专题四 电功率图象类计算-2020-2021学年九年级下册初三物理【黄冈100分闯关】人教版（教用）

２１　　　 专题四　电功率图象类计算 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘 􀤘 􀤘 􀤘 􀤘 􀤘 􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘􀤘 􀤘 􀤘 􀤘 􀤘 􀤘 􀦘 􀦘 􀦘􀦘 解答图象问题的关 键 在 于 明 确 横 坐 标、纵 坐 标 表 示的物理 意 义 和 图 形 中 物 理 量 变 化 趋 势 所 反 映 的物理过程,再 利 用 串、并 联 电 路 中 电 压、电 流、 电阻的特点,欧姆定律及电功率知识解答. 类型一　直线型图象 １．如图甲所示,R 是压敏电阻,其阻值随压力的变化而 改变,R０ 为定值电阻,闭合开关 S,改变 R 上压力大 小.两电表示数之间的关系图象如图乙所示,则电 源电压U＝　６　V,R０＝　１０　 Ω;当R０ 消耗的电 功率为０．４W 时,R 消耗的电功率P＝　０．８　W. ２．家用电熨斗的电路如图甲所示,发热部分由调温电 阻R 和定值电阻R０组成,调温电阻 R 是可变电阻, 其最大阻 值 为 １１０ Ω. 该 电 熨 斗 电 路 额 定 电 压 为 ２２０V,最 大 功 率 为 ４４０ W.电 阻 值 均 不 受 温 度 影 响.求: (１)定值电阻R０的阻值是多大? (２)该电熨斗工作时的最小功率多大? (３)假设电熨斗每秒钟散发的热量 Q 跟电熨斗温度 t的关系如图乙所示,请分析当电熨斗工作温度达 到１８０ ℃时,可变电阻R 连入电路的阻值大小. 解:(１)由I＝ U R 知,当电路中电流最大时,电路的总 电阻最小,即当R 为０,电路中只有定值电阻 R０时, 电路中电流最 大,所 以,定 值 电 阻:R０ ＝ U I ＝ ２２０V ２A ＝１１０Ω; (２)当R 最大时,电熨斗工作时的最小功率:P最小 ＝ U２ R总 ＝ U２ R０＋R最大 ＝ (２２０V)２ １１０Ω＋１１０Ω ＝２２０ W; (３)根据图象,１８０ ℃对应的电热 Q＝４００J,根据 Q ＝ U２ R串 t,R串 ＝ U２ Q t＝ (２２０V)２ ４００J ×１s＝１２１Ω,根据串 联电路电阻的特点,R串 ＝R０＋R′,可变电阻:R′＝ R串 －R０＝１２１Ω－１１０Ω＝１１Ω. 类型二　曲线型图象 ３．(２０１８􀅰无锡)图甲是模拟调光灯.电源电压为４．０ V;小灯泡额定电压为２．５V,电流随电压变化的IＧ U 图象如图乙所示,小灯泡两端电压达到 ０．４V 时 “刚亮”;铅笔芯长１５cm、阻值为３０Ω,其阻值与长 度成正比.回形针 A 固定在铅笔芯右端,回形针 P 可以在铅笔芯上自由滑动,该调光灯在使用时,以下说 法错误的是 (　B　) A．闭合开关,移动 P 能连续调光 B．闭合开关,P 滑 到 距A 点 １０cm 处,小 灯 泡 的 实 际功率为０．１５ W C．在距 A 点２．５cm 处做标记,可以提醒 P 向A 滑 过此处,小灯泡将不安全 D．小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变 化范围为０．０４８ W~０．７５ W ２２　　　 ４．(２０１８􀅰北仑区模拟)家用电灭蚊器的发热部分若使 用普通电阻丝,则在通电的情况下,有可能使纸质灭 蚊片因持续发热升温而着火,从而引起火灾.现代 电灭蚊器的发热部分使用了 PTC 发热材料,它的电 阻随温度变化规律如图甲所示.使用时发热体直接 连入家庭电路.通电后,发热体在发热的同时,也在 向外界散热,发热功率P发热 和散热功率P散热 与温度 t之间的关系的图象如图乙所示. (１)当 温 度 上 升 到 　７０　℃ 时,发 热 体 温 度 不 再 上 升,原因　发热功率等于散热功率　. (２)发热体的电功率最大为多少? (３)若该电灭蚊器的平均电功率为４ W,按一天工作 １０h,一个月工作３０天计算,则该电灭蚊器每月 消耗的电能为多少? 解:(１)由图乙可知,温度上升到７０ ℃时,发热功率 等于散热功率,则发热体温度不再上升; (２)由图甲知,当温度为３０ ℃,发热体的电阻最小, 最小为２kΩ＝２０００Ω,根据 P＝ U２ R 知,此时发热体 的电功率最大,P最大 ＝ U２ R ＝ (２２０V)２ ２０００Ω ＝２４．２ W; (３)电 灭 蚊 器 每 月 消 耗 的 电 能:W ＝ P平均t ＝ ０．００４kW×１０h×３０＝１．２kW•h. ５．(２０１８􀅰陕西)如图甲所示为一款陶瓷电煎药壶,工 作电路简 化 为 如 图 乙 所 示,它 在 工 作 时,有 高 火 加 热、文火萃取和小功率保温三个过程.已知正常工 作时,高火加热功率为５００ W,文火萃取功率为１００ W.若壶中药液的