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文檔簡介
專題16電功率
目錄
01思維導(dǎo)圖:呈現(xiàn)教材知識(shí)結(jié)構(gòu),構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系。
02知識(shí)梳理:甄選核心考點(diǎn),重難點(diǎn)逐項(xiàng)分解。
03易混易錯(cuò):點(diǎn)撥易混易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)
04方法技巧:總結(jié)高效學(xué)習(xí)策略,快速掌握和鞏固知識(shí)
05典例精析:針對典型題型,詳細(xì)解析解題步驟,引導(dǎo)解題思路
06真題賞析:通過經(jīng)典真題升華教材,提煉核心方法。
課標(biāo)新趨勢
電功率一般在選擇題、填空題、計(jì)算題、實(shí)驗(yàn)題中都有出現(xiàn),結(jié)合電路圖、圖像、家用電
器、生活場景等考查。
★??伎键c(diǎn)有:電能表的認(rèn)識(shí)與相關(guān)計(jì)算、額定功率與實(shí)際功率、含電功率的動(dòng)態(tài)電路分析(高
頻)、電功率的計(jì)算、用電器相關(guān)計(jì)算(高頻)、實(shí)驗(yàn):測量小燈泡的電功率、探究電流產(chǎn)生的
熱量與哪些因素有關(guān)等。
1、額定功率與實(shí)際功率通常結(jié)合燈泡銘牌信息考查燈泡能否正常發(fā)光、燈泡亮度比較等;
2、動(dòng)態(tài)電路相關(guān)分析常考查電表示數(shù)及相應(yīng)物理量、燈泡亮暗的變化判斷等;
3、電功率計(jì)算要對歐姆定律及電功率公式靈活應(yīng)用,常結(jié)合電路圖和圖像分析與計(jì)算;
4、用電器相關(guān)計(jì)算作為中考高頻考點(diǎn),主要考查的內(nèi)容及公式有:結(jié)合銘牌、的多擋位計(jì)算、
非擋位的電熱綜合計(jì)算等。
1
思維導(dǎo)圖
電能的來源:其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能
電能電能的利用:把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能
6
符號:wo單位換算:lkWh=3.6xlOJ
廠作用:計(jì)量用電器消耗的電能
電能電功電能表讀數(shù)方法
,四個(gè)重要參數(shù)
電功:電流所做的功叫電功
電功「公式:W=UIt
電功的計(jì)算”2
'推導(dǎo)公式:卬嘎t=?Rt
定義:電流做功與所用時(shí)間之比,用P表示
物理意義:表示電流做功的快慢
單位:瓦特,符號W
電功率常見用電器的電功率
定義式:p=y
電功率的計(jì)算計(jì)算式:P=5
推導(dǎo)式:P===FR
電
額定電壓、額定功率、實(shí)際電壓、實(shí)際功率
功
電功率額定電壓、額定功率、實(shí)際電壓、實(shí)際功率之間的關(guān)系
率
影響燈泡亮暗的因素-----實(shí)際功率
串、并聯(lián)電路總功率:尸=片+瑪
串、并聯(lián)電路
串聯(lián)電路電功率的分配:
的總功率瑪&
并聯(lián)電路電功率的分配:
用電器擋位問題原理、常見用電器舉例
實(shí)驗(yàn)原理:P=UI
伏安法實(shí)驗(yàn)器材、步驟、結(jié)論
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及??嫉淖饔?/p>
伏阻法
特殊方法測量小燈泡小RR注
的額定功率安阻法
等效替代法
r電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象
r電流的熱效應(yīng)T
工電熱的利用和防止
焦耳定律--探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)一實(shí)驗(yàn)方法、步驟、結(jié)論
個(gè)內(nèi)容
"公式:Q=?Rt
:焦耳定律一
一對純電阻電路:W=Q
I串、并聯(lián)電路中電熱的關(guān)系
2
知識(shí)梳理
考點(diǎn)一電能電功
知識(shí)點(diǎn)01電能
1、電能的來源:其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。
電能來源能量轉(zhuǎn)化
干電池、蓄電池化學(xué)能一電能
火力發(fā)電燃料的化學(xué)能一電能
水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電機(jī)械能一電能
太陽能發(fā)電太陽能一電能
核能發(fā)電站核能一電能
2、電能的利用
用電器是消耗電能的裝置,消耗電能的過程,就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,消耗了多少電能
就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
3、電能的符號及單位
(1)符號:電能用符號W表示。
(2)單位:在國際單位制中,電能的單位是焦耳,簡稱焦,用符號J表示。電能的常用單位是千瓦時(shí),俗
稱度,用符號kW?h表示。換算關(guān)系為lkW-h=3.6xl()6j。
知識(shí)點(diǎn)02電能表
