1、电功率专题突破7知识互联网模块一:电功与电功率1.温故知新之电功电功率 【例1】 下列说法中, 正确的是( )A. 电功率是表示电流做功多少的物理量 B. 电功率是表示电流做功快慢的物理量C. 用电器的电功率越大, 做功就越多 D. 用电器的电功率越大, 消耗的电能就越多【例2】 下列用电器正常工作时, 电功率最接近1W的是( )A. 手电筒 B. 家用空调器 C. 学生用计算器 D. 电饭锅 【例3】 (多选)一盏标有“PZ22040”字样的普通照明灯泡, 接在家庭电路中, (灯丝电阻不随温度变化), 则下列说法正确的是( )A. 这盏灯接在家庭电路中, 能正常发光B. 这盏灯正常发光时,
2、灯丝电阻是1210WC. 这盏灯正常发光时, 通过灯丝的电流是0.3AD. 如果这盏灯正常发光10h, 它消耗的电能是0.4 kWh 【例4】 定值电阻R消耗的电功率P随它两端所加电压变化的图像如图所示, 请根据图像判断:当加在R两端的电压U为60V时, 电阻R消耗的电功率P为 W.1.比例计算【例5】 将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端, R1消耗的功率为P1, R2消耗的功率为3P1.将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时, 下列说法中正确的是( ) A. 串联时R1与R2两端的电压之比为31B. 并联时R1消耗的功率为16P1C. 并联时通过R1与R2的电流之比为13D. 并联时两
3、电阻消耗的总功率为P1R1R2S1S2R3【例6】 在如图所示的电路中, 电源两端电压不变. 当只闭合开关S1且滑动变阻器R3接入电路电阻值最大时, 电压表的示数为3.6V, 滑动变阻器消耗的电功率为1.44W, 电阻R1消耗的电功率为P1. 当只闭合开关S2且滑动变阻器R3的滑片P在中点时, 电压表示数为4.5V, 电阻R2消耗的电功率为P2. 若P1P2815, 则电阻R2在1min40s内所消耗的电能为_ _J. 【例7】 灯泡L1标有“6V 9W”, 灯泡L2标有“？V 1W”, 灯泡L2的额定电压模糊不清.将两灯泡并联在3V的电源上, 灯泡L1比灯泡L2亮;将两灯泡串联在5V的电源上
4、, 灯泡L2恰好正常发光, 此时灯泡L1消耗的电功率为 W.2.动态电路分析【例8】 如图所示电路中, 电源两端电压U保持不变, 电阻Rl阻值为30. 当开关S1、S2都断开与都闭合时, 电压表示数之比为38, 电阻R2消耗的功率之比为14 , 电阻R3消耗的最小功率为0.9W.下列判断正确的是( )A. 开关S1、S2都闭合时, 电路消耗的总功率P91.2W B. 开关S1、S2都闭合时, 电流表的示数I1.6A C. 电源两端电压U12V D. 电阻R340 【例9】 所示电路中, 电源两端电压不变, 电流表和电压表选择的量程分别为00.6A和03V, 闭合开关S. 在滑动变阻器滑片P从一
5、端移动到另一端的过程中, 电压表和电流表的示数均可达到各自的最大测量值(且不超过量程), 在上述过程中, 定值电阻R所消耗的最大电功率是它最小电功率的4倍. 则当滑片P移至滑动变阻器的中点时, 电路消耗的电功率为 W.【例10】 将标有“12V 6W”和“6V 4W”的甲、乙两个小灯泡以串联或并联两种方式接在电压可调的电源两端, 两灯均发光, 且两灯的实际功率均不超过其额定功率.设灯丝的电阻不变, 下列判断正确的是( )A. 两灯串联和并联时, 电路消耗的最大总功率小于8W B. 串联电路最大总功率与并联电路最大总功率之比为32 C. 串联电路甲灯最大电流与并联电路甲灯最大电流之比为41 D.
