資源簡介

(
【學法歸納】
1
、電功率：電流在單位時間內所做的功叫做電功率。用來描述電流做功的快慢。燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小
（
1
）定義式：
P
＝
，由
W
＝
UIt
得
P
＝
UI
。
（
2
）計算式：
P
＝
UI
（表示電功率等于電壓與電流的乘積）
（
1
）
.
由
I
＝
U/R
得
P
＝
U
/R(
多用于并聯電路
)
。
b.
由
U
＝
IR
得
P
＝
I
R
（多用于串聯電路）。
c.
無論用電器串聯或并聯。計算總功率。
常用公式
P=
P
1
+P
2
+…Pn
d.
國際單位：瓦特（
W
），常用單位：千瓦（
kW
）。
公式
W=UIt
是普遍適用的公式，而
W=
I
2
Rt
，
W=U
2
t/R
適用在電能完全轉化成熱能的情況。如果電路中還包含有電動機、電解槽等用電器，這時電能除部分轉化為熱能外，還要轉化為機械能、化學能等，這時電功只能用
W=UI
t
計算，而不能用
W=
I
2
Rt
，
W=U
2
t/R
1.
電動機的機
械效率的物理意義：電動機轉化的機械能所占消耗的總電能之比，一般也用百分數表示。電動機的效率為
η
＝
E/W
總
（其中
E
是電動機消耗電能轉化成的機械能，
W
總是電動機消耗的電能總和）。
電動機消耗的總電能為
W=UIt
產生的內能為
Q=I
2
Rt?
有效的機械能為
E=W—Q????
（
4
）電動機的效率為
η
＝
E/W
總
=
UIt—I
2
Rt/UIt
2.
電動機的機械功率
機械功率＝總功率－發熱功率（即：
P
E
=
UI—I
2
R
）
該電動機的總功率是：
P=
UI
該電動機的發熱功率是：
P=I
2
R?
電動機的機械功率是：
P
E
=
UI—I
2
R
電動機軸不轉動時，輸入的電能都轉化成熱能，相當于純電阻，可利用公式
R=U/I
求出電動機的線圈的電阻（設電源電壓為
U
總）。
)電能解答題專題復習
一、分析計算題
類型一（電飯煲保溫、低檔、高檔）
1、（杭州期末）下圖是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖，其中溫控器的作用是每當水沸騰后能自動斷電一段時間。電熱鍋的部分參數如下表所示。
容積
4.5L
額定電壓
220V
保溫功率
80W
加熱功率
500W
（1）三腳插頭上標著E的導線和_______相連，插座上相應的導線和________相連。
（2）調節切換開關可以使電熱鍋處于“關、高溫、自動、保溫”四種工作狀態，則原理圖中的切換開關連接觸點“_______
”時為保溫檔。小明發現，當電熱鍋處于保溫檔正常工作時，不論加熱多長時間，都不能使鍋內的湯水沸騰，原因可能是_______________
。
（3）該電熱鍋處于高溫檔正常工作時，使4.5L的水溫度升高54℃需要42min，那么電熱鍋的效率為多少？[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
2．由于今年冬天較往年寒冷，很多老師的辦公桌上放置了電熱桌墊（如圖）．好奇的小東同學看到后，很想知道它的電熱原理，他查看說明書后發現：該電熱桌墊由12伏電源供電，電功率在安全用電規定的30W～80W范圍內，發熱部分由兩根電熱絲組成，R1、R2的阻值分別為6Ω、4Ω，該桌墊可通過調溫開關控制不同的電功率（不考慮溫度的變化對電阻的影響）．
（1）小東根據剛剛學習過的電熱器知識，畫出了電熱桌墊甲、乙兩種電路，并說都符合設計要求，請你簡要分析說明哪一個電路符合要求？
（2）該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？
（3）當電熱桌墊處于低溫檔時，在1分鐘內產生的熱量是多少焦？
（1）解：圖甲中，當開關S首先在bc位置，只有R2工作，此時電路功率P1=
=
=36W；在安全功率范圍內；
當開關S在cd位置時，兩電阻并聯，功率P2并=P′+P″=
+
=
+
=24W+36W=60W；在安全功率范圍內；所以甲電路圖合理；
圖乙中，當開關都閉合時，只有R2工作，此時電路功率P1=
=
=36W；在安全功率范圍內；
當S1閉合，S2斷開時，兩電阻串聯，根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和得：
R串=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω，
此時電功率P2=
=
=14.4W＜30W，
即功率過低，超出安全功率范圍；所以電路圖不合理
（2）解：當兩電阻并聯時，電路電阻最小，消耗的功率最大，P大=P2并=60W
（3）解：有甲圖可知：當電熱桌墊處于低溫檔時，只有R2工作，
則在1分鐘內產生的熱量Q=W=P1t=36W×60s=2160J
3．電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）。某校綜合實踐活動小組的同學探究了它的原理，查看說明書后發現：該電熱桌墊由8伏電源供電，發熱部分由R1和R2組成，調溫檔有關、低溫、高溫三檔，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐。
（1）按如圖乙的電路，當S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于________檔（選填“關”、“低溫”或“高溫”）。
（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若該電熱桌墊實際電路如圖丙，現電熱桌墊處于高溫檔，開關S1________，S2________（選填“斷開”或“閉合”）。
（4）圖丙中當電熱桌墊處于低溫檔時，求10分鐘內產生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對電阻的影響）
解：（1）低溫（2）當S1、S2均閉合時，電熱桌墊消耗的功率最大，
答：圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是32瓦.
