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第六講電能電功率1.電能電功率2.電功率的應(yīng)用1.電能表的識(shí)別和計(jì)算2.額定功率與實(shí)際功率的計(jì)算3.燈泡亮暗的判斷4.加熱保溫判斷和計(jì)算5.電功率的比例問題
Part1電能電功率Part1電能電功率一、電能與電功1.電功:用電器的工作過程是電流做功的過程,也是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電流做的功簡(jiǎn)稱電功,電流做多少功就消耗多少電能,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2.電功的測(cè)量——電能表①參數(shù)的理解:220V、50Hz、10(20)A、1500r/(kW·h)②電能表的計(jì)算:a、前后兩次讀數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能:W=W末-W初b、已知實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)求消耗的電能:W溫馨提醒:利用電能表求電功率P=W/t最好將時(shí)間換算成小時(shí)直接計(jì)算得到功率單位kW再根據(jù)需求換單位可以節(jié)約計(jì)算時(shí)間哦二、電功與電功率1.電功與電功率的區(qū)分2.電功的計(jì)算W=PtW=UIt單位:焦(J)3.常見用電器的電功率4.電功率的計(jì)算:P=W/tP=UI5.額定功率和實(shí)際功率的計(jì)算額定電壓(U額):用電器正常工作時(shí)的電壓,或用電器上標(biāo)明的電壓;實(shí)際電壓(U實(shí)):用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓;額定功率(P額):用電器在額定電壓下正常工作時(shí)的功率,用電器上標(biāo)明的功率為額定功率;實(shí)際功率(P實(shí)):用電器實(shí)際消耗的電功率.燈泡的亮度是由實(shí)際電功率決定的,而實(shí)際電功率是由實(shí)際電壓決定的.若忽略溫度對(duì)用電器電阻的影響則:R實(shí)=[點(diǎn)評(píng)]此部分定義電能電功率的計(jì)算,電能電功率的計(jì)算是個(gè)必考的考點(diǎn),也許很多學(xué)生認(rèn)為此部分計(jì)算有很多條公式,感覺很混亂。其實(shí)并不是,所有的計(jì)算基本上分成兩類,第一;圍繞W=Pt,主要考察情景計(jì)算為主,此部分不會(huì)涉及電路的計(jì)算,提醒學(xué)生注意幾點(diǎn),1.單位的換算,區(qū)分清楚功率與電能的單位,2.電能表的讀書及其參數(shù)代表的意義,3電能表計(jì)算電能的兩種方式:示數(shù)差和轉(zhuǎn)數(shù),特別需要強(qiáng)調(diào)清楚和理解轉(zhuǎn)數(shù)求電能。第二;P=UI,此公式主要圍繞電路計(jì)算為主,是電學(xué)最后的綜合計(jì)算,結(jié)合了歐姆定律。電功率的綜合應(yīng)用體型分了很多類,在模塊會(huì)重點(diǎn)講解,此部分主要講清楚如何由歐姆定律的計(jì)算過度到電能電功率的計(jì)算,根本在于理解實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別及計(jì)算時(shí)的條件。題型方面主要區(qū)分串并聯(lián)及用電器正常與不正常工作。電功與電功率的概念區(qū)分[例1]下列關(guān)于電能、脅、電熱的闡述,正確的是()A.電功率越大的用電器消耗的電能越多B.電流做了多少功就能獲得多少電熱C.電壓越高、電流越大,電流做功越多D.電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程電能表的識(shí)別[例2]小明觀察家中的電能表(如圖),下列說法正確的是()A.此電能表應(yīng)該接在220V的電路中使用B.電能表的額定功率是220WC.小明家已經(jīng)消耗的電能為107JD.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時(shí)轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)電能表的計(jì)算[例3]小雷家電能表上月底的示數(shù)為,本月底的示數(shù)如圖所示,她家本月消耗電能為kW·h.該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)時(shí),消耗的電能為kW·h。[例4]小明學(xué)習(xí)了電能表的知識(shí)后,回到家里觀察電能表的示數(shù)是,過一段時(shí)間后,小明家電能表的示數(shù)如圖所示,則小明家這段時(shí)間消耗的電能是_____kW?h;若小明只讓家中一個(gè)用電器工作,觀察到1min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則該用電器的功率是_____W.[例5]如圖所示的電路中電源電壓恒為9V,小燈泡的銘牌上標(biāo)有“6V3W”的字樣。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為3V,不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。則此時(shí)()A.通過小燈泡中的電流是0.5A B.小燈泡的電功率是1.5WC.電路中消耗的總功率為4.5W D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為24Ω[例6]抽油煙機(jī)在工作時(shí),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng),使煙罩口處氣體流速加快,壓強(qiáng)_______(選填“變大”、“變小”或“不變”),使油煙進(jìn)入煙罩內(nèi)。如圖是小玉家的電能表,此時(shí)電能表的讀數(shù)為_______kW?h。已知她家抽油煙機(jī)額定功率為200W,小玉炒菜過程中,抽油煙機(jī)單獨(dú)正常工作,電能表的表盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則抽油煙機(jī)的工作時(shí)間至少為________min。[例6]如圖所示,是家用吹風(fēng)機(jī)的工作原理,既可吹熱風(fēng)也可吹冷風(fēng),某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過程中,電吹風(fēng)的功率隨時(shí)間變化如圖乙所示,則在該次吹干頭發(fā)的過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是()A.7040J B.12320J C.21120J D.13200J[例7]近日福州閩江兩岸燈光夜景改造工程完工,使江濱夜景更加美麗,又節(jié)能環(huán)保。其中尤溪洲大橋換上了約3000盞新型LED燈,燈的功率由原來的28W變?yōu)楝F(xiàn)在的13W,若這些夜景燈每天工作3h,則一個(gè)月(按30天計(jì)算)______kW?h,節(jié)省下的電能可使額定功率為1000W的電熱水壺正常工作______h。[例8]手機(jī)電池上標(biāo)有“電壓”和“容量”兩個(gè)重要參數(shù)。容量的單位通常為“毫安時(shí)”(符號(hào)mAh)。如圖所示的電池銘牌上標(biāo)有電池電壓是3.8V,容量是4000mAh,這種電池一次充電可儲(chǔ)存的能量為______J。充電時(shí),手機(jī)中的鋰電池相當(dāng)于電路中的______(填“電源”、“開關(guān)”或“用電器”)。電池類型等離子聚合物電池電池容量典型容量:4000毫安時(shí)適用機(jī)型華為mate10性能描述額定電壓:3.8V充電限制電壓:4.4V其他性能勿在0℃~45℃(32°F~113°F)的溫度范圍之外放置和充電額定功率和實(shí)際功率簡(jiǎn)單計(jì)算[例10]一個(gè)標(biāo)著“220V1100W”的電爐,它是利用電流的______工作的,當(dāng)其兩端電壓為110V時(shí),該電爐的實(shí)際功率為______W(不計(jì)溫度對(duì)電爐電阻的影響)。