搜索
第17讲电能和电功率考点一电功和电能的测量考点二电功率考点三额定电压额定功率和实际电压实际功率类型一电能表的读数类型二电功、电功率的计算类型三铭牌信息识别预学案·记易精讲案·学易考点四测量小灯泡的电功率考点五电与热类型四电热的计算预学案·记易考点一电功和电能的测量即学即练1.(2018·巴中)电能表是用来测量电路消耗电能的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kW·h”字样,他观察到在1min的时间内,电能表的转盘匀速转了15转,观察期间他家工作电器的总功率为300W;小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过2.2kW。考点二电功率2.(2018·昆明)如图所示是分别测量两个电阻时得到的电流随电压变化的图像,将这两个电阻串联后接入电路中,R1两端的电压U1与R2两端的电压U2的关系是U1U2;将这两个电阻并联后接入电路中,R1消耗的电功率P1与R2消耗的电功率P2的关系是P1P2。(均选填“”、“=”或“”) 即学即练特别提醒1.用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多。2.使用公式P= 计算时一定要注意单位的配套。Wt考点三额定电压额定功率和实际电压实际功率3.(2018·成都)标有“12V60W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图所示,则灯泡的实际电压为11.5V,灯泡的实际功率小于(选填“大于”、“小于”或“等于”)60W。 特别提醒1.使用用电器时一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下,用电器才能正常工作。2.额定功率是一定的,有且只有一个,不会随加在用电器两端的电压改变,而实际功率有无数个。考点四测量小灯泡的电功率即学即练4.(2018·达州)某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω2A”;B:“20Ω0.5A”)。(1)该实验的实验原理是P=UI;实验中,应选用的滑动变阻器是B(选填“A”或“B”)。(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“✕”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。答案如图所示(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是灯泡断路。(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为1.14W。(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在图丙中的虚线框内画出正确的电路图。答案如图所示(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1大于P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。考点五电与热即学即练5.(2018·西宁)如图是课本“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后,通电进行实验过程中,下列说法正确的是 (B)A.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大B.U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少C.要保持两个电阻丝两端电压相等D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同押图练·通易精讲案·学易类型一电能表的读数(近三年未考)【命题解读】电能表读数在仪器读数中考查,有时也会在填空中考查。例1(2015·昆明)图中电能表的示数是2920.8kW·h。 命题思路本题考查了电能表的读数;关键是理解电能表各参数的物理意义,电能表单位是kW·h,最后一位数字是小数位,这是正确读数的关键。失分警示没有弄清电能表各参数的物理意义及最后一位是小数位。真题实战1.(2018·德州)小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示,然后关闭家中其他用电器,只让电冰箱工作。下午18:00回家后再次查看电能表,显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为0.5kW·h,电冰箱的实际电功率为50W。 类型二电功、电功率的计算(近三年云南4次,昆明6次,曲靖4次)【命题解读】电功、电功率公式的灵活应用和计算在历年的学业水平考试中出现频率较高,多以选择题、填空题、综合题的形式出现,复习中要熟练掌握。例2(2017·昆明)如图所示电路中,小灯泡L上标有“6V2W”的字样,电阻R=6Ω。(1)闭合S2,断开S1、S3,电流表的示数为0.25A,请用两种方法求电源电压。(2)闭合S1、S3,断开S2,求此时电路中的总电阻和通电10min电流通过电阻R做的功。 命题思路主要考查串联、并联电路的电流、电压特点和欧姆定律、电功率及使用条件的综合应用。失分警示公式选择不合理,电路识别错误,不知道电流表在电路分析中相当于一根导线。答案(1)6V(2)4.5Ω3600J真题实战2.(2018·成都)如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12V6W”,定值电阻R1=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”,电压表的量程选用“0~3V”。断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。(1)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是多少?(2)断开S1,闭合S和S2,在安全前提下,调节滑片P的过程中,电路消耗的最小功率是多少?答案(1)432J(2)0.9W类型三铭牌信息识别(近三年云南1次)【命题解读】铭牌信息识别在历年的学业水平考试中出现频率不高,命题多以填空题、综合题的形式出现,结合家庭电路进行考查。例3(2016·云南)盛夏酷暑,妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境,特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调,这台空调说明书中的主要数据如表所示。额定电压220V频率50Hz额定制冷功率1400W额定制热功率1800W(1)空调工作时应选用图中的三孔插座。 (2)空调正常制冷时电流是多大?连续正常制冷30min消耗多少kW·h的电能?(3)这些电能若用于加热水,加热器的热效率为80%,能使50kg、20℃的水温度升高多少?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]命题思路本题考查了三孔插座的使用,电功率公式的应用,热量的计算等,关键是能从表格中得出相关的数据。答案(1)三(2)6.36A0.7kW·h(3)9.6℃3.(2018·滨州)图甲是一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题:真题实战××牌电暖器额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡频率50Hz(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少?(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少?(3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg·℃)且保持不变,用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少℃?答案(1)88Ω(2)7.5A(3)15℃类型四电热的计算(近三年云省1次,昆明2次)【命题解读】焦耳定律在各种题型中都有考查,考查内容有电流热效应的利用、公式Q=I2Rt的理解与计算。例4(2018·昆明)如图所示电路,电阻R'的阻值为50Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω,电源电压10V保持不变,闭合开关,求: (1)当P移至a端时,电阻R'消耗的功率;(2)当P移至b端时,电路中的电流大小和通电2min产生的热量。命题思路本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用及功率的计算公式的掌握情况。本题的关键还是根据开关的不同组合来识别电路的连接形式,弄清各种情况中电路的连接形式、并画出其等效电路。失分警示不会画出相应的等效电路,不知道开关闭合只是一根导线答案(1)2W(2)0.1A120J真题实战4.(2016·扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是 (C)A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B.导线的绝热皮隔热C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻D.导线散热比电阻丝快易混点辨析一、电功和电功率的单位电功电功率国际单位焦耳(J)瓦特(W)常用单位千瓦时(kW·h)、度千瓦(kW)换算关系1kW·h=1度=3.6×106J1kW=1000W二、伏安法测电阻与电功率的异同点测小灯泡的电功率测小灯泡的电阻相同点所测物理量小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I电路图 电路连接注意事项和数据处理方式连接电路时开关应断开,闭合开关前滑片应滑到滑动变阻器阻值最大处;不能求平均值不同点原理P=UIR= 不能求平均值的原因小灯泡在不同电压下消耗的功率不同小灯泡的电阻受温度影响,随温度的升高而增大滑动变阻器的作用保护电路;改变灯泡两端的电压,测量灯泡在不同电压下的功率保护电路;改变灯泡两端的电压,测量灯泡在不同电压下的电阻UI例5(2017·河南)某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位 (A)A.电能B.电功率C.电流D.时间试真题·练易命题点一电功、电功率的计算1.(2018·云南)LED灯具有节能、环保的特点,一个“220V8.5W”的LED灯与一个“220V60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V8.5W”的LED灯每天正常工作4小时,30天消耗的电能是1.02度,这些电能可供“220V60W”的白炽灯正常工作17小时。2.(2018·云南)如图所示,小灯泡L标有“3V0.9W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S闭合、S1断开时,小灯泡正常发光,电压表的示数为1.5V,则电流表的示数为0.3A;如果电压表的量程为0~3V,为确保电压表不被损坏,则不能(选填“能”或“不能”)同时闭合开关S、S1。 3.(2017·曲靖)将标有“6V3W”和“6V6W”的灯泡L1、L2串联接在电源电压为6V的电路中,灯泡L1两端的电压较大。通电1min,L1、L2消耗的电能之比为2∶1。4.(2017·曲靖)如图所示,电源电压恒定,开关S闭合与断开时,电流表的示数均为0.3A,则电阻R2处的故障是短路。把R2换成一个12Ω的电阻,闭合开关S,电流表的示数为0.3A;断开开关S,电流表的示数为0.2A,则S断开后,R1的功率为0.96W。 5.(2016·云南)将标有“12V6W”的灯泡L1和标有“6V6W”的灯泡L2串联接在12V的电源上,则 (C)A.灯泡L1正常发光B.灯泡L2可能会烧坏C.电路总功率为4.8WD.通过L1的电流小于通过L2的电流6.(2014·云南)冬天来临,小王给奶奶买了一个“暖手宝”。该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示,由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为(B) A.2400WB.400WC.40WD.24W7.(2015·曲靖)灯L1上标有“12V9.6W”的字样,灯L2上只能看清12V的字样,测得两灯的电流与电压的关系如图所示,求:(1)L1正常发光时的电阻是多少?(2)灯L1、L2串联接在电源的两极时,通过L1的电流为0.3A,电源的电压是多少?(3)电路中只有L1、L2两灯串联,使L2正常工作时,电路消耗的总功率是多少?答案(1)15Ω(2)6V(3)8W8.(2015·昆明)在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω。 (1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为1A,求电源电压。(2)电路中的总功率;(3)通电1min,电阻R1产生的热量。答案(1)9V(2)40.5W(3)1620J当S1、S3闭合,S2断开时,求:9.(2014·云南)电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用。经过机房人员