（3）閉合；閉合
（4）當開關S1閉合，S2斷開
，
電熱桌墊處于低溫檔，
答：10分鐘內產生的熱量是4800焦。
4.下表為某電烤箱銘牌，如圖虛線框內所示是其內部簡化電路圖，Ｒ1和Ｒ2均為電熱絲。
???
求：（1）電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能。
（2）電路中R2的阻值。
（3）若在電路中加一個“限高溫開關”，當電烤箱超過一定溫度時能自動斷開電路。該開關最好安裝在A、B、C中的??????點處。
答案：（1）6.6×105J???????（2）66Ω???????（3）B?
5．如圖是實驗中學物理課外活動小組自制的電熱暖手器的電路原理圖。電源電壓恒為8伏，S為單刀三擲開關，發熱體的電阻分別是R1＝2歐，R2＝1歐，R3＝5歐，問：
(1)該電熱器暖手器工作時的最小電流是多少？
(2)該電熱暖手器消耗的最大功率是多少？
(3)當開關調至“2”擋位置時，R2在1分鐘內最多可產生多少熱量？
類型二（電功率與力學、磁學結合）
6.隨著生活水平的提高，掃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、自動返回充電座充電等諸多智能功能.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：
　　
項目
指標參數
工作電壓
15
V
功率
30
W
電池容量
2
000
mAh
　（1）機器人吸塵的工作原理是通過電動機轉動使內部壓強_________，從而使雜物進入吸塵器.
　（2）電池容量“2
000
mAh”是指當工作電流為2
000
mA，能持續供電1小時.若充滿電后所有電量用于掃地，則可供機器人持續正常工作多少時間？
　（3）機械人的供電系統設有自動充電功能，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
N，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%用于提供克服阻力做功）
答案：（1）減小
（2）I===2
A=2000
mA
=1
h
（3）克服阻力做的功：W=UIt=15
V×2
000
mAh×10%×40%=4
320
J
s===216
m
7、在今年5月份助殘活動中，某校初三同學為傷殘軍人買了一輛電動輪椅。同學們對這輛車的工作原理產生了興趣。他們對照說明書的電路原理圖（如圖所示）了解到，操縱桿可操縱雙刀雙擲開關S以及滑動變阻器R1的滑片P。前推操縱桿時輪椅前進，再向前時快速前進；拉操縱桿時，輪椅慢慢后退。又知蓄電池的電壓U＝24V（保持不變）、定值電阻R2＝10Ω，電動機的額定功率P0＝72W、額定電壓U0＝24V。
（1）從原理圖可知，當開關S接到_________兩個接線柱時，輪椅前進。
（2）當輪椅后退時，電流表示數為I＝1A，此時電動機的實際功率為多少？
（3）當電動機以額定功率工作時，輪椅勻速前進的速度為1.5m/s，電動機線圈電阻損耗的功率為18W，求此時輪椅受到的阻力的大小。
8、（杭州期末）平衡車是一種新興的省心省力智能平衡的代步工具，具有低能耗、低噪聲、長壽命等特點。在許多景區都有出租。甚至成為小孩子喜歡的玩具，如下圖是平衡車中的一種，該雙輪平衡車的參數如下：（其中電池容量＝電流×工作時間，如：1Ah=1A×1h）
