.6×10^6Jt —时间—秒(s) t =1小时(h)=3600秒(s)W—瓦,功率单位电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。
两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为P = UI功率的国际单位制单位为瓦特(W),常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它们与W的换算关系是:1 W = 1000 mW;1kw=1000W 吸收或发出:一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。
即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。
习惯上,通常把耗能元件吸收的功率写成正数,把供能元件发出的功率写成负数,而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率,即其功率P = 0。
通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功率。
实际电路的性质⑴串联电路P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)t (时间)电流处处相等 I1=I2=I总(电流处处相等且等于总电流)总电压等于各用电器两端电压之和 U总=U1+U2 (总电压等于各部分电压之和)总电阻等于各电阻之和 R总=R1+R2分压原理 U1:U2=R1:R2总电功等于各电功之和 W总=W1+W2W1:W2=R1:R2=U1:U2 =P1:P2=Q1:Q2总功率等于各功率之和 P总=P1+P2电流的求法:I=P/U额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方Pe/Ps=(Ue/Us)的平方⑵并联电路总电流等于各支路电流之和 I总=I1+I2各处电压相等 U1=U2=U总总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R总=(R1* R2)/(R1+R2) 1/R=1/R1+1/R2总电功等于各电功之和 W总=W1+W2分流原理 I1:I2=R2:R1=W1:W2=P1:P2总功率等于各功率之和 P总=P1+P2电流的求法:I=P/U⑶同一用电器的电功率W1:W2=R1:R2=I1:I2 =P2:P1=Q1:Q2①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方Pe/Ps=(Ue/Us)的平方注:^代表次方电学的计算①电阻等于电阻率乘以(长度除以横截面积) R=ρ×(L/S)②电阻等于电压除以电流 R=U/I③电阻等于电压平方除以电功率 R=U^2;/P电阻:R=U/P⑵电功是 W电功等于电流乘电压乘时间 W=UIt(普通公式)电功等于电功率乘以时间 W=Pt电功等于电荷乘电压 W=UQ电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I^2;Rt(纯电阻电路)电功等于电压平方除以电阻再乘以时间W=(U^2;/R)×t (同上)⑶电功率 P①电功率等于电压乘以电流 P=UI②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I^2;R(纯电阻电路)③电功率等于电压平方除以电阻 P=U^2;/R(同上)④电功率等于电功除以时间 P=W/t5.电功率P=UI注:当相同的电阻在同一电路中时,功率会变成之前的四分之一。
电功率换算电流的公式电功率(P)是指电路中单位时间内电能的消耗或转化的能力。
在电流(I)已知的情况下,可以使用以下公式计算电功率:P=I×V其中,P表示电功率,I表示电流,V表示电压。
这个公式是由欧姆定律演变而来。
欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律,它表明在一个电阻上的电流与通过该电阻上的电压成正比。
该定律可以表示为以下公式:I=V/R在这个公式中,I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
然而,在一些情况下,我们可能需要计算电功率而不知道电阻的值。
因此,我们需要使用功率公式。
利用欧姆定律公式I=V/R,将电阻R代入功率公式可以得到:P=(V/R)×V通过简化上述公式,我们可以得到电功率与电流之间的直接关系:P=V^2/R通过这个公式,我们可以看到当电流保持不变时,电功率与电压的平方成正比。
这意味着增加电压会增加电功率的消耗。
同样地,减小电压也会减小电功率。
另外,如果我们想要计算直流电路中的电功率,可以使用以下公式:P=I×E其中,P表示电功率,I表示电流,E表示电动势。
对于交流电路,情况略有不同。
在这种情况下,电功率的计算更复杂,需要考虑电流和电压的相位差。
交流电功率可以通过以下公式计算:P = I × V × cosθ其中,P表示电功率,I表示电流,V表示电压,θ表示电流和电压之间的相位差。
