15.2 认识电功率(从认识用电器的铭牌开始 电功率)
【课时衔接】
1.(电功相关计算)用恒为3 V的电源给一小电动机供电使其转动,已知小电动机线圈电阻为1 Ω,1 min内小电动机消耗电能为36 J,则通过电动机的电流是 A。
2.(电功测量)电能表是用来测量 的仪表。如图,这是小明家的一块电能表,当电路中只有一个电烤箱工作时,小明观察到该电能表在6 min内指示灯闪烁了320次,则在这段时间内电流对电烤箱做功 J。
【基础通关】
3.电功率是描述 的物理量,定义: 。
4.灯泡的亮度取决于 ,通过实验可知:电功率和 、 有关。
5.某台电饭锅说明书中所列主要数据如表:
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定功率 440 W
额定容积 2.0 L
额定煮米量 0.7 kg
(1)这台电饭锅在额定电压下使用时,实际电功率为 W,10 min电流做功
J。
(2)若该电饭锅工作15 min消耗0.1 kW·h电能,则电饭锅的实际电功率为 W。
【素养提升】
6.灯泡L1和L2串联在电路中,L1比L2亮,在相等的时间里,电流做的功( )
A.灯L1做的功多 B.灯L2做的功多
C.两灯一样多 D.无法确定
7.小明家有“220 V 100 W”的电视机和“220 V 1000 W”的电暖器,下列说法正确的是 ( )
A.如果将电压提高到2200 V,电视机的电功率可达1000 W
B.正常工作时,电暖器比电视机做功快
C.正常工作时,电暖器消耗的电能比电视机多
D.正常工作时,电暖器的电阻为484 Ω
8.下列关于电功与电功率的说法正确的是 ( )
A.用电器的电功率越大,做功越多
B.通电时间长的用电器消耗电能一定多
C.电功率表示消耗电能多少的物理量
D.电功率表示电流做功快慢的物理量
9.如图所示,一个标有“2.5 V 0.5 W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联,电源两端的电压为6 V 保持不变。开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。问:
(1)小灯泡正常发光100 s,消耗了多少电能
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为多少
参考答案
1.0.2
2.电功 3.6×105
3.电流做功快慢 电流做的功与所用时间的比值叫做电功率
4.灯泡的实际功率 电压 电流
5.(1)440 2.64×105
(2)400
6.A
7.B
8.D
9.解:(1)由P=可得小灯泡正常发光100 s,消耗的电能:W=Pt=0.5 W×100 s=50 J
(2)小灯泡正常发光时,其两端实际电压等于额定电压,即UL=2.5 V,根据串联电路电压规律得滑动变阻器两端的电压:UR=U-UL=6 V-2.5 V=3.5 V
215.2 认识电功率(巩固训练)
【课时衔接】
1.(电功率与电功、时间关系)为实现减排目标,我国已建成多个风力发电站。若某小型风力发电机平均每小时可发电5 kW·h,合 J,这些电能可使电功率为100 W的照明灯连续正常工作 h。
2.(电功率与电压、电流关系)某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W”的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为 A。连续通电10 s,消耗的电能是 J。
3.(电能表测电功率)小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清,她想利用标有“3000 revs/(kW·h)”字样的电能表测量电饭煲的功率,她断开家中的其他电器,只将电饭煲接入电路,测得电能表在1 min内转了33圈,则电饭煲消耗的电功率是 W,电饭煲工作时的电流是
A。
【基础通关】
4.现有一只标有“220 V 40 W”的灯泡L1和一只标有“110 V 40 W”的灯泡L2,若将它们接入电路都能正常发光,灯L1、L2两端的电压分别用U1、U2表示,通过的电流分别用I1、I2表示,则下列说法中正确的是 ( )
A.两灯实际功率相同,U1>U2,I1B.两灯额定功率相同,U1>U2,I1>I2
C.两灯是并联在同一电路中的
D.两灯是串联在同一电路中的
5.如图甲所示的电路中,电压表和的示数之比为1∶3,则定值电阻R1∶R2= ;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,闭合开关S,电流表 和的示数之比为 ,R1、R2的电功率之比为 。
甲 乙
【素养提升】
6.如图甲所示,电源电压恒定。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由某一位置移至另一位置的过程中,由两电表示数画出的图像AB如图乙所示。则电学元件H是 (选填“小灯泡”或“定值电阻”),电源电压为 V;当电流表示数为0.3 A时,滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω,此时电学元件H消耗的电功率为 W。
7.同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)小灯泡电功率的大小可通过 判断。
(2)一位同学用干电池做电源,把L1“2.5 V 0.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”两只灯泡连成如图甲所示电路,闭合开关进行实验。收集数据如下表:
