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目录第15讲电功率命题点1电功率及其相关计算电功率电功率测量小灯泡额定功率电流热效应焦耳定律电功电能内容影响因素定义单位及换算电能表单位及换算公式作用表盘参数读数物理意义单位及换算公式实际功率与额定功率防止利用和定义公式面对面“过”考点考点梳理1.电能1单位常用单位______，符号是______其他单位________，也叫度，符号是________2单位换算1度1kWh__________W________s________J.焦耳J千瓦时kWh100036003.6106返回思维导图2.电功和电功率必考快慢返回思维导图103UIt返回思维导图3.额定功率与实际功率2016.20131额定电压使用电器正常工作的电压，用U额表示2额定功率用电器在额定电压下工作时的电功率，用P额表示3实际电压用电器实际工作时的电压，用U实表示4实际功率用电器在实际电压下工作时的电功率，用P实表示5实际功率与额定功率之间的关系当U实U额时，P实P额，有可能损坏用电器不能返回思维导图4.灯泡亮暗的判断灯泡的亮暗只与它的____________有关，____________越大，灯泡越亮，反之则越暗5.常考电功率估测1家用空调的电功率约为1000W；2吹风机的电功率约500W；3饮水机的电功率约为400W；4家用电冰箱的电功率约为100W；5液晶电视机的电功率约为200W；6家用节能灯的电功率约为24W.实际功率实际功率返回思维导图提分必练1一个标有“36V25W”字样的灯泡，表示灯泡的________为36V，________为25W.2将分别标有“6V6W”和“3V3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端，_____灯更亮，若并联在电压为3V的电源两端，则________灯更亮3华为手机Mate20上市后深受消费者的喜爱，已知该手机待机时电流约为10mA，电压为5V，则待机功率为________W，若一块原装电池充满电可供其待机工作200h，则该电池充满电时储存的电能为_______J.额定电压额定功率甲乙0.053.6104返回思维导图4要辨别一规格不清“V1.25W”的小灯泡，选用电压为4V的蓄电池和定值电阻R，设计电路如图所示，当闭合S时，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A小灯泡的规格是“______V1.25W”，整个电路正常工作1min消耗的电能为________J.第4题图2.5120返回思维导图1.电流热效应1电流热效应电能转化为________能的现象2发现英国物理学家________做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系3内容电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成______，跟导体的电阻成_____，跟通电时间成________4公式QI2RtI表示电流，单位是AR表示电阻，单位是.t表示通电时间，单位是sQ表示热量，单位是J.内焦耳正比正比正比返回思维导图注意a.对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化成内能，故公式还可表达为QWUItt；b一般在串联电路中常用QI2Rt，电路中两电阻R1、R2产生热量之比Q1Q2R1R2；c在并联电路中常用Qt，电路中两电阻R1、R2产生热量之比Q1Q2R2R1.2.电流热效应的利用与危害1利用电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器2防止散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇返回思维导图提分必练5下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是A.电风扇B.电视机C.电热毯D.洗衣机6家用电风扇的电动线圈电阻为20，正常工作时，通过的电流为2A，通电10分钟，电风扇消耗的电能为________J，线圈产生的热量为________J.C2.641054.8104返回思维导图仪器的使用和读数额定最大1kWh1kWh600差160.5注利用表盘上的参数NrkWhNimpkWh和电能表转盘转动圈数指示灯闪烁次数n计算电能，W______kWh________________J.3.6106提分必练7小明家的电能表如图所示，由铭牌可知，装上这个电能表后他家一共消耗了________kWh的电能，他家同时使用的用电器的总功率不能超过______W；他发现，家里只使用洗衣机其他用电器都关闭时，电能表转盘在1分钟里刚好转4圈，从而测量出他家洗衣机的电功率为________W.第7题图826.44400400江西6年真题“面对面”1.2015江西10题2分根据“单位”推出对应的物理公式是常用的记忆方法，例如速度单位是ms其中m是路程的单位，s是时间的单位，可以推出对应的公式为v.同样，根据电能的单位kWh，就可以推出对应的公式为________；根据比热容的单位Jkg，也可以推出对应的公式为_________.WPt拓展训练2.LED灯具有节能、环保等优点如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是________A.若它每天正常发光5h，一个月30天消耗的电能是________kWh.3.某用电器正常工作时通过的电流大约为4A，该用电器可能是A.手机B.节能灯C.遥控器D.电饭锅第2题图0.020.66D4.不定项下面是一位顾客与卖微波炉的售货员之间的一段对话售货员说“微波炉很省电，用它加热食物时花不了多少电费”顾客说“微波炉太费电，一使用微波炉家里的总开关就容易跳闸”关于他们的说法以下解释正确的是A.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉消耗的电能少B.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉的电功率小C.