1、 漫画释义漫画释义 知识互联网知识互联网 9 9 9 电电电电功功功功、电电电电功功功功率率率率巩巩巩巩固固固固提提提提高高高高 1比例法： 11 22 11 22 11 22 UR UR PR I PR WR WR 串联（ 一定）; 12 21 12 21 12 21 IR IR PR U PR WR WR 并联（ 一定）; 同一用电器(R一定) 11 22 22 111 22 222 IU IU PUI PUI 不管串联还是并联 1212 .PPPWWW 总总 ， 2利用公式 W PUI t (适用于任何电路); 2 2 U PI R R (适用于纯电阻电路)进行计算 【例1】 如图是某家
2、用电热器内部电路结构示意图, 其中 R1、 R2为加热电阻丝(R1R2) 电阻丝有 四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率, 其中发热功率最大的连接方式是( ) 【答案】 D 【例2】 把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上, 它们在时间 t内产生的热量为 Q1; 若把它们并联起来接在同一电源上, 在相同的时间内产生的热量为 Q2, 则( ) AQ1Q214 BQ1Q241 CQ1Q212 DQ1Q221 知识导航知识导航 夯实基础夯实基础 模块一 纯电阻电路分析 【答案】 A 【例3】 用电热丝烧水, 当电压为U时, t秒内可将水烧开.如果电压降为原来的一半, 则同样烧开 这些水
3、所需的时间应为( ) At4 Bt2 C2t D4t 【答案】 D 【例4】 在“家电下乡”活动中, 小明家买了一台电烤箱, 其内部简化电路如图所示, R1和 R2均为 电热丝. 电烤箱说明书中的铭牌如下表所示, 根据表格中的参数, 回答下列问题: (1)电路中 R1的阻值; (2)电烤箱在高温档正常工作 5min 所消耗的电能; (3)电烤箱在低温档正常工作时, R2的功率 【答案】 (1)S2闭合时, 电烤箱处于高温档, R1工作, R1= 1100W (220V) 22 高 P U =44 (2)电烤箱在高温档正常工作 5min 消耗的电能为： W=P高t=1100W 300s=3.3
4、105J (3)S2断开时, 电烤箱处于低温档, 此时 R1、R2都工作, 设此时通过电阻 R2的电流为 I： I= P U 低 = 220V 440W =2.0A, R2的电阻为：I= 12 U RR , R2= 1 R I U = 44 0A. 2 220V =66 R2消耗的功率为: P2=I2R2=2.0A2.0A66=264W 【例5】 如图所示的电路中, 闭合开关S后, 电流表A1的示数为0.2A, 电流表 A2的示数为 0.8A, 此时, 电阻 R1和 R2消耗的功率之 比是( ) A1：3 B3：1 C1：4 D4：1 【答案】 B 【例6】 一只标有“220V 1000W”的
5、电热水器, 若工作电压在 220V 10%的范围内波动, 那么它 的实际功率的变化范围大约是_W 【答案】 810W1210W 【例7】 将标有“PZ 220V 60W”的白炽灯L1和标有“PZ 220V 100W”的白炽灯L2串联后接在220V 的照明电路上, 消耗的电功率分别为P1和P2, 若将L1和L2并联后接到同一照明电路上, 消耗的电功率分别为 P3和 P4, 则以下关系正确的是( )(不考虑灯丝电阻的变化) A P4 P3 P2 P1 B P4 P3 P1 P2 C P2 P1 P4 P3 D P1 P2 P4 P3 【答案】 B X X 牌电烤箱 额定电压 220V 额定 功率
6、高温档 1100W 低温档 440W 电源频率 50Hz 能力提升能力提升 【例8】 (多选)L1、 L2两盏电灯的额定电压相同, 均为 U, 额定功率 P额1P额2, 把它们接入电源 电压为 U 的电路中, 下列说法中正确的是( ) A两灯串联使用时, 实际功率 P1P2 B两灯并联使用时, 实际功率 PlP2 C串联时两灯消耗的总功率 P总P额2 D并联时两灯消耗的总功率 P总P额1 【答案】 A 【例9】 有两个规格不同的小灯泡 L1、L2(小灯泡电阻变化可忽略)和一个输出电压保持不变的电 源 E. 如果将 L1和 L2 串联起来接在电源 E 两端, 它们的实际功率之和为 P. 如果只将
