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第2篇 物质科学(一)
第25课时 电功 电功率
电能
其他形式能
焦耳
3.6×106
电流
时间
电能
W=UIt、W=Pt
W=(U2/R)t、W=I2Rt
电能表
B
不变
【答案】(1)W=Pt=5×12瓦×60秒=3600焦
(2)一楼灯消耗的电能:W1=P1t1=12瓦×12秒=
144焦,二楼灯消耗的电能:W2=P2t2=12瓦×24
秒=288焦,三楼灯消耗的电能:W3=P3t3=12瓦
×24秒=288焦,四楼灯消耗的电能:W4=P4t4=
12瓦×(12+20)秒=384焦,五楼灯消耗的电能:
W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦,W总=W1+W2+
W3+W4+W5=1344焦 节约的电能:3600焦-
1344焦=2256焦
电功率
电流做功快慢
W/t
UI
U2/R
I2R
额定电压
实际
4
0.9
串联
加热
100
乙
乙是串联电路,能控制电流
相等
电压表示数大的
灯泡比示数小的灯泡亮
【答案】如图
通过小灯泡的电流随电压的增大
而增大,但增加相同的电压,电流的增加值越来越
小
【答案】U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V U灯=U
-U滑=3V-2.4V=0.6V
滑动变阻器的电功率
电
内
电流强
度
电阻
I2Rt
热
【答案】如图 实验步骤:①连接电路,将滑动变
阻器滑片移到阻值最大处,闭合开关;②移动滑片
至适当位置观察温度计,间隔相同温度,多次同时
读取温度计、电压表和电流表的示数,并记录在表
格中,根据R=计算各个温度下的电阻值,分析
表中数据得出结论。
C
例1 C 【解析】AB.开关S接触点1时,电路为电
阻R1的简单电路,开关S接触点2时,两电阻串联接
入电路,串联电路总电阻等于各分电阻之和,由P=
可知开关S接触点1时电路的电功率大于开关S接
触点
2时的电功率,所以开关S接触点1时是加热状态,开
关S接触点2时是保温状态,故AB错误;C.由乙图可
知电饭煲处于加热状态时的功率是800W,电饭煲处
于保温状态时的功率是200W,故C正确;D.保温状态
下电饭煲1min消耗的电
能:W=Pt=200W×60s=12000J,故D错误。故选C。
2
20
12
C
例2 C 【解析】根据P=知,两灯泡的电
阻分别为R1===8Ω,R2===4Ω,AB.
灯L1正常发光时,其两端的电压为4V,保持滑
片P的位置不变,改接入灯L2,两灯的电阻不
同,则ab间的电压会发生变化,故灯L2不会正
常发光,故AB错误;CD.灯L1正常发光时的电
流为I===0.5A,根据串联电路电压特点可
知,滑
动变阻器两端的电压为U'=U-U1=12V-4V=8V,
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻为
R'===16Ω,换上L2后的总电阻为
R=R2+R'=4Ω+16Ω=20Ω,此时电路中的电流为
I″===0.6A,灯L2的实际功率为
P'2=I″2R2=(0.6A)2×4Ω=1.44W,故C正确,D错
误。故选C。
10
5.6
灯丝断了(或电压表所测电路开路)
0.4W
D
例4 D 【解析】由电路图可知,R1与R串联,
电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电
流。A.由图乙可知,当R1=10Ω时,P1=0.9W,当R
1'=20Ω时,P1'=0.8W。因串联电路中各处的电
流相等,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流
分别为I1===0.3A,I2===0.
2A。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
且电源的电压不变,所以,由I=可得,电源的电
压:U=I1(R+R1)=I2(R+R1'),即0.3A×(R+10Ω)=0.
2A×(R+20Ω),解得:R=10Ω,电源的电压U=I1(R
+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V,故A错误;B.当R1'
=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路
中的电流最小,电压表的示数最大,则电压表的
最大示数U1'=I2R1'=0.2A×20Ω=4V,故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电
路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,则P
大===3.6W;当R1'=20Ω时,变阻器接入电
路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路
的总功率最小,则P小=UI2=6V×0.2A=1.2W,所
以整个电路功率变化了:ΔP=P大-P小=3.6W-1.2
W=2.4W,故C错误;D.当滑动变阻器接入电路
中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电
流表的示数最大,则I大===0.6A;
当R1'=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,
电路中的电流最小,即电流表的示数最小,所以
电流表的示数变化了:ΔI=I大-I2=0.6A-
0.2A=0.4A,故D正确。
A
B
C
C
C
5.C 【解析】A.由图乙知,气敏电阻R的阻值
随空气质量指数的增大而减小,故A错误;B.由
表可知,空气污染的程度越小,空气质量指数越
小,由图像知,气敏电阻R的阻值越大。由图甲
知,气敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测
电路中电流,所以电路中电流I=,电源电压
保持不变,R的阻值变大,所以电路中电流变小,
故B错误;C.I=,电路中电流为0.1A时有:
0.1
A=,解得R=80Ω,由图像知,空气质量指
数K在51~100之间,对应的空气质量等级为良,
故C正确;D.由图像知,当空气质量指数为300
时,R=20Ω,电路中电流:I'===0.1
5A,R0消耗的电功率:P0=I2R0=(0.15A)2×100Ω=
2.25W,故D错误。故选C。
甲
5
6.甲 5 【解析】(1)由题意知,当家中有人时
S1闭合,且室温等于或高于26℃时S2闭合,空
调才会开启,即两个开关都闭合时空调开启,只
要有一个开关断开空调都不会自动开启,则两
开关应串联在电路中,故图甲符合要求。(2)由
题知,当天8~12h和14~18h家中没有人,结合
当天室内温度变化情况,可得当天空调工作时
间:t=(14h-12h)+(21h-18h)=5h,由P=可得,这
台空调当天消耗的电
能:W=Pt=1kW×5h=5kW·h。
电阻大小
36
【答案】如图
断开
左
灯泡断路
0.5
大于
【答案】(1)满壶水的质量:m=ρ水V=
1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃
-25℃)=3.15×105J
(2)由图丙可知,加热功率为1210W,加热时间为
5min,保温功率为40W,保温时间为10min,加热
消耗的电能为W加=P加t1=1210W×5×60s=
3.63×105J,保温消耗的电能为W保=P保t2=
40W×10×60s=0.24×105J,则本次工作过程共消
耗的电能为W=W加+W保=3.63×105J+0.24×105J
=3.87×105J
(3)当开关S1闭合时,S2与1连接时,电路为R2
的简单电路,此时处于加热状态,根据P=可知R2
的阻值为R2===40Ω;当开关S1闭合
时,S2与2连接时,为保温状态,两电阻串联,电
路的总电阻:R总===1210Ω,根据电
阻的串联可知,R1的阻值为R1=R总-R2=1210Ω-
40Ω=1170Ω。
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