這個(gè)電爐正常工作10min產(chǎn)生______J熱量。串聯(lián)電路中燈泡不正常工作[例11]如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),標(biāo)有“6V6W”的小燈泡L恰好正常發(fā)光;若保持定值電阻R不變,將L換成另一只標(biāo)有“6V3W”的小燈泡,閉合開關(guān)后,小燈泡工作時(shí)消耗的實(shí)際功率(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)()A.大于3W B.等于3W C.小于3W D.無法確定[例12]如圖,A燈標(biāo)有“4V,4W”字樣,B燈標(biāo)有“4V,2W”字樣.閉合開關(guān),從右向左緩慢滑動(dòng)變阻器滑片,直到其中一盞燈恰好正常發(fā)光,忽略燈絲電阻變化.此時(shí)電路中的電流是_____A,電壓表的示數(shù)是_____V,A燈和B燈的總功率是_____W.并聯(lián)電路中燈泡不正常工作[例13]將標(biāo)有“6V6W”字樣的燈泡L1和“9V12W”字樣的燈泡L2接入如圖所示電路。閉合開關(guān)S,燈泡L1正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為2.2A。電源電壓為______V,燈泡L2的實(shí)際功率為______W,電路的總功率為______W。燈泡電阻隨溫度的改變而改變時(shí),求實(shí)際功率[例14]如圖所示是標(biāo)有“6V6W”和“6V3W”字樣的甲、乙兩只燈泡的I﹣U特性曲線,現(xiàn)將甲、乙兩燈串聯(lián)在8V的電源上,兩只燈泡消耗的總功率是___________W。[例15]在某一溫度下,兩個(gè)電路元件甲和乙中的電流與電壓的關(guān)系如圖所示。由圖可知,元件甲的電阻是______Ω,將元件甲、乙串聯(lián)在0.2A電路中,則電路的總電壓為______V;將元件甲、乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端,則電路的總電流是______A。實(shí)際功率和額定功率的綜合計(jì)算[例16]如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,燈L標(biāo)有“12V12W”的字樣,R2=12Ω,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí).電流表示數(shù)為1.2A.這時(shí)燈L正常發(fā)光(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響),求:(1)電源電壓;(2)電阻R1的阻值;(3)若將開關(guān)S1、S2都斷開.此時(shí)燈L實(shí)際消耗的功率是多少?[例17]已知A燈標(biāo)著“6V
0.5A”,B燈標(biāo)著“6V1A”,滑動(dòng)變阻器R規(guī)格“50Ω2A”。A燈和B燈中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示。則:(1)求A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端,求干路電流和電路總電阻;(3)將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端,如圖乙所示。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓是A燈電壓的2倍時(shí),求滑動(dòng)變阻器此時(shí)的電阻。
Part2電功率的應(yīng)用Part2電功率的應(yīng)用一、燈泡亮暗的判斷二、檔位的判斷和計(jì)算1.家庭用電器的擋位是由實(shí)際功率決定的,功率越大,用電器工作越快,屬于高擋位;功率越小,用電器作越慢,屬于低擋位。2.家庭電路中用電器電壓均為220V,改變電路連接方式時(shí),電壓不變,可用公式P=U2/R來比較電功率大小從而比較用電器的檔位。,所以第一步要確定電路中總電阻的大小R并<R1或R2<R并3.并聯(lián)電路總功率的計(jì)算:P總=P1+P2并聯(lián)電路總功率的計(jì)算:I總=I1+I2三、檔位的判斷和計(jì)算兩個(gè)比例公式(純電阻電路)(1)串聯(lián)電路W1(2)并聯(lián)電路W1總結(jié):①判斷串并聯(lián)②根據(jù)已知條件找出電阻的比③串聯(lián)與電阻成正比(電流除外),并聯(lián)與電阻成反比(電壓除外)【點(diǎn)評(píng)】此部分主要承接模塊一的內(nèi)容,從三個(gè)方向展示下電能電功率的實(shí)際應(yīng)用。因?yàn)楣β实挠?jì)算是個(gè)中考的重點(diǎn)及高頻考點(diǎn),第一;比較兩個(gè)燈泡亮暗問題,前面的模塊一主要是讓她熟悉額定功率與實(shí)際功的區(qū)別,以一個(gè)燈泡為主,涉及兩個(gè)燈泡,需要先區(qū)分串聯(lián)還是并聯(lián),因?yàn)槎鄠€(gè)用電器在串并聯(lián)電路中的求有所不同,最后總結(jié):串聯(lián),電阻大,電壓大,實(shí)際功率大;并聯(lián),電阻大,電流小,實(shí)際功率小。第二;“熱”和"“保溫"檔的計(jì)算,此部分是中考計(jì)算題電學(xué)部分的高頻考點(diǎn),主要區(qū)分串聯(lián),并聯(lián)以及混連時(shí)如何判和計(jì)算為主。第三;比值,在電學(xué)的所有物理都復(fù)習(xí)完的時(shí)候,發(fā)現(xiàn),所有的物理量都與電阻有關(guān),進(jìn)一步結(jié):串聯(lián)電路,都與電阻成正比,并聯(lián)電路,都與電阻成反比。[例18]標(biāo)著220V
40W和36V
40W的兩只電燈,都正常發(fā)光時(shí)比較它們的亮度,則()A.220V
40W的燈較亮 B.36V
40W的燈較亮C.兩只電燈一樣亮 D.無法判斷哪只電燈較亮[例19]將標(biāo)有“220V
60W”的甲燈和標(biāo)有“220V
100W”的乙燈并聯(lián)起來,接到220V的電源上,則()A.兩燈都正常發(fā)光,乙燈比甲燈亮 B.兩燈都不能正常發(fā)光,甲燈比乙燈亮C.兩燈都不能正常發(fā)光,乙燈比甲燈亮 D.兩燈都正常發(fā)光,甲燈比乙燈亮[例20]把標(biāo)有“6V
6W”的小燈泡L1和標(biāo)有“6V
3W”的小燈泡L2串聯(lián)后接在電源電壓為6V的電路中(不考慮燈絲電阻的變化),下列說法正確的是()A.因?yàn)橥ㄟ^它們的電流相等,所以燈L1和L2一樣亮B.因?yàn)闊鬖1額定功率比較大,所以燈L1比較亮C.因?yàn)闊鬖1電阻較小,實(shí)際功率較大,所以燈L1較亮D.因?yàn)闊鬖2電阻較大,實(shí)際功率較大,所以燈L2較亮[例21]將兩個(gè)完好的燈泡L1、L2串聯(lián)接在電路中,如圖所示,電源兩端電壓為9V并保持不變。燈泡L1標(biāo)有“6V3W”,燈泡L2標(biāo)有“6V6W”。閉合開關(guān)下列計(jì)算結(jié)果正確的是(
)A.燈泡L2兩端的電壓是6VB.電路中的電流是1AC.燈泡L2的實(shí)際功率是1.5WD.L1和L2都能正常發(fā)光加熱保溫判斷和計(jì)算[例22]在如圖所示的四個(gè)電路中,電源電壓U相同,,電路消耗的總功率由大到小的順序()A.甲、乙、丙、丁 B.丙、乙、甲、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙[例23]如圖所示為某電烤箱的銘牌,圖2虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡(jiǎn)化電路圖.R1和R2均為電熱絲,電烤箱開關(guān)接1時(shí)是低溫檔,接2時(shí)是高溫檔.求:(1)電路中R1和R2的阻值.(2)如果實(shí)際電壓只有200V,則電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能是多少.(最后結(jié)果保留整數(shù))[例24]如圖甲是某款電熱水龍頭,即開即熱、冷熱兼用.圖乙是它的原理電路圖,R1、R2為電熱絲.通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路,從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換.有關(guān)參數(shù)如表.不考慮溫度對(duì)電阻絲值的影響,請(qǐng)回答下列問題:產(chǎn)品名稱即熱式熱水龍頭應(yīng)用場(chǎng)所廚房、衛(wèi)生間額定功率溫水
