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专题 18.2 电功率
知识点一:电功率
1.物理意义:电功率是表示电流做工快慢的物理量,用P表示,国际制单位的主单位是瓦特,简称瓦,符
号是W。常用单位有千瓦(kW)。1kW=1000W。
2.电功率的定义为:用电器在 单位时间 消耗的电能。
3.定义式:P=W/t
在使用时,单位要统一,单位有两种可用:
①电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(S);
②电功率用千瓦(kW),电能用千瓦时(kW•h,度),时间用小时(h)。
4.计算式:P=UI ,电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。
5.推导式: P=U2/R 、P=I2R
知识点二:千瓦时的来历
1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1小时所消耗的电能。
知识点三:额定电压和额定功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定,实际加在用电器两端的电压叫实际。
2.用电器在额定电压下工作时的电功率(正常工作时的电功率),叫做额定功率。
用电器实际工作时的电功率叫实际功率,电灯的亮度就取决于灯的实际功率。一、电压与电功率问题
1.用电器正常工作的电压叫做额定电压。
2.用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。
3.实际加在用电器两端的电压叫做实际电压。
4.用电器在实际电压下的功率叫做实际功率。
5. 若用 U 表示灯泡的额定电压,若用 P 表示灯泡的额定功率; 若用 U表示灯泡的实际电压,若用 P表
0 0
示灯泡的实际功率。则:
当U > U 时,则P > P ;灯很亮,易烧坏。
0 0
当U < U 时,则P < P ;灯很暗,
0 0
当U = U 时,则P = P ;正常发光。
0 0
二、电功率计算分类
电功率计算是必考点,是初中物理重点,也是难点。命题题型有选择题、填空题、综合应用题,有时
在探究题里也涉及。各地中考每年都要出现15分左右的电功率计算题。加大这方面复习训练的力度,掌握
考题类型,应用不同的规律各个突破。所以同学们认真学习本文将会起到画龙点睛的作用。
1.考查以电能表为素材,求解电功率的相关问题。
2.利用串并联电路特点和和欧姆定律解决与电功率有关的计算。
3.考查开关的闭合与串并联电路特点及欧姆定律应用相关的电功率极值问题。
4.考查与I-U图像相关的电功率计算。
5.以热力电综合为素材的电功率计算。6.其他情况。知识点一:电功率
【例题1】(2019福建)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减
小的电表是 (选填“A”“V”或“V”电路的总功率 (选填“增大”“减小”或“不
1 2
变”)。
知识点二:千瓦时的来历
【例题2】(2019湖北宜昌)小明家的电能表标有300revs/(kW•h),一次实践活动中测得该电能表的转
盘在2min内转了40转,则2min内电流做的功为 J,用电器的总功率为 W。
知识点三:额定电压和额定功率
【例题3】(2019湖南怀化)如图甲是定值电阻的和标有“8 V 8 W"灯泡L的I-U关系图象如图 乙所示.
电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。当开关S、S 闭合, 开关S 断开,将滑动变阻器的滑
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片P滑到b端时,灯泡L的实际功率为1W .求:
(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;
(2)电源电压;
(3)当开关S、S、S 同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
1 21. 电流在单位时间内做的功叫做_____。主单位有瓦特;常用单位有千瓦。电功率定义式为_____ , 电
功率计算式为_____。
2.有关电学知识,下列说法错误的是( )
A.对人体的安全电压不高于36V B.一个电子所带电荷量为1.6×10﹣19C
C.手机功率约为200W D.家用空调电流约为5A
3.标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图所示,则灯泡的实际电压为 V,
灯泡的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)60W。一、选择题
1.(2019山西)图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理
如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻 R的阻值随压力增大而增大,滑片P
随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R 的电流越小
0
C.体重越大电流表示数越大 D.体重越大电路消耗总功率越大
2.(2019四川巴中)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下
列判断正确的是( )
A.电路总功率变小 B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电流表示数变大
3.(2019山东威海)如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没
在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R 阻值为5Ω,滑动变阻器R 的规格为“15Ω,1A”。闭合开关S,随着水
1 2
流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度减小时,电压表与电流表的示数之比变大
C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω
D.电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~4.05W
4.(2019内蒙古通辽)某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所
示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接。闭合开关S 、S 时加热器和照明灯同
1 2
时工作。断开S 后与断开S 前相比较,下列说法正确的是( )
2 2
A.照明灯亮度不变
B.照明灯亮度变暗
C.相同时间内长导线上消耗的电能不变
D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
5.(2018湖南长沙模拟题)图中的几种用电器正常工作时的电流接近4A的是( )6.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R 为定值电阻,滑动变阻器R 的最大阻值
1 2
为30Ω,电压表的量程为0~15V.开关S闭合后,在滑片P由左端向右端移动的过程中,电压表V的示数
随滑动变阻器的电阻R 变化的关系图象如图乙所示。则下列物理量计算
2
结果正确的是( )
A.电源电压为20V
B.R 的阻值为10Ω
1
C.为了保证电压表不被烧坏,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为6~30Ω
D.开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
二、填空题
7.(2019四川达州)如图所示,电源电压保持不变,R 、R 、R 均为定值电阻,R :R =2:3,S为单刀双
1 2 3 1 2
掷开关。当S接到1时,电流表的示数为0.4A,R 消耗的功率为P ,此时R 消耗的功率为1.6W;当S接到
1 1 3
2时,R 消耗的功率为P,已知P:P=32:27.则电源电压为 V,R 为 Ω,R 为 Ω.
