专题11 电功率压轴培优专题训练-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题11 电功率压轴培优专题训练（解析版） 1．小明和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是他们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见。请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析： （1）不考虑热散失，　一样　（选填“800W”、“1200W”、“一样”）省电。理由是　电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样　。 （2）考虑热散失，　1200W　（选填“800W”、“1200W”、“一样”）省电。理由是　水吸热相同，根据W＝Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电　。 【答案】（1）一样；电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样；（2）1200W；水吸热相同，根据W＝Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电。 【解答】解： （1）不考虑热损失，两只电热壶省电情况相同，因为电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样； （2）考虑热损失，1200W的电热壶省电，因为水吸热相同，根据W＝Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电。 故答案为：（1）一样；电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样；（2）1200W；水吸热相同，根据W＝Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电。 2．海洋是一个巨大的资源宝库，我们不仅能从海洋中得到多种化工产品，还能从海洋中获取能量。 （1）潮汐发电是在海湾建筑一座水坝，形成水库，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，均可发电，如图所示。这个过程其实是把海水的　机械　能最终转化成电能。 （2）利用海水表层和深层之间的温度差也可以发电，据估算，我国南海地区的海洋温差发电潜力可达1.4×109kW，若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天持续发电量可达　3.36×1010　kW•h。 （3）氚是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氚，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则1L海水中的氚发生聚变时能释放出约　9.2×109　J的能量。 【答案】（1）机械；（2）3.36×1010；（3）9.2×109。 【解答】解：（1）利用涨潮或落潮时发电时，是把海水的机械能转化为电能； （2）根据P＝可得，每天持续发电量： W＝Pt＝1.4×109kW×24h＝3.36×1010kW•h； （3）1L海水中的氚发生聚变时能释放的热量： Q放＝mq＝200kg×4.6×107J/kg＝9.2×109J。 故答案为：（1）机械；（2）3.36×1010；（3）9.2×109。 3．小明组装了如图甲所示的可调光台灯。小红说：“滑片P在B端时比在A端时整个电路省电。”小明想：滑片P在B端时灯和滑动变阻器都工作，反而比滑片P在A端时灯单独工作还要省电，这是为什么呢？ （1）他从实验室找来一个电压恒定的电源，电阻丝R1、R2，及相关的一些器材进行探究。 ①如图乙是他实验电路的一部分，在这个电路中电阻丝只接入R1，通电5min记录温度计升高的示数。 ②为了验证滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少，他在原电路中再接入电阻丝R2，此时应将R2与R1　串　联，待煤油冷却后，同时放入原来的烧瓶中。通电5min发现这次温度计升高的示数比上次少。从而验证了小红的说法是正确的。 ③实验中，小明是通过观察　温度计升高的示数　来反映电阻丝消耗电能的多少。 （2）他进一步思考灯变暗时省电的原因是：电源电压不变，由于电路的总电阻　增大　，导致电路的总功率　减小　，相同时间内消耗的总电能少。 （3）小明家的电暖气有高温和低温两个挡位，为了节省电能又不至于太冷，常使用低温挡，比使用高温挡时接入电路中的总电阻要　大　。 【答案】串；温度计升高的示数；增大；减小；大。 【解答】解：②为了验证滑动变阻器的滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少，根据公式知，应串联一个电阻，增大总电阻，可减小电路消耗的电能。 ③实验中，小明是利用转换法，通过观察温度计升高的示数来反映电阻丝消耗电能的多少。 （2）电源电压不变，根据公式知，当电路中的电阻增大时，电路消耗的电能减小。 （3）根据，为了节省电能接入电路中的总电阻要大。 故答案为：串；温度计升高的示数；增大；减小；大。 4．风靡全球的最快电动跑车特斯拉，有着优越的性能，良好的操作性，使用经济便宜等诸多优点。型号为Model5该车配备65kW•h电池，作为汽车动力来源，为了方便车主充电，特斯拉工厂在全球多个城市配置了超级充电站，超级充电时的充电电压为380V，充电电流为195A，求： （1）充电完成一半需要多长时间； （2）充满电的汽车电池能续航500公里，而特斯拉电动车的能量转