
第一部分 章 節(jié) 復(fù) 習(xí)第十五章 電能與電功率0102易錯點剖析思維導(dǎo)圖03重點突破(1)電功與電功率是反映不同意義的物理量。(2)電功討論的是電流做功的“多少”,電功率討論的是電流做功的“快慢”。易錯點1:電功與電功率概念辨析【例1】下列關(guān)于電功與電功率的說法正確的是( )A. 用電器的電功率越大,通過它的電流做功越多B. 用電器的電功率越大,電流通過它做功越快C. 通過用電器的電流做功越多,它的電功率越大D. 用電器的電功與其功率無關(guān),只與通電時間有關(guān)錯因分析:對電功和電功率的概念理解不透徹。用電器的電功率越大,表示電流做功越快,通過它的電流做功多少跟做功的時間有關(guān),故A、C錯誤,B正確;用電器的電功率越大,做功時間越長,通過用電器的電流做功越多,故D錯誤。答案 B1. 有兩個電阻R1和R2,R1>R2,在電源電壓一定的前提下,通電時間相同,電流做功最多的電路是( ?。?D(1)用電器的額定功率“與生俱來”,是它在額定電壓下正常工作時的功率。(2)當(dāng)一個用電器接入電路,此時它的功率為實際功率,實際功率可能與額定功率相等,也可能不相等,這取決于用電器所獲得的實際電壓。易錯點2:用電器的額定功率(電壓)與實際功率(電壓)(3)若用電器獲得的實際電壓等于額定電壓,那么它的實際功率就等于額定功率。(4)總的來說,要判斷用電器的實際功率是否等于額定功率,通常先看實際電壓是否等于額定電壓(或?qū)嶋H電流是否等于額定電流)。【例2】把標(biāo)有“6 V6 W”字樣的小燈泡L1和標(biāo)有“6 V3 W”字樣的小燈泡L2串聯(lián)后接在電壓為6 V的電源電路中(不考慮燈絲電阻的變化),下列說法正確的是( )A. 因為通過它們的電流相等,所以一樣亮B. 因為燈L2 電阻較大,實際功率較大,所以燈L2較亮C. 因為燈L1額定功率較大,所以燈L1較亮D. 因為燈L1實際功率較大,所以燈L1較亮錯因分析:不能全面理解用電器的額定功率與額定電壓、實際功率與實際電壓的區(qū)別和聯(lián)系。(1)燈泡亮度取決于實際功率,要將問題轉(zhuǎn)化為求兩燈串聯(lián)后各自的實際功率;(2)題目所給的燈泡“6 V”是燈泡的額定電壓,當(dāng)兩個燈泡串聯(lián)接入電路后,由于串聯(lián)分壓,燈泡分得到的實際電壓并不一定是6 V;(3)燈泡各自實際分得多少電壓取決于自身電阻,要先求每個燈泡的電阻。答案 B2. L1燈規(guī)格為“6 V6 W”,L2燈規(guī)格為“6 V3 W”,忽略燈絲電阻變化,現(xiàn)將兩燈串聯(lián)后接在9 V的電路中,則下列說法正確的是( )A. 兩盞燈都能正常發(fā)光,L1更亮些B. 只有L1能正常發(fā)光,L1更亮些C. 只有L2能正常發(fā)光,L2更亮些D. 兩盞燈都不能正常發(fā)光,L2更亮些C?1. 如圖Z15-1所示為某燒水壺的簡化電路圖,R1和R2為發(fā)熱絲,S1為總開關(guān),S2為溫控開關(guān),1、2分別為開關(guān)的兩個接觸點,某銘牌部分數(shù)據(jù)如下表。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:(1)發(fā)熱絲R1和R2的阻值。(2)該電熱水壺加熱5 min所消耗的電能。電熱水壺保溫時,R1與R2串聯(lián),由串聯(lián)電路的電阻特點可知,R1的阻值R1=R保溫-R2=1 210 Ω-48.4 Ω=1 161.6 Ω。2. 如圖Z15-2所示是額定電壓為220 V的理發(fā)用電吹風(fēng)的典型電路,其中電熱絲通電后可以發(fā)熱,電動機通電后可以送風(fēng),且電動機的額定功率為110 W。問:(1)若電吹風(fēng)在額定電壓下工作,送冷風(fēng)時,通過電動機的電流是多少?(2)若電吹風(fēng)在額定電壓下工作,送熱風(fēng)時電路消耗的總功率為550 W,則電熱絲R的阻值應(yīng)為多大?(3)通電5 min,電熱絲產(chǎn)生的熱量是多少?