2200W熱水
3300W額定電壓220V額定頻率50Hz防觸電類型Ⅰ類(最高等級(jí))(1)開關(guān)與1、2接觸時(shí),水龍頭放出的水是溫水還是熱水?此時(shí)電路中的電流多大?(2)R2的電阻值多大?(3)水龍頭放熱水時(shí),正常工作20s,消耗的電能是多少?若不計(jì)熱量損失,在此過程中可將多少kg的水從18℃加熱到48℃?[例25]圖甲是一種新型家用電器﹣電壓力鍋,圖乙是某型號(hào)電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖,表中數(shù)據(jù)是其部分參數(shù)。其中R是主加熱器,R0是保壓加熱器。接通電路后,開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通,開始加熱。當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105。開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開,開始保壓?,F(xiàn)將5kg初溫為的水加入電壓力鍋中,熱量損耗不計(jì),已知水的比熱容為。求額定電壓(V)220V主加熱器額定功率(W)700W保壓加熱器額定功率(W)60W保壓溫度()105最大盛水量(kg)6kg(1)電壓力鍋加熱狀態(tài)時(shí)主加熱噐R的電阻?(2)電壓力鍋多少min后開始保壓?(3)電壓力鍋在保壓狀態(tài)下工作30min所消耗的電能?電功率比值問題[例26]現(xiàn)在有“6V
3W”的L1和“12V
3W”的L2兩只小燈泡串聯(lián)后接在電路中使用時(shí),通過兩燈的電流之比I1:I2=_____,兩燈消耗的實(shí)際功率之比P1:P2=_____,為了使電路能安全使用,電路兩端允許加的最大電壓為_____V。[例27]如圖所示,曲線A、B分別是白熾燈Ll(220V100W)、L2(220V60W)實(shí)際測(cè)得的伏安特性圖像.現(xiàn)將L1、L2兩燈串聯(lián)在220V的電源上,根據(jù)圖像可得L1、L2的實(shí)際功率之比約為()A.1:1 B.l:2C.3:5 D.3:8[例28](多選)如下圖甲的電路中,閉合開關(guān)S后,電壓表的示數(shù)為2V,兩個(gè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)至表盤的同一位置,則()A.L1中的電流為0.2安B.L1、L2中的電流之比I1∶I2=4∶1C.電路的總電阻是10歐D.L1、L2消耗的電功率之比P1∶P2=4∶1[例29]如圖所示,當(dāng)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表示數(shù)比為U甲:U乙=5:4;當(dāng)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),兩表示數(shù)比為I甲:I乙=______,此時(shí)R1和R2消耗的功率之比P甲:P乙=______。[例30]如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表V1和V2示數(shù)之比為2:1,此時(shí)R2的功率為P1,再次移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表V1和V2示數(shù)之比為1:2,此時(shí)R2的功率為P2,則P1:P2為()A.1:4 B.1:1 C.2:1 D.4:1[例31]如圖所示,將燈L1、L2按圖甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個(gè)電路中,在甲圖中燈L1的功率為4W,在乙圖中燈L1的功率為9W.設(shè)燈絲電阻不變.下列說法中不正確的是()A.甲、乙兩圖中燈L1兩端的電壓之比是2:3B.L1、L2兩燈燈絲電阻之比是2:1C.甲圖中燈L1、L2的功率之比是2:1D.甲、乙兩圖電路消耗的總功率之比是3:2
[作1]“220V25W”的燈泡甲和“220V100W”的燈泡乙,其燈絲材料及長(zhǎng)短相同,可發(fā)現(xiàn)燈泡______的燈絲較細(xì),若將這兩個(gè)燈泡并聯(lián)在220V的電源上,______燈泡亮些,若將這兩個(gè)燈泡串聯(lián)在220V的電源上,則______燈泡亮些.[作2]如圖是某家用電熱器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖,其中R1、R2為加熱電阻絲(R1>R2)。下列關(guān)于電阻絲的四種連接方式中電熱器提供的發(fā)熱功率大小說法正確的是()A.甲的連接方式發(fā)熱功率最大B.乙的連接方式發(fā)熱功率最大C.丙的連接方式發(fā)熱功率最大D.丁的連接方式發(fā)熱功率最大[作3]圖為一電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖,其額定電壓為220V,具有“加熱”、“保溫”兩種功能,對(duì)應(yīng)功率分別為400W和40W。當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合,飲水機(jī)處于__________(選填“保溫”或“加熱”)狀態(tài),R1的阻值為_______Ω;用飲水機(jī)給2kg的水加熱,當(dāng)水溫升高50℃,水吸收的熱量為_____J。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。[作4]圖是某電飯鍋內(nèi)部電加熱器原理電路,它有燒煮和保溫兩檔,開關(guān)S斷開時(shí),電飯鍋處于_______檔,已知R1=484Ω,燒煮時(shí)的功率是保溫時(shí)的11倍,則R2=______Ω,該電飯煲燒煮,保溫各1h可使電能表(3000imp/kW·h)的指示燈閃爍____次。[作5]如圖所示,將標(biāo)有“12V6W”的燈泡L1和“6V6W”的燈泡L2并聯(lián)后,接在6V的電源上(設(shè)燈絲電阻不變),則()A.燈泡L2比燈泡L1亮B.燈泡L1與燈泡L2亮度一樣C.燈泡L1比燈泡L2亮D.兩燈的實(shí)際功率之和等于12W第六講電能電功率1.電能電功率2.電功率的應(yīng)用1.電能表的識(shí)別和計(jì)算2.額定功率與實(shí)際功率的計(jì)算3.燈泡亮暗的判斷4.加熱保溫判斷和計(jì)算5.電功率的比例問題
Part1電能電功率Part1電能電功率一、電能與電功1.電功:用電器的工作過程是電流做功的過程,也是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電流做的功簡(jiǎn)稱電功,電流做多少功就消耗多少電能,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2.電功的測(cè)量——電能表①參數(shù)的理解:220V、50Hz、10(20)A、1500r/(kW·h)②電能表的計(jì)算:a、前后兩次讀數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能:W=W末-W初b、已知實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)求消耗的電能:W溫馨提醒:利用電能表求電功率P=W/t最好將時(shí)間換算成小時(shí)直接計(jì)算得到功率單位kW再根據(jù)需求換單位可以節(jié)約計(jì)算時(shí)間哦二、電功與電功率1.電功與電功率的區(qū)分2.電功的計(jì)算W=PtW=UIt單位:焦(J)3.常見用電器的電功率4.電功率的計(jì)算:P=W/tP=UI5.額定功率和實(shí)際功率的計(jì)算額定電壓(U額):用電器正常工作時(shí)的電壓,或用電器上標(biāo)明的電壓;實(shí)際電壓(U實(shí)):用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓;額定功率(P額):用電器在額定電壓下正常工作時(shí)的功率,用電器上標(biāo)明的功率為額定功率;實(shí)際功率(P實(shí)):用電器實(shí)際消耗的電功率.