初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義版塊17 電功率 專題17-1 電功率?？蓟绢}型 （教師版）

頁專題17-1電功率?？蓟绢}型知識·解讀一、電能1、概念：電能是能讓用電器工作的一種能源，電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程就是電流做功的過程，電能的轉(zhuǎn)化過程中電流所做的功叫電功，用符號W表示，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2、單位：電能和電功的國際單位都是焦耳，簡稱焦，符號為J；常用單位是“度”，學名千瓦時，符號是kW·h；1kW·h＝3.6×106J。3、電功的計算：（1）計算公式：W＝UIt＝Pt(普適公式)。（2）推導公式：由歐姆定律可推導出W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t(只適用于純電阻電路)。4、電能的測量：測量工具——電能表（1）關(guān)于電能表的幾個重要參數(shù)的意義：=1\*GB3①“220V”表示電能表應接在220V的電路中使用，即額定電壓為220V。=2\*GB3②“10(20)A”表示電能表的標定電流是10A，在短時間內(nèi)允許通過的最大電流不能超過20A。=3\*GB3③“50Hz”表示電能表在50赫茲的交流電路中使用。=4\*GB3④“600r/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。（2）電能表的讀數(shù)：電能表計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。二、電功率1、概念：用電器在1s內(nèi)消耗的電能叫做電功率，用符號P表示；電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量。2、電功率的計算：（1）計算公式：P＝eq\f(W,t)＝UI(普適公式)。（2）推導公式：由歐姆定律可推導出，P＝eq\f(U2,R)＝I2R(只適用于純電阻電路)。3、單位：電功率的國際單位是瓦特，簡稱瓦(W)；常用單位還有千瓦(kW),1kW＝103W。4、額定電壓、額定功率和實際功率（1）額定電壓：指用電器正常工作時的電壓，即用電器上標著的電壓；家用電器的額定電壓通常是220V。（2）額定功率：用電器在額定電壓下工作時的電功率，即用電器上標著的功率。（3）實際功率：用電器在非額定電壓下工作時實際消耗的電功率；實際功率隨實際電壓而變化，實際電壓越高，實際功率越大。5、串、并聯(lián)電路的電功率（1）串聯(lián)電路：①在串聯(lián)電路中，總功率等于各用電器實際功率之和，即P總＝P1＋P2＋…＋Pn。②在串聯(lián)電路中電功率分配與電阻成正比，即eq\f(P1,P2)＝eq\f(R1,R2)。（2）并聯(lián)電路：①在并聯(lián)電路中，總功率等于各用電器實際功率之和，即P總＝P1＋P2＋…＋Pn。②在并聯(lián)電路中總功率分配與電阻成反比，即eq\f(P1,P2)＝eq\f(R2,R1)。三、電流的熱效應1、概念：電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成熱能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應。2、根據(jù)電功率的公式P＝UI和U＝IR，可得P＝I2R，它表示電流通過導體時產(chǎn)生熱能的快慢。這個公式表明：(1)在電流相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱能的功率與導體的電阻成正比；(2)在導體電阻相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱能的功率與電流的平方成正比。3、在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，由于導體產(chǎn)生的熱量Q與電路消耗的電能W相等，因此計算電熱的功率可用如下導出公式P＝eq\f(W,t)，P＝UI，P＝eq\f(U2,R)。四、焦耳定律、電熱器1、內(nèi)容：電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2、公式：Q＝I2Rt。3、電熱器是利用電流的熱效應制成的加熱設備。發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的合金絲繞在絕緣材料上做成的。其優(yōu)點：①清潔衛(wèi)生，②熱效率高，③方便調(diào)控，缺點是非加熱用電器工作時也產(chǎn)生熱量。典例·解讀類型一、區(qū)分額定功率和實際功率例1、甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是()。A、兩燈均正常發(fā)光時，乙燈消耗的電能較多B、兩燈均正常發(fā)光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻C、兩燈串聯(lián)在220V的電路中，甲燈比乙燈亮D、將乙燈接入110V電路中，它的實際功率為50W【【答案】C.【解析】由題圖可知，U甲＝U乙＝220V，P甲＝25W，P乙＝100W。兩燈均正常發(fā)光時，燈泡消耗的電能W＝Pt，燈泡乙的功率較大，但消耗的電能不一定多，所以選項A錯。兩燈均正常發(fā)光時，由時，由R＝eq\f(U2,P)，U甲＝U乙，P甲<P乙，則R甲>R乙，所以選項B錯。兩燈串聯(lián)在220V的電路中，電流相同，由P＝I2R得，則甲燈的實際功率大于乙燈的實際功率，所以甲燈比乙燈亮，選項C正確。