内容正文:
电功和电功率易错点
1.电能
(1)电能是一种能源,这种能源可以让各种各样的用电器工作。
(2)电能可以由太阳能、风能、水能等各种形式的能转化而来,是“二次能源”。
2.电能符号:W
国际单位:焦耳,简称焦,符号J。
常用单位:千瓦时,俗称度,用符号kW·h。
换算关系:1kW=1度=3.6x106J。
3. 电能表是测量电能的仪表。
4. 四个重要参数:用户在某一段时间内消耗的电能,就是这段时间内电能表显示器所显示的始末两次数字之差。显示器所显示的数字最后一位是小数部分,前面的是整数部分。
5 电功
a. 定义:电流所做的功叫电功。电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
b. 单位:国际单位是焦耳,符号J;常用单位是千瓦时,符号是kW·h。
c. 与电流做功多少有关的因素:电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。电压越高、电流越大、通电时间越长,电流做功越多。
6. 计算公式
(1)基本公式:W=UIt(普适公式)。
(2)导出公式
W=I2Rt,常用于纯电阻的串联电路。
W=U2t/R,常用于纯电阻的并联电路。
W=Pt,力学、电学通用。
练习巩固
1.如图所示,电源电压为12V,电阻R2的阻值为20Ω,当开关S1闭合S2断开时,电流表的示数为0.4A.问:
(1)R1的阻值是多少?
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数是多少?10s内R2消耗的电能是多少?
2.如图甲所示,电源电压18V不变,灯泡L规格为“15V45W”,且灯丝电阻不随温度变化,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,电压表的量程为“0~3A”和“0~15V”,滑动变阻器 的规格为“10Ω3A”和“25Ω2A”。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S1,电流表选取合适量程,滑动变阻器择合适的规格,可使灯泡L正常发光。当移动滑动变阻器滑片P,求流过电流表的最小电流及整个电路的最小功率;
(3)将电源调到15V,只闭合开关S2、S4,将滑片P置于中点O处(可能重新选择了电流表量程和变阻器)电流表指针指到满偏刻度的 位置,将滑片P从中点移到最左端 ,两表示数的 关系如图乙所示,通过讨论说明滑动变阻器的规格及电流表选择的量程。
3.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20Ω2A”字样。现将两个电流表A1、A2分别串接在电路中,当滑动变阻器R2的滑片P从一点向另一点移动过程中,电流表A1的示数始终为0.6安,电流表A2的示数从1.2安减小到1.0安。求:
①电源电压U。
②10秒内电流通过电阻R1所做的电功W1。
③滑动变阻器连入阻值的变化量△R2。
4.如图甲所示电路,R2为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示.求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R2的阻值.
5.如图所示,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,将其滑片移到b端,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,小灯泡的实际功率为0.9W,闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a端,小灯泡恰能正常发光。不考虑灯丝电阻的变化,电源电压恒定,求:
(1)小灯泡的阻值和电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器R的最大功率。
6.在如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,R1阻值为10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.9A,问:
(1)通过R1的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2,要求:替换后,电源的最大电功率不小于15W,则电源的最小电功率是多少?
7.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),g=10N/kg]
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中挡功率(W)
550
高挡功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求烧开一壶水需要的时间。
8.近来网上热卖的空气炸锅,可以不用或少用油制作炸制食品。实际就是利用风扇将电热管产生的热量吹向食品进行加热,形象一点就是在锅里放了一台吹风机,用热风吹食物。其内部电路原理如图,相关参数如表。试求:
额定电压
220V
电源频率
50HZ
热风功率
1210W
冷风