燈泡的亮度是由實(shí)際電功率決定的,而實(shí)際電功率是由實(shí)際電壓決定的.若忽略溫度對(duì)用電器電阻的影響則:R實(shí)=[點(diǎn)評(píng)]此部分定義電能電功率的計(jì)算,電能電功率的計(jì)算是個(gè)必考的考點(diǎn),也許很多學(xué)生認(rèn)為此部分計(jì)算有很多條公式,感覺很混亂。其實(shí)并不是,所有的計(jì)算基本上分成兩類,第一;圍繞W=Pt,主要考察情景計(jì)算為主,此部分不會(huì)涉及電路的計(jì)算,提醒學(xué)生注意幾點(diǎn),1.單位的換算,區(qū)分清楚功率與電能的單位,2.電能表的讀書及其參數(shù)代表的意義,3電能表計(jì)算電能的兩種方式:示數(shù)差和轉(zhuǎn)數(shù),特別需要強(qiáng)調(diào)清楚和理解轉(zhuǎn)數(shù)求電能。第二;P=UI,此公式主要圍繞電路計(jì)算為主,是電學(xué)最后的綜合計(jì)算,結(jié)合了歐姆定律。電功率的綜合應(yīng)用體型分了很多類,在模塊會(huì)重點(diǎn)講解,此部分主要講清楚如何由歐姆定律的計(jì)算過度到電能電功率的計(jì)算,根本在于理解實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別及計(jì)算時(shí)的條件。題型方面主要區(qū)分串并聯(lián)及用電器正常與不正常工作。電功與電功率的概念區(qū)分[例1]下列關(guān)于電能、脅、電熱的闡述,正確的是()A.電功率越大的用電器消耗的電能越多B.電流做了多少功就能獲得多少電熱C.電壓越高、電流越大,電流做功越多D.電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程[分析](1)用電器在單位時(shí)間內(nèi)做功越多,消耗的電能越多,功率越大;(2)純電阻電路,外電路電流做的功等于電熱,非純電阻電路,外電路電流做的功大于電熱;(3)電流做功的公式W=UIt,則分析公式可知決定電功的因素;(4)電流做功時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為了其它形式的能,消耗多少電能,就有多少其它形式的能產(chǎn)生.[解答]解:A、根據(jù)W=Pt可知:消耗的電能與功率利通電時(shí)間有關(guān),時(shí)間未知,則消耗電能的多少不能判斷,故A錯(cuò)誤:B、電流所做的功在純電阻電路中等于電流產(chǎn)生的熱量,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)電流做功的公式W=UIt可知,電流做功的多少與電壓、電流及通電時(shí)間有關(guān),僅知道其中的兩個(gè)量,在另一個(gè)量不確定的情況下,不能判斷做功的多少,故C錯(cuò)誤;D、電流做功的過程,就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程,電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,故D正確.故選D.電能表的識(shí)別[例2]小明觀察家中的電能表(如圖),下列說法正確的是()A.此電能表應(yīng)該接在220V的電路中使用B.電能表的額定功率是220WC.小明家已經(jīng)消耗的電能為107JD.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時(shí)轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)[分析](1)電能表是測(cè)量用電器在一-定時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表.電能表表盤上顯示的數(shù)字是已消耗的電能;(2)“3000R/kW·h表示每消耗1kWh的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn);(3)電能表上“220(10A)”表示該電能表在220V的電路中使用,最大電流不允許超過10A,可利用公式P=UI求出接在該電能表上的用電器的最大總功率.[解答]解:A、此電能表應(yīng)該接在220V的電路中使用,故A正確;B、電能表的額定功率:P=UI=220V×20A=400W,故B錯(cuò)誤;C、小明家已經(jīng)消耗的電能為107kWh,故C錯(cuò)誤;D、“3000R/kW·h表示每消耗1kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)故D錯(cuò)誤.電能表的計(jì)算[例3]小雷家電能表上月底的示數(shù)為,本月底的示數(shù)如圖所示,她家本月消耗電能為kW·h.該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)時(shí),消耗的電能為kW·h。[分析[(1)小雷家本月用電的計(jì)算方法:月末的減去月初的示數(shù),電能表的讀數(shù)時(shí)注意最后一位是小數(shù),單位kW·h;(2)3000r/kW·h表示的是電路中每消耗1kW"h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r或者表示電能表每轉(zhuǎn)1r,電路中消耗1/3000kW·h的電能,求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500r電路中消耗的電能.[解答]解:(1)月底電能表示數(shù)W2=951.6kW·h,小明家本月用電:W=W2-W1=951.6kWh-881.6kWh=70kWh;(2)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)1500r,電路消耗的電能為:.W=1500r×1/3000kWh=0.5kWh故答案為:70;0.5.[例4]小明學(xué)習(xí)了電能表的知識(shí)后,回到家里觀察電能表的示數(shù)是,過一段時(shí)間后,小明家電能表的示數(shù)如圖所示,則小明家這段時(shí)間消耗的電能是_____kW?h;若小明只讓家中一個(gè)用電器工作,觀察到1min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則該用電器的功率是_____W.【答案】
18.2
1200【解析】【詳解】[1]小明家共消耗的電能是:318.5kW·h-300.3kW·h=18.2kW·h;[2]1min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),消耗的電能為W==0.01kW·h用電器的功率為P==1.2kW=1200W.[例5]如圖所示的電路中電源電壓恒為9V,小燈泡的銘牌上標(biāo)有“6V3W”的字樣。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為3V,不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。則此時(shí)()A.通過小燈泡中的電流是0.5A B.小燈泡的電功率是1.5WC.電路中消耗的總功率為4.5W D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為24Ω【答案】D【解析】【詳解】A.由圖得,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡的電壓。由得,燈泡的電阻為當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V,通過小燈泡中的電流是故A不符合題意;B.小燈泡的電功率是故B不符合題意;C.電路中消耗的總功率為故C不符合題意;D.滑動(dòng)變阻器的電壓為由歐姆定律得,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為故D符合題意。故選D。[例6]抽油煙機(jī)在工作時(shí),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng),使煙罩口處氣體流速加快,壓強(qiáng)_______(選填“變大”、“變小”或“不變”),使油煙進(jìn)入煙罩內(nèi)。如圖是小玉家的電能表,此時(shí)電能表的讀數(shù)為_______kW?h。已知她家抽油煙機(jī)額定功率為200W,小玉炒菜過程中,抽油煙機(jī)單獨(dú)正常工作,電能表的表盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則抽油煙機(jī)的工作時(shí)間至少為________min?!敬鸢浮?/p>
