内容正文:
专题30 电功、电功率的计算
一、电功的计算
(1)公式:。其中U表示电路两端的电压,I表示电路中的电流,t表示通电时间。
(2)单位:的单位必须是,
(3)推导式:由欧姆定律的计算式及变形式,分别带入电功的计算公式,可推导出(串联型电路)、(并联型电路)(适用于纯电阻电路)
二、电功率的计算
(1)计算式:根据与电功的公式得:。
(2)推导式:根据欧姆公式得:。
(3)除内能以外的其他形式的能的功率。W——总功的能量
三、电能表计算电能和电功率
根据参数和转数计算电能:(N是电能表参数,n是电能表的转盘转过的转数或指示灯闪烁的次数)。
电功率:(W的单位为kW·h,t的单位为h)。
方法 纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路将电能全部转化为内能(W=Q),且满足欧姆定律。非纯电阻电路的电能不能全部转化为内能(W>Q),不满足欧姆定律。因此由欧姆定律推导而来的电功、电能公式不能用于非纯电阻电路的计算。例如电动机转动时电能转化为机械能和内能,属于非纯电阻电路。
1、纯电阻电路
电功(电能、电热):
电功率(热功率):
2、非纯电阻电路
电功(电能):
电功率:
电热:
热功率:
一、填空题
1.如图所示是某充电式露营灯,其铭牌参数如表所示。若电池充满电后,储存的能量是 J;表中电池充满电时“正常照明时间”应标识为: h。
物理量
参数
电池容量
4000mAh
电池充电/工作电压
5V
灯泡额定功率
5W
正常照明时间
?
2.如图甲,电源电压恒为6V,定值电阻R为5Ω,小灯泡L的I-U图象如图乙所示,则电路的总电流为 A,若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在电压为6V的电源上,此时小灯泡L的电功率为 W。
3.如图所示的家庭电路中的电能表示数是 kW·h,若该电路中只有“220V 1000W”的电饭锅正常工作,该电能表的转盘转动了900转,煮饭过程所用的时间是 s。
4.如图所示电路中,定值电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,在滑动变阻器R2的滑片从右向左移动的过程中,电流表A的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑动变阻器的滑片移动到中点时,两电流表的指针偏转角度相同,且电流表A1的示数为0.3A,此时电压表示数为 V,R2的电功率为 W。
5.如图所示的电路,电源电压保持不变,,当S闭合时,电压表示数变化了6V,则电源电压是 V,电路中电流是 A,消耗的功率是 W。
6.如图甲所示是一个用电压表示数反映环境温度的电路,其中电源电压恒为20V,电压表的量程为,定值电阻,热敏电阻R₁的阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。则闭合开关S后,当环境温度为时,电压表的示数是 V;该电路能反映的最高环境温度是 oC,此时电路消耗的总功率是 W。
7.将额定电压为4V的小灯泡L和电阻、接入如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L和的电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关、,电压表示数为2V,则电源电压为 V;闭合开关、,小灯泡正常发光,则的阻值为 ,小灯泡的额定功率为 W。
8.将标有“220V 100W”和“220V 40W”的甲、乙两盏灯并联在220V的电路中,则 (选填“甲灯”或“乙灯”)比较亮。由此可以得到结论:并联电路中,电阻比较大的灯,它比较 (选填“亮”或“暗”)。
9.两只小灯泡的规格分别为LA(6V 3W)、LB(6V 6W),不考虑温度对灯丝电阻的影响,则它们的电阻之比RA:RB= ;若将它们串联后接到某电源两端,为使它们的电功率都不超过它们的额定功率,则该电源电压的最大值为 V。若将它们并联后接到某电源两端,为使它们的电功率都不超过它们的额定功率,则该电源电压的最大值为 V。
10.如图,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”字样。闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器的功率为P2,且P1:P2=5:6,则电源电压为 V,滑动变阻器的功率为P2时,小灯泡的功率为 W。
二、单选题
11.如图,定值电阻和灯泡L接在电路中,灯泡L的额定电压为,闭合、断开时,电压表和电流表的示数如图所示,、都闭合时,电流表的示数为,流过L的电流为,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值是
B.闭合后,L