内容正文:
电功率理解—电学解题思路梳理
解题思路:
1.伏阻法(原理)
电源电压不变,定值电阻R0的阻值已知,小灯泡的额定电压为U额,电路图如图所示。具体分析如表:
步骤
思路引导
第一步
目的:使小灯泡正常发光
操作:闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额
分析:R0、小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,当电压表示数为U额时,小灯泡两端的电压为U额,小灯泡正常发光
第二步
目的:得出小灯泡的额定电流I额
操作:保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电压表的示数为U1
分析:R0、小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测R0和小灯泡两端的总电压,则R0和小灯泡两端的总电压为U1。由串联电路的电压规律可得,R0两端的电压U0=U1-U额。由串联电路的电流规律和欧姆定律可得,小灯泡的额定电流
第三步
目的:得出小灯泡的额定规律P额的表达式
结论:
2.安阻法(原理)
电源电压不变,定值电阻R0的阻值已知,小灯泡的额定电压为U额,电路图如图所示。具体分析如表:
步骤
思路引导
第一步
目的:使小灯泡正常发光
操作:闭合开关S、S2,断开开关S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
分析:R0和小灯泡并联,电流表测通过R0的电流。由欧姆定律可得,当通过R0的电流时,R0两端的电压。由并联电路的电压规律可知,此时小灯泡和R0两端的电压大小相等,为,则此时小灯泡正常发光
第二步
目的:得出小灯泡的额定电流I额
操作:保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S1,断开开关S2,读出电流表的示数为I
分析:R0和小灯泡并联,电流表测干路电流。保持滑动变阻器的滑片位置不变,此时R0和小灯泡两端的电压均为,通过R0的电流为I0。由并联电路的电流规律可得,小灯泡的额定电流
第三步
目的:得出小灯泡的额定规律P额的表达式
结论:
试题专练:
一、单选题
1.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为,滑动变阻器R的最大阻值为,电流表量程为“”,电压表量程为“”闭合开关S、在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中错误的是( )
A. 小灯泡的额定功率为
B. 当电流表示数为时,滑动变阻器消耗的电功率为
C. 电源电压为16V
D. 若将电压表量程换为滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为
2.相比于空调,使用电风扇更节能环保.如图所示是一款电风扇的“挡位”旋钮,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的风.则相较于2挡,下列关于3挡说法正确的是( )
A. 消耗电能更多 B. 消耗电能更快 C. 消耗电能更少 D. 消耗电能更慢
3.如图所示的几种家用电器正常工作时,消耗的电功率接近25W的是( )
A. 电饼铛B. 台灯C. 电饭锅D. 电暖器
4.下图所示的家用电器中,正常工作时的电功率最接近25 W的是( )
A. 台灯B. 电烤炉C. 家用微波炉D. 电炒锅
5.某名牌的电风扇铭牌如图,下列说法正确的是( )
A. 此风扇只能在220V电压下工作 B. 此风扇叶片每秒转50转
C. 此风扇每秒消耗电能600J D. 此风扇正常工作时的功率是60W
6.有三个分别标有“220V 60W”“110V 60W”“36V 60W”字样的灯泡,让它们分别在各自的额定电压下工作,则( )
A. “220V 60W”的灯最亮 B. “36V 60W”的灯最亮
C. “110V 60W”的灯最亮 D. 三个灯泡一样亮
7.如图所示,这是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中功率最大的电器是( )
A. 节能灯 B. 白炽灯 C. 电视机 D. 电风扇
8.同学们用如图所示电路图探究“电功率与电压的关系”。以下说法正确的是( )
A. 通过两灯泡的电流相同
B. 两灯泡两端的电压一定相等
C. 实验要选取规格相同的灯泡
D. 将题中串联电路改为并联电路也可以完成实验
9.把标有“220 V 40 W”和“220 V 15 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V电压下,则下面分析正确的是( )
A. 两盏灯的总功率等于55 W B. 两盏灯的总功率大于15 W
C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
10.如图所示,电源电压不变,图中、、上分别标有“220V 15 W”,“220V 40W”和“220V 100 W”字样,则以下分析不正确的是不考虑温度对电阻的影响( )
A. 当开关、都闭合时,比亮,不亮
B. 当开关、都断开时,比亮,不亮
C. 当开关断开、闭合时,亮,和不亮
D. 当开关、都断开时,比亮,不亮
11.如图是生活中常见的智能电能表表盘上的一些参数,对该电能表中的参数认识正确的是( )
A. 该电能表连接的电路,已消耗的电能为
B. 该电能表应该连接在220V的电路中使用
C. 该电能表连接的电路,同时工作的用电器总功率必须为11kW
D. 有用电器工作时,该电能表脉冲灯每小时要闪烁12000次
12.如图所示,将标有“12V 6W”的灯泡和“6V 6W”的灯泡并联后,接在6 V 的电源上设灯丝电阻不变,则
A. 两灯的实际功率之和等于12 W B. 两灯的实际功率之和大于12 W
C. 灯泡比灯泡亮 D. 灯泡比灯泡亮
13.小灯泡L上标有“3V1W”的字样,其电流随电压变化的曲线如图甲所示,将其连入图乙所示的电路,电源电压恒定为6V,当电压表示数为时,下列选项中正确的是
A. 小灯泡灯丝电阻值为 B. 滑动变阻器连入电路的阻值为
C. 小灯泡消耗的电功率为1W D. 电路消耗的总功率为
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.由图乙可知,通过灯泡的电流为时,其两端的电压为6V,则小灯泡的额定功率
故A正确,不符合题意;
C.当电路中的电流为时,灯泡两端的电压为6V,由图内可知,变阻器接入电路中的电阻,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以由可得,电源的电压
故C错误,符合题意;
B.图乙可知,当电流表示数为时,灯泡两端的电压,此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器消耗的电功率
故B正确,不符合题意;
D.若将电压表量程换为,当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由图乙可知,通过灯泡即电路中的电流,此时滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,由图丙可知,变阻器接入电路中的最大阻值为,所以,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.【答案】B
【解析】略
3.【答案】B
【解析】解:A、电饼铛的功率约为,不符合题意;
B、台灯的功率约为25W左右,符合题意;
C、电饭锅的功率约为,不符合题意;
D、电暖器的功率在1000W以上,不符合题意;
故选
根据生活经验及对生活各种用电器功率的了解,逐一分析各选项并作出判断.