6、 串联电路乙灯最大功率与并联电路乙灯最大功率之比为916 3. 最值范围问题【例11】 如图所示电路, 电源两端电压U=9V, 且保持不变, R为保护电阻, L为标有“6V 3.6W”的小灯泡, 不考虑灯丝电阻随温度的变化, 电流表量程为00.6A, 电压表量程为03V; 闭合开关S后, 当滑片移到最左端时, 灯恰好正常发光, 要求两电表的示数均不超过各自的量程, 则保护电阻R功率变化范围是 W.PLUARSV【例12】 将小灯泡L1和L2(均不考虑灯丝电阻变化)并联接到电压为U的电源两端, 它们都正常发光, 此时L1和L2的电功率分别为P1和P2(P1P2).若把L1和L2串联接到另一电源两
7、端, 要求L1和L2两端的电压均不超过各自的额定电压, 则串联时电路两端的最大电压为_.模块二:焦耳定律1.温故知新之电热 【例13】 如图所示的四种用电器中, 利用电流热效应工作的是( )电熨斗D洗衣机C电风扇A电视机B【例14】 有甲、乙两根电阻丝和一个输出电压不变的电源.如果将甲、乙两根电阻丝串联后接在这个电源两端, 甲、乙两根电阻丝在时间t内产生的热量分别为Q1、Q2;将乙电阻丝单独接在这个电源两端, 若不计电阻丝电阻随温度的变化, 则乙电阻丝在时间t内产生的热量为 .【例15】 有两根电阻丝R1、R2和一个电源E, 且电源E两端电压保持不变. 如果只将电阻丝R1接在电源E两端, 电阻
8、丝R1在120s内产生的热量为12Q;如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端, 电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为8Q;如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端, 为使电阻丝R1、R2产生的总热量为3Q, 则需要通电的时间是. .s.生活中的热功率 【例16】 (多选)如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图. 此设备的作用是, 夜晚对鸡舍内加温, 同时增大光照量, 白天只进行适当保温, 不进行灯光照射, 可增大鸡的产蛋量. 电路图中R1、R2是电热丝. R1 :R2:RL=1:2:2, S1、S2可以同时断开或闭合, 以实现白天和夜晚的用电要求. 开关S闭合( )A. S1
9、、S2同时断开时, 设备运行处于白天用电状态B. S1、S2也同时闭合时, 设备运行处于夜晚用电状态C. S1、S2同时断开时, 在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2:1D. S1、S2也同时闭合时, 若电流表示数为6A, 则R1的实际功率为880W【例17】 为探究电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关系, 小明设计了如图所示的实验.他的方法是用电阻丝(其中R甲R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热, 然后观察插入密封烧瓶里的温度计温度上升的高低, 比较电阻丝放热的多少.请你仔细观察小明设计的实验电路, 并应用所学知识分析回答问题:探究电流产生的热量多少与电阻的关系时, 应闭合开关 ,
10、 断开开关 .模块三:电功率实验专练【例18】 某同学做“测定小灯泡的电功率”的实验, 所用灯泡的额定电压是2.2V(1)如图所示, 是他实验的电路, 但连接不完整, 请你帮他完成电路的连接.(2)电路连接完整后, 当向右移动变阻器的滑片P时, 电压表的示数将 , 电流表的示数将 (填变化情况)(3)实际实验的有关记录与计算如下表:实验次数123电压(V)2.201.502.50电流(A)0.220.160.24电功率(W)0.4840.240.60 该同学注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗, 第三次比第一次更亮;根据他观察的现象和实验数据分析, 可得出的结论是: 【例19】 某同学利用图
11、甲所示的电路测量小灯泡的电功率.已知小灯泡L的额定电压为2.5V, 定值电阻R0的阻值为20, 电源电压U保持不变.来源:Zxxk.Com甲 乙 丙L12R0P(1)请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整(导线不允许交叉)(2)开关S连接触点“1”, 滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时, 电流表的指针在图丙所示的位置, 则电源电压U_V.(3)开关S仍连接触点“1”, 滑动变阻器的滑片向左移到某一位置时, 电流表的示数为0.15A, 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为_;再将开关S连接触点“2”, 电流表的示数为0.2A, 则小灯泡的实际功率为_W;为了使小灯泡正常发光, 滑动变阻器的滑片应向_
