[第十五章 二、电功率 第1课时 电功率的概念与计算]
一、选择题
1.下列单位不是电功率单位的是 ( )
A.kW B.W
C.J/s D.kW·h
2.关于电功率,下列说法中正确的是 ( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做的功相同,用的时间越长,电功率越大
C.电流做功的时间越短,电功率越大
D.相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
3.一台洗衣机的电功率是500 W,它表示 ( )
A.洗衣机在1 s内做500 W的功
B.有500 J的电能转化为机械能
C.洗衣机在1 s内消耗的电能是500 J
D.电流在1 s内做的功是500 J/s
4.为了使电灯消耗的电功率变为原来的一半,则应该 ( )
A.使电压不变,电流减小为原来的一半
B.使电压减小为原来的一半,电阻不变
C.使电压不变,电阻减小为原来的一半
D.使电压和电流都减小为原来的一半
5.小宇家最近买了一个微波炉,他发现当微波炉工作时,家里电能表的转盘转得飞快,出现这一现象的原因是 ( )
A.微波炉消耗的电能很多
B.微波炉的电功率很大
C.微波炉里有很多食物
D.微波炉消耗的电能很少
二、填空题
6.电功率是描述 的物理量,它是某段时间内电流所做的功跟这段时间的比.甲电动机在5 s内做功15000 J,乙电动机在2 s内做功8000 J,则 电动机做功较多,
电动机做功较快, 电动机电功率大.(后三空均选填“甲”或“乙”)
7.一个小灯泡在30 s内消耗了750 J的电能,这个小灯泡的电功率为 W.若某小型风力发电机平均每小时可发电5 kW·h,这些电能可使某型号的照明灯连续正常工作50 h,则该型号照明灯的电功率为 kW,合 W.
8.某电水壶工作2 min,使如图图所示电能表的转盘转过150圈,则电水壶消耗的电能为
kW·h,电功率为 kW.
9.电视机正常工作时的功率为100 W,待机时的功率为8 W,按每天待机20 h计算,一个月(按30天计算)在待机状态下消耗的电能为 kW·h;这些电能可供电视机正常工作
h.请你说出节约电能的办法: (写出一种即可).
10.如图图所示,手电筒中的电流为0.5 A,电源为两节新干电池,则该手电筒小灯泡的电功率为 W,工作5 min,小灯泡消耗的电能为 J.
11.下表列出的是一个风扇电动机的主要电气技术数据,这个风扇正常工作时的电流是
A,正常工作0.5 h消耗的电能是 J.
工作电压 220 V
工作频率 50 Hz
工作功率 55 W
12.一个定值电阻R的阻值为10 Ω,通过它的电流为0.2 A,则此电阻两端的电压为 V,电功率为 W.
13.将一个定值电阻接在电压为6 V的电路中,定值电阻的阻值为12 Ω,则此电阻的电功率为
W.
14.一个阻值为6 Ω的定值电阻R接在电路中,其电功率为6 W,则此时电阻两端的电压为
V,通过该电阻的电流为 A.
15.如图图所示的电路,电源电压恒为3 V,闭合开关S,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.3 A,则R1的阻值为 Ω,通过电阻R2的电流是 A,电阻R1的电功率是
W,在5 min内整个电路消耗的电能是 J.
16.如图图所示,闭合开关S,电路中的电流为0.5 A,电压表的示数为2 V,R2的阻值为5 Ω,则R1的电功率为 W,R2的电功率为 W.
17.甲、乙两用电器消耗的电能之比为3∶8,通电时间之比为3∶4,则电功率之比为 .
18.如图图甲所示,电阻R1和R2串联,R1=10 Ω,R2=20 Ω,闭合开关S,则通过R1、R2的电流之比I1∶I2= ,R1、R2两端的电压之比U1∶U2= ,R1、R2的电功率之比P1∶P2= .若将电阻R1和R2并联,如图图图乙所示,闭合开关S,则通过R1、R2的电流之比I1'∶I2'= ,R1、R2两端的电压之比U1'∶U2'= ,R1、R2的电功率之比P1'∶P2'= .
19.如图图所示,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为3 V时,电阻R的电功率为P1;改变滑动变阻器滑片的位置,使电压表的示数为4 V,电阻R的电功率为P2,则P1∶P2= .
20.[2021·天津]电阻R1、R2的U-I图像如图图甲所示,则R1∶R2= .将R1、R2接入电源电压不变的电路中,如图图图乙所示.当只闭合S时,电路消耗的总功率为P1;当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为P2,则P1∶P2= .