將乙燈接入110V電路中，若不考慮燈絲電阻變化，U實＝eq\f(1,2)U乙，則P實＝eq\f(1,4)P乙＝25W，選項D錯。易錯概念辨析易錯概念辨析正確區(qū)分額定功率和實際功率(1)一個用電器的電功率是隨著它兩端的電壓的改變而改變的。而且，一個用電器也不是隨便接入什么電路都能工作的。設計用電器時，需要確定它在正常工作時的工作條件(如電壓、電流)、工作性能(如電功率)，通常在用電器的銘牌上標出。正常工作時的電壓叫做額定電壓，在額定電壓下的電功率叫做額定功率。(2)實際功率是用電器在實際工作時的功率，是不確定的。如果用電器兩端實際電壓等于它的額定電壓時，則實際功率等于額定功率，這時用電器正常工作；如果用電器兩端的實際電壓小于它的額定電壓，則實際功率小于額定功率，這時用電器不能正常工作；如果用電器兩端的實際電壓大于它的額定電壓，則實際功率大于額定功率，用電器也不能正常工作，嚴重時會影響用電器的使用壽命。為此，在使用用電器時，應盡量保證用電器兩端的電壓等于或接近其額定電壓，這樣才能使用電器更好地發(fā)揮作用。類型二、電能表參數(shù)識別例2、小明觀察家中的電能表(如圖)，下列說法正確的是()A、此電能表應該接在220V的電路中使用B、電能表的額定功率是220WC、小明家已經(jīng)消耗的電能為107JD、此電能表轉(zhuǎn)盤每小時轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)【【答案】A.【解析】本題考查對電能表技術(shù)參數(shù)的了解。此電能表的額定電壓是220V，它應該接在220V的電路中使用，故A正確、B錯誤；小明家已經(jīng)消耗的電能為107kW·h，故C錯誤；“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，故D錯誤。例3、某同學家的電子式電能表上個月月初、月末的表盤如圖所示。表盤上“1600imp/kW·h”表示每用電1kW·h指示燈閃爍1600次。根據(jù)表盤上的信息，回答下列問題：(1)該同學家上個月共用電多少千瓦時？(2)該同學家同時使用的用電器總功率不得超過多少？(3)若只讓一個標有“220V484W”的電熱器工作3min，觀察到電能表的指示燈閃爍了32次，則該同學家的實際電壓是多大？(設電熱器的電阻不變)【【答案】(1)95kW·h；(2)2200W；(3)200V.【解析】(1)該同學家上個月共用電W＝(12614.6－12519.6)kW·h＝95kW·h(2)可以同時使用的用電器總功率最大為P＝UI＝220×10W＝2200W(3)3min內(nèi)消耗的電能W＝eq\f(32,1600)×3.6×106J＝7.2×104J電熱器的實際功率P實＝eq\f(W,t)＝eq\f(7.2×104,180)W＝400W電熱器的電阻R＝eq\f(U\o\al(2,額),P額)＝eq\f(2202,484)Ω＝100Ω該同學家的實際電壓U實＝eq\r(P實R)＝eq\r(400×100)V＝200V。類型三、公式W=Pt的單位換算問題例4、一度電可以（）A、使80W的電視機正常工作25hB、使40W的日光燈正常工作60hC、使100W的電烙鐵正常工作10hD、使1000W的電飯鍋正常工作10h【【答案】C.【解析】方法一：三個物理量都使用國際單位：以選項A為例，W=1度電=1kW·h＝3.6×106J，P=80W，則t=WP=方法二：三個物理量都使用常用單位：以選項A為例，W=1度電=1kW·h，P=80W=0.08KW，則t=WP=因此，以下選項我們都選擇方法二來計算。B、一度電可以使40W的日光燈正常工作時間：tB=WPC、一度電可以使100W的電烙鐵正常工作時間：tC=WD、一度電可以使1000W的電飯鍋正常工作時間：tD=W故選C．類型四、電池容量的計算例5、有一款手機用的鋰電池，上面標明電壓為3.7V，容量為1000mA·h，給它充電時，是電能轉(zhuǎn)化為_________能，充滿電后，大約存儲了___________J電能?！尽敬鸢浮炕?3320.【解析】本題考查能量的轉(zhuǎn)化和電功的計算。給手機充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學能；觀察電池容量“1000mA·h”，其單位為mA·h，提示我們這是表示電流I和時間t乘積的物理量。充滿電后，儲存的電能約為W=UIt=3.7V×1A×3600s=13320J。類型五、R=?U例6、一只電阻兩端的電壓由3V增大到4V時，通過該電阻的電流增大了0.25A，則該電阻消耗的電功率增加了()A、0.25WB、1.75WC、0.75WD、1W【【答案】B.【解析】本題考查電功率的計算。電阻兩端的電壓變化，電阻保持不變，當電阻兩端的電壓為3V時，通過電阻的電流為I1=3VR；當電阻兩端的電壓為4V時，通過電阻的電流為I2=4VR，則ΔI=I2-I1=4VR-3VR=0.25A，解得R=4Ω。根據(jù)功率的計算公式P=U2R，可得定值電阻所消耗的電功率的變化量注意：此題極易錯選為A選項。很多同學認為既然歐姆定律的變形式：R=UI=?U?I，則一定有P=UI=?U?I類型六、燈泡規(guī)格巧解最值問題例7、燈L1標有“8V、16W”的字樣，燈L2標有“12V、36W”的字樣，兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電壓U的最大值為()A、8VB、12VC、16VD、20V【【答案】C.【解析】“8V、16W”的燈L1額定電流I1=P/U=16/8A=2A，電阻R=U/I=4Ω；“12V、36W”的燈L2額定電流I2=P/U=36/12A=3A，電阻R=U/I=4Ω；兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電流最大值為2A，允許加的電壓U的最大值為U=2A×(4Ω+4Ω)=16V,選項C正確?！久麕燑c評】可由用電器的銘牌得到用電器額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI確定用電器額定電流，再由額定電壓和額定電流確定純電阻用電器的工作電阻。例8、將標有“3V、3W”字樣的甲燈和“6V、6W”字樣的乙燈接入電路．若不考慮溫度對燈泡電阻的影響，則對兩燈接入電路后的情況判斷錯誤的是（）A、兩燈串聯(lián)，當其中一燈消耗的功率是3W時，兩燈消耗的總功率是9WB、兩燈串聯(lián)后接到電壓為9V的電源兩端，兩燈均能正常發(fā)光C、兩燈并聯(lián)后接到電源兩端，兩燈的最大總功率是4.5WD、兩燈并聯(lián)后接到電壓為1.5V的電源兩端，甲、乙兩燈消耗的功率之比為2：1【【答案】A.【分析】

