備考2019年中考物理知識點復(fù)習(xí)專練(知識點精講)專題15 電功率(含解析)

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1、專題15 電功率 考點一:電能、電功 1.電功:電流通過某段導(dǎo)體所做的功叫電功,消耗電能的過程即電流做功的過程,實質(zhì)是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,可用公式 W=UIt計算電功大小,推導(dǎo)式有 W=Pt=I2Rt=。 2.電能(電功):國際主單位是焦,符號是 J,日常生活中常用單位是度,物理學(xué)中叫kW·h,1 kW·h=3.6×106 J。 3.電能表的認(rèn)識 作用 測量電路消耗電能(電流做功) 單位 度(kW·h) 讀數(shù) 計數(shù)器末尾數(shù)字的單位是十分位 參數(shù) 意義 220 V 工作電壓 10 A(20A) 標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A 600r/(kW

2、·h) 電路中每用1度電,表盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn) 4.拓展:計算電功公式 W=Pt=UIt是普遍適用的公式;由定義式 W=UIt和歐姆定律I=,可以推導(dǎo)兩個式子: W=t和 W=I2Rt適用于純電阻電路(用電器只是電阻,如電飯鍋、電熨斗、電烙鐵、電褥子等)。 無論串聯(lián)還是并聯(lián),電路的總功 W總=W1+W2+…+Wn。 考點二:電功率及其測量 1.電功率: (1)物理意義:反映電流做功快慢的物理量, (2)定義:電功率等于電流做的功與時間的比值。 2.電功率公式:,若是純電阻電路,由歐姆定律可得變形公式P=I2R或。 3.單位:國際主單位是瓦(W),另一個單位是千瓦(kW),二者換算關(guān)

3、系是1 kW=103 W。 4.額定電壓和額定功率:額定電壓是指用電器在正常工作時的電壓,額定功率是指用電器在額定電壓下的電功率,與實際電壓、實際功率的關(guān)系如下: 若U實=U額時,則P實=P額,用電器正常工作; 若U實<U額時,則P實<P額,用電器不能正常工作; 若U實>U額時,則P實>P額,損壞用電器。 燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的。5.伏安法測小燈泡電功率 (1)原理是P=UI。 (2)電路圖: (3)滑動變阻器的作用: ①保護電路; ②改變小燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流,從而實現(xiàn)多次測量,便于比較燈泡的亮度與功率的關(guān)系。 (4)注意事項: 在測量小燈泡

4、電功率的實驗中,不能將多次測得的電功率求平均值。多次測量的目的:為了研究小燈泡亮度(或電功率)與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。 在測量小燈泡電阻的實驗中,多次測量的目的:為了研究小燈泡的電阻是否與溫度有關(guān)。 在測量定值電阻的實驗中,多次測量的目的是為了求平均值,以減小測量誤差。 在測量小燈泡電功率的實驗中,選擇滑動變阻器的最大阻與小燈泡阻值相差不大,調(diào)節(jié)效果明顯。 6.用電能表、秒表測用電器功率: (1)原理:。 (2)方法:用電能表測出用電器在某一段時間(t)消耗的電能 W=kW·h=×3.6×106 J(n、n0表示轉(zhuǎn)數(shù)),則用電器的電功率為P== W。 7.拓展:幾種特殊測電功率方

5、法 (1)安阻法,如圖所示: 表達(dá)式為:P=UI=I2R0·I (2)伏阻法,如圖所示: 表達(dá)式為:P= (3)轉(zhuǎn)換法,如圖所示: 表達(dá)式為:P= 8.電功、電功率的綜合計算題一般涉及電路變化問題,解答此類題時,應(yīng)先根據(jù)開關(guān)的通、斷和滑動變阻器的移動情況,確定各時刻的電路結(jié)構(gòu),最好畫出等效電路圖,然后根據(jù)電阻的變化情況以及“燈泡正常發(fā)光”“串聯(lián)”等關(guān)鍵字眼,逐步分析電流和電壓的變化,再靈活選擇合適的公式進(jìn)行求解。 9.拓展: (1)用電設(shè)備的P額、U額具有唯一性、對應(yīng)性,而用電設(shè)備的U實、P實可有很多個,但U實、P實具有同體性,同時性; (2)串、并聯(lián)電路,總功

6、率P總=P1+P2+…+Pn,串聯(lián)電路電功率與電阻關(guān)系:=,并聯(lián)電路電功率與電阻關(guān)系:=。 考點三:焦耳定律與電熱 1.電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象。利用電熱工作的用電器有電飯鍋等。為了防止電熱危害,可以加散熱窗等。我們可以借助電流的熱效應(yīng)來判定電流的大小,這種方法叫轉(zhuǎn)換法。 2.焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。用公式表示為Q=I2Rt,單位是J。 3.電功和電熱的關(guān)系: (1)當(dāng)電路中接入的是電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熱壺等“純電阻性”用電器時,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,即W=Q。 (2)當(dāng)電路中接入的

