18.2 电功率
课堂学习任务
知识点1:电功率定义
思考:怎样比较电流通过用电器做功的快慢?
电炉上的字样“500W” 是什么意思
灯泡上的“30W”和电炉上的“500W”哪个消耗的电能快?
定义:
物理意义:
公式及变形:
常用家庭用电器的功率:
电视机: 电饭煲: 电灯:
空调: 电热水壶: 冰箱:
知识点2:千瓦时的由来
电功和电功率的两套单位:
①若 P 和 t 的单位分别用瓦、秒,就得到电功的一个单位:
1焦耳= 1 ×1
②若 P 和 t 的单位分别用千瓦、时,就得到电功的另一个单位:
1千瓦时=1 ×1
知识点3:电功率导出公式及计算
电功率定义式:
请推导出其他3个关系式:
知识点4:通过学习,根据公式 W=Pt 你想到了节能的办法吗?
课后巩固练习
1.把标有“110V,40W”和“110V,100W”的甲、乙两盏灯串联接在电压为110V的电源上。忽略灯丝电阻的变化,则下列判断正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于140W B.甲灯的实际功率等于10W
C.甲灯两端实际电压小于55V D.两盏灯的总功率小于40W
二、多选题
2.小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图所示的I-U图象。下列判断错误的是( )
A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压成正比
C.将它们串联接到电源电压为3.5V的电路中,电路的总功率为0.7W
D.将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中,通过干路的电流是0.7A
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、填空题
3.如图是小明家上月月底电能表的示数,如果这个月小明家用电120kW·h,那么这个月底电能表的示数应为 。如果小明家只开了一种用电器,半小时内电能表转了4200转,则此用电器的电功率为 ,有可能是家里的 (选填“电视机”“空调”或“台灯”)。
4.某同学用如图所示的电路测量未知电阻R的电功率,图中电压表的示数为U,电流表的示数为I,已知电压表电阻为,电流表电阻。则电阻R的电功率 (选用题中字母表示)。
5.两个阻值不变的电热丝R1与R2,若只用R1加热一壶水,4min可以烧开;若只用R2加热同一壶水,6min可以烧开;若将R1和R2并联加热同一壶水,则需要 min可以烧开(三次电源电压均相同,且不考虑热量损失)。
四、简答题
6.2023年9月 23日,第19届亚运会在杭州隆重开幕,亚运会赛场的草坪下方装有湿度传感器,如图所示是草坪灌溉系统的简化电路图,电源电压恒定, R1为定值电阻, R2为湿敏传感器(湿度越大,阻值越小),当电压表示数达到一定值时,系统对草坪自动喷水。闭合开关S,若草坪的湿度减小,则电路中的( )
A.电流变大 B.电压表的示数变大
C.电路中的总电阻变小 D.电路消耗的电功率变小
理由: 。
五、计算题
7.如图甲为小杰家的小太阳电暖器,其电路图如图乙所示,该电器的低温挡为550W,发热电阻。求:
(1)低温挡时,电路中的电流I?
(2)电路中发热电阻的阻值?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.根据可得,两灯泡的电阻分别为
两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相等,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,即总电阻大于任何一个分电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流小于两灯泡的额定电流,由,可得两灯泡的电功率均小于额定功率,且均不正确正常发光,两盏灯的总功率小于,故A错误;
C.已知总电压为110V,甲灯泡的电阻大,根据串联分压原理可知,甲两端分得的电压大于55V,乙灯泡两端分得的电压小于55V,故C错误;
B.假设甲灯的电压是55V,则
由于甲的实际电压大于55V,故甲灯消耗的实际功率大于10W,故B错误;
D.两盏灯的总功率
故D正确。
故选D。
2.ACD
【详解】A.电阻R1的函数图象是一条过原点的向上的直线,所以通过R1的电流跟它两端所加电压成正比,故A正确;
B.电阻R2的函数图像是一条曲线,所以通过R2的电流与它两端所加电压不成正比,故B错误;
C.将它们串联接到同一电路中,当通过的电流为0.2A时,R1两端的电压为1V,R2两端的电压为2.5V,由串联电路电压的规律知电源电压为
U=U1+U2=1V+2.5V=3.5V
电路的总功率为
P=UI=3.5V×0.2A=0.7W
故C正确;
D.由图象知当通过的电流为0.2A时,R1两端的电压为1V,R1的电阻为
当电压为2.5V时,通过R1的电流为
由图象可知当电压为2.5V时通过R2的电流I2=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I总=I1+I2=0.5A+0.2A=0.7A
故D正确。
故选ACD。
3. 351.6kW·h 2800W 空调
【详解】[1]由图可知,上月月底电能表的示数是231.6kW·h,这个月小明家用电120kW·h,那么这个月底电能表的示数应为
231.6kW·h+120kW·h=351.6kW·h
[2][3]用电器消耗的电能
此用电器的电功率为
而空调功率在2000W左右,台灯的功率一般小于40W,电视机的功率在200W左右,所以这个家用电器可能是空调。
4.
【详解】R与RV并联,电压表测并联部分的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过RV的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流
则电阻R的电功率
5.2.4
【详解】设加热同一壶水需要的电能为,则R1功率,功率,若将R1和R2并联,则总功率为
则若将R1和R2并联加热同一壶水,则需要时间为
6. D 见解析
【详解】[1][2]根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压;若草坪的湿度减小,R2的阻值变大,由电阻的串联可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,由P=UI可知,电源电压不变,电路消耗的电功率变小。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.(1)2.5A;(2)63.8Ω
【详解】解:(1)低温挡时,电路中的电流
(2)由图可知,开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,此时总电阻最小,根据可知总功率最大,则电暖器处于高温挡;当只有S2断开时,两电阻串联,总电阻较大,根据可知总功率较小,电暖器处于低温挡;串联电路的总电阻
根据串联电路的电阻关系可知R2的阻值
R2=R总-R1=88Ω-24.2Ω=63.8Ω
答:(1)低温挡时,电路中的电流是2.5A;
(2)电路中发热电阻的阻值是63.8Ω。