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电功率的计算专题(一)

发布时间:2014-02-25 10:55:40  

电功率的计算专题(一)

学习目标

1.利用欧姆定律推导出电功率的两个计算公式。

2.并能初步运用电学相关公式解决串并联电路中简单的实际问题。

课前学习

一、复习回顾

1.列出串并联电路电流、电压、电阻的特点

串联:

并联:

2.列出欧姆定律、电功、电热、电功率的公式。

二、尝试学习

1.将I=U/R变形可得,,代入P=UI可以推出

[及时练习1] 1. 一个阻值为20Ω的小灯泡,正常发光时,通过它的电流为0.4A。(1)它的额定电压是多大?(2)若通过其中的电流为0.2A时,它两端的电压为多大?它的功率为多大?(3)若通过的电流为0.6A且此时灯泡尚未损坏,其功率又为多大?

2.将I=U/R代入P=UI可以得到,进一步变形可得。

[及时练习2] 1. “220V40W”的小灯泡正常工作的电阻是多大?若不考虑温度对电阻的影响,接到110V的电路中,实际功率多大?

2.测量小灯泡的电功率时,实际电压高于额定电压1/5时,实际功率和额定功率之比为( )

A.1:5 B.5:6 C.6:5 D.36:25

3.比较串联电路的实际功率。在串联电路中,如果导体的电阻越大,则分配的电压越 ,由P=UI可知,其实际功率越 。进一步推导可知,串联电路中,P1:P2。由此可以得出。

[及时练习3] 1. A、B两灯串联在电路中,观察发现A灯的灯丝比B灯的灯丝更细更长,则RA RB,PA PB, 灯更亮。

2.甲灯标有"220V,15W",乙灯标有"220V,40W",R甲 R乙,将甲乙两灯串联后接在220V的电源上, 灯较亮。

4.比较并联电路的实际功率。在并联电路中, 相等,如果某支路的电阻越大,则该支路分配的电流越 ,由P=UI可知,其实际功率越 。进一步推导可知,并联电路中,P1:P2= 。由此可以得出 。

[及时练习4]1. A、B两灯并联在电路中,观察发现A灯的灯丝比B灯的灯丝更细更长,则RA RB,PA PB, 灯更亮。

当堂检测

1. 有两只小灯泡,只标有额定电压都是6.3V,将它们串联起来接在电路中,亮度不同。在回答哪个灯泡的额定功率比较大时,要用到以下六句话:

a. 较亮的灯泡电阻较大

b. 从关系式P=I2R可以知道

c. 串联时流过两灯的电流相同

d. 从关系式P=U2/R可以知道

e. 在相同的电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比

f. 所以串联时较暗的额定功率大

按照下列顺序排列这六句话,其中可以把问题讲得最清楚的是( )

A、b a c d e f B、b c a d e f C、d e b a c f D、c b a d e f

2. 一只“10V 5W”的甲灯和一只“6V 1.8W”的乙灯串联后接入电路中,两灯均能发光,比较它们的实际功率(不考虑温度对电阻的影响)则( )

A、甲灯大些 B、乙灯大 C、两灯一样大 D、无法判断

3. 将"3V 10Ω"和"6V 10Ω"的两个电阻串联在电路中,两电阻消耗的功率之比是( )

A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶1

4. 将“6V 30Ω”和“12V 10Ω”的两个电阻并联在电路中,两电阻消耗的功率之比是( )

A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1

5. 把下列四盏灯并联后接到6V的蓄电池上,其中最亮的灯是( )

A."6V 12W" B."12V 24W" C."9V 12W" D."6V 24W"

6. 有甲、乙两盏电灯,分别标有"220V40W""220V60W"的字样,将它们串联起来后接在220伏特的电路中,则下列说法中正确的是( )

A.甲灯亮些 B.乙灯亮些 C.一样亮 D.无法判断哪个灯亮些

7. 把标有"6V2W"的灯L1和"6V4W"的灯L2串联接在电路中,若L1能正常发光, 则L2 ( )

A.正常发光 B.比L1亮 C.比L1暗 D.要烧坏

8. 把"220V60W"和"220V100W"的两只灯泡串联在220伏特的电路上,结果这两灯泡都变暗了,这是因为( )

A.灯泡的电阻改变了 B.每只灯泡的实际电压都小于额定电压

C.灯泡的额定电压变小了 D.灯泡的额定功率变小了

9. 要使通电电阻的功率变为原来的一半,可采用的办法是[ ]

A.电阻减半,电压不变 B.电压减半,电阻不变

C.电压减半,电阻加倍 D.电阻减半,电压减半

10.一台电炉,将它的电阻丝剪去一段,剩下的接到同一电压上,它的电功率将( )

