第十八章
电功率
一
直击考点
考点一
电能及其转化
电能是由电源提供的,我们周围各种各样的发
( http: / / www.21cnjy.com )电站,它们把不同的能转化成电能;用电器是消耗电能的装置,即利用电能工作,把电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。在日常生活中我们常说消耗了多少电能,而很少说电流做了多少功,实质上两种说法是等效的。本考点经常通过用电器来考查电能和其它形式的能之间的转化。
例1
下列家用电器中,工作时主要利用电能转化成机械能的是( )
A.电灯泡
B.电饭锅
C.电烙铁
D.电风扇
例2
针对当前普遍使用的燃油发动机汽车存
( http: / / www.21cnjy.com )在的弊端,科学家们近期开发了一种由内燃机、电动机组成混合动力系统的汽车——混合动力汽车,这种汽车在启动时,电动机提供动力;当汽车高速行驶时,内燃机和电动机同时提供动力;当汽车制动或下坡时,混合动力系统又将汽车的动能储存在蓄电池中,以备下次启动时使用.从以上介绍可以看出,这种汽车启动阶段将电能转化为
.在车流量大的市区,汽车需要不断启动和制动,相对于燃油发动机汽车,使用混合动力汽车的好处是
。
考点二
电能表及简单的计算
电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表。
( http: / / www.21cnjy.com )(1)读数方法:电能表计数器上前后两次读数之差,就是用户在这一段时间内用电的千瓦时数,即用电度数,也就是电流在这段时间内所做的功。注意最后一位是小数点后面的数。电能表的单位是千瓦时(kW h)。(2)铭牌:电能表铭牌上通常标有以下参数:①“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用;②“10(20)A”是说这个电能表的标定电流为10A,在短时间应用时电流允许大一些,但不能超过20A;③“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用;④“600r/
kW h”是说,接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转。有关“电能表”的考查通常是让同学们从铭牌上获取信息,进行读数、计算电费、说明参数的意义、结合停表等其他器材来测量用电器的电功率等等。
例3
电能表的表盘如图4-2所示,关于电能表下列说法正确的是( )
A.“50Hz”是说这个电能表在50赫的交流电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20安
C.“10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是10安
D.“600revs/(kW h)”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600千瓦时
例4
某用户的电能表在3月底抄表时的示数为,到4月底抄表时的示数为,则该用户4月份用电为( )
A.352.9KW h
B.268.7KW h
C.84.2KW h
D.84.2J
二
走出误区
误区
对电能表测量的物理量是什么及电能、电功率等物理量的单位混淆,不能分清楚,容易在考试中出错。
例5
家用电能表所示数字的单位是( )
A.焦耳
B.千瓦
C.瓦特
D.千瓦时
二
电功率
直击考点
考点一
电功率的理解
电功率是描述消耗电能快慢的物理量,它是指用电器在1s内所消耗的电能。注意电能和电功率所描述的物理概念不同:电能是描述电流做功多少的物理量,而电功率是描述电流做功快慢的物理量。电功率不仅跟电流做功的多少有关,还跟做功的时间有关。电功率的国际单位是瓦特,简称瓦(W),常用单位还有千瓦(kW),注意千瓦时是电能的单位,此处不要混淆。中考试题往往围绕对电功率的概念的理解,对常用家用电器的铭牌、规格等知识来考查。主要以填空、选择、简答等题型出现,试题选材贴近实际生活或来自实际生活。
例1
以下家用电器正常工作时,电功率大约为1kW的是( )
A.微波炉
B.电冰箱
