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电功率
2019-02-24 | 阅:  转:  |  分享 
  
电功率(1)电功和电能电能的来源:电源(其他形式的能量转化为电能)电能的去向:用电器(电能转化为其他形式的能量)(2)电功①定义:电流做的
功(用电器消耗的电能)②电流做功的实质是将电能转化为其他形式的能。(3)计算①W=UIt(定义式)②(打“()”指仅在纯电
阻电路中适用)(4)单位:J1kW·h=3.6×106J(1kW·h=1kW×1h=103W×3600s=3.6×106J)(5)
测量:电能表①接法:串联在干路中。(1、3进,2、4出)②参数:220V10(20)A50Hz3000r/kW·h:每
消耗1kW.h的电能,表盘转3000转。串联时,P与R成正比并联时,P与R成反比【例题1】“220V40W”灯L1和“220V
100W”灯L2串联时和并联式谁更亮?(4)常见大功率用电器:空调、微波炉、电炉、电热器等。(5)额定功率与实际功率①当U实=U额
时,P实=P额(正常发光)②当U实>U额时,P实>P额(超亮/很亮)③当U实表和秒表:P=W/t(作法)②伏安法a.电路图(经典电路图)b.原理:P=UIc.滑动变阻器的作用d.与伏安法测电阻的区别①串联/
并联电路中:P总=P1+P23、电热、焦耳定律(1)焦耳定律:Q=I2Rt,P热=I2R(专门求电热)(2)电能W与电热Q的关系①
纯电阻电路中(电能全部转化为内能)W=Q=UIt=I2Rt=(欧姆定律适用)②非纯电阻电路中(电能部分转化为内能,部分转化为其
他的能)此时:W≠Q且W>QW=P总t=UIt,Q=I2Rt(原始公式)例1、一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2
V时,电流为0.8A,电动机正常工作。(1)在求电动机正常工作1min内所消耗的电能时,有以下两种不同的解法.小明解:W=U
It=2V×0.8A×60s=96J小华解:W=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J哪位同学做得对,作出判
断并说明理由.(2)电动机正常工作1min内所转化的机械能是多少?解析:电动机工作时消耗的电能一部分转化为机械能,另一部分使线圈
发热转化为内能.小明算出的是电动机消耗的电能,小华算出的是电流通过电动机时产生热量的那部分电能,所以小明对.电动机工作所转化的机
械能等于电动机消耗的电能减去转化为内能的部分.即:W′=W-Q=96J-38.4J=57.6J例2、如图所示,电源电压保持
不变,电流表使用0.6A量程,电压表使用3V量程,小灯泡L上标有“2.5V1.25W”字样,其阻值在工作中保持不变,滑动
变阻器R的最大阻值为20Ω,若使R接入电路的阻值为4Ω,则灯泡L刚好正常发光,问:(1)L的阻值为多大?(2)电源电压为多大?
(3)现要通过调节R来改变灯泡L的工作状态,但必须保证电流表和电压表不超过其量程,R接入电路的阻值只能在什么范围内变化?例3:武汉
市“两江四岸”(长江、汉江)亮化工程已初见成效,每到夜晚,五光十色的小彩灯、霓虹灯将我市装扮得绚丽多彩.小明和小婷为了探究小彩灯的
发光情况,他们通过观察发现,每个小彩灯上标有“2.5V0.25A”字样.(1)要使这些小彩灯正常发光,应将一个这样的小彩灯__
______联在家庭电路的供电线路上(填“串”或“并”).(2)他们发现,当其中的一个小彩灯的灯丝断了,其余的小彩灯还能发光,这是
为什么呢?他们找来一个小彩灯,砸破玻璃外壳,发现灯丝(设阻值为R1)上并联接有一不发光的电阻R2,如图所示.关于R1与R2的大小,
小明和小婷发生了争论:小婷认为R2比R1小很多,灯丝R1发光时,由于R2和R1的接触处有一薄的绝缘层,电流只能从R1中通过.当灯丝
R1断了,电路电压将击穿绝缘层,R2使电路导通,其余小彩灯还能发光,其亮度与原来相比________(填“不变”、“变亮”或“变暗
”),原因是电路中的电流_________,灯丝R1的实际功率_________(填“不变”、“变大”或“变小”).小明则认为R2
比R1大很多,灯丝R1发光时流过R2的电流可以忽略不计,当灯丝R1断了,R2使电路导通,其余小彩灯还能发光,其亮度与原来相比___
_____(填“不变”、“变亮”或“变暗”).设R2=15R1,且R1的实际功率小于0.1W时,灯丝R1就不能发光.试经过计算说
明,最多允许多少盏小彩灯的灯丝R1断去,其余的小彩灯还能发光?例4、金属的电阻随温度升高而增大,小灯泡发光时,灯丝温度高,灯丝电阻
比不发光时大得多.在课外兴趣小组活动时,某校两同学用实验研究小灯泡的电功率跟所加电压的关系,实验室提供给他们的器材是:额定电压为6
V、额定功率为3W的小灯泡一只,电压表一只,变阻器一只,电源(大于6V),开关一个,导线若干.(1)甲同学根据P=UI设计了图
a所示的电路进行研究;乙同学先由计算式算出小灯泡的电阻R,再根据设计了图b所示的电路进行研究,你认为哪位同学设计的电路合理?___
_____________(填“甲”、“乙”或“甲和乙”);(2)若甲、乙两同学按照各自所设计的电路进行实验,甲同学先测出若干组
电压和电流值,再由公式P=UI求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图像;乙同学先测出若干个电压值,再由和求得对应的功率,也作出功
