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1、
微專題4 電功率的理解及簡單計算
類型1 電能表的讀數(shù)和電能的計算
1. (2019玉林)下列關(guān)于電能的說法正確的是( )
A. 可以通過電流表把電能直接測量出來 B. 電能的單位是“度”,學(xué)名叫做千瓦
C. 消耗電能越多的用電器,電功率就越大 D. 消耗電能相同的用電器,產(chǎn)生的熱量不一定相同
2. (2019襄陽)華為某款手機(jī)鋰電池上面標(biāo)明電壓為3.7 V,容量為3 000 mA·h,則它充滿電后存儲的電能為________J;該手機(jī)的待機(jī)電流為15 mA,則該手機(jī)最長待機(jī)時間為________h.
3. (2019鐵嶺)如圖是小李家的電能表、她家所使用的用電器總功率不
2、能超過________W.將一臺額定功率為880 W的電暖氣單獨(dú)接入電路中,正常工作30 min,通過電暖氣的電流是________A,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了________轉(zhuǎn).
第3題圖
類型2 實際功率和額定功率
4. (2019自貢)某房間原來只接有一只標(biāo)有“220 V 40 W”的燈泡,小明又用一只完全相同的燈泡與之串聯(lián)在一起,在電源電壓不變的情況下,房間內(nèi)的總亮度將( )
A. 變亮 B. 變暗 C. 不變 D. 無法確定
5. (2019煙臺)標(biāo)有“6 V 1.5 W”的小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示,若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來,接在12 V的
3、電源兩端,燈泡的電阻及實際功率約為( )
第5題圖
A. 24 Ω 0.67 W B. 20 Ω 0.8 W C. 24 Ω 0.96 W D. 20 Ω 0.67 W
6. (2019蘇州)額定電壓均為6 V的甲、乙兩燈,I-U圖線如圖所示,下列說法正確的是( )
第6題圖
A. 甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小
B. 甲、乙兩燈的額定功率之比為4∶1
C. 甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2 V的電源兩端時,電阻之比為3∶2
D. 甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8 V的電源兩端時,實際功率之比為1∶3
7. (2019無錫)小明讓家中某用電器單獨(dú)工作0.5 h
4、,觀察到家中電能表的示數(shù)由變?yōu)?,則該用電器消耗的電能是________ kW·h,實際功率為________ kW.
8. (2019西寧)若將分別標(biāo)有“3 V 3 W”、“6 V 3 W”字樣的兩燈串聯(lián)接入電路,在長時間工作過程中,允許加在它們兩端的最高電壓是________V,標(biāo)有“3 V 3 W”字樣的燈實際電功率是________W(假設(shè)燈絲電阻值不變).
類型3 電功、電功率的計算
9. (2019常德)有兩個電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如下圖甲所示.把它們并聯(lián)在電路中,如下圖乙所示,閉合開關(guān)S,這時電流表的示數(shù)為0.9 A,則電源電壓和元件B的電功率分
5、別是( )
第9題圖
A. 2.5 V 0.8 W B. 2.5 V 1.0 W
C. 4.5 V 1.0 W D. 4.5 V 4.05 W
10. (2019蘭州)有兩只燈泡L1、L2,分別標(biāo)有“220 V 100 W”和“220 V 40 W”的字樣.若不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法中正確的是( )
A. 兩燈正常發(fā)光時,L1的電阻較大
B. 兩燈并聯(lián)接入220 V的電路,L1、L2消耗功率之比是2∶5
C. 兩燈串聯(lián)接入220 V的電路,L1消耗的功率小于25 W
D. 兩燈串聯(lián)接入220 V的電路,兩燈泡消耗總功率大于40 W小于100 W
11.
6、 (2019涼山州)當(dāng)某導(dǎo)體兩端的電壓是6 V時,通過的電流是0.3 A,當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓減小到3 V時,通過它的電流為________A,此時該導(dǎo)體消耗的電功率為________W.
12. (2020原創(chuàng))某電器元件上標(biāo)有“6 V 6 W”字樣,接入電路后,通過它的電流I隨其兩端電壓U的變化關(guān)系如圖所示.由曲線可知,該電器元件的電阻是________(選填“變化”或“不變”)的;當(dāng)兩端的電壓為2 V時,其電阻值為________Ω,功率為________W.
