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第十八章 电功率
一、电能 电功
1、 电能用______表示,
电能的单位:国际单位是________(J)
常用单位:_________(_________),千瓦时也叫_____,1度=_____千瓦时=1 kw•h=_________J
2、测量电能的工具:_______(_______)
①作用:是测量____________________的仪表。
②读数:电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
注意:最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
③电能表上几个重要参数:
“220V”是指这个电能表应该在_______的电路中使用;
“10(20)A”指这个电能表的________为____A,额定______为20A,电能表在短时间内最大电流不超过20A;
“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;
“600revs/kW•h”指这个电能表的每消耗__________的电能,转盘转过________。
3.电能转化为其他形式能的过程是_____的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能,也就是有多少______转化为_________。
实质上,电功就是_____,也用W表示,通用单位也是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kW•h)。
电功计算公式:W=_______ (W=_____ =______=________)
4.利用W=UIt计算电功时注意:①式中的W.U.I和t是在_______;②计算时______要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
典型例题:
考点:正确认识电功
例1:小明家里的用电器,例如:1、电灯泡 2、洗衣机 3、电风扇 4、电饭锅 5、电熨斗 6、日光灯,请你按下列能的转化归类:
(1) 电能转化为光能______________
(2) 电能转化为热能______________
(3) 电能转化为动能______________
考点:电能的测量
例2:一只家用电能表标有“1500revs/(kW·h)”的字样,今只让一台收录机工作,测得电能表转盘转过一周的时间恰为100S,则这台收录机的功率为 W。
1
5
3
5
2
例3:如图,这是小明家1个月的电能表月初和月末的两次示数,
1
5
9
4
3
则小明家本月耗电 度,合 kW•h。
二、电功率
电功率:符号___
1、物理意义:表示消耗电能的_____。
2、单位:国际单位______(W),常用单位:______(kW)。1kW=_____W
3、定义:电功率等于______与_____之比。
4、电功率的计算公式:①P =
该公式适用于所有电路。使用该公式解题时,计算时单位要统一,
⑴、如果W用____、t用___,则P的单位是___;
⑵、如果W用_____、t用______,则P的单位是______。
② P = ______该公式适用于所有电路。使用该公式解题时,电压U的单位用____,电流I的单位用_____,电功率P的单位用____。
③P = _______该公式只适用于纯电阻电路。使用该公式解题时,电流I的单位用安,电阻R的单位用欧,电功率P的单位用瓦。
④P = _______该公式只适用于纯电阻电路。使用该公式解题时,电压U的单位用安,电阻R的单位用欧,电功率P的单位用瓦。
5、额定功率和实际功率:
⑴ 额定电压:用电器__________时的电压。
⑵额定功率:用电器在_________下______时的电功率。灯泡的______取决于灯泡的________大小。
①当U实 =U额时,I实=I额,P实=P额 ,用电器正常工作(灯正常发光)
②当U实<U额 时,I实<I额,P实<P额 ,用电器不能正常工作(灯光暗淡)
③当U实 > U额 时,I实>I额,P实 > P额 ,长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈),,还可能烧坏用电器。
例“220V100W”是表示额定电压是_______伏,额定功率是______瓦的灯泡,如果接在110伏的电路中,则实际功率是______。)
考点:电功率
例4:下列关于电功率的说法正确的是( )
A、用电器的电功率越大,它消耗的电能越多
B、用电器的电功率越大,它消耗电能越快
C、用电器工作时间越长,它的电功率越大
D、用电器的电能与其功率无关,只与通电时间有关
例5:1度电可供“220V,100W”的电灯正常发光_______小时。
例6:有一只“220V,5A”的电能表,按规定最多可接“22OV,40W”的电灯:( )
A、25盏 B、27盏 C、28盏 D、30盏
考点:额定功率和实际功率
例7:一盏标有“36V,40W”的电灯,正常工作时,流过它的电流是______A,此时的电阻是____Ω ,如果将它接到某电路中,通过它的电流是1A,此时它的功率是_______W。
例8:甲、乙用电器上分别标着“220V,15W”、“110V,100W”,它们都在额定电压下工作, 则下列说法中正确的是:( )
A.甲用电器做功一定少; B.乙用电器做功一定快;
C.完成相同的功, 甲用电器所用的时间一定少; D.相同的时间内, 乙用电器完成的功一定少。
例9:将一个标有“36V, 18W”的灯泡接入某电路中, 测得通过灯泡的电流强度为0.4安, 那么它的实际功率为( )
A、小于18W; B、大于18W; C、等于18W; D、无法确定
例10:某用电器铭牌上标有“220V 100W”的字样,当该用电器两端电压为110V,用电器的额定功率是_______W,实际功率是_______W,它的电阻为_______Ω.
