1、期末复习训练 第十八章 电功率复习 01 知 识 梳 理 02 易 错 题 集 目录导航 知 识 梳 理一、电能和电功1电能的转化：电能可以转化为能2电功的单位和能量的单位是一样的国际主单位是；常用单位有；1 kWhJ.其他形式的J kWh 3.61063电能表(1)电能表是测量的仪器(2)电能表俗称电度表，电能表计数器上前后两次就是这段时间内用电的度数电能示数差220 V表示这个电能表；10 A表示这个电能表的；20 A表示这个电能表的；720 r/(kWh)表示用电器每消耗的电能，电能表的转盘转过转4公式：W.应该在220 V的电路中使用标定电流为10 A 额定最大电流为20 A 1 kW
2、h 720 UIt 二、电功率1电功率：表示电流做功的物理量符号用表示2电功率的单位是，简称，符号为，即用电器在 1 s 内消耗 1 J 的电能，其功率就是 1 W常用的单位还有.1 kWW.快慢P 瓦特瓦W kW 1033定义式：P .4变形公式：P；P ；P.5额定电压：用电器在的电压叫做额定电压额定功率：用电器在下消耗的功率叫做额定功率实际电压：用电器实际使用时其两端的电压叫做实际电压实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率WtUI U2RI2R 正常工作时额定电压三、测定小灯泡的功率1原理：.2实验器材：电源、开关、导线若干、小灯泡、滑动变阻器3电路图：(如图)PUI 电流
3、表电压表四、焦耳定律1电流的热效应：电流通过导体时电能转化为的现象2影响电流热效应的因素有、和内能电流电阻通电时间3焦耳定律：电流在导体上产生的热量与电流的平方成，与成正比，与成正比公式：.正比电阻通电时间QI2Rt 4电热的利用和防止：利用电流的效应作各种电热器；而有些地方则要避免产生热效应，减少热量的产生，要注意通风散热，避免火灾热易 错 题 集一、电能 电功解题要点：电能、电功的计算公式：WUIt，W 的单位是J，电压 U 的单位是 V，电流 I 的单位是 A.通电时间 t 的单位是 s；WPt，W 的单位是 kWh，电功率、时间的单位分别取 kW、h.1“充电宝”(Charge Pal
4、)是指可以直接给移动设备充电且自身具有储电单元的装置，是近年 来 比 较 流 行 的 数 码 设备如图为某品牌充电宝的铭牌，根据铭牌上的信息，下列分析正确的是()A用充电宝给手机充电过程中能的总量会不断减少B该品牌的充电宝在家庭电路中不能正常工作 C对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的电源D该品牌的充电宝最大可以储存 52 200 焦耳的能量【答案】D2用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是()C A小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的B将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同C选用的两只小灯泡规格必须相同D将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验3(
5、2017 广东)某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图所示，电源两端的电压 U 为 220 V，R1 和 R2 是两个供热电阻丝，S1、S2 是温控开关，工作过程如下：当气温低于 25 时，S1、S2 都闭合；当气温等于或高于 25 时，S2 断开，此时电流表的示数为 1 A，电阻丝 R1 的电功率为 20 W，(忽略温度对电阻丝的影响)求：(1)电阻丝 R2 的阻值是多少？(2)当气温低于 25 时，电路工作 0.5 h 消耗多少千瓦时电能？解：(1)当气温等于或高于 25 时，S2 断开，R1 与 R2 串联，电流表测电路中的电流，此时 R1 的电功率为 20 W，由 PI2R可得，电
6、阻丝 R1 的阻值：R1P1I220 W1 A220，由 IUR可得，电路的总电阻：RUI 220 V1 A 220，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电阻丝 R2 的阻值：R2RR1220 20 200.(2)当气温低于 25 时，S1、S2 都闭合，电路为 R1 的简单电路，此时电路的总功率：PU2R1220 V220 2 420 W2.42 kW，由 PWt 可得，电路工作 0.5 h 消耗电能：WPt2.42 kW0.5 h1.21 kWh.答：(1)电阻丝 R2 的阻值为 200；(2)当气温低于 25 时，电路工作 0.5 h 消耗 1.21 kWh 电能二、电功率解题要点：
7、1当电压相同(不变)时，通常用 PU2R 来解决电功率问题2当电流相同(不变)时，通常用 PI2R 来解决电功率问题3串联电路、并联电路电功率的特点：(1)R1、R2 串联，R1、R2 消耗的电功率：P1P2R1R2.(2)R1、R2 并联，R1、R2 消耗的电功率：P1P2R2R1.(3)电路(不管串联还是并联)的总功率：P 总U2源R总，P 总I2总R 总，或等于各用电器电功率之和，即 P 总P1 P2 P3.4(2018 毕节)现有 L1“6 V 3 W”和 L2“6 V 9 W”两只小灯泡，若将两灯串联接入电源电压为 12 V 的电路中，假设灯泡电阻不变下列说法正确的是()A 两灯均能
8、正常发光 B两灯的额定电流相同C灯 L1 可能被烧毁 D灯 L2 可能被烧毁C 5(2018 黄石)将 A、B 两个灯泡，按图甲、图乙两种方式连接，已知 RA4、RB6，电源电压相同，下面分析正确的是()A图甲中 A 灯比 B 灯亮 B图乙中 A 灯比 B 灯亮C图甲中 A 灯比图乙中 A 灯亮 D图甲中的总功率比图乙中的总功率要大B 6(2018 恩施州)如图，电路中 L1“6 V 3 W”和 L2“6 V 6 W”两灯泡和滑动变阻器 R 串联，电源电压恒为 12 V下列说法正确的是()(假设灯泡的电阻不受温度影响)A闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片 P，两灯泡均能正常发光B保证两灯泡均不