知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出額定電流，根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻．=1\*GB3①兩燈泡串聯(lián)時，若甲燈泡的功率為3W，則電路中的電流和額定電流相等，乙燈泡的功率和額定功率相等，然后求出兩燈泡的功率之和；若乙燈泡的功率為3W，甲的電阻是乙燈泡電阻的一半，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=I額定功率相等，然后求出兩燈泡的功率之和；若乙燈泡的功率為3W，甲的電阻是乙燈泡電阻的一半，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=I2R求出電路的總功率，綜合以上判斷該選項的正誤；②兩燈泡的額定電流相等則它們可以同時正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓；③兩燈并聯(lián)時它們兩端的電壓相等，電源的電壓為額定電壓中較小的，根據(jù)P=U④兩燈并聯(lián)后接到電壓為1.5V的電源兩端，根據(jù)P=U解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：I甲=P甲/U甲=3W/3V=1A，I乙=P乙/U乙=6W/6V=1A，由I=U/R可得，兩燈泡的電阻分別為：R甲=U甲/I甲=3V/1A=3Ω，R乙=U乙/I乙=6V/1A=6Ω；=1\*GB3①兩燈泡串聯(lián)時，若甲燈泡的功率為3W，由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知，電路中的電流為1A，此時乙燈泡的功率為6W，則P=P甲+P乙=3W+6W=9W，若乙燈泡的功率為3W，由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知，電路的總功率P=I②兩燈泡的額定電流均為1A，當兩燈泡正常發(fā)光時，它們兩端的電壓分別為U甲=3V，U乙=6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓U=U甲+U乙=3V+6V=9V，即兩燈均能正常發(fā)光，故B正確；③因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩燈并聯(lián)時，甲燈泡正常發(fā)光時，兩燈泡的總功率最大，此時電源的電壓U=U甲=3V，甲燈泡的功率為3W，乙燈泡的功率P乙″=（U'）2R乙=（3V）2÷6Ω=1.5W，電路的最大總功率P′=P甲+P乙″=3W+1.5W=4.5W，故C正確；④兩燈并聯(lián)后接到電壓為1.5V的電源兩端時，甲、乙兩燈消耗的功率之比：P甲實/P乙實=2:1，故D正確．故選A．類型七、圖像問題例9、（多選）如圖甲，電源電壓恒定，R0為定值電阻，電阻R的阻值隨環(huán)境溫度變化而改變，改變環(huán)境溫度，定值電阻R0兩端的電壓U0隨溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列描述R兩端的電壓U，電路消耗的總功率P隨溫度t變化的關(guān)系圖線中，可能正確的是()【【答案】BD.【分析】設電源電壓為U，由圖甲可知，定值電阻R0與熱敏電阻R串聯(lián)，由圖乙可知，UR0＝U0－kt，則UR＝U－UR0＝U－U0＋kt，可見UR圖像是關(guān)于t的正比例函數(shù)圖像，并且是在UR＝kt的基礎上向上平移(U－U0)，A錯誤，B正確；因為電源電壓保持不變，溫度升高時電路中的電流線性變小小，所以根據(jù)P＝UI可知，電路消耗的總功率線性變小(即P－t圖線應是一條斜向下的直線)，C錯誤，D正確．故選BD.例10、如圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動變阻器。圖乙是該滑動變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像。則該滑動變阻器的最大電阻值是_______Ω，電源電壓是_______V?！尽敬鸢浮?0；12.【分析】本題考查電功率的有關(guān)計算。由圖甲可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。由圖乙可知，當電路中的電流I=0.2A時，R1的電功率P1=2W，由P=I2R可得，R1接入電路的電阻R1=P1I2=2W(0.2A)2=50Ω，電源電壓U=I(R0+R1當電路中的電流I′=0.4A時，R1的電功率P′1=3.2W，此時R1接入電路的電阻R′1=P'1I'2=3.2W(0.4A)2=20Ω，電源電壓U=I′(R0+R解得R0=10Ω，電源電壓U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。培優(yōu)·訓練一、選擇題1、一盞白熾燈的額定功率與額定電壓分別為36W與36V。若把此燈泡接到輸出電壓為18V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率()A、等于36WB、小于36W，大于9WC、等于9WD、小于9W2、小燈泡L上標有“3V、1W”的字樣，其電流隨電壓變化的曲線如圖甲所示，將其連入圖乙所示的電路，電源電壓恒定為6V，當電壓表示數(shù)為4.5V時，下列選項中正確的是（

