电功和电功率
电功、电功率
一、电功:
1、定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
2、电流做功与哪些因素有关 (1)采用了控制变量法
研究电功与电流关系时,控制电压相等,两电阻进行并联。 研究电功与电压关系时,控制电流相等,两电阻进行串联。 (2)电流做功跟电流大小、电压高低、通电时间成正比。
3、规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间
的乘积。
U2
tUQPt (3)电功计算公式:WUItIRtR
2
W=UIt=UQ =Pt(适用于所有电路)
U2
t 对于纯电阻电路可推导出:WIRtR
2
①串联电路中常用公式:W= I2Rt
U1W1PR11 U2W2P2R2
U2IWPRt 1112 ②并联电路中常用公式:WRI2W2P2R1
③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功
常用公式W= W1+W2+„Wn
(4)电功的单位:J、kw·h 1KW·h =3.6×106 J.
3、电能表:是测量电功的仪器。 ⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
电能表上的单位是kw·h 注意电能表的读数。 练习
1、历史上最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是 A. 安培B. 伏特C. 奥斯特D. 焦耳
2、在如图所示的电器中,属于利用电流热效应工作的是
A.电脑 B.电风扇 C.电熨斗
D.洗衣机
1
3、标有“220V 4W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间,产生热量最多是
A.电风扇 B.电视机 C.电烙铁 D.节能灯
4、将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是 ( ) A.三个用电器产生的热量一样多 B.电风扇产生的热量最多 C.电视机产生的热量最多 D.电烙铁产生的热量最多
5、如图所示的实验装置中,三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体,其中A、B烧瓶中装的是水,C烧瓶中装的是煤油,A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、Rc且RA=Rc>RB。当合上开关S通电一定时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾),A、B、C瓶中温度计示数分别为TA、TB、TC。对三支温度计示数的判断,下列说法正确的是(均不计热损失,比热容C水>C煤油):( )
A.TA=TB<TC B.TA=TC >TB C.TC >TA>TB D. TA>TB >TC 6、下列关于如图所示实验的说法中错误的是: ..A. 该实验研究的是电流的热效应
B. 实验中采用了控制变量法
C. 观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少
D. 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时
产生热量的多少
7、导体两端的电压为6V,通过导体的电流为1A,通电时间为10s,电流做功 J。 8、4
月初小芳家中的电能表的示数为
,5月初电能表如图所示,本月
她家共使用了 度电.她认真观察了几分钟,查出电能表的转盘转过60圈,则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是 J.从表盘上你还能获得的信息有__________ (写出一条即可)。
9、某导体的电阻是5Ω,通过它的电流为0.2A,10s内通过该导体产生的热量是 J,电热器中的电饭锅是利用电流的 效应制成的加热设备.
10、如图所示电路,电源电压不变,电灯L 标有“6V 1.2W“字样。当开关S1、S2均闭合时,电灯L 恰能正常发光,电流表示数为0.5A。则: ⑴ 电动机两端电压为_______V,通过电动机的电流为_______A。 ⑵ 通电1min 电路消耗电能_______J。
11、图15是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置,铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻,铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计.通电一定时间后,可以看到 瓶中(填A或B)煤油温度升得高,这表明在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越
,电流通过导
2
体时产生的热量越多.
12、某型号的泡壶正常工作时的额定电流 A;泡茶壶有80%的电能被水吸收,壶中装满温度为20℃的水,在标准大气压下将水烧开需要电能 J,共需要 s。
13、已知R1:R2 =3:4,当电R1、R2串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1:U2= ;
当电阻R1、R2并联在电路中时,在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比R1、R2= 14、如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同,闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升的快。由此可判断电阻丝R1的阻值______电阻丝R2的阻值
(填“大于”或“小于”)。
15、白炽灯是根据电流的 效应工作的。灯丝做成螺旋状是为了 (选填“增大”或“减少”)散热,以便更好地发光。
16、某养鸡场新购进一台电热孵卵器,其电阻为110Ω不变,在额定电压下工作时通过孵卵器的电压是2A,则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 J.
