(共8张PPT)
第十五章 电能与电功率
综合专题提升十
1. 由于导线存在电阻,电流通过导线时会因电流的__________效应而造成大量的能量损耗。22岁的中国青年学者曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能,这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电,根据__________定律推断输电线路可实现电能零耗损。有一段输电线路,输电电流为200 A,输电线路的电阻为0.5 Ω,若以超导电缆替代该线路输电1 h,可节约电能__________kW·h。
热
焦耳
20
2. 某同学设计了测量油箱内油量的模拟装置,原理图如图W10-1甲所示。电源电压保持不变,R0阻值为20 Ω,A是由电流表改装而成的油量表,R是水平放置的压敏电阻,油箱放在其上面。R阻值随所受压力F变化的图像如图W10-1乙所示,已知空油箱的重力为4 N,当油和油箱的总重力是24 N时,电路的电流为0.6 A。问:
(1)电源电压是多少?
(2)油箱内装油8 N时,油量表的指
针对应的电流值是多少?此时R0消耗
的电功率是多少?
解:由电路图可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电流表测电路中的电流。
(1)当油和油箱的总重力是24 N时,电路中的电流为0.6 A,
由图像可知,压敏电阻受到的压力F=G=24 N时,其阻值R=
20 Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= 可得,电源的电压U=I(R+R0)=0.6 A×(20 Ω+20 Ω)=24 V。
(2)油箱内装油8 N时,压敏电阻受到的压力F=G油+G箱=8 N+4 N=12 N,
由图像可知,压敏电阻的阻值R′=60 Ω,
此时电路中的电流I′= =0.3 A,
此时R0消耗的电功率P0=(I′)2R0=(0.3 A)2×20 Ω
=1.8 W。
答:(略)
3. 2021年12月6日,宁德时代邦普一体化新能源产业项目在宜昌开工,预计2023年实现一期投产。其作为新能源电池的龙头企业,对未来新能源汽车的发展起到了重要作用。
如图W10-2所示,某品牌新能源汽车使用
磷酸铁锂电池提供能量,电池容量30 kW·h,
续航里程300 km,快速充电0.5 h可充电80%。
(1)纯电动新能源汽车充电时主要是将
__________能转化为__________能。
电
化学
(2)某充电桩快速充电电压为400 V,如果充电时能量转化效率为75%,则充电时的电流是__________A。
(3)电动汽车充电桩的电线都很粗,是因为在材料、长度相同时,粗的导线电阻__________,由Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,导线的电阻越__________(填“大”或“小”),导线产生的热量越__________(填“多”或“少”)。
160
小
小
少
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第十五章 电能与电功率
综合专题提升九
1.当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q,下列办法中可行的是( )
A.将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的
B.将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的
C.将电阻变为原来的 ,通电时间变为原来的2倍
D.将电压变为原来的 ,电阻变为原来的2倍
A
2. 将标有“3 V 3 W”的小灯泡L1与标有“6 V 12 W”的小灯泡L2串联接在电源上,则电路中所能加载的最大电源电压U=__________V。若将小灯泡L1与小灯泡L2并联接在电路中,则干路上的最大电流I=__________A,此时小灯泡L2的实际功率P2=__________W。(不考虑灯丝电阻随温度变化)
6
2
3
3. 如图W9-1甲是一种电热紫砂壶,
这种壶能自动调节炖汤的“火力”,
炖出的汤不仅味道香醇,还可节约能
源。图W9-1乙是它的简化电路图,接
通电源后防干烧开关S1闭合(无水加热超过设定温度时自动断开),当汤的温度达到沸点时,开关S2自动断开,维持小火炖煮。图乙中L为“6 V 10 mA”的指示灯,R0为限流电阻,R1=165 Ω和R2=55 Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求:
(1)指示灯L正常工作时,限流电阻R0阻值。
(2)正常工作时,电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时,通过加热电阻R2的电流。
(3)正常工作时,电热紫砂壶“大火”加热10 min加热电阻产生的热量。
解:(1)指示灯L和R0串联,指示灯L正常工作时,通过灯泡所在支路的电流I=10 mA=0.01 A,
根据串联电路的电压特点可知限流电阻R0两端的电压U0=U-UL=220 V-6 V=214 V,
限流电阻R0阻值R0= =21 400 Ω。