變小
107.1
3【解析】【分析】【詳解】[1]根據(jù)壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,流速越大,壓強(qiáng)越小。抽油煙機(jī)在工作時(shí),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng),使煙罩口處氣體流速加快,則壓強(qiáng)會(huì)變小。[2]電能表的最后一位是小數(shù),單位是kW?h,從圖中電能表上可以讀出此時(shí)的示數(shù)為107.1kW?h。[3]抽油煙機(jī)單獨(dú)正常工作,電能表的表盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),消耗的電能為根據(jù)可知,抽油煙機(jī)的工作時(shí)間為[例6]如圖所示,是家用吹風(fēng)機(jī)的工作原理,既可吹熱風(fēng)也可吹冷風(fēng),某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過程中,電吹風(fēng)的功率隨時(shí)間變化如圖乙所示,則在該次吹干頭發(fā)的過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是()A.7040J B.12320J C.21120J D.13200J【答案】D【解析】【分析】由圖象得出吹熱風(fēng)和吹涼風(fēng)時(shí)的功率和時(shí)間,根據(jù)W=Pt分別計(jì)算出電吹風(fēng)工作時(shí)吹熱風(fēng)和吹涼風(fēng)時(shí)消耗的電能,最后得到總電能.【詳解】根據(jù)功率隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象可知:P熱=616W,t1=20s;P涼=88W,t2=30s-20s=10s,電吹風(fēng)消耗的總電能W總=W熱+W冷=P熱t(yī)1+P涼t2=616W×20s+88W×10s=13200J.故選D.[例7]近日福州閩江兩岸燈光夜景改造工程完工,使江濱夜景更加美麗,又節(jié)能環(huán)保。其中尤溪洲大橋換上了約3000盞新型LED燈,燈的功率由原來的28W變?yōu)楝F(xiàn)在的13W,若這些夜景燈每天工作3h,則一個(gè)月(按30天計(jì)算)______kW?h,節(jié)省下的電能可使額定功率為1000W的電熱水壺正常工作______h?!敬鸢浮?/p>
4050
4050【解析】【詳解】[1]原來燈泡消耗的電能LED燈消耗的電能節(jié)省的電能[2]由得,省下的電能可使額定功率為1000W的電熱水壺正常工作的時(shí)間[例8]手機(jī)電池上標(biāo)有“電壓”和“容量”兩個(gè)重要參數(shù)。容量的單位通常為“毫安時(shí)”(符號(hào)mAh)。如圖所示的電池銘牌上標(biāo)有電池電壓是3.8V,容量是4000mAh,這種電池一次充電可儲(chǔ)存的能量為______J。充電時(shí),手機(jī)中的鋰電池相當(dāng)于電路中的______(填“電源”、“開關(guān)”或“用電器”)。電池類型等離子聚合物電池電池容量典型容量:4000毫安時(shí)適用機(jī)型華為mate10性能描述額定電壓:3.8V充電限制電壓:4.4V其他性能勿在0℃~45℃(32°F~113°F)的溫度范圍之外放置和充電【答案】
54720
用電器【解析】【詳解】[1]電池一次充電可儲(chǔ)存的能量W=UIt=3.8V×4000×10﹣3A×3600s=54720J充電時(shí),手機(jī)中的鋰電池把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來,即充電過程中電池消耗電能,所以電池相當(dāng)于電路中用電器。額定功率和實(shí)際功率簡(jiǎn)單計(jì)算[例10]一個(gè)標(biāo)著“220V1100W”的電爐,它是利用電流的______工作的,當(dāng)其兩端電壓為110V時(shí),該電爐的實(shí)際功率為______W(不計(jì)溫度對(duì)電爐電阻的影響)。這個(gè)電爐正常工作10min產(chǎn)生______J熱量?!敬鸢浮?/p>
熱效應(yīng)
275
6.6×105【解析】【詳解】[1]當(dāng)電流通過電阻時(shí),電流作功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng),電爐是利用電流的熱效應(yīng)工作的。[2]電爐的電阻當(dāng)其兩端電壓為110V時(shí),電爐的實(shí)際功率為[3]正常工作10min產(chǎn)生熱量為串聯(lián)電路中燈泡不正常工作[例11]如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),標(biāo)有“6V6W”的小燈泡L恰好正常發(fā)光;若保持定值電阻R不變,將L換成另一只標(biāo)有“6V3W”的小燈泡,閉合開關(guān)后,小燈泡工作時(shí)消耗的實(shí)際功率(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)()A.大于3W B.等于3W C.小于3W D.無法確定【答案】A【解析】【詳解】由可得到,當(dāng)額定電壓相同時(shí),額定功率越小,其電阻越大,所以“6V
3W”的小燈泡電阻比“6V
6W”的小燈泡電阻大,因?yàn)榇?lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和,所以改接燈泡后,電路的總電阻變大,根據(jù)可知,電路中的電流變小,電阻R兩端的電壓也變小,因?yàn)榇?lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和,并且電源電壓不變,所以“6V
3W”的小燈泡兩端電壓是變大的,即大于6V,由可知,這時(shí)燈泡的電功率是變大的,即大于3W。故選A。[例12]如圖,A燈標(biāo)有“4V,4W”字樣,B燈標(biāo)有“4V,2W”字樣.閉合開關(guān),從右向左緩慢滑動(dòng)變阻器滑片,直到其中一盞燈恰好正常發(fā)光,忽略燈絲電阻變化.此時(shí)電路中的電流是_____A,電壓表的示數(shù)是_____V,A燈和B燈的總功率是_____W.【答案】
0.5
6
3【解析】【詳解】試題分析:由電路圖可知,AB燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)兩燈泡兩端的電壓.(1)已知燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)公式I=求出兩燈泡的額定電流,根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻;(2)根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等可知,從右向左緩慢滑動(dòng)變阻器滑片,一盞燈恰好正常發(fā)光時(shí),電路中的電流為兩者較小的額定電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電壓表的示數(shù);根據(jù)P=UI求出AB燈泡的總的功率.解:由電路圖可知,AB燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)兩燈泡兩端的電壓.解:(1)根據(jù)P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:IA===1A,IB===0.5A;根據(jù)歐姆定律可得,兩燈泡的電阻分別為:RA===4Ω,RB===8Ω;(2)∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,∴從右向左緩慢滑動(dòng)變阻器滑片,直到其中一盞燈恰好正常發(fā)光時(shí),電路中的電流I=0.5A,∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,∴電壓表的示數(shù):U=I(RA+RB)=0.5A×(4Ω+8Ω)=6V;A燈和B燈的總功率的功率:P=UI=6V×0.5A=3W.故答案為0.5;6;3.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知從右向左緩慢滑動(dòng)變阻器滑片直到其中一盞燈恰好正常發(fā)光時(shí),電路中的電流為兩燈泡額定電路較小的.并聯(lián)電路中燈泡不正常工作[例13]將標(biāo)有“6V6W”字樣的燈泡L1和“9V12W”字樣的燈泡L2接入如圖所示電路。閉合開關(guān)S,燈泡L1正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為2.2A。電源電壓為______V,燈泡L2的實(shí)際功率為______W,電路的總功率為______W?!敬鸢浮?/p>