率随电压变化的图像,则图中哪个反映了他们的实验结果___________(图上标有a的为甲同学所得的图像,图上标有b的为乙同学所得
的图像).例5、某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V、40W”的白炽灯,每晚亮10小时.同学们发现灯泡容易损坏,需要经
常更换.后来,学校电工用两盏“220V、40W”的灯泡串联后代替原路灯.结果,两盏灯的亮度比改装前要暗,但灯泡使用寿命明显延长.
(1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗多少电能?(2)改装后两灯的总功率是多少?比原来省电还是费电?例6、林芳新买了一台家用电热淋浴器
,说明书的部分内容如图所示,一次装满水后,淋浴器所带温度计示数为20℃,通电50min后,温度计示数变为42℃,计算:电压220
V功率1500W容积50L(1)电热淋浴器加热过程消耗的电能是多少焦耳?(2)加热过程水所吸收的热量是多少焦耳?[c水=4.2
×103J/(kg·℃)](3)比较(1)、(2)所得的数据,你认为合理吗?为什么?(4)如果不合理,将题中的条件加以改进,使之合
理,写出一种改进方案.电功率的测量用电器的电功率天河一号巨型计算机4.04×106W液晶电视机约100W家用空调约1000
W排风扇约20W吸尘器约800W手电筒约0.5W电吹风机约500W计算器约0.5mW台式计算机约200W电子表约0.
01mW1.如图所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近()A.0.25WB.0.7
5WC.2.25WD.9.00W2.手电筒中小灯泡的电功率约为1W,它表示()A.小灯泡在1s内消耗的电能是1WB.
小灯泡在1s内消耗的电功率是1JC.小灯泡在1s内消耗的电能是1JD.小灯泡在1s内消耗的电能是1J/s3.如图所示是
常见的四种家用电器,正常工作时的功率最接近40W的是()4.通常情况下,下列家用电器中,额定功率从小到大排列正确的是()A.
电子石英钟、日光灯、电热水器、电冰箱B.日光灯、电子石英钟、电热水器、电冰箱C.日光灯、电子石英钟、电冰箱、电热水器D.电子石英钟
、日光灯、电冰箱、电热水器[例题]某电视机的电功率为150W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)归纳总结:
公式W=Pt中,如果P、t的单位分别为瓦、秒,那么W的单位为,即1W·s=。?5.晓敏家新买了一个自动电饭锅,铭牌上部分
数据如图所示,此电饭锅正常工作时的电阻是Ω,正常工作2h耗电kW·h。?额定容量5L额定电压220V额定频率50H
z额定功率800W6.有些家庭的电视机在不观看时没有切断电源,仍然处于待机状态。若电视机待机的功率为10W,一天待机20h,
则一天内待机消耗的电能为kW·h,30天电视机待机消耗的电能可供一盏25W灯正常工作h。?【例】一种彩色灯泡的额定电
压是36V,要接在220V的电路中,串联多少个这种灯泡才行?7.将标有“6V3W”和“6V2W”的甲、乙两只小灯泡
串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是()A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮B.两只小灯泡都
能正常发光C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮D.两只小灯泡的总功率小于2W8.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
电压表的示数减小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12V9.如图所示电路,阻值为6Ω的电阻与一个“6V3W”的小
灯泡串联后接到9V的电路中,小灯泡恰能正常发光;如果在此电路中将“6V3W”的小灯泡换成“6V4.5W”的小灯泡,那
么该小灯泡的实际功率(设电源电压不变)()A.等于4.5WB.小于4.5WC.大于4.5WD.等于3W10.将一个标有“
3V3W”字样的灯泡接到9V的电源上,若要让它正常工作,应串联一个Ω的电阻。?11.如图所示电路中,电源电压保持不变
,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是()A.L1亮度不变,电流表示数变小
B.L1亮度不变,电流表示数不变C.L1的亮度增大,电流表示数不变D.L1亮度增大,电流表示数变小电功率计算—比例问题课后练习题一
:如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示)。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L
1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为()A.4:1B.1:4C.5:1D