(2)接通电源后防干烧开关S1闭合(无水加热超过设定温度时自动断开),当汤的温度达到沸点时,开关S2自动断开,此时R1、R2串联,维持小火炖煮。
通过加热电阻R2的电流I′= =1 A。
(3)开关S1、S2都闭合时,R1被短路,只有加热电阻R2工作,此时电热紫砂壶“大火”处于加热状态,
则电热紫砂壶“大火”加热10 min加热电阻产生的热量Q=W=
×10×60 s=5.28×105 J。
答:(略)
谢 谢(共15张PPT)
第十五章 电能与电功率
15.3 怎样使用电器正常工作
第1课时 额定电压与额定功率 测量小灯泡的电功率
1. 标有“220 V 440 W”的电热器,当通过它的电流为1.8 A时,它的实际功率( )
A. 小于额定功率 B. 等于额定功率
C. 大于额定功率 D. 无法判断
夯实基础
A
2. 现有一只“PZ220-40”灯泡L1和一只“PZ220-25”灯泡L2,下列有关说法中正确的是( )
A. 灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻
B. 它们并联在照明电路中时L2更亮
C. 它们串联在照明电路中时L1更亮
D. 它们正常发光时,在相同时间内消耗的电能相同
A
3. 把标有“6 V 3 W”的小灯泡甲和标有“6 V 6 W”的小灯泡乙串联后接在电源电压为6 V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A. 因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B. 因为甲灯的电阻较大,实际功率较大,所以较亮
C. 因为乙灯的额定功率较大,所以较亮
D. 因为乙灯的实际功率较大,所以较亮
B
4. 如图K15-3-1所示,选取一根自动铅笔芯,固定夹子A,夹子B向右移动,若温度对灯丝电阻的影响忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 电路中的电阻变大,灯泡实际功率变大
B. 电路中的电阻变小,灯泡实际功率变大
C. 电路中的电阻变大,灯泡实际功率变小
D. 电路中的电阻变小,灯泡实际功率变小
C
5. 小南在网上看到一款外贸出口量较大的家用电饭锅。在浏览商品详请的介绍中,仔细观察了如图K15-3-2所示的铭牌,发现这款电饭锅在家中无法使用。他的判断是根据该电饭锅的( )
A. 电功率
B. 电压
C. 电流
D. 电阻
B
6. 甲灯标有“220 V 60 W”、乙灯标有“220 V 100 W”字样,如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是__________灯,如果将两灯串联在220 V的电源上,__________灯更亮,两灯的电压之比是__________。1度电可供乙灯正常工作__________h。
乙
甲
5∶3
10
7. 小明同学在测定额定电压为“3.8 V”的小灯泡的额定功率时,发现电压表“0~15 V”量程坏了,而“0~3 V”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为6 V,在不更换实验器材的情况下,同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路图是( )
能力提升
B
8. 王宇同学在测量小灯泡的额定功率的实验中,电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但在测量中无论他如何调节滑动变阻器,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值,出现这种情况的可能是( )
A. 灯泡的灯丝断了 B. 电流表坏了
C. 电压表量程太大 D. 电源电压低于灯泡额定电压
D
9. 小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,电源电压恒为6 V,小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,完成图K15-3-3甲所示实物图的连接。
如答图K15-3-1所示。
(2)正确操作后,小明进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在下表格中,在第1次实验中小灯泡不亮的原因是__________。
实际功率太小
实验次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯光亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 — — 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
(3)第3次实验时电流表的示数如图K15-3-3乙所示,分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为__________W。实验得出的结论:小灯泡的亮度与它的__________有关。
(4)分析表中信息,你推测小明使用的滑动变阻器是_______(填字母)。
A. 100 Ω0.3 A B. 50 Ω0.4 A
C. 30 Ω0.5 A D. 20 Ω1A
