《培优：电功和电功率的计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《培优：电功和电功率的计算（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理培优资料1 电功和电功率的计算（二）一、电功与电功率比较 1 电 功 是 反 映 电 流 做 功 的； 电 功 率 是 反 映 电 流 做 功的。 2 公式： 电功； 变形式、。电功率、；变形式、。 3 单位： “kW ”是的常用单位，而“ kW ?h”是的常用单位。 4 “220V 100W”（1）；（2）；（3）；（4）；灯泡亮度取决于的大小，实际电功率越大，灯泡就越亮。二、焦耳定律 1. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的正比，跟导体的电阻成，跟通电时间成。 2 计算公式： Q= ；、。三、串联与并联的比较物理量串联电路并联电路总量与各分量的关系各分量的比值关系总量与各分量的关
2、系各分量的比值关系电流 I /A I = I1：I 2 = I = I1： I 2 =电压 U / V U = U1：U 2 = U = U1： U 2 = 电阻 R / R = R1：R2 = 1/R= R2：R1= 电功W / J W = W1：W 2 = W = W1：W 2 = 电功率 P / W P = P1：P 2 = P = P1： P 2 = 电热 Q / J Q = Q1：Q 2 = Q= Q1： Q 2 = 考点一：【灯泡的亮度问题】【例1】 （2010年山东德州）把标有“ 36V 15W” 的甲灯和标有“ 36V 5W ”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，则 ( )
3、A. 因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 B. 因为通过它们的电流相等，所以一样亮典例分析物理培优资料2 C. 因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮D. 因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮【变 1-1】 （ 2011 包头）甲 、乙两 只白炽 灯的铭 牌如图4 所 示，下 列说法 正确 ( ) A甲 灯灯丝 比乙灯 灯丝细B两 灯都正 常发光 时，甲 灯消耗 的电能 较少C两 灯都正 常发光 时，甲 灯电阻 小于乙 灯电 阻D 两 灯串联 后，接 在 220V 电路中， 甲灯 比乙灯暗【变 1-2】 （2009 常德）关于“ 8V 4W ” 的灯 L1和 “4V 2W ”的灯 L2，下列说法中错误
4、的是 （）AL1的电阻大于 L2的电阻 B两灯均正常工作时， L1较亮C两灯串联在 12V电源两端时都能正常发光D两灯并联时，两端最大可加8V电压【变 1-3 】 （2012鸡西）标有“ 6V 6W ” 、 “3V 3W ”的灯 L1和 L2（假设灯丝电阻不变） ，若将它们并联接在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（）A.灯 L1比灯 L2亮 B. 灯 L1、L2的实际功率之比为2:1 C.电源电压为 3V时，灯 L2正常发光 D.电源电压为 9V 时，灯 L1、L2都正常发光考点二：【电热器的多档功率问题】【例 2】 （09 扬州）小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。图
5、8-9 是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点 a、b 接触。已知： Rl60.5，R2=121，电源电压保持不变。当开关S1置于b 端， S2断开时，电烤箱处于档位；电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是W ；电烤箱在高档位工作时， 对食物加热 5min，消耗的电能是J。【变 2-1 】(2012 湖北武汉）武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。 有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成， 它的电路示意图如下。 坐垫内的电热丝 R1 、R2的阻值分别为 260、150，脚踏内的电热丝 R3的阻值为 400. 闭合开关 S1，调节开关 S2，可以使脚踏分别处于“低温档” 、 “中温档”、
6、“高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？物理培优资料3 【变 2-2】 （2011 天津）图 8 是某家用电热器内部电路结构图，其中R1 、R2为加热电阻丝 （R1R2 ） 。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（） A、甲的连接方式发热功率最小 B、乙的连接方式发热功率最小 C 、丙的连接方式发热功率最大 D、丁的连接方式发热功率最大【变 2-3】 （2011四川成都）图 16 所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮
7、水机热水箱内水温达到92 时开关 S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热已知电源电压保持 220 V 不变，电阻 R1的阻值为 1210 ，电阻 R2的阻值为 121 。求： 饮水机处于保温状态时的电功率是多少？ 饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？考点三：【考虑输电线中的电阻 】【例 3】(09 河北 )小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是： 打开标有“220V 1210W ”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“ 1800r/kWh”）的铝盘转过200转所用的时间是 400s。 （热水器电热丝的阻值不变
8、）求： （1）热水器的实际功率。（2）通过热水器的电流。（3）图 7 是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V，则供电站距他家多远？（已知每千米导线的电阻为5）【变3-1】 （2010成都）图 8所示是小李家的部分电路，灯L上标有“ 220 V 40 w ” 。他将电阻丝电阻为40 欧的电热水壶插入插座，发现烧开满壶水需要 5min，电热水壶的电阻丝产生的热量为3105J。若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化，求：(1) 火线与零线间的实际电压为多少? (2) 开关S闭合时，灯L的实际功率是多少 ? 图 8 图 7 物理培优资料4 【变 3-2】 (2012 安徽省）某同学家的电子
