内容正文:
电能电功率
知识点一(电能)
1.电功:电流做的功;电功公式:W=UIt
2.额定功率是用电器正常工作时的电功率,实际功率是用电器在实际情况下消耗的电功率。
3.测小灯泡的电功率可以根据伏安法,使用电压表测的小灯泡两端的电压,电流表测量通过小灯泡的电流,根据P=UI公式计算即可。
4.可以通过比较小灯泡的亮度来比较小灯泡的实际电功率大小,实际功率越大,小灯泡越亮。
5.电热器是一种只产生电热的用电器,产生的电热可以用焦耳定律计算。
6.对于电热器:W电=UIt=Q热= I2Rt= U2t/R;P电=P热=UI=I2R=U2/R
7.电功是用来计算电流做功的,也就是用来量度电能向其他形式的能量的转化的;电功率表示电流做工的快慢;电热是用来计算电热器产生的热量的。
8.电能转化成其他形式的能量靠电功来量度。
电能的常用单位是J或千瓦时(度)。1千瓦时=3.6×106焦耳。
电能表可以用来计量消耗的电能。
9.电功率表示电流做功的快慢,跟机械功率一样,电功率的单位是瓦(W)或千瓦(kW)。
电功率的计算公式:P=W/t=UI。
10. 焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比;公式为:Q=I2Rt
11. 小灯泡功率测算
电功率
原理
根据电功率公式P=UI,用电压表和电流表分别测定待测电阻两端电压和通过其中的电流,求出电功率
器材
电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、若干导线
实验电路图
实验目的及数据处理方法
测小灯泡额定电功率
比较小灯泡亮暗程度与实际功率的关系
调节滑动变阻器,在小灯泡额定电压下测得其电流值,计算额定电功率
调节滑动变阻器,分别在U实=U额,U实>U额,U实<U额条件下测得小灯泡电压电流,计算电功率,同时比较此时的灯泡亮暗
滑动变阻器的作用
保护电路,改变电路中的电流
保护电路,控制小灯泡两端电压
【例题精讲】
例1.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是( )
A.电源电压为14伏
B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安
D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2∶3
例2.如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是( )
A.R1和Ⅰ B. R1和Ⅲ C.R2和Ⅰ D.R2和Ⅲ
例3.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是( )
A. 指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B. 小明家上月消耗的电能为911kW•h
C. 小明家干路中的电流不得超过10A
D. 断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
例4.如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L1标有“4 V 1.6 W”字样,R2=20 Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1 A,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。只闭合开关S2时,电压表的示数为2 V。若闭合所有开关,在不损坏电路元件的情况下,移动滑片,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1。则下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1的阻值为20 Ω
B.电源电压为9 V
C.若闭合所有开关时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是10 Ω~30 Ω
D.若只闭合开关S3,小灯泡L1消耗的电功率变化范围是0.25 W~0.9 W
例5.如图电路,电源电压恒为3 V,R1=10 Ω,R2是规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器。闭合开关S后,在向左移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数逐渐减小
B.电压表与电流表的示数比值减小
C.电路总功率可能为0.2 W
D.R1的最大功率是0.9 W
例6.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过
程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中 (填“dc”或“ec”)表示电压表 的示数随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
例7.如图是一款用锂电池供电的平衡台灯,悬挂在中