7、 L1接在电源E两端, L1的实际功率是1.5P. 如果将L1和L2并联起来接在电源E两端, 则 它们的实际功率之和为_. 【答案】 4.5P 【例10】 将两个定值电阻 R1、 R2并联在电压为 U 的电源两端, R1消耗的功率为 P1, R2消耗的功率 为 3P1, 当把它们串联在电压为 4U 的电源两端时, 下列说法正确的是( ) AR1两端的电压为 U BR2消耗的功率变小 C通过 R2的电流变小 D两个电阻消耗的总功率为 12P1 【答案】 D 电功与电热 (1)在纯电阻电路中, 电功等于电热：W=Q 即电能全部转化为内能：UIt=I2RtU=IR, 也即欧姆定律成 立. 此时有：
8、UIt=I2Rt=(U2/R)t (2)在非纯电阻电路中, 电功大于电热：WQ 即电能只有一部分转化为内能, 另一部分转化为机械能、化 学能等其它形式的能量： UIt=I2Rt+E其它I2RtUIR, 也即 欧姆定律不成立. 【例11】 电动汽车成为未来汽车发展的方向. 若汽车所用电动机两端的电压为 380V, 电动机线 圈的电阻为 2, 通过电动机的电流为 10A, 则电动机工作 10min 消耗的电能为多少焦? 产生的热量是多少焦? 知识导航知识导航 夯实基础夯实基础 模块二 非纯电阻电路计算 【答案】 6 380V 10A 600s2 28 10 JPUIt. 225 (10A)2 60
9、0S 1.2 10 JQI Rt 【例12】 闭合开关后, 用手按住玩具电动机的转子, 不让它转动, 这时与电动机并联的电压表读 数为 3V, 与电动机串联的电流表读数为 6A 松手后, 电动机正常转动, 此时电流表读数 为 1A这台玩具电动机正常转动时, 每秒钟有 焦耳的电能转变为机械能 【答案】 2.5 按题意可求得电动机的电阻 3V 0.5 6A U R I 电动机正常转动时, 电压不变, 电流为 1 A, 1s 内做的功 =3V 1A 1s=3JWUI t 电动机产生的热量 22 = 1A0.51s0.5JQIRt（） 每秒钟电能转变成的机械能 2 3J0.5J2.5JWWQ 1原理：
10、PUI 2器材的选择：电源、开关、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器各一个, 导线若干 3实验电路图(如上) 注意事项： (1)观察电流表、电压表、滑动变阻器的量程和允许通过的最大电流, 选择量程时电压表的量 程要大于小灯泡的额定电压, 电流表的量程要大于小灯泡的额定电流变阻器的电阻应与小 灯泡的电阻相当为好, 允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流 (2)断开开关, 调节滑变到最大阻值处, 使电路中的电阻最大 (3)闭合开关, 调节滑变, 使小灯泡两端电压为其额定电压 (4)此实验只做一次, 不用求平均值 知识导航知识导航 能力提升能力提升 能力提升能力提升 模块三 测量小灯泡的额定电功率
11、 【例13】 小鹏同学利用伏安法测量额定电压为2.5V 的小灯泡正常发光时的功率 (1)图中的电路没有连接完整, 请你把图中的元件连接完整(要求滑片 P 向右移动时变 阻器阻值变大) (2)在连接电路时, 开关应该 ; 滑动变阻器的滑片 P 应放在 端(填：A 或 B) (3)小鹏闭合开关, 通过调节滑动变阻器的滑片 P, 使得电压表的示数为 2.5V, 这时电流 表的示数如图所示, 小灯泡正常发光时的功率是 W 【答案】 (1)图略 (2)断开, B (3)0.75 【例14】 小金同学在做“测定小灯泡电功率”的实验时, 所用电源电压为 4.5V, 小灯泡额定电压为 2.5V. (1)为了测
12、出小灯泡的电功率, 请只添加一条导线 完成图甲所示的实验电路的连接; (2)开关闭合前, 滑动变阻器的滑片 P 应移至 端(选填“A”或“B”); 闭合开关后, 移动 滑片 P 到某一位置时, 电压表的示数如图乙所示, 若要测量小灯泡的额定功率, 应将 图甲中滑片 P 向 端(选填“A”或“B”)移动. (3)小金同学移动滑片 P, 记下多组对应的电压表和电流表的示数, 并绘制成图丙所示的 图像, 根据图像信息, 可计算出小灯泡的额定功率是 W; 该图像不是直线, 主 要原因是 . 【答案】 (1)电路连接如图： (2)A; B (3)0.5 灯丝电阻随温度升高而增大 S L 甲 B A P