(5)你认为小明得出结论后,为了使实验更具有普遍性,还应该__________________________________________________
0.75
实际功率
B
换用其他额定功率的灯泡多次实验。
10. 通过阅读,小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池——伏打电池。在老师的帮助下,小明自制了一个如图K15-3-4所示的伏打电池,但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。
(1)写出你选用的实验仪器:
______________________。
(2)简述操作方法:__________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
素养提升
电压表和导线
将电压表的正接线柱与银片相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触。
(3)实验现象和结论:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的银片是伏打电池的正极;若电压表反向偏转,则锌片是电池的正极。
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第十五章 电能与电功率
15.1 电能与电功
1. 下列仪表中,专门用来测量电流做功的是( )
A. 电压表 B. 电能表
C. 电流表 D. 万用电表
夯实基础
B
2. 如图K15-1-1所示是一个家用电能表面板的示意图,对于电能表相关知识的理解,下列说法正确的是( )
A. 此表是测量电功率的仪器
B. 某段时间内转盘转过72圈表示用电器
消耗了1 kW·h的电能
C. “10(20) A”中“10 A”表示标定
电流是10 A
D. 此时电能表的读数为368.2 J
C
3. 下列四种家用电器中,主要利用电能转化成内能而工作的是( )
A. 抽油烟机 B. 电风扇
C. 电视机 D. 电热水壶
D
4. 5G手机能够传输高质量视频图像,功能要比4G更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某5G手机的主要参数,该手机正常通话10 min,消耗的电能是( )
A. 53 280 J B. 888 000 J C. 888 J D. 14.8 J
C
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
5G手机 6.5英寸 2400×1080像素 3.7 V 4 000 mA·h锂电池 6 400万像素 400 mA
5. 现有两个定值电阻R1和R2(R1<R2),按照如图K15-1-2所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙>W丁
B. W乙>W丙>W丁>W甲
C. W甲>W丙>W丁>W乙
D. W丙>W丁>W乙>W甲
B
6. 如图K15-1-3所示是小明家的电能表,电能表上的一个数据看不清楚,计数器记录了他家月初、月末的耗电示数,则这个月他家总共消耗的电能为__________kW·h。若电路中只有一个电热水壶工作3 min,观察到电能表的指示灯闪烁了100次,该电热水壶的电功率为1 250 W,这个电能表看不清楚的数据应该标的是__________imp/(kW·h)。
95
1 600
7. 已知如图K15-1-4所示,R1∶R2=4∶3,将它们接在电源电压为6 V的电路中,闭合开关S。则通过它们的电流之比是__________;相同时间电流通过两个电阻做功之比是_________。
3∶4
3∶4
8. 如图K15-1-5所示,电阻R1和R2串联在电路中,已知R1=
20 Ω,R2=30 Ω,闭合开关S时电压表示数为4 V,求:
(1)通过R1的电流。
(2)通电1 min,电流通过R2所做的功。
9. 如图K15-1-6所示,已知R1、R2并联,且R1=3R2,通上电流后,则在相同的时间内电流做功之比W1∶W2是( )
A. 1∶3
B. 3∶1
C. 1∶1
D. 无法判断
能力提升
A
10. 如图K15-1-7所示,这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景,此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的__________(填“用电器”或“电源”);若该电动汽车的电源由8 000节电池组成,每节电池
质量为50 g,该电源的能量密度为
0.25 kW·h/kg,则该电源存储的
电能为______________J。
用电器
3.6×108
11. 近两年随着技术进步以及禁售燃油车等相关政策的推动,纯电动车更是成为各大车企研发的重点。电动车的电池也由之前的三元锂电池换成了最新的刀片电池,刀片电池的体积利用率提升了50%以上,集高安全、高续航、高强度于一体。已知该刀片电池容量为150 A·h,若刀片电池充电电压为3 V,则当充满电时刀片电池能释放的最大电能为__________J,电池充电时将电能转化为__________能;不计充电时的能量损失,如电能表标记有“3 000 r/kW·h”,刀片电池充满时,电能表转盘转了__________圈。
1.62×106
化学
1 350
