6.2 电功率
01 知识管理
1.认识电功率
(1)用电器在时间t内消耗的电能为W,则所消耗的__电能__与__时间__之比,就是这个用电器的电功率.
(2)电功率的公式:P=____.变形公式:W=__Pt__、t=____.电功率的单位是__瓦特__,简称__瓦__,符号__W__,常用单位:__千瓦(kW)__.1 kW=__103__W.
2.电功率的大小
(1)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__;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__.
(2)进一步的实验表明电功率等于__电压与电流的乘积__,即P=__UI__,推导出电功W=__UIt__.
02 基础题
知识点1 认识电功率
1.关于电功率,下列说法正确的是(A)
A.电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量
B.电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
C.用电器消耗的电能越多,电功率就越大
D.电功率越大的用电器,消耗的电能越少
2.甲用电器的功率为60 W,表示甲用电器正常工作时,1 s内__电流做功60_J__;乙用电器的功率为1.2 kW,表示乙用电器正常工作时,1 s内__电流做功1_200_J__.甲、乙两用电器相比较可知,甲用电器比乙用电器消耗电能__慢__(填“多”“少”“快”或“慢”).
知识点2 探究电功率跟电流、电压的关系
3.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想:小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如图所示的三个电路图.
(1)你认为图__乙__电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是__乙是串联电路,能控制通过两灯泡的电流相等__.
(2)小组同学经过分析讨论,选择正确的电路进行实验,得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论.支持该结论的实验现象是__电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮__.
知识点3 电功率的计算
4.(西宁中考)如图所示是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数,由图可知,他家在该月消耗的电能为__90__ kW·h,他家现已接入用电器的总功率为2 000 W,还可以接入的用电器最大功率为__200__W.
5.一款华为手机用的锂电池,上面标明电压为3.7 V,容量为1 000 mAh(容量的含义是如果该电池以100 mA电流供应,可供电10 h),给它充满电后,大约存储的电能为__13_320__J.若该手机最长待机时间为37 h,则该手机的待机功率为__0.1__W.
6.(绵阳中考)某学校共有电灯200盏,都用40 W的日光灯,平均每天用电5 h.为提升照明效果,节约用电,都改用12 W的节能灯.学校照明电路电压是220 V.
(1)照明时每盏日光灯的电流是多大?
(2)这所学校100天可节约多少度电?
解:由P1=UI1可得,通过每盏日光灯的电流:
I1==≈0.18 A
(2)200盏日光灯100天共消耗的电能:
W1=200×100×P1t=200×100×0.04 kW×5 h=4 000 kW·h
200盏节能灯100天共消耗的电能:
W2=200×100×P2t=200×100×0.012 kW×5 h=1 200 kW·h
所以这所学校100天可节约的电能:
W=W1-W2=4 000 kW·h-1 200 kW·h=2 800 kW·h=2 800度
7.如图所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6 V的电源上,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.6 A,电流表A2的示数为0.2 A,求:
(1)R1消耗的功率.
(2)R2在40 s的时间内消耗的电能.
解:(1)R1消耗的功率:
P1=UI1=6 V×0.6 A=3.6 W
(2)R2消耗的电能:W2=UI2t=6 V×0.2 A×40 s=48 J
03 中档题
8.(西宁中考)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1 h内,消耗的电能为1.2 kW·h,那么这个用电器可能是(C)
A.液晶电视机 B.台式计算机
C.家用空调 D.电冰箱
9.用电器甲在5 min内消耗的电能为1.5×105 J,用电器乙1 h内消耗的电能为0.5 kW·h.则甲和乙电功率的大小关系是(B)
A.P甲>P乙 B.P甲=P乙
C.P甲<P乙 D.无法比较
10.甲、乙两用电器的电功率之比为2∶3,消耗的电能之比为4∶3,则工作时间之比为(D)
A.8∶9 B.9∶8
C.1∶2 D.2∶1
11.(成都中考)电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220 V 1 000 W”“220 V 1 800 W”和“220 V 500 W”的字样,它们各自正常工作相同时间,__电水壶__(填“电饭煲”“电水壶”或“电熨斗”)消耗的电能最多.标有“220 V 1 000 W”字样的电饭煲正常工作0.2 h,电流所做的功为__0.2__kW·h.
12.(株洲中考)电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车,给电动车充电时,充电器将220 V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压,现在,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是__并联__(填“串联”或“并联”)的.假设某充电器输出电压为48 V,输出电流为2.5 A,则它的输出功率是__120__W;若当地的商用电价为1元/(kW·h),那么充电6小时的用电成本至少是__0.72__元.
13.小明家的电能表如图所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15 min内转盘正好转过25圈,则该灯泡消耗的电能是__0.01__kW·h,它的电功率为__40__W.
14.(荆门中考)LED灯在现代生活中得到普遍应用,具有节能、环保的特点.若一个“220 V 5 W”的LED灯每天正常工作10小时,则30天消耗的电能是__1.5__ kW·h,这些电能可供一个“220 V 40 W”日光灯正常工作__37.5__h.
15.如图所示,标有“6 V 3 W”字样的小灯泡L与一个阻值为8 Ω的定值电阻R0串联在电路中,闭合开关,小灯泡正常发光,不计灯丝电阻变化,问:
(1)小灯泡L的电阻是多少?
(2)此时电路的总功率是多少?
解:(1)由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:
IL===0.5 A
由欧姆定律得小灯泡的电阻:
RL===12 Ω
(2)串联电路总电阻:
R=RL+R0=12 Ω+8 Ω=20 Ω
由I=得此时电路中的总电压:
U=IR=0.5 A×20 Ω=10 V
电路中的总功率:P=UI=10 V×0.5 A=5 W
04 拓展题
16.(济宁中考)如图所示的电路中,L1、L2为两个阻值恒定的灯泡,甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置.在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表,只闭合开关S1,两灯均发光,两电表指针偏转角度相同.断开开关S1,在甲、乙位置分别接另一种电表,闭合开关S1和S2,两灯均发光,则此时两电表示数之比为__4∶5__,灯泡L1与L2的电功率之比为__4∶1__.