17、在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验, 设想二:通过加热空气来做实验。
(1) 根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们他们判断的依
据是:____________________________________。 (2) 为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
① 在的锥形瓶中装入____________的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图
A、B的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示____________的大小。然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速,这说明_________________。
② 在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为
________________________,使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示,接下来的操作是________________________。
同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出善于电热的结论是____________________________________________。
3
18、用如图15所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。 ⑴实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少。
⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲乙两瓶中要装入 、 的同种液体。 ⑶为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值不能 。
⑷实验结论是 。
⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 的关系。
二、电功率:
一、电功率
1、电功率是表示电流做功快慢的的物理量。 2、电功率是电流在单位时间内所做的功。
3、电功率的计算公式 PUI
WU22pUIIR
tR
W
(适用于所有电路) t
2
U2
对于纯电阻电路可推导出:pIR
R
①串联电路中常用公式:P= I2R
U1W1PR11 U2W2P2R2
U2IWPR
②并联电路中常用公式:P 1112
RI2W2P2R1
③无论用电器串联或并联。
计算总功率 常用公式P= P1+P2+„Pn
4、单位:国际单位 瓦特(W) 常用单位:千瓦(kw).
4
5、额定功率和实际功率:
⑴ 额定电压:用电器正常工作时的电压。
U
额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额U额I额额某灯泡上标有“PZ22OV-25”字
R
2
样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:
UP
该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流IR额P额U
2
Ω。
当
U实 =U额时,P
实
=P额 用电器正常工作(灯正常发光) 当U实<U额 时,P实<P额 用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损坏用电器 当U实 > U额实 > P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)
P实= 0 用电器烧坏(灯丝烧断)
2、灯泡的亮度问题:灯泡的亮度由实际的功率决定;电灯串联时,电阻大的灯泡实际功率大,亮些;
电灯并联时,电阻小的灯泡实际功率大,亮些。 灯L1“220V 100W”, 灯L2“220V 25W”相比较而言,L1灯丝 粗短 ,L2灯丝 细长。 判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额 相同) 两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时,灯L1亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大” (U额 相同) 3、用电器串联时,只能满足电流小的一个; 用电器并联时,只能满足电压小的一个;
4、“1度”的规定:1kw的用电器工作1h消耗的电能。
w
p W、J、s、
t
、 kwh、h 练习
1、LED灯具有节能、环保特点.“220V 8.5W”LED灯泡和“220V 60W”白炽灯泡正常发光的亮度相当.与白炽灯泡相比,LED灯泡可以节能约为 A.14.2% B.85.8% LED灯白炽灯 C.16.5% D.83.5%6.
2、如图所示是两定阻电阻A和B的电流与电压关系图象,如果将两电阻A和B串联后接在3V电源两端.下列结论正确的是( )
3、如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω,闭合开关后的现象是( )
5
4、标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,
5、标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,两灯都发光,下列说法正确的是 ( ) A.通过灯L1和L2的电流之比为2:1 B.灯L1和L2的电阻之比为2:1
C.灯L2比灯L1亮 D.灯L1 和L2的实际功率之比为2:1 3. 6、如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示).闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为( ) A.4:1 B.1:4 C.5:1 D.1:5
7、如图所示,已知电阻R1=10Ω、R2=5Ω,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
8、如图10所示
电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3A。那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是 A.2:3 B.3:2 C.5:2 D.1:2
9、甲、乙两川电器电功率之比为1:2,通电时间之比为3:4,则消耗电能之比为: A. 1:2 B. 3:8 C. 3:4 D. 2:3
10、 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。当S1、
S2都断开时,电流表示数为1 A,则: A. 电源电压为30 V B. 当S1、S2都闭合时,电流表示数为2 A
C. 当闭合S1、断开S2时,R1的功率为10 W D. 当S1、S2都闭合时,整个电路消耗的功率最大 11、标有“6V 3W”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8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为( )
12、 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示.把它们串联在电路中,如图(乙)所示.闭合开关S, 这时电流表的示数为0.4A,
则电源电压和电路消耗的总功率分别是( )
A.4.5V 1.8W B. 2.5V 1.0W C.4.5V 1.0 W D. 2.0V 0.8 W
6
13、如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑片从中点向右移时