A、变大 B、变小 C、不变 D、无法判断

电功率的计算专题(二)

学习目标

1.知道纯电阻电路与非电阻电路的区别。

2.了解简单的伏安特性曲线,并能运用来解决相关的简单问题。

3.能够解决简单的电热问题。

课前学习

一、复习回顾

1.如图所示的是小灯泡的U—I变化曲线。由图可知,当小灯泡两端电

压为4V时,它的灯丝电阻为 ?,其电功率为 W。从图像可

知,当灯两端电压变大时,电压U与电流I的比值______ (

选填“变大”图6

“变小”或“不变”),这是由于灯丝的电阻与______有关。

2.两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,则RA。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.3A,则电源电压是 V。

二、尝试学习

1.一科普读物上有这样一段文字:“小明设计了一个小电动机,先测得其线圈电阻为2Ω。之后,使其匀速转动时,测得它两端的电压为3V,通过的电流0.1A”。根据我们学过的知识,你发现这段文字的叙述与我们学习过的什么规律有矛盾?说明什么?

2.图3是小明在实验室测“6V 3W”小灯泡电阻时,画出小灯泡的电流I与两

端电压U之间关系的图像,从图像可知,小灯泡的额定功率为 W,当小灯泡两端的电压为3V时,实际功率为 W。

课堂学习

解决下列问题,之后反思整理解题思路。

1.电动机问题。(温馨提示:欧姆定律不适用于电动机)

一电动机线圈电阻为5Ω,接在220V电路中正常工作,电流为4A。这台电

动机消耗的电功率为多少?发热功率多大?每分钟产生的热量多少J?每分钟电流做功多少J?

[及时练习]太阳能电动车,它由太阳能电池提供动力,右图是它的电路

简化图,光能转化为电能储存在太阳能电池中,提供电动机转动需要的动力,

可通过改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电压为600V。请

回答以下问题:(1)当调速电阻的滑片P在最右端时,调速电阻接入电路的

阻值为10Ω,闭合开关S,电压表示数为500V,此时电动机的电功率是多

少?(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时,电动机电功率达到18KW,此时电流表示数多大?

2.同学们在做验证焦耳定律的实验,实验室提供的电源电压为6 V且保持不变,有2 Ω、4 Ω、6 Ω、8 Ω四种规格的电阻丝四根。小鹏同学选择其中两只电阻丝制成一个电热器,他用此电热器对100 g的煤油加热3.5 min,使煤油温度升高15 ℃.

(1)求煤油所吸收的热量[煤油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)];

(2)若电热器产生的热量全部被煤油吸收,请你通过计算后,确定小鹏同学选择的是哪两只电阻丝及连接的方式.

当堂检测

1.一台电风扇正常工作时,电机两端的电压为220 V,线圈电阻为1.5Ω

,通过线圈的

电流为0.2 A,这台电扇正常工作1 min 消耗多少J的电功?产生多少J的热量?

2.如图13所示,是一种利用地热能为房间供暖的装置。其基本原理是在房间内和地下热源之间修建一条密封的管道,用水泵循环推动管道里的水。水在热源处被加热,然后在房间内放出热量。

(1)若管道内的水在热源处被加热到70℃,在房间内温度降为20℃,每天水泵可以循环推动1t水,则一天内管道供给房间的热量是多少?

(2)某电暖器的额定功率为5000W,电能转化为热能的效率为70%,若供给房间的热量用此电暖器供给,需要供多长时间?

(3)请你从能源与可持续发展的角度,说出提倡开发利用地热能的两点理由。

3.小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V

3W”的灯泡L2进行实验。

(1)当L1正常发光时通过的电流多少安?

(2)如图甲所示:OA和OB分别为通过灯

泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。

现将两灯连入图乙所示电路,要使其中一个灯泡

正常发光,电路中电流表的示数为多少安?电源的

电压是多少?电路消耗的总功率为多少?

13

电功率的计算专题(三)

学习目标

1.综合运用电学相关知识解决串并联电路中有关电功率的较复杂的问题。

2.比较熟练地掌握解决电学问题的分析思路,掌握初步的解题技巧。

课前学习

一、复习回顾

1.列出所有的电学公式。

2.完成下题,并写出解决较复杂的电学问题分析思路。 现有一个小灯泡,其上标有“6V3W”字样,一个输出电压为9V的电源,需要怎样连接一个多大的电阻才能使小灯泡正常工作?