13、C D 丙 U/V 2 4 0.1 I/A 0.2 0.3 0.4 0 1 3 乙 S B A P C D L 【练1】 两个用电器, 分别标有“1500 16W”和“1500 8W”, 将它们串联在电路中, 它们的电功 率之比是( ) A1:2 B2:1 C1:1 D4:1 【答案】 C 【练2】 将电阻为 R1的灯泡 L1与电阻为 R2的灯泡 L2串联接到电源上, 如果 R1=3R2, 在 t 秒时间 内电流通过 L1所做的功 W1为 120J, 那么在这段时间内, 电流通过 L2所做的功 W2及电 流通过两盏灯所做的总功 W 分别为( ) AW2=120J, W=240J BW2=360
14、J, W=480J CW2=40J, W=160J DW2=30J, W=150J 【答案】 C 【练3】 要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的 2 倍, 以下措施可行的是( ) A仅使电压变为原来的 2 倍 B仅使电流变为原来的 2 倍 C电压不变, 而使用电器电阻变为原来的一半 D同时改变电压为原来的 4 倍, 电阻为原来的 2 倍 【答案】 C 【练4】 两个电阻, R13, R2=5, 并联后接入电路, 总电流为 3.2A, 求各支路的电流 I1和 I2各 为多少? 各电阻消耗的电功率 P1和 P2各为多少? 【答案】 I12A, I2=1.2A, P1=12W, P27.2W
15、 【练5】 如图所示, 电源电压和灯 L 的电阻不变, 灯 L 上标有“6V 3W”字样当开关 S 闭合, 滑 片 P 移至 a 端时, 电流表的示数为 1.0A, 灯 L 正常发光; 当开关 S 断开, 滑片 P 移至 b 端时, 电源电压 U 和灯 L 消耗的电功率 P 为( ) A6V ; 1.5W B6V; 0.75W C3V ; 1.5W D3V ; 0.75W 【答案】 B 【练6】 如图所示, 电源电压保持不变. 当电阻箱调到 10 时, 电压 表示数为 3V, 此时灯 L 正常发光; 当电阻箱阻值调到 40 实战演练实战演练 时, 灯 L 的功率为额定功率的 9 4 . (不计
16、温度对电阻的影响) 求：(1)电阻箱阻值为 10 时, 电路中的电流; (2)电源电压; (3)灯 L 的额定功率. 【答案】 (1)0.3AI (2)18VU (3) L 4.5WP 额 【练7】 如图所示电路中, 电源电压保持不变, 灯 L 标有“12V 12W”字 样, R212, 当 S、S1、S2都闭合时, 电流表示数为 1.2A, 这 时灯 L 正常发光(不计温度对电阻的影响). 求：(1)灯 L 的电阻值和电源电压为多少? (2)电阻 R1的阻值是多大? (3)当 S 闭合, S1、S2都断开时, 灯 L 实际消耗的功率是 多少? 【答案】 (1)当 S、S1、S2都闭合时, 电
17、路如右图 22 (12V) 12 12W L L L U R P (1 分) 此时灯 L 正常发光 UUL12V (1 分) (2) ILU/RL12V/121A I1IIL1.2 A1 A0.2A (2 分) R1U/I112 V /0.2 A60 (3)当 S 闭合, S1、S2都断开时, 电路如右图 IU/(RLR2)12 V/(12+12)0.5A (2 分) PLI2RL(0.5 A)2 123W S S1 A S2 R1 R2 L 高压高压送电送电 从发电站发出的电能, 一般都要通过输电线路送到各个用电地方. 根据输送电能距 离的远近, 采用不同的高电压. 从我国现在的电力情况来看
18、, 送电距离在 200300 公里 时采用 220 千伏的电压输电； 在 100 公里左右时采用 110 千伏； 50 公里左右采用 35 千伏； 在 15 公里20 公里时采用 10 千伏, 有的则用 6600 伏. 输电电压在 110 千伏以上的线路, 称为超高压输电线路. 在远距离送电时, 我国还有 500 千伏的超高压输电线路. 那么, 为什么要采用高压送电呢? 这要从输电线路上损耗的电功率谈起, 由于远距离 输送电能, 导线上的电阻比较大, 当电流通过导线时, 就会有一部分电能变为热能而损耗 掉了. 电线路上损耗的电功率为 2 PI R. 所以要减少电功率的损失就要降低电流(因为电 阻的阻值很难再减少了). 但是, 新的问题又出现了, 整条输送线路电流很小的话, 就会导 致输送的电功率大幅度降低, 因为PUI. 所以为了既能保证输送的电功率不降低, 又能 让输送导线上损失的焦耳热很少, 所以就采取了用变压器提高电压后再送电的方案. 当 然, 电能进入用户之前还要用变压器降压才能够使用.
浙公网安备33030202001339号