A.电流表A1的示数变小 B.电流表A2的示数变小 C.电压表的示数变大 D.R2的电功率变大
14.小明“测量小灯泡的电功率”,根据如图所示的电路连好电路后,闭合开关S,发现灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数但为超出量程,则产生这一现象的原因可能是( )
15、小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是26.D ... A.电阻R0的阻值为2Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω C.小灯泡L的额定功率为0.625W
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
16、 在如图的电路中,灯泡L上标有“6V 4W”的字样,当S、S1均闭合时,灯泡正常发光,电压表示数为12V;若再断开S1,灯泡的实际功率变为原来的,则下列选项正确的是( )
17
、
如图所示的电路中
.电饭电压保持不变,闭合开关S后 A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大 C,电路中的总电阻变大
D.电路消耗的总功率变小
7
18、在图4甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图4乙所示。下列说法正确的是 A电阻R1的阻值为20Ω
B.滑片P移到b端时,R2两端的电压为6v C.滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.2W D.当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.3A
19、如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑片户从中点向右移时
A.电流表A1的示数变小 B.电流表A2的示数变小 C.电压表的示数变大 D.R2的电功率变大
20、如图5所示,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向b端 移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大 C.小灯泡的亮度不变 D.电路中的总功率变大
21、如图所示,滑动变阻器和灯泡L分别标有“20Ω 1.0A”和“
0.3A
”的字样。只闭合开关S1,调节变阻器滑片到中点位置时,电
流表A1、A2示数均为0.3A;若保持变阻器滑片位置不动,再闭合开关S2,电流表A1示数变为0.4A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则
A.电流表A2示数仍为0.3A,灯泡L正常发光 B.要使小灯泡正常发光,变阻器滑片应向右调节 C
.闭合开关S2前后,变阻器的电功率变化了0.1W D.电流表A2示数减小为0. 18A
22、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中
A. 电压表V1示数变小,电压表V2示数变大 B. 电流表A示数变小,电压表V1示数不变 C. 电流表A 示数不变,灯泡L亮度变亮 D. 电压表V1示数不变,灯泡L亮度变暗
23、如下图所示电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大 B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变 D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大 24、如图10所示的电路中,电源电压不变,移动滑动变阻器R的滑片P,当电流表的示数变化范围为1A~1.3A时,电压表 的示数变化了3V,则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是 A. 3W~3.9W B. 3W~5.07W C. 3.9W~10W D. 10W~16.9W
8
R1S2
25、如图所示,电源电压保持6V 不变,电流表的量程为0 ~ 0.6A,电压表的量程为0 ~ 3V,定值电阻的规格为“10 0.5A”,滑动变阻器的规格为“20 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是 A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~ 0.9W B.电流表示数允许的变化范围为0.2A~ 0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2~ 20 D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~ 3W
26、图4是安装在潜水器上的深度表的电路简图,其中,显示器由电流表改装,压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小,电源电压不变,R0是定值电阻。在潜水器下潜过程中,电路中有关物理量的变化情况是
A.通过显示器的电流减小 B.两端的电压增大
C.传感器两端的电压增大 D.电路的总功率减小
27、小明按图示电路测量小灯泡功率,备有器材规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡额定电压为2.5V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为lOΩ,变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙的规格“50Ω 0.5A”, 电流表量程有“0~0.6A”、“0~3A”,电压表量程有“0~3V”、“0~15V”,下列说法不正确的是( )
A.当电压表示数为2.5V时,灯泡消耗的功率等于额定功率 B.为减小误差,电压表量程选“0~3V”,电流表量程选“0~0.6A” C.变阻器应选择甲“1OΩ 1A”
D.由本实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
28、小勤在做“调节灯泡亮度” 的电学实验时, 电路如图11 所示。电源电压恒为4. 5V, 电压表量程“0 ~3V”, 滑动变阻器规格“50Ω 1A”, 灯泡L 标有“2. 5V 1. 25W” 字样( 忽略灯丝电阻变化) 。在不损坏电路元件的情况下, 下列判断正确的是
A. 灯泡两端的最大电压是1. 5V
B. 该电路中电流的最大功率是1. 25W
C. 电路中电流变化的范围是0. 3A ~0. 5A D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2. 5Ω~10Ω 29、近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工,
使江滨夜景更加美丽,又节能环保。其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯,灯的功率由原来的28W变成了13W,若这些夜景灯每天工作3h,则一个月(按30天计算)节省的电能__________kW·h,节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作_____h。
30、2012年10月1日起,我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯,并将在2018年淘汰白炽灯。节能灯比同光效的白炽灯节能60%~80%,且使用寿命长。一只标有“220V 60W
”
9
图
4
显示器
的白炽灯,正常发光时通过灯丝的电流大约为______A,1kW·h的电能,可供它正常发光______h;可供光效相同的“220V 15W”的节能灯正常发光______h。
31、如图,A灯标有“4V,4W”字样,B灯标有“4V,2W”字样.闭合开关,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光,此时电压表的示数是 V,A灯和B灯的总功率是 W.