9、式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。 表盘上“1600impkW h”表示每用电1 kWh 指示灯闪烁 1600 次。根据表盘上的信息， 回答下列问题： (1)该同学家上个月共用电多少kW h? (2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少? (3)若只让一个标有 220V 484W ”的电热器工作 3min，观察到电能表的指示灯闪烁了32 次，则该同学家的实际电压是多大?(没电热器的电阻不变 ) 考点四：【电动机中的电功率问题】例题 4 （2010 梅州）如图所示是一直流电动机提升重物的装置已知重物质量 m=50kg ，电源电压 U=110V保持不变，电动机线圈的电阻 R=4 ，不计
10、各处摩擦， 当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N/kg） 求：（1）电源的输出功率；（2）电动机线圈电阻R的发热功率；（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小【变 3-1】 （09 江苏直升）某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量为 50kg，电源电压为 1l0V，不计电源电阻及各处摩擦。当电动机转动，使物体以0.9ms 的速度匀速上升时， 电路中的电流大小为5A。则电动机线圈的电阻大小为（ g=10N kg） （） A 、22 B、11 C、16 D、4【变 3-2】直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过电动机的电流强度为 I
11、 ，若电路的输入电压是U，则电动机 t 时间内输出的功大小等于 （） 。 A UIt B.UIt+I2Rt C.UIt-I2Rt D.U2t/R物理培优资料5 A组（ 中考对接 ） 1. （2012 鸡西）铭牌上标有“ 220V 11W ”的节能灯，正常工作时的电流为A，若它每天正常工作2 小时，那么一个月消耗 kWh 的电能（一个月按 30 天计算） 。 2. (2012 湖北咸宁） 小红在家中看电视时，把遥控器一摁，电视关了，可是还有一个指示灯亮着（此时，电视机处于待机状态） 。学习了电能的知识后，于是她想：这时电视机是否还在消耗电能呢？如果消耗电能， 具体情况又是怎样的？于是她设计了如下
12、方案进行探究：全家外出旅游前，让电视机处于待机状态，然后拔掉其它电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的信息如图16 甲；两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的信息如图16 乙。从该电能表的表盘参数可知，当通过电能表的电流小于_A时，电能表可以稳定精确工作。在小红外出这段时间里，她家的电视机消耗的电能是_kW h。小红家电视机在待机状态下电功率是_W 。3 （2011宁波） 小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（） A 电灯的实际电压变大 B电灯的额定电压变小 C 电灯的实际功率变小 D电灯的额定功率变 4. （2010江苏常州）把两个分别标有“10V 10W ”和“ 9V 54W
13、 ”的灯泡串联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，则电源的最大电压应为（） A10V B 15V C 19V D25V 5.(09山东潍坊 )将一只标有“12V6W ”的灯泡 L1和 “6V6W ” 的灯泡 L2并联后，接在 6V的电源上 ( 设灯丝电阻不变 ) ，则（）A灯泡 L1比灯泡 L2亮 B 灯泡 L2比灯泡 L1亮C两灯的实际功率之和小于12W D两灯的实际功率之和等于12W 6.（2010年广西桂林）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图8 所示。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（）AL1的电阻比 L2的小 BL1的额定功率比 L2的大C两灯正常工作
14、时 L1发光要暗一些D若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些轻巧夺冠物理培优资料6 7.(2012 成都）某校科技小组设计了一个简易的电热器，电路原理如图16所示，其中 U= 10 V, R1=10 ，R2=15 。求: (1) 开关 S 闭合时，电路的功率为多少? (2) 开关 S 断开时，电路中的电流为多大? 8 .(2012广西桂林）小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图 19 所示的电路原理图。请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是
15、多大？（2）若电阻 R2的阻值为 1210，则电阻 R1的阻值为多少？（3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？B组（中考对接 ) 额定电压220V 频率50Hz 额定加热功率920W 图 19 图 16 U R1R2S 能力提升物理培优资料7 1.(2012 哈尔滨 )某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯 Ll标有“ 3V 3W ”字样，灯 L2标有“ 9V 4.5W ”字样. 当开关拨至 2 位置且滑片滑到 A端时，灯 L2恰好正常发光下列说法正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）( ）A电源电压为 12V
16、BL2正常发光时，电路中的电流为2A C要使 L1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为 6D当灯 L1、L2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为2:3 2. 一台小型电动机在 3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，此情况下电动机提升一重为 4N的物体，在30s 内物体匀速上升了 3m 不计除电动机线圈热效应以外的其他能量损失（1）求在提升重物的 30s 内，电动机线圈所产生的热量（2）若电动机的转子突然被卡住不动，则其发热的功率为多大？3.(2012 南宁)如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器 R2的滑片 P从最右端向左移动由于滑动变阻器某处发生断路，滑片 P 向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V且电流表读数 I 与滑片 P 移动的距离 x 的关系如图乙所示求：（1）当电流表开始有读数时， 滑片 P 移动的距离 x 的值和 R2接入电路的阻值；（2）电阻 R1的阻值；（3）当滑片 P 移到 x 等于 10cm 处时， R2消耗的电功率