这个公式也反映了电功率与电流、电压和功率因数之间的关系。
需要注意的是,在计算电功率时,电流和电压的单位应该相匹配。
常见的电流单位是安培(A),电压单位是伏(V)。
确保在计算电功率时使用统一的单位是非常重要的。
总结起来,电功率可以通过电流和电压之间的关系来计算。
在直流电路中,可以使用P = I × V来计算电功率。
而在交流电路中,需要考虑相位差,可以使用P = I × V × cosθ来计算电功率。
电能、电功和电功率是描述电的性质和相关概念的术语,它们之间的区别如下:
1. 电能(Electric Energy):电能是指电荷在电场中具有的能量。
它是电力系统中的一种能量形式,用于描述电流所携带的能量。
单位为焦耳(J)或千瓦时(kWh)。
它可以用来做有用的工作,如驱动电动机、供电等。
2. 电功(Electric Work):电功是指电路中的电流通过电压产生的功。
当电流通过电场变化(电压)时,将会产生对电荷的作用力,从而做功。
电功的单位是焦耳(J),可以表示为W = V × Q,其中W为电功,V为电压,Q为电荷量。
3. 电功率(Electric Power):电功率是指单位时间内完成的电功。
它表示电流对电压的转换效率,即电能转化为电功的速率。
电功率的单位是瓦特(W),可以表示为P = W / t,其中P为电功率,W为电功,t为时间。
简而言之,电能是电荷在电场中的能量,电功是电流通过电压所产生的功,而电功率则是单位时间内完成的电功。
电能可以用来做有用的工作,而电功和电功率则是描述电流所产生功效的量化指标。
电功率的概念和计算公式
电功率是指电路中的电能转化为其他形式能量(如热能或机械能)的速率。
它表示单位时间内消耗或产生的电能的量,通常以单位时间内消耗或产生的电能的大小来衡量。
电功率常用单位为瓦特(W),其公式为:
功率(P)= 电流(I) ×电压(V)
其中,功率(P)表示电路中的电功率,电流(I)表示电路中的电流强度,电压(V)表示电路中的电压大小。
电流是电荷通过导体的速率,单位为安培(A)。
而电压是单位电荷所具有的能量,单位为伏特(V)。
当电流通过电压作用产生工作时,就会消耗电能,这个过程即为功率的产生。
该公式是基于欧姆定律推导得出的。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,因此功率也同样与电流和电压成正比。
当电流或电压的值增大时,功率的值也会相应增大。
这个公式在实际电路计算中非常有用。
例如,当我们需要计算电器的功率消耗时,可以使用电流和电压值来代入公式中,从而得出电器的功率消耗。
同时,我们也可以使用功率公式来计算电路的负载能力,以确保电路在正常工作范围内。
总结一下,电功率是电路中电能转化的速率。
它可以通过电流和电压的乘积来计算,公式为功率(P)= 电流(I) ×电压(V)。
该公式在实际电路计算和电器功率消耗的评估中非常常用。
电功率的公式大全1. 定义式。
- P = (W)/(t),其中P表示电功率,单位是瓦特(W);W表示电功,单位是焦耳(J);t表示时间,单位是秒(s)。
2. 计算式(适用于纯电阻电路)- 根据I=(U)/(R)(欧姆定律,U为电压,R为电阻),W = UIt,将I=(U)/(R)代入P=(W)/(t)可得:- P = UI,这是计算电功率的基本公式,适用于任何电路。
- 由I=(U)/(R)可得U = IR,将U = IR代入P = UI,得到P=I^2R。
- 由I=(U)/(R)可得I=(U)/(R),将其代入P = UI,得到P=frac{U^2}{R}。
3. 对于串联电路。
- 电流处处相等,I = I_1=I_2=·s = I_n。
- 总电压U = U_1+U_2+·s+U_n。
- 总电阻R = R_1+R_2+·s+R_n。
- 根据P = I^2R,由于串联电路中电流I相同,所以P_1:P_2: ·s:P_n=R_1:R_2:·s:R_n,总功率P = P_1+P_2+·s+P_n,P = I^2R_总。
4. 对于并联电路。
- 各支路电压相等,U = U_1=U_2=·s = U_n。
- 总电流I = I_1+I_2+·s+I_n。
- 总电阻R=frac{R_1R_2}{R_1 + R_2}(对于两个电阻并联),(1)/(R)=(1)/(R_1)+(1)/(R_2)+·s+(1)/(R_n)(对于多个电阻并联)。
- 根据P=frac{U^2}{R},由于并联电路中电压U相同,所以P_1:P_2:·s:P_n=(1)/(R_1):(1)/(R_2):·s:(1)/(R_n),总功率P = P_1+P_2+·s+P_n,P=frac{U^2}{R_总}。
电功率一、电能与电功1 电能:电流具有的能叫电能,电能与其他形式的能之间可以相互转化。
2 电能的来源:干电池、蓄电池将化学能转化为电能;在火电站里,燃料的化学能通过汽轮机发电转化为电能;在水电站,水能通过水轮发电机转化为电能;除此之外,还有风力发电、地热发电、太阳能发电、核能发电……总之,电能产生的过程,就是把其他形式的能转化为电能的过程。
3 电器工作本质:电能转化为其他形式能的过程——电流做功的过程。
4 电功:电流通过某段电路所做的功。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