）A、小燈泡燈絲電阻值為9ΩB、滑動變阻器連入電路的阻值為13.5ΩC、小燈泡消耗的電功率為1WD、電路消耗的總功率為1.5W3、燈泡L1、L2分別標有“10V、10W”和“9V、5.4W”的字樣，若將它們串聯(lián)使用時，電路兩端允許加的最大電壓值是(

)A、11VB、9VC、15VD、19V4、當一個電阻的阻值為R時，將它接在電路中通電一段時間，產(chǎn)生的熱量為Q。如果要使它產(chǎn)生的熱量為2Q，下列辦法中可行的是()A、將電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，通電時間變?yōu)樵瓉淼?B、將電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，通電時間變?yōu)樵瓉淼?C、將電阻變?yōu)樵瓉淼?2D、將電壓變?yōu)樵瓉淼?25、如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A”，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移動過程中，下列說法正確的是()A、電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4～2.5WB、電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2～0.3AC、變阻器R2接入電路的阻值允許的變化范圍為2～20ΩD、電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2～3W6、如圖所示，額定電壓為110伏的A、B兩盞電燈，額定功率分別為100瓦和25瓦。把它們接到220伏的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且電路消耗的電能最少，正確的電路是（）7、甲、乙兩燈為鎢絲白熾燈，將它們并聯(lián)在照明電路里都能正常發(fā)光，且甲燈比乙燈亮，那么（）A、甲燈的額定功率一定比乙燈大B、甲燈消耗的電能一定比乙燈多C、甲燈的電阻比乙燈大.D、甲燈兩端的電壓比乙燈兩端的電壓大8、將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為40瓦。如果將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電阻的電功率為3.6瓦，不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化，且燈泡的電阻小于R，則此時燈泡的電功率為()A、14.4瓦B、32.4瓦C、0.4瓦D、0.9瓦9、把“220V800W”的電爐絲改裝后接在110V的電路上，欲使改裝后的實際功率仍為800W，下列改裝方案中，行之有效的做法是()A、截取原電熱絲長度的二分之一接入電路B、將兩根相同規(guī)格電熱絲串聯(lián)接入電路C、將兩根相同規(guī)格電熱絲并聯(lián)接入電路D、將原電熱絲對折后，并聯(lián)接入電路10、如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V，通過該電阻的電流變化了0.1A，則該電阻的電功率變化了（）A、1.6WB、4.0WC、0.4WD、3.4W11、實驗中繪出了小燈泡的電流與電壓關(guān)系的U－I圖像如圖甲所示，則圖乙中有關(guān)此小燈泡功率P與U2或P與I2的圖像可能正確的是()12、燈泡L與定值電阻R的I－U圖像如圖所示．若將L與R串聯(lián)在8V的電源上，下列說法正確的是()A、燈泡的電阻是10ΩB、燈泡兩端的電壓是8VC、電路中的電流是1.5AD、電路消耗的總功率是4W13、現(xiàn)有“12V、6W”的燈泡L1和“12V、12W”的燈泡L2，將它們接入電路中，不考慮燈絲電阻的變化．下列說法正確的是()A、并聯(lián)接到電壓是12V電路的兩端，L1燈不能正常發(fā)光B、串聯(lián)接到電壓是24V電路的兩端，兩燈均能正常發(fā)光C、兩燈并聯(lián)工作時，L1和L2中的電流之比為2∶1D、兩燈串聯(lián)工作時，L1和L2兩端的電壓之比為2∶114、如圖所示的電路中，a、b、c是三只電表(電壓表或電流表)，閉合開關(guān)S，標有“3V、1.5W”的燈泡L1正常發(fā)光，標有“6V、3W”的燈泡L2發(fā)光較暗．若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列說法正確的是()A、電表a為電流表，且示數(shù)為1AB、電表b為電壓表，且示數(shù)為3VC、電表c為電流表，且示數(shù)為0.25AD、閉合開關(guān)S，電路消耗的總功率為2.25W15、如圖所示，R0為定值電阻，R1為滑動變阻器，A1、A2為實驗室用電流表（接線柱上標有“﹣”，“0.6”，“3”），閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑片P，使兩電流表指針所指位置相同。下列說法正確的是（）A、電流表A1與A2的示數(shù)之比為1：4B、通過R0與R1的電流之比為4：1C、R0與R1兩端的電壓之比為1：4D、R0與R1的阻值之比為4：1重量：145g完全充電：150mA/20V/5h重量：145g完全充電：150mA/20V/5h輸出電壓：5V輸出電流：800mA1、智能手機耗電量大，移動充電寶應運而生。