(3)通電5 min,電熱絲產(chǎn)生的熱量QR=WR=PRt=440 W×5×60 s=1.32×105 J。答:(略)3. 圖Z15-3甲為某款新型電飯煲,額定電壓為220 V,它采用了“聰明火”技術(shù),智能化地控制不同時間段的烹飪溫度,以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感。圖Z15-3乙為其電路原理圖,R1和R2為電阻不變的電熱絲,S、S1是自動控制開關(guān)。將電飯煲接入220 V電路中,在電飯煲工作的30 min內(nèi),它消耗的電功率隨時間的變化如圖Z15-3丙所示。問:(1)只閉合S時,電飯煲的功率為多少瓦;R1的阻值是多少歐姆?(2)同時閉合S、S1時,15~20 min,R1和R2的額定功率分別為多少瓦?(3)10~15 min,電飯煲產(chǎn)生的熱量是多少焦?(2)同時閉合S、S1,功率大,由圖丙知,15~20 min,R1和R2的總功率為660 W,R1的額定功率仍然為440 W,R2的額定功率P2=P-P1=660 W-440 W=220 W。(3)由圖丙知10~15 min功率為440 W,此時間內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的熱量Q=W=P1t=440 W×5×60 s=1.32×105 J。答:(略)重點3:有關(guān)動態(tài)電路的分析計算重點分析:(1)在觀察電路的基礎(chǔ)上,明確滑動變阻器、定值電阻、燈泡的連接方式,電流表測通過哪個電阻或哪幾個元件中的電流,電壓表測哪個電阻或哪幾個元件兩端的電壓。(2)當(dāng)開關(guān)斷開與閉合時,電路中的電阻怎樣變化,運用電路關(guān)系、歐姆定律,推導(dǎo)出電路中的電流如何變化,電路中某元件兩端的電壓或電功率如何變化。4. 如圖Z15-4所示電路,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,滑片P向右滑動時(假設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化),下列判斷正確的是( )A. 電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,燈泡變暗B. 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小,燈泡變暗C. 電路的總功率不變,燈泡的實際功率變大D. 電路的總功率不變,燈泡的實際功率變小B5. 如圖Z15-5所示的電路中,電源電壓為4.5 V且保持不變,小燈泡標(biāo)有“3 V1.5 W”字樣,不考慮燈泡電阻隨溫度的變化,滑動變阻器R的最大阻值為24 Ω,電流表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~3 V。開關(guān)S閉合后,滑動變阻器在滑片P滑動的過程中,為了保證電路安全,下列說法中正確的是( ?。〢. 滑片P向右滑動時,電流表和電壓表示數(shù)均變小B. 滑動變阻器R接入電路的阻值范圍是0~24 ΩC. 小燈泡L的最小電功率是0.1 WD. 電路消耗的最大電功率是2.25 WD6. 如圖Z15-6所示,電源電壓不變,當(dāng)滑動變阻器的滑片向b端移動的過程中,下列說法正確的是( ?。〢. 電流表的示數(shù)變大B. 電壓表的示數(shù)變大C. 小燈泡的亮度不變D. 電路中的總功率變大C7. 如圖Z15-7所示,電源電壓恒為6 V,定值電阻R為6 Ω,燈泡L標(biāo)有“6 V3 W”字樣,燈絲電阻不變。問:(1)燈泡L正常發(fā)光的電阻是多少?(2)開關(guān)S1、S2、S3分別在什么狀態(tài)時,整個電路中消耗的總功率最小?最小功率是多少?(3)開關(guān)S1、S2、S3分別在什么狀態(tài)時,整個電路中消耗的總功率最大?最大功率是多少?重點3:非常規(guī)方法測量電功率重點分析:非常規(guī)方法測量電功率與非常規(guī)方法測量電阻的本質(zhì)是一樣的。