内容正文:
《电功率》重难点分类突破
一、技能储备
1.常用公式:
电流
电压
电阻
串联电路
I=I1=I2
U=U1+U2
分压:
R= R1+R2
并联电路
I=I1+I2
分流:
U=U1=U2
欧姆定律
U=IR
电功
电功率
2.基本技巧:
电学计算有诀窍,画图标量不可少,
量的关系仔细找,列式计算答写好。
1.已知时间,用P=W/t,注意单位的对应统一,电能单位kW·h,时间单位h,电功率单位kW;电能单位J,时间单位s,电功率单位W。
2.已知电压和电流,用P=UI。
3.电阻一定,已知实际电压,用P=U2/R。
4.电阻一定,已知实际电流,用P=I2R。
二、分类精练
1.电能表及相关计算
1.小明家电能表本月初的示数为08216,本月底的示数如图所示,则:
(1)小明家本月消耗的电能为多少kW·h?
(2)如果按0.5元/(kW·h)的电价计价电费,本月应付电费多少元?
解析:(1)951.6kW·h-821.6 kW·h=130 kW·h
(2)130 kW·h×0.5元/(kW·h)=65元
2.如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是________ kW·h,当电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是多少W?
解析:电饭煲消耗电能:
工作了12min,即h
电功率:
2.电功与电功率计算
3.如图所示的电路中,电源电压为9V,灯泡L上标有“6V 1.2W”的字样,闭合开关S,灯泡恰好正常发光,求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)整个电路消耗的电功率。
解析:(1)灯泡L恰好正常发光,通过灯泡L的电流:
(2)根据串联电路电压特点可知,电阻两端的电压:
UR=U-UL=9V-6V=3V
则电阻R的阻值:
(3)整个电路消耗的电功率:
P=UI=9V×0.2A=1.8W
4.如图所示电路中,灯泡L上标有“12V 0.2A”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电压表的示数为3V,通过计算回答:
(1)灯泡L的额定功率是多少W?
(2)定值电阻R的阻值是多少Ω?
(3)整个电路在5min内消耗的电能是多少J?
解析:(1)小灯泡L的额定功率:
P=UI=12V×0.2A=2.4W
(2)电压表测R两端电压,电路中电流处处相等,I=0.2A
故定值电阻R的阻值:
(3)总电压:U=3V+12V=15V
5min内消耗的电能:
W=UIt=15V×0.2A×300s=900J
5.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A。当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值是多少?
(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率。
解析:(1)闭合S、断开S1时,只有R1工作,电源电压:
U=IR1=0.3A×30Ω=9V
(2)闭合S、S1时,R1和R2并联,电路互不影响,变化的0.2A应为R2这条支路的电流,故:
(3)干路电流:
I总=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A
当闭合S、S1时,电路消耗的总功率:
P总=U总I总=9V×0.5A=4.5W
6.在如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,求:
(1)该电路电源电压;
(2)1 min内电路消耗的电能;
(3)1 min内电流通过电动机产生的热量。
解析:(1)电源电压:
U=U0=IR0=0.3A×20Ω6V
(2)1 min内电路消耗的电能:
W=UIt=6V×0.8A×60s=288J
(3)电动机这条支路的电流:
I=I1-I2=0.8A-0.3A=0.5A
1 min内电流通过电动机产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2×2Ω×60s=30J
7.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示,电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。
(1)当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为多少Ω?
(2)调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压是多少V?滑动变阻器R连入电路的阻值是多少Ω?
解析:(1)灯泡额定电压为24V,由图乙知,额定电流为0.4A
故灯丝电阻:
(2)R与L串联,由图乙知,功率为3.6W时,灯泡电压为12V,电流为0.3A,则滑动变阻器分压为12V
滑动变阻器连入电阻:
3.实际电功率与额定电功率的计算
8.如图所示,将标有“6V 3W”字样的灯泡L1和标有“6V 6W”字样的灯泡L2串联在电路中,使其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)灯泡L1正常工作时的电流;
(2)灯泡L2的电阻;
(3)电源电压;
(4)此电路工作2分钟消耗的电能。
解析:(1)由铭牌“6V 3W”、根据P=UI可得:
(2)由铭牌“6V 6W”、根据可得:
(3)正常发光为L1,此时电流为0.5A,L2达不到额定功率
L1正常发光,两端电压为6V,电流为0.5A
L2两端电压:
U2=IR2=0.5A×6Ω=3V
电源电压:
U=U1+U2=6V+3V=9V
(4)此电路工作2分钟消耗的电能:
W=UIt=9V×0.5A×120s=540J
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