内容正文:
第2节 电功率
第1课时 电功率
1.关于电功和电功率,下列说法中正确的是( )
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电功率越大,电流做功越多
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电流做功越多,电功率越大
2.下列用电器正常工作时,电功率约为1 200 W的是( )
A.电风扇 B.家用空调 C.笔记本电脑 D.教室里的日光灯
基础巩固练
C
B
3.一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW·h的时候,用手举起一只理发用的电吹风说:“我这只电吹风是500 W的,也就是0.5 kW,这个厂节省的电力可以启动 10 000个这样的电吹风。”从物理学的角度看,这位记者混淆的两个概念是( )
A.电功 电能 B.时间 电功率
C.电功 电量 D.电能 电功率
D
2
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,闭合开关S,向左移动滑片P,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大,R的电功率变小
B.电压表的示数变大,电路总功率变大
C.电流表的示数变小,R的电功率变大
D.电压表的示数不变,电路总功率变大
B
3
5.在生活中节约用电是一种美德。1度电能使25 W的灯泡持续正常工作
h。
6.一个定值电阻两端的电压为10 V时,通过它的电流为2 A,此时它的电功率为 W,通电10 min消耗的电能是 J。
7.教材习题改编 某次雷电的电流是2×104 A,电压约为1×108 V,放电时间约为0.002 s,这次雷电释放的能量是 J,电功率约为
W。
40
20
1.2×104
4×109
2×1012
4
8.(2024河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻器R阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,则电源电压为 V,干路电流为 A,此时灯泡L的电功率为 W。
2
0.45
0.5
5
能力提升练
9.(2024自贡)如图所示是灯泡L的I-U图像,结合图像分析,下列选项正确的是( )
A.当通过灯泡L的电流为0.2 A时,工作1 min消耗的电能是0.24 J
B.当通过灯泡L的电流为0.3 A时,其电功率为0.72 W
C.将两个完全相同的灯泡L并联在3.6 V的电源两端,电路的总功率为2.88 W
D.将灯泡L和6 Ω的定值电阻串联在6 V的
电源两端,电路的总电阻为18 Ω
C
6
10.(多选题)(2024黔东南二模)如图所示,电源电压不变,R1=10 Ω。只闭合开关S,电压表的示数为8 V;再闭合开关S1,电压表的示数变为 12 V。则下列说法中正确的是( )
A.R2的阻值为30 Ω
B.只闭合S时,通过R1的电流为0.4 A
C.只闭合S时,通电30 s R2消耗的电能为96 J
D.S1闭合前后,整个电路的电功率之比为 2∶3
BCD
7
11.在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=30 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2 A,则电源电压为 V;同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.3 A,则R2的电阻为 Ω,此时电路中的总功率为 W。
6
60
1.8
8
12.如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。滑动变阻器的最大电阻为 Ω,灯泡的最大电功率为 W。(假设灯泡的电阻不变)
50
3.6
9
13.如图所示电路中,R1=R2=10 Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为
0.6 A,电源电压为 V。若把电流表换成电压表,这两种情况下R2的功率之比为 。
6
4∶1
10
14.(2024安顺二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻器R1的阻值为20 Ω,电阻器R2的阻值为60 Ω,当只闭合开关S1时,电流表的示数为1.2 A。求:
(1)电源电压。
解析:(1)当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,则电源电压为U=I1R1=1.2 A×20 Ω=24 V。
答案:(1)24 V
11
(2)开关S1、S2均闭合时,电流表的示数。
(3)开关S1、S2均闭合时,电路中的总功率。
(3)开关S1、S2均闭合时,电路中的总功率为
P=UI=24 V×1.6 A=38.4 W。
答案:(2)1.6 A (3)38.4 W
12
素养培优练
15.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器R′,发现电流表示数从0.1 A变为0.3 A,电压表示数改变了3 V。由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的电阻
(选填“变大”“变小”或“不变”),定值电阻R的电功率变化了 W。
变小
1.2
13
谢谢观赏!