9、损坏，滑动变阻器 R 连入电路的最小值为3 C滑片 P 从最右端向左移动，使某灯刚好正常发光，则此时另一盏灯的实际功率为 1.5 WD在保证电路安全的情况下，电路总功率最大可达到 12 W【答案】C7(2018 沈阳)如图所示，电源电压保持不变，R115，闭合开关 S1，断开开关 S2，电流表示数为 0.2 A；同时闭合开关 S1、S2，电流表示数为 0.5 A，此时R1、R2 的电功率分别为 P1、P2.下列判断正确的是()AP1P223 R1R225 BP1P223 R1R232CP1P232 R1R225 DP1P232 R1R232【答案】B8如图所示是通过灯泡 L 和定值电阻 R 的
10、电流跟两端电压关系的图象，若将 L 与 R 并联，接在电压为 4 V 的电源两端，则 L 的实际功率是W；将 L 与 R 串联，接在电压为 5 V的电源两端，则 L 的实际功率是W，在 1 min 内电流通过定值电阻 R 产生的热量是J，电路在 1 min 内共要消耗J 的电能3.2 0.4 96 120 9图甲是通过灯泡 L 的电流跟其两端电压关系的图象现将L 与阻值为 10 的电阻 R 连入图乙所示电路闭合开关 S，L 的实际功率为 1.8 W，则电源电压是V，此时通过 R 的电流是A.6 0.6 10(2017 广东)有“3 V 0.75 W”的 L1 灯泡和“3 V 1.5 W”的 L
11、2 灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1 灯泡和 L2 灯泡均正常发光，则电路总电阻 R；如图乙所示，闭合开关，L1 灯正常发光，则电源 2 的电压 UV，此时 L2 消耗的实际功率 PW(假设灯丝电阻不变)4 4.5 0.375 11(2018 黔南州)如图所示的电路，电源电压 U4.5 V 且保持不变，R15，R2 是标有“50 0.5 A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为 00.6 A，电压表的量程为 03 V，则：(1)在接入电路之前，滑动变阻器 R2 两端允许加载的最大电压是多少？(2)电路的最大总功率为多少？(3)为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？解：(1)在
12、接入电路之前，由欧姆定律可得，滑动变阻器 R2 两端允许加载的最大电压是：U2I2R20.5 A50 25 V；(2)当电路中电流最大时，电路中的总功率最大，P 大UI 大4.5 V0.5 A2.25 W；(3)当电流表示数为 I10.5 A 时，电阻 R1 两端电压为 U1I1R10.5 A5 2.5 V；滑动变阻器两端的电压 U2UU14.5 V2.5 V2 V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为 R 小U2I1 2 V0.5 A4；当电压表示数最大为 U 大3 V 时，R1 两端电压为 U3UU 大4.5 V3 V1.5 V，电路电流为 IU3R11.5 V5 0.3 A；滑动变阻器接入
13、电路的电阻最大为 R 大U大I 3 V0.3 A10.所以 R2 的取值范围为 4 R210.答：(1)在接入电路之前，滑动变阻器 R2 两端允许加载的最大电压是 25 V；(2)电路的最大总功率为 2.25 W；(3)为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是 4 R210.12(2018 衡阳)现有一个可调电压电源，一个滑动变阻器 R(铭牌上标有“50 2 A”的字样)，一个电压表，A、B、C 三盏小灯泡规格分别为：A 灯“6 V 3 W”、B 灯“6 V 4.8 W”、C 灯“6 V 6 W”，三盏小灯泡的电流与电压关系如图甲所示，即三个灯的电阻随实际功率变化而变化在保证电路安
14、全的情况下，进行以下实验求：(1)若将 A、B、C 三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为 6 V，求经过 2.5 min，三盏小灯泡消耗的总电能；(2)若将 A、B、C 三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使 A 灯正常发光，此时 C 灯的实际电功率；(3)若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为 20 V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为 15 V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器的阻值变化范围解：(1)由题干知，3 个灯泡的额定电压均为 6 V，将 A、B、C并联接在 6 V 电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且
15、额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：PPAPBPC3 W4.8 W6 W13.8 W，由 PWt 可得，2.5 min 内电路消耗的电能：WPt13.8 W2.560 s2 070 J；(2)将 A、B、C 串联接在某电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且使 A 灯恰好正常发光，即 UA6 V，所以，由图象可知，电路中的电流 IAIC0.5 A，此时 C 灯泡两端的电压 UC2 V，则 C 灯的实际电功率：PC 实UCIC2 V0.5 A1 W；(3)图乙中，B、C 两灯以及滑动变阻器串联，当电压表为 15 V时，B、C 两灯的总电压为 20 V15 V5 V，由图象
