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第19讲 电功与电功率
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课
标
精
析
例1 “充电宝”是指可以直接给移动设备充电且自身具有储电单元的装置,是近年来比较流行的数码设备。某品牌充电宝的铭牌如图所示,根据铭牌上的信息,下列分析正确的是( D )
A.给充电宝充电时,充电宝相当于电路组成中的电源
B.该品牌的充电宝在家庭电路中不能正常工作
C.该品牌的充电宝最大可以储存2 900 mA·h的电能
D.用充电宝给手机充电过程中,充电宝中能的总量会不断减少
例2 某公司推出新款5G折叠屏手机,该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请回答下列问题。
(1)在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是__并联__(填“串联”或“并联”)。
(2)该手机采用双电池结构,电池总容量可达4 500 mA·h,电池的总电压为4 V,则电池充满电后储存的电能为__6.48×104__J。
变式题 2022·宁波盛夏,室外温度达36 ℃,小宁将客厅空调的设定温度设置为28 ℃,发现空调正常工作时的工作周期:工作10 min后会停止工作,5 min后再重新工作……周而复始。从该空调铭牌上获悉,空调的制冷额定功率为2 000 W。
(1)空调正常工作时,一个工作周期内消耗的电能为__1.2×106__J。
(2)为了节能减排,小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下,空调新的一个工作周期内,工作时间会__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)10 min。
例3 小科家电能表上标有“3 000 r/(kW·h)”的字样,他将家中的其他用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察到1 min 内电能表的转盘转了45 r,则下列说法不正确的是( B )
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的
B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105 J
C.电水壶的额定功率为900 W
D.当实际电压为额定电压的90%时,其实际功率为729 W
例4 小易家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( C )
A.他家在这段时间内消耗的电能为70.3 kW·h
B.电能表是直接测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“ 220 V 1 000 W”的电热水器正常工作30 min,则该电能表的圆盘转了1 800转
D.这个电能表的额定功率为2 200 W
例5 下列家用电器的额定功率最接近10 W的是( B )
A.电饭煲 B.节能灯
C.电冰箱 D.空调
变式题 标有“220 V 40 W”和“36 V 40 W”的两盏灯都处于正常发光状态,比较它们的亮度,则( C )
A.“220 V 40 W”的灯较亮
B. “36 V 40 W”的灯较亮
C. 两盏灯一样亮
D. 无法判断哪盏灯较亮
例6 把标有“220 V 40 W”和“220 V 15 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V电压下,则下面分析正确的是( D )
A.40 W的灯比较亮
B.两盏灯的总功率大于15 W,小于55 W
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
例7 右图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3 A,小灯泡消耗的功率为0.9 W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2 V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2 W。下列说法正确的是( A )
A.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
B.电源电压为10 V
C.小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω
D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.6 W
例8 2022·台州某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温挡和高温挡的暖风机,设计了发热部分的两种电路,如图甲、乙所示。
(1)图甲中,当开关S闭合、S1断开时,R1和R2的连接方式是__串联__,此时处于__低温__挡工作状态。
(2)若选用图乙所示电路,电源电压为24 V,想要实现发热电阻R3的电功率为120 W,则选用R3的阻值应为多少?
(3)按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200 W,在高温挡工作600 s,暖风机所消耗的电能是多少?
解:(2)根据P=UI,通过R3的电流
I1===5 A,
电阻R3的阻值R3===4.8 Ω。
(3)暖风机消耗的电能
W=Pt=200 W×600 s=1.2×105 J。
例9 测量小灯泡电功率的电路图如图所示,电源电压恒为6 V,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”,小灯泡规格为“2.5 V 0.625 W”,若不考虑小灯