电功率1.如图所示的是探索焦耳定律的实验装置,已知R 1<R 2,闭合开关后,通过两端电阻丝的电流I 1__等于__I 2,电阻丝两端的电压U 1__小于__U 2。
2.如图1所示的是一则公益广告,浓浓的孝心透着社会主义核心价值观。
小明的爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图2(甲部分)所示,电热足浴器某次正常工作时控制面板显示如图2(乙部分)所示,求:(1)此时足浴器的工作电流。
(计算结果保留一位小数)(2)足浴器装入最大容量、初温为22 ℃的水,当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量。
(3)上述加热过程耗时16 min ,该足浴器的热电效率。
图1图2 解:(1)由图乙可知,此时电热足浴器的电功率P =500 W ,由P =UI 得,此时足浴器的工作电流I =P U =500 W 220 V ≈ A ; (2)足浴器装入最大容量时水的体积V =5 L =5 dm 3=5×10-3 m 3,由ρ=m V 得,水的质量m =ρV =×103kg/m 3×5×10-3 m 3=5 kg ,则水所吸收的热量Q 吸=cm(t -t 0)=×103 J/(kg·℃)×5 kg ×(42 ℃-22 ℃)=×105 J ;(3)加热时间t =16 min =960 s ,由P =W t 得,电热足浴器消耗的电能W =Pt =500 W ×960 s =×105 J ,则该足浴器的热电效率η=Q 吸W =错误!=%。
答:(1)此时足浴器的工作电流为 A ;(2)当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量为×105 J ;(3)上述加热过程耗时16 min,该足浴器的热电效率为%。
3.某市中考实验操作考试时,实验员为同学们“探究小灯泡的额定电功率”准备了以下器材:额定电压为V的小灯泡(正常发光时电阻约为10 Ω)、规格为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器、新干电池4节、开关、电流表、电压表、导线若干。
【设计实验与制订计划】(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整;(2)在闭合开关前,应将滑片P移到最__右__(选填“左”或“右”)端;(3)在虚线方框内画出对应的电路图;(4)经检查,电路连接无误,各元件完好。
闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到V,存在这种问题的原因是__电源电压过大__,让小灯泡正常发光最简便的方法是__减少一节干电池__;(5)解决上述问题后,移动滑片P使电压表的示数为V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数图如乙所示,则小灯泡的额定功率是。
[解析](1)如图所示:(3)根据实物图,画出电路图如下图:4.实验:测量小灯泡的电功率【实验器材】额定电压为V的小灯泡(正常发光时的电阻约为6 Ω)、滑动变阻器(“10 Ω 2 A”)、新的干电池两节、开关、导线若干等。
【实验原理】__P=UI__【实验步骤】(1)连接电路时,开关要__断开__;如图甲所示的实物图连接中,连接不妥之处为__电流表量程选择错误__。
(2)闭合开关后,若出现下表所述的现象,请在表中空格处填写可能的原因:电灯的电流表电压表可能的原因现象亮暗1亮有示数无示数电压表断路2不亮无示数有示数小灯泡断路(3)排除故障后,当移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率,此时应在此位置基础上将滑片P向__左__(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是__1__W。
5.如图所示,电源电压恒定,小灯泡上标有“2 V 1 W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。
求:(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l/5位置时,小灯泡L恰好正常发光,电源电压是多少(3)断开开关S2,闭合开关S、S1、S3,将滑片P移到a端时,电流表示数为2 A,此时电压表示数是多少定值电阻R 1的阻值是多少解:(1)R L =U 2L P L=(2 V )21 W =4 Ω (2)当断开开关S 1,闭合开关S 、S 2、S 3时,R 1被短路,灯泡L 与R 2串联:R 2=1/5 ×50 Ω=10 ΩI =I L =P L U L=1 W 2 V = A U 总=IR 总=I(R 2 +R L )= A×(10 Ω + 4 Ω)=7 V(3)当断开开关S 2,闭合开关S 、S 1、S 3,滑片P 移到a 端时,灯泡L 与R 1并联。
由于小灯泡两端的实际电压为7 V ,远大于它的额定电压2 V ,故小灯泡将被烧断,电压表示数为7 V 。
此时电路中只有电阻R 1在工作。
R 1=U I =7 V 2 A = Ω6.在测定性实验中:(1)如图所示,在圆圈中填上电流表或电压表的符号。
只闭合开关S 3,可以测量小灯泡的功率。
请设计测量小灯泡功率时的记录实验数据的表格;测量小灯泡的功率的记录实验数据表格实验次数U/V I/A 灯泡亮度 P/W(2)如图所示,只闭合开关S2和S4,电源电压保持3 V不变,电流表的量程是0~A,电压表的量程是0~3 V,则电路中允许的最大总功率是。
7.(不定项选择)如图所示的是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式,其发热功率不同。
下列关于甲、乙、丙、丁四种连接方式的说法正确的是( BCD )A.甲的发热功率与丙的发热功率相等B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍8.如图所示,这是某地区的一种仪表表盘,它是__电能__表,此时的表盘读数是611 2 1K。
