资源描述
易错点16 电功和电功率常考易错陷阱分析
电功和电功率常考易错陷阱分析
陷阱一:利用电能表计算电功和电功率易错?
假设电能表标有M/Kw.h,电能表在t时间内转过N转,则电功W=N/M kW.h=N/M×3.6×106J。电功率为P= W/t =3.6×106J/Mt。
陷阱二:额定功率和实际功率易错?
1.额定功率和实际功率:额定功率只有一个,在额定电压下取得;实际功率有无数多个,一个实际电压对应一个实际功率。
2.灯的明暗程度由它的实际功率决定,与额定功率无关。
陷阱三:题目条件提取不完整易错。
题设的“潜在条件”:如“用电器恰好正常工作”,含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压,功率为额定功率,电流为额定电流”;“在家庭电路中”,含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路,注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图,再根据等效电路进行分析,使问题简化。
【例题1】图示电能表能接入用电器的最大总功率为 W;小明发现家中多个用电器正常工作时,指示灯在1min内闪烁90次,这段时间内电路消耗的电能为 kW•h;他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路,发现额定电流为30A的熔丝熔断了,这是因为电路发生了 故障。
【例题2】如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是( )
A.当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20W
B.当通过L2的电流为0.45A时,其1min消耗的电能为4320J
C.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2的功率为8W
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1的功率为66W
【例题3】如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路,U不变,R1、R2为电阻丝且
R1>R2,电热器功率最大时开关状态为( )
A.S1闭合,S2接a B.S1闭合,S2接b
C.S1断开,S2接a D.S1断开,S2接b
【强化1】如图所示,两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样,将它们串联后接在电压可在4~8V之间调节的电源上,闭合开关S,假设两灯的灯丝电阻不随温度变化,则下列说法正确的是( )
A.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B.在调节电源电压的过程中,灯L1始终比灯L2亮
C.在调节电源电压的过程中,两灯的功率变化量相同
D.当电源电压调节到8V时,两灯都不能正常发光
【强化2】如图是小明家电能表的表盘,其读数是 kW•h。小明将家中其他用电器关闭,只让干衣机单独工作,观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次,干衣机在这6min内消耗的电能为 kW•h,它的实际功率是 kW。
【强化3】如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。当断开开关S1、S3,闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I﹣U图像。求:(1)灯泡正常发光时的电阻。(2)闭合S1、S2、S3时,允许通过滑动变阻器的最大电流。(3)断开S2、S3,闭合S1时,电路的总功率。
1.如图所示的电路,当闭合开关后,小灯泡L1、L2均可发光,它们的实际功率分别为P1、P2,P1>P2。此时( )
A.电压表V1的示数等于电压表V2的示数
B.若L2灯丝烧断,电压表V1、V2均几乎没有示数
C.若L2灯丝烧断,则电压表V2几乎没有示数,V1有示数
D.若一导线接在L2两端,则电压表V2几乎没有示数,V1有示数
2.小薇同学设计了一个可测量压力的装置,如图所示是该装置电路原理图。其表盘f能显示出施加压力F的大小。下列分析正确的是( )
A.装置的表盘f是电压表改装而成 B.压力F改变时,R2两端的电压不变
C.压力F为零时,电路中的电流最小 D.压力逐渐变大时,电路的总功率变小
3.如图所示是某同学探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω;1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。依次更换电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电阻/Ω
5
10
15
20
25
电流/A
0.4
0.19
0.12
0.1
0.08
A.多次实验的目的是减小实验误差
B.第1次实验滑动变阻器的功率最小
C.第5次实验数据不能由本实验得到
D.第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更大
4.标有“6V”字样的甲、乙两个小灯泡,它们的电流与电压变化的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率
B.将甲、乙两个小灯泡串联在6V的电路中时甲灯比乙灯亮
C.为保证灯泡不损坏,两灯串联时电路两端的电压不超过8V
D.将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时它们的功率各自变为原来的一半
5.如图甲所示电路图,定值电阻R2的阻值为6Ω,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,两个电压表的量程都为0~3V,灯泡L标有“3V ,0.6W”,则灯泡的额定电流为 ___________A。在保证电路安全的前提下,当闭合开关S、S1时,移动滑片P,得到R2两端电压的倒数U′与R1的阻值变化图像如图乙所示;当闭合开关S、S2时,电路的最小总电功率为 ___________W(不计灯泡电阻的变化)。
6.小明和妈妈去超市购买电热水壶,发现有甲、乙两款,分别标有“220V;800W”、“220V;1800W”的字样,妈妈认为用乙款水壶烧水时,在相同时间内产生的热量_______,烧水_______,准备用乙款,小明说此款不合适,因为乙款电水壶的额定电流为_______A,超过了家里室内插座的额定电流。(结果保留一位小数)
7.今年冬天,很多人在办公桌上放置了电热桌垫(如图),小科同学想知道它的电热原理,查看说明书后发现:该电热桌垫由12伏电源供电,R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率(不考虑温度的变化对电阻的影响)。小科认为,其内部的电路设计可以有图中的甲、乙两种连接方式。
(1)若采用图乙电路连接,电热桌垫处于高温挡时,则开关应打在_______处(选填“ab”或“bc”或“cd”)。
(2)若采用图甲电路连接,求电热桌垫处于低温挡时电路的总功率_______。
(3)若采用图甲电路连接,求电热桌垫处于高温挡时1分钟内电路消耗多少电能_______?
8.若在用电高峰期家庭电路中的实际电压是198V,则一只“220V,100W”的白炽灯工作10min所消耗的电能为______J。(假设灯丝的电阻保持不变)
9.如图甲所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,R1、R2是电热丝(阻值恒定)。当接通电源220V,温控开关S闭合;锅内达到预定温度时S自动断开,电压力锅处于保温状态。若电压力锅保温时的电功率为400W,R1的阻值为96.8Ω。完成下列问题:
(1)求电热丝R2的阻值;
(2)该电压力锅处于正常加热状态5分钟,需要消耗多少电能?
(3)若电路的实际电压为110V,电压力锅加热时的实际功率为多少?
10.小聪做“测量小灯泡电功率”实验,灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)用笔画线代替导线将甲图连接完整,要求:当滑片P向右滑动时,灯泡变亮_______;
(2)电路连接正确且无故障,闭合开关,两电表示数如图乙所示,电压表的示数为_____V,造成此现象的原因是_______;
(3)调整后继续实验,数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
电压/V
0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.12
0.16
0.21
0.26
0.30
0.32
0.33
小灯泡的额定功率为_____W;
(4)根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像______,由图像可知,当灯泡两端电压为2.2V时,通过灯泡的电流为______A;
(5)小华小组在做此实验的过程中,正确连接电路,无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光,请对这一现象产生的原因提出合理的猜想_____。
展开阅读全文