6
7.2
13.2【解析】【詳解】[1][2]由圖示知,閉合開關(guān),兩燈泡并聯(lián)接入電路,電流表測(cè)干路電流,燈泡L1正常發(fā)光,所以燈泡兩端的電壓為額定電壓,根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知電源電壓為6V,通過燈泡L1的電流為此時(shí)通過燈泡L2電流為I2=I-I1=2.2A-1A=1.2A此時(shí)燈泡L2的實(shí)際功率為P2=UI2=6V×1.2A=7.2W[3]電路的總功率為P=UI=6V×2.2A=13.2W燈泡電阻隨溫度的改變而改變時(shí),求實(shí)際功率[例14]如圖所示是標(biāo)有“6V6W”和“6V3W”字樣的甲、乙兩只燈泡的I﹣U特性曲線,現(xiàn)將甲、乙兩燈串聯(lián)在8V的電源上,兩只燈泡消耗的總功率是___________W?!敬鸢浮?【解析】【分析】【詳解】由I﹣U特性曲線可知,當(dāng)通過兩燈的電流為I=0.5A時(shí),因U=U1+U2=8V,則甲乙兩燈兩端的電壓為U1=2V,U2=6V,則甲乙兩燈消耗的總功率P=I(U1+U2)=0.5A×(2V+6V)=4W[例15]在某一溫度下,兩個(gè)電路元件甲和乙中的電流與電壓的關(guān)系如圖所示。由圖可知,元件甲的電阻是______Ω,將元件甲、乙串聯(lián)在0.2A電路中,則電路的總電壓為______V;將元件甲、乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端,則電路的總電流是______A。【答案】
5
3
0.6【解析】【詳解】[1]當(dāng)通過甲的電流I甲=0.2A時(shí),其兩端電壓為U甲=1V。由歐姆定律可知,元件甲的電阻為[2]元件甲、乙串聯(lián)在0.2A電路中,則通過甲乙的電流均為0.2A,甲和乙中的電流與電壓的關(guān)系可知,此時(shí)元件甲、乙兩端電壓為U甲=1V、U乙=2V;由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知。電源電壓大小U=U甲+U乙=1V+2V=3V[3]元件甲、乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端,則兩個(gè)元件兩端電壓為2V,從圖線可知通過元件甲、乙的電流分別為0.4A、0.2A;由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,電路總電流為0.4A+0.2A=0.6A實(shí)際功率和額定功率的綜合計(jì)算[例16]如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,燈L標(biāo)有“12V12W”的字樣,R2=12Ω,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí).電流表示數(shù)為1.2A.這時(shí)燈L正常發(fā)光(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響),求:(1)電源電壓;(2)電阻R1的阻值;(3)若將開關(guān)S1、S2都斷開.此時(shí)燈L實(shí)際消耗的功率是多少?【答案】(1)12V;(2)60Ω;(3)3W.【解析】【詳解】(1)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),L與R1并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且燈泡正常發(fā)光,所以,電源的電壓U=UL=12V;(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),由P=UI可得,通過燈泡的電流:IL=PL/UL=12W/12V=1A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過R1的電流:I1=I-IL=1.2A-1A=0.2A,由I=U/R可得,R1的阻值:R1=U/I1=12V/0.2A=60Ω;(3)燈泡的電阻:RL=UL/IL=12V/1A=12Ω,將開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),L與R2串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流:I′=U/RL+R2=12V/12Ω+12Ω=0.5A,則燈L實(shí)際消耗的功率:PL=(I')2RL=(0.5A)2×12Ω=3W.[例17]已知A燈標(biāo)著“6V
0.5A”,B燈標(biāo)著“6V1A”,滑動(dòng)變阻器R規(guī)格“50Ω2A”。A燈和B燈中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示。則:(1)求A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端,求干路電流和電路總電阻;(3)將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端,如圖乙所示。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓是A燈電壓的2倍時(shí),求滑動(dòng)變阻器此時(shí)的電阻?!敬鸢浮浚?)12Ω;(2)1.5A,4Ω;(3)20Ω【解析】【詳解】解:(1)A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻(2)將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端,A燈泡的電流為0.5A,B燈泡的電流為1A,干路電流電路總電阻(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓是A燈電壓的2倍時(shí),而電源電壓為12V,則滑動(dòng)變阻器的電壓為小燈泡兩端的電壓為根據(jù)圖甲可知,此時(shí)的電流為0.4A,則滑動(dòng)變阻器的電阻為答:(1)A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω;(2)A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端,干路電流為1.5A和電路總電阻為4Ω;(3)滑動(dòng)變阻器此時(shí)的電阻為20Ω。Part2電功率的應(yīng)用Part2電功率的應(yīng)用一、燈泡亮暗的判斷二、檔位的判斷和計(jì)算1.家庭用電器的擋位是由實(shí)際功率決定的,功率越大,用電器工作越快,屬于高擋位;功率越小,用電器作越慢,屬于低擋位。2.家庭電路中用電器電壓均為220V,改變電路連接方式時(shí),電壓不變,可用公式P=U2/R來比較電功率大小從而比較用電器的檔位。,所以第一步要確定電路中總電阻的大小R并<R1或R2<R并3.