1、作用:計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。
2、讀數(shù)方法
電能表在一段時(shí)間內(nèi)前后兩次示數(shù)的差值,就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù),即這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。
最后一位框內(nèi)數(shù)字為小數(shù),例如,初電能表示數(shù)為741.5kW?h,4月初示數(shù)為781.5kW?h。所以這個(gè)月用
電781.5kW-h-741.5kW?h=40kW?ho
3
3、四個(gè)重要參數(shù)
(1)“220V”表示這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用。
(2)“10(20)A”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A。電能表工作時(shí)的電流不應(yīng)
超過額定最大電流。
(3)“50Hz”表示這個(gè)電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用。
(4)“600r/(kW?h)”表示接在這個(gè)電能表上的用電器,每消耗IkW-h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過
600轉(zhuǎn)。
【注】電子式電能表獨(dú)有的“3000imp/(kW?h)”表示接在這個(gè)電能表上的用電器,每消耗IkW-h的電能,
電能表的指示燈閃爍3000次。
kW?h
回口2|5|6|回
DDSD443
單相電子式電能表
220V10(40)A50Hz
3000imp/(kw-h)[>O
指東燈|
知識(shí)點(diǎn)03電功
1、電功
電流所做的功叫電功,用字母W表示。電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程也可以說是電流做功的過程,
有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功,即電功是多少。
【注】電功是過程量,反映的是電能消耗的多少;電能是狀態(tài)量,反映的是能夠做功的本領(lǐng)。
2、電功的計(jì)算
(1)公式:W=UIt.(適用于所有電路)
TJ2
(2)推導(dǎo)公式:W=—t=I2Rto(只適用于純電阻電路)
R
考點(diǎn)二觸吻率
知識(shí)點(diǎn)01電功率
1、定義:電流做功與所用時(shí)間之比,用符號尸表示。
2、物理意義:表示電流做功的快慢。
3、單位:瓦特,簡稱瓦,用符號W表示。常用單位還有千瓦(kW),它們的換算關(guān)系是lkW=!OW。
4
4、常見用電器的電功率
家用空調(diào)、電飯煲、微波率、烤箱約1000W電吹風(fēng)、洗衣機(jī)約500W
液晶電視機(jī)、電冰箱約100W熱水器約2000W
臺(tái)式計(jì)算機(jī)約200W手電筒約1W
5、電功率的計(jì)算
W
(1)定乂式:P=——。
t
(2)計(jì)算式:P=UI,適用于所有電路。
(3)推導(dǎo)式:P=J=12R,只適用于純電阻電路。
R
知識(shí)點(diǎn)02額定電壓額定功率
1、額定電壓:用電器正常工作時(shí)的電壓,用。額表示,是唯一的。
2、額定功率:用電器正常工作時(shí)的功率,用。表示,是唯一的。
3、實(shí)際電壓:用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓,可能與額定電壓相等,也可能不等,用。實(shí)表示,是變化的。
4、實(shí)際功率:用電器實(shí)際工作時(shí)的功率,可能與額定功率相等,也可能不等,用心實(shí)表示,是變化的。
5、額定電壓、額定功率、實(shí)際電壓、實(shí)際功率之間的關(guān)系
用電器兩端電壓電功率用電器工作情況
“實(shí)額箍二場正常工作
。實(shí)>。額用電器不能正常工作,有可能損壞用電器
U實(shí)<。額々〈七用電器不能正常工作
6、影響燈泡亮暗的因素:燈泡的亮暗由其實(shí)際功率決定,實(shí)際功率越大,燈越亮。
知識(shí)點(diǎn)03串、并聯(lián)電路的總功率
1、串聯(lián)電路總功率
串聯(lián)電路的總功率等于各串聯(lián)用電器的電功率之和,即P=《+6。
2、并聯(lián)電路的總功率
5
并聯(lián)電路的總功率等于各并聯(lián)用電器的電功率之和,即P=《+2。
3、串聯(lián)電路電功率的分配
純電阻串聯(lián)電路中,各電阻消耗的電功率與其阻值成正比,即在=旦。
4、并聯(lián)電路電功率的分配
純電阻并聯(lián)電路中,各電阻消耗的電功率與其阻值成反比,即£=&。
知識(shí)點(diǎn)04用電器擋位問題
1,原理:通過改變總電阻R的大小來改變用電器的電功率尸。
Uz
根據(jù)P=——,U不變,R最小一尸最大一高溫?fù)?;R最大一P最小一低溫?fù)酢?/p>
R
2、常見用電器舉例
電路圖
(并聯(lián)式用<為)(單刀雙擲開關(guān))
(短路式)
只閉合S,兩電阻串聯(lián),只閉合S、S2,只有凡接入S1斷開,S2接b,"、&串聯(lián),
,_U2U2
電路,Ty低n-=-(--《氐=
鳥+R24+4
低溫檔
R.