移動充電寶就是一個可充電的鋰聚合物電池。某品牌移動充電寶部分相關(guān)參數(shù)如下表格。該充電寶的輸出功率為_____W。表中有明顯不符合科學規(guī)范之處，請加以改正：_______________________________________________。2、若將分別標有“3V、3W”“6V、3W”字樣的兩燈串聯(lián)接入電路時，在長時間工作過程中，允許加在它們兩端的最高電壓是V，標有“3V、3W”字樣的燈實際消耗的電功率是W。(燈絲電阻值不變)3、如圖所示是通過電路元件A和B的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖。則由圖可知；若將A和B并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，元件A、B的電功率之比為_____；若A和B串聯(lián)后接在電壓為3.5V的電源兩端，電路消耗的功率為_____W。4、如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R為電阻式傳感器，電源電壓保持不變．當R阻值從0增大到60Ω，測得的電功率與通過它的電流關(guān)系圖像如圖乙，則電源電壓為________V；當電流為0.6A時，5s內(nèi)電路消耗的電能為________J.三、計算題1、如圖甲所示，在2015年某工廠要研發(fā)一種新型材料，要求對該材料的承受的撞擊力進行測試。在測試時將材料樣品（不計質(zhì)量）平放在壓力傳感器上，閉合開關(guān)S，由靜止自由釋放重物，經(jīng)撞擊后樣品材料仍完好無損。從重物開始下落到撞擊樣品的這個過程中，電流表的示數(shù)I隨時間t變化的圖象如圖乙所示，壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示。電源的電壓等于24V，定值電阻R0=10Ω。求：（1）在重物下落的過程中，壓力傳感器的電阻是多少？（2）在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是多少？2、將標有“3V、6W”和“3V、12W”的兩只燈泡串聯(lián)接入電路中,在小燈泡不燒壞的條件下,（1）電路兩端的電壓最大是多少？（2）兩只燈泡的總功率是多大？3、圖甲是某電吹風的工作原理圖。電吹風工作時，可以分別吹出熱風和涼風。為了防止溫度過高，用一個PTC電阻R0與電阻為100Ω的電熱絲R串聯(lián)，R0的阻值隨溫度的變化如圖乙所示。(1)當開關(guān)S指向1、2位置時，電吹風吹_____風；(2)該電吹風吹熱風時，其溫度基本恒定在200℃左右，當它的溫度繼續(xù)升高時，R0的電阻將______，電熱絲的發(fā)熱功率將______；(兩空均選填“增大”“不變”或“減小”)(3)該電熱絲的最大發(fā)熱功率是多少？四、閱讀理解題1、閱讀下面的短文：由于霧霾天氣的增多，空氣凈化器逐漸走入家庭，其工作過程（如圖25）是：臟空氣進入凈化器時，灰塵被正電鎢絲放電而帶上正電，流到負電路柵板時，帶電灰塵被吸附。此后經(jīng)過活性炭層時，化學有毒氣體被吸附，排出空氣的污染物濃度大幅降低，多次循環(huán)后變成潔凈空氣。潔凈空氣量（CADR）是反映其凈化能力的性能指標，CADR值越大，其凈化效率越高。利用CADR值，可以評估其在運行一定時間后，去除室內(nèi)空氣污染物的效果。按下列公式計算CADR：CADR＝

（V表示房間容積；t表示空氣凈化器使房間污染物的濃度下降90%運行的時間）某空氣凈化器銘牌如下表：規(guī)格額定電壓頻率額定功率潔凈空氣量（CADR）GH﹣2034A型220V50HZ44W138m3/h請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）負電格柵板吸附灰塵的原理是____________.（2）取出使用一段時間后的活性炭，可以聞到刺激性的氣味，說明分子在_________________.（3）該空氣凈化器正常工作時的電流為_____A。（4）此空氣凈化器正常工作10min所消耗的電能是_______J.（5）某房間的使用面積約大為18m2，高度大約3m，此空氣凈化器是否能在1小時內(nèi)使房間污染物濃度下降90%？（通過計算說明，并寫出估算過程）。2、閱讀下面的短文，回答問題．智能機器人智能機器人有相當發(fā)達的“大腦”，具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺．此外，它還有效應器，通過電動機使手、腳、鼻子、觸角等動起來．智能機器人能用人類語言同操作者對話，能調(diào)整自己的動作以達到操作者所提出的全部要求．機器人往往使用熔點為200℃的玻璃鋼作外殼，有著其它材質(zhì)不可替代的優(yōu)點智能機器人的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池等．隨著智能機器人技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，它將走進千家萬戶，服務人們的生活．（1）鋰電池充電時的能量轉(zhuǎn)化形式為：電能轉(zhuǎn)化為_______．（2）關(guān)于智能機器人，下列說法中有哪些是正確的？答：_____．A、傳感器是將非電學量轉(zhuǎn)化為電學量的裝置某款機器人鋰電池電壓24V容量10Ah電動機額定電壓24V額定功率120WB、溫度為200℃的玻璃鋼一定是液態(tài)C、智能機器人通過嗅覺能聞到外界的各種氣味，說明分子在做無規(guī)則的運動D、智能機器人將最終代替人類（3）某智能機器人“小駿”站著發(fā)射超聲波，經(jīng)過0.02s后收到障礙物的回波，則“小駿”與障礙物間的距離約為________m．