考点:比较灯泡的明暗
例11:标着“220V40W ”和“36V40W”的两只电灯, 都正常发光时, 比较它们的亮度, 则( )
A、“220V, 40W ”的灯较亮; B、“36V, 40W”的灯较亮;
C、两只灯一样亮 D、无法判断哪只电灯较亮 。
例12:两只额定电压相同的灯泡串联后接在电源上,亮度不同,则 ( )
A.较亮灯泡的额定功率较大; B.较亮灯泡两端的电压较大;
C.通过较亮灯泡的电流较大; D.较亮灯泡的电阻较小。
例13:分别标有“6V 3W” “4V 2W”的甲、乙两灯串联在10V的电源上,则 ( )
A、只有甲灯正常发光 B、只有乙灯正常发光
C、甲、乙两灯都能正常发光 D、甲、乙两灯都不能正常发光
例14:如下图所示,在下列四个电路中,两只灯泡都能正常发光的电路是( )
考点:动态电路的电功率分析
例15:如下图所示:闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从a向b滑动过程中,电流表、电压表及电路总功率变化正确的是(电源电压不变) ( )
A、电流表、电压表的示数都增大,总功率也增大
B、电流表、电压表的示数都减小,总功率也减小
C、电流表示数增大,电压表示数减小,总功率不变
D、电流表示数减小,电压表示数增大,总功率不变
例16:如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从6V变为5V,电流表的示数变化了0.2A,则该定值电阻所消耗功率的变化量为( )
A.0.2W B.1.0W C.1.2W D.2.2W
16题图 17题图 18题图
例17:如图所示是A、B两定值电阻的U-I图象,由图象中信息可知( )
A.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B两端的电压大
B.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B的实际功率大
C.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则通过A的电流大
D.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则A的实际功率小
例18(双选):灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示.现把灯泡L接入如图 (乙)所示的电路中,若电路电压为10V不变,电流表的量程为“0-0.6A”,电压表的量程为“0-15V”.则下列说法正确的是( )
A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W.
考点:比值问题
例19:如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为 0.8A,此时,电阻R1和R2消耗的功率之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.4:1
19题图 20题图
例20.如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6V 0.6W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为4V,当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为( )[来源:Zxxk.Com]
A.4:3 B.3:4 C.3:2 D.2:3
当堂检测
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V 8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率( )
A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定
第1题图 第2题图
2.如图甲的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置(如图乙),则( )
A.L1中的电流为0.2A B.L1、L2中电流之比为I1:I2=5:1
C.电路的总电阻是10Ω D.L1和L2消耗的电功率之比P1:P2=4:1
3.将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说法正确的是( )
A.R1两端的电压为U B.R2消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小 D.两个电阻消耗的总功率为12P1
4.把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W“的灯泡L2串联后接在电源的两端,并中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,则下列选项正确的是( )
A.该电源的电压为24V B.电路中的电流为2A
C.两灯泡的总功率为32W D.灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
5.灯泡L1标有“24V 12W”的字样,灯泡L2标有“12V 12W”的字样,将两个灯泡串联后接在电源电压为U的电路中,若要保证两个灯泡不损坏,则( )
A.电源电压U的最大值为30V
B.两灯泡的实际功率之比为1:4
C.灯泡L2两端电压与电源电压U之比为1:3
D.电源电压U为36 V时,灯泡L1、L2均能正常发光
6.如图所示,电源电压恒为5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“3V 1.8W”字样。闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω B.电流表示数的变化范围是0.1A~0.6A
C.电压表示数的变化范围是1.5V~3V D.灯泡的最小功率是0.2W
课后作业
1.家用空调正常工作时的电功率最接近( )
A.1000W B.100W C.10W D.1W
2.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是( )
A.灯泡L2发生了断路 B.灯泡L2发生了短路
C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小 D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小
3图8
.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端,下列分析正确的是( )
A.乙两端的电压是2V B.甲消耗的电功率等于0.8W [来源:学&科&网]
C.甲中的电流大于乙中的电流 D.甲乙两端的电压之比为2:1
4.如图所示电路,电源电压为4.5V,定值电阻R的阻值为10Ω,电压表接入0~3V量程,电流表接入0~0.6A量程,滑动变阻器标有“20Ω 1A”, 闭合开关,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变化范围0.3A~0.6A B.电压表示数变化范围1.5V~3V
C.滑动变阻器阻值变化范围5Ω~20Ω D.电路总功率最大值2.7W
5.如图所示,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,将P向左移动一段距离,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变[来B.只闭合S1,将P向左移动,R1消耗的功率增加
C.开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小
D.开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小
6.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为0—3V,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,小灯泡标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),电流表量程为0—0.6A,要求两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,下列说法中正确的是( )
A.小灯泡灯丝电阻为5Ω B.该电路的最大功率是2.25W[来源:学科网]
C.该电路中电压表最大示数是3V D.滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为4Ω
7.小明学习了电能表的知识后,回到家里观察电能表的示数是,过一段时间后,小明家电能表的示数如图所示,则小明家这段时间消耗的电能是 kW•h;若小明只让家中一个用电器工作,观察到1min电能表的转盘穿了30转,则该用电器的功率是 W.
8.灯泡L1、L2分别标有“4V、4W”和“3V、3W”的字样,将他们并联连接起来使用,干路中允许的最大电流为 A,此时L1消耗的电功率为 W.
9.灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V3W”字样,将两灯串联接入电路,若其中一个灯泡正常发光,电源电压为 V,灯泡 更亮一些(选填“L1”或“L2”).
10.电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW•h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表指示灯闪烁了300次.该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h,它的电功率是 W.
11.如图所示小夜灯,它与其它家用电器是 联的,正常工作10小时,消耗电能 kW•h.
12.某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位,其原理如图所示,若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,则当开关置于 (选填“1”或“2”)位置时为高温档,当电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能为 J.
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