12. 节约能源应从点滴做起。不少家庭习惯用遥控器关电视而不断开电源,这一方式虽然便捷,但电视在待机状态下仍要消耗电能,小明家彩色电视机的待机功率大约是5 W,若他家平均每天看4 h电视。看完后电视总处于待机态。试问:
(1)一个月中(按30天计),小明家的这台电视因待机浪费的电能是__________kW·h。
素养提升
3
(2)如果将这些浪费的电能全部由烧煤去提供,需要消耗煤__________kg。(煤的热值3×107 J/kg)
(3)请你就如何降低彩电的电能消耗,提出一条合理化建议:______________________________________________
0.36
不看电视时及时关闭电视机的电源。
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第十五章 电能与电功率
15.4 探究焦耳定律
1. 下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A. 电热孵化器孵小鸡
B. 电热水壶烧水
C. 电熨斗熨衣服
D. “超导体”技术在远距离输电中的应用
夯实基础
D
2. 用阻值分别为R1、R2、R3的三根电热丝组成如图K15-4-1所示电路,且R1=R2<R3,实验探究“影响电流热效应的因素”,下列说法正确的是( )
A. 图甲可以探究电流的热效应跟电阻的关系
B. 图乙可以探究电流的热效应跟电流的关系
C. 图丙可以探究电流的热效应跟通电时间的关系
D. 图丙可以探究电流的热效应跟电流、电阻的关系
C
3. 两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图K15-4-2甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图K15-4-2乙所示,闭合开关S,则R1、R2产生的热量之比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 4∶1 D. 1∶4
A
4. 有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡,如图K15-4-3所示是其内部简化电路图,已知R0=44 Ω,R1=1 056 Ω,当S接1时,电热水壶处于__________(填“烧水”和“保温”)挡,当S接2时,通电2 min该电热水壶产生的热量是__________J。
保温
1.32×105
5. 甲、乙两只电炉,分别标有“220 V 600 W”和“220 V
1 000 W”的字样,若把它们串联在电压为220 V的电路中,发热量较大的是__________(填“甲”或“乙”),若将它们并联在110 V电路中,电路总功率为__________W。
甲
400
6. 已知定值电阻R1∶R2=3∶4,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比I1∶I2=__________;若把它们串联在同一电路中,通电5 min,R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2=__________。
4∶3
3∶4
7. 一个标有“220 V 1 000 W”的电热水壶,其电阻是__________Ω。 要在1个标准大气压下将2 kg温度为20 ℃的水烧开,水需要吸收的热量是_______________J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是__________s。 [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
48.4
6.72×105
672
8. 如图K15-4-4所示,电源两端电压U为9 V并保持不变,电阻R1阻值为10 Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2 A。求:
(1)电流表A1的示数I1及电阻R2的阻值。
(2)通电10 s,电流通过电阻R1产生的
热量。
解:(1)由图可知,R1与R2并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A测干路电流,
根据并联电路各支路两端的电压相等可知U1=U2=U=9 V,
通过电阻R1的电流I1= =0.9 A,即电流表A1的示数为0.9 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻R2的电流I2=I-I1=1.2 A-0.9 A=0.3 A,
根据I= 可得R2的阻值R2= =30 Ω。
9. 小亮家买了一辆汽车,车上座椅具有电加热功能,如图K15-4-5甲所示。该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36 W,“低温”挡功率为20 W。该座椅垫加热部分的电路简图如图K15-4-5乙所示,电源电压为24 V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过计算回答:
(1)通过座椅垫的电流是多大?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)座椅垫工作100 s产生的热
量是多少?