电压U/V 发光情况
L1 1.8 暗
L2 2.7 亮
请你分析现象及数据得出结论: 。
(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究电功率与电流的关系,电路连接方式如图乙所示,闭合开关S,看到小灯泡L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了,请你分析灯丝烧断的原因: ,说出改进方法: 。
8.如图,电源电压为15 V,灯L的电阻是10 Ω,滑动变阻器的最大阻值是40 Ω。闭合开关后,滑片从a端向b端移动时,电压表对应的示数变化范围是 ,灯L消耗的电功率
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.如图所示,这是某电饭煲的简化电路,S为一个单刀双掷开关。当S与位置“1”接通时,电饭煲处于蒸煮状态,此时电饭煲的功率为1100 W。当S与位置“2”接通时,电饭煲处于保温状态,此时电饭煲的功率为88 W。已知电源电压恒为220 V。
(1)求电热丝R1的阻值。
(2)求电热丝R2的阻值。
10.如图所示,灯L标有“12 V 36 W”的字样,R1是阻值为30 Ω的定值电阻,R2是最大阻值为20 Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变,求:
(1)灯泡的阻值。
(2)开关S、S1均闭合,滑片P移到最左端时,灯泡恰好正常发光,此时通过R1的电流。
(3)闭合开关S,断开开关S1,滑片P移到最右端,电路消耗的总功率及通电1 min灯泡消耗的电能。
参考答案
1.1.8×107 50
2.0.05 110
3.660 3
4.A
5.1∶2 3∶2 2∶1
6.定值电阻 6 10 0.9
7.(1)小灯泡的亮度
(2)当电流相等时,电压越大电功率越大
(3)电压超过灯泡额定电压 在干路上串联一个滑动变阻器
8.3~15 V 不变
9.解:(1)开关与“1”接通时,R2被短路,此时电饭煲的功率即为R1的功率。
由P=可得,电热丝R1的阻值:
R1===44 Ω
(2)开关与“2”接通时,R1和R2组成串联电路,电饭煲处于保温状态,由P=可得,电路总电阻:
R===550 Ω
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以,电热丝R2的阻值:
R2=R-R1=550 Ω-44 Ω=506 Ω
10.解:(1)灯泡的阻值:
RL===4 Ω
(2)当开关S、S1均闭合,滑片P移到最左端时,R1与L并联;
因为灯泡恰好正常发光,所以电源电压为12 V,
通过R1的电流:
I1===0.4 A
(3)闭合开关S,断开开关S1,滑片P移到最右端,此时灯泡与滑动变阻器串联;
此时电路中的电流:
I===0.5 A
电路消耗的总功率:
P=UI=12 V×0.5 A=6 W
通电1 min灯泡消耗的电能:
W=I2RLt=(0.5 A)2×4 Ω×60 s=60 J
215.2 认识电功率(探究灯泡的电功率跟哪些因素有关)
【课时衔接】
1.(电功率)电功率的物理意义是表示 的物理量;电功率大,表示电流做功 。电功率定义:电流在 所做的功叫作电功率,用字母 表示,它的单位是 。
2.(电功率与电功)某品牌电暖器设有低温和高温两挡,与低温挡相比,使用高温挡时 ( )
A.电流做功一定快
B.电流做的功一定多
C.消耗的电能一定多
D.转化的内能一定多
【基础通关】
3.电功率由电压和 决定;电压一定时,电流越大,电功率越 ;电流一定时,电压越大,电功率越 。
4.有两盏正在使用的白炽灯泡甲和乙,若乙灯比甲灯亮,则 ( )
A.乙灯的灯丝电阻一定比甲灯的大
B.乙灯两端的电压一定比甲灯两端的大
C.电流通过乙灯做的功一定比甲灯的多
D.相同时间内,乙灯消耗的电能一定比甲灯的多
5.标有“6 V 3 W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示,若把它与一只阻值为8 Ω的电阻并联接在电压为4 V的电路中,则整个电路消耗的功率为 ( )
A.3.2 W B.3.6 W
C.4 W D. 5 W
6.LED灯具有节能、环保的特点,一盏“220 V 5 W”的LED灯与一盏“220 V 25 W”的普通节能灯亮度相当。一盏“220 V 25 W”的普通节能灯每天正常工作6小时消耗的电能是 kW·h,这些电能可供“220 V 5 W”的LED灯正常工作 h。
【素养提升】
7.三盏灯甲、乙、丙分别标有“220 V 40 W”“110 V 40 W”和“36 V 40 W”字样,当它们都在其额定电压下工作时,则 ( )
A.甲较亮 B.乙较亮
C.丙较亮 D.一样亮
8.如果加在定值电阻两端的电压从8 V增加到10 V时,通过定值电阻的电流相应变化了0.2 A,则该定值电阻所消耗的电功率的变化量 ( )
A.0.4 W B.2.8 W
C.3.2 W D.3.6 W
9.将标有“12 V 6 W”和“12 V 4 W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为12 V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是 ( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于4 W
参考答案
1.电流做功快慢 快 单位时间内 P 瓦特
2.A
3.电流 大 大
4.D
5.B
6.0.15 30
7.D
8.D
9.D
2