C.电风扇
D.电视机
例2
下列关于电功率的说法中正确的是( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功效率高低的物理量
C.电功率是反映电流做功的快慢程度的物理量
D.电功率是反映电能转化为其他形式能的物理量
考点二
电功率的计算
本专题的电能、电功率计算是
( http: / / www.21cnjy.com )中考电学知识的重点考点,也是本专题乃至电学知识中的难点,因此必须掌握解题要领。电功率的内容中由于公式较多,所以需要掌握好电功率的公式及有关推导公式,会根据题目所提供的电路情况,合理选择电功率的公式来计算电功率。
电功率基本公式:P
=
UI
P
=
W/t
推导公式:P
=
I2R
P
=
U2/R
电能的基本公式:W
=
Pt
W
=UI
t
推导公式:W
=
I2Rt
W
=
t
中考试题往往围绕电功率与电压、电流的关系,并结合串、并联电路的特点等知识来考查。主要以填空、选择、计算等题型出现。
例3
小华用如图4-8所示的电路测
( http: / / www.21cnjy.com )小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为O~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω
lA”,灯泡标有“2.5V
1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是
A.电流表示数的变化范围是O~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
例4
如图4-9所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻箱。
(1)当R接入电路的电阻为l6Ω时.R消耗的功率为4W,这时电路中的电流是多少
(2)当R接入电路的电阻为25Ω时,R消耗的功率仍为4W,这时R两端的电压是多少
(3)定值电阻R0为多大
考点三
额定功率、实际功率的理解
用电器正常工作时的电压叫额定电压,在额定电压下的电功率叫额定功率。一个用电器一旦生产出来,其额定电压和额定功率就确定了。实际功率是用电器在实际工作时的电功率,是不确定的。用电器的实际功率不一定与额定功率相同。有些常识要掌握,如已知灯泡铭牌为“220V
40W”字样,相当于已知了4个条件:额定电压为220V,额定功率为40W,额定电流为I=P/U=40W/220V=0.18A,电阻为R=
U额2/
P额=1210Ω,其中如果不特别指明,在解题中默认灯泡的电阻不变的。额定电压相同的灯泡,额定功率大的灯丝电阻小,灯丝的外形特点是粗而短;额定功率小的灯泡,灯丝电阻大,灯丝的外形特点是细而长。还需要注意在判断小灯泡的亮度、电饭锅的高温低温档时都是由电功率的大小决定的。
例5
如图4-10所示电路,开关S闭合后,移动变阻器的滑片P,下列物理量大小发生改变的是( )
A.小灯泡的额定电压
B.小灯泡的额定功率
C.小灯泡的实际功率
D.电源的电压
解析
从电路图中可以看出,灯泡与
( http: / / www.21cnjy.com )滑动变阻器串联,当滑片移动时,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,电路中电流发生变化,根据公式P=I2R可知灯泡的实际功率发生变化;灯泡的额定电压和额定功率以及电源电压是不变的。
点评
本题考查额定功率、实际功率与欧姆定律的应用,关键是额定功率、实际功率概念的理解。
例6
如图4-11所示是某电热器
( http: / / www.21cnjy.com )的原理简图,它有高温、低温两档,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为110Ω、220Ω.(1)S1闭合、S2断开时,求电热器的功率;
(2)S1、S2都闭合时,求电热器的工作电流
( http: / / www.21cnjy.com );(3)S1,S2都闭合时,电热器是处于“高温挡”还是处于“低温挡”’通过有关计算证明你的结论.