16、知当电流为 0.5 A 时，B 灯泡的电压为 3 V，C 灯泡的电压为 2 V，即UBUC3 V2 V5 V，根据串联电路电流处处相等可知 I滑IB0.5 A，滑动变阻器允许接入的最大电阻：R 大U滑I滑 15 V0.5 A30；向左滑动的过程，变阻器接入的阻值减小，电流增大，但最大不能超过 B 或 C 灯的额定电流，根据图象甲知，灯泡 B 的额定电流为 0.8 A，C 灯的额定电流为 1 A，故电路中的最大电流不能超过 0.8 A，此时 B 灯的电压为 6 V，C 灯的电压为4 V，则滑动变阻器的电压为：U 滑20 V6 V4 V10 V；滑动变阻器的最小电阻：R 小U滑I滑 10 V0.8
17、 A12.5，所以，滑动变阻器阻值的变化范围为 12.530.答：(1)若将 A、B、C 三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为 6 V，经过 2.5 min，三盏小灯泡消耗的总电能为 2 070 J；(2)若将 A、B、C 三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使 A 灯正常发光，此时 C 灯的实际电功率为 1 W；(3)若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为 20 V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为 15 V，将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围是 30 12.5.三、测量小灯泡的电功率解题要点：测量小灯泡的电功率实验
18、要点1调节滑动变阻器，使电压表示数等于额定电压，再读出此时电流表示数，则灯泡额定功率可以用 PUI 计算2元器件规格的选择依据：电源：选择电源的电压要大于小灯泡的额定电压电流表：电流表的量程要大于小灯泡的额定电流电压表：电压表的量程要大于小灯泡的额定电压滑动变阻器：滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，选择滑动变阻器的最大阻值时要兼顾电源电压和灯泡的额定电压，不要出现滑动变阻器处于阻值最大时，灯泡的实际电压大于其额定电压的情况13小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于 0.6 A，额定电压是 2.5 V 的小灯泡 L1 和额定电压是 3.8 V 的小灯泡
19、L2，先后接在电源电压恒为 6 V 的电路中，按照如图甲所示的电路开始探究(1)请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整(2)小雷正确连接并按规范调节电路后，闭合开关，滑片 P 向(选填“A”或“B”)端移动，使小灯泡 L1 发光，测出小灯泡L1 的相关物理量，记录和计算结果如表：次数 电压(U)/V 电流(I)/A 实际功率(P)/W 电阻(R)/11.60.200.328.0022.50.240.6010.4232.80.260.7310.77A(3)小雷注意到灯 L1 的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实
20、际功率越(4)用灯 L2 替换灯 L1 重复上面的实验时，需要改变表的量程，发现灯 L2 的亮度变化规律与灯 L1 相似大电压(5)小雷在实验结束后与同学们讨论：有同学认为“用上表中灯 L1 的 3 次电阻的平均值代表它的电阻更准确”这种说法错误的原因是忽略了对小灯电阻的影响有同学认为“把灯 L1 换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”你认为这种说法(选填“正确”或“错误”)温度正确14(2017 广东)小明探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，现有实验器材：稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱(符号为)、开关及若干导线(1)为了完成此探究实验，请你
21、在图甲的虚线框内将实验电路图补充完整；若连接电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转如图乙所示，其原因可能是电压表正、负接线柱接反(2)实验中利用公式计算电阻箱阻值不同时消耗的电功率，实验过程需要记录的物理量有：电阻箱两端电压 U、通过电阻箱的电流 I 和.(3)在实验中，小明需多次改变电阻箱的阻值进行测量，每改变一次阻值，都必须移动滑动变阻器的滑片来控制，多次改变电阻箱阻值的目的是PUI 电阻箱的阻值R 电流不变多次进行实验，使实验结论更具普遍性(避免偶然性)(4)完成上述实验后，小明又从实验室借了一个额定功率为 2.5 V 的小灯泡和一个单刀双掷开关，设计了图丙所示实验电路图来测量小灯泡的额
22、定功率，实验如下：闭合开关 S1，将开关S2 拨到触点 2，把电阻箱调到 10，刚好使电压表的示数为2.5 V；再将开关 S2 拨到触点 l，读出电压表的示数为 4.5 V，小灯泡额定功率 PW.0.5 四、焦耳定律解题要点：纯电阻电路与非纯电阻电路：(1)在某些电路中，电流做功所消耗的电能全部转化为内能，我们把这种电路称为纯电阻电路，如各种白炽灯、电热器都是纯电阻电路而除了电能还有其他形式的能量产生时，也就是指消耗的电能不全部转化为热能时，称为非纯电阻电路，如电风扇、电动机等是非纯电阻电路(2)在纯电阻电路中，消耗的电能(即电功)等于所产生的热量(即电热)，WQ.而求电功率公式：PUII2R