5 电功的公式W = P•t = U •I •t6 电功国际单位:焦(J)(1J = 1V·A·s);常用单位:度(千瓦时:kW·h);1度= 1千瓦•时= 1000瓦•时= 3.6×106焦7 影响电功大小的因素:(1)U、t一定,I增大,W增大(2)I、t一定,U增大,W增大(3)U、I一定,t增大,W增大说明:电流做功跟U、I、t有关。
7、电功和电能的区别电功:是一个过程。
是电流通过用电器做功,把电能转化为其他形式的能量的过程,电流做功消耗了电能。
电能:表示一种能量。
和太阳能,风能,核能都一样。
电功和电能的单位都是焦耳(J)二、电能表1、电能表、电度表(又称“千瓦时计”,俗称“电度表”)2、可以直接测量某段时间家中消耗了多少电能。
3、电能表是测量电功的仪表。
(1)单位:度,学名千瓦时Kw·h 1千瓦时=3.6×106焦(注意:其单位不是焦,末位是小数点后的第1位)(2)读数1│2│2│8│8 表示:1228.8度电能(电功)的测。
(3)意义:“220V5(20)A”、“600revs/kW·h”220V:额定电压。
10(20)A:10A是指标定电流,额定最大电流为20A。
600r/Kwh :每消耗1千瓦时的电能,电能表的表盘转动600转。
4、电能的测量使用方法:串联接在进户线上,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用户的用电度数。
什么是电功率如何计算电功率电功率是描述电流做功快慢的物理量。
它表示单位时间内电路中电能的转换或消耗速率。
电功率的计算公式为:[ P = VI ]其中,P表示电功率,V表示电压,I表示电流。
电压(V)是电路两端的电势差,它推动电荷流动形成电流。
电压的单位是伏特(V)。
电流(I)是单位时间内通过导体横截面的电荷流量。
电流的单位是安培(A)。
电功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于1伏特乘以1安培。
电功率还可以用其他单位表示,如千瓦(kW)和兆瓦(MW)。
1千瓦等于1000瓦特,1兆瓦等于1000千瓦。
电功率的计算还可以用功率因数(PF)来表示,即实际功率与视在功率的比值。
视在功率是电压和电流的乘积,实际功率是电路中真正做功的功率。
功率因数的计算公式为:[ PF = ]其中,PF表示功率因数,P表示实际功率,S表示视在功率。
实际功率(P)是电路中真正做功的功率,它等于电压(V)乘以电流(I)乘以功率因数(PF)。
实际功率的单位是瓦特(W)。
视在功率(S)是电压(V)和电流(I)的乘积,它表示电路中的总功率。
视在功率的单位是伏安(VA)。
电功率的计算还可以用欧姆定律来表示,即电压(V)乘以电流(I)。
电功率也可以用功率密度来表示,即单位面积上的电功率。
电功率的计算在电路设计和分析中非常重要,它可以用来确定电路的负载能力,计算电能消耗,以及评估电路的效率。
了解电功率的计算方法对于学习电气工程和电子技术等领域具有重要意义。
习题及方法:一个电路中,电压为12V,电流为2A,求电功率。
使用公式P = VI,其中V为电压,I为电流。
代入数值得:P = 12V * 2A = 24W。
答案:电功率为24瓦特。
一个电路中,电压为24V,电流为3A,求电功率。
使用公式P = VI,其中V为电压,I为电流。
代入数值得:P = 24V * 3A = 72W。
答案:电功率为72瓦特。
一个电路中,电压为15V,电流为4A,求电功率。
电功率的定义式
1、p=ui用在知道或已测出用电器的电压和电流时使用。
2、p=u^2/r用在知道或已测
出该用电器电压和电阻时使用。
3、p=i^2r用在知道或已经测出通过该用电器的电流和改
用电器的电阻时使用。
电功率的计算公式,用电压乘以电流,这个公式是电功率的定义式,永远正确,适用
于任何情况,对于纯电阻电路。
例如电阻丝、灯泡等,可以用电流的平方除以电阻、电压的平方除以电阻的公式排序,这就是由欧姆定律推论出的。
但对于非纯电阻电路,如电动机等,只能用电压乘以电流这一公式,因为对于电动机等,欧姆定律并不适用,也就是说,电压和电流不成正比。
这是因为电动机在运转时会产
生反电动势。
除了电功率分后额定电功率和实际电功率。
如果就是额定的可以轻易用铭牌给的信息
排序就可以,实际的必须测量。
电功率一、单选题(共12题;共24分)1、1kW•h的电能可供标有“PZ220﹣40”的灯泡正常工作()A、4.5hB、0.025hC、1hD、25h2、一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.25A,则该电阻消耗的电功率增加了()A、0.25WB、1.75WC、0.75WD、1W3、将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因可能是( )A、灯L1额定功率较大B、灯L2两端电压较大C、灯L1的电阻较大D、通过灯L1的电流较大4、如图所示的电路中,电源两端电压不变,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A和0~3V。
