内容正文:
15.2 电功率(一)——认识电功率
1.2023年2月,土耳其发生强烈地震,中国救援队携带照明无人机前往救援。白天,为电池充电,此时电池相当于电路中的 。夜晚,无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空,照明系统和动力系统 联。无人机悬停并提供照明时,电池可释放电能0.5kW•h,动力和照明系统的电功率分别为150W和100W,此状态下无人机至多持续工作 h,需要更换电池。
2.盛夏,室外温度达37℃,小宁将客厅空调的设定温度设置为26℃,客厅空调处于制冷状态时的功率为P1,处于送风状态时的功率为P2,它们是交替运行的,空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程。现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示,家庭电路的电压为220V。
(1)空调在送风状态下工作时,通过它的电流 A。
(2)空调正常工作1h,消耗的电能为 kW•h。
(3)为了节能减排,小宁将空调的设定温度调高。在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下,空调新的一个工作周期内,制冷状态工作时间会 。
3.正在建设中的新疆准东——皖南特高压输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。准东﹣﹣皖南特高压输电电压为1.1×106V.当输送的电功率为1.1×1010W,输电电流为 A,1h输送的电能为 度,若此时输电导线上消耗的电功率为5.5×108W,则输电导线的总电阻为 Ω,当输送的电功率不同时,若输送的电功率P输表示,输电导线上消耗的电功率P耗表示,则P耗与P输的 (填“一”或“二”)次方成正比。
4.如图所示,只闭合开关S时灯L1的功率为9W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为25W。电源电压不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是 ,闭合S1、S2时,灯L2的功率为 W。
5.在如图的电路中,电源电压不变,定值电阻R0与滑动变阻器R串联。调节滑动变阻器滑片至某一位置时,电流表示数为0.1A,R的功率为0.6W,当滑片移至另一位置时,电流表示数变化了0.2A,R的功率为0.9W,此时R0的功率为 W,电源电压为 V。
6.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R,为二极管。二极管具有单向导电性,只允许电流从其正极向负极通过,不允许电流反方向通过;当电流从二极管的正极流向负极时,其电阻为零。闭合开关S,接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况R2消耗的功率之比为 。
7.如图甲所示,电源电压恒为6V,闭合开关,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时,电流表A的读数为0.16A;则定值电阻R0的阻值为 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω;如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路,已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示,再次闭合开关后,此时电路消耗的功率为 W。
8.3D打印笔中装入塑料条,接通电源,一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲),其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软、变稀,该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”);
(2)打印笔工作有快、慢两挡,快挡打印时,图中开关S1应处于 状态,若此时温度为250℃,打印笔的电功率是 W;
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在 (选填“120℃”、“250℃”、“360℃”)左右的某一温度t,结合图丙信息可知,当温度超过t时,PTC的电功率将 (选填“变大”“变小”)。
9.如图所示,虚线框内为某废弃电热器的加热部件,小明在老师指导下利用如图电路测定电热器功率。把M接A,N接B,闭合开关S,电流表示数为0.8A,则此时电热器功率为 W。把M接A,N接C,闭合开关S,测得电热器功率为880W,则R2= Ω。把M接A,N接C,再用导线连接 ,闭合开关S,则此时电热器功率最大,最大功率为 W。
10.实验小组利用如图甲所示的电路,做了三次实验操作:
①只闭合S1,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时,电流表示数为0.3A,R1的功率为P1;
②闭合开关S1和S2,移动滑片至最右端时,电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A;
③只闭合S1,将滑动变阻器R2的滑片移动至某一位置时,小灯泡功率为0.3125W,R2的功率为P2;
已知:电源电压不变,灯泡L的电流随电压变化图像如图乙。则R1的阻值为