12、滑动.【例20】 下表是小丽在实验中记录的实验数据, 请根据表中数据归纳电功率P和 电阻R的关系:P= .R/51015202530P/W2.62.42.22.01.81.6【例21】 实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、阻值已知的电阻3个(3个电阻的阻值大小互不相同)和导线若干.要求从实验桌上选择适当器材, 设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时, 电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”.(1)请画出实验电路图;(2)写出主要实验步骤;(3)设计出实验数据记录表.(5分)思维拓展训练(选讲)尖子班【拓展1】 如图所示,把标有“9V 5.4W”和
13、“6V 2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中,且灯丝电阻不变,电表可能是电流表或电压表.要求:在闭合开关S后,两灯泡均能发光,则下列判断中正确的是( )A. 为电流表,为电压表,甲灯的功率比乙灯大B. 为电流表,为电压表,甲灯的功率比乙灯小C. 为电压表,为电流表,乙灯的功率比甲灯小D. 为电压表,为电流表,乙灯的功率比甲灯大【拓展2】 (多选)如图所示电路, 电源电压为12V且保持不变, 滑动变阻器的最大阻值为25, 若电路中连接“6V 3W”的灯泡, 闭合开关, 调节滑动变阻器的滑片P在A点的位置, 可使其正常发光. 若在电路中改接一个“4V 2W”的灯泡, 闭合开关, 调节滑动变阻器
14、的滑片P在B点的位置, 也可以使该灯泡正常发光, 在这一过程中, 下列说法正确的是( )A. A点在B点的左侧B. 电压表的示数由6V变为4VC. 电流表在两种情况下示数均为0.5AD. 两种状态下电路的总功率相等【拓展3】 如图所示, 已知电源两端电压为U1且保持不变, 定值电阻R1的阻值已知.开 关S断开时, 电压表的示数为U2.开关S闭合后, 电压表的示数变化了.电阻R1消耗的电功率增加了_.【拓展4】 如图所示电路, 电源两端电压U8V, 且保持不变, 定值电阻R1的阻值为8, L为标有“6V 3W”的小灯泡, 不考虑灯丝电阻随温度的变化.滑动变阻器R2的阻值范围是020, 电流表量程
15、为00.6A, 电压表量程为03V, 闭合开关S后, 要求灯L两端的电压不超过额定电压, 且两电表的示数均不超过各自的量程, 则小灯泡L消耗电功率的变化范围是_W. SAR2R1LV1v1V2【拓展5】 所示电路中,电源两端电压保持18 V不变.小灯泡L上标有“6V 2.4W”,不考虑灯丝电阻变化.滑动变阻器R1的最大阻值为100,定值电阻R2的阻值为20,电压表V1和电压表V2的量程均为0-15V,电流表的量程为0-0.6A.为保证各个电表和小灯泡均安全,下列说法中正确的是( )A滑动变阻器可以调节的范围是55-85B滑动变阻器可以调节的范围是10-55C电路消耗的总功率最小值为2.7WD电
16、路消耗的总功率最大值为9.26W【拓展6】 在家庭电路中, 用甲、乙两根电热丝先后给完全相同的三壶水加热至沸腾.单独接甲需用时间t1;甲、乙串联需用时间t2;则甲、乙并联需用时间t3_.【拓展7】 有两台电炉, 其电热丝的电阻分别为R1和R2, 把R1单独接在电压为U的某一电源上给初温为to, 质量为m的一壶冷水加热至沸腾需要时间为t1, 把R2单独接在此电源上给同样这壶水加热至沸腾, 需要时间为t2, 如果把它们串联在此电源上仍给这壶水加热至沸腾, 需要时间t为 _ .【拓展8】 如图所示,电源两端电压为220V且保持不变,当开关接通点时,电热器正常工作;当开关S接通点时,电热器的实际功率是
17、它额定功率的,消耗的功率为,若的阻值是电阻的6倍,则电热器的额定功率是 W.【拓展9】 小明在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系时, 用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油, 且分别插入两只相同的温度计,组装成如图17所示的电路.已知两个烧瓶中金属丝A、B的电阻RARB.闭合开关一段时间后, 发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化, 他用电压表分别并联在电路各点间, 并将实验现象记录在下表中.电路各点间ajaiahagafaeadacab电压表示数有有有有有无无无无通过记录可判断电路发生的故障是_.A. 开关接触不良 B. 滑动变阻器短路 C. 导线ef 断路D. 金属丝B
