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五、电功率1、下列用电器的额定功率最接近10W的是()电冰箱的额定功率约为200W电吹风的额定功率大约为1000W节能灯的电功率约为10W电豆浆机的额定功率约为200W空调的功率.约1000W洗衣机的功率约500W台灯的功率约40W电风扇的功率约100W2、小明家需要购买一个电水壶,商店里有2000W的和1000W的两种规格电水壶.奶奶认为1000W的好,因为功率小省电;小明认为2000W的好,因为功率大烧得快省电.到底谁对谁错呢?请你来帮他们判断和解释一下.你的判断是(填“奶奶对”或“小明对”).你的理由是。分析:水烧开后吸收的热量相同,电水壶功率越大,用的时间越短,散失掉的热量越少,越省电.解答:解:电水壶烧开水后,水吸收的热量相同,电水壶的功率越大,水达到沸腾的时间越短,散失掉的热量越少,消耗的电能越少,越省电.故答案为:小明对;时间越短,消耗的电能越少,越省电.3、考点:电功率与电压、电流的关系.(2011•北京)小林利用定值电阻R进行实验,记录的实验数据如下表所示.表中I为通过电阻R的电流,P为电阻R的电功率.请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系:在__不变的条件下,P=__I/A0.20.30.40.50.60.7P/W1.22.74.87.510.814.7解:根据电功率公式P=I2R可知,要归纳电功率和电流的关系需要保持电阻R不变;根据表中一组电流和电功率的数据,代入电功率公式P=I2R可得:R=P/I2=1.2/0.22=30;因为P的单位是W,I的单位是A,所以R的单位就是W/A2;根据电功率公式P=I2R=30W/A2•I2.4、考点:实际功率;串联电路的电流规律(2010•宁波)将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因可能是()A.灯L1额定功率较大B.灯L2两端电压较大C.灯L1的电阻较大D.通过灯L1的电流较大.解:串联电路的电流处处相等,如图两个灯泡是串联的,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,说明灯泡L1的实际功率大,根据P=I2R知,灯泡L1的电阻比L2的电阻大.根据U=IR知,灯泡L1两端的电压大.根据P=U2/R,两个灯泡的额定电压相等,灯泡L1的电阻大,额定功率小.故选C.6、考点:实际功率.(2011•宁波)小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是()A.电灯的实际电压变大B.电灯的额定电压变小C.电灯的实际功率变小D.电灯的额定功率变小解:∵灯丝在长时间的工作过程中灯丝升华,导致灯丝变细,使电阻变大;∴在电压不变的情况下,根据P=U2R可知实际功率变小;∴电灯将会变暗.故选C.7、考点:额定功率;欧姆定律的应用;电功率的计算.(2010•枣庄)小明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,找来了额定电压均为6V的两只灯泡L1与L2将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始实验探究,闭合开关后,发现灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系,正确的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)()A.R1>R2,P1>P2B.R1R2,P1P2C.R1R2,P1P2D.R1R2,P1>P2解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大.由于两灯是串联,我们根据P=I2R可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1.因为两灯的额定电压相同,根据P=U2/R可知,电功率与电阻成反比.由于R1<R2,所以P1>P2.故选D.8、考点:电功率与电压、电流的关系;并联电路的电压规律;滑动变阻器的使用.(2011•哈尔滨)同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”.以下观点不正确的是()A.实验要选取规格不同的灯泡B.实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同C.将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验D.将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验分析:先分析电路图,灯泡的连接方式是并联,两灯泡所在支路两端的电压相等.每个支路都有电流表,根据公式P=UI、I=U/R,我们判断电流和电功率的关系就要用到电阻这个物理量,所以实验要选取规格不同的灯泡.根据滑动变阻器串联在干路中,起到减压的作用,判断能否完成实验.根据串联电路的特点,通过电器的电压不同,无法完成实验.判读能否完成实验.解:实验目的是研究电功率与电流的关系.所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同,故A观点正确.由图可知,两灯泡的连接方式是并联.在并联电路中,各支路两端的电压都相等.故B观点正确.根据欧姆定律,把滑动变阻器串联在电路中,要用滑动变阻器改变被测小灯泡两端的电压.依据通过电灯泡的电压和电流,可以计算电路相应的电阻,所以可以完成实验,故C观点正确.根据电功率公式P=UI,如将电路改为串联,两灯泡各支路两端的电压不同,无法完成实验,故D观点错误.9、考点:电功率的计算;串联电路的电流规律;欧姆定律的应用.(2011•攀枝花)如图所示,电源电压保持不变,R1:R2:=1:4.只闭合S1时,电流表的示数为0.3A,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时,R0消耗的功率0.4W,R2消耗的功率为P2,且P1:P2=9:4.则下列结果正确的是()10题图A.电源电压为24VB.R0的阻值为80ΩC.R2的阻值为320ΩD.R0先后两次消耗的功率之比为9:4分析:只闭合S1时,R1与R0串联,电流表测量总电流,电路电流可表示为I1=U/R1+R0,只闭合S2时,R2与R0串联,电流表测量电路中电流,已知R0消耗的功率为P=I2R,P1:P2=9:4和R1:R2=1:4,列出相应的等式,求出只闭合S2时电路的电流,再利用公式P=I2R求出R0的阻值,利用公式R=U/I,分别求出R1与R2的阻值,进一步求出电源电压和R0第一次消耗的电功率.