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1、电功和电功率【例题选讲】例1、今有“6V、6W”的电灯L1和“6V、1.5W”的电灯L2各式各一盏,把它们分别接到电压6伏的电源上,要求两灯具有同样的亮度,应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻?阻值为多大?解:∵U=∴若L1、L2直接接入6伏电路上均能正常发光,即P1=6瓦,P2=1.5瓦。今要求两灯具有相同的亮度,即L1的实际功率与L2的额定功率相同:P1=P2=L1的电路中应串联一个电阻RX起分压作用,如图所示答:应给“6V、6W”的电灯串联一个6欧的电阻。例2、如图所示,两盏灯L1和L2串联接入电路,合上
2、开关后两灯均正常发光,电压表和电流表均有示数,突然两灯先后熄灭,同时发现电压表示数变为零,电流表示数先增大后变为零,电路发生故障的首要原因是()A、L1断路B、L2断路C、L1短路D、L2短路解:应选择C。电压表示数突然变零,有可能是L2断路,也可能是L1短路。由于题中两灯是先后熄灭,L2断路不会出现这种情况。如果L1短路,电路中电流增大,导致L2的消耗功率过大而烧毁,因而出现L1先熄灭L2紧接着熄灭的情况,所以本题只有选C才是正确的。例3:如图所示,一个标有“6V,3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50
3、的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是()A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2WB.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6WC.当滑片P滑到某个位置时,L和R的电功率相等D.当滑片P由滑向的过程中,灯泡L的电功率一直是减小解:电路中小灯泡L和滑动变阻器R串联,电源电压U=6V。当变阻器R的滑片在端时,,则此时灯泡两端电压为6V,其功率为3.6W。滑片P在端时,电路总电阻最大,电路中总功率最小,此时。当滑片P滑至某一位置,使接入电路的电阻时,其两端电
4、压相等,L和R电功率相等。当滑片P由滑向的过程中,电路总电阻逐渐增大,电路中电流逐渐减小,由知,灯泡L的电功率一直是减小。答:选A。例4:市场上有一种双能源太阳能热水器,晴天享用太阳能,阴天可用电加热,如图,该热水器电路图。电热管标有“220V1100W”,与构成保温电路。当K连到2时,电热管正常工作,给水箱里的水加热;当K连到3时,热水器处于保温状态,保温功率为100W。⑴求、的值。⑵保温时实际功率是多少?【解析】:本题电热器具有保温档和加热档,这是一类题型。常见的还有电热器、电烙铁、饮水机、电饭锅等。电
5、热器的额定功率状态即加热状态。电路中只有一个电阻。此时的功率为1100W。由此可求出的阻值。。K打到3时为保温档,此时与串联,电功率为100W,由,可求出阻值再由,求出的实际功率解:⑴。时,只有接入电路,正常工作,故电源电压。时,和串联,。∵∴。⑵保温时,流过的电流有。消耗的实际功率。例5:如图所示是某同学家庭电路中的电能表.⑴若照明灯泡的规格为“220V60W”,两孔插座接一台“220V100W”的电视机,三孔插座接一台“220V280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电流表的电流是多大?⑵如果某一天电
6、灯和电视机都使用了5,电饭锅使用了1,这一天它们消耗了几度电?⑶如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V600W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10电能表的转盘转了250转.请计算说明电热水器的实际功率是多大.解:⑴,⑵度⑶电能表转盘转250转,电流做功臣,(实际功率)例6:如图,是一个电热毯示意电路图,是电热毯中的电阻丝,是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关
7、.⑴用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?⑵若要求在保温时电流通过电阻线每分钟有60焦的电能转化为内能,电阻的阻值是多大?【解析】:本题考查是否会用学过的知识解决生活中的实际问题.电热毯是众多家庭冬季睡觉时取暖的用具.通过本题的解答,同学们就可以更好地理解电热毯的工作原理.⑴当开关S闭合时,被短接,电路中只有,由电功率公式得的电功率为(U为电源电压),当开关S断开时,电路中与串联.设两端电压为,则的电功率为.很明显,,所以有,即S断开的电功率要小些,也就是说,S断开时电热毯处于
8、保温状态.⑵由电热毯上标有的“220V100W”字样,可得电热毯电阻丝的电阻为:.在保温状态(S断开)时,的电功率为;在加热状态(S闭合)时,的电功率为它的额定功率,即。因电阻丝的阻值不变,于是由公式得:在S断开时,与串联,由串联电路电压特点,得两端电压为。再由串联电路的电流特点,不难得出:例7:某同学在做完“测定小灯泡的电功率”的实验后(所用小灯泡的额定电压为2.5伏),及时完成了实验报告。实验报告中他设计了表