物理复习导与练——专题十八:电功率
基础知识成系统
一、电能:
1、电能可从 的能量转化而来,也可以转化为其它形式的能量。
2、电能用 表示,常用单位是 (kW·h),又叫“度”,在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。1kW h= J。
3、电能表是测量 多少的仪器。几个重要参数:“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;“10(20)A”指这个电能表的额定电流为 A;“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;“2500revs/kW h”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过 转。
4、电能转化为其他形式能的过程是 的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能,也就是有多少电能转化为 。实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是 (J),常用单位是千瓦时(kW h)。电功的计算公式是: 。
二、电功率:
1、电功率是表示 的物理量,用P表示,国际制单位的主单位是 ,简称瓦,符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1kW = W 。电功率的定义为:用电器在 消耗的电能。
2、电功率与电能、时间的关系: P= 在使用时,单位要统一,单位有两种可用:(1)、电功率用瓦(W),电能用 (J),时间用 (S);(2)、电功率用 (kW),电能用千瓦时(kW h,度),时间用 (h)。
3、1千瓦时是功率为1kW的用电器使用 所消耗的电能。
4、电功率与电压、电流的关系公式: P= 单位:电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。
5、用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率),叫做 功率。用电器实际工作时的电功率叫 功率,电灯的亮度就取决于灯的 功率。
6、推导公式:P=UI= = W=Pt= =I2Rt=
三、测量小灯泡的电功率:(原理: ,方法: )
1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。
2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、 发光、过亮时三次的电功率,额定功率不能用求平均值的方法计算,只能用小灯泡正常发光时的电压和电流进行计算。
四、焦耳定律:
电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比,跟导体的 成正比,跟通电时间成 比。公式为:Q= 。当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有Q=W,可用电功公式算Q,即Q=W=Pt=UIt= =( U2/R)t。
五、串并联电路特点:
1、串联电路有以下几个特点:
电流:I=I1=I2=……=In(串联电路中的电流 )
电压:U=U1+U2+……+Un(总电压等于 )
电阻:R=R1+R2+……+Rn(总电阻等于 )。如果n个阻值为r的电阻串联,则有R =nr
分压作用: =
2、并联电路有以下几个特点:
电流:I=I1+I2+……+In(干路电流等于 )
电压:U=U1=U2=……=Un(总电压 )
电阻:1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)。
如果n个阻值为r的电阻并联,则有R=r/n
分流作用: =
3、实际功率与额定功率的计算:同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有: =
如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。例“220V 100W”是表示额定电压是220V,额定功率是100W的灯泡如果接在110V的电路中,则实际功率是 W。
课堂练习固基础
1、一台家用彩色电视机正常工作时的电功率最接近于( )
A.1000W B.200W C.10W D.1W
2、某电度表盘上标有“3000R/kWh”,单独开动某一用电器时,电度表的转盘在100秒内转5转,由此可知,该用电器的功率为:( )
A.40瓦 B.60瓦 C.20瓦 D.100瓦
3、灯泡的亮度大小说明了灯泡的( )
A.额定功率的大小 B.两端电压的大小 C.实际功率的大小 D.通过电流的大小
4、标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 40W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时( )
A.“220V 25W”最亮 B.“36V 40W”最亮 C.“110V 25W”最亮 D.三个灯泡一样亮
5、两条电阻丝的电阻之比是1∶2,通过的电流之比是3∶1,电功率之比是 ( )
A.2∶3 B.3∶2 C.9∶2 D.2∶9
6、两用电器消耗电能之比是1∶2,所用时间之比是3∶1,电功率之比是 ( )
A.1∶6 B.6∶1 C.3∶2 D.2∶3
7、有5Ω和10Ω的两个定值电阻,先将它们串联,后将它们并联接在同一个电源上,则关于它们两端的电压和消耗的电功率的关系是( )
A.串联时,电压之比是1:2,电功率之比是2:1 B.串联时,电压之比是2:1,电功率之比是1:2
C.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是2:1 D.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是1:2
8、一盏灯标有“36V 40W”的字样,将它接入电路时,通过它的电流为1A,则灯的实际功率将( )
A.小于40W B.大于40W C.等于40W D.无法判断
9、阻值为6Ω的电阻与一个“6V 3W”的小灯泡串联后接到9V的电路中,小灯泡恰能正常发光;如果在此电路中将“6V 3W”的小灯泡换成“6V 4.5W”的小灯泡,那么该小灯泡的实际功率:(电源电压不变)( )
A.等于4.5W B.小于4.5W C.大于4.5W D.等于3W
10、将标有“8V 16W”的灯泡L1和标有“12V 36W”的灯泡L2串联后接到电压为20V的电路中,则(不考虑灯丝电阻随温度改变)( )
A.两灯都能正常发光 B.只有L1正常发光 C.只有L2正常发光 D.两灯都不能正常发光
