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電功率及電能

【知識梳理】
電功率：

1、電流在1秒內所做的功叫電功率,符號”P”。國際單位中單位”瓦”，常用單位”千瓦”,1千瓦=1000瓦。
電功率是反映電流做功快慢的物理量。
電功率的公式:
①定義式 P= ②常用式 P=UI ③推導式 P= P=I2R
串聯電路中電功率的分配 = 并聯電路中電功率的分配 =
額定電壓指用電器正常工作時兩端的電壓 “Ul”
額定功率指用電器在額定電壓下工作的功率 “Pl”
從額定值求用電器的電阻的公式 R=
7、對同一用電器有 =
8、燈的亮度決定于燈的實際消耗功率。(即燈兩端電壓與通過燈電流的乘積)
9、用伏安法測定小燈泡的電功率
二、電能的測量：
電能表（又稱“千瓦時計”，俗稱“電度表”） 測量某段時間家中消耗了多少電能。
計量單位：千瓦時　kW·h　 1千瓦時＝3.6×106焦
使用方法：聯接在進戶線上，計數器上前后兩次讀數之差，就是這段時間內用戶的用電度數。
*實驗：如何用電能表粗略地測量用電器的電功率：
⑴原理：P＝W/t　⑵測量的數據：時間t、電能表轉盤的轉數。⑶測量工具：秒表


【例題講解】
1、標有“6V 3W”的小燈泡，通過它的電流與電壓的關系如圖所示。若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯接在電壓為4V的電路中，則整個電路消耗的功率為(　 　)
A．3W　　　 B．3.3W　　　　 C．3.6W　　　　 D．5W
3、燈Ll標有“8V 16W”的字樣，燈L2標有“12V 36W”的字樣．兩燈串聯后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電壓U的最大值應是（ ）
A．8V B．12V C．16V D．20V
4、家庭用電水壺，用規格“220V，1200W”這種電水壺在正常工作時燒開水，將質量為4千克、溫度為18℃的水，經過一段時間加熱把水燒開(在一個標準大氣壓下)。水的比熱為4.2×103焦／（千克·℃），不考慮電水壺的散熱。由上述已知條件，可求得的物理量是( )
①通過電水壺的電流 ②電水壺電熱絲的電阻 ③加熱的時間 ④電流做的功
A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②③④
5、如圖所示電路中，電源電壓不變，當開關S1閉合，S2斷開時，電流表的示數為0.2A，電壓表示數為6V；若將兩表互換位置，并同時閉合S1和S2時，電流表示數為0.3A，則下列說法中錯誤的是（ ）21世紀教育網精品科學工作室
A．電壓表的示數仍為6V B．R2的阻值為10Ω
C．電路中的總電阻為7.5Ω D．R2消耗的電功率為3.6W







6、小亮同學做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡(小燈泡的額定功率小于1W)、滑動變阻器(50Ω 1A)、以及符合實驗要求的電表、開關和導線。如圖(甲)是小亮同學沒有連接完整的電路。

(1)本實驗的實驗原理是________________。21世紀教育網精品科學工作室
(2)請你用筆畫線代替導線，將圖(甲)所示的電路連接完整。
(3)小亮同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則故障可能是________________(寫出一種即可)。
(4)小亮同學排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應注視________
A．小燈泡亮度 B．電壓表示數21世紀教育網精品科學工作室
C．電流表示數 D．滑動變阻器滑片
(5)小亮同學移動滑動變阻器滑片P到某處時，電壓表的示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率時，應將滑片P向________端移動(選填“A”或“B”)。當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖(乙)所示，則小燈泡的額定功率是________W，此時小燈泡的電阻是________Ω。該實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還有___________________的作用。
(6)小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系，他將小燈泡換成多個定值電阻R，保持電壓表示數始終為如圖(丙)所示，多次更換阻值不同的定值電阻R，并記錄各次電流表的示數，若不更換其他器材，為了能夠完成實驗，更換的電阻阻值不能夠大于________Ω。