平衡車產品參數
產品尺寸
58.5×18.5×18cm
電池參數
標準電壓
36V
電動機參數
額定電壓
36V
整車質量
10kg
電池類型
鋰電池
額定功率
540W
最大載重
100kg
充電時間
2h
最高車速
12km/h
電池容量
4.4Ah
完成下列計算：
（1）電池充滿電時，儲存電能多少焦耳？
（2）電動機正常工作時，通過電動機的電流多大？
【答案】128；6.4
【解答】解：
（1）當只閉合開關S1時，只有R1接入電路
此時U1=U=16V，
根據I=UR可得，
R1=U1I1=1.6V0.8A=20Ω；
通電10秒R1產生的熱量是Q1=（I1）2R1t=（0.8A）2×20Ω×10s=128J；
（2）當開關S1S2同時閉合時，R1與R2并聯接入電路
I2=I﹣I1=1.2A﹣0.8A=0.4A，
R2消耗的電功率P2=U2I2=16V×0.4A=6.4W．
故答案為：128；6.4．
9.（2017?嘉興）最近我市出現了許多共享電動汽車，這種新型低碳的交通工具，深受市民的喜愛。某品牌電動汽車的部分參數如表所示。請回答：
電池容量（kW·h）
22
車載充電器輸入電壓（V）
220
車載充電器輸入電流（A）
16
電能轉化為機械能的效率
70%
(1)如圖1所示，租車時，租賃者只要將租車卡靠近電動汽車上的感應器，感應器即能讀取卡中的信息，將車解鎖。刷卡所用的原理是________。
(2)某次啟動后，汽車顯示屏上出現了如圖2所示的輸出電壓與電流，求此時電動汽車的輸出功率為多少瓦？
(3)根據表中的數據，將已經耗完電能的電池充滿，理論上需要多少時間？充滿電后，該車在水平地面上勻速行駛的最大距離為140千米，則行駛時該車受到的阻力為多少牛？
【答案】（1）電磁感應
（2）P=UI=339伏×1安=339瓦
答：電動汽車的輸出功率為339瓦
（3）P輸入=UI=220伏×16安=3520瓦=3.52千瓦
W機=W電×70%=22千瓦?時×3.6×106焦/千瓦?時×70%=5.544×107焦
答：已經耗完電能的電池充滿，理論上需要6.25小時。該車在水平地面上勻速行駛時，受到的阻力為396牛。
10.
（2016?舟山）如圖所示為“無人機”（多功能飛行器），它具有4個旋翼，可通過無線電進行操控，其在拍攝調查、無人配送等方面具有廣闊的前景．
（1）起飛時，增大四個旋翼的轉速，使吹向下方的風量增加，無人機就會上升，這是因為力的作用是________．在空中飛行時，只要增加________側兩個旋翼的轉速，就能使夫人機右側抬升，向左傾斜飛行．
（2）若該機在30秒內勻速豎直上升120米進行空中拍攝，則它飛行的速度是多少米/秒？
（3）該機一個旋翼的電動機額定功率為30瓦，額定電壓為15伏，電動機正常工作時，通過的電流為多少安？
（4）該機所需的能量是由一塊輸出電壓為15伏，容量為5000mA?h的電池提供，若電能的80%用于飛行，飛行時的實際功率為100W，則該機最多能飛行多少時間？
【答案】（1）相互的；右
（2）它飛行的速度是：
v=
=
=4m/s；
答：它飛行的速度是4m/s.
（3）電動機的額定電壓是220V，額定功率為1.1KW，故額定電流為：
I=
=
=2A；
答：通過的電流為2A.
