電功率單元知識總結

2021-10-21 21:13:24 字數 5081 閱讀 7489

【本章知識結構】

【本章知識要點】

(1)電流通過導體時所做的功叫電功,電流做功的過程實質是把電能轉變成其他形式能的過程.

(2)電功的計算公式:w=iut

(3)電功的單位是焦耳:

1j=1v×1a×1s

(4)電功率是描述電流做功快慢的物理量,其定義式為

,(這是伏安法測功率的原理)

(5)電功率的單位是瓦:

(注意:1kw·h就是「1度電」)

(6)兩個計算公式:

,(應用公式計算例項相當重要)

(7)電燈上標有的「pz220-25」的意義要明白.注意區分額定功率和實際功率.

(8)電能表

①「220v」電能表在220v電路中使用.

②「10(20)a」電能表的額定電流為10a,瞬間可以允許最大電流不能超過20a.

③「50hz」電能表在50hz的交流電中使用.

④「600revs/kw·h」電路中每消耗1kw·h的電能,電能表上的轉盤轉600轉.

(9)電功率的測量.

(10)電和熱的關係:

電流通過導體時,電能要轉化成熱能,此現象叫電流的熱效應.

(11)家庭電流過大的原因是:短路和用電總功率過大.

(12)家庭電路所用的保險絲是由電阻率較大而熔點較低的鉛銻合金製成的.

【本章考點】

(1)電功、電功率及單位和測量.

(2)用電器的額定電壓和額定功率.

(3)電功率和安全用電的常識。

(4)應用電功、電功率解決實際問題,同時能將本章知識與歐姆定律和串、併聯電路結合起來應用.

【難題巧解點撥】

[例1]某電燈正常工作的電壓為10v,給它串聯乙個電阻後接入12v的電路中.此時電燈正常工作,電阻中的電流是500ma.求2min內電流通過電燈做的功和電阻上消耗的電能.

思路分析

首先將各物理量的單位統一:

u=10v,i=500ma=0.5a,

電流對電燈所做的功:

因為電阻與電燈串聯,所以結合串聯電路的電流特點、電壓特點,可知道,.電流對電阻做功與電阻消耗的電能相同.(注意這一點的理解)

答:2min內電流通過電燈做的功是600j,在電阻上消耗的電能是120j.

[例2]在家庭電路中,將一台電冰箱單獨接在標有「600r/kw·h」字樣的電能表上.若電冰箱連續工作10min電能表的轉盤轉445轉,求這段時間內電冰箱消耗多少電能?

思路分析

電能表上「600r/kw·h」字樣的含義是指:接在這個電能表上的用電器每消耗lkw·h的電能,電能表上的轉盤轉過600轉.根據「600r/kw·h」(這是分析關鍵)的意義和實際電能表轉盤轉過的轉數,就可以解題.

解:電冰箱消耗電能為

(10min時間已經體現在45轉之中)

由於所以

答:這段時間內電冰箱消耗的電能.

[例3]燈泡上標有「220v 40w」字樣,接在家庭電路中,通過燈絲的電流是____a,燈絲的電阻是____ω.若將此燈接在110v的電壓上,燈的實際功率是____w.(不考慮溫度對電阻的影響)

思路分析 (要理解正常發光的意義)

由電燈泡上的數字可知:燈泡必須接在220v的電路上正常發光,正常發光時的功率是40w.將燈接在家庭電路中,家庭電路電壓是220v,燈恰好正常發光,這時電流為:

若把燈接在110v電壓下,加在燈兩端的電壓小於額定電壓,所以實際功率比額定功率小.一般不考慮溫度對電阻的影響,燈絲的電阻是不變的,則

(這點很重要)

燈泡的實際功率還可以利用比例關係來求,由於燈絲電阻不變,而根據有 (要學會這種解題方法)

點評用電器的實際功率問題是電學中的難點之一.用電器製成後,其電阻是一定的.在額定電壓下,用電器正常工作,此時通過的電流是額定電流,功率達到額定功率.若加在用電器兩端的電壓高於或低於額定電壓時,通過用電器的實際電流將大於或小於額定電流,這時的功率也不等於額定功率.仍可由求出用電器電阻,然後再根據、求出實際功率,或者由直接求出。(注意區分與,與,與)

[例4] 在下表中是某型號洗衣機的銘牌,根據此銘牌,求:

(1)在額定電壓下洗衣時,通過洗衣機的電流為多大?

