第2节 电功率
1.下图是常见的四种家用电器,正常工作时的功率最接近40 W的是( )
2.下列关于电功率的说法正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电功率越大,电流做功越快
C.电流做功时间越短,电功率越大
D.电流做同样的功,用的时间越长,电功率越大
3.如图所示,手电筒中的电流为 0.5 A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A.0.25 W B.0.75 W C.2.25 W D.9.00 W
4.家用白炽灯上标有“220 V 40 W”字样,当该灯正常工作时,它的功率( )
A.大于40 W B.小于40 W
C.等于40 W D.等于220 W
5.晓敏家新买了一个自动电饭锅,铭牌上部分数据如图所示,此电饭锅正常工作时的电阻是 Ω,正常工作 2 h 耗电 kW·h。?
额定容量5 L
额定电压220 V
额定频率50 Hz
额定功率800 W
6.标有“6 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 3 W”的灯泡L2串联接入电路中。L1灯丝的阻值是 Ω,通过两灯的电流之比是 ,两灯在相同时间内消耗的电能之比为 。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)?
7.如图所示,电源电压保持不变,S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关,已知R1=12 Ω。当两个开关同时处于某一工作状态(断开或闭合)时,R3的功率P3为2.25 W;当两个开关同时处于另一个工作状态时,电流表的示数为2 A,此时R2的功率P2为12 W,则:
(1)电源电压为多少?
(2)R2和R3的阻值各为多少?
1.通常情况下,下列家用电器中,额定功率从小到大排列正确的是( )
A.电子石英钟、日光灯、电热水器、电冰箱
B.日光灯、电子石英钟、电热水器、电冰箱
C.日光灯、电子石英钟、电冰箱、电热水器
D.电子石英钟、日光灯、电冰箱、电热水器
2.将标有“6 V 3 W”和“6 V 2 W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6 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2 W
3.用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成( )
A.电路中的总电阻增大
B.电路中的总电流减小
C.白炽灯泡的实际功率减小
D.白炽灯泡的额定功率减小
4.如图所示,电源两端电压保持 12 V 不变,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=60 Ω。不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,使电压表的示数减小1 V,小灯泡L两端的电压就增加1 V
B.S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.5 W
C.小灯泡L正常发光时,变阻器R消耗的电功率为6 W
D.开关S断开时,电压表的示数为12 V
5.(2018·内蒙古巴彦淖尔中考)将两个定值电阻串联接在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为4P1;将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端,下列分析正确的是 ( )
A.R1与R2的电阻之比为4∶1
B.并联时通过R1与R2的电流之比为1∶1
C.并联时R2消耗的功率为254P1
D.并联时两电阻消耗的总功率为254P1
6.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1和A2的示数之比为3∶2,则R1和R2的阻值之比为 ,R1和R2消耗的电功率之比为 。?
★7.小明的爸爸从国外带回一只旅行电热壶,表中是其译成中文的说明书。
额定电压
110 V
额定功率
550 W
容积
1 L
(1)小明说这只电热壶在中国家庭电路中不能直接使用,请你解释其原因:? 。?
(2)小明说可以将此电热壶与一只电阻串联后使用,请你帮助他计算出该电阻的阻值是多少。
答案与解析
夯基达标
1.B 生活中一些常见的家用电器的功率应该知道,如:电冰箱的功率约100 W,电饭锅功率约700 W,微波炉功率约1 000 W,电风扇功率为40~60 W等。解答此问题要关心生活,注意观察家中电器的铭牌及其使用的方法,体现了新课标的理念。