“小駿”靠底座輪子驅(qū)動，其驅(qū)動電動機的具體參數(shù)如表所示，若“小駿”的驅(qū)動電動機線圈電阻為0.2Ω，則電動機正常工作下的發(fā)熱功率為_______W．（設超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s）（4）若當剩余電量減為電池容量的10%時，“小駿”會主動尋找充電器充電，則充滿電后至下一次自動充電前，“小駿”能夠連續(xù)正常工作的最長時間為______h．為確?！靶◎E”能順利返回充電，假設需要充電時離充電器最遠路程不能超過600m，則“小駿”返回過程中受到的水平阻力為______N．（剩余電池容量的40%用于提供克服阻力做功）3、閱讀短文，回答問題：半導體的應用半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料.半導體是指一種導電性可受控制，范圍可從絕緣體至導體之間的材料.發(fā)光二極管（LED）是半導體二極管的一種，具有單向?qū)щ娦?當二極管兩端外加正向電壓時，如果正向電壓很小，正向電流也幾乎為零，當正向電壓大于某個值以后，二極管正向?qū)?，電流隨電壓增大而迅速上升.當二極管兩端外加反向電壓不超過一定范圍時，通過二極管的電流幾乎為零，二極管處于截止狀態(tài).外加反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流會突然增大，這種現(xiàn)象稱為電擊穿.因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高.如圖甲所示為某發(fā)光二極管中的電流隨它兩端電壓變化的曲線.PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，滲入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的.PTC有一個根據(jù)需要設定的溫度，低于這個溫度時，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個溫度時，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個設定的溫度叫“居里點溫度”，用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應用十分廣泛.家用固體電熱滅蚊器也使用了PTC陶瓷電熱元件，該元件電阻與溫度的關(guān)系如圖所示.請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）由圖甲可知，有關(guān)該發(fā)光二極管以下判斷中錯誤的是（

）A、當該二極管兩端的正向電壓為0.8V時，二極管處于導通狀態(tài)、B、當該二極管兩端的正向電壓為0.2V時，二極管處于導通狀態(tài)C、當該二極管兩端的反向電壓為10V時，二極管處于截止狀態(tài)D、當該二極管兩端的反向電壓為50V時，二極管將會被擊穿（2）該發(fā)光二極管兩端的正向電壓為0.5V時的電阻________（大于/等于/小于）正向電壓為0.7V時的電阻.（3）由圖乙可知，該PTC陶瓷電熱元件的居里點溫度為______℃.（4）該電熱滅蚊器通電后（電源電壓保持不變），它的功率隨時間變化的曲線應如下圖______示.A、B、C、D、（5）某家用插座用一只“2V

100mA”發(fā)光二極管與一定值電阻串聯(lián)在電路中作為指示燈.將該插座接在家庭電路中，指示燈正常發(fā)光，則在200s內(nèi)電流通過該二極管所做的功為________J.專題17-1電功率常考基本題型例1、【答案】C.【解析】由題圖可知，U甲＝U乙＝220V，P甲＝25W，P乙＝100W。兩燈均正常發(fā)光時，燈泡消耗的電能W＝Pt，燈泡乙的功率較大，但消耗的電能不一定多，所以選項A錯。兩燈均正常發(fā)光時，由R＝eq\f(U2,P)，U甲＝U乙，P甲<P乙，則R甲>R乙，所以選項B錯。兩燈串聯(lián)在220V的電路中，電流相同，由P＝I2R得，則甲燈的實際功率大于乙燈的實際功率，所以甲燈比乙燈亮，選項C正確。將乙燈接入110V電路中，若不考慮燈絲電阻變化，U實＝eq\f(1,2)U乙，則P實＝eq\f(1,4)P乙＝25W，選項D錯。例2、【答案】A.【解析】本題考查對電能表技術(shù)參數(shù)的了解。此電能表的額定電壓是220V，它應該接在220V的電路中使用，故A正確、B錯誤；小明家已經(jīng)消耗的電能為107kW·h，故C錯誤；“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，故D錯誤。例3、【答案】(1)95kW·h；(2)2200W；(3)200V.【解析】(1)該同學家上個月共用電W＝(12614.6－12519.6)kW·h＝95kW·h(2)可以同時使用的用電器總功率最大為P＝UI＝220×10W＝2200W(3)3min內(nèi)消耗的電能W＝eq\f(32,1600)×3.6×106J＝7.2×104J電熱器的實際功率P實＝eq\f(W,t)＝eq\f(7.2×104,180)W＝400W電熱器的電阻R＝eq\f(U\o\al(2,額),P額)＝eq\f(2202,484)Ω＝100Ω該同學家的實際電壓U實＝eq\r(P實R)＝eq\r(400×100)V＝200V。例4、【答案】C.【解析】方法一：三個物理量都使用國際單位：以選項A為例，W=1度電=1kW·h＝3.6×106J，P=80W，則t=WP=方法二：三個物理量都使用常用單位：以選項A為例，W=1度電=1kW·h，P=80W=0.08KW，則t=WP=因此，以下選項我們都選擇方法二來計算。