期末复习专题4电功和电功率2课时修改1练习版.docx
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期末复习专题4电功和电功率2课时修改1练习版
电功、电功率
一、公式总结:
表1电学公式表
名称
公 式
单 位
电流、电压、电阻
I=
,U=IR,R=
I:
A,U:
V,R:
Ω
电功率
P=UI,P=
P:
W,其他:
kW
1kW=103W
电功
W=UIt,W=UQ,
W=Pt
W:
J,其他:
kWh
1kWh=3.6×106J
焦耳定律
(电流生热)
Q=I2Rt
Q:
J
在纯电阻电路中,结合欧姆定律还可以推导出下列公式。
表2推导公式
电功率
P=I2R=
电功
W=I2Rt=
t
焦耳定律
Q=UIt=
t
表3比例关系
串联
并联
=
=
=
=
=
=
二、精题精析:
【题型1】电能表
例1.接在家庭电路里的电能表如图所示,其额定电压为______V若安装时此表示数为零,则从安装电能表后到现在为止,用电器已消耗了____________J电能,电能表转盘已转了____________r(圈)。
若测得转盘在12min内转动60r则所接用电器总功率为________________W。
【答案】2207.2×1076×104100
变式练习:
有一电能表的表盘上标有3000r/kw.h字样将一个用电器单独接入电路中,正常1min表盘转了15转。
求这个用电器的额定功率?
【答案】300W
【题型2】电功率概念和简单计算
例1:
某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W。
【答案】 1.5
例2:
两只灯泡L1和L2分别标有“220V40W”和“110V100W”字样,若把它们串联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?
若把它们并联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?
【答案】
(1)44W;
(2)110W
例3:
如图所示,当开关闭合时,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,下列结论正确的是
A.R两端的电压为6V
B.通过电动机的电流为6A
C.电阻R消耗的电功率为144W
D.电动机消耗的电功率为6W
答案:
D
变式1.如图所示电路,小灯泡标有“6V6W”字样,滑动变阻器标有“12
2A”。
闭合开关,滑动变阻器的滑片滑到最左端时,小灯泡正常发光。
(设灯丝的电阻不变)滑动变阻器的滑片移动过程中以下说法正确的是
A.灯泡的实际功率最小值是2W
B.电源电压为12V
C.小灯泡两端的电压变化范围是2V~6V
D.灯丝电阻为8
答案:
C
变式2.如图甲所示,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作。
若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6W
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:
1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω
答案:
D
变式3.小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。
将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为6V,且保持不变。
当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。
下列说法正确的是:
A.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为11Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625W
D.电阻R0的阻值为10Ω
答案:
C
变式4.小灯泡额定电压为6V,额定功率估计在7~12W之间,小佳按如图甲所示的电路测定灯的功率,所用电流表有0~0.6A、0~3A两个量程,电压表有0~3V、0~15V两个量程,将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示,则()
A.小灯泡额定功率为7.5W
B.在5V时小灯泡的功率为7.5W
C.在1V电压下小灯泡的功率为7.5W
D.在5V时小灯泡的功率为1.5W
答案:
B
变式5.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A,则下列说法中错误的是()
A.电压表示数仍为9V
B.R1的阻值为18
C.R2的阻值为45
D.R3消耗的功率为6.75W
答案:
C
变式6.如图所示的电路中,设电源电压不变,灯电阻不变。
闭合开关S,在变阻器滑片移动过程中,电流表的最小示数是0.2A,电压表的最大示数是4V,灯L的最大电功率与最小电功率之比为9:
4。
则:
()
A.电源电压是6V
B.灯的电阻值是40Ω
C.电源电压是4V
D.电路消耗的最大功率是2.4W
答案:
B
变式7.将标有“6V3W”的小灯泡与最大阻值为100
的滑动变阻器连接
在电源电压恒为18V的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求
闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不超
过额定电压(灯丝电阻不变).下列说法中正确的是().