23、U2R.(3)在非纯电阻电路中，QW，P 热P.15计算电流通过电动机产生的热量，下面公式中应选用的是()AUIt BI2Rt C.U2R t D前面三个都可以B 16(2018 临沂)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和按摩系统两部分组成加热系统的加热电阻额定电压为 220 V，额定功率为 605 W问：(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入 6 kg 初温为 20 的水，加热系统的加热电阻正常工作 15 min，将水加热到 40，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？c 水4.2 103 J/(kg)(2)当小明家的实际电压是 200 V 时，加热电阻
24、工作的实际功率是多少？(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是 12 V(按摩系统将交流电压转换为 12 V)，工作电流为 4 A，其电阻为 0.5，电动机工作中因发热损失的功率是多少？解：(1)水吸收的热量：Q 吸c 水m(tt0)4.2103 J/(kg)6 kg(40 20)5.04105 J；加热时间 t15 min900 s，足浴盆加热时消耗的电能：WP 额t605 W900 s5.445105 J；(2)由 PU2R 得，加热电阻的阻值：RU2额P额220 V2605 W 80，当小明家的实际电压是 200 V 时，加热电阻工作的实际功率：P 实U2实R 200 V280 500
25、W；(3)电动机工作中因发热损失的功率：P 损I2R(4 A)20.5 8 W.答：(1)此加热过程中水吸收的热量是 5.04105 J；消耗的电能是 5.445105 J；(2)加热电阻工作的实际功率是 500 W；(3)电动机工作中因发热损失的功率是 8 W.17(2018 泸州)如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关 S 可切换加热和保温两种状态，R1、R2 是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表请解答下列问题：型号额定电压/V打浆装置电热装置JY
26、PP11S220电机功率/W加热功率/W 保温功率/W1801 000242(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共 1.0 kg，打浆完成后浆的初温为 40，加热该浆使其温度升高到 100，需要吸收多少热量？设该浆的比热容为 4.0103 J/(kg)(2)电阻 R1 和 R2 的阻值分别为多大？(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 1 min 所消耗电能为多大？解：(1)加热该浆需要吸收的热量：Q 吸cm(tt0)4.0103 J/(kg)1.0 kg(100 40)2.4105 J；(2)由图知，当 S 接 a 时，电路中只有 R1，电阻较小，由 PU2R可知，此时电功率较大，为
27、加热挡；当 S 接 b 时，电路中 R1、R2 串联，电阻较大，由 PU2R 可知，此时电功率较小，为保温挡；由 PU2R 可得 R1 的阻值：R1 U2P加热220 V21 000 W48.4；由 PU2R 可得串联时的总电阻：R 串 U2P保温220 V2242 W 200，则 R2 的阻值：R2R 串R1200 48.4 151.6；(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P 总180 W1000 W1180 W，正常工作 1 min 所消耗电能：WPt1180 W60 s70 800 J.答：(1)加热该浆使其温度升高到 100，需要吸收 2.4105 J的热量；(2)电阻 R
28、1 和 R2 的阻值分别为 48.4、151.6；(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 1 min 所消耗电能为 70 800 J.18阅读短文，回答问题空调热水器空调热水器，又名空气能热泵热水器其工作原理示意图如图所示工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里将水迅速变成气态，再经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的空调热水器具有高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能量更高热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标热水产出率是指该热水器当进水温度为 20，出水温度为 50 时每小
29、时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值如表为两种型号“空调热水器”在进水温度 20 时测定的部分参数型号AB出水温度/50额定功率/kW12额定电压/V220热水产出率/(Lh1)100环境温度范围/1050(1)空调热水器工作时产生的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)它所消耗的电能(2)下列关于空调热水器的判断中，正确的是(选填字母)A工作媒质在冷凝器中不断吸热B空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高C由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量D压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能大于D(3)A 型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为J，其能效比为.(4)若 B 型热水器的能效比为 4.2，则它的热水产出率为L/h.1.261073.5 240