内容正文:
核心素养提升(六)
(电功率的应用)
炎热的夏天,空调给人们带来了习习凉风。小明家新安装了一台空调,但是小明发现这台空调根本用不了,只要空调一开,就会跳闸,这是怎么回事呢?安装空调的师傅说,空调功率太大,电表和漏电保护器都得换了。为什么要更换它们呢?下面我们就来具体了解一下电功率的相关计算。
探究1 用电器工作时的功率一定等于它的额定功率吗?
答案:不一定,只有用电器两端的实际电压等于额定电压时,用电器的实际功率才等于额定功率。
探究2 灯泡的亮度是由什么决定的?
答案:灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
探究3 如何求用电器的实际功率?
答案:首先利用公式R=计算出用电器的电阻,再利用公式P实=计算出用电器的实际功率。
探究4 多挡位用电器是通过什么来改变功率的?
答案:多挡位用电器是通过改变开关的状态来改变接入电路中的电阻的大小,从而改变功率的大小。
【类型一】 用电器功率的估算
1. 小刚利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内,消耗电能0.3 kW·h,这个用电器可能是( A )
A. 空调 B. 电冰箱
C. 电视机 D. 白炽灯
解析:由题可知,用电器的工作时间t=15 min= h,消耗的电能W=0.3 kW·h,则这个用电器的电功率P===1.2 kW=1 200 W;空调的电功率一般大于1 000 W,电冰箱的电功率约为200 W,电视机的电功率约为100 W,白炽灯的电功率约为40 W,所以电功率为1 200 W的用电器可能是空调,故A正确。
2. 下列数据最符合实际的是( A )
A. 微波炉的功率约为800 W
B. 通过日光灯的电流约为150 A
C. 一个蓄电池的电压约为1.5 V
D. 家用电饭锅的功率约为50 W
3. 下列数据中最接近生活实际的是( D )
A. 家用电风扇的额定功率约为500 W
B. 家用液晶电视的额定功率约为2 000 W
C. 一般情况下,人体的电阻约为10 Ω
D. 教室里一盏日光灯正常工作电流约为0.2 A
解析:家用电风扇的额定功率约为50 W,故A不符合实际;液晶电视的额定功率约为150 W,故B不符合实际;一般情况下,人体电阻在5 000 Ω左右,故C不符合实际;教室里一盏日光灯额定功率约为40 W,正常工作电流I==≈0.18 A,故D符合实际。
【类型二】 灯泡实际功率的计算及亮度的判断
4. 甲灯标有“220 V 36 W”字样,乙灯标有“36 V 36 W”字样。如果它们都正常发光,则( C )
A. 甲灯亮 B. 乙灯亮
C. 一样亮 D. 无法确定
5. 将标有“12 V 6 W”字样的灯泡接入电路,若通过灯泡的电流为0.3 A,则小灯泡的实际功率应( C )
A. 等于6 W B. 大于6 W
C. 小于6 W D. 无法判断
6. 小明把标有“6 V 3 W”字样和“6 V 2 W”字样的两只小灯泡L1 和L2串联接在电源电压为10 V的电路中,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( B )
A. 小灯泡L1 能正常发光
B. 小灯泡L2能正常发光
C. 通过小灯泡L1的电流大
D. 小灯泡L1和L2两端的电压之比是3∶2
解析:由P=UI可得,两只小灯泡的额定电流分别为I1===0.5 A,I2=== A,由I=可得,两只小灯泡的电阻分别为R1===12 Ω,R2===18 Ω,两只小灯泡L1和L2串联接在电源电压为10 V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两只小灯泡的电流相等,故C错误;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流I==== A,由I1>I=I2可知,小灯泡L1不能正常发光,小灯泡L2能正常发光,故A错误,B正确;小灯泡L1和L2两端电压之比U1′∶U2′=IR1∶IR2=R1∶R2=12 Ω∶18 Ω=2∶3,故D错误。
7. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,不考虑两灯丝的电阻随温度的变化,下列说法正确的是( D )
第7题图
A. 两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能更少
B. 两灯串联接在220 V的电源上,乙灯较亮
C. 乙灯的实际功率一定是60 W
D. 将甲灯接入110 V的电路中,它的实际功率为10 W
解析:由W=Pt可知,灯泡正常发光时消耗的电能除了与灯泡的额定功率有关外,还与灯泡的发光时间有关,因不知灯泡发光的时间,所以无法判断灯泡消耗的电能多少,故A错误;两灯的额定电压相等,乙灯的额定功率较大,由P=的变形式R=可知,乙灯的电阻较小;灯泡亮度决定于其实际功率。两灯泡串联时,通过的电流相同,由公式P=I2R知,甲灯实际功率较大,所以甲灯较亮,故B错误;已知乙灯的额定电压为220 V,