（4）電池儲存的能量：
W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J，
根據η=
可得，電能轉為的機械能：
W機=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J，
根據P=
可得，該機最多能飛行的時間：
t=
=
=2160s．
答：該機最多能飛行2160s．
【考點】電功計算公式的應用
【解析】【分析】（1）物體間力的作用是相互的；流體的壓強跟流速有關，流速越大，壓強越小．據此分析即可解答；（2）已知時間和路程，利用v=
計算平均速度；（3）根據P=UI求解額定電流；（4）利用W=UIt計算電池儲存的能量，然后利用效率公式計算電能轉化為的機械能，再利用P=
計算時間．
【解答】解：（1）增大四個旋翼的轉速，使吹向下方的風量增加，無人機就會上升，這是因為力的作用是相互的；根據流體壓強和流速的關系可知，流速越大，壓強越小，要使無人機右側抬升，需要增加右方的風量，減小右方的壓強，因此應該增加側兩個旋翼的轉速．
11.
如圖為雙輪電動平衡車，它是利用動態平衡原理控制前進及后退的高科技智能產品，因其體積較小、操控新穎方便等優點深受年青人的喜愛，下表是某雙輪電動平衡車的部分技術參數。
（1）該電動平衡車的鋰電池在充電時發生的化學反應方程為Li+MnO2=LiMnO2
，
其中物質LiMnO2中，鋰元素的化合價為+1價，則錳元素的化合價為________，該反應所屬的基本反應類型是________。
（2）質量為60kg的小怡站在該雙輪電動平衡車上，則地面受到的壓強是多大?
（3）若該雙輪電動平衡車將電能轉化為機械能的效率為80%，勻速行駛時受到的阻力為總重的0.2倍，充滿電后，小怡騎著它可以在水平路面上勻速行駛多少時間?
【答案】（1）+3；化合
（2）解：G人=mg=600N，F=G車+G人=800N，S=0.002m2????
P=F/S=4×105Pa
（3）W電=UIt=60V×10A×3600J=2.16×106J，W機=1.728×106J?
F=f=0.2G=160N
????
?S=W/F=10800m=10.8km，t=s/v=0.54h=32.4min
【考點】電功計算公式的應用
【解析】【分析】（1）根據化合物中各元素的化合價之和為零，由已知鋰元素的化合價為+1價，O元素為-2價，可計算出錳元素的化合價。化合反應是指由多種反應物化合生成一種生成物的反應；
（2）由壓強公式P=F/S，F為小怡和電動平衡車的總重，S為輪與地總接觸面積，據此可以算出壓強；
（3）先由表格數據根據公式W=UIt計算出電能，根據電能轉化為機械能的效率可以求出機械能，當勻速行駛時牽引力F=f，根據公式W=Fs可以求出機械能對應可行駛的距離，再有表格數據利用公式t=s/v可以求出行駛的時間。【解答】（1）設Mn元素的化合價為X，由化合物中各元素的化合價為零可列式為：+1+X+(-2)×2，解得X=+3價，該反應中有兩種反應物反應得到一種生成物，所以此反應所屬的基本類型是化合反應。
故答案為：（1）+3；化合
12、某興趣小組設計了如圖甲所示的汽車轉向指示燈電路模型，接通相應指示燈后，該指示燈會亮、暗（微弱發光）交替閃爍發光。電路中電源電壓恒為6伏，指示燈的規格為“6V,3W”，R0為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計。
??(1)若讓左轉、右轉指示燈同時工作，轉向開關應與觸點?
▲?
?接通。（選填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）
??(2)當轉向開關與觸點“2和3”接通時，右轉指示燈兩端實際電壓變化規律如圖乙所示。已知當右轉指示燈微弱發光時，其兩端實際電壓為Ux，消耗的實際功率為額定功率的。
求：①右轉指示燈閃爍交替工作30秒消耗的電能。
②定值電阻R0的阻值。（指示燈的電阻不變）
解：⑴據圖可知，若想使得兩個指示燈都工作，所以應該讓兩個指示燈同時接入電路，故應將開關與觸點3和4接通；
⑵①此時燈泡發出微弱的光時的功率是：P′=P=×3W=0.12W；
故據圖乙可知，每1.5s的時間，指示燈3W工作時間是0.5s，0.12W工作時間還是1s，
故指示燈工作30s，以3W功率工作的時間是×0.5=10s，所以以0.12W工作的時間是t2=30s-10s=20s；
故以3W功率消耗的電能是W1=Pt1=3W×10s=30J；
故以0.12W功率消耗的電能是W2=P′t2=0.12W×20s=2.4J；
故總共消耗的電能是：W=32.4J；
②據指示燈規格為“6V
3W”且燈泡的電阻不變，可知，燈泡的電阻是R==12Ω；
當指示燈為0.12W時，據P=I2R可知，I=0.1A；
故此時燈泡的電壓是：U=IR=0.1A×12Ω=1.2V，所以定值電阻的電壓是：U′=6V-1.2V=4.8V；故定值電阻的阻值是：R=
=48Ω；
答：（1）若讓左轉、右轉指示燈同時工作，轉向開關應與觸點3和4接通；
（2）當轉向開關與觸點“2和3”接通時，①右轉指示燈閃爍交替工作30秒消耗的電能32.4J；②定值電阻R0的阻值48Ω。
13.如圖1為生活中常用的電熨斗，圖2是電熨斗結構圖。電熨斗中有一個雙金屬片制成的自動?