闭合开关S,在滑动变阻器滑片P从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数均可达到各自的最大测量值(且不超过量程),在上述过程中,电阻R1消耗的最大电功率与最小电功率之比为9:1。
则当滑片P移至滑动变阻器的中点时( )A、滑动变阻器接在电路中的电阻为15ΩB、滑动变阻器两端的电压为3VC、电路中的电流为0.6AD、电路消耗的电功率为1.35W5、甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是()A、两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多B、两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻C、将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50WD、两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮6、同学们要应用如图所示的装置(R1=R2),若干节干电池、开关、导线和停表探究电热跟电流关系,提出的下列说法错误的是()A、实验时通过比较红色液柱上升的高度比较电热的大小B、实验时应该将1、2两装置并联接到电池节数不变的电源上C、实验时应该将1、2两装置分别接到电池节数不同的电源上D、只用装置1和给出的器材也能完成探究7、如图所示,电源两端电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=60Ω.不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是()A、S闭合后,使电压表的示数减少1V,小灯泡L两端的电压就增加1VB、S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.5WC、小灯泡L正常发光时,变阻器R消耗的电功率为6WD、开关S断开时,电压表的示数为12V8、关于电功、电功率,下列说法中正确的是()A、电流做功越多,电功率越大B、电流做功越快,电功越大C、用电器消耗电能越多,电功率越大D、用电器消耗电能越多,电功越大9、在灯具世界的橱窗里摆放着几种不同的灯泡,若让它们都正常工作,你认为正确的是()A、所加电压大的灯泡更亮B、实际功率大的灯泡更亮C、通过电流强的灯泡更亮D、电阻小的灯泡更亮10、某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样.闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示.下列说法错误的是()A、灯泡的额定功率为1WB、灯泡正常发光时的电阻为9ΩC、灯泡的实际功率为0.64WD、此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:711、如图中压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大.下列电路中不符合要求的是()A、B、C、D、12、在图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示,下列说法正确的是()A、电阻R1的阻值为20ΩB、滑片P移到b端时,R2两端的电压为6VC 、滑片P 移到a 端时,R 1消耗的功率为0.2WD 、当滑片P 移到中点时,通过R 1的电功率为0.9W二、填空题(共8题;共20分)13、如图甲所示的电路中,电源电压为8V 且保持不变,灯泡上标有“6V 6W”字样,此灯泡的电流随电压变化关系如图乙所示,灯泡正常发光时电流表的示数为 ________,当电流表示数为0.6A 时,此时电压表的示数为 ________,此时滑动变阻器R 接入电路的阻值为 ________14、小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kW•h )”字样.为测电暖器实际消耗的功率,小明将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中,观察电能表上的指示灯在1min 闪烁48次,则电暖器消耗的电能是________kW•h ,该电暖器的实际功率是________W .15、一只小灯泡的额定电压为8V ,正常发光时通过它的电流为0.4A ,现将该小灯泡接在12V 的电源上,为使其正常发光,应________联一个________Ω的电阻.16、现有两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L 1和L 2 , 若将它们并联后接在某一电源上,使其中一个灯泡正常发光,干路允许通过的最大电流是 ________ A .17、移动充电宝就是一个携带方便、可随时随地充电的锂聚合物电池;用移动充电宝给手机充电时,是将化学能转化为________ 能;已知某品牌移动充电宝输出电压为5V ,输出电流为900mA ,该充电宝的输出功率为________ W .18、如图甲所示,电源电压为6V 恒定不变,滑动变阻器R 2最大阻值是20Ω.