根本分析方法是利用串、并聯(lián)電路規(guī)律分析出測量對象的電壓U和電流I,利用公式P=UI計算即可。主要有兩種類型:一是沒有電流表,二是沒有電壓表。當(dāng)沒有電流表時,可以借助一個已知電阻和電壓表來替代電流表。當(dāng)沒有電壓表時,可以借助一個已知電阻和電流表來替代電壓表。特別注意:測量燈泡的額定功率時,必須使燈泡兩端的電壓為額定電壓,或通過燈泡的電流為額定電流。8. 小華設(shè)計了下列四種測量額定電壓為2.5 V的小燈泡的額定功率的電路。電路中有阻值已知的定值電阻R,電源電壓恒定但未知,滑動變阻器的最大電阻未知,在不拆改電路的前提下,能夠測出小燈泡額定功率的電路是 ( ?。〥9. 小鵬想測一只額定電壓為U1的小燈泡的額定電功率,發(fā)現(xiàn)電流表損壞不能使用。他利用阻值已知的定值電阻R0,設(shè)計了如圖Z15-8所示的電路,測量額定電壓為U1的小燈泡的額定功率。操作如下:①閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為U1;②保持滑動變阻器滑片位置不變,閉合開關(guān)__________,斷開S1,讀出電壓表示數(shù)為U2;③小燈泡的額定功率P額=_______________(用U1、U2和R0表示)。S、S210. 在一次課堂實驗中,老師布置了測量小燈泡額定電功率的實驗,在操作過程中,曉東所在小組發(fā)現(xiàn)電壓表被損壞,老師另給該小組兩個開關(guān)和一個阻值為10 Ω的定值電阻R0,也測出了一個額定電壓U額為2.5 V的小燈泡的額定功率,他們所設(shè)計的實驗電路如圖Z15-9所示,請根據(jù)電路圖和操作步驟完成下列問題:圖Z15-9①連接好電路后,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)I1=_________A時,0.25小燈泡正常發(fā)光;②保持滑動變阻器滑片P的位置不動,斷開S1,閉合S2,讀出電流表的示數(shù)為I2;③則小燈泡的額定功率P額=______________________(用U額、I1、I2表示)。U額×(I2-I1)11. 某同學(xué)要測量小燈泡L的電功率,所用的實驗器材有:A. 電源E(電壓恒為4.5 V);B. 電流表A1(量程0~200 mA);C. 電流表A2(量程0~500 mA);D. 定值電阻R0(阻值為20 Ω);E. 滑動變阻器R(阻值為0~20 Ω);F. 待測小燈泡L(額定電壓3.6 V);G. 開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干,則: (1)如圖Z15-10甲所示,是該同學(xué)設(shè)計的電路圖。請根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖Z15-10乙的實驗電路連接完整。如答圖Z15-1所示。(2)若電流表A1和A2流過的電流分別為I1、I2,利用I1、I2、R0表示:小燈泡兩端的電壓為__________,通過小燈泡的電流為__________。I1R0I2-I1(3)實驗時,先將滑動變阻器的滑片移至最_____(填“左”或“右”)端,閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,讀取相應(yīng)的I1和I2,所得的實驗數(shù)據(jù)如表所示:右根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得,當(dāng)電流I1=144 mA時,小燈泡的實際功率為__________W(保留一位小數(shù))。0.8(4)如果用另一個定值電阻Rx來代替定值電阻R0,其他條件均不變,為了能夠測量小燈泡的額定功率,所用電阻Rx的阻值不能小于_______Ω?!?8
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