专题06 电功和电功率的计算-2022-2023学年浙江中考科学冲击重高培优讲义

专题06 电功和电功率的计算 【解题技巧】 一、比较功大小时，若是串联常用W=I2Rt来取W1/W2比值，反之常用W=U2t/R并进一步进行其他运算 二、求最大功率或不同档位用电器(电热器)问题时，常用P=U2/R分析，当并联时电阻最小，功率最大；串联时电阻最大，功率最小，再根据题意求相关量 三、若关于小灯泡等实际功率随着温度改变而变化时，根据实际电流或电压求电阻，再求其他量 四、非纯电阻电路功率的分析与计算 (1)电动机的功率和效率 ①电动机的输入功率是电动机消耗的总功率,P入=P总=UI=P出+P热 ②电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率,P热=I2r=P入-P热 ③电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率,P出=P入-P热=IU-I2r=Fv ④电动机的效率:η=P出/P入 (2)串、并联电路的总功率 ①串联电路:P总=UI=(U1+U2+U3+…)I=P1+P2+P3+ ②并联电路:P总=UI=U(I1+I2+I3+…)=P1+P2+P3+ 从能量转化的角度看,无论是串联电路还是并联电路,无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和 【专题突破】 一．电功与电能的计算 1．节能减排是当下社会关注的事情，那么我们应该怎么做呢？ （1）王娴所在的学校有30个班级，每个教室里有4只“220伏，100瓦”的电风扇。王娴发现在课间操这段时间，部分教室里的电风扇仍然在工作。如果在课间操这段时间（课间操时间为3min），每个教室里的电风扇都关掉与都在工作相比较，一个月（按20天计算）整个学校能节约电能多少千瓦时？ （2）在办公室里有时会看到这样一种现象：有人需要喝开水的时候，就用电热水壶烧水供自己饮用。王娴觉得很浪费电能，于是她用自己家里电热水壶进行实验（水的初始温度相同），获得数据如表。通过比较你发现怎样烧开水更加节能？　 　。 水的体积 1升 0.5升 0.25升 烧开所需时间 3分45秒 2分15秒 1分40秒 （3）如图为电热水壶内温度的电路原理图。其中R0为定值电阻，阻值为50欧。A为温度指示表（实质是一只量程为0～3A的电流表），Rx（测温探头）为热敏电阻（其电阻值随壶内温度的变化而变化）。 关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如表所示： 壶内的温度值（℃） 25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125 Rx对应的电阻值（欧） 500 360 277 216 170 155 110 78 ①电压为220V，当壶内温度为75℃时，求电流表的示数。 ②若壶内温度为125℃时，电流表的示数为2安，求此时热敏电阻Rx的阻值。 2．小明同学设计了图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，电路中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，指示灯规格均为“6V 3W”，电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计，指示灯的电压与电流的变化规律如表所示： 电压/V …… 0.5 1.2 2.0 3.0 4.0 5.0 5.5 …… 电流/A …… 0.08 0.12 0.18 0.26 0.34 0.42 0.46 …… （1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 　 　接通（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）。 （2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压U灯随时间t变化规律如图乙所示。 ①当右转指示灯微弱发光时，通过电磁铁线圈的电流为 　 　安，定值电阻R0的阻值为 　 　欧。 ②右转指示灯交替闪烁工作15s时，指示灯和R0消耗的电能分别是多少？ 3．如图甲为某型号养生壶及其铭牌，其工作流程如图乙所示，内部电路如图丙所示。Ra和Rb是两个不同型号的热敏电阻，其阻值随温度的变化如图戊，La、Lb是两个完全相同的电磁铁。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力） （1）某次熬养生茶时，养生壶在额定电压下，猛火加热10分钟，养生熬炖20分钟，计算整个过程中消耗的电能； （2）查阅资料发现热敏电阻的内部结构如丁图所示，升高相同温度，金属片A与金属片B的热膨胀能力不同，若外界温度发生改变，双金属片AB会发生形变，柔性电阻也会因此发生形变而导致自身阻值变化，其中热敏电阻Ra的金属片A热膨胀能力比金属片B的热膨胀能力　 　（填“大”或“小”）； （3）有同学建议在Rb所在的支路中再串联一个适当阻值的定值电阻，判断其对养生壶开始养生熬炖的温度的影响，并说明理由。 4．阅读短文，并回答问题。 第四代电光源﹣﹣﹣﹣﹣LED光源 如图甲是时下较为流行的LED