---czh---
—□220Vo—
只閉合S、S1,只有與接入閉合Si,S2接b,只有與接入電
U2
電路,F(xiàn)L=—路,=—
中K中用
中溫檔無
—o220Vo——o220V'
6
考點(diǎn)三測量小燈泡的電功率
知識(shí)點(diǎn)01伏安法測量小燈泡的電功率
1、實(shí)驗(yàn)原理:P=UI。
2、實(shí)驗(yàn)器材:兩節(jié)干電池、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、小燈泡(額定電壓為2.5V)、開關(guān)、導(dǎo)線若
干。
3、實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按照電路圖連接實(shí)物圖,檢查電路無誤后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片、觀察電壓表的示數(shù)。
(2)①使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,測量它的電功率,這是它的額定功率。
②使小燈泡兩端的電壓低王額定電壓,觀察小燈泡的亮度,測量它實(shí)際的電功率。
③使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的倍,觀察小燈泡的亮度,測量它實(shí)際的電功率。
(3)按照電路圖連接實(shí)物圖,檢查電路無誤后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片、觀察電壓表的示數(shù)。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:小燈泡在不同電壓下,功率不同,實(shí)際功率越大,小燈泡越亮。
5、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及常考的作用
(1)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變小燈泡兩端的電壓,實(shí)現(xiàn)多次測量。
(2)調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí),要注意實(shí)際電壓不能超過額定電壓的1.2倍,同時(shí)通電時(shí)間
不能過長,否則容易燒壞小燈泡。
(3)分析數(shù)據(jù)時(shí),丕能把三次的電功率取平均值,因?yàn)檫@三次的電功率是小燈泡在三個(gè)不同電壓下的實(shí)際
7
功率,求平均值無任何意義。
知識(shí)點(diǎn)02特殊方法測量小燈泡的額定功率
1、伏阻法
電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟表達(dá)式
①閉合S、S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的讀數(shù)為。額;
-0-P-b
②斷開S1,閉合S2,讀出電壓表的示數(shù)為
(三知u額、R。)
A?"①閉合S、S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的讀數(shù)為/額4;
乎|_&4頁=(。1-,額6)/額
②斷開S1,閉合S2,讀出電壓表的示數(shù)為
(已知/額、R。)
2、安阻法
電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟表達(dá)式
—0rx①閉合S、S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電流表的讀數(shù)為
---1___
/。=";
U額
耳
S
(w知。額、R°)②斷開S2,閉合S1,讀出電流表的示數(shù)為4
凡,
①閉合S、S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電流表的讀數(shù)為
/O\|ZT\,
,額;
~~£L場=(4-/額)凡/額
s'
②斷開S2,閉合S1,讀出電流表的示數(shù)為4
(已知/額、R°)
3、等效替代法
電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟表達(dá)式
8
①只閉合S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電流表的讀數(shù)
滓白
為/額;
②斷開S1,閉合S2,保持滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻■=/額火
(已知/額、電阻箱阻
箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為/額時(shí),讀出電阻箱連入電路的
值)
電阻為R
年觸焦耳定律
知識(shí)點(diǎn)01電流的熱效應(yīng)
1、定義:電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象。
2、電熱的利用和防止