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的消耗的电能多D.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的电功率大AD拓展训练5.如图所示是一种电子式单相电能表该电能表用于电压为________V的电路中，它的标定电流是________A，额定最大电流是________A.接在该电能表后面的用电器同时工作的总功率不能超过________W，3200impkWh的意思是接在该电能表后的用电器每消耗1kWh的电能，脉冲指示灯闪烁________次第5题图220520440032006.小明家上月末抄表时电能表的示数是，本月末抄表时电能表示数如图所示，若电价为0.6元度，本月小明家应交电费________元他发现，家里只使用洗衣机其他用电器都关闭时，电能表在3min里刚好转15转，洗衣机在3min内消耗的电能是__________J.他家洗衣机的电功率为________W.第6题图424.321042407.2019江西16题3分如图所示，电源电压保持不变，S1掷到1时，小灯泡恰好正常发光当S1由1掷到2时，下列说法正确的是A.电流表示数变小，小灯泡正常发光B.电压表示数不变，小灯泡发光暗淡C.电流表示数变小，电压表示数变小D.电压表示数不变，电流表示数变大第7题图A8.2018江西17题4分不定项如图所示电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3，当滑片P向左滑动时A.灯泡L2亮度变亮，电流表示数减小B.灯泡L1亮度不变，电压表示数增大C.电流表示数不变，电压表示数增大D.电流表示数不变，电压表示数不变第8题图BC9.2015江西1题2分走进物理世界，基本概念和规律非常重要，请你写出电学中两个定律的名称________和________10.2016江西10题2分如图所示，是探究焦耳定律的实验装置已知R1R2，闭合开关后，通过两段电阻丝的电流I1________I2，电阻丝两端的电压U1________U2.第10题图欧姆定律焦耳定律拓展训练11.电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝和导线通过的电流________选填“相同”或“不同”，电炉丝热的发红而导线却几乎不热，说明电流通过导体时产生的热量跟导体的________有关12.甲、乙两根电阻丝的阻值分别是10和20，把它们串联在电路中，通电相同时间，两根电阻丝上产生的热量之比是________；将它们并联后接入电路，通电后，两电阻上产生的热量之比是________相同电阻1221考向1简单电路类2014.18提分小练13.如图所示的电路，电源电压U为24V，闭合开关S，电流表的示数为1.2A，电压表的示数为6V，则电阻R1的阻值为________，电阻R2消耗的电功率为________W.14.图中电源电压保持不变，灯泡L标有“6V3W”字样，灯泡灯丝电阻不变，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R为________；由于电池使用过久，电源实际电压只有4.8V，则该灯泡L工作的实际功率为________W.第13题图第14题图157.2201.9215.2014江西18题7分如图所示，甲图中小灯泡上标有“2.5V0.75W”的字样，电压表如图乙所示闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图丙所示求1电源电压；2电流表的示数；3此时滑动变阻器接入电路的阻值第15题图解1由题图乙所示可知，电压表没有调零，电压表量程为03V，分度值为0.1V，初始值为0.2V，由图丙所示电压表可知，其示数为2V，则滑动变阻器两端电压UR2V0.2V1.8V，灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2.5V，则电源电压UURUL额1.8V2.5V4.3V2电流表示数等于通过灯泡的电流，灯泡正常发光，电流IL0.3A3由欧姆定律I可知，滑动变阻器接入电路的阻值R6考向2多开关引起的动态电路类2018.21，2015.20提分小练16.如图所示电路中，电源电压恒为6V，R130，只闭合开关S时，电流表示数为______A；同时闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为______J.17.如图所示，电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变已知定值电阻R118.若只闭合开关S2时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V，若开关S1，S2，S3都闭合时，电流表的示数为3A此时灯泡L正常发光，则电源电压是________V，小灯泡的额定功率为________W.第16题图第17题图0.2108121218.2018江西21题7分如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6V6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V12W”的字样不考虑温度对小灯泡电阻的影响1闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6V时，求电流表的示数；2闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为12V时，求电路消耗的总功率；3闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为10V时，求小灯泡L3的实际发光功率第18题图解1闭合开关S1、S2、S3，电路为L1和L3并联的电路，电流表测干路电流由于电源电压为6V，所以L1和L3均能正常发光，所以电流表示数为II1I33A2闭合开关S2，断开开关S1、S3，电路为L2、L3的串联电路，由于两灯泡规格相同，故串联后分压也相同为6V，故此时两灯泡均正常发光，且消耗的电功率均为12W，则电路消耗的总功率为P总P2P312W12W24W3闭合开关S2、S3，断开开关S1，此时电路中只有L3接入电路，灯泡两端的电压为10V，远远大于灯泡的额定电压，灯泡L3烧毁，故此时灯泡的实际发光功率为0W拓展训练19.