闭合开关,滑动变阻器的P ﹣R 图象如图乙所示,则R 1=________Ω;当滑片P 滑至最右端时,电流表的示数为________ A ,通电10s 电流通过R 1产生的热量是________ J .19、某灯泡标有“6V 3W”字样,其中“6V”指的是________,“3W”指的是________,其正常发光时电流是________安.若通过它的电流是0.4A ,它消耗的功率会________3W (选填“大于”、“小于”、“等于”).20、如图是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数,若按0.5元/kw•h 计算,他家本月应缴纳电费________元,他家同时使用的用电器总功率不得超过________ W ;若电能表在10min 内转了300转,则接在该电能表上的用电器消耗的电能为________ kw•h .三、实验探究题(共2题;共15分)21、为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,小明采用了如图所示的实验装置,其中R 1<R 2 .(1)实验中,R 1、R 2采用________ 的连接方法,通过它们的电流相等.(2)在通电时间相同时,两支玻璃管内煤油上升较高的是________(填“甲”或“乙”)瓶.由此可知,在通电时间相同,电流一定的情况下,电阻越大,电流产生的热量越________.(填“多”或“少”)(3)该实验中主要采用了________的研究方法,在研究以下两个问题时,方法与此相同的是________A .探究电流与电压的关系时,要保持电阻一定.B .在研究磁场时,用磁感线来形象地描述磁场.22、在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒定为4.5V ),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω,2A”、“20Ω,1A”),导线若干.(1)请用笔画线表示导线,在题图(甲)中将实验电路图连接完整.(2)在连接电路时,要求先将开关________、滑动变阻器分别处于 的位置(填字母) A 、闭合、阻值最大处B 、断开、阻值最小处 C 、断开、阻值任意处D 、断开、阻值最大处(3)实验时,先在ab 间接接入10Ω电阻,移动滑P ,使电压表示数为3V ,并记录相应的电流值;再改接15Ω的电阻,此时滑片P 应向________(选填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是:________.(4)本实验需在ab 间先后接入上述四个定值电阻,为完成整个实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少不少于________Ω,故选取规格为________的滑动变阻器.实验时,闭合开关,移动滑片P ,如果发现电流表都没示数,而电压表示数都接近电源电压,则出现该现象的原因可能是________.(5)通过实验获得数据,得到如题图(乙)所示导体的电流I 随电阻R 变化的图像,由图像可得出结论: ________.四、计算题(共3题;共24分)23、(6)小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
(1)若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s,则此过程中电烤箱产生的热量是多少?(2)电路中R2的阻值是多少?(3)该电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是多少?24、(6)如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器R规格为“20Ω,1A”,灯泡L标有“3.0V,1.5W”字样(不考虑灯丝电阻变化).在不损坏电路元件情况下,求:(1)灯泡的电阻和正常工作的电流;(2)滑动变阻器阻值变化的范围;(3)该电路的最大功率.25、(12)生活中大多数电热器都有多个挡位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6 V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器多挡位的问题。
已知R1=10 Ω,R2=30 Ω,请计算:(1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少;(2)S1断开,S2、S3闭合时,通电5 min电路消耗的电能是多少;(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少。