9.如图所示,电路中电源电压可调,小灯泡L1标有“6 V 6 W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6 V12 W”的字样。
(假设小灯泡电阻不变)(1)闭合S2,断开S1、S3,调节电源电压使电压表V2的示数为6 V,求L2的实际功率。
(2)闭合S1、S3,断开S2,调节电源电压使电压表V1的示数为3 V,求L1的电阻。
(3)闭合S1、S2、S3,画出此时的等效电路图。
调节电源电压为18 V,求此时L3的实际功率。
解:(1)闭合S2,断开S1、S3时,L2、L3两灯串联,U2实=U2额=6 V,则P2实=P2额=12 W。
(2)闭合S1、S3,断开S2时,L1、L3两灯并联,据题意,小灯泡电阻不变。
R1=U21额P1额=(6 V)26 W=6 Ω(3)S1、S2、S3均闭合时,L1、L3两灯并联,L2短路,等效电路如图所示:因为L3两端的电压远高于其额定电压,则L3被烧坏,所以实际功率为0 W。
10.江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案:每月耗电第一挡电量为150度及以内,维持现行价格不变,即每度电元;第二挡电量为151至280度,每度电元;第三挡电量为281度以上,每度电元。
小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示,则她家上月用电为__215__kW·h;如据此听证方案计算,她家上个月电费要比原来多付元。
电功率一、填空题1.标有“220 V40 W”的灯泡甲和“220 V100 W”的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发现__乙__灯泡的灯丝较粗;若将这两个灯泡串联在220 V的电源上,则__甲__灯泡更亮一些。
(选填“甲”或“乙”)2.英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验,研究电流产生的热量,提出了焦耳定律,焦耳定律可用公式__Q=I2Rt__来表示。
某家庭单独使用电饭锅,用时15 min,电能表的示数由图甲示数变成图乙示数,则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为·h__。
3.小明家新买了一个电热水器,刚接入电路,家里的空气开关就断开了。
他猜想造成空气开关断开的原因是:①连入电路中的用电器总功率过大:②电热水器或插头处短路。
于是他请电工师傅检修后,将空气开关复位,只让电热水器单独工作,家里标有“2 000 r/(kW·h)”电能表的转盘3 min内转了100转,电热水器的功率为__1_000__W。
小明的猜想__②__(选填序号)是正确的。
(已知电热水器接入电路前,小明家正在使用的用电器的总功率约为3 200 W,空气开关允许通过的最大电流为40 A)二、选择题4.电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费。
该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是( A )A.电能表-kW·h B.电压表-VC.电流表-A D.电表-度5.家用空调正常工作时的电功率最接近( A )A.1 000 W B.100 WC.10 W D.1 W6.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V40 W”的字样。
下列说法中正确的是( D )A.该灯泡只能在220 V电压下工作B.该灯泡的实际功率是40 W不变C.该灯泡每秒消耗的电能是40 WD.该灯泡正常发光时的功率是40 W7.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是( D )A.灯泡L2发生了断路B.灯泡L2发生了短路C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小8.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( B )9.如图所示的是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以下说法正确的是( C )A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高10.已知一台直流电动机两端的电压为6 V,通过电动机的电流为2 A,线圈的电阻为Ω.则在1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( A )A.720 J,120 J B.720 J,720 JC.720 J,600 J D.600 J,120 J[解析]电动机产生的热量Q=I2Rt=(2 A)2×Ω×60 s=120 J。
电动机消耗的电能为W=UIt=6 V×2 A×60 s=720 J。
故A项正确,B、C、D项错误。
11.电炉通电一段时间后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却几乎不发热,这主要是因为( D ) A.通过导线的电流大于通过电炉丝的电流B.导线的电阻远大于电炉丝的电阻C.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流D.导线的电阻远小于电炉丝的电阻[解析]电炉丝与导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,由于Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,即电阻越大,相同时间内产生的热量越多。