.1:5题二:把甲、乙两个电阻串联接入某电路中,它们消耗的电功率分别为P1和P2,若将乙电阻单独接入另一个电路,已知后来电
路电源两端电压为原电路电源两端电压的两倍,则乙电阻在后来电路中所消耗的电功率P2′=。题三:如图所示电路中的电源电压恒定,闭合S
0,当S闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=7:5;当S断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=,此
时R1、R2消耗的功率之比P1:P2=。题四:小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图所示。她选用的电源电压
恒为12V,小灯泡上标有“6V6W”、滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关S后,问:(1
)小灯泡正常发光时的电阻是多少?(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?(3)当滑动变阻器的
滑片P移到a端时,会出现的情况是什么?题五:小宏家中有两个分别标有“110V–40W”和“110V–60W”的灯泡
,他想将这两个灯泡接入照明电路中使用,可照明电路的电压都是220V,若按并联方式去接,由于实际电压为额定电压的2倍,灯泡必定会烧
坏.于是,他又想到:若将两只灯泡串联后接入照明电路不就可以了吗?你认为这样做行吗?你能提出解决办法吗?电路动态分析1.[2017·
荆州]如图T2-21所示的电路中,闭合开关S后,下列说法正确的是()图T2-21A.当滑片P向右移动时,电压表示数变小B.当
滑片P向右移动时,电流表A2示数变小C.当滑片P向左移动时,电路消耗的总功率变大D.当滑片P向左移动时,电流表A1示数变小2.
[2017·东营]如图T2-22所示,电源电压保持不变,闭合开关S0,滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是(
)图T2-22A.闭合开关S,若甲、乙均为电压表,则两表示数均变小B.断开开关S,若甲、乙均为电流表,则两表示数均变大C.闭合开关
S,若甲、乙均为电压表,则甲示数不变,乙示数变大D.断开开关S,若甲、乙均为电流表,则乙示数不变,甲示数变大3.[2017·赤峰]
如图T2-23所示,甲、乙两个电路的电源电压相等且保持不变,两个灯泡L1、L2的规格相同。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片都从中点向
右滑动的过程中,下列关于灯泡亮度的说法,正确的是()图T2-23A.灯泡L1和L2都变亮B.灯泡L1和L2都变暗C.L1始终比
L2亮D.L1始终比L2暗4.[2017·绥化]改编在如图T2-24所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合时,电路正常工作。
当滑片P向左移动时,下列说法中正确的是()图T2-24A.电流表示数不变B.电流变示数变小C.电压表示数变大D.电压表示数变小
5.[2017·河北]改编如图T2-25所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法
正确的是()图T2-25A.a是电流表B.只闭合S1,P向右滑动,电表a示数的变化量与电流表A2示数的变化量的比值变小C.闭合
S1、S3,断开S2,电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,电流表A1的示数减小6.[2017
·乐山]如图T2-17所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,Rx是滑动变阻器,当闭合开关S后()A.滑
动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大B.电流表的示数随油量的增加而减小C.电压表的示数随油量的增加而增大D.电压表改装成的
油量表刻度均匀7.[2017·衡阳]将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图T2-18所示的电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光照强度,则电表示数的变化情况是()A.电流表A和电压表V示数均变小B.电流表A示数变大,电压表V示数变小C.电流表A示数变小,电压表V示数变大D.电流表A和电压表V示数均变大图T2-18图T2-198.[2017·镇江]图T2-19是一种输液时所用的报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表V的示数变大而触发报警器(图中未画出)报警,则传感器M接触药液后()A.传感器M的电阻RM变大B.电路消耗的总功率变大C.电压表V与电流表A的示数乘积不变D.电流表A与电压表V的示数之比变大
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(本文系奇齐乖怪首藏)