32、如图所示电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=5Ω,闭合开关S1,当闭合开关S2、S3,通过R2的电流是 A,当断开S2、闭合S3,R1两端的电压使 V,当断开S2、S3,电路消耗的功率是 W.
33、如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合.当S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光,此时电路的电流为 A;保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数有变化了1.5A.当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的最小功率为 W.
34、某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,其中一只灯泡能正常发光,另一只没有达到额定电压.由此可知电源电压为 V,此时L1的实际功率 L2的实际功率(选填“大于”或“等于”或“小于”). 35、铭牌上标有“220 V 11 W”的节能灯,正常工作时的电流为 A,若它每天正常工作2 h,那么一个月消耗的电能是 kW·h(一个月按30天计算)。
36、小明手中有一只白炽灯泡,上面标有“220V 100W”字样,说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为 Ω,正常发光时实际功率为________W;当通过它的电流大小为0.2A时,它消耗的实际电功率大小 为 W。
37、今年6月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率为________W;若选“能效比”为4.0的空调,工作1h将比原空调节约电能_______kW¡·h。
38、如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V 3.6W”,滑动变阻器的最大阻值R’=20Ω。当开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数的变化范围是 ,灯L的实际电功率变化范围是 。(假定灯丝电阻不受温度影响).
39、如图,小灯泡L1和L2均标有“1.5V,0.3A”字样,AB两端的电压U=1.5V。开关S断开时,通过L2的电流为 A。闭合开关S,两只小灯泡消耗的总功率为 W。
40、在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图11所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了。这时,两灯的连接方式是__ __。若电源电压为3V,灯泡的规格均为“2.2V 0.22A”,则每个灯泡的电阻是__ __Ω,每个灯泡的实际功率是__ __W。
图11
10
41、某次雷电的电流是2×104A,电压约为1×108V,放电时间约为0.001s,这次雷电释放的能量是___________J,电功率约______________W. 42、图11甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图11乙所示接人电路中,只闭合开关s,小灯泡的实际功率为1w;再闭合开关s1,电流表示数变化了 A,此时电路消耗的总功率为 W。 43、如图所示的电路中,电源电压不变,灯L
上标有“18V 18W”的字样。当开关闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯L正常发光,电流表示数为2.5A。当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距a端3/4ab长度处时,电压表示数为15V。此时,灯L的功率为_______W。
44、如图7所示,电源电压为18V且保持不变,电压表的量程为0一15V,电流表的量程为0-0.6A,滑动变阻器的最大阻值100Ω,小灯泡L标有“6V3W”字样,闭合开关S,当灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为 W,若灯泡的电阻不变。在保证电路各元件安全的情况下.滑动变阻器连人电路中的阻值变化范围为 。
45、如图所示,电源电压保持不变,R1︰R2=1︰4。只闭合S1时,电流表
的示数为0.1A,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时,R0消耗的功率为0.1W,R2消耗的功率为P2,且P1︰P2=1︰1。则R0先后两次消耗的功率之比为_________。
46、如图电源电压恒定,闭合S0.当S闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=7:5;当S断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙= ,此时R1、R2消耗的功率之比P1:P2= .