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考点四
测量用电器的电功率
实验原理:用电压表测出小灯
( http: / / www.21cnjy.com )泡两端的电压,用电流表测出小灯泡中的电流,利用公式P=UI计算出小灯泡的电功率,这种用电压表和电流表间接测量功率的方法,叫“伏安法”测功率。注意事项:电源电压应高于小灯泡的额定电压,灯泡的规格是选择电源电压的依据;滑动变阻器是为了让灯泡两端的电压高于、等于或低于其额定电压,以便在这三种情况下观察灯泡的发光情况,与“伏安法”测电阻中的滑动变阻器的作用不同;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大位置,起到保护电路的作用。
该实验是初中电学的重要实
( http: / / www.21cnjy.com )验,在历年中考中常常出现,所以同学们应引起足够重视。考查的重点围绕正确地测定小灯泡的额定功率、实际功率,实验中各器材的选择以及故障判断等,考查题型多以实验探究题为主,有一定的难度。
例7
小明设计了如图4-12甲所示的电路图,用来测定额定电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。各元件都完好,电源电压保持不变。
(1)小明将各元件连接成如图乙所示的电路,请指出其中的错误:_______________。
(2)电路调整正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到_____时,表明小灯泡正常发光,并记录电流表的示数。
(3)为了进一步探究小灯泡的亮度与实际
( http: / / www.21cnjy.com )电功率的关系,小明继续调节滑动变阻器的滑片,并记录数据如下表,发现第2次实验小灯泡最亮,此时小灯泡的实际电功率为___瓦。
实验次数
1
2
3
电压表示数/伏
2.5
2.8
2.0
电流表示数/安
0.32
0.35
0.27
二
走出误区
误区
电能和电功率的概念混淆不清
电功率是描述消耗电能快慢的物理量,它是
( http: / / www.21cnjy.com )指用电器在1s内所消耗的电能。电能和电功率所描述的物理概念不同:电能是描述电流做功多少的物理量,而电功率是描述电流做功快慢的物理量。电功率不仅跟电流做功的多少有关,还跟做功的时间有关。
例8
下列关于电功率的说法中,正确的是( )
A.电功率越大,电流做功越多
B.电功率越大,所用的时间越短
C.电功率越大,用电器消耗的电能越多
D.电功率越大,用电器消耗电能越快
三
电流的热效应
焦耳定律
直击考点
考点一
电流的热效应
焦耳定律
焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的,它定量地描述了电能向内能转化的规律。用公式Q=I2Rt表示,它适用于任何电路。当电流所做的功全部用来产生热量时,焦耳定律可以根据电功的公式W=UIt和欧姆定律I=导出:。这里的条件是电流所做的功全部用于产生热量,而电流做功全部转化成热的情况也只对纯电阻电路才成立。所以上述导出公式只适用于纯电阻电路。例如在电动机工作的电路中,加在电动机两端的电压是U,通过的电流是I,电动机的线圈也有一定的电阻R,此时电流做的功W=UIt,而电流做的功并没有全部转化为热,绝大部分转化为机械能了,通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热,产生的热量为Q=I2Rt,但此时Q
W,而是Q<W,此时W=Q+机械能。
初中阶段所研究的电路仅限于纯电阻电路,如电灯、电炉、电烙铁等电路,故W=Q成立。所以我们用公式Q=I2Rt,Q=UIt,Q=t,Q=Pt来计算的结果都一样,在不同情况下选用不同的公式进行计算问题会更简单。
通过实验,探究并了解焦耳定律、利用焦耳定律计算公式进行简单的计算是本知识点经常考察的重点。题型以选择题、填空题、实验探究和综合计算题为主。
例1
小明仔细观察家中的电烙铁、
( http: / / www.21cnjy.com )电风扇、录音机和日光灯四种电器,发现它们上面都标有“220V
40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是( )
A.电烙铁
B.电风扇
C.录音机
D.日光灯
例2
电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这是主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
例3
小明利用图4-23所示的实验装置
( http: / / www.21cnjy.com )探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.
(1)实验中煤油吸热的多少是通过
来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).
(2)为了在较短的时间内达到明显的实
( http: / / www.21cnjy.com )验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容
水的比热容.(选填“大于”或“小于”).
(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是
。
(4)该实验中用到的研究物理问题的法是
.
例4
一只电烙铁的规格为“2
( http: / / www.21cnjy.com )20V
110W”
请回答下列问题:(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?(2)该电烙铁的电阻为多少?(3)在额定电压下通电10min产生多少热量?
