第18章 专题训练五 电功率之铭牌、挡位计算（作业课件）-【四清导航】2023-2024学年九年级物理下册（人教版 辽宁专用）

专题训练五　电功率之铭牌、挡位计算 物理 九年级下册 人教版 四清导航 1．(2023·黑龙江)标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变)，若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是( ) A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1 C．灯L2和L1的发光亮度相同 D．能够正常发光的灯应是灯L2 B 2 2．(2022·辽宁)如图所示是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过___________W。电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越______。将电热水器单独接入电路，正常工作3 min，电能表的转盘转过150转，电热水器的功率为________W。 4 400 大 2 000 3 3．某充电宝铭牌上的参数如图所示： (1)根据参数可知，当它正常工作时，输出功率为____W。 (2)根据民航对充电宝的规定： ①额定能量小于或等于100 W·h可自行带上飞机； ②额定能量超过100 W·h，小于160 W·h的经航空公司批准后可以带上飞机； ③等于或超过160 W·h严禁携带。 上述规定中，“W·h”是物理量________的单位，请判断此充电宝____(填“能”或“不能”)自行带上飞机。 12 电能 能 4 4．电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示。求： 5 6．(2023·朝阳)彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。 12 (1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？ (2)若将锅中0.5 L的水从23 ℃加热到100 ℃，水吸收多少热量？ (3)上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？ (4)爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为8 A，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。 13 (1)当只闭合S1时，电动机正常工作，通过电动机的电流为多大？ (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，10 min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？ (3)小明家的电能表如图丙所示，当小明家其他用电器都关闭，只有电吹风正常工作且吹热风时，在15 min内电能表的转盘能转多少圈？ 解：(1)当只闭合开关S1时，只有电动机接入电路，电吹风吹冷风，则正常工作时通过电动机的电流：I1＝ eq \f(P1,U) ＝ eq \f(110 W,220 V) ＝0.5 A。 (2)闭合S1、S2时，电动机与电热丝并联接入电路，此时电吹风吹热风，10 min内R产生的热量：Q＝W2＝P2t＝(P总－P1)t＝(880 W－110 W)×10×60 s＝4.62×105 J。 (3)电吹风正常工作并且吹热风时，15 min消耗的电能：W＝P总t′＝0.88 kW× eq \f(15,60) h＝0.22 kW·h，电能表的转盘转的圈数：n＝0.22 kW·h×600 r/(kW·h)＝132 r。 方法技巧：根据P＝ eq \f(U2,R ) 可知，在电路电压一定时，接入的电阻越小，消耗的电功率越大，电热器处于高温挡；反之处于低温挡。 5．澎澎家新买了一个养生壶，它有高、中、低三个加热挡位，其内部简化电路如图所示，R1、R2都是加热电阻，且R1＞R2，养生壶的部分参数如表格所示。求：[已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)中温挡功率是多少？电阻R2的阻值是多少？ (2)在标准大气压下，将1 L水从20 ℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少？ (3)将1 L水从20 ℃加热至沸腾最少的时间是420 s，此过程中养生壶的加热效率是多少？ 解：(1)根据P＝ eq \f(U2,R) 及R1>R2>R并＝ eq \f(R1·R2,R1＋R2) 可得，当S1、S2都闭合时，处于高温挡；当S1闭合，S2断开时，处于低温挡；当S1断开，S2闭合时，处于中温挡。中温挡的功率：P中温＝P高温－P低温＝1 000 W－200 W＝800 W，由P中温＝ eq \f(U2,R2) 得，R2的阻值：R2＝ eq \f(U2,P中温) ＝ eq \f(（220 V）2,800 W) ＝60.5 Ω。 (2)由ρ＝ eq \f(m,V) 可得，壶中水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg，水吸收的热量：Q＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J。 (3)由P＝ eq \f(W,t) 可得，420 s消耗的电能：W＝P高温t′＝1 000 W×420 s＝4.2×105 J；养生壶的加热效率：η＝ eq \f(Q,W) ＝ eq \f(3.36×105 J,4.2×105 J) ＝80%。 解：(1)由图甲可知，当双触点开关置于1时，R1、R2串联，电热锅处于低温挡；当双触点开关置于2时，只有电阻R2工作，电热锅处于高温挡；电热锅在高挡位工作时的额定功率：P高＝ eq \f(U2,R2) ＝ eq \f(（220 V）2,44 Ω) ＝1 100 W。 (2)电热锅中满壶水的体积V＝0.5 L＝0.5×10－3 m3，由ρ＝ eq \f(m,V) 可知，水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.5×10－3 m3＝0.5 kg，水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－23 ℃)＝1.617×105 J。 (3)不计热量损失，电热锅消耗的电能W＝Q吸＝1.617×105 J，由P＝ eq \f(W,t) 可知，电热锅高挡位需正常工作的时间：t′＝ eq \f(W,P高) ＝ eq \f(1.617×105 J,1 100 W) ＝147 s。 (4)由图乙可知，当双触点开关置于2时，R1、R2并联，电热锅处于高温挡，高温挡工作时干路中的总电流：I＝ eq \f(U,R1) ＋ eq \f(U,R2) ＝ eq \f(220 V,55 Ω) ＋ eq \f(220 V,44 Ω) ＝9 A＞8 A，由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。 $$