A.滑动变阻器滑片向左滑动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变大
B.电路总功率的最大值为10.8W
C.小灯泡电功率的最小值为0.75W
D.滑动变阻器允许的调节范围是18~60
答案:
C
变式8.将标有“6V3W”的小灯泡,与最大阻值为100
的滑动变
阻器连接在电源电压为18V的电路中,各电表选择的量程如图
所示.闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端
电压不超过额定电压(灯丝电阻不变),则下列说法中正确的是()
A.滑动变阻器滑片向左滑动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变大
B.电路总功率的最大值为10.8W
C.小灯泡电功率的最小值为0.75W
D.滑动变阻器的调节范围只能是18~60
答案:
C
变式9.右图所示的电路中,电源电压为30V,定值电阻为30Ω,滑动变阻器标有"60Ω,1.5A"字样,在该电路正常使用的情况下,则()
A.电路消耗的最大功率为75W
B.电流表的最大示数为1.5A
C.滑动变阻器消耗的最小功率为45W
D.电路总电阻的变化范围为0Ω~20Ω
答案:
A
变式10.将一只标有“12V6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上,电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻视作不变),则此时( )
A.灯泡与电阻消耗的总功率为7W
B.灯泡与电阻消耗的总功率为6W
C.灯泡消耗的功率大于5W
D.灯泡消耗的功率小于5w
答案:
D
例4.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图4所示,下列说法正确的是
A.甲灯灯丝比乙灯灯丝细
B.两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C.两灯都正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻
D.两灯串联后,接在220V电路中,甲灯比乙灯暗
答案:
A
例5.如图所示 ,电源电压不变,灯L标有“6V 6W”字样。
当闭合开关S1时,灯L正常发光,它的电阻是________Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:
3,则电阻R的阻值为________Ω。
答案:
612
例6.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了
A.1.6WB.4.0WC.0.4WD.3.4W
答案:
A
变式:
(星湾月考11题,8V`6V,0.4A`0.5A,功率变化)
答案:
D
例7.将标有“6V3W”字样的小灯泡L1与额定电压为12V的小灯泡L2并联接在电源上,L1正常发光,L2较暗,此时干路中的总电流为1.1A,L1正常发光时通过它的电流为______A;L2的电阻为________Ω。
若将L1、L2串联到另一个电压可调的电源上,电源电压最大为_______V,此时L2消耗的功率为______W。
(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
答案:
0.510112.5
例8.一盏电灯接在恒定电压的电源上,其功率为100W.若将这盏电灯先接在一段很长的导线后,再接在同一电源上,已知导线上损失的功率是9W,那么此时电灯实际消耗功率是()
A.91WB.小于91WC.大于91WD.条件不足,无法确定
答案:
B
例9.在如图所示的电路中,电源电压恒定,灯L1、L2分别标有“6V6W”和“6V12W”字样,当S闭合时,灯L1正常发光;当S断开时,两盏灯的总功率为()
A.4WB.18WC.9WD.12W
答案:
A
例10.在远距离输电时,一般采用高压输电,这样可以减少输电线路的能量损失.若苏州望亭火“力发电厂发电机组的输出功率为P。
,如果采用电压U输送,线路损耗的功率为P;如果将输送电压提高为原来的n倍,则线路损耗的功率为( )
A.
B.
C.
D.
答案:
A
练习:
1、有一电炉正常工作时的电功率为P,当把电炉丝用拉线机均匀拉长为原来的2倍后,再接入原来的电路中,电炉的功率为()
A.等于P/4B.等于2PC.等于P/2D.等于P
【答案】A
2、如下图所示.是某研究性学习小组利用"220V60W”的灯泡L1和"220V15w”的灯泡L2所设计的四个电路图。
当把它们分别接人同一家庭电路中时,其中有一个电路消耗的功率最大,它消耗的最大功率为_______W,消耗功率最小的电路图是_______图。
【答案】75;丙
3:
将分别标有“6V 9W”和“6V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上,则 ( )。
A.两灯都能正常发光 B.灯L2可能被烧毁
C.两灯都比正常发光时暗 D.灯L1比灯L2亮
【答案】 B
4:
家庭电路中正在使用的两白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则 ( )。
A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大
B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大
C.通过甲灯的电流一定比乙灯的小
D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大
【答案】 D
5、有一个标有“8V,2W”的小灯泡,如果接到12V的电源上必须串联一个阻值为16Ω的电阻,才能使小灯泡正常发光,此时这个电阻上消耗的电功率是1W.
【答案】串;16;1
6、如图所示电路,电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A。
则下列说法中错误的是( )
A.电压表示数仍为9V
B.R1的阻值为18Ω
C.R2的阻值为45Ω
D.R2在10秒内消耗的电能为67.5J
答案:
C
7、有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两
端电压的关系如图(甲)所示.把它们串联在电
路中,如图(乙)所示.闭合开关S,这时电流表
的示数为0.4A,则电源电压和元件B在1秒内消耗的
能分别是( )
A.2.0V0.8JB.2.5V1.0J
C.4.5V1.0JD.4.5V1.8J
答案:
C
8.太阳能电池是人类利用太阳能的智慧结晶,某研究所为了研究需要而设计制造了一块电池板,相关数据如下表:
通过查阅相关资料知:
太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为P1(w/m2).则
(1)太阳能电池板的作用是把_____________能转化为____________能;
(2)该太阳能电池板的效率为_______________;
(3)设太阳辐射的总功率为P0(w),若不计太阳光通过太空及大气层的能量损失,已知半径为r的球面面积为4
,则太阳到地球的距离r=__________________.
答案.