B、一度電可以使40W的日光燈正常工作時間：tB=WPC、一度電可以使100W的電烙鐵正常工作時間：tC=WD、一度電可以使1000W的電飯鍋正常工作時間：tD=W故選C．例5、【答案】化13320.【解析】本題考查能量的轉(zhuǎn)化和電功的計算。給手機充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學能；觀察電池容量“1000mA·h”，其單位為mA·h，提示我們這是表示電流I和時間t乘積的物理量。充滿電后，儲存的電能約為W=UIt=3.7V×1A×3600s=13320J。例6、【答案】B.【解析】本題考查電功率的計算。電阻兩端的電壓變化，電阻保持不變，當電阻兩端的電壓為3V時，通過電阻的電流為I1=3VR；當電阻兩端的電壓為4V時，通過電阻的電流為I2=4VR，則ΔI=I2-I1=4VR-3VR=0.25A，解得R=4Ω。根據(jù)功率的計算公式P=U2R，可得定值電阻所消耗的電功率的變化量注意：此題極易錯選為A選項。很多同學認為既然歐姆定律的變形式：R=UI=?U?I例7、【答案】C.【解析】“8V、16W”的燈L1額定電流I1=P/U=16/8A=2A，電阻R=U/I=4Ω；“12V、36W”的燈L2額定電流I2=P/U=36/12A=3A，電阻R=U/I=4Ω；兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電流最大值為2A，允許加的電壓U的最大值為U=2A×(4Ω+4Ω)=16V,選項C正確?！久麕燑c評】可由用電器的銘牌得到用電器額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI確定用電器額定電流，再由額定電壓和額定電流確定純電阻用電器的工作電阻。例8、【答案】A.【分析】

知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出額定電流，根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻．=1\*GB3①兩燈泡串聯(lián)時，若甲燈泡的功率為3W，則電路中的電流和額定電流相等，乙燈泡的功率和額定功率相等，然后求出兩燈泡的功率之和；若乙燈泡的功率為3W，甲的電阻是乙燈泡電阻的一半，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=I2R求出電路的總功率，綜合以上判斷該選項的正誤；②兩燈泡的額定電流相等則它們可以同時正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓；③兩燈并聯(lián)時它們兩端的電壓相等，電源的電壓為額定電壓中較小的，根據(jù)P=U④兩燈并聯(lián)后接到電壓為1.5V的電源兩端，根據(jù)P=U解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：I甲=P甲/U甲=3W/3V=1A，I乙=P乙/U乙=6W/6V=1A，由I=U/R可得，兩燈泡的電阻分別為：R甲=U甲/I甲=3V/1A=3Ω，R乙=U乙/I乙=6V/1A=6Ω；=1\*GB3①兩燈泡串聯(lián)時，若甲燈泡的功率為3W，由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知，電路中的電流為1A，此時乙燈泡的功率為6W，則P=P甲+P乙=3W+6W=9W，若乙燈泡的功率為3W，由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知，電路的總功率P=I②兩燈泡的額定電流均為1A，當兩燈泡正常發(fā)光時，它們兩端的電壓分別為U甲=3V，U乙=6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓U=U甲+U乙=3V+6V=9V，即兩燈均能正常發(fā)光，故B正確；③因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩燈并聯(lián)時，甲燈泡正常發(fā)光時，兩燈泡的總功率最大，此時電源的電壓U=U甲=3V，甲燈泡的功率為3W，乙燈泡的功率P乙″=（U'）2R乙=（3V）2÷6Ω=1.5W，電路的最大總功率P′=P甲+P乙″=3W+1.5W=4.5W，故C正確；④兩燈并聯(lián)后接到電壓為1.5V的電源兩端時，甲、乙兩燈消耗的功率之比：P甲實/P乙實=2:1，故D正確．故選A．例9、【答案】BD.【分析】設電源電壓為U，由圖甲可知，定值電阻R0與熱敏電阻R串聯(lián)，由圖乙可知，UR0＝U0－kt，則UR＝U－UR0＝U－U0＋kt，可見UR圖像是關(guān)于t的正比例函數(shù)圖像，并且是在UR＝kt的基礎上向上平移(U－U0)，A錯誤，B正確；因為電源電壓保持不變，溫度升高時電路中的電流線性變小，所以根據(jù)P＝UI可知，電路消耗的總功率線性變小(即P－t圖線應是一條斜向下的直線)，C錯誤，D正確．故選BD.例10、【答案】50；12.【分析】本題考查電功率的有關(guān)計算。由圖甲可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。由圖乙可知，當電路中的電流I=0.2A時，R1的電功率P1=2W，由P=I2R可得，R1接入電路的電阻R1=P1I2=2W(0.2A)2=50Ω，電源電壓U=I(R0+R1當電路中的電流I′=0.4A時，R1的電功率P′1=3.2W，此時R1接入電路的電阻R′1=P'1I'2=3.2W(0.4A)2=20Ω，電源電壓U=I′(R0+R解得R0=10Ω，電源電壓U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。