11、标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两灯串联接在220V的电路上,则下面分析正确的是:( )
A.两只灯的总功率等于55W B.乙灯的实际功率等于甲灯的实际功率
C.乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率 D.甲灯的功率小于10W
12、一个标有“4V 2W”字样的灯泡,给它两端加2V电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则( )
A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A
C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W
13. 有一额定电压为220V的电炉,想把它接在110V电路中,而又不改变电炉的功率,应该( )
A.把电阻丝截去一半 B.把电阻丝截成相等的两段再并联起来
C.把另一根相同的电阻丝和它串联起来 D.把另一根相同的电阻丝和它并联起来
14.有一电炉正常工作时的电功率为P,当把电炉丝用拉线机均匀拉长为原来的2倍后,再接入原来的电路中,电炉的功率为 ( )
A.等于P /4 B.等于2P C.等于P /2 D.等于P
15、定值电阻两端的电压从9V减小到6V,通过的电流相应地变化了0.3A,那么该电阻电功率减小了:( )
A.0.9W B.1.8W C.4.5W D.3.6W
16、有两个灯泡,L1标有“6V 3W”字样,L2没有标记,测得L2的电阻为6Ω,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发光,那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是( )
A.12 V 3W B.12 V 1.5W C.9 V 3W D.9 V 1.5W
17、有一电能表,标有“3000R/kW·h”字样。在该电能表的转盘转过15转的时间内,电路消耗的电能为 焦。
18、如图是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数,若按0.5元/kw·h计算,他家本月应缴纳电费 元,他家同时使用的用电器总功率不得超过 W;若电能表在10min内转了300转,则接在该电能表上的用电器消耗的电能为 kw·h。
19、电能表是测量 的仪表,脉冲式电能表表盘上有“3000imp/kwh”、“220V、5A”等信息,该表指示灯每闪3000次,电路中耗电1KW·h。小明家要接通“220V 100W”的电灯,使其单独工作1h,则电灯消耗的电能是 J,指示灯闪了 次。
20、一只灯泡上标有“12V 24W”,正常工作时电流是 A,若接在6V的电路中,则它的实际功率为 W。
21、某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W。
22、如下图所示.是某研究性学习小组利用"220V 60W”的灯泡L1和"220V 15w”的灯泡L2所设计的四个电路图。当把它们分别接人同一家庭电路中时,其中有一个电路消耗的功率最大,它消耗的最大功率为_______ W,消耗功率最小的电路图是_______。
23、小华同学做测量“小灯泡的功率”的实验,所用小灯泡的额定电压是3.8V。
⑴如图所示是他实验的电路,但电路连接不完整,请你用笔画线代替导线帮他完成电路的连接。
⑵将连接好的电路图画在旁边的方框内。
⑶电路连接完整后,当向左移动滑动变阻器的滑片时,电压表的示数将__________,电流表的示数将_____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
⑷闭合开关,小华发现小灯泡发光很亮,其操作存在的问题是:_________________________。
⑸纠正上述操作后,小华测出三组数据,记录在下表中,第二组的功率数据忘记处理了,请你帮他把数值填入表中的空格内。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 电阻R/Ω 灯泡的亮度
1 3.0 0.28 0.84 10.7 偏暗
2 3.8 0.30 正常
3 4.2 0.32 1.34 13.1 偏亮
⑹小华根据测出的三组数据求出各次电阻,发现灯泡在不同电压下的电阻值不同,这是因为灯泡的电阻值与________的变化有关。
24、在如图1所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A。
求:(1)电阻R1两端的电压;(2)通过电阻R2的电流;(3)电路消耗的总功率。
25、有一个标有“8V,2W”的小灯泡,如果接到12V的电源上必须如何连接一个阻值多大的电阻才能使小灯泡正常发光?此时这个电阻上消耗的电功率是多少?
26、如图甲电路所示,电源电压为9V且保持不变,小灯炮标有 “6V 6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求:(1)小灯炮正常发光时电阻为多少欧 (2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多少瓦 (3)当电压表的示数为2V时,整个电路10s内消耗的电能是多少焦?
27、如图l 5所示的电路图中,R1=30Ω,R2=20Ω,电源电压不变。(设小灯泡的电阻不变)
(1)当S1、S2都闭合时,电流电A1的示数为0.5 A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压。
(2)当S1、S2都断开时,电流表A2的示数为0.2A,求小灯泡的电阻和实际功率。
(3)小灯泡的额定功率是多少
28、下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图12所示,R1和R2均为电热丝。
求:(1) 电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能;
(2) 电烤箱在低温档正常工作时,R2的阻值是多少;
(3)假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200V,电烤箱在高温档的实际功率是多少(实际功率计算结果保留到小数点后1位)?
29、有一台电动自行车,电动机上标有“36V,24W”字样线圈的电阻为3Ω则正常工作10min求:1)电动机消耗的电能;2)工作过程中产生的热量;3)这个电动机的效率;4)若电动机由于故障“抱死”不转了,电动机就很容易烧坏,则“抱死”不转是通电10min产生了多少热?