開關，雙金屬片是由長和寬相同的銅片和鐵片組成，且兩金屬片緊緊地鉚在一起，受熱時銅片膨脹得比鐵片大，雙金屬片便向鐵片那邊彎曲，溫度越高，彎曲得越顯著．常溫時，雙金屬片端點的觸點與彈性鋼片上的觸點相接觸．當電熨斗與電源接通時，電熱絲發熱，雙金屬片受熱彎曲，當溫度升高到設定的溫度時，雙金屬片頂端的觸點與彈性鋼片上的觸點分離，電路斷開．電熨斗工作時的溫度可以調節，將調溫旋鈕上的升降螺絲上下調節，雙金屬片和彈性鋼片上的觸點隨之上下移動．雙金屬片彎曲程度不同，金屬底板溫度也就不同。由于衣服的質料不同，熨燙時所需要的溫度也各不相同。一般來說，棉織品比化纖衣服耐高溫。
（1）電熨斗主要是利用了電流的________（選填“熱”“磁”）效應進行工作的；為了安全用?
電，該電熨斗的電源線插頭應選圖1中的
________（填“A”“B”）。
（2）如圖3中，兩種雙金屬片中符合電熨斗安裝要求的是________（填“C”或“D”）。
（3）電熨斗通電工作時，若突然斷開電源，兩觸點________（填“會”“不會”）斷開。
（4）將調溫旋鈕上的升降螺絲下調時，彈性鋼片的彈性勢能????
?????。
A.?增大????????????????????????????????B.?減小????????????????????????????????C.?不變????????????????????????????????D.?以上都有可能
（5）熨燙完棉織品衣服再熨燙化纖衣服，調溫旋鈕上的升降螺絲________（填“向上”、“向下”或“不”）調。
（6）我國某品牌電熨斗發熱板的額定功率為1000
W，則發熱板的電阻多大？若要使金屬底板的溫度由20
℃升高到220
℃至少需要多長時間？（金屬底板的質量為1
kg，比熱容為0.4×103
J/（kg℃），不計熱量損失）。
解：（1）熱；A（2）C（3）不會（4）A（5）向上
（6）解：由
可得：發熱板的電阻
，
金屬板吸收的熱量Q吸=cm（t﹣t0）=0.4×103
J/（kg℃）×1kg×（220℃﹣20℃）=8×105J，
不計熱量損失，由W=Q吸=Pt可得，
需要的加熱時間
。
類型三（需要求實際功率的題型）
14.小明的媽媽為了改善早餐的營養，買了一臺全自動豆漿機，如圖甲所示。圖乙所示是豆漿機的主要結構：中間部位是一個帶動刀頭的電動機，用來將原料進行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環形狀的電熱管，負責對液體加熱煮沸。下表是這個豆漿機的主要技術參數；圖丙所示是豆漿機正常工作做一次豆漿的過程中電熱管和電動機交替工作的“P－t”圖像。
請解答下列問題：
①豆漿機正常工作時的最大電流是多大？
②豆漿機正常工作做一次豆漿，總共消耗的電能是多少？
③在一次豆漿機工作的時候，小明將家里的其它用電器都關閉，他觀察到豆漿機的電熱管工作時，家里標有“2400r/kW·h”字樣的電能表轉盤在2min內轉過了80轉。此時電路的實際電壓是多大？
【答案】解：①已知最大功率P1=1210W，所以正常工作時的最大電流：
．
答：正常工作時的最大電流為5.5A．
②由圖象可知，豆漿機正常工作一次電熱管工作時間t1=9min，
電動機工作時間t2=2min，豆漿機正常工作做一次豆漿消耗的電能：W=P1t1+P2t2=1210W×9×60s+120W×2×60s=667800J．
答：豆漿機正常工作做一次豆漿，總共消耗的電能是667800J．
③豆漿機1min內消耗的電能
，
豆漿機實際功率：
，電熱管電阻：
，電路實際電壓：
．
答：此時電路的實際電壓是200V．
圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術，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和口感，圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動控制開關。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內，它消耗的電功率隨時間變化的圖象如圖丙所示。求：