五、作图题(共1题;共5分)26、用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:向右移动滑片,灯泡变亮.答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】电功计算公式的应用【解析】【解答】解:灯泡正常工作时的功率P=40W=0.04kW,由W=Pt可得,1kW•h电能可供灯泡正常工作的时间:t= = =25h.故选D.【分析】灯泡正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出1kW•h电能可供灯泡正常工作的时间.2、【答案】B【考点】电功率的计算【解析】【解答】解:根据欧姆定律可得:当U=3V时,电路中的电流I1==,当U′=4V时,电路中的电流I2==,则﹣=0.25A,解得:R=4Ω,该电阻R所消耗电功率的变化:P R′﹣P R=﹣=﹣=1.75W.故选B【分析】根据欧姆定律表示出两种情况下电路中的电流得出等式求出电阻R的阻值,再根据P=求出两种情况下电阻R消耗的电功率,进一步求出该电阻R所消耗电功率的变化.3、【答案】C【考点】串联电路的电流规律,电功率,实际功率【解析】【解答】串联电路的电流处处相等,如图两个灯泡是串联的,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,说明灯泡L1的实际功率大,根据P=I2R知,灯泡L1的电阻比L2的电阻大.根据U=IR知,灯泡L1两端的电压大.根据P=,两个灯泡的额定电压相等,灯泡L1的电阻大,额定功率小.故选C.【分析】(1)掌握串联电路的电流的特点.(2)掌握欧姆定律.(3)记住灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率.4、【答案】D【考点】电路的简化与计算,电功率【解析】【分析】由题意可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大为0.6A,根据欧姆定律和P=I2R表示出电源的电压和定值电阻R1所消耗的最大电功率;当滑动变阻器的阻值全部接入电路中时,滑动变阻其两端的电压最大为3V,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,表示出定值电阻R1所消耗的最小电功率,再根据最大、最小之间的关系列出等式,即可求出电源的电压和定值电阻的阻值,以及滑动变阻器的最大阻值;根据电阻的串联特点和欧姆定律求出滑片P移至滑动变阻器中点时电路中的电流,再根据P=UI求出电路消耗的电功率.【解答】由题意可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流为I最大=0.6A;电源的电压为U=I最大R1=0.6R1------------------①此时定值电阻R1所消耗的最大电功率为P最大=(I最大)2R1=0.36R1--------②当滑动变阻器的阻值全部接入电路中时,滑动变阻其两端的电压U滑=3V,此时电阻R1两端的电压为U R1=U-U滑=0.6R1-3V,电路中的电流为I最小==,定值电阻R1所消耗的最小电功率为P最小=(I最小)2R1=()2R1-----③滑动变阻器的最大阻值为R滑==--------④由②③两式和P最大:P最小=9:1,得:R1=7.5Ω,代入①④两式可得:U=4.5V,R滑=15Ω;所以当滑片P移至滑动变阻器的中点时,即R滑′=7.5Ω,电路中的电流I′===0.3A,滑动变阻器两端的电压为U′=I′R滑′=0.3A×7.5Ω=2.25V,此时电路消耗的电功率为P=UI=4.5V×0.3A=1.35W.故选D.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是能确定出电路中滑动变阻器的阻值最小时电流表的示数最大,滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表的示数最大.5、【答案】D【考点】电功率与电能、时间的关系【解析】【解答】解:A、两灯均正常发光时,乙的电功率大,因为不知道发光时间是否相同,所以不能比较两灯消耗的电能的多少,故A错;B、两灯均正常发光时,额定电压相同都等于220V,∵灯丝电阻R=,甲灯额定功率小于乙灯的额定功率,∴甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故B错;C、将乙灯接在110V的电路中,∵R乙===484Ω;∴P乙实===25W,故C错.D、由R=知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻,当两灯串联时,通过的电流相等,∵P=I2R,∴甲灯的实际功率比乙灯的大,∴当两灯串联接在220V电路中,甲灯比乙灯亮,故D正确.故选D.【分析】由灯的铭牌知道灯的额定电压和额定功率,可以求出①灯丝的电阻,②正常发光一段时间消耗的电能,③在实际电压下的实际功率.6、【答案】B【考点】电热,焦耳定律【解析】【解答】在探究电热跟电流关系时,通过比较红色液柱上升的高度比较电热的大小,利用了转换法;如果将1、2两装置并联接到电池节数相同的电源上,R1和R两端电压相等,且R1=R2,所以通过R1和R2的电流相等,无法探究电流与电热的关系,所以B选项中的说法不正确;而将R1和R2分别接在电池节数不同的电源上时,通过R1和R2的电流不同,那么就可以在电阻和通电时间一定的条件下,去探究电流与电热的关系。