(1)利用:電暖氣、電烙鐵、電熱毯、電飯鍋、養(yǎng)雞場的電熱孵化器等電熱器。發(fā)熱體是由電阻大、熔點(diǎn)
高的金屬導(dǎo)體制作的。
(2)防止:用電器的散熱孔、電腦的微型風(fēng)扇。
知識(shí)點(diǎn)02探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
1、實(shí)驗(yàn)方法
(1)控制變量法;
(2)轉(zhuǎn)換法:通過U形管中液面高度的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。
2、實(shí)驗(yàn)步驟
(1)圖甲:探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電里的關(guān)系
把兩個(gè)密封著等量空氣的透明容器中的兩個(gè)阻值不同的電阻絲串聯(lián)起來;通電一段時(shí)間,觀察比較兩個(gè)U
形管中液面高度的變化。
(2)圖乙:探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系
兩個(gè)密封容器中的電阻絲阻值一樣大;在右邊容器的外部,將一個(gè)阻值和容器內(nèi)電阻絲阻值相等的電
阻絲與容器內(nèi)電阻絲并聯(lián);通電一段時(shí)間,觀察比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化。
9
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
電阻越大、通過電阻的電流越大、通電的時(shí)間越長,電阻產(chǎn)生的熱量越多。
知識(shí)點(diǎn)03焦耳定律
1、內(nèi)容
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。
2、公式
Q=FRt。
3、焦耳定律公式的理論推導(dǎo)
當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為電熱時(shí),即W=Q。對純電阻電路(只存在電流熱效應(yīng)的電路),可用
,u-
2
Q=IRt=Ult=——t進(jìn)行電熱計(jì)算。
R
4、串、并聯(lián)電路中電熱的關(guān)系
串聯(lián)電路中電熱之比等于電阻之比;并聯(lián)電路中電熱之比等于電阻的倒數(shù)之比。
易混易錯(cuò):
易混易錯(cuò)點(diǎn)1:電功計(jì)算公式的適用條件
(1)純電阻電路是電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路,如電爐、電熨斗,計(jì)算消耗的電能時(shí),W=Ult=—1=I2Rt
R
三個(gè)公式都能進(jìn)行計(jì)算;
(2)非純電阻電路是電能只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路,如電動(dòng)機(jī)、電視機(jī),計(jì)算消耗的電能時(shí),只能用
W=計(jì)算。
易混易錯(cuò)點(diǎn)2:電功和電功率的比較
電功電功率
定義電流通過導(dǎo)體或用電器所做的功電功與時(shí)間之比
物理意義電流做功的多少電流做功的快慢
實(shí)質(zhì)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程單位時(shí)間內(nèi)消耗電能的多少
W
公式W=Pt=UItP=——=UI
t
10
TJ2TJ2
推導(dǎo)公式W=—t=I2RtP=、=/R
RR
單位kW-h>JkW、W
電功率大,電流做功不一定多;電功率小,電流做功不一定少
易混易錯(cuò)點(diǎn)3:額定功率與實(shí)際功率的理解
(1)額定功率只有一個(gè),是在額定電壓下的功率;實(shí)際功率有無數(shù)個(gè),一個(gè)實(shí)際電壓對應(yīng)一個(gè)實(shí)際功率。
(2)燈的亮暗由它的實(shí)際功率決定,和額定功率無關(guān)。
易混易錯(cuò)點(diǎn)4:純電阻電路和非純電阻電路電熱計(jì)算
。U
(1)純電阻電路中,Q=W,電熱可用電能的所有公式卬=刊=?!?尸七=——f計(jì)算。
R
(2)非純電阻電路中,W>Q,電熱只能用。=/2及計(jì)算,電能只能用W=H=計(jì)算。
易混易錯(cuò)點(diǎn)5:測量電阻實(shí)驗(yàn)和測量小燈泡功率實(shí)驗(yàn)區(qū)分
測量定值電阻阻值實(shí)驗(yàn),可以求平均值,目的是減小誤差。而測量小燈泡電阻和測量小燈泡電功率實(shí)
驗(yàn)不可以求平均值,因?yàn)樾襞莸碾娮韬碗姽β适亲兓摹?/p>
d方法技巧;
方法技巧L利用電能表計(jì)算電能
根據(jù)電能表在某段時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)(或指示燈閃爍次數(shù))〃,和電能表的參數(shù)Nrevs/(kW%)或Nimp/(kW?h),
V!