并聯(lián)電路總功率的計(jì)算:P總=P1+P2并聯(lián)電路總功率的計(jì)算:I總=I1+I2三、檔位的判斷和計(jì)算兩個(gè)比例公式(純電阻電路)(1)串聯(lián)電路W1(2)并聯(lián)電路W1總結(jié):①判斷串并聯(lián)②根據(jù)已知條件找出電阻的比③串聯(lián)與電阻成正比(電流除外),并聯(lián)與電阻成反比(電壓除外)【點(diǎn)評(píng)】此部分主要承接模塊一的內(nèi)容,從三個(gè)方向展示下電能電功率的實(shí)際應(yīng)用。因?yàn)楣β实挠?jì)算是個(gè)中考的重點(diǎn)及高頻考點(diǎn),第一;比較兩個(gè)燈泡亮暗問題,前面的模塊一主要是讓她熟悉額定功率與實(shí)際功的區(qū)別,以一個(gè)燈泡為主,涉及兩個(gè)燈泡,需要先區(qū)分串聯(lián)還是并聯(lián),因?yàn)槎鄠€(gè)用電器在串并聯(lián)電路中的求有所不同,最后總結(jié):串聯(lián),電阻大,電壓大,實(shí)際功率大;并聯(lián),電阻大,電流小,實(shí)際功率小。第二;“熱”和"“保溫"檔的計(jì)算,此部分是中考計(jì)算題電學(xué)部分的高頻考點(diǎn),主要區(qū)分串聯(lián),并聯(lián)以及混連時(shí)如何判和計(jì)算為主。第三;比值,在電學(xué)的所有物理都復(fù)習(xí)完的時(shí)候,發(fā)現(xiàn),所有的物理量都與電阻有關(guān),進(jìn)一步結(jié):串聯(lián)電路,都與電阻成正比,并聯(lián)電路,都與電阻成反比。[例18]標(biāo)著220V
40W和36V
40W的兩只電燈,都正常發(fā)光時(shí)比較它們的亮度,則()A.220V
40W的燈較亮 B.36V
40W的燈較亮C.兩只電燈一樣亮 D.無法判斷哪只電燈較亮【答案】C【解析】由題可知,兩只電燈都正常發(fā)光,它們的實(shí)際功率都是各自的額定功率;由于兩只電燈的額定功率相等,故兩只電燈實(shí)際功率相等,實(shí)際功率決定燈的亮度,所以兩燈一樣亮.故選C.【點(diǎn)睛】理解電功率表示電流做功的快慢,燈泡亮度就是由實(shí)際功率決定的.燈泡的實(shí)際功率越大,亮度越大.[例19]將標(biāo)有“220V
60W”的甲燈和標(biāo)有“220V
100W”的乙燈并聯(lián)起來,接到220V的電源上,則()A.兩燈都正常發(fā)光,乙燈比甲燈亮 B.兩燈都不能正常發(fā)光,甲燈比乙燈亮C.兩燈都不能正常發(fā)光,乙燈比甲燈亮 D.兩燈都正常發(fā)光,甲燈比乙燈亮【答案】A【解析】【詳解】BC.現(xiàn)在將兩個(gè)燈泡并聯(lián)在220V的電源上,都達(dá)到了額定電壓,故都能正常發(fā)光,故BC錯(cuò)誤;AD.都正常發(fā)光,乙燈的額定功率大,故乙比甲亮,故A正確;D錯(cuò)誤。故選A。[例20]把標(biāo)有“6V
6W”的小燈泡L1和標(biāo)有“6V
3W”的小燈泡L2串聯(lián)后接在電源電壓為6V的電路中(不考慮燈絲電阻的變化),下列說法正確的是()A.因?yàn)橥ㄟ^它們的電流相等,所以燈L1和L2一樣亮B.因?yàn)闊鬖1額定功率比較大,所以燈L1比較亮C.因?yàn)闊鬖1電阻較小,實(shí)際功率較大,所以燈L1較亮D.因?yàn)闊鬖2電阻較大,實(shí)際功率較大,所以燈L2較亮【答案】D【解析】【詳解】解答:根據(jù)P=可知:R=,由題兩燈額定電壓相同,P1>P2,所以R1<R2,串聯(lián)電路中電流處處相等,根據(jù)P=I2R,可知P1實(shí)<P2實(shí),因?yàn)闊襞莸牧炼热Q于實(shí)際功率的大小,因?yàn)長(zhǎng)2實(shí)際功率較大,所以L2較亮.故選D.【點(diǎn)睛】燈泡的亮度取決于實(shí)際功率的大小,根據(jù)P=,可以比較兩燈電阻大小,再根據(jù)電路特點(diǎn)由電功率公式分析解題.[例21]將兩個(gè)完好的燈泡L1、L2串聯(lián)接在電路中,如圖所示,電源兩端電壓為9V并保持不變。燈泡L1標(biāo)有“6V3W”,燈泡L2標(biāo)有“6V6W”。閉合開關(guān)下列計(jì)算結(jié)果正確的是(
)A.燈泡L2兩端的電壓是6VB.電路中的電流是1AC.燈泡L2的實(shí)際功率是1.5WD.L1和L2都能正常發(fā)光【答案】C【解析】【詳解】AB.兩燈泡的電阻分別為R1==12ΩR2==6Ω燈泡L1、L2串聯(lián)接在電路中,此時(shí)電源兩端電壓是9V,則電路中的電流I==0.5A因串聯(lián)電路中各處的電流相等,則燈泡L2兩端的電壓U2=IR2=0.5A×6Ω=3V故AB錯(cuò)誤;CD.燈泡L1、L2串聯(lián)接在電源電壓為9V電路中,燈泡L2的實(shí)際功率P2實(shí)=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W<P2額燈泡L1的實(shí)際功率P1實(shí)=I2R1=(0.5A)2×12Ω=3W=P1額則L1能正常發(fā)光,L2不能正常發(fā)光,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。加熱保溫判斷和計(jì)算[例22]在如圖所示的四個(gè)電路中,電源電壓U相同,,電路消耗的總功率由大到小的順序()A.甲、乙、丙、丁 B.丙、乙、甲、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)可知,在電壓一定的情況下,電功率的大小與電阻大小成反比,甲、乙、丙、丁四幅圖相比較,電路中的電阻大小關(guān)系為:所以電功率的大小排列順序:故選D.[例23]如圖所示為某電烤箱的銘牌,圖2虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡(jiǎn)化電路圖.R1和R2均為電熱絲,電烤箱開關(guān)接1時(shí)是低溫檔,接2時(shí)是高溫檔.求:(1)電路中R1和R2的阻值.(2)如果實(shí)際電壓只有200V,則電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能是多少.(最后結(jié)果保留整數(shù))【答案】(1)44Ω;66Ω;(2)545454J【解析】【詳解】試題分析:(1)當(dāng)開關(guān)接2時(shí)只有R1接入電路,是高溫檔,此時(shí)P=1100W,所以R1=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω;當(dāng)開關(guān)接1時(shí),兩電阻串聯(lián)接入電路,是低溫檔,此時(shí)P=440W,此時(shí)R=U2/P=(220V)2/440W=110Ω,所以R2=110Ω-44Ω=66Ω;(2)當(dāng)開關(guān)接2時(shí),只有R1接入電路,此時(shí),實(shí)際電壓U=200V,W=U2t/R1=[(220V)2×600s]/44Ω=545454J.【考點(diǎn)定位】歐姆定律;電功率[例24]如圖甲是某款電熱水龍頭,即開即熱、冷熱兼用.圖乙是它的原理電路圖,R1、R2為電熱絲.通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路,從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換.有關(guān)參數(shù)如表.不考慮溫度對(duì)電阻絲值的影響,請(qǐng)回答下列問題:產(chǎn)品名稱即熱式熱水龍頭應(yīng)用場(chǎng)所廚房、衛(wèi)生間額定功率溫水
2200W熱水
