电功率一基础知识点:电功、电功率的内容综合性强。
通常是“压轴题”。
中考时主要考查:(1)电功(W)表示电流做的功.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.(2)电功率(P)电功率是表示电流做功快慢的物理量,单位时间内电流做的功,叫做电功率。
注:和力学结合,汽车牵引力已知通过图表知道时间速度求出路程S,据F·S=P·T可求功率。
(3)额定功率和实际功率额定电压:用电器正常工作....时的电压值为额定电压.例如我国家庭电路的电压为220V,家用电器的额定电压一般为220V。
额定功率:用电器在额定电压....下的功率值为额定功率;例如家庭用普通照明的白炽灯泡在电功率15W~60W之间,电饭锅的电功率在350W~1350W之间,家用电冰箱在100 W~140 W之间,空调在1200W~2800W之间实际功率:当加在用电器两端的电压不等于额定电压时,用电器的功率为实际功率。
(4)焦耳定律内容电流通过导体产生的热量,跟通过导体电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
应用电炉子、电饭锅、电热毯等电热器是利用电流热效应工作的设备,它们的发热体是用熔点高、电阻率大的合金丝制成的。
还可以推导出下列公式。
U 实=U 额 I 实=I 额 P 实=额 正常发光U 实<U 额I 实<I 额 P 实<额 比正常发光暗二 、常见简单题:例1、电能表是测量________的仪表.1 kWh 的电能可供标有“220V 40W ”的灯泡正常工作________h 。
t =P W =kW04.0kWh1=25h例2、 某导体接到6V 电压下,它消耗的功率是6W ;将改接到3V 的电压下,这个导体的功率是________W 。
解法1 导体电阻R =EEP U 2=W 6)V 6(2=6Ω R L =R U L 2=Ω6)V 3(2=1.5W例3、电阻R 和灯泡L 串联接到电压为10V 的电路中,R =10Ω,电路接通后,100s 内电阻R 上电流做的功为10J ,已知灯L 的额定功率为10W ,灯的电阻不变.求:灯的额定电压。
W R =I 2Rt 图1I =Rt W R =100s 10Ω10J ⨯=101A =0.1A R 两端电压:U R =IR =0.1A ×10Ω=1V灯L ′两端电压:U L =U -U R =10V -1V =9V 灯电阻:R =I U L =A1.0V9=0.9Ω 灯额定电压:U E =R P E =Ω⨯9010W =30V 例4、将分别标有“6V 9W ”和“6 V 3W ”的两个灯泡L 1、L 2串联接在12 V 电源上,则 ( )。
A .两灯都能正常发光B .灯L 2可能被烧毁C .两灯都比正常发光时暗D .灯L 1比灯L 2亮灯L 1的电阻: R 1=121P U =W 9)V 6(2=4Ω 灯L 2的电阻: R 2=222P U =W 3)V 6(2=12Ω求出灯两端的实际电压U 1′∵ R 1、R 2串联 I=U/R=6V/16Ω =3/8A U 1′=I R 1=3V<6V U 2′=12V -3V =9V例5、 如图2,电源电压和电灯L 的电阻均保持不变.当开关S 闭合后,在变阻器的滑片P 从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是 ( )。
A .电压表的示数变大 B .电灯L 的亮度变暗 C .电流表A 1的示数不变 D .电流表A 2的示数变小图2例7、 如图3,电源电压不变,开关S 由断开到闭合,电流表两次示数之比为2∶7,则电阻R 1∶R 2=________,电功率P 1∶P 2 ,电功率P 1∶P 1′=________,电功率P 1∶P =________.图3答案 R 1∶R 2=5∶2,P 1∶P 2=2∶5,P 1∶P 1′=1∶1,P 1∶P =2∶7例8、图6,是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V ,当居民楼内消耗的功率为44 kW 的时候图6(1)通过输电线的电流为多少安?(2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少伏?(3)居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部分申请“增容”,即增加用电功率.当居民的用电器的额定功率由44 kW 增加到88kW ,所有用电器均在正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?(4)若要求减小输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施。