47、某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样,当其正常
工作时,把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃,用
时10min【C水=4.2×103J/(㎏·℃)】。加热过程中,水吸收的热量是 J,电热壶烧水的效率是 。 48、题21 图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
(l)要让电吹风工作时吹出热风,它的开关应置于题21 图甲中 (选填“1 ”、‘2 ”或“3 ")位置,此时电风扇与电热丝的连接方式是 。
(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如题21 图乙所示,则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是 J
11
(3)电热丝在工作时的电阻值是 Ω(保留一位小数)
(4)使用几年后,发现电热丝变细,则其电阻变 ,它的实际功率将变 。
49、如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.(1)当开关同时闭合时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.
50、生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω,R2=30Ω,请计算:
(1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少? (2) S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能是多少?
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
51、.寒冷的冬天,小明给住在农村的奶奶买了一个如图15所示的“暖手宝”,铭牌如表1所示,请回答下列问题:
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少? (2)该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少? (3) 小明奶奶家离变电站较远变电站输出的电压为220V),
输电导线的总电阻为11Ω,当小明在奶奶家断开其它用电器只使
用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率是多少?(小数后
面保留一位小数,不考虑温度对电阻的影响)
52、寒寒在学习了滑动变阻器的原理后,用铅笔芯代替电阻线制作
表1
12
了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图,AB表示铅笔芯,P是滑片,寒寒选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S后,把滑片P移到A端时,小灯泡正常发光;把滑片P移到B端时,电流表的示数为0.2 A.(小灯泡的阻值不随温度变化)求: (1)小灯泡的电阻
(2)铅笔芯的最大阻值
(3)当滑片P滑到B端时,小灯泡的实际功率
53、小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图19所示。她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关s后,问:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少? (2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时,会出现的情况是什么?
54、灯泡 L 标着“6V 6W”,求:
13
(1)灯泡 L 正常发光时的电流和电阻
(2)如图 17 所示,把灯泡 L 与电压恒为 6V 的电源相接,
在 t=0s 时刻,合上开关 S,测得流过灯泡 L 的电流与通电时间关系 如图 18 所示,
1、合上开关 S 瞬间,流过灯泡的电流多大?
2、哪一时刻开始灯泡正常发光?
3、合上开关瞬间灯泡的电阻为 R1,正常发光时电阻为 R2,求R1/R2
55、在图甲所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样。闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙所示。求: ⑴电阻R2的阻值。
⑵通电10秒钟,电流通过电阻R2所做的功W2。 ⑶重新移动滑动变阻器R1的滑片P,使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,求此时变阻器R1消耗的功率P1。
甲 乙
56、如图所示,电源电压保持不变,S1和S2是两个
14
可以同时断开或同时闭合的联动开关,已知R1=12Ω。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2.25W,当两个开关同时处于另一个工作状态时, 电流表的示数为2A,此时R2的功率P2为12W,求: ⑴电源电压为多少?
⑵R2和R3阻值各为多少?
57、如图所示的电路中,电源电压和灯L的电阻均保持不变,灯l标有“9V 9W”字样。 (1)求灯L正常发光时的电阻;
(2)当R的滑片P位于a端,闭合S1、断开S2时,灯L两端的实际电压为额定电压的2/3,求此时灯L工作lmin所消耗的电能是多少?
(3)当R的滑片P位于中点c,闭合开关S1、S2时,电流表的示数为3A,求滑动变阻器消耗的电功率。
15
58、如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻 值为R1,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光,两电流表指针位置相同;当开关S1、S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求: (1)电源电压; (2)R2的阻值;
(3)电路在何种状态下消耗的功率最小,最小功率是多少?
59、如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?
16
1、电压表安培表测电功率: (1)实验原理:P=UI。
(2)实验器材:电源、开关、导线、电流表、电压表、待测功率的灯泡、滑动变阻器 ③选择和连接实物时须注意:
电源:其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表:并联在灯泡的两端“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。
电流表:串联在电路里““+”接线柱流入,“-”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。
Ⅱ 测量家用电器的电功率:器材:电能表
(3)实验电路图:
(4)实验结论:
②当电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率。 ③当电压高于额定电压时,实际功率高于额定功率。
2、利用电能表测量电功和电功率。电能表盘上标有“3000R/kw·h它表示电能
表每消耗1 kw·h的电能,表盘要转3000转。如果知道1min表盘转了15转,就可知 道电流做了多少功,w用电器的功率 p
w t
转数
参数
练习
1、小华发现家中空调每制冷工作 10 分钟后,就转变成送风状态工作 5 分钟,再转变为制冷状态,如此反复.为了测量空调制冷时的电功率,他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能.相关数据见表.空调送风10 分钟所消耗的电能为为 kW·h,30分钟
内空调消耗的电能为 kW·h,空调制冷时的电功率为 kW.