14
解析:(2)开关S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
根据欧姆定律可知,通过R2的电流为
I2===0.4 A,
则干路电流为I=I1+I2=1.2 A+0.4 A=1.6 A,即电流表的示数为1.6 A。
$$第2课时 额定功率与实际功率
1.小明做作业时,家里的电灯突然变暗了一些,其原因可能是电灯的( )
A.额定电压变大 B.额定电压变小
C.额定功率变小 D.实际功率变小
基础巩固练
D
2.(2024济宁)如图所示,小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关S后,发现L1比L2亮,下列分析正确的是( )
A.L1的额定功率比L2的额定功率大
B.L1两端电压比L2两端电压小
C.L1的电阻比L2的电阻大
D.通过L1的电流比通过L2的电流小
C
2
3.一小灯泡上标有“6 V 3.6 W”字样,其电流I随两端电压U变化关系的曲线如图所示。当小灯泡两端的电压为3 V时,小灯泡的电阻为 Ω,
电功率为 W。
6
1.5
3
4.教材习题改编 一个电烙铁铭牌上标着“220 V 100 W”的字样,它正常工作时,两端电压是 V,电阻是 Ω。假如电路中的电压降低到176 V,电烙铁的电阻不变,这时电烙铁实际的电功率是 W。
220
484
64
4
5.(2024铜仁一模)如图所示为电蒸锅的简化电路图,该电蒸锅具有加热和保温两个挡位,R1、R2均为电热丝,R1=44 Ω,R2=66 Ω。当开关S闭合,
S1处于不同状态时,电蒸锅处于不同挡位,忽略温度对电热丝电阻的影响。电蒸锅处于保温挡状态时的功率为P1,加热状态时的功率为P2,则P1∶P2=
。
2∶5
5
能力提升练
6.(多选题)如图甲所示是测小灯泡电功率的实验电路图。小灯泡L正常工作时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡L的额定电压是2.4 V
B.小灯泡L的额定功率为0.72 W
C.连接电路时,开关S应断开,并将滑动变阻器的阻值调至最大
D.滑片P向b端滑动,则小灯泡L的实际功率将变大
AC
6
7.如图所示,电源电压恒为9 V,小灯泡L的额定电压为6 V,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至某处时,电压表V1的示数为 3 V,电流表的示数为0.5 A,则此时( )
A.电压表V2的示数是6 V
B.小灯泡L的实际功率为1.5 W
C.滑动变阻器接入电路的阻值为12 Ω
D.小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2∶1
D
7
8.(多选题)有一个可以调节亮度的小台灯,其电路如图甲所示。电源电压为24 V,灯泡L的额定电压为24 V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当滑片P右移时,电路的总功率将变小
B.当灯泡L正常发光时,灯丝的电阻为80 Ω
C.调节滑动变阻器R的滑片P,使灯泡L的实际功率为1.2 W时,滑动变阻器R连入电路的阻值是90 Ω
D.灯泡L的额定功率为3.6 W
AC
8
9.(2024临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V,闭合开关S后,“0.5 V
0.2 W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作,则
( )
A.指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω
B.通过电动机的电流为8 A
C.电动机的额定功率为0.08 W
D.电路的总功率为1.8 W
D
9
10.(2024贵阳乌当区期末)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,电流表的测量范围为0~0.6 A,当开关S1、S2同时闭合时,小灯泡L正常发光,则小灯泡L正常发光的电阻RL为 Ω。保持开关S1始终闭合,通过调节电路,使电路的最大功率为P1,最小功率为P2,则P1∶P2= 。
12
11∶3
10
11.如图所示为两电阻器R甲和R乙的I-U图像,根据图像信息可知,当甲、乙两电阻器串联在9 V的电源上时,电阻器R乙的实际功率为 W。
2
11
12.(2024贵州)如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为20 Ω,灯泡L标有“6 V 3 W”字样。当闭合开关S、S1,L正常发光,滑片P在a端时,干路电流为I;当闭合开关S、断开S1,滑动变阻器接入的阻值为
10 Ω时,电路中电流为I′,则I∶I′= 。
4∶1
12
13.如图所示电路中,灯泡L标有“6 V 6 W”字样,当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,灯泡L正常发光;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表的示数是0.2 A。不计温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)电源电压。
解析:(1)当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,灯泡L正常发光,此时灯泡与滑动变阻器的最大电阻并联,
则电源电压为U=U额=6 V。
答案:(1)6 V
13
(2)滑动变阻器R的最大阻值。
答案:(2)24 Ω
14
(3)整个电路的最大功率。
答案:(3)7.5 W
15
素养培优练
14.物理学与日常生活 如图甲所示是某型号空气炸锅,其内部电路可简化为如图乙所示,部分参数和食物加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成循环的热流,使盛放篮内的食物均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W 80
发热管额定功率/W 1 320
额定电压/V 220
食物加热时间
薯条/min 12~15
鸡翅/min 18~20
16
请你回答下列问题:
(1)正常工作时,求通过发热管的电流。
答案:(1)6 A
17
(2)某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15 min,求所消耗的电能。
解析:(2)空气炸锅加热时的总功率
P=P1+P2=1 320 W+80 W=1 400 W,
该空气炸锅所消耗的电能
W=Pt=1 400 W×15×60 s=1.26×106 J。
答案:(2)1.26×106 J
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(3)根据空气炸锅的工作原理,发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 、 、 。
解析:(3)食物用盛放篮盛放后只有上表面方便通过空气加热,因此放在最下面;通过发热管加热后的锅内空气密度变小,浮力大于重力会上升,要利用大功率风扇把热空气吹到食物上,因此,风扇在最上面。发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
答案:(3)风扇 发热管 盛放篮
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20
解析:(2)根据P=可知灯泡的电阻
RL===6 Ω,
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P在最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联,电流表的示数是0.2 A,
由欧姆定律得,此时电路中总电阻为
R总===30 Ω,
滑动变阻器的最大阻值为
R=R总-RL=30 Ω-6 Ω=24 Ω。
解析:(3)当灯泡与滑动变阻器的最大电阻并联时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,此时整个电路的功率最大,
滑动变阻器的电功率为
PR===1.5 W,
则整个电路的最大功率为
P=P额+PR=6 W+1.5 W=7.5 W。
解析:(1)通过发热管的电流
I===6 A。
$$