图7解 (1)已知U 0=220V P 0=44Kw =4.4×104W I =00U P =220V W104.44⨯=200A(2)U =U 线+U 0=IR 线+U 0=200A ×0.1Ω+220V =240V(3)I ′=0U P '=220VW 108.84⨯=400A P 线′=I ′2R 线=(400A )2×0.1Ω=16000W增容前:P 线=I ′2R 线=(200A )2×0.1Ω=4000W △P 线=P 线′-P 线=16000W -4000W =12000W(4)分析:在U 0,P 0一定时,I 不能减少,使P 线=I 2R 线减小的方法,应减小R 线. ∵ 导线电阻与材料、长度、横截面积有关∴ 长度一定,可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积,这样可以减小电阻. 答案 (1)220A (2)240V (3)12000 W 三、练习题:5、把标有“12伏12瓦”的灯L1和“12伏6瓦”的灯L2串联起来接在电源电压为12伏的电路中,正确的说法是(B)A.L1、L2两灯均能正常发光B.L1、L2两灯均不能正常发光,但L2为较亮C.L1、L2两端均不能正常发光,但L1灯较亮D.把电源电压提高到24伏,L1、L2两灯都能正常发光6、两个灯泡,其中L1标有“6伏3瓦”,L2没有标记,但测得它的电阻是4欧,把它们串联后接在某一电路时,两灯L1、L2均能正常发光,这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是(B)A.6伏3瓦B.8伏1瓦C.12伏3瓦D.6伏1瓦7、如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,在a、b两接线柱上接一个标有“6伏2瓦”灯泡,闭合开关S,灯泡恰好正常发光;如果在a、b两接线柱间换一个标“6伏3瓦”的灯泡,闭合开关S后,这只灯泡消耗的功率(A)A.小于3瓦B.大于3瓦C.等于3瓦D.不能确定二、填空题1、将标有“12伏6瓦”的灯泡接在9伏的电路中时,灯泡消耗的功率是_______瓦.若要将其接入36伏的电路中并使它能正常发光,则应给它串联一个阻值是______欧的电阻.2、有一标有“6伏12瓦”的小灯光,当小灯炮正常发光时,电流通过小灯泡1分钟做的功是_____焦.若接在电压为1.5伏的电源上,通过小灯泡的电流为0.5安,此时小灯泡的功率是________瓦.3、如图11所示电路,电源电压恒定为6伏,小灯泡的规格均为“6伏3瓦”,该电路可实现小灯泡串并联的转换.该电路可消耗的最大功率是_______瓦,最小功率是________瓦.图114、某家用电能表上标有“220伏5安3000R/kWh”的字样,当家中用电器全部工作时,电能表1分钟转了45转.由此可估算出该家所有用电器的总功率为__________瓦;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加________瓦以下的用电器.5、如图12所示,电源电压是6伏,灯泡L的电阻是12欧(其阻值不随温度变化),滑动变阻器的最大阻值是12欧.当滑片P移到最左端时,灯泡L正常发光,则图12灯泡L的额定功率是______瓦.若滑片P移到最右端时,通过灯泡的电流是______安.7、一种叫“满天星”的节日彩灯,一组有100只小灯泡串联,将它们接在220伏电压下,每只小灯炮两端的电压为_______伏,如果每一只小灯泡的功率是0.5瓦,则通过每一只小灯泡的电流是______安.9、如图13所示的电路中,电源电压为6伏,开关S断开时,电流表的示数为0.3安,开关S闭合时电流的示数为0.5安,则R2的阻值为______欧,R1消耗的功率是______瓦,2秒种内整个电路消耗的电能是______焦.图1310、标有“6伏6瓦”、“6伏1.5瓦”字样的灯L1和L2,串联接在某电源上,设灯丝的电阻不变,则通过灯L1和L2的电流强度之比为_______,灯L1和L2的实际功率之比为_______,要保证两灯安全工作,电源电压不应超过_____伏特.三、实验题1、在做“测小灯泡的额定功率”实验时,(1)已知小灯泡的额定电压是3.8伏,额定功率小于2瓦,某同学在连接电路时有几根导线还没有接上,如实物所示,请你在实物图上用笔画线代导线替连接好(要求正确选择电压表和电流表的量程).