(1)太阳能电能
(2)UI/P1S(3)(P0/4ΠP1)1/2
【题型3】图像问题
例1.额定电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻为10
。
闭合开关S,滑片从b端向a端滑动,直到小灯泡正常发光,得到如图乙所示的I—U图象。
求:
(1)小灯泡的额定功率。
(2)滑片在b端时小灯泡的电阻。
(3)电源电压。
答案:
(1)0.75W
(2)5
(3)3V
例2.如图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。
闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图所示。
(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连入电路的阻值R1=2.5
时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少。
答案:
(1)6W;
(2)9
;(3)5
【题型4】比值问题
例1:
如图3,电源电压不变,开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为2∶7,则电阻R1∶R2=________,电功率P1∶P2=,电功率P1∶P1′=________,电功率P1∶P=________.(P1′是开关闭合后R1的功率,P为闭合后的总功率)
图3
【答案】 R1∶R2=5∶2,P1∶P2=2∶5,P1∶P1′=1∶1,P1∶P=2∶7
例2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1∶5。
闭合S后,
与
的阻值之比和电功率之比分别是
A.4∶1;1∶4 B.1∶4;4∶1 C.1∶5;5∶1 D.5∶1;1∶5
答案:
A
变式练习:
2、标有“6V6W”和“6V3W”的灯泡L1和L2串联接在6V电源上,设灯丝电阻不变,则()
A.灯L1、L2通过的电流之比为2:
1B.灯L1、L2的实际功率之比为2:
1
C.电源电压为12V时,L1、L2均正常发光D.电源电压为9V时,L2正常发光
【答案】2、D
【题型5】“加热保温档”问题
2、如图是小明家电饭锅的电路图,当开关s1闭合时电饭锅处于加热状态,功率为1000瓦,当开关s1断开时电饭锅处于保温状态,若保温功率为50瓦,求:
(1)R1和R2的阻值分别是多少?
(2)做熟一锅饭需20分钟,求加热电阻丝释放的热量是多少?
【答案】
(1)48.4Ω、919.2Ω,
(2)1.2×106J
【题型6】非纯电阻电路问题
例1、如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,质量为50kg的重物在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是(g取10N/kg):
()
A.2ΩB.4ΩC.10ΩD.22Ω
答案:
B
1、物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V3W”字样,电动机线圈电阻为1.92Ω.兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串连接入电路如图,使小电动机恰好正常工作.求:
(1)所串联的电阻R的阻值
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率
(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形
式散失掉.已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率.
【答案】1、:
(1)24Ω;
(2)1.5W;(3)96%
【题型7】动态问题
例9:
如图所示,在定值电阻R1和滑动变阻器R2串联的电路中,电源两端电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断不正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电阻R1消耗的电功率变小
B.电压表V2的示数变大,电路消耗的总电功率变大
C.电压表V1的示数与电流表A的示数的比值不变
D.电压表V1的示数与电压表V的示数的比值变小
【答案】B
变式练习:
1、如图所示电路,电源电压不变,当开关闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动,下列判断错误的是( )
A.电流表A1的示数不变
B.电压表V的示数不变
C.灯泡变暗
D.电流表A2的示数变小
【答案】C
2、在图所示电路中,灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大阻值R1=12Ω,
先闭合S1,将滑动变阻器滑片P滑至左端,此时灯泡L正常发光.问:
(1)电源电压是多大?
灯泡L正常发光时的电阻是多大?
(2)再闭合S2,电流表示数为0.8A,此时R2的电功率是多大?
(3)断开S2,当滑片P滑至右端时,灯泡L的实际功率是多大?
【答案】
(1)电源电压是6v,灯泡电阻是12Ω;
(2)1.8W;(3)灯泡L的实际功率是0.75W
【题型8】综合计算大题
例1.如图所示,电源电压为9V保持不变,灯L上标有“6V6W”字样,滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω,R2=20Ω,灯泡的电阻不变。
求:
(1)灯泡的电阻。
(2)当S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路中的电流。
(3)电路工作时消耗的最小功率。
答案:
(1)6Ω
(2)0.45A(3)1.35W
例2.小明的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示。
图乙所示是豆浆机的主要结构:
中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸。
下表是这个豆浆机的主要技术参数;图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图像。
型 号
额定电压
额定频率
电机功率
加热功率
容量
SYL-624
220V
50Hz
120W
1210W
1000mL
请解答下列问题:
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
(3)在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。
此时电路的实际电压是多大?
答案:
(1)5.5A
(2)667800J(3)200V
例3.如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为0~12Ω。
(1)当开关S1、S2、S3都闭合,小灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,求R1的阻值和通电10min电流通过R1做的功;
(2)当S1闭合,S2、S3断开,求小灯泡功率的变化范围。
答案:
(1)20Ω1080J
(2)0.75W~3W
例4.如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,已知R1=12Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,灯泡电阻不随温度变化,求:
(1)滑动变阻器滑片在最右端时,断开S1、S2、S3,此时灯泡的实际功率为0.75W,求电源的电压是多大?
(2)闭合S1、S2,断开S3,滑动变阻器滑片在最右端时,电路的总电阻是多少?
(3)只闭合S3,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻器R2的取值范围。
答案:
(1)8V;
(2)7.5Ω(3)4Ω~7.2Ω
【题型9】实验题
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