如图，R110，R220，电源电压保持不变，闭合S1、S2时，小灯泡正常发光，此时电压表示数为6V，电流表示数为0.6A灯丝电阻不随温度变化，求1小灯泡的额定功率；2只闭合S3时，电流表的示数；3电路的功率最大为多少第19题图解1闭合S1、S2时，电路为小灯泡L的简单电路，且灯泡正常发光，UUL额6V灯泡的额定功率P额UL额I额6V0.6A3.6W2只闭合S3时，R1与R2串联，电流表的示数I0.2A3当S1、S2、S3同时闭合时，L与R2并联，电路中的总电阻最小，而电源电压不变，由可知，此时电路的总功率最大，RL10，L与R2并联的总电阻R电路的最大功率P最大5.4W20.如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻，当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6A，电阻R2的电功率为3.6W，求1电阻R1的电阻值和电源电压为；2当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量；3当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定电功率第20题图解1当开关S闭合，S1、S2断开时，UR13V，I0.1A，则R130当开关S、S2闭合，S1断开时，只有R2接入电路U6V2当开关S、S1闭合，S2断开时，只有R1接入电路，R1产生的热量为Qt10s12J3当开关S、S2闭合，S1断开时，只有R2接入电路R210当开关S闭合，S1、S2断开时，灯泡和R1、R2串联R总60灯泡电阻RLR总R1R260301020当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡与R1、R2并联，灯泡正常发光灯泡的额定功率为P1.8W考向3多开关滑动变阻器动态电路类6年3考21.2015江西20题6分如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50.求1小灯泡正常发光时的电阻2断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的51位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少3断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少定值电阻R1的阻值是多少第21题图解1小灯泡正常发光时的电阻RL42当断开开关S1，闭合开关S、S2、S3时，R1被短路，灯泡L与R2串联，此时R2接入电路中的阻值为R2R最大5010因为小灯泡L正常发光，则电路中的电流IIL0.5A电源电压UIR总IR2RL0.5A1047V3当断开开关S2，S、S1、S3闭合，灯泡L与R1并联后再与R2串联，滑片P移至a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，小灯泡两端的实际电压为7V，远大于它的额定电压2V，所以小灯泡将被烧坏，电压表示数为7V，此时只有电阻R1接入电路故R13.522.2019江西21题7分如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为015V，R120，滑动变阻器R2的规格为“1001A”1闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；2闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值；3闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围第22题图解1闭合开关S1，断开开关S2，S3，电路中只有R1连入电路电路中电流I0.4A电源电压UIR10.4A208V2闭合开关S3，断开开关S1，S2，滑动变阻器R2与电阻R3串联，电压表并联在R2两端，R2两端电压U24V，R3两端电压U3UU28V4V4V因滑动变阻器滑片置于中点位置，由串联电路电压分配规律可得3闭合开关S1、S2和S3，电阻R3被短接，电阻R1与R2并联根据并联电路电压规律，各支路两端电压均等于电源电压U15V故电压表安全为保护电流表安全，电路中的最大电流I最大0.6A则通过R2的电流I2I最大I0.6A0.4A0.2A此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为R最小40滑动变阻器R2的阻值取值范围为40100考向4家用电器电热效率类6年4考提分小练23.小明同学家的水族箱内盛有40L的水，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V200W”的电加热棒给水加热，当水温升到28时加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，若水的初温为22，则加热到预定温度吸收的热量是_________J，若加热棒正常工作，将这些水加热到设定温度需要100min，该电加热棒给水加热时的效率为________.水1.0103kgm3，c水4.2103Jkg1.0081068424.下图是小明购买的电热水壶的参数，他往壶中装满了温度为20的水，让电热水壶单独工作，若10min将水加热至沸腾，则水吸收的热量是_________J，他发现墙上标“3000revskWh”的电能表在10min内转了500转，则此电热水壶的效率为________当地气压为标准大气压、c水4.2103Jkg5.0410584第24题图25.