(2)若洗衣用1.5h,脫水用0.8h,洗衣機用電多少度?

思路分析

這是乙個實際應用問題.在理解和分析題時,要轉化為乙個物理問題處理,將實際條件和物理問題對應起來.通過銘牌的閱讀知道了兩種功率,一種電壓,根據題中已知條件的兩種不同時間,和這兩種功率對應起來,分別求出消耗的電能,然後再求總耗電能.1度電=1kw·h.

解:(1)通過洗衣機在洗衣時的電流為

(2)洗衣時消耗的電能

脫水時消耗的電能

洗衣機消耗的電能

答:洗衣時的電流為1.6a,洗衣和脫水共用0.781度電.

[例5] 某盞燈標有「3v 1w」字樣,接在電壓不變的電源上恰好正常發光.求:(1)此時通過燈絲的電流;燈絲的電阻;通電2min燈消耗的電能.(2)若使燈消耗的電功率減為0.36w,需串聯乙個阻值多大的電阻後接在原電源上才行.

思路分析

燈接在電源上恰好正常發光,說明燈是在額定電壓下工作,功率達到額定功率,通過的電流為額定電流.若燈的功率減為0.36w,說明此時所加電壓低於額定電壓,通過的電流將隨之改變,但燈絲的電阻將保持不變.(請注意這一點)

解:(1)燈正常發光時的電流

燈絲的電阻:(這是求電阻的一種方法)

通電2min消耗的電能

(2)先求燈的功率減為0.36w時通過的電流

因為所以

此時電路的總電阻

則需串聯的電阻阻值為

[例6] 在圖7-1中,電壓表v的示數為10v,電壓表的示數為2v,現調節滑動變阻器,使示數為1.5v,則電阻上電壓為此時電壓表v的示數為

思路分析

根據題意應用歐姆定律滑動變阻器沒有調節時:(這是本題的第乙個條件)

,,,,(注意比值的關係)

滑動變阻器調節後:(這是本題的第二個條件)

答:空應填6v;7.5v.

點評使用歐姆定律時,要找出各部分電路的電壓、電流及電阻的關係.若電路變化了,也要找出相應變化後的電壓、電流及電阻的關係.即「段段對應」.

[例7] 某電爐,額定電壓是220v,額定功率是500w,若將電爐絲等分兩段,把其中一段接入110v電壓的電源,這段電爐絲的實際功率是多少?

思路分析

電爐的功率,當把電爐絲等分後,每一段電爐絲的電阻為,所加電壓減到110v時,,因此電功率可求.

解:答:這段電爐絲的實際功率為250w.

點評解本題的方法有許多,但是千萬不要認為電阻和電壓都減到一半,因此電流強度不變,還是500w.(這點是解題的關鍵)

[例8] 如圖7-2所示,電路兩端所加電壓為220v,且保持不變.現在有三盞電燈、、分別標有「220v 15w」、「220v 30w」、「220v 100w」,則( )

a.當、都閉合時,比亮,不亮;

b.當、都斷開時,比亮,不亮;

c.當斷開,閉合時,亮,和都不亮;

d.當、都斷開時,比亮,不亮

思路分析

由開關運動使電路結構發生變化時,首先要判斷電路的連線方式,並畫出相應的等效電路.題目給出電壓u不變,由分別求出三盞燈的電阻,,.

(1)當、都閉合時,如圖7-3(甲)所示,被短路而不亮,和併聯.由(請注意這裡的分析方法不同)可知當u相同時,p跟r成反比.因為,所以,所以比亮,選項a正確.

(2)當、都斷開時,如圖7-3(乙)所示,被斷路而不亮,和串聯.由(請注意這裡的分析方法不同)可知當i相同時,p跟r成正比.因為,所以,所以比亮,選項d正確,而b不對.

(3)當斷開、閉合時,如圖7-3(丙)所示,被斷路,被短路,均不亮,電路中只有亮,選項c正確.