（1）0～30min，電飯煲產生的總熱量；
（2）S和S1均閉合，電路中的總電流；
（3）在不同電壓下，電飯煲從開始工作到S1第一次自動斷開產生的熱量相同。用電高峰期，當實際電壓為198V時，使用該電飯煲，從開始工作到S1第一次自動斷開需要多長時間。
解：（1）由電路圖可知，當開關S和S1都閉合時，電路為R1與R2并聯，電飯煲的功率較大；同理可知，只閉合開關S、斷開S1時，電路為R1的簡單電路，電飯煲功率較小；由乙圖可知，工作30min中，P1=440W時的功率時間t1=15min=900s，由Q=W=UIt可得，0~30min內電飯煲產生的總熱量：
Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+P總t2=440W×900s+660W×900s=9.9×105J
（2）當S和S1均閉合時，電阻R1與R2并聯，電飯煲的功率較大，
由P=UI可得，電路中的總電流：I總=
（3）電飯煲正常工作時，由圖丙可知，電飯煲從開始工作到S1第一次自動斷開時的時間t=10min=60s,
此過程中產生的熱量Q‘=W=P總t=660W×600s=3.96×105J，
電飯煲最大功率時電路中的電阻：R=
，
因而在不同電壓下，電飯煲從開始工作到S1第一次自動斷開產生的熱量相同，
所以由Q=W=
可得，在實際電壓是198V時電飯煲工作的時間：
t=
類型四（其他題型）
16.為創建全國“環保節能模范城市”，新建的小區將普遍安裝太陽能路燈。如圖甲所示是某型號太陽能路燈，圖乙是它的結構示意圖，圖丙是該太陽能路燈的技術參數。
（1）太陽能路燈專用控制器實質上是一個由光、聲音和時間控制的單刀多擲開關如圖乙中的S。晚上要讓電燈發光，控制器將控制開關S與________觸點接觸；鉛酸蓄電池在充電過度或放電過度的情況下均會縮短使用壽命，為了避免鉛酸蓄電池過充或過放，控制開關S與________觸點接觸即可。
（2）鉛酸蓄電池最多能儲存多少千瓦時的電能?
（3）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為1000J/(s·m2)（每一秒鐘輻射在每1平方米上的光能為1000J），太陽能電池光電轉換率為8％，則太陽能電池板的面積為多大？
解：（1）c；b
（2）每天10小小時，最多連續陰天4晚，
（3）太陽能電池板1s產生的電能為：W=P′t1=40W×1s=40J
因為W=P1t1ηS
所以太陽能電池板的面積
答：太陽能電池板的面積為0.5m2
．
17.
(
18分
)
風光互補路燈系統是我國很多高速公路都有按裝的“自給”型電力系統，該系統同時安裝了風力發電機和太陽能電池板，有風時通過風力發電機發電，有太陽時通過太陽能電池板發電，并將電能儲存至蓄電池中，路燈采用LED燈照明。下表為某型號風光互補路燈系統的部分技術參數，其中光電轉化效率是指太陽能電池板將光能轉化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電時電流與放電總時間的乘積，最大輸出功率是指風速達到最大限制風速時風力發電機的輸出功率。
（1）風力發電機利用風力發電時將________能轉化為電能，原理是________。
（2）由信息可知：給普通蓄電池充電的電路中，太陽能電池板、風力發電機應________聯。
（3）當太陽光照射到電池板表面處的功率為1200W/m2時，太陽能電池板的輸出電功率為多少W?
（4）100盞該型號風光互補的LED路燈，每天正常工作8h，一周（按7天計算）消耗多少kwh電能?
（5）如果把兩個充滿電的蓄電池串聯起來給其中一個LED燈供電，當電池容量降低到最大容量的20%時，就不再提供電能，此電池組能讓一個LED燈連續工作多少h?