18、接线有断路 小明排除电路故障后继续实验, 请你应用所学知识推断, 电路接通后, _瓶内煤油温度升高得更快.(选填“甲”或“乙”) 【拓展10】 图是某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量的因素”时设计的一个实验方案: 将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封, 用三段阻值不同的电阻丝（R1R2R3）分别给三个烧瓶中的空气加热.个实验装置控制了_和_ 相同. 实验中，通电一段时间后，气球a、b的体积都变大, c 的体积没有任何变化, 若气球无破损, 原因可能是_. 若无上述故障，通电一段时间后体积变化最大的气球应是_.（选填“a”“b”或“c”）图【拓展11】 如图所示,电源两端电压不
19、变,小灯泡L灯丝电阻保持不变.当开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,小灯泡恰好正常发光,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1;当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P滑至AB中点时,小灯泡消耗的功率为额定功率的1/4,电流表的示数为I2;当只闭合开关S2时,电流表的示数为I3,电压表的示数为U3,电阻R1的电功率P1为2W,已知: U1:U3=3:1, I1: I2=7:1.求:(1)电阻R1与R2之比;(2)小灯泡的额定功率P额 【练1】 把标有“12V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联后接在电源两端, 其中一只灯泡正常发光, 另一只没有达到其额定功率
20、, 则( )A. 电源电压为16V B. 电路中电流为3AC. 两灯泡的总功率为32W D. 灯L2的实际功率小于灯L1的实际功率【练2】 当导体两端电压一定时, 电流通过导体做功的功率随导体电阻变化规律的图象如图17所示.请根据图象判断, 当导体电阻为40时, 电流通过该导体做功的功率为 .【练3】 如图所示电路, 电源两端电压U=9V, 且保持不变, R为定值电阻, L为标有“6V 3.6W”的小灯泡, 不考虑灯丝电阻随温度的变化. 电流表量程为00.6A, 电压表量程为03V. 闭合开关S后, 当滑片移到最左端时, 灯恰好正常发光, 要求两电表的示数均不超过各自的量程, 则电阻R功率变化
21、量的最大值为 W.【练4】 下图是某节能型家庭用电饭锅简化电路图. 当S1, S2都闭合时, Rl, R2两个加热电阻同时给锅加热, 处于高温加热状态.当只闭合S1时, 处于低温保温状态.已知家庭电路电压为220V, R2工作时的阻值为88, 电饭锅低温保温状态时的功率为40W. 试求:(1)高温加热状态时, 通过R2的电流是多少?(2)低温保温状态时, R1的阻值是多少?(3)如果做一次米饭(高温加热状态)用30min, 则消耗多少电能?【练5】 在图所示电路中,电源电压为9V且保持不变,小灯泡L的额定电流是0.3A且灯丝电阻保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.当开关S1、S2断开,
22、S3闭合,滑动变阻器的滑片位于a点时(图中没有标出a、b、c三点的具体位置),小灯泡正常发光,R1和R2消耗的电功率分别是P1a和P2a;当开关S1、S2断开,S3闭合,滑动变阻器的滑片位于b点时,R1和R2消耗的电功率分别是P1b和P2b;当开关S1、S2闭合,S3断开,滑动变阻器的滑片位于c点时,R1和R2消耗的电功率分别是P1c和P2c,电路的总功率是10.8W.若P1aP1bP1c =9481,P2bP2c =29.求:(1) 定值电阻R1和小灯泡灯丝的阻值;(2) 滑片位于变阻器a、b和c点时接入电路的电阻值各多大;(3) 滑片位于变阻器c点时,电路在1h内所消耗的电能.P S1R1
23、S2S3R2L第十八种品格:坚持终点就在眼前 马拉松的比赛正在进行着, 后来, 有两个人逐渐地甩开了后面的人, 跑到了前面.长时间的奔跑, 已经使他们的体力消耗很大了, 但是他们依然坚持着向前跑, 这时的天气很不好, 雾很浓, 几十米内几乎看不清东西, 后来天空又渐渐地飘起了小雨, 又给比赛增加了难度. 跑在最前面的一个人, 依然在拼命地跑着, 不管雾有多么大, 他不去理会, 但他却担心会被脚下的雨水给滑倒了.他始终注视着脚下不远的地方, 而另外一个人却把头昂得高高的, 他在注视着目标, 他心里在不停地默念着, 终点, 终点, 我就要到终点了. 两个人的体力都支持不住了.他们也仅相差几米远.最后跑在前面的人终于累倒在地上起不来了.第二个人也感觉要趴下了, 但是他却猛然发现终点就在他前面的几十米处, 透过迷雾, 他隐约可以看见终点处摆动的旗帜, 所以, 他猛然又增添了一种动力, 顽强最先跑到了终点.今天我学到了 312014年中考物理第二轮复习初三京城统一体系第7讲尖子班学生版
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