内容正文:
第十八章 电功率
第2节 电功率
第1课时 初步认识电功率
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1
1.电功率:在物理学中,用电功率表示 电流做功的快慢 。电功率用 P 表示,等于 电功 与 时间 之比。单位:瓦(W)、千瓦(kW)、毫瓦(mW),1 kW= 103 W,1 W= 103 mW。
2.电功率的计算:P= (定义式,适用于任何电路),P= UI (计算式,适用于任何电路),P= = I2R (推导式,适用于纯电阻电路)。
3.不论串联电路还是并联电路,总功率都等于 各用电器的电功率之和 ,即P总= P1+P2+…+Pn 。
电流做功的快慢
P
电功
时间
103
103
UI
I2R
各用电器的电功率之和
P1+P2+…+Pn
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4.电功率与电阻的关系:电阻R1,R2串联在电路中,则= ;并联在电路中,则= 。
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知识点1 电功率
1.下列四位科学家中,以他的名字命名电功率单位的是( C )
A.焦耳 B.安培 C.瓦特 D.欧姆
2.(2021·黔西南月考)关于电功率,下列说法正确的是( D )
A.电功率越大,消耗电能越多
B.消耗电能越多,电功率越大
C.消耗电能的时间越短,电功率越大
D.电流1秒内消耗电能越多,电功率越大
C
D
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3.甲用电器通电10 s,消耗电能20 J;乙用电器通电2 s,消耗电能6 J,则 甲 用电器消耗的电能多, 乙 用电器的电功率大。可见电功率表示用电器消耗电能的 快慢 。
甲
乙
快慢
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知识点2 电功率的计算
4.手电筒的电流为0.5 A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的电功率最接近( C )
A.0.25 W B.0.75 W C.2.25 W D.9.00 W
5.(2021·毕节月考)R1和R2分别标有“4 Ω 1.0 A”和“8 Ω 0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大电功率为( B )
A.1.5 W B.3 W C.5 W D.6 W
C
B
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6.(铜仁中考)如图所示是小明家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 4 400 W。小明让他家的某用电器单独工作15 min,这段时间内电能表的转盘刚好转了300转,则这个用电器的实际功率为 800 W。
4 400
800
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7.如图所示的电路中,电阻R1的阻值是20 Ω,闭合开关S,电流表 的示数为0.3 A,电流表 的示数为0.5 A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的电功率。
解:(1)电源电压:U=U1=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V。
(2)电阻R2的电功率:P2=U2I2=U(I-I1)=6 V×(0.5 A-0.3 A)=1.2 W。
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8.(2021·济南)一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”后仅上半年就节电15 000 kW·h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1 500 W的,也就是1.5 kW,这个厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和( C )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电功
C
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9.对如图所示电路,当闭合开关后向右移动滑动变阻器滑片时,下列分析正确的是( B )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V的示数变大
C.电阻R0消耗的功率变大
D.电阻R消耗的功率不变
B
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10.如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R0与滑动变阻器R串联。调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.1 A,R的功率为0.6 W;当滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,R的功率为0.9 W。则电源电压U= 7.5 V。
7.5
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11.(2022·黔东南月考)如图所示电路中,电源电压不变。将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3 W,R2消耗的功率为6 W,则R1= 0.5 R2;若将它们并联后仍接在该电源上,则电路消耗的总功率为 40.5 W。
0.5
40.5
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12.(2022·贵阳模拟)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值由最大变为最小,两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。则电源电压为 6 V,定值电阻R1的阻值为 10 Ω,滑动变阻器的最大功率为 0.9 W。
6
10
0.9
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13.如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为标有“100 Ω 2 A”的变阻器,电压表量程为0~15 V,电流表量程为0~3 A。在保证电路安全的前提下,闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表的示数为4 V时,电流表的示数为0.8 A;当电压表的示数为10 V时,变阻器消耗的电功率为5 W。求:
(1)电源电压和电阻R1阻值;
(2)电阻R1消耗的最小功率。
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解:由图可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压。
(1)当电压表的示数为4 V时,电流表的示数为0.8 A,此时电源电压:U=4 V+0.8 A×R1①;当电压表的示数为10 V时,变阻器消耗的电功率为5 W,根据P=UI得,此时电路中电流:I'===0.5 A,此时电源电压:U=10 V+0.5 A×R1②,综合①②得,4 V+0.8 A×R1=10 V+0.5 A×R1,解得R1=20 Ω,电源电压:U=4 V+0.8 A×R1=4 V+0.8 A×20 Ω=20 V。
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(2)当电压表示数最大为15 V时,滑动变阻器的电阻最大,电路中电流最小,电阻R1消耗的功率最小,定值电阻R1两端的电压:U1=U-=20 V-15 V=5 V,电阻R1消耗的最小功率:==1.25 W。
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