3300W額定電壓220V額定頻率50Hz防觸電類型Ⅰ類(最高等級(jí))(1)開關(guān)與1、2接觸時(shí),水龍頭放出的水是溫水還是熱水?此時(shí)電路中的電流多大?(2)R2的電阻值多大?(3)水龍頭放熱水時(shí),正常工作20s,消耗的電能是多少?若不計(jì)熱量損失,在此過程中可將多少kg的水從18℃加熱到48℃?【答案】(1)溫水;;(2);(3)6.6×104J;0.52kg【解析】【詳解】(1)開關(guān)與1、2接觸時(shí),電阻R1單獨(dú)接入電路,連入電阻較大,由可知電功率較小,為低溫檔,水龍頭放出的水是溫水,此時(shí)電路中的電流:;(2)開關(guān)與2、3接觸時(shí),電阻R1、R2并聯(lián)接入電路,連入電阻較小,由可知電功率較大,為高溫檔,水龍頭放出的水是熱水,P熱水=3300W,由得總電流:,R2支路的電流I2=I-I1=15A-10A=5A,由歐姆定律得:;(3)水龍頭放熱水,正常工作20s,消耗的電能:=3300W×20s=6.6×104J;由可得:.[例25]圖甲是一種新型家用電器﹣電壓力鍋,圖乙是某型號(hào)電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖,表中數(shù)據(jù)是其部分參數(shù)。其中R是主加熱器,R0是保壓加熱器。接通電路后,開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通,開始加熱。當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105。開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開,開始保壓?,F(xiàn)將5kg初溫為的水加入電壓力鍋中,熱量損耗不計(jì),已知水的比熱容為。求額定電壓(V)220V主加熱器額定功率(W)700W保壓加熱器額定功率(W)60W保壓溫度()105最大盛水量(kg)6kg(1)電壓力鍋加熱狀態(tài)時(shí)主加熱噐R的電阻?(2)電壓力鍋多少min后開始保壓?(3)電壓力鍋在保壓狀態(tài)下工作30min所消耗的電能?【答案】(1);(2);(3)【解析】【詳解】解:(1)根據(jù)題意,由電功率的公式可得R的電阻為(2)根據(jù)題意,水吸收的熱量與消耗的電能相等,所以接通電路后,開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通,開始加熱。此時(shí)R與R0并聯(lián),則電路中的總功率為所以加熱時(shí)間為(3)根據(jù)題意,在電壓力鍋在保壓狀態(tài)下工作30min所消耗的電能為答:(1)電壓力鍋加熱狀態(tài)時(shí)主加熱噐R的電阻為;(2)電壓力鍋后開始保壓;(3)電壓力鍋在保壓狀態(tài)下工作30min所消耗的電能為。電功率比值問題[例26]現(xiàn)在有“6V
3W”的L1和“12V
3W”的L2兩只小燈泡串聯(lián)后接在電路中使用時(shí),通過兩燈的電流之比I1:I2=_____,兩燈消耗的實(shí)際功率之比P1:P2=_____,為了使電路能安全使用,電路兩端允許加的最大電壓為_____V?!敬鸢浮?/p>
1:1
1:4
15【解析】【詳解】[1]因?yàn)閮蔁舸?lián),所以通過兩燈的電流之比I1:I2=1:1,[2]L1的電阻R1===12;L2的電阻R2===48;兩燈消耗的實(shí)際功率之比====;[2]L1的額定電流===0.5A;L2的額定電流===0.25A;當(dāng)電路能安全使用時(shí),電路中的電流最大只能選兩只燈泡中額定電流最小的,即0.25A,所以電路兩端允許加的最大電壓為U大=I額2×(R1+R2)=0.25A×(12+48)=15V。【點(diǎn)睛】本題考查電流、電阻、電功率、電壓等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是知道兩燈串聯(lián)時(shí)電路中的最大電流只能是兩燈額定電流最小的那一個(gè),還要知道串聯(lián)電路電流的規(guī)律。[例27]如圖所示,曲線A、B分別是白熾燈Ll(220V100W)、L2(220V60W)實(shí)際測(cè)得的伏安特性圖像.現(xiàn)將L1、L2兩燈串聯(lián)在220V的電源上,根據(jù)圖像可得L1、L2的實(shí)際功率之比約為()A.1:1 B.l:2C.3:5 D.3:8【答案】B【解析】【詳解】?jī)呻娮璐?lián)時(shí),流過兩電阻的電流相等,而總電壓應(yīng)為220V,由I?U圖象可知,串聯(lián)時(shí)電流應(yīng)為0.28A,此時(shí)L1的電壓為70V,故此時(shí)L1的功率P1=U1I1=70V×0.28A=19.6W;L2的電壓為150V,故此時(shí)L2的功率P2=U2I2=150V×0.28A=42W;則≈,所以B正確.故選B.點(diǎn)睛:I-U伏安特性曲線的每一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率等于電阻的倒數(shù),串聯(lián)后接在220V的電源上,則兩電阻兩端的電壓達(dá)不到220V,但二者電壓之和應(yīng)為220V,由圖可讀出電阻的電流,則可求得功率.[例28](多選)如下圖甲的電路中,閉合開關(guān)S后,電壓表的示數(shù)為2V,兩個(gè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)至表盤的同一位置,則()A.L1中的電流為0.2安B.L1、L2中的電流之比I1∶I2=4∶1C.電路的總電阻是10歐D.L1、L2消耗的電功率之比P1∶P2=4∶1【答案】BD【解析】【詳解】由圖可知:開關(guān)閉合后,兩燈泡并聯(lián),一個(gè)電流表測(cè)量的是總電流,一個(gè)電流表測(cè)量的是燈泡L2電流,電壓表測(cè)量測(cè)量燈泡L2兩端的電壓;A.根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知:測(cè)量總電流的電流表量程是0~3A,所以電流表的示數(shù)為1A;則電路總電流I=1A;測(cè)量燈泡L2電流的量程是0~0.6A,所以電流表示數(shù)為0.2A,也就是電燈L2中的電流I2=0.2A,所以L1的電流為故A不符合題意;B.通過兩只燈泡的電流之比為故B符合題意;C.由于兩燈泡并聯(lián),則U=U2=2V,根據(jù)可得故C不符合題意;D.兩燈泡消耗的電功率之比故D符合題意。故選BD。[例29]如圖所示,當(dāng)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表示數(shù)比為U甲:U乙=5:4;當(dāng)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),兩表示數(shù)比為I甲:I乙=______,此時(shí)R1和R2消耗的功率之比P甲:P乙=______?!敬鸢浮?/p>
1:5
4:1【解析】【詳解】[1]由圖可知,當(dāng)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),R1、R2串聯(lián),電壓表甲測(cè)量電源總電壓U甲=U電壓表乙測(cè)量R2兩端的電壓U乙=U2根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知U=U1+U2因U甲:U乙=5:4R1、R2兩端的電壓之比根據(jù),在電流不變時(shí),電壓的分配與電阻成正比,故兩電阻的阻值之比由圖可知,當(dāng)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),R1、R2并聯(lián),電流表甲測(cè)量通過R2的電流I甲=I2′電流表乙測(cè)量干路電流I乙=I′根據(jù),在電壓不變時(shí),電流與電阻成反比,則通過R1、R2的電流之比……①由①,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn),所以兩電流表的示數(shù)之比[2]根據(jù)P=UI,在電壓不變時(shí),電功率與電流成正比,故R1和R2消耗的功率之比[例30]如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表V1和V2示數(shù)之比為2:1,此時(shí)R2的功率為P1,再次移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表V1和V2示數(shù)之比為1:2,此時(shí)R2的功率為P2,則P1:P2為()A.1:4 B.1:1 C.2:1 D.4:1【答案】B【解析】【分析】【詳解】閉合開關(guān)S,兩電阻串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1的電壓,電壓表V2測(cè)R2的電壓,在第1種情況下,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,R2兩端的電壓R1兩端的電壓為在第2種情況下,R2兩端的電壓R1的電壓為根據(jù)電阻不變時(shí),通過的電流與電壓成正比,所以,兩種情況下通過R1
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