内容正文:
15.2认识电功率 重难点训练
一、单选题
1.下列用电器正常工作时功率约为8W的是( )
A.电饭煲 B.节能灯
C.电风扇 D.电视机
2.某家用电器的能量流向图如下图所示,该用电器可能是( )
A. 电视机 B.电风扇 C.电饭煲 D.电热水壶
3.已知电阻,,某同学分别按照图甲和图乙两种方式将这两个电阻连接在一起,则闭合开关后(电源电压相等)( )
A.图甲中通过与的电流之比
B.图乙中与两端的电压之比
C.图甲与图乙中电路的总功率之比
D.图甲与图乙中电路的总功率之比
4.将灯泡L和定值电阻R以图甲所示的方式连在6V的电源上、图乙是L和R的U-I图像。结合图中信息可知( )
A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B.灯泡L的实际阻值为10Ω
C.灯泡L的实际功率为0.8W
D.定值电阻R的实际功率为6.4W
二、填空题
5.如图所示,电路中小灯泡的参数为“6V 3W”,调节滑动变阻器滑片P使小灯泡正常发光,此时电压表的示数为2V,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
6.小明家的电能表如图所示,家中同时工作的用电器的总功率不能超过 W,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25圈,则它的电功率为 W。
7.如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,则R1:R2= ;若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,则P1:P0= 。
8.小亮调查发现,如果将学校内100W的白炽灯更换为同等亮度的12W的LED灯,仅此一项一天就能节约电能88kW·h,相当于1000只 W的白炽灯正常工作1h消耗的电能。假设每只灯每天工作5h,则学校原来有 只100W的白炽灯。
三、实验题
9.探究电功率大小与什么因素有关
(1)探究电功率与电压的关系
①实验设计:根据控制变量法,为保证通过用电器的电流相同,应将电路设计为串联电路。
②实验器材:灯泡(2.5V 0.3A)、灯泡(3.8V 0.3A)、电池3节、1只电压表、1个开关、1只滑动变阻器、若干导线。
③实验电路图如图所示。
④实验记录表格:
灯泡
(2.5V 0.3A)
灯泡
(3.8V 0.3A)
亮度(亮、暗)
电压(U/V)
⑤实验步骤:按照实验电路图连接电路,闭合开关,观察两灯的亮度和两电压表的示数并记录在设计的表格中。
⑥实验现象:比亮。
⑦实验结论:通过用电器的 相同时,用电器两端的 越大, 越大。
(2)探究电功率与电流的关系
①实验设计:根据控制变量法,为保证用电器两端的电压相同,应将电路设计为并联电路。
②实验器材:灯泡(2.5V 0.3A)、灯泡(3.8V 0.3A)、3节干电池、1只电流表、1个开关、1只滑动变阻器、若干导线。
③实验电路图如图所示。
④实验记录表格:
灯泡
(2.5V 0.3A)
灯泡
(3.8V 0.3A)
亮度(亮、暗)
电流(I/A)
⑤实验步骤:按照实验电路图连接电路,闭合开关,观察两灯的亮度和两电流表的示数并记录在设计的表格中。
⑥实验现象:比亮。
⑦实验结论:用电器两端的 相同时,通过用电器的 越大, 越大。
(3)电功率与电压、电流的关系
电功率等于 和 的乘积。公式: 。
四、计算题
10.如图所示电路中,和是定值电阻,阻值为20Ω,电源两端电压保持不变。闭合开关S,电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源两端电压U;
(3)电路的总功率P。
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15.2认识电功率 重难点训练
一、单选题
1.下列用电器正常工作时功率约为8W的是( )
A.电饭煲 B.节能灯
C.电风扇 D.电视机
【答案】B
【详解】A.电饭煲的电功率一般约是,故A不符合题意;
B.节能灯的电功率一般约是,故B符合题意;
C.电风扇的不同档位下的电功率一般是,故C不符合题意;
D.电视机的电功率一般是,故D不符合题意。
故选B。
2.某家用电器的能量流向图如下图所示,该用电器可能是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电饭煲 D.电热水壶
【答案】B
【解析】略
3.已知电阻,,某同学分别按照图甲和图乙两种方式将这两个电阻连接在一起,则闭合开关后(电源电压相等)( )
A.图甲中通过与的电流之比
B.图乙中与两端的电压之比
C.图甲与图乙中电路的总功率之比
D.图甲与图乙中电路的总功率之比
【答案】C
【详解】图甲中与串联,根据串联电路的电流特点可知,,A错误。图乙中与并联,根据并联电路的电压特点可知,,B错误。图甲中电路的总电阻;图乙中电路的总电阻;根据可知,图甲与图乙中电路的总功率之比,C正确,D错误。
4.将灯泡L和定值电阻R以图甲所示的方式连在6V的电源上、图乙是L和R的U-I图像。结合图中信息可知( )
A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B.灯泡L的实际阻值为10Ω
C.灯泡L的实际功率为0.8W
D.定值电阻R的实际功率为6.4W
【答案】C
