电功率(提高)知识讲解 含答案
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总复习:电功率(提高)
:武霞
【考纲要求】
1、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算;
2、理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率;
3、焦耳定律;
4、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系;
5、家庭电路及安全用电;
6、电功率的测量及焦耳定律实验探究。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、电功率(高清课堂《电学2:电功和电功率》电功率)
要点诠释:
1.三个物理量
(1)电能(W):国际单位制中的单位是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kW·h)俗称度。
1度=1kW·h=3.6×106J
(2)电功率(P):电功与时间之比,它是表示电流做功快慢的物理量。
国际单位制中单位是瓦特(W)常用单位是千瓦(kW)。
(3)电热(Q):电流通过导体产生的热。国际单位制中单位是焦耳(J)。
2.两个重要实验
(1)测量小灯泡的电功率
(2)探究影响电热大小的因素
3.一个定律——焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正
比。
(2)表达式: Q=I 2Rt 。 4.三个基本公式及其推导公式
(1) W=UIt (所有电路),推导公式:
(纯电阻电路)
(2) P=UI (所有电路),推导公式:(纯电阻电路)
(3) Q=I 2Rt (所有电路),推导公式:(纯电阻电路)
5.两个比例(纯电阻电路) (1)串联电路 (成正比) (2)并联电路 (成反比)
考点二、安全用电 1.家庭电路的电压
火线和零线之间的电压是220V ,火线和地线之间的电压是220V 。 2.家庭电路中电流过大的原因
① 原因:发生短路。用电器总功率过大。
② 家庭电路保险丝烧断的原因:发生短路,用电器功率过大,选择了额定电流过小的保险丝。 3.安全用电
① 安全事故:人体触电是人直接接触火线,一定强度的电流通过人体所引起的伤害。 ② 用电器功率过大或者电路中发生短路而使电流过大,线路过热引起火灾。
【典型例题】
类型一、基础知识
1、某家用电能表的表盘上标有“600r/kW•h”的字样,在电路中只接入一个用电器且正常工作时,电能表转盘在1min 内转了10转,则该用电器的额定功率是( ) A .3600W B .1000W C .500W D .100W
【思路点拨】已知消耗1kw•h 的电能,电能表的转盘转动600转,可求转10转消耗的电能,根据公式
t
W
P
可求该电器的额定功率。 【答案】B 【解析】
【总结升华】本题考查电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是理解电能表参数的物理意义,解题过程中还要注意单位的换算。
举一反三
【变式】(2016•深圳模拟)王亮同学是个爱动脑的孩子,他想知道家里电风扇的实际功率多大,于是他将家里其他用电器都关闭,只让电风扇单独工作了72s ,如图的电能表转盘转了5转,下列说法正确的是( )
A .此电能表转盘每小时转过2500转
B .电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C .此电能表所在电路的最大电功率为2200kW
D .电风扇的实际功率是100W 【答案】D
2、(多选)如图所示,电源电压U=12V 且保持不变,电阻R 为定值电阻。当开关S 闭合后,如果要使电路消耗的总功率稍稍变化一些,则可行的办法是( )
A .给R 串联一个较小的电阻
B .给R 并联一个较小的电阻
C .给R 串联一个较大的电阻
D .给R 并联一个较大的电阻
【思路点拨】由电功率的计算公式R
U P 2
可知:电压不变,当总电阻减小时,电路的总功率增大;当
总电阻增大时,电路的总功率减小。 【答案】AD
【解析】根据串、并联电路的特点可知:
总电阻变小,需要并联一个电阻,电路消耗的总功率稍稍变化,所以需要并联一个较大的电阻; 总电阻变大,需要串联一个电阻,电路消耗的总功率稍稍变化,所以需要串联一个较小的电阻。
【总结升华】本题综合考查电路中总电功率和总电阻的关系以及串、并联电路电阻的特点,熟练掌握串、并联电路电阻变化的规律即可轻松解题。
举一反三
【变式】有一个“6V 3W ”的小电灯,用8伏的电源做实验,测定小电灯的额定功率,所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少欧? 【答案】4Ω
3、一台“220V 、1000W ”的电炉,想把它改装后接到110伏的电源上,但功率保持不变,以下哪个措
施是正确的( )
A 、将电炉丝截掉一半后接入电路
B 、将电炉丝截掉四分之三接入电路
C 、将电炉丝分成等长的两段,然后并联接入电路
D 、将电炉丝截掉四分之一后接入电路
【思路点拨】由公式R
U P 2
=可知:当实际电压变为额定电压的一半时,实际电压的平方就变为额定电
压平方的1/4,要想电功率不变化,电阻阻值就要减小为原来阻值的1/4。
【答案】C
【解析】根据题意要求额实U U 2
1
=
时,P 实=P 额。由R U P 2=可知要满足题设条件,只有改变电阻R ,才能
满足要求。由2
222
22441R U R U
R U P 额额实
实
===
若时124
1R R =
,P 实才能等于P 额。所以1241
R R =是选择答案的首要依据,在上述四个答案中可发现(B )
(C )均满足条件,究竟两个答案谁更合理呢?我们还应该考虑当U 变化后,R 也变时,I 是否变化,对于
一个能正常工作的电阻来说,它有一个额定电流,若实际电流超过它允许的额定电流,则它必将烧毁,所以接下来应判定(B )(C )实际电路中通过的电流大小。 对B :额额实
实实I I R U R U R U I 224
21
11
2
2===
==
,而C 选项每根电阻丝上的电流额额I R U I ==122
1/2
1,
显然应排除B ,而选择C 。
【总结升华】本题考查电功率的计算以及影响电阻大小的因素,选用公式是关键。
举一反三 【变式】(多选)现有四个小灯泡L 1、L 2、L 3、L 4,分别标有“12V 20W ”、“12V 10W ”、“6V 5W ”、“6V 10W ”的字样,小明想把其中的两个灯泡接在两端电压为18V 的电源上,使两个灯泡都能正常发光,则下列做法正确的是( )
A 、把L 1和L 4串联后接入电路中
B 、把L 2和L 4串联后接入电路中
C 、把L 1和L 3串联后接入电路中
D 、把L 2和L 3串联后接入电路中 【答案】AD
4、随着人们生活水平的逐步提高,家用电器的不断增多,在家庭电路中,下列说法正确的是( ) A .灯与控制它的开关是并联的,与插座是串联的 B .使用试电笔时,不能用手接触到笔尾的金属体
C .电路中电流过大的原因之一是使用的用电器的总功率过大
D .增加大功率用电器时,只需要换上足够粗的保险丝即可 【思路点拨】A 、电灯与开关是串联,与插座是并联; B 、测电笔在使用时,手应接触笔尾金属体;
C 、家庭电路中电流过大的原因是发生短路和总功率过大;