答:a、c、d

[例9]電烙鐵使用前需要一定的預熱時間,所以採用圖7-4所示的電路.在暫時不需要焊接時,斷開開關s,使電烙鐵處於預熱狀態;當需要焊接時,閉合開關s,就能很快達到焊接溫度.若有乙個「220v 25w」的電烙鐵預熱,燈泡l在預熱狀態時的電阻為800ω,求:

(1)在預熱狀態下電烙鐵消耗的功率為多少?

(2)整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時消耗功率的百分之幾?

思路分析

電烙鐵在預熱狀態時,相當於電烙鐵和燈泡l組成串聯電路.此時功率為預熱時的功率.正常工作時的功率即為,然後用實際功率和相比,求出所佔比例.(從已知條件確定)

解:電烙鐵的電阻為

預熱時的總電阻為r

通過串聯電路的電流

電烙鐵消耗的電功率

整個電路消耗的功率

(區別、p和這三個功率)

答:預熱時電烙鐵的功率為12.4w;整個電路的功率是電烙鐵正常功率的70%.

[例10] 電飯鍋的原理如圖7-5所示,煮飯時,按下溫控開關s與α、b接觸,紅色指示燈亮;飯熟後,溫控開關s自動斷開.當飯溫度低於68℃時,s自動上公升與觸點c接通,電飯鍋處於低溫加熱狀態,黃色指示燈亮,到68℃時即自動斷開.如此反覆.(紅、黃指示燈電阻很小,計算時可忽略不計)

(1)試分析、各起什麼作用?

(2)若煮飯時發熱板功率為726w,而低溫加熱時發熱板動率為72.6w,求的大小.

思路分析 (弄清電路結構是分析的關鍵)

電飯鍋煮飯時,紅燈亮,與紅燈串聯,所以紅燈及阻值比較大;電飯鍋保溫時,與、黃燈串聯,由串聯電路的特點,起到分壓的作用,從而使的電功率變小.

解:電飯鍋煮飯時

(注意兩個不同狀態下電路的關係)

電飯鍋保溫時

得 (明確的作用)

答:電飯鍋中的阻值為145ω.

[例11] 將電燈「110v 20w」和電燈「110v 40w」串聯在220v的電源上,兩盞電燈是否能正常發光?

思路分析

通過額定功率及額定電壓求出它們的電阻.

解:與串聯時它們的電流相等

與實際消耗的功率

答:兩燈不能正常發光.

點評的實際功率比它的額定功率還要大,可能被燒壞.的實際功率比額定功率小,如果燈被燒壞,就造成電路斷開,因此和只是瞬間亮一下,燈絲被燒斷後,兩燈均不能發光了.(想一想兩燈不能正常發光的原因)

[例12]乙個電動機的電阻為0.2ω,額定電壓是6v,把它接在8v的電路中,需要給它串聯乙個阻值為4ω的電阻,它才能正常工作.計算電動機工作2h,它的電阻上產生多少熱量?

思路分析

根據題目要求,畫出如圖7-6所示的電路圖.

解:由於電動機與電阻串聯

,由歐姆定律

由焦耳定律

答:2h內電動機產生的熱量為360j.

電功率知識歸納總結

一 電能 1 電燈泡把電能轉變為光能,電動機把電能轉變為動能,電熱器把電能轉變為熱 內能 電能可能同其它形式的能量轉化而來,也可以轉化為其它形式的能量。發電廠把其他形式的能轉化為電能,用電器把電能轉化為其他形式的能。2 電能的計量 1 電能用w表示,常用單位是千瓦時 kwh 在物理學中能量的通用單位...

電功率知識要點

2 利用電流熱效應,把電能全部轉化為熱能的用電器叫做電熱器,如電爐 電熱毯 熱得快。3 焦耳定律 電流在導體上產生的熱量與電流的平方成正比,與電阻成正比,與通電時間成正比。即 4 在研究焦耳定律時,採用的實驗方法有控制變數法。例如在研究電熱與電流的關係時,控制電阻和通電時間不變,只改變電流的大小。5...

單元綜合檢測電功率

a.等於52wb.小於52w c.大於52wd.條件不足,無法確定 二 填空題 本大題共5小題,每空1分,共11分 8.電飯煲 電水壺和電熨斗分別標有 220v 1000w 220v 1800w 和 220v 500w 的字樣,它們各自正常工作相同時間,選填 電飯煲 電水壺 或 電熨斗 產生的熱量最...