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第十八章
电功率 综合计算
知识复习
一 、电能和电功
1 电能 ①利用:把 能转化为其他形式的能。
②单位换算:1度= KW·h = J
③测量工具: .
2. 电功 ①定义: 所做的功。
②影响因素: 、 和 。
③电功的三个计算方法
电
1
3.6×106
电能表
电流
电流
电压
通电时间
计算题类型总结
一 开关改变电路
二 滑变改变电路
三 图像电路
一个电阻的功率
串联电路功率规律
并联电路的功率规律
一个电阻功率变化
1. 小明观察到自家的电能表如图所示,电能表的
读数为 kW·h;他家同时工作的用电器
的总功率不宜超过 W
7725.6
4400
练习
2.用图甲中所示实验器材测量小灯泡的电功率,小灯泡L的额定电压为2.5V. (1)为了完成实验,请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(连线不交叉)。
(2)闭合开关,发现电压表指针偏转如图乙所示,其原因是 .(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A,该小灯泡的额定功率是 W.
电压表正负接线柱接反
0.3A
0.75W
3.小明家有一个标有“220V 880W”的电炉,当它正常工作时的电功率是_______ W,通过电炉丝的电流为_____ A;在一次单独使用它时,小明家标有“1200r/kw·h”的电能表在2min的时间里铝盘转过了30转,则此时电炉的电功率是_______W。
880
4
750
4.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。
0.1
300
5.实验 (1)如图电路研究“电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内装有 和 相同的煤油,温度计显示煤油的温度,煤油中都浸着一段横截面积相同、长度不同的镍铬合金丝,甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长。
(2)用笔画线代替导线将电路连接完整。
质量
温度
(3)甲中的镍铬合金丝的电阻 (选填“大于""等于"或"小于" )乙中的镍络合金丝的电阻。实验中可以观察 (选填“甲”或“乙”)瓶中温度计的示数升高得更快。
大于
甲
(4)有些物理现象不易直接观测,但它变化时引起的其他量的变化较容易测量。用容易观测的量来显示不易观测的量是物理学的一种研究方法,叫转换法,如本实验中通过观察温度计的示数变化来判断煤油吸热的多少。下列实验中应用了转换法的是 。
A.测木块长度
B.探究杠杆的平衡条件
C.探究响度与振幅的关系
D.探究力的作用效果
C
6.小鹏同学家的电能表如图所示,则小鹏家已消耗的电能为____kW.h,转盘已转过________转;他发现家里只使用一只电水壶(其他用电器都关闭)时,电能表转盘3分钟转过100转,电水壶工作时的实际电功率为______W.若
一个月后电能表示数为163.5KW·h,则这
个月用了 度电,此电路中用电器
总功率最大不能超过 W.
30
6×104
1000
160.5
2200
7 如图甲所示,额定功率为3.6W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片P滑至A端灯泡恰好正常发光。滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中,小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示。
求:(1)电源电压;
(2)小灯泡的电阻;
(3)当滑片P滑至B端时,小灯泡消耗的实际功率。
8.如图所示,把20Ω的电阻R1和30Ω的电阻R2串联起来,接在电压为6V的电源上.闭合开关后,
求: (1)电流表的示数;
(2)电路消耗的总功率.
9.电阻R1、R2并联后接到电源上,R1=30Ω,R2=60Ω.开关闭合后 电流表A的示数为0.6A。
求:(1)电源电压;
(2)R1消耗的电功率;
(3)R2消耗的电功率.
0.12A
0.72W
12V
4.8W
2.4W
10 电灯标有“220 v100w"字样,接在家庭电路中,通过的电流是( ),灯丝的电阻是( ),某同学将它与一个定值电阻R串联在一起接在家庭电路中,灯泡的实际电压降为额定电压的90%,该灯的实际功率是( ),该串联电阻的实际功率是( )(不考虑温度对电阻的影响,结果保留两位小数)
0.45A
484Ω
81W
9W
解:(1)当滑片至A端时,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压U=6V;
12 如图所示是一种新型炊具电磁炉,它具有加热快、效率高、节能环保、使用方便等优点。如图是该电磁炉的铭牌。
(1)该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能是多少
(2)若正常工作7分钟消耗的电能有80%被质量为2kg、初温为25℃的水吸收,则水吸收的热量为多少?在标准大气压下,水最终的温度为多少 [水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
解:(1)该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能:
W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J;
13 在如图甲所示电路中,电源电压U恒定,电阻R1=20Ω,R2为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头P从a端滑到b端时,电压表V1、V2示数的关系如图乙所示。求:
(1)电源电压U;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时,电阻R1消耗的电功率。
解:
(1)当滑动触头在a端时滑动变阻器R2被短路,电压表V2示数为零,电路为R1的简单电路,电压表V1测电
源电压,由图乙可知:U源=12V;
(2)当滑动触头在b端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
电流表测电路中的电流;此时电压表V2示数最大;
由图乙可知:U1=4V,U2最大=8V,电路中的电流:I=U1/R1=4V/20Ω=0.2A,
滑动变阻器的最大阻值:R2=U2最大/I=8V/0.2A=40Ω;
(3)当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时,
则R2中=1/2R2=1/2×40Ω=20Ω,
则电路总电阻:R=R1+R2中=20Ω+20Ω=40Ω,
所以,电路的电流:I中= U/R =12V/40Ω=0.3A,
则电阻R1消耗的电功率:P1=I2R1=(0.3A)2×20Ω=1.8W。
14 如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V3W”和“6V6W”的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响,则( )
A.电源电压为12V
B.两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C.整个电路的最小功率为1.5W
D.整个电路的最大功率为12W
C
15 如图所示,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B.电源电压为10V
C.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.6W
A
16 如图所示,电源电压可调节,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“20Ω0.5A”,R2的规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器R0的规格为“40Ω1.5A”,为保证所有元件安全,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V时,电路消耗的最小功率为0.9W
B.闭合S、S1、S2,滑片P移至a端时,电路消耗的最大电功率为2W
C.电源电压为8V时,只闭合S、S1时,滑动变阻器R0接入的最大阻值为20Ω
D.电源电压为6V时,只闭合S、S2时,滑动变阻器R0接入的最小阻值为2Ω
D
谢谢
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