“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全.同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路.如图是加热电路原理图，电源电压100V加热电阻R1与R2阻值均为100，电路低温挡除雾，高温挡除霜除霜模式下，电路中的电流为__________A，同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6，除霜模式下，电路的加热效率为_________后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8103Jkg第25题图14026.如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息插座本身消耗电能由内部电池提供小明将装有质量为1.8kg、初温为10水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕显示如图乙所示，当水烧至100时，屏幕显示如图丙所示这段时间内电水壶实际功率为________W，电水壶烧水的效率为____________电费单价0.5元kWh；c水4.2103Jkg第26题图12006327.2016江西20题6分如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观小姬给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图乙所示，足浴器某次正常工作时控制面板显示如图丙所示，求1此时足浴器的工作电流计算结果保留一位小数2足浴器装入最大容量初温22的水，当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量水1.0103kgm33上述加热过程耗时16min，该足浴器的热电效率第27题图解1工作电流I2.3A2装满水的质量m水V1.0103kgm35103m35kgQ吸cmt4.2103Jkg5kg42224.2105J3加热消耗的电能WPt500W1660s4.8105J加热效率10010087.528.2018江西22题8分如图所示，是某型号的爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温的功能只闭合开关S1时，R1加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合S2时，R2保温，防止爆米花变凉；爆米花机的铭牌如表所示c玉米1.2103Jkg1将100g、20的玉米粒加热到300成为爆米花时，求玉米粒需要吸收的热量；2电阻R1发热，把100g、20的玉米粒加热成为爆米花，需要用时5min，求R1加热效率；3求保温电阻R2的阻值第28题图解1玉米粒吸收的热量Qc玉米mt1.2103Jkg0.1kg300203.36104J2加热电阻R1工作5min消耗的电能WP加热t200W300s6104J加热效率100100563保温电阻R2220029.2017江西22题8分如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定功率为500W求1电热水壶调至中温挡正常加热，将2kg，温度为30的水烧开标准大气压下需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；2电热水壶高温挡的额定功率；3若某次电热水壶用高温挡加热0.1h，耗电0.09kWh，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作解1水吸收的热量Q吸c水m水tt04.2103Jkg2kg100305.88105J消耗的电能WP中t500W2060s6105J电热水壶的效率100100982由题图可知，中温挡是R1工作，高温挡是两等值的电阻并联则R196.8由于R1、R2阻值相等，所以高温挡时电路中的电阻R48.4故高温挡的额定功率P高1000W3电热水壶的实际功率P实0.9kW900W由于900WP高1000W，故此时电热水壶非正常工作.30.2019江西22题8分如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态温馨提示最适合宝宝饮用的牛奶温度为401求电阻R2的阻值；2把400g牛奶从20加热到40，求牛奶所吸收的热量c牛奶4.0103Jkg；第30题图甲第30题图乙3如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率结果保留到小数点后一位解1电路处于保温状态时，只有R1工作；处于加热状态时，R1与R2并联工作，P2P加热P保温220W20W200W电阻R2的阻值R22422牛奶吸收的热量Q吸c牛奶mtt04.0103Jkg0.4kg40203.2104J3由图像可知，t1200s暖奶器加热所需电能WP加热t1220W200s4.4104J暖奶器在加热过程中的热效率10010072.7拓展训练31.如图是某型号家用洗碗机的外形图，其部分参数如下表所示这种洗碗机的工作过程是先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是9kg，耗电量是0.7kWh，所需时间是125min.第31题图1若某次标准洗涤时进水阀中水温为20，25分钟后即加热到设定的水温，则水箱中水吸收的热量是多少c水4.2103Jkg2电加热管工作25分钟的加热效率是多少3试通过计算说明洗碗机内的电动机功率大约是多少解1水箱中水吸收的热量Q吸c水mtt04.2103Jkg9kg70201.89106J2由P可得，电加热管工作25分钟消耗的电能W1P1t11400W2560s2.1106J电加热管的加热效率100100903洗碗机总共消耗的电能W总0.7kWh2.52106J电动机工作时消耗的电能W2W总W12.52106J2.1106J4.2105J电动机功率P270W
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