可以求出這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能%=—kW-ho
電N
方法技巧2:用電器實(shí)際功率的計(jì)算方法
]/2UU
(1)利用電阻不變:若己知。額和之,可根據(jù)P=——求出用電器電阻R=上,實(shí)際功率理=」。
RP儒R
U2u2
(2)或運(yùn)用比例關(guān)系,七
RR
方法技巧3:利用電能表測量用電器電功率
已知用電器工作的時(shí)間t(h),電能表的參數(shù)Nrevs/(kW-h)或Nimp/(kW-h),電能表在時(shí)間t(h)
rj
內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)(或指示燈閃爍次數(shù))幾,則用電器的電功率尸=——kWo若電功的單位為J,時(shí)間的單位為s,
N-t
則電功率的單位為W。
11
方法技巧4:測小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中常見故障及原因分析
故障現(xiàn)象原因分析
電源、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)或滑動(dòng)變阻器損壞,或接
電流表、電壓表無示數(shù)
線柱接觸不良
燈
①滑動(dòng)變阻器接成定值電阻;②滑動(dòng)變阻器滑片在最
泡電壓表、電流表有示數(shù)
大阻值處還未調(diào)節(jié);③電源電壓太低
不
電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),而電壓表示數(shù)卻很①電流表、電壓表位置相互對換了;②燈泡處斷路,
亮
大,接近電源電壓即燈絲斷了或燈座接觸不良
電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)燈泡短路
閉合開關(guān),電流表或電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)電流表或電壓表的“+”“一”接線柱接反了
電
閉合開關(guān),電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很①電流表或電壓表量程選擇過大;②電源電壓太低;
表
小③滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過大
問
閉合開關(guān),電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度超①電流表或電壓表量程選擇過?。虎诨瑒?dòng)變阻器接入
題
過電表的量程電路的阻值太?。虎垭娐分谐霈F(xiàn)短路
方法技巧5:非純電阻電路能量問題的計(jì)算方法
電功W=Pt=UIt
電熱Q=12Rt
電功與電熱關(guān)系式w=Q+%械
效率“_%械_卬-Q
方法技巧6:非純電阻電路功率問題的計(jì)算方法
W
電功率P=——=UI
t
熱功率備=/次
電功率與熱功率關(guān)系式p=為+4幾械
"_。械_p_P熱
效率?1——
pP
12
典例精析
高頻命題點(diǎn)1電能表的認(rèn)識(shí)與相關(guān)計(jì)算
【例11小明拍到一張電能表照片,如圖所示,他仔細(xì)觀察照片后得到下列結(jié)論,你認(rèn)為正確的是()
A.電能表工作時(shí)的最大電流為5A
B.拍照片時(shí),小明家已消耗的電能為9316kW?h
C.電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500轉(zhuǎn),消耗的電能為3.6x105j
D.把此電能表接入家庭電路,電路消耗的總功率不超過2200W
【答案】D
【解析】A.由圖可知,電能表工作時(shí)的最大電流為10A,故A錯(cuò)誤;
B.拍照片時(shí),小明家已消耗的電能為931.6kW?h,故B錯(cuò)誤;
C.電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500轉(zhuǎn),消耗的電能為
W=-------------------=---------------=0.2kW-h=7.2xlO5J
2500r/(kW-h)2500r/(kW-h)
故C錯(cuò)誤;
D.把此電能表接入家庭電路,電路消耗的總功率不超過
P=UI=220Vx10A=2200W
故D正確。
故選D。
【例2】【計(jì)算電費(fèi)】圖所示為小明家月初時(shí)的電能表,此時(shí)電能表的示數(shù)是kW.h?月末時(shí)電能表的
示數(shù)是5688.4kW-h,若電費(fèi)資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是0.5元/度,則小明家這個(gè)月需要繳納電費(fèi)元。
13
【答案】5588.450