【答案】（1）機械能；電磁感應
（2）并聯
（3）解：P輸=1200W/m2×0.5m2×20%=120W
（4）解：W=Pt=100×0.06kw×8h×7=336kwh
（5）解：W電=UIt=24V×150A×3600s=12960000J
Pt=(1-20%)W電
60Wt=80%×12960000J
t=172800s=48h
【考點】電功計算公式的應用，電功率計算公式的應用
【解析】【分析】（1）風能是空氣流動所產生的動能，所以風能是一種機械能。發電機的原理是電磁感應現象；
（2）由題意可知太陽能電池板發的電可以儲存在蓄電池中，風力發電時產生的電能也能儲存在蓄電池中，據此可判斷出聯接情況；
（3）根據表格中的太陽能電池板的面積和光電轉化效率，可以計算出太陽能電池板的輸出電功率；
（4）根據公式W=Pt，由表格提供的數據可以求出LED燈消耗的電能；
（5）利用公式W=UIt計算出兩充滿電的蓄電池具有的電能，因為蓄電池容量降低到20%時不能繼續供電，也就是有80%的電能供LED燈工作，計算出供電的電能。再根據公式W=Pt可計算出LED燈工作的時間。【解答】（1）風能實際是一種機械能，所以風力發電機利用風力發電時將機械能轉化為電能，原理是電磁感；
（2）由題意可知太陽能電池板發的電可以儲存在蓄電池中，風力發電時產生的電能也能儲存在蓄電池中，所以兩者的工作是獨立的，由此判斷是并聯的
18.
為確保G20峰會順利召開，杭州對城市基礎設施進行大力提升與改造。在一部正在進行檢修的人行天橋的扶梯上，小楊向檢修師傅了解到相關的信息：扶梯的階梯在電動機的帶動下順時針勻速轉動，扶梯的傾斜角為30?，將行人豎直提升的高度為6米；階梯正常情況下的運行速度為1米/秒，電動機允許通過的最大電流為25安；由于輪軸、機械傳動等方面的摩擦，自動扶梯工作時的機械效率η為80%。在最大電流工作時，扶梯的輸送能力為2人/秒；電動機接在電壓U＝380伏不變的電源上，人的平均質量為50千克，求：??
（1）扶梯將行人從底端運送到頂端的時間。
（2）電動機輸出的機械功率。
（3）電動機線圈的電阻。
【答案】（1）由題意可知電梯高6m，電梯與地面夾角為30°，電梯的運行速度為1m/s，
可以計算出電梯的長度
s=，
根據速度公式可以計算扶梯將行人從底端運送到頂端的時間
（2）最大電流下扶梯輸送能力為2人/秒；
W有＝mgh＝50kg×10N/kg×2×6m＝6000J
電動機輸出的機械功：?W電＝
＝7500J，P電＝7500W
（3）P熱＝
P總－
P電＝UI－
P電＝2000
W
R＝
＝3.2Ω
【解析】【分析】（1）根據電梯上升高度h和電梯夾角可以計算出電梯的長度s，根據速度公式，
可以計算出扶梯將行人從底端運送到頂端的時間；（2）先計算出W有
，
已知電機的機械效率，在W有除上機械效率，即可計算電機的輸出功，根據功率的計算公式，
計算出電機輸出的機械功率；（3）根據電路功率的計算公式P=UI可以計算出總功率P總
，
電動機線圈的電阻的熱功率P熱=P總－
P電
，
根據電阻產熱的功率計算公式P=I2R，可以計算出電阻的阻值。
19.?如圖甲所示的熱熔膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠．它的內部有2只相同的PTC（正溫度系數）加熱元件，其工作電路如圖乙所示，扣動扳機能使固體膠條向前擠壓，聯動開關S同時擲向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機，聯動開關S同時擲向B、C．單只PTC元件的電阻隨溫度的變化如圖丙所示．求：
（1）熱熔膠槍工作時，發生的能量轉化為________?，當松動扳機時電路的連接方式是________?．
（2）松開扳機，當溫度為80℃時，電路消耗的電功率；
（3）扣動扳機，當溫度為180℃時，1min電路消耗的電能；
（4）熱熔膠槍最大電功率．
答案：（1）電能轉化為內能；串聯

展開更多......

收起↑