2 2 1 2 1 38.(2019四川巴中)如图所示的电路中,L 标有“6V 3W,L 标有“3V 3W”,闭合开关后,两灯均发光,
1 2
此时电路的总电阻R = Ω,两电压表示数之比U :U = ;若将两灯并联后接入3V电路中,则两
总 1 2
灯的实际功率之比P:P= 。(不计温度对灯丝电阻的影响)
1 2
9.(2019山东威海)将分别标有“6V,6W“和“3V,3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两
端, 灯更亮;若并联接在该电源两端,两灯消耗的功率之比P :P = 。(忽略温度对灯丝电阻
甲 乙
的影响)
10.(2019四川达州)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“10V 5W”字样(不考虑温度对灯丝电
阻的影响),当S、S 都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时,电流表A的示数为1A,此时灯泡正常发光,
1
则滑动变阻器的最大阻值为 Ω.当S闭合、S 断开且滑动变阻器的滑片P在B端时,电压表的示数
1
为 V,灯泡L的实际功率为 W。
三、计算题
11.(2019四川达州)如图所示,电源电压保持不变,R 为定值电阻,小灯泡L上标有“6V 3W”字样(不
2
考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω.只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移动
1 1到A端时,L正常发光;闭合所有开关时整个电路 1min消耗的电能为540J.已知电流表的量程为 0~
0.6A,电压表的量程为0~3V.求:
(1)电源电压。
(2)R 的阻值。
2
(3)在保证电路安全的前提下,只闭合S 时移动滑片P使电路消耗的功率最小,若此时电路的最小功率
1
为P;只闭合S 时移动滑片P使电路消耗的功率最大,若此时电路的最大功率为P.则P 和P 的比是多少。
1 2 2 1 2
12.(2020•苏州模拟)如图所示,滑动变阻器R、R 的规格都为“10Ω 2A”灯泡L标有“3.0V 3.0W”
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的字样(不考虑灯丝电阻的变化).当两个滑动变阻器的滑片 P都在最左端时,闭合开关S,调节滑动变
阻器R 的滑片至某位置时,灯泡恰好正常发光,此时电流表 的示数为1.6A,求:
2
(1)电源的电压。
(2)此时滑动变阻器R 接入电路的阻值。
2
(3)此电路在安全工作的前提下,计算电路消耗的总电功率范围(结果保留小数点后两位)。
13.(2020•云南模拟)在图甲所示的电路中,R 为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变。只闭合开
0
关S和S,将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如
1
图乙所示。闭合开关S、S 和S,将滑动变阻器的滑片P移到b端时小灯泡正常发光,此时电流表的示数为
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0.8A.求:(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)定值电阻R 的阻值和电源电压;
0
(3)小灯泡的额定功率。
14.(2019福建模拟题)小明家安装了电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R 、R 为电热丝,通过调
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节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、温水、热水档之间的切换.某次使用电
热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示.
(1)当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是_____(选填“冷水”、“温水”或“热水”).
(2)求电热丝R 工作时的电阻大小为______.
1
(3)求该次使用过程中水龙头消耗的总电能为______.