解:(1)由图可知,当处于高温挡加热时,该电路为只含有R1的简单电路;已知电源电压U=24 V,高温挡的功率P高=36 W,
由P=UI可知通过座椅垫的电流I高= =1.5 A。
(2)由I= 可知电热丝R1的阻值R1= =16 Ω。
(3)座椅垫工作100 s产生的热量Q=W=P高t=36 W×100 s
=3 600 J。
答:(略)
10. 电动自行车的电动机正常工作电压为36 V,线圈电阻为1.2 Ω,通过电动机线圈的电流为4 A,5 min内电流通过线圈产生的热量为__________J,线圈的发热功率为__________W,电动机消耗的电能为________________J。
能力提升
5 760
19.2
4.32×104
11. 如图K15-4-6是小明探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中装有颜色的液体,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻
的作用是为了使左右容器内导体的
__________不相等。
电流
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察______________________________来显示甲、乙容器内空气温度的变化。
(3)通过对比观察,__________(填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越__________导体产生的热量越多。
(4)如果小明在做此实验时,在乙容器外可并联的电阻有1 Ω,5 Ω,10 Ω,选择__________Ω实验效果更加明显。
U形管中液面的高度差
甲
大
1
12. 科普频道播出了这样一个有趣的实验:如
图K15-4-7所示,若把粗细不均匀的铅笔芯
(主要成分是石墨)放在一节9 V电池的正、
负极上,火柴头接触到铅笔芯越细的地方,火
柴越容易被点燃。这是因为把铅笔芯放在一节
9 V电池的正、负极上,此时有电流通过铅笔芯,电流会产生热量,铅笔芯越细的地方,电阻越__________(填“大”或“小”),由焦耳定律Q=I2Rt可知,此处产生的热量越__________(填“多”或“少”),使得铅笔芯的温度__________(填“升高”或“降低”),当火柴头接触到铅笔芯时,火柴头会被直接引燃。
素养提升
大
多
升高
谢 谢(共17张PPT)
第十五章 电能与电功率
15.3 怎样使用电器正常工作
第2课时 有关额定功率的计算
1. 如图K15-3-5所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡L1和
“12 V 3 W”的灯泡L2接在12 V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A. 电路总功率等于9 W
B. 电路总功率大于9 W
C. 灯泡L1和L2一样亮
D. 灯泡L2比灯泡L1亮
夯实基础
D
2. 分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I-U特性曲线如图K15-3-6所示。现将甲、乙两灯并联在5 V电源上,则两只灯泡消耗的总功率是( )
A. 4.5 W
B. 7 W
C. 7.5 W
D. 8 W
B
3. 甲、乙灯泡分别标有“220 V 50 W”和“220 V 100 W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A. 甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B. 两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
C. 两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D. 甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
B
4. 标有“6 V 1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图K15-3-7所示,若
把这样的三只灯泡串联起来,接在
12 V的电源两端,每只灯泡的电阻
__________Ω,电路总功率为
__________ W。
20
2.4
5. 小化同学按照如图K15-3-8甲所示的电路图连接了电路,灯泡L2标有“6 V 3 W”字样,灯泡L1和L2是__________连接的。开关闭合时,两个电流表的示数分别如图K15-3-8乙、丙所示,其中A2表的读数是__________A;通过灯泡L2的电流大小是__________A。此时L2__________(填“是”或“不是”)正常发光的,灯泡L1的电阻是__________Ω,灯泡L1的电功率是__________W。
并联
0.2
0.5
是
30
1.2
6. 如图K15-3-9所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12 V 6 W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.8 A。求:
(1)灯L的电阻。
(2)电阻R的阻值。
(3)电阻R消耗的电功率。
解:闭合开关,灯L和电阻R并联,电流表测量干路电流;
(1)灯L标有“12 V 6 W”的字样,其电阻不随温度变化,根据P=UI= 可知,灯L的电阻RL= =24 Ω。
(2)灯L正常发光,根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UR=UL=12 V,
通过灯泡L的电流IL= =0.5 A,
电流表的示数为0.8 A,根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻R的电流IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,
根据欧姆定律可知电阻R的阻值R= =40 Ω。
(3)电阻R消耗的电功率PR=URIR=12 V×0.3 A=3.6 W。
答:(略)
7. 妈妈为了让明明冬天在家里有一个舒适的学习和生活环境,新买了一台电暖器,细心的明明观察后发现这台电暖器的铭牌参数如下表所示。问:
(1)这台电暖器正常工作时通过的电流是多少安?