【解析】口]電能表的最后一位是小數(shù)位,由圖示電能表可知,電能表的示數(shù)是5588.4kW-h,則這個(gè)月消耗
的電能為
W=5688.4kW-h-5588.4kW-h=100kW-h=100^
⑵電費(fèi)資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是0.5元/度,則小明家這個(gè)月需要繳納電費(fèi)
?=0.5元/度x100度=50元
【例3】如圖所示為某天小亮家的電能表,半個(gè)月后電能表示數(shù)變化為向4|1|3|7|國。該這段時(shí)間內(nèi)家中
用電器消耗的電能為kW.h。小亮關(guān)閉家中其它用電器,讓家中的電飯鍋單獨(dú)工作,觀察到電飯鍋工作
一段時(shí)間內(nèi)指示燈閃爍32次,則這段時(shí)間內(nèi)電飯鍋消耗電能為kWho
0
~kWh
|0|4|0|2|9|⑶|
單子式單相電能表
RA
220V5(40)A50Hz
800imp/(kWh)
【答案】108.30.04
【解析】[1]該這段時(shí)間內(nèi)家中用電器消耗的電能為
W=4137.6kWh-4029.3kW-h=108.3kWh
⑵由圖可知,每消耗lkW-h電能,電能表的指示燈閃爍800次,所以指示燈閃爍32次,則這段時(shí)間內(nèi)電飯
鍋消耗電能為
32
W=—xlkWh=0.04kWh
1800
高頻命題點(diǎn)2額定功率與實(shí)際功率
【例1】甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,若燈絲電阻不變,則下列說法中正確的是()
乙
A.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多
B.當(dāng)甲燈泡兩端的電壓減小時(shí),其額定功率減小
14
C.將乙燈兩端的電壓為110V時(shí),其實(shí)際功率為25W
D.將兩燈串聯(lián)在電壓為220V的電路中,乙燈比甲燈亮
【答案】C
【解析】由銘牌可知:甲燈的額定電壓為220V,額定功率為25W;乙燈的額定電壓為220V,額定功率為
lOOWo
A.兩燈均正常發(fā)光時(shí),由的H可知,工作時(shí)間未知,故兩燈消耗的電能無法判斷,故A錯(cuò)誤;
B.額定功率是指用電器正常工作時(shí)的功率,當(dāng)甲燈泡兩端的電壓減小時(shí),其額定功率不變,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)p=J得,在電阻不變時(shí),電功率與電壓的平方成正比,若將乙燈接入110伏電路中,實(shí)際功率
R
為額定功率的
J10V_1
(--------)2=-
220V4
即
七]場=+100W=25W
故C正確;
TT2
D.由題意可知,甲的額定功率小于乙的額定功率,由7?=—可知,4>區(qū)乙。兩燈串聯(lián)在220伏的電路中,
P
因?yàn)閮蔁舸?lián),電流相等,因?yàn)榧谉舻碾娮璐笥谝覠舻碾娮?,由?可知,甲燈的實(shí)際功率大,甲燈亮,
故D錯(cuò)誤。
故選C。
【例2】將“220V;60W”的燈泡L1和“220V;40W”的燈泡L2,串聯(lián)在220V的電源上,組成閉合電路(設(shè)
燈絲電阻不變),則下列說法正確的是()
A.燈泡L1的電阻大于燈泡L2的電阻
B.通過燈泡L1的電流比通過燈泡L2的電流大
C.燈泡L2比燈泡L亮
D.兩燈泡的總功率大于40W
【答案】C
【解析】A.由〃='可得,燈泡L的阻值
R
15
_U;_(220V)2
~806.7。
1―A—60W
燈泡L2的阻值
U;(220V)2
2=1210Q
~P2~40W
故燈泡L1的電阻小于燈泡L2的電阻,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)闊襞軱與燈泡L2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過燈泡乂的電流等于通過燈泡L2的電流,
故B錯(cuò)誤;
C.燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際電功率,由尸=U/=「R可知,過燈泡L的電流等于通過燈泡L2的電流,燈
泡L的電阻小于燈泡L?的電阻,則燈泡L1的電功率小于燈泡L?的電功率,即燈泡L?比燈泡L1亮,故c正
確;
D.因?yàn)榇?lián)電路總電阻等于各分電阻之和,所以兩燈串聯(lián)的總電阻大于燈泡L2的電阻,此時(shí)兩燈泡的總
42
電壓為220V,等于燈泡L2的額定電壓,由夕=」可知,兩燈泡的總功率小于燈泡L,的額定功率40W,
R
故D錯(cuò)誤。
故選C。
【例3】A、B兩只燈泡的額定電壓均為6V,通過它們的電流隨兩端電壓的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正
確的是()
A.將兩燈并聯(lián)接在3V的電源兩端,A燈的實(shí)際功率為2.1W