3.R1标有"5KΩ10W",R2标有"10KΩ5W",将它们串联在电路中,其电功率之比为( ),如果将它们并联在电路中,其电功率之为( )。

A.1∶2 B.2∶1 C.4∶1 D.1∶1

二、尝试学习

1. 如图所示的电路.电灯L 上标有"12V 3W"字样,滑动变阻器上标有

"12Ω 2A"字样,当滑片P置于a点时,灯L正常发光,求滑动变阻器滑片P

移动到b点时电灯L的实际功率。

2.如图2所示电路中,小灯泡 L标有“2.5 V, 1 W”字样,电阻 R为5Ω。当开关S闭合时,小灯泡恰好正常发光,则电源电压为,小灯泡电阻为 Ω,电流表示数为 ______A。

图2

课堂学习

1.如图5所示,电源电压为6V,R1是滑动变阻器,其调节

范围是0~20Ω,R2为一个阻值等于20Ω的定值电阻,调节滑动变

阻器的滑片P,R2消耗的功率( )(多选)

A、最大值为1.8W B、最大值为0.9W

C、最小值为0.9W D、最小值为0.45W

2.两个灯泡, L1标有"6V3W"的字样, L2没有标记. 测得L2的

电阻为6Ω, 把它们串联起来接入某一电路中, 它们均能正常发光

, 那么该电路两端的电压和L

2的电功率分别是多大?

[及时练习1] 把标有"6V, 2W"的灯L1和标有"12V, 8W"的灯L2串联在某电路中,要使其中一灯正常发光,电路两端的电压和电路消耗的总功率多大?

2.在图7所示的电路中,电源电压不变,灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合时,L正常发光,电流表的示数为0.6A。求:(1)通过灯L的电流;

(2)电阻R2的功率;(3)在10s内,电流通过整个电路所做的功。

3.如图,是一种电加热器的内部线路图,这种电加

热器按功率从大到小有几个档位?其开关的连接情况分

别是怎样的?

[及时练习2]CFXB系列“220V 1100 W”电饭煲的原理图如图20-13所示,它有高温烧煮挡和焖饭、保温挡,通过单刀双掷开关S进行调节,R0为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时,电路的功率为ll00W,当开关S接焖饭、保温挡时,电路的总功率为22 W。

(1)电饭煲在高温烧煮挡时,开关s应与哪个触点连接?

(2)电热丝R0的阻值多大?

(3)当电饭煲在正常焖饭、保温时,电路中的电流多大?焖饭、保温10 min,电

热丝R0产生的热量为多少?

1.家庭电路中接入电炉后,过一段时间发现电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热,关于其主要原因,下列说法正确的是( )

A.电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多

B.铜导线外有绝缘皮而电炉丝没有

C.通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大得多

D.电炉丝的比热容比铜导线的比热容大

2.如图所示,电源电压保持4.5 V不变,滑动变阻器R的最大阻值为6 Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,电流表的读数为0.4 A。求:

(1)小灯泡L两端的实际电压。

(2)小灯泡L消耗的实际功率。

(3)假如小灯泡L是额定电压为“2.2 V”、“2.5 V”、“3.8 V”中的一个,估计小灯泡L的额定功率在1.2 W以内,闭合开关S后,移动滑

片P到适当位置时,小灯泡正常发光。此时电流表的

示数如图19所示。试判断小灯泡的额定电流,并说明

理由。

3. 如图所示电路中,电流表A1示数为0.6A,电流表A2

示数为0.8安,L是标有额定功率6W字样的小灯泡,刚好正

常发光,则以下判断正确的是( )

A.电阻R消耗的功率为3.6W

B.电源输出功率为4.8W

C.电阻R的阻值为10Ω

D.小灯泡L的额定电压为10V

4.小明家新购置一个电饭锅,其铭牌如下表所示,表格

中的额定功率均是指电路的总功率,电路原理简图如图

10所示,图中的S1是电源开关,S2是加热、保温转换开

关。小明在一次煮饭的过程中,同时闭合开关S1和S2,

通电15min后,开关S2弹起断开,电饭锅进入焖饭保温工

作状态,再经过10min后,锅内米饭完全煮熟,开关S1

断开。试计算:

(1)在这次煮饭的全过程中,电饭锅消耗了多少电

能?

(2)R1和R2的阻值分别是多大?

5.如图14所示的电路,电源电压为3V保持不变,R2=3Ω,小灯泡L上标有“3V 1.5W”的字样。(1)当开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.3A,求R1

的阻值和小灯泡消耗的实

际功率。(2)当开关S1、S2都闭合时,求干路中的电流。(不考虑灯丝电阻随温度的变化)

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