三、解答题
21.如图图所示的电路,电源电压为3 V保持不变.闭合开关S,电阻R两端的电压为1 V,电路中的电流为0.2 A.求:
(1)电阻R的阻值.
(2)电阻R的电功率.
(3)灯泡L的电功率.
(4)电路中的总电功率.
(5)它们工作5 min消耗的总电能.
22.如图图所示,电源电压为12 V,电阻R1=24 Ω,闭合开关S,电阻R2的功率为24 W,求:
(1)通过R1的电流.
(2)R1的电功率.
(3)通过R2的电流.
(4)电流表的示数.
(5)电路中的总电功率.
23.如图图所示,某手机移动电源(俗称充电宝)上标有“电池能量74 W·h”字样,若不计能量损失,则该充电宝可以给电压为3.7 V、额定容量为4000 mA·h的手机电池充满电
次.(电池容量=放电电流×放电时间,例如图图,1 mA·h是指以1 mA的电流能连续工作1 h)
答案
1.D kW是电功率的常用单位,故A不符题意;W是电功率的国际单位,故B不符题意;J/s是电功率的单位,故C不符题意;kW·h是电功的单位,故D符合题意.
2.D 3.C 4.A
5.B 电能表的转盘转得飞快,说明相同时间内消耗的电能较多,即微波炉的电功率很大.
6.电流做功快慢 甲 乙 乙
电功率是描述电流做功快慢的物理量.甲、乙电动机的功率分别为P甲===3000 W,P乙===4000 W,则P甲
7.25 0.1 100
8.0.05 1.5
9.4.8 48
关机时断开电视机的电源开关(合理即可)
(1)由P=可得,电视机一个月在待机状态下消耗的电能:W=Pt=0.008 kW×20 h×30=4.8 kW·h.(2)这些电能可供电视机正常工作的时间:t'===48 h.(3)电视机处于待机状态时,也在消耗电能,为降低电视机这种不必要的电能消耗,关机时要断开电视机的电源开关;另外,用电器工作完毕及时断开开关,如图图人走灯灭;或者在不影响正常使用的前提下减小用电器功率,如图图将功率较大的白炽灯更换成节能灯等,都可以节约电能.
10.1.5 450 小灯泡的电功率:P=UI=3 V×0.5 A=1.5 W;工作5 min,小灯泡消耗的电能:W=Pt=1.5 W×300 s=450 J.
11.0.25 99000 12.2 0.4 13.3
14.6 1
15.10 0.2 0.9 450 由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R1支路的电流,A1测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电阻R1的阻值:R1===10 Ω;电阻R1消耗的电功率:P1=U1I1=3 V×0.3 A=0.9 W;在5 min内整个电路消耗的电能:W=UIt=3 V×0.5 A×5×60 s=450 J.
16.1 1.25 17.1∶2
18.1∶1 1∶2 1∶2 2∶1 1∶1 2∶1
19.9∶16
20.2∶1 2∶3 由图甲可知,R1==6 Ω,R2==3 Ω,则R1∶R2=2∶1;图乙中,当只闭合S时,电路消耗的总功率P1==;当S、S1都闭合时,R2被短路,此时电路消耗的总功率P2==,则P1∶P2=2∶3.
21.(1)电阻R的阻值:R===5 Ω.
(2)电阻R的电功率:PR=URI=1 V×0.2 A=0.2 W.
(3)灯泡L两端的电压:UL=U-UR=3 V-
1 V=2 V,
灯泡L的电功率:PL=ULI=2 V×0.2 A=0.4 W.
(4)方法一:电路中的总电功率:P=UI=3 V×0.2 A=0.6 W.
方法二:电路中的总电功率:P=PR+PL=0.2 W+0.4 W=0.6 W.
(5)它们工作5 min消耗的总电能:
W=Pt=0.6 W×300 s=180 J.
22.(1)通过R1的电流:I1===0.5 A.
(2)方法一:R1的电功率:P1=UI1=12 V×0.5 A=6 W.
方法二:R1的电功率:P1===6 W.
(3)由P=UI可得,
通过R2的电流:I2===2 A.
(4)电流表测干路电流,则电流表的示数:
I=I1+I2=0.5 A+2 A=2.5 A.
(5)方法一:电路中的总电功率:
P=P1+P2=6 W+24 W=30 W.
方法二:电路中的总电功率:
P=UI=12 V×2.5 A=30 W.
23.5