考点二
电热的利用和防止
能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象,会解释用电器中电热的利用和防止,一般是以填空或选择等题型出现。
例5
灯泡接入电路中发光时,灯丝温度高达2000℃,而跟灯泡相连的导线却不怎么发热,原因是( )
A.导线是铜制的,它不可能发热
B.通过导线的电流比通过灯丝的电流小,所以导线上产生的热量少
C.导线的电阻率比灯丝电阻率小,所以导线上产生的热量少
D.电线上的铜丝很细,所以导线上产生的热量少
例6
下列例子中,能防止电热危害的是( )
A.供取暖用的电褥子
B.高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置
C.收音机、电视机的机壳上有许多小孔
D.孵化家禽的电热孵卵机
二
走出误区
误区
焦耳定律和电功率推导公式的适用条件
在纯电阻电路如电灯、电炉、电烙铁等电路中,W=Q成立,所以除基本公式外,用欧姆定律得出的推导公式(如W=t
、W=I2Rt等)
也都能使用;但如在电动机工作的电路中,电流做的功W=UIt并没有全部转化为热,绝大部分转化为机械能了,Q
W,此时用欧姆定律得出的推导公式不再成立。
例7
在计算电动机工作时所消耗的电功率
( http: / / www.21cnjy.com )时,小杰和小施产生了不同意见.小杰利用公式P=UI计算电动机所消耗的电功率,小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率.(已知:电动机线圈电阻为R,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)
(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的
( http: / / www.21cnjy.com )电功率的方法是否正确,并说明理由.(2)求这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的热量.(3)求电动机在时间t内所做的机械功.
一、选择题
1.如图甲所示,R1的阻值是20
Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是(
)
A.0.45
W
B.0.50
W
C.0.80
W
D.0.90
W
2.一只电阻两端的电压由3
( http: / / www.21cnjy.com )V增大到4
V时,通过该电阻的电流增加了0.25
A,则该电阻消耗的电功率增加了(
)
A.0.25
W
B.1.75
W
C.0.75
W
D.1
W
3.电源电压为3
V保持不变,把标有“3
V 3
W”的灯L1和标有“3
V 1.5
W”的灯L2按如图的方式连接,开关S闭合后,下列说法中正确的是(
)
A.灯L1消耗的实际功率是3
W
B.灯L2消耗的实际功率是1.5
W
C.两灯消耗的总功率是1
W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
第3题图
第4题图
4.如图所示,电源电压为6
V,定值电阻R=20
Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是(
)
A.在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数
B.不能在a、b两点间接入一个电流表
C.在a、b两点间接入一个“3
V 0.5
A”的小灯泡,小灯泡能正常发光
D.在a、b两点间接入一个10
Ω的电阻,电路消耗的电功率为2
W
5.(多选)图甲所示的电路中,R1为定
( http: / / www.21cnjy.com )值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3
V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是(
)
A.R1的电阻为5
Ω
B.滑动变阻器的最大电阻为10
Ω
C.电路消耗的最大总功率为1.8
W
D.电路消耗的最小总功率为1
W
6.小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1
A,则它正常工作10
h所消耗的电能是(
)
A.2
200
J
B.1.32×105
J
C.7.92×105
J
D.7.92×106
J
7.小夏将n个“3
V 0.3
W”的
( http: / / www.21cnjy.com )小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是(
)
A.I甲=I乙
B.I甲=I乙
C.P甲=nP乙
D.P甲=n2P乙
8.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(
)
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
9.甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25”“PZ220-100”,关于这两个灯泡的描述正确的是(
)
A.甲灯的灯丝粗,电阻大
B.甲灯的灯丝细,电阻大
C.乙灯的灯丝细,电阻小
D.乙灯的灯丝粗,电阻大
10.灯泡L1、L2分别标有“10
V
( http: / / www.21cnjy.com )10
W”和“9
V 5.4
W”的字样,若将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是(
)
A.10
V
B.9
V
C.15
V
D.19
V
11.如图甲所示,额定电压为6
V的灯泡L与
( http: / / www.21cnjy.com )滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定.滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图像如图乙所示,以下说法正确的是(
)
A.灯泡正常发光时的电流为0.5
A
B.灯泡两端的电压为3
V时,它消耗的电功率为1.5
W
C.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3
Ω
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5
Ω时,灯泡消耗的电功率为3.2
W,此时灯丝的阻值为5
Ω
二、填空题
12.如图所示,小王家的电能表表盘上
( http: / / www.21cnjy.com )标有“600
r/(kW·h)”字样,他将电视机单独接在该电能表上正常工作30
min,电能表上的转盘转过60转,该电视机在这段时间内消耗的电能为________kW·h;小王家同时工作的用电器总功率不得超过________W.