甲乙图14(2)某同学在连接滑动变阻器时,由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度.现就下面两种情况,请你判断该同学是如何连接的?第一种情况:小灯泡较亮时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.第二种情况:小灯泡较暗时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.(3)在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,电流表如图14—乙所示,其读数为_______安,则小灯泡的额定功率是_______瓦.2、家庭电路中有一只标有铭牌的灯泡正常发光,现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表,请用三种方法搞清这只灯泡此时的功率,说明道理并写出表达式.方法一:___________________方法二:___________________ 方法三:___________________四、计算题1、如图15所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变.开关S闭合,滑动变阻器的滑片P至A 端时,电流表示数为1安;当S断开,滑片P滑到变阻器中点O时,电压表示数为12伏.求:图15①滑动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻;②若电压表量程为0~15伏,断开关开S,在电压表不超过量程的情况下,灯泡的最小功率。
2、如图16是家用电饭锅的简化电路示意图,S1是限温开关,靠手动闭合,当温度达到103℃时自动断开,不能自动闭合.S2是自动开关,当温度超过80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合.电阻R2的阻值是1886欧,R1是工作电阻,阻值为50欧.锅中放好适量的米和水,接入家庭电路,闭合手动开关S1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温.试求:图16(1)加热过程中电饭锅消耗的电功率P1是多大?(2)保温过程中电饭锅消耗的电功率P2是在哪两个值之间跳动?参考答案:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7答案 C C B A B B A二、填空题1、3.375(3.38或3.4),482、720,0.5,0.753、61.54、9002005、30.256、2200,熔断;7、2.2,0.238、瓦,快慢9、20 1.210、1∶1, 1∶4, 7.5 三、实验题1、(1)实物连线如图 (2)C 、D 两点 A 、B 两点第13(1)题图(3) 0.32 1.22、方法一:观察铭牌可知额定功率,即为此时功率方法二:用电能表和钟表测一定时间内消耗的电能P =tW 方法三:已知家庭电路电压,用电流表测通过灯炮的电流p =220I 方法四:用电流表、电压表测电流和电压P =IU四、计算题1、解:①S 闭合,P 在A 时R L 与R AB 并联,R L =U L /I L =24V/1A =24Ω;S 断开,P 在中点O 时,R L 与0.5R AB 串联,U AO =12V LU '=24V -12V =12V ,所以0.5R AB =R L =24Ω 故滑动变阻器最大电阻 R AB =48Ω②断开开关S ,R L 与R 串联,电压表示数最大为15伏,U L 最小为24V -15V =9V 所以P L 最小值=(9V )2/24Ω=3.4w2、解:(1)电饭锅加热时,R 2被短路只有R 1工作,加热过程电饭锅消耗的功率为P 1=12R U =欧伏50)220(2=968瓦 (2)电饭锅的保温状态由开关S 2控控制.当温度超过80℃时,S 2自动断开,此时R 1与R 2串联,电饭锅消耗功率2p '=212R R U +=50欧欧伏188650)220(2+=25瓦当温度低于70℃时,S 2自动闭合,R 2串被短路, 电饭锅消耗功率2P ''=P 1=968瓦 所以,电饭锅保温时消耗电功率在25瓦和968瓦两个值之间跳动.答:(1)加热过程中电饭锅消耗的电功率是968瓦;(2)保温过程中电饭锅消耗的电功率在968瓦与25瓦两个值之间跳动.1、有甲、乙、丙、丁四个标有“110V 100W ”的灯泡,要把它们接在220V 特的电路中使用。