对各种物理量的估算:需要凭借生活经验、需要简单的计算;物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一.
4.【答案】A
【解析】解:台灯正常工作时的电功率约为25 W,其他三个家用电器正常工作时的电功率都大于
5.【答案】D
【解析】A.此风扇的额定电压为220V,在220V电压下才能正常工作,当实际电压稍小于或稍大于电风扇的额定电压时,风扇能工作,但不是正常工作,故A错误;
B.风扇工作频率为50Hz,指的是所使用的交流电的频率,B错误;
C. 风扇每秒消耗电能即为功率,若正常工作,此风扇每秒消耗电能等于60J,若没有正常工作,此风扇每秒消耗电能不等于60J,故C错误;
D.风扇的额定功率60W,即风扇正常工作时的功率是60W,故D正确;
故选
由图知电风扇的额定电压和额定功率,在额定电压下的功率为额定功率;风扇每秒消耗电能即为功率;
由图可知工作频率,指的是所使用的交流电的频率.
本题考查对额定功率及频率的理解,明确灯在额定电压下的功率为额定功率为解题的关键.
6.【答案】D
【解析】【分析】
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,额定电压下的实际功率与额定功率相等。本题主要考查对额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的理解和掌握,明确灯泡的亮度取决于灯的实际电功率是关键。
【解答】
因为三个灯泡都在额定电压下工作,
所以,
因为三个灯泡的实际电功率相等,
所以三个灯泡一样亮,故D选项正确,ABC选项错误。
故选D。
7.【答案】C
【解析】解:由图可知,都消耗1度电时,电视机持续正常工作的时间最少,根据可知,电视机的功率最大。
故选:C。
先看懂“消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图”,然后根据分析即可得出答案。
本题考查了电功率公式的简单应用,难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:由图可知,两灯泡串联,在串联电路中电流处处相等,所以通过两灯泡的电流相同,故A正确;实验目的是探究电功率与电压的关系,应控制电流相等,而两灯泡两端的电压不相等,根据欧姆定律可知,两个灯泡的电阻要有所不同即灯泡的规格不同,故B、C错误;将题中串联电路改为并联电路,两灯泡两端的电压相同,无法完成探究电功率与电压的关系,故D错误。
9.【答案】D
【解析】略
10.【答案】B
【解析】当开关、都闭合时,与并联,被短路.由于、两端电压等于其额定电压,所以两灯正常发光,而的额定功率小于的额定功率,所以比亮,不亮,A正确.
当、都断开时,与串联,开路,不亮.由于、串联总电压为220V,所以两灯都不能正常发光,但两灯电阻不变,的电阻,
的电阻,
所以,
因为与串联,通过它们的电流相同,由可知,实际功率P与其电阻成正比,所以的实际功率比的实际功率大,比亮.故B不正确,D正确.
当开关断开、闭合时,电路中断路,不亮,短路,也不亮,电路如图丁所示.电路中只有亮,且正常发光,C正确
11.【答案】B
【解析】A.由电能表参数可知,当前电量剩余,故A错误;
该电能表上的220V 50A表示该电能表应该接在220V的电路中使用,允许通过的最大电流为50A,则该电能表连接的电路,同时工作的用电器总功率最大为
说明同时工作的用电器总功率要小于11kW,故B正确,C错误;
D.电能表上的表示,有用电器工作时,用电器每消耗电能,该电能表脉冲灯要闪烁12000次,故D错误。
故选B。
12.【答案】D
【解析】因为和并联,则两灯的实际电压为:
,
又此时
,
而灯丝电阻不变,由公式可知,
,
因此
,
,
由公式可知,
,
因此
,
,
故A、B错误;
根据可得
,
因为
在额定功率相等时,可知
,
因此在实际电压相等时,的实际电功率小于的实际功率,故较亮,
故C错误,D正确.
故选
13.【答案】D
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流,串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,当电压表示数为时,灯泡两端电压:
,
由图象知此时通过灯泡的电流:,
小灯泡的电阻为:,故A错误;
串联电路中电流处处相等,即,滑动变阻器的电阻为:
,故B错误;
小灯泡消耗的电功率:,故C错误;
电路中的总功率:,故D正确.
故选
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