第7题图
第8题图
13.如图所示的电路,电源电压保持不变
( http: / / www.21cnjy.com ),R1的阻值为15
Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.2
A;再闭合开关S1,电流表的示数变为0.5
A,则此时电路的总功率为________W,R2的阻值是________Ω.
14.家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的
( http: / / www.21cnjy.com )正常工作电压为________V;某小区居民在参加“地球一小时”活动中,自觉将总功率为2
000千瓦的用电器停止工作1小时,可节约用电________千瓦·时.
15.甲、乙两灯的额定电压均为9
( http: / / www.21cnjy.com )V,测得两灯电流与电压变化的关系图像如图所示,当把两灯并联在4
V电源上时,甲的电阻是________Ω,电路消耗的总功率为________W.
16.某市居民生活用电电价是每度电0
( http: / / www.21cnjy.com ).5元,小新家5月初和5月底电能表的示数如图所示,则小新家5月份电费为________元.小新家某用电器单独工作3
min,电能表转动6圈,则该用电器的实际功率为________W.
第6题图
第7题图
17.如图所示电路中,电源电压恒定,滑
( http: / / www.21cnjy.com )动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1消耗的功率为7.2
W;滑到b端时,电阻R1消耗的功率为0.8
W,此时电压表示数为4
V.则电源电压为________V,滑片在b端时电流表的示数为________A.
18.如图1所示,电源电压一
( http: / / www.21cnjy.com )定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图2所示.已知定值电阻R0=20
Ω.则电源电压U=________V.图2中坐标值I1=________A.当电流表示数I=0.4
A时,R0与R消耗的电功率之比为________.
三、实验探究题
19.小红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为3
V,小灯泡的额定电压为2.5
V.
(1)她在连接如图甲所示电路时,导线M的另一端应接在电压表________(填“3”或“15”)V接线柱上.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“a”或“b”)端.
(3)在实验过程中,她根据
( http: / / www.21cnjy.com )实验数据绘制了如图乙所示的I-U图像,根据图像可知,当电流表示数如图丙所示时,小灯泡的电阻是________Ω.小灯泡的额定功率是________W.
20.海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动,碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格.小明一看,检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡,做工明显粗糙,尽管标注得有点模糊,但依稀还能辨认出“2.5
V 0.3
A”的字样.
(1)如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分,请用笔画线代替导线帮助小明完成该实物电路的连接.
(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测,得到了下表中的检测数据.
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.7
电流/A
0.22
0.25
0.28
0.30
0.32
/
亮度
微亮→较亮→亮→很亮
烧坏
由这些数据可以看出:小灯泡在标注电压下工作时,通过它的实际电流比标注电流要________.
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,则造成这一问题的根本原因是________.
四、计算题
21.在如图所示的电路中,电源电压保持不变
( http: / / www.21cnjy.com ),灯泡L2标有“24
V 12
W”.开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1
A,电压表的示数为12
V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡L1的额定功率;
(2)在10
s内,灯泡正常L2正常发光时消耗的电能;
(3)灯泡L2的电阻;
(4)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率.
22.有两只灯泡,A灯泡“6
V 6
W”、B灯泡“6
V 3
W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示.
(1)将A、B并联接在6
V电源两端,求1
min内电路消耗的电能;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(50
Ω 2
A
( http: / / www.21cnjy.com ))串联接在6
V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,求滑动变阻器的功率.
23.小明家买了一台全自动豆浆机,其部分技术
( http: / / www.21cnjy.com )参数如下表,豆浆机的核心部件是机头,它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机,用来将原料粉碎打浆,外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热(如图甲是豆浆机的机械结构图).制作豆浆的过程是加热-打浆-加热-打浆-加热,加热和打浆交替进行.图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像,请根据以上信息解答下列问题:
型号
SYL-624
额定电压
220
V
频率
50
Hz
电动机功率
110
W
加热功率
1
210
W
容量
1
000
mL
(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机的电流是多少?
(2)豆浆机正常加热时,加热管电阻丝的阻值是多少?