2、小明家电能表上个月底表盘数字是
,这个月底表盘数字如
图所示,可知他家本月用电 度,他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电水壶的实际功率为 W.
3、电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW·h”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表指示灯闪烁了300次,则该用电器在上述时间内消耗的电能是 kW·h,该用电器的功率是 W。
17
4、电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表指示灯闪烁了300次,则该用电器在上述时间内消耗的电能是 kW•h,该用电器的功率是 W. 5、如图所示,电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW•h”字样(“3200imp/kW•h”指的是,接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW•h的电能,电表上的指示灯闪烁3200次).将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表指示灯闪烁了320次,该用电器的额定功率是 kW. 6、小李家的电饭煲铭牌模糊不清,为了测其额定功率,他关掉家里其它用电器,让电饭煲正常工作1min,观察发现家里标有3000r/kW·h的电能表转盘转了
50转,则电饭煲的额定功率是 W,如果在用电高峰时,电饭煲两端的实际电压是额定电压的90%,则电饭煲工作1小时消耗的电能是 kW·h.(设电阻丝电阻恒定)
7、图甲是在物理实验是测量小灯泡额定功率的实验装置,小灯泡上标有2.5V的字样,采用两节新的干电池做电源.
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应 ;图中有一根导线还没有连好,应该把它接在电压表 (选填“0”、“3”或“15”)接线柱上.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“C”或“D”)端;闭合开关后,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“C”或“D”)端滑动,直到电压表示数为2.5V时为止.
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 . (4)利用所测数据也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为 (保留到整数位). (5)他通过调节滑动变阻器的滑片,测出了三组实验数据,如表所示.经过计算发现小灯泡亮度不同时,不但电功率不同,而且电阻也不同,你认为造成电阻不同的原因
是 .
8、小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图13(甲)是小亮同学没有连接完整的电路。
(1)本实验的实验原理是
18
(2)请你用笔画线代替导线,将图I3(甲)所示的电路连接完整。
(3)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障可能是 (写出一种即可)。
(4)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视 (选填序号)。
A.小灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数 D.滑动变阻器滑片
(5)小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率是,应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B" )。当小灯泡正常发光时,
电流表示数如图13(乙)所示,则小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω。该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用。
(6)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电示数始终为如图13(丙)所示,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω。 9、在“测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率”的实验中,阳阳同学已连接好如下图1所示的部分电路。
(1)在阳阳所连接的电路中,有两根导线还没连好,请你帮他完成电路的连接(其他的导线
不要变动)。
(2)开关试触时,若发现电流表无示数,电压表示数较大,其故障原因可能
是 。
(3)阳阳实验时,发现电压表示数如图2所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应该把滑片
向 (填“A”或“B”)移动。
(4
第一次实验时电流表的示数如图3所示,
请将此示数读出并填入右表中。
(5)他测出小灯泡的额定功率是 W。
10、在“测量小电灯功率”的实验中,小电灯的测定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω
19
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整.
(2)连接好电源,闭合开关,小电灯发光,但电压表示数为0,经检查,图中a,b,c,d四根导线有一根断了,则该导线是_______(填写字母).
(3)排除故障后,闭合开关,测量小电灯额定功率,移动变阻滑的滑片P,眼睛应先注视_______表的示数,然后读出另一电表示数,当小电灯正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小电灯的额定功率为_______W。
(4)在小电灯正常发光时,再将滑片P向B端移动到另一位置,则小电灯的实际功率_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率.
11、在测定“小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样.左图是小向同学没有连接完的实物电路。
⑴请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整(2分);
⑵实验中,小向同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因是 ;
⑶故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置 ,电压表的示数如右图甲所示,此时电压为 V
,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端滑动(选填“左”或“右”);
⑷当小灯泡正常发光时,电流表的示数如右图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
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