(2)如果这台电暖器在用电高峰期时的实际电压是198 V,那么实际消耗的电功率是多少瓦?
额定电压:220 V 型号KFR-2 GW/uR2
频率:50 Hz 额定功率:1 100 W
出厂日期:2009.5 编号:AO30493
解:(1)根据P=UI知,这台电暖气正常工作时的电流
I= =5 A。
(2)根据P= 知,电暖气的电阻R= =44 Ω,
电暖气的实际功率P实= =891 W。
答:(略)
8. 如图K15-3-10所示,L1、L2的额定电压都是3 V,把两个小灯泡串联后接到3 V的电源上,闭合开关,发现灯泡L1比灯泡L2亮一些。对这现象分析正确的是( )
A. 通过L1的电流比通过L2的电流大
B. L1两端的电压比L2两端的电压大
C. L1的实际电阻比L2的实际电阻小
D. 若将L1、L2改为并联,则L1更亮
能力提升
B
9. 灯泡L1标有“6 V 3 W”字样,灯泡L2标有“6 V 6 W”字样,将它们串联在电路中,要使每个灯泡都不被损坏,那么允许加在电路两端的最大电压应不超过__________V,在此最大电压下,电路消耗的总功率为__________W。
9
4.5
10. 如图K15-3-11甲是某一简易电吹风工作原理的电路图,R为电热丝,M为电动机,如图K15-3-11乙是该电吹风的铭牌。求:
(1)电吹风正常工作且吹冷风时,电路中的电流。(结果保留一位小数)
(2)吹热风工作5 min消耗的电能。
(3)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。
额定电压:220 V
频率:50 Hz
吹冷风时的功率:20 W
吹热风时的功率:460 W
图K15-3-11
乙
解:(1)吹冷风时电路中的电流I1= ≈0.1 A。
(2)吹热风工作5 min时消耗的电能W=P热t=460 W×5×60 s=1.38×105 J。
(3)电热丝的功率P=P热-P冷=460 W-20 W=440 W,
电热丝R的阻值R= =110 Ω。
答:(略)
11. 小华要买一个电热水壶来烧开水,他在网店挑选时看到有1 000 W和1 600 W两种规格。他想1 000 W的功率小,比较省电,打算买1 000 W的。如果从节能的角度考虑,这种想法是__________(填“合理”或“不合理”)的;因为电炉烧开水后,水吸收的热量__________(填“相同”或“不相同”),根据公式Q=W=UIt=Pt可知,电炉的功率__________(填“越大”或“越小”),水达到沸腾的时间越短,散失掉的热量越少,消耗的电能__________(填“越多”或“越少”),越省电。
素养提升
不合理
相同
越大
越少
谢 谢(共17张PPT)
第十五章 电能与电功率
15.2 认识电功率
1. 下列用电器中,正常工作时的电功率最接近30 W的是( )
A. 洗衣机 B. 日光灯 C. 空调机 D. 智能手机
2. 下列说法中正确的是( )
A. 电功率越大,电流做功越多
B. 电功率越大,电流做功越快
C. 电功率越大,电流做功所用时间越短
D. 电功率表示电流做功的多少
夯实基础
B
B
3. 下列用电器正常工作时,消耗的电功率约为1 200 W的是( )
A. 节能灯 B. 电热水壶
C. 液晶电视 D. 笔记本电脑
B
4. 如图K15-2-1所示,手电筒中的电流为0.5 A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A. 0.25 W
B. 0.75 W
C. 2.25 W
D. 9.00 W
C
5. 一台电风扇的电功率是60 W,它表示( )
A. 1 s内消耗60 W的电能
B. 1 s有60 J的电能转化为机械能
C. 1 s内消耗的电能是60 J
D. 电流在1 s内消耗的电能是60 W/s
C
6. 有一电视机的铭牌如下表所示,这电视机正常工作的电流是__________A,如果每天用电4 h,一个月(30天)共用电__________kW·h。
0.5
13.2
电压 功率 电源频率