(3)豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能是多少?
第十八章
电功率答案
一
例1答案D
例
2答案
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机械能
节省燃料的消耗(降低废气排放、保护环境、节省能源)
例
3答案
A
例
4
答案C
例
5答案D
二
例1答案
A
例
2
答案
( http: / / www.21cnjy.com )C
例
3答案
C
例
4
解析
(1)由P=I2R可得,当R接入电路的电阻为l6Ω时,电路中的电流I1=
eq
\R(
,
)
=
eq
\R(
,
)
=0.5A
(2)由P=可知,当R接入电路的电阻为25Ω时,R两端的电压
( http: / / www.21cnjy.com / )
例
5答案答案
C
例
6
答案
( http: / / www.21cnjy.com / )
例
7答案
( http: / / www.21cnjy.com / )
例
8
答案
D
光越亮。(6)还可以利用此实验装置来测灯泡的电阻,来探究电流与电压,电流与电阻的关系。期正常发光时的电阻为
。
三
例1答案
A
例
2
答案D
例
4
答案答案
(1)电烙铁正常工作的电流
I===0.5A
(2)电烙铁的电阻R=
==440Ω
或
(3)产生热量Q=W=Pt=110W×10×60s=6.6×104J
例
5答案
C
例
6
答案
C
例
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7答案(1)小杰正确,小施不正确,因为P=I2R只是线圈的发热功率,而电动机正常工作时消耗的电能没有全部转化为电能,有一部分转化成了内能,所以利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率是错误的.(2)这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的热量Q=I2Rt.(3)电动机在时间t内所做的机械功W=W电-Q=UIt-I2Rt.
第十八章
电功率答案
1.A 2.B 3.C 4.A 5.ABC 6.D 7.C 8.C 9.B 10.C 11.D 12.0.1 2
200
13.1.5 10 14.220 2
000 15.8 3.2
16.60 40
17.6 0.4 18.12 0.2 2∶1
19.(1)3 (2)b (3)7.5 0.625 20.(1)
大 (3)温度
21、(1)开关S1闭合、S2断开时,电路中只有L1,灯泡L1正常发光,
则U额1=U=12
V,I额1=I1=1
A,
则其额定电功率为P额1=U额1I额1=12
V×1
A=12
W;
L2正常发光时功率为12
W,由公式P=变形可得:W=P额2t=12
W×10
s=120
J;
灯泡L2的电阻R2=eq
\f(U,P额2)==48
Ω;
当开关S1、S2都闭合时,两灯泡并联,此时通过L1的电流仍为1
A,
通过L2的电流I2===0.25
A,
所以电流表的示数为I=I1+I2=1
A+0.25
A=1.25
A,
L2的实际功率P2=UI2=12
V×0.25
A=3
W.
(1)A、B并联接在6
V电源两端,都正常发光,
由公式P=变形得1
min内电路消耗的电能:W总=P总t=(6
W+3
W)×60
s=540
J;
A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,
所以电路中的电流为IA=IB===0.5
A,
由图像得此时UA=2
V,所以RA===4
Ω
当A与滑动变阻器串联接在6
V电源两端时,两者电流相等,
根据公式P=I2R,当RA=R变时功率相等,
由公式U=IR可知UA′=U变=×6
V=3
V,
由图像得IA′=0.7
A,所以滑动变阻器的功率:P=PA=UA′IA′=3
V×0.7
A=2.1
W.
(1)由P=UI可得,豆浆机正常打浆时的电流:I1===0.5
A;
由P=可得,豆浆机正常加热时加热管电阻丝的电阻:R===40
Ω;
由乙图可知:加热时间t2=9
min=540
s,电动机工作时间t1=2
min=120
s,
加热消耗的电能:W2=P2t2=1
210
W×540
s=6.534×105
J,
电动机工作消耗的电能:W1=P1t1=110
W×120
s=1.32×104
J,
豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能:W=W1+W2
=1.32×104
J+6.534×105
J=6.666×105
J.
图4-2
图4-8
图4-9
图4-10
图4-23