2.B 电功率表示电流做功的快慢,而不是电流做功的多少。从公式P=Wt中看出:在一定的时间内,电流做功越多,电功率越大;做同样的功,用的时间越长,电功率越小。选项A中未说明做功的时间;选项C中未说明做功的多少;选项D将结论说反了;只有选项B的说法是正确的。
3.C 一节干电池的电压为1.5 V,则三节干电池的电压约为4.5 V,则该手电筒的电功率P=UI=4.5 V×0.5 A=2.25 W。
4.C 白炽灯上标的“220 V 40 W”的含义是该灯的额定电压是220 V,额定功率是40 W,而额定功率就是指灯泡在正常工作时的功率。
5.解析 由铭牌中的数据可求出电饭锅正常工作时的电阻R=U2P=(220V)2800W=60.5 Ω,正常工作2 h 耗电为W=Pt=0.8 kW×2 h=1.6 kW·h。
答案 60.5 1.6
6.解析 已知灯泡的额定电压和额定功率,根据R=U2P求出L1、L2灯丝的阻值;根据串联电路的电流特点可知两灯泡串联时通过的电流之比,根据W=I2Rt求出两灯在相同时间内消耗的电能之比。两灯泡的电阻R1=U12P1=(6V)26W=6 Ω,R2=U22P2=(6V)23W=12 Ω;当两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相等,根据W=I2Rt可知W1∶W2=R1∶R2=6 Ω∶12 Ω=1∶2。
答案 6 1∶1 1∶2
7.解析 S1和S2断开时,电阻R1、R3串联,P3=UR1+R32R3=2.25 W①
S1和S2闭合时,电阻R1、R2并联,I=UR1+UR2=2 A②
U2R2=12 W③
三式联立解得U=12 V,R2=12 Ω,R3=4 Ω或36 Ω。
答案 (1)12 V (2)R2=12 Ω R3=4 Ω或36 Ω
培优促能
1.D 电子石英钟的电功率约为0.01 mW,日光灯的电功率约为20 W,电冰箱的电功率约为100 W,电热水器的电功率约为1 000 W。
2.D 根据公式R=U2P,可知甲、乙两灯泡的电阻分别是12 Ω和18 Ω,由于两灯串联,两灯均不能正常发光,通过两灯的电流相等,由公式P=I2R知,乙灯的实际功率大,乙灯较亮。
电路的总功率P总=U2R总=(6V)230Ω=1.2 W,故选D。
3.C 家庭电路是并联的,并联的用电器增多,就相当于增加导体的横截面积,因此总电阻变小,选项A错误;在并联电路中I=I1+I2+…+In,因此并联的用电器增多,电路中的总电流增大,选项B错误;在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,用电高峰期,接入电路的用电器变多,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,输电导线损失的电压U损=IR,输电导线的电阻R一定,当I增大时U损增大,用电器两端的电压减小,由公式P=U2R可知用电器的实际功率减小,灯泡比正常发光要暗一些,选项C正确;额定功率是用电器在额定电压的功率,用电器正常工作时两端的电压为额定电压,额定电压只有一个,对应的额定功率只有一个,它不随电压的改变而改变,选项D错误。
4.D 灯泡与滑动变阻器串联,灯泡电阻RL=U额2P额=(6V)23W=12 Ω。电压表测灯泡两端的电压,选项A错误。当滑片P在最右端时,小灯泡功率最小,电路中电流I=UR总=12V72Ω=16 A,P小=I2RL=16 A2×12 Ω=0.33 W,选项B错误。当小灯泡正常发光时,U灯=UR,I灯=IR,所以P灯=PR=3 W,选项C错误。当开关S断开时,电压表与滑动变阻器串联,此时电压表显示电源电压,故选项D正确。
5.C R1、R2串联时,通过两电阻的电流相等,由题知P2=4P1,由P=I2R可知R2=4R1,即R1R2=14,故A错误。
当R1、R2并联在同一电源两端时,因为并联电路各支路两端的电压相等,由I=UR可得,并联时通过R1与R2的电流之比I1'∶I2'=R2∶R1=4∶1,故B错误。
R1、R2串联时,由串联分压规律可知,它们的电压之比为U1∶U2=R1∶R2=1∶4,所以可知U2=45U,U1=15U,则串联时R2消耗的功率P2=U22R2=45U2R2=1625×U2R2,所以U2R2=2516P2=2516×4P1=254P1。
同理可得,串联时R1消耗的功率:P1=U12R1=15U2R1=125U2R1,所以U2R1=25P1。
当R1、R2并联在同一电源两端时,它们两端的电压均等于电源电压U,则此时R2消耗的功率:P2'=U2R2=254P1,故C正确。此时R1消耗的功率:P1'=U2R1=25P1。
电路消耗的总功率:P总'=U2R1+U2R2=25P1+254P1=1254P1,故D错误。
6.答案 2∶1 1∶2
7.解析 (1)电热壶的额定电压远小于实际电压,若直接使用,电热壶会被烧坏;(2)电热壶正常工作时的电流 I=P1U1=550W110V=5 A,需要串联的电阻R=U-U1I=22 Ω。
答案 (1)电热壶的额定电压小于中国家庭电路的电压,若直接使用,电热壶会被烧坏 (2)22 Ω