7、某電熱水器的工作原理如右圖所示（已知兩電阻絲的阻值相等，電源電壓保持不變），它有加熱和保溫兩個工作狀態。當開關S1接b，S2斷開時，它是處于 狀態，此時電路功率為P1；當開關S1接a，S2閉合時，它是處于 狀態，此時電路功率為P2，則P1∶P2＝ 。






小紅家買了一臺電烤箱，有高、中、低三個檔位的發熱功率。圖11是其內部簡化電路圖，開關S1可分別與觸點a、b接觸。已知：Rl＝60.5Ω，R2=121Ω，電源電壓保持不變。當開關S1置于b端， S2斷開時，電烤箱處于　　　　　檔位；電烤箱在中檔位工作時，消耗的電功率是　 　W；電烤箱在高檔位工作時，對食物加熱5min，消耗的電能是 　 J。


及時訓練：
1、小燈泡L1、L2上分別標有“6V 3W”和“12V 3W”，把它們連入電路后，實際功率分別為P1和P2，則下列說法中正確的是（ ）
A．并聯時，P1=P2 B．并聯時，P1＜P2
C．串聯時，P1=P2 D．串聯時，P1＜P2
2、將“220V 15W”的燈泡L1和“220V 6W”的燈泡L2串聯在220V的電源上，組成閉合的回路（設燈絲電阻不變），則（ ）
A．燈泡L1比燈泡L2亮 B．燈泡L2比燈泡L1亮
C．兩燈的總功率小于15W D．兩燈的實際功率都變為額定功率的一半
3、小燈泡額定電壓為6V，額定功率估計在7W～12W之間，小佳按如下圖所示甲的電路測定燈的功率，所用電流表有0.6A、3A兩檔，電壓表有3V、15V兩檔，將它們連入電路時小佳作了正確選擇與操作，變阻器滑到某處時兩電表示數如圖乙、丙所示，則（ ）

A．小燈泡額定功率為7.5W B．在5V時小燈泡的功率為7.5W
C．在1V電壓下小燈泡功率7.5W D．在5V時小燈泡功率為1.5W
4、如圖所示電路，開關S閉合后，移動滑動變阻器的滑片P，下列各物理量中大小發生改變的是（ ）
A．小燈泡的額定電壓 B．小燈泡的額定功率
C．小燈泡的實際功率 D．電源的電壓

5、如圖所示電路中，電源電壓保持不變。其中R1=20Ω，R2=10Ω，當閉合S1，斷開S2、S3時，電流表的示數為0.2A；當R1、S2、S3同時閉合時，電流表的示數變為0.5A，且此時燈泡正常發光。則電源電壓為 V，小燈泡的額定功率是 W。





6、隨著生活水平的提高，掃 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)地機器人逐步進入普通家庭，掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電燈諸多智能功能，如圖是某款掃地機器人及銘牌上的部分參數，請回答下列有關問題：
（1）電池容量“2000mAh”是指 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)當工作電流為2000mA，能持續供電1小時．若充滿電后所有點亮用于掃地，則可供機器人持續正常工作多長時間？
（2）機器人的供電系統沒有自動充電功能 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，當檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電．若返回過程中受到的阻力為20牛，為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠為多少米？（剩余電池容量的40%用于提供客克服阻力做功）








7、傍晚，屬于用電高峰，小明注意到家中的燈泡比平常暗些，猜測可能是電壓低于220V，為了證實他的猜測，他做了如下實驗：關閉家中其他用電器，只開一盞“220V 25W”的電燈，觀察到家中標有“3000R/kWh”字樣的電能表在12.5min內轉盤轉了10轉．則：
（1）這盞燈的電阻多大？（不計溫度對燈絲電阻的影響）．
（2）在12.5min時間內這盞燈消耗的電能是多少？
（3）小明家此時的實際電壓是多少？


電源

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