220 V 110 W 50 Hz
7. 如图K15-2-2所示,电源两端的电压保持不变。电阻R1的阻值为20 Ω,电阻R2的阻值为30 Ω,当闭合开关S时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电源两端的电压U。
(2)电路消耗的总功率P。
解:(1)由电路图知,两电阻并联,电流表测R2支路电流,
由并联电路电压特点和欧姆定律可得,电源电压U=U1=U2=I2R2=0.2 A×30 Ω=6 V。
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1= =0.3 A,
由并联电路的电流特点可得,干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A,
电路消耗的总功率P=UI=6 V×0.5 A=3 W。
答:(略)
8. 报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的文章,配有如图K15-2-3所示的一幅插图,图
中正在使用一种叫电力检测仪的测量工具对待机状
态下的电视机进行测量。根据插图中电力检测仪显
示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电
视机的以下哪个物理量( )
A. 电能 B. 电功率 C. 电阻 D. 电流
能力提升
B
9. 如图K15-2-4所示,已知电阻R1=10 Ω,R2=5 Ω,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A. R1与R2消耗的电功率之比为2∶1
B. 通过R1与R2的电流之比为2∶1
C. R1与R2两端电压之比为1∶2
D. R1与R2相同时间内消耗的电能之比为1∶2
A
10. 华为推出的HUAWEIMateX,是当前备受期待、技术成熟的5G手机,使用该手机通话时,若电压为3.7 V,通话电流为400 mA,则其电功率为__________W。若通话5 min,则其消耗的电能为__________J。
1.48
444
11. 在“探究电流做功与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图K15-2-5甲、乙、丙三个电路。
(1)同学们经过讨论,认为不应该选择图甲电路,原因是_______________________________。
(2)为研究电功率与电压的关系,应该选择图____所示的电路。
不能控制单个变量
丙
(3)实验中同学们是通过比较灯泡的亮度来比较电功率的大小的,因为电功率越大的灯泡,即单位时间消耗的__________越多,所以单位时间得到的__________就越多,灯泡越亮。
(4)实验中,同学们使用的是可调电源,选择的灯泡是“12 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 4 W”的灯泡L2,为了保护电路元件,乙图中电源电压不能超过__________V。
电能
功
6
12. 请你帮助小东解决以下生活中的物理问题。
(1)小东家有一台使用很久的电热水器“220 V 1 600 W”,求电热水器正常工作时的电流和电阻。(精确到0.01)
(2)小东发现最近家里电费明显增加,猜想可能是用久的电热水器的实际功率发生变化,于是,他决定测量电热水器的实际功率,他观察电能表上标有“3 000 r/kW·h”,关闭其他用电器,给电热水器灌满水,并使它处在加热状态。发现电能表的转盘在9 s内就转了30圈,请你计算说明小东的猜想是否正确。
素养提升
解:(1)由P=UI可得,电热水器正常工作时的电流I=
A≈7.27 A,
由I= 可得,电热水器正常工作时的电阻R= =
30.25 Ω。
(2)电能表的转盘转过30圈消耗的电能W= kW·h=3.6×104 J,
该电热水壶的实际功率P实= =4 000 W>1 600 W,
所以,小东的猜想是正确的。
答:(略)
谢 谢