B.將兩燈串聯(lián)接在3V的電源兩端,B燈比A燈暗
C.A燈的額定功率比B燈的額定功率小
D.通過B燈的電流與燈絲電阻成正比
16
【答案】A
【解析】A.將兩燈并聯(lián)接在3V的電源兩端,A燈的實(shí)際電壓為3V,電流為0.7A,實(shí)際功率為
PA=UA,A=3Vx0.7A=2.1W
故A正確;
B.將兩燈串聯(lián)接在3V的電源兩端,串聯(lián)電路中電流處處相等,由圖得,當(dāng)AB電流相等時(shí),B燈泡的電
壓較大,由尸=〃得,B燈的電功率較大,則B燈較亮,故B錯(cuò)誤;
C.AB燈的額定電壓相同,為6V,由圖得,A燈的額定電流較大,由尸=〃得,A燈的額定功率比B燈
的額定功率大,故C錯(cuò)誤;
D.通過B燈的電流、燈絲電阻改變時(shí),電壓也改變,則通過B燈的電流與燈絲電阻不成正比,故D錯(cuò)誤。
故選Ao
高頻命題點(diǎn)3含電功率的動(dòng)態(tài)電路分析
【例1】【滑動(dòng)變阻器類】實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),空氣流速越大,飛機(jī)機(jī)翼產(chǎn)生的升力越大,
類比推理設(shè)計(jì)了檢測水流速度變化的模擬電路,如圖所示。己知電源電壓保持不變,&是定值電阻,機(jī)翼
狀的探頭始終浸沒在水中,通過可移動(dòng)連桿帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片上下移動(dòng),下列說法正確的是()
A.水流速度增大時(shí),電壓表的示數(shù)變小
B.水流速度增大時(shí),電路中的電流變大
C.水流速度增大時(shí),電路的總功率變小
D.水流速度減小時(shí),電路的總功率不變
【答案】B
【解析】ABC.由圖可知,電阻&和變阻器R串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓,當(dāng)水流的速度變大時(shí),探頭
下表面壓強(qiáng)大于上表面壓強(qiáng),探頭向上運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)R滑片上移,變阻器連入電路的阻值變小,電路的總電
阻變小,由歐姆定律可知電路中電流變大,由U=/R可知定值電阻的電壓增大,即電壓表的示數(shù)變大,由
P=L7可知電路的總功率變大,故B正確,AC錯(cuò)誤;
D.水流速度越小,上下的壓強(qiáng)差減小,滑片下移,變阻器連入電路的阻值變大,電路的總電阻變大,由歐
17
姆定律可知電路中電流變小,由P=U/可知電路的總功率變小,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【例2】【開關(guān)通斷類】如圖所示,電源電壓保持不變。在開關(guān)由閉合到斷開的過程中()
A.電流表的示數(shù)不變
C.定值電阻R/消耗的電功率變大D.電壓表與電流表的示數(shù)之比變小
【答案】B
【解析】當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),及被短接,只R/接入電路,電壓表示數(shù)為以兩端電壓,即電源電壓,即
Ui=U
電流表的示數(shù)
7
當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),Ri、上串聯(lián),電壓表示數(shù)為電源電壓,即
U2=URI
兩端電壓小于電源電壓,電流表的示數(shù)
12=—^—
綜上所述可知:,2<II,U2=U1;
即開關(guān)S由閉合到斷開時(shí),電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)不變,則電壓表與電流表的比值變大;
開關(guān)S由閉合到斷開時(shí),以兩端電壓和通過的電流都變小,根據(jù)尸=以可知,R/消耗的電功率變小。
故選B。
【例3】【敏感電阻類】煙霧報(bào)警器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的,是一種技術(shù)先進(jìn)、工作穩(wěn)
定可靠的傳感器,被廣泛運(yùn)用到各種消防報(bào)警系統(tǒng)中。如圖所示為煙霧報(bào)警器的模擬電路,電源電壓保持
不變,及為定值電阻,R為光敏電阻,R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱面增大,當(dāng)電流表示數(shù)減小到某一值時(shí),
裝置報(bào)警。開關(guān)S閉合后,當(dāng)有煙霧遮擋射向R的激光時(shí)()
18
煙霧
變
保持不
數(shù)之比
表的示
與電流
電壓表
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