第12題圖
13. (2019揚(yáng)州)如圖所示的電路,電源電壓恒為3 V,閉合開關(guān)S,電流表示數(shù)為0.5 A,示數(shù)為0
7、.3 A,則通過電阻R2的電流是________A,電阻R1的電功率是________W,在5 min內(nèi)整個電路消耗的電能是________J.
第13題圖
14. (2019三水區(qū)一模)如圖所示,將燈L1、L2按圖甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個電路中,在甲圖中燈L1的功率為4 W,在乙圖中燈L1的功率為9 W.設(shè)燈絲電阻不變,則甲、乙兩圖中燈L1兩端的電壓之比是________,L1、L2兩燈的燈絲電阻之比是________,甲圖中燈L1、L2的電功率之比是________.
第14題圖
15. (2019濟(jì)寧)如圖所示,電路中的電源電壓不變.只用一根導(dǎo)線連接b、c時,電
8、阻R上的電壓為9.6 V,通過燈泡L的電流為0.2 A;用一根導(dǎo)線連接a、b,一根導(dǎo)線連接c、d時,電阻R與燈泡L的電功率之比為1∶4,燈泡L正常發(fā)光.求:
(1)電阻R的阻值;
(2)燈泡L的額定電壓;
(3)只用一根導(dǎo)線連接c、d時電路消耗的總功率.
第15題圖
參考答案及解析
微專題4 電功率的理解及簡單計算
1. D 【解析】電流表測電流,電能表測電能,A錯誤;“度”又叫千瓦時(kW·h),B錯誤;電功率公式P=,不知道時間,無法判斷電功率大小,C錯誤;效率不同的用電器即使消耗相同的電能,產(chǎn)生的熱量也不一樣,D正確.故選D.
2. 39 960
9、200 【解析】根據(jù)I=可知,手機(jī)鋰電池充滿電后,儲存的電荷量:Q=It=3 000×10-3 A×3 600 s=10 800 C,充電電流所做的功即儲存的電能為:W=UIt=UQ=3.7 V×10 800 C=39 960 J,該手機(jī)最長待機(jī)時間為:t′===200 h
3. 4400 4 1320 【解析】由題圖可知,電能表的最大電流I=20 A,所以小李家的電能表允許使用的用電器最大總功率P=UI=220 V×20 A=4400 W;電暖氣功率P電=880 W=0.88 W,正常工作時間t=30 min=0.5 h,通過電暖氣的電流I===4 A,電能表消耗的電能W=P電t=0.88
10、 kW×0.5 h=0.44 kW·h,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)n=WN=0.44 kW·h×3 000 r/ (kW·h)=1 320 r.
4. B 【解析】由于總電壓保持不變,串聯(lián)一個燈泡后總電阻增加,由P=知總功率減小,所以房間的總亮度變暗.故選B.
5. B 【解析】根據(jù)小燈泡的電流與電壓關(guān)系的圖像可以知道,小燈泡的電阻是變化的,不能按照小燈泡的電阻不變來求解.這三只相同的燈泡串聯(lián)接在12 V的電源兩端,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,每個燈泡分得4 V的電壓,由圖像知當(dāng)燈泡的電壓為4 V時,電流為0.2 A,根據(jù)R=可以求得電阻為20 Ω,根據(jù)P=UI可以求得實際功率為0.8 W,選項A
11、、C、D錯誤,B正確.故選B.
6. D 【解析】甲、乙兩燈的電阻都隨電壓的增大而增大,A錯誤;兩燈的額定電壓都是6 V,由圖可知它們對應(yīng)的額定電流分別為0.6 A、0.3 A,根據(jù)P=UI,它們的額定功率之比為2∶1,B錯誤;甲、乙兩燈并聯(lián)在2 V的電壓下時,由圖可知它們對應(yīng)的電流分別為0.3 A、0.2 A,根據(jù)并聯(lián)電路電流和電阻成反比,所以甲、乙兩燈的電阻之比為2∶3,C錯誤;甲、乙兩燈串聯(lián)在8 V的電壓下時,根據(jù)串聯(lián)電路電流相同,總電壓等于分電壓的和,由圖可知燈泡通過的電流為0.3 A時,它們對應(yīng)的電壓分別為2 V、6 V,根據(jù)P=UI,它們的實際功率比為1∶3,D正確.故選D.