培優(yōu)·訓練一、選擇題1、B解析：白熾燈在正常工作時的電阻為R，由P＝eq\f(U2,R)得R＝36Ω，當接入18V電壓時，假設燈泡的電阻也為36Ω，則它消耗的功率為P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(182,36)W＝9W，但是當燈泡兩端接入18V電壓時，它的發(fā)熱功率小，燈絲的溫度較正常工作時溫度低，其電阻率減小，所以其電阻要小于36Ω，其實際功率大于9W，故B項正確。2、D3、C4、A【解析】本題考查電熱公式的理解和應用。設電阻兩端的電壓為U，電阻的阻值為R，通電時間為t，則產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=U2A項中，QA=(2U)2R×B項中，QB=U22R×12t=1C項中，QC=U212RD項中，QD=12U22Rt=185、B【解析】本題考查動態(tài)電路的分析。電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻R1=10Ω。由題意知，當電壓表的最大測量值為3V，此時定值電阻R1兩端的電壓U1=3V，電路中的電流I=U1R1=3V10Ω=0.3A<0.6A，故電路中的最大電流為0.3A，滑動變阻器R2接入電路中的最小電阻R2=U2I=6V-3V0.3A=10Ω，電路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W，電阻R1消耗最大功率P1=U16、C【解析】：利用串聯(lián)并聯(lián)電路知識分析可知，電路ABC都可以使額定電壓為110伏的A、B兩盞電燈正常發(fā)光，電路消耗的電能最少的是電路C。7、A【解析】：根據(jù)兩燈并聯(lián)在照明電路里都能正常發(fā)光，且甲燈比乙燈亮，說明甲燈的額定功率一定比乙燈大，兩燈電壓相同，甲燈的電阻比乙燈小，選項A正確CD錯誤。燈消耗的電能與時間相關(guān)，選項B錯誤。8、C【解析】：設電源電壓為U，燈泡電阻R0，將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，有=40W；將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電路電流I=；電阻的電功率I2R=3.6W；燈泡的電功率為P=I2R0.聯(lián)立解得P=0.4W，選項C正確。9、D【解析】A．截取原電熱絲長度的二分之一接在110V電路中時，電阻阻值變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，由P′＝eq\f(（U′）2,R′)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)U))\s\up12(2),\f(1,2)R)＝eq\f(1,2)·eq\f(U2,R)＝eq\f(1,2)P，可知，電爐的功率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，故A不符合題意；B.將兩根相同規(guī)格的電熱絲串聯(lián)接在110V電路中時，電阻阻值變?yōu)樵瓉淼?倍，由P＝eq\f(U2,R)可知，電爐的功率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,8)，故B不符合題意；C.將兩根相同規(guī)格的電熱絲并聯(lián)接入電路中時，電阻阻值變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，由P＝eq\f(U2,R)可知，電爐的功率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，故C不符合題意；D.將電熱絲對折起來接在110V電路中時，電阻變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，由P＝eq\f(U2,R)可知，能保持電功率不變，故D符合題意。故選D。10、A解析：本題考查了電功率。設定值電阻為R，加6V電壓時通過的電流是eq\f(6V,R)，加10V電壓時通過的電流是eq\f(10V,R)，由于兩次電流的變化是0.1A，所以eq\f(10V,R)－eq\f(6V,R)＝0.1A，解得R＝40Ω。加6V電壓時通過的電功率是eq\f((6V)2,40Ω)＝0.9W，加10V電壓時通過的電功率是eq\f((10V)2,40Ω)＝2.5W，所以電功率的變化是2.5W－0.9W＝1.6W。方法歸納利用不變量選擇公式的方法有：（1）電流不變：在串聯(lián)電路中，首選P＝I2R。串聯(lián)電路中電流處處相等，電功率與電阻成正比，采用P＝I2R計算更簡單。（2）電壓不變：在并聯(lián)電路中，首選P＝eq\f(U2,R)。并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，電功率與電阻成反比，采用P＝eq\f(U2,R)計算更簡單。（3）電阻不變：計算同一用電器在不同電壓下的電功率時，首先利用導出公式R＝eq\f(U2,P)算出電阻后再求解其他量。11、D12、D【解析】由串聯(lián)電路特點，L和R串聯(lián)在8V的電路中，由題圖可知，I＝0.5A，燈泡兩端電壓為3V，燈泡電阻RL＝eq\f(UL,I)＝eq\f(3V,0.5A)＝6Ω，A、B、C錯誤；電路消耗的總功率為P＝UI＝8V×0.5A＝4W，D正確．故選D.13、D【解析】兩燈泡并聯(lián)接入12V電路中，兩燈兩端電壓均為12V，都能正常發(fā)光，A錯誤；根據(jù)P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)可知R1