【详解】由于灯泡L的电阻会随温度的变化而变化,因此通过灯泡L的电流跟灯泡L两端的电压不成正比,故图乙中的曲线是灯泡L的U-I图像。该曲线上每一点的纵坐标与横坐标的比值都代表灯泡L的阻值,由图乙可知,灯泡L的电阻随着电流的增大而增大,A错误。由图甲可知,灯泡L与电阻R串联,根据串联电路的电流特点可知,通过灯泡L和电阻R的电流相等,且灯泡L两端的电压和电阻R两端的电压之和等于6V,再结合图乙可知,符合条件的电流,此时灯泡L两端的电压,电阻R两端的电压,所以灯泡L的实际电阻,B错误。灯泡L的实际功率,C正确。定值电阻R的实际功率,D错误。
二、填空题
5.如图所示,电路中小灯泡的参数为“6V 3W”,调节滑动变阻器滑片P使小灯泡正常发光,此时电压表的示数为2V,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
【答案】4
【详解】[1]由可得,灯泡正常发光时的电流
因串联电路中各处的电流相等,所以,通过滑动变阻器的电流也是。滑动变阻器两端的电压为,由可得,滑动变阻器接入电路的阻值
6.小明家的电能表如图所示,家中同时工作的用电器的总功率不能超过 W,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25圈,则它的电功率为 W。
【答案】 2200 40
【详解】[1]根据电能表信息可得,家中用电器的最大总功率不能超过
[2]2500R/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转2500r,15min内转盘正好转过25圈,消耗的电能为
根据可得,此电灯的电功率为
7.如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,则R1:R2= ;若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,则P1:P0= 。
【答案】 1∶3 16∶1
【详解】[1]由图甲可知,电路为串联电路,根据串联电路电流处处相等的特点,结合可知
所以
[2]在图甲中,R1消耗的电功率分别为P0,根据串联分压原理可知
串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以R1两端的电压为,所以由图乙可知,电路为并联电路,根据并联电路各用电器两端电压相等等于电源电压,结合可知
8.小亮调查发现,如果将学校内100W的白炽灯更换为同等亮度的12W的LED灯,仅此一项一天就能节约电能88kW·h,相当于1000只 W的白炽灯正常工作1h消耗的电能。假设每只灯每天工作5h,则学校原来有 只100W的白炽灯。
【答案】 88 200
【详解】[1]LED灯节约的电能88kW·h,用来供1000只白炽灯工作1h,则白炽灯工作的功率为
[2]学校原来100W的白炽灯工作的个数为
三、实验题
9.探究电功率大小与什么因素有关
(1)探究电功率与电压的关系
①实验设计:根据控制变量法,为保证通过用电器的电流相同,应将电路设计为串联电路。
②实验器材:灯泡(2.5V 0.3A)、灯泡(3.8V 0.3A)、电池3节、1只电压表、1个开关、1只滑动变阻器、若干导线。
③实验电路图如图所示。
④实验记录表格:
灯泡
(2.5V 0.3A)
灯泡
(3.8V 0.3A)
亮度(亮、暗)
电压(U/V)
⑤实验步骤:按照实验电路图连接电路,闭合开关,观察两灯的亮度和两电压表的示数并记录在设计的表格中。
⑥实验现象:比亮。
⑦实验结论:通过用电器的 相同时,用电器两端的 越大, 越大。
(2)探究电功率与电流的关系
①实验设计:根据控制变量法,为保证用电器两端的电压相同,应将电路设计为并联电路。
②实验器材:灯泡(2.5V 0.3A)、灯泡(3.8V 0.3A)、3节干电池、1只电流表、1个开关、1只滑动变阻器、若干导线。
③实验电路图如图所示。
④实验记录表格:
灯泡
(2.5V 0.3A)
灯泡
(3.8V 0.3A)
亮度(亮、暗)
电流(I/A)
⑤实验步骤:按照实验电路图连接电路,闭合开关,观察两灯的亮度和两电流表的示数并记录在设计的表格中。
⑥实验现象:比亮。
⑦实验结论:用电器两端的 相同时,通过用电器的 越大, 越大。
(3)电功率与电压、电流的关系
电功率等于 和 的乘积。公式: 。
【答案】(1) 电流 电压 电功率
(2) 电压 电流 电功率
(3) 电压 电流
【详解】(1)[1][2][3]在串联电路中,电流处处相等。实验中L2比L1亮,且L2的额定电压(3.8V)大于L1的额定电压(2.5V),结合串联电路电流相同的特点,可得出:通过用电器的电流相同时,用电器两端的电压越大,电功率越大(因为灯泡亮度由实际电功率决定,越亮说明实际电功率越大)。
(2)[1][2][3]在并联电路中,各支路两端的电压相等。实验中L1比L2亮,结合并联电路电压相同的特点,可得出:用电器两端的电压相同时,通过用电器的电流越大,电功率越大(因为灯泡亮度由实际电功率决定,越亮说明实际电功率越大)。
(3)[1][2][3]电功率是表示电流做功快慢的物理量。电功率P的定义是单位时间内电流所做的功,即,将代入该式,可得,电功率等于电压和电流的乘积,公式为。
四、计算题
10.如图所示电路中,和是定值电阻,阻值为20Ω,电源两端电压保持不变。闭合开关S,电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源两端电压U;
(3)电路的总功率P。
【答案】(1)0.2A
(2)6V
(3)3W
【详解】(1)如图和并联,电流表A测干路电流,电流表测通过的电流,则通过的电流
(2)根据并联定电路的电压关系得,电源两端电压
(3)电路的总功率
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