解:只闭合S1时,R1消耗的功率为P1=I12R1,只闭合S2时,R2消耗的功率为P2=I22R2,因为P1:P2=I12R1:I22R2=(0.3A)2R1:I22R2=9:4,所以只闭合S2时电路电流I2=0.1A,所以R0的阻值为:R0=P0/I22=0.4W(0.1A)2=40Ω,故B错误,只闭合S1时,电路电流I1=U/R1+R0=0.3A-------------①只闭合S2时电路电流I2=U/R2+R0=U/4R1+R0=0.1A----②,①②联立代入数据可得:R1=80Ω,进一步得出R2=320Ω,电源电压U=36V,故A错误,C正确,R0第一次消耗的电功率PR=I12R0=(0.3A)2×40Ω=3.6W,所以R0先后两次消耗的功率之比为:PR:P0=3.6W:0.4W=9:1,故D错误.10、考点:电功率的计算;串联电路的电流、电压规律;欧姆定律的应用;电阻的串联.(2010•哈尔滨)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20ΩlA”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5AB.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.162WD.该电路的最大功率是2.25W分析:从图中可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表与滑动变阻器并联,为了不损坏电路元件,根据串联电路电流的特点,应该选取通过灯泡L与滑动变阻器较小的电流为电路中的最大电流,通过灯泡L的电流可利用公式IL=PL/UL计算,并且此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,可利用公式R总=U总/I,计算总电阻,再利用公式RL=UL2/PL计算灯泡的电阻,最后利用公式R小=R总-RL计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值;为了不把电压表损坏,电压表的最大示数为3V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,利用公式UL′=U-U大计算电压,再利用公式I小=UL/RL计算电流,最后利用公式R大=U大/I小计算电阻,灯泡的最小功率可利用公式P小L=I小2RL计算;电路中的最大功率可利用公式P总大=UI大计算.解:∵UL=2.5V,PL=1.25W∴IL=PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流的特点,所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A,由于此时电流最大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R总=U总/I=4.5V/0.5A=9Ω,RL=UL2/PL=(2.5V)2/1.25W=5Ω,R小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω;∵当电压表的示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电流最小,∴UL′=U-U大=4.5V-3V=1.5V,再利用公式I小=UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A,最后利用公式R大=U大/I小=3V/0.3A=10Ω;所以电路中电流的变化范围是0.3A~0.5A,滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω~10Ω;灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W;电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W.11、考点:电功率的计算;欧姆定律的应用.(2010•桂林)将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示.接通电路后发现L1要亮一些,则下列判断正确的是()12题图A.L1的电阻比L2的小B.L1的额定功率比L2的大C.两灯正常工作时L1发光要暗一些D.若将两灯并连接入电路,L1发光要亮一些分析:两灯串联在电路中,则电流一定相等,根据灯泡的亮度可判断两灯泡电阻的大小;则由功率公式可判出额定功率的大小及正常工作时的亮度;若将两灯并联,则根据电压相等利用功率公式P=U2/R,可判断两灯的明亮程度.解:两灯串联时电流相等,L1比L2亮说明P1>P2,由P=I2R可得:R1>R2,故A错误;两灯的额定电压相等,则由P=U2/R可得:P1额<P2额,即两灯正常工作时,L1要比L2暗一些,故B错误,C正确;若将两灯并联,则两灯两端的电压相等,由P=U2/R可得:L1的实际功率要小于L2的实际功率,则D错误;12、考点:电功率的计算;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.(2009•河北)如图所示电路,电源电压不变.闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J.则下列结果正确的是()A.电源电压为10VB.R1的阻值为18ΩC.滑动变阻器R的最大阻值为9ΩD.R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3分析:由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压;由功率公式可求得R1的阻值,则可求得R的最大阻值;最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值.解:当滑片在中点时由欧姆定律可知,电流中电流I1=U/R1+R/2,则滑动变阻器两端的电压:U1=I1/R/2,即U/R1+R/2•R/2=4V-------(1)由题意知,当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大,故电压表示数应增大,即滑片滑到b点时,滑动变阻器两端电压为U2=4V+2V=6V;同理得:U/R1+R•R=6V-------(2)用(1)式比(2)式可得:R1+R/R1+R2=4:3;化简得:3R1+3R=4R1+2R,解得:R1=R---(3),将(3)代入(1)式可得:U/R+R/2•R/2=4V;则可求得:U=12V,故A错误;则可知,当滑片滑到b点时,R1两端电压为U2'=12V-6V=6V;则由Q=U2/R1•t=60J;可得:R1=(6V)2/60J×15s=9Ω,故B错误;因R=R1,故R的最大
本文标题:初中物理之电功率
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