12、7. 1 2 【解析】電能表上示數(shù)的最后一位為小數(shù),因此,小明觀察到家中電能表的示數(shù)由27.5kW·h變?yōu)?8.5 kW·h,該用電器消耗的電能為28.5 kW·h-27.5 kW·h=1 kW·h,它的實際功率為:P===2 kW.
8. 7.5 0.75 【解析】由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為I1===1 A,I2===0.5 A;由I=可得,兩燈泡的電阻分別為:R1===3 Ω,R2===12 Ω,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,兩燈泡串聯(lián)時,電路中的最大電流I=0.5 A,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,允許加在它們兩端的最高電壓U=I(R1+R2)=0.5 A
13、×(3 Ω+12 Ω)=7.5 V,此時“3 V 3 W”字樣的燈實際消耗的電功率:P1′=I2R1=(0.5 A)2×3 Ω=0.75 W.
9. B 【解析】因并聯(lián)電路中各支路電壓相等,且干路上的電流等于各支路電流之和,I=0.9 A.由圖甲可知,當(dāng)A、B兩端的電壓為2.5 V時,電路中的電流為I=0.5 A+0.4 A=0.9 A,由題意得,電源電壓U=2.5 V,由圖可知此時通過元件B的電流為0.4 A,則元件B的電功率為P=UIB=2.5 V×0.4 A=1 W;B正確.故選B.
10. C 【解析】由P=可得,R1===484 Ω,R2===1 210 Ω,所以L2的電阻大,A
14、錯誤;當(dāng)L1、L2并聯(lián)接在220 V電路中時,實際電壓等于額定電壓 ,則實際功率等于額定功率,L1、L2消耗的功率之比為P1∶P2=100 W∶40 W=5∶2,B錯誤;當(dāng)L1、L2串聯(lián)接在220 V電路中時,電路中的電流為I==≈0.13 A,則L1消耗的實際功率為P實1=I2R1=(0.13 A)2×484 Ω≈8.18 W<25 W,C正確;當(dāng)L1、L2串聯(lián)接在220 V電路中時,兩燈消耗的總功率為P==≈28.57 W<40 W,D錯誤.故選C.
11. 0.15 0.45 【解析】導(dǎo)體的電阻為R===20 Ω,電壓為3 V時通過導(dǎo)體的電流I2===0.15 A,此時導(dǎo)體消耗
15、的功率P=U2I2=3 V×0.15 A=0.45 W.
12. 變化 4 1 【解析】圖中的電流與電壓不成正比,說明電阻不是定值,則該電器元件的電阻是變化的;由圖像可知,U=2 V時對應(yīng)的電流為I=0.5 A,所以此時元件的電阻為R===4 Ω,此時的電功率為P=UI=2 V×0.5 A=1 W.
13. 0.2 0.9 450 【解析】根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過R2的電流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,R1消耗的功率P1=UI1=3 V×0.3 A=0.9 W;整個電路消耗的電能W=UIt=3 V×0.5 A×5×60 s=450 J
14. 2∶3 2∶1
16、 2∶1
15. 解:(1)當(dāng)用一根導(dǎo)線連接b、c時,小燈泡與定值電阻串聯(lián),故IR=IL=0.2 A
由歐姆定律I=可得定值電阻的阻值為R===48 Ω
(2)當(dāng)用一根導(dǎo)線連接a、b,用一根導(dǎo)線連接c、d時,小燈泡與定值電阻并聯(lián).在并聯(lián)電路中,電功率與對應(yīng)的電阻成反比關(guān)系,故由PR∶PL=1∶4得出它們的電阻之比為R∶RL=4∶1,所以小燈泡的電阻為RL=12 Ω;
當(dāng)用一根導(dǎo)線連接b、c時,小燈泡與定值電阻串聯(lián),此時電路總電壓為U=I×(R+ RL)=0.2 A ×(48 Ω+12 Ω)=12 V,所以小燈泡的額定電壓為12 V
(3)當(dāng)用一根導(dǎo)線連接c、d時,電路為一個小燈泡的簡單電路,電路消耗的總功率為P===12 W
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