7、電動機、充電的蓄電池時,消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化機械能、化學(xué)能,只有一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,即W大于Q。此時,只能利用公式Q=I2Rt計算電熱。 4.電熱器的原理:電流的熱效應(yīng)。 5.電熱器的主要結(jié)構(gòu):發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。電熱器的優(yōu)點:清潔環(huán)保,效率高,使用方便。 6.幾種材料的比較 材料 電阻 熔點 滑動變阻器的電阻線 大 高 電熱器的發(fā)熱體 大 高 保險絲 大 低 7.電熱的危害:由于電流的熱效應(yīng),會使用電器的溫度過高,加速絕緣材料的老化,甚至可能燒壞用電器。安裝散熱扇、散熱窗加快散熱。 8.拓展: (1)由Q=I

8、2Rt和I=可以推導(dǎo)Q=t,Q=I2Rt方便串聯(lián)電路計算,Q=t方便并聯(lián)電路計算。 (2)電熱擋位的判定方法:由P=可知,在電源電壓一定時,電阻越小,電功率越大,為高溫?fù)跷?,反之,為低溫?fù)跷唬? (3)比例關(guān)系:串聯(lián)電路:====,并聯(lián)電路:====。 考點一 電能及其測量 【典例】(2018?安徽)圖中R1=4Ω,R2=6Ω,把它們并聯(lián)在U=3V的電路中,則R1和R2并聯(lián)后的總電阻為________Ω;通電30s,電阻R1消耗的電能為________J。 【答案】2.4;67.5。 【解析】已知R1和R2并聯(lián),則并聯(lián)后的總電阻,則,解得R=2.4Ω,因為R1和R2并聯(lián),把

9、它們并聯(lián)在U=3V的電路中,則R1兩端電壓為3V,通電30s,電阻R1消耗的電能。 【點評】本題考查了并聯(lián)電路的特點和電功的計算,關(guān)鍵能根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等確定R1兩端電壓。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?濟南)小亮想測量家中電視機待機狀態(tài)下消耗的電能,需要選用的儀器是 A.電流表 B.電壓表 C.電能表 D.變阻器 【答案】C 2. (2018?盤錦)用電熱水器(銘牌如圖甲所示)把質(zhì)量為50kg的水由20℃加熱到50℃,水吸收的熱量是________J,電熱水器是利用電流的________

10、工作的。圖乙所示的電能表讀數(shù)是________kW?h;若只有電熱水器接入電路且正常工作12min,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過________轉(zhuǎn)。(c水=4.2×103J/(kg?℃)) 【答案】6.3×106;熱效應(yīng);2014.1;1200。 【解析】水吸收的熱量Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106J。 電熱壺工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流熱效應(yīng)工作的,電能表上的示數(shù),最后一位是小數(shù),單位是kW?h;從表盤上可以看出此時的讀數(shù)為2014.1kW?h,由電飯鍋銘牌知,電熱水器的額定功率P=2000W=2kW,因為電熱水器正常工作

11、,所以電熱水器的電功率:P=P額=2kW,,由得,電熱水器消耗的電能:,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù):n=3000r/kW?h×0.4kW?h=1200r。 3. (2018?重慶)如圖所示的電路中,定值電阻R1=40Ω,R2=20Ω,電壓表示數(shù)為10V.求: (1)通過R2的電流; (2)通電300s,電流通過R1所做的功。 【答案】(1)通過R2的電流為0.5A;(2)通電300s,電流通過R1所做的功為3000J。 考點二 額定功率與實際功率 【典例】(2018?濟南)如圖所示電路中,燈泡L上標(biāo)有“12V 0.2A”字樣,R為定值電阻。閉合開關(guān)S后,燈泡L恰好正常發(fā)光,電

12、壓表的示數(shù)為3V,通過計算回答: (1)燈泡L的額定功率是多少瓦?(2)定值電阻R的阻值是多少歐?(3)整個電路在5min內(nèi)消耗的電能是多少焦? 【答案】(1)燈泡L的額定功率是2.4W;(2)定值電阻R的阻值是15Ω;(3)整個電路在5min內(nèi)消耗的電能是900J。 【解析】(1)燈泡L的額定功率:PL=ULIL=12V×0.2A=2.4W;(2)電壓表測量定值電阻兩端的電壓:UR=3V,燈泡L恰好正常發(fā)光,串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以電路中的電流I=0.2A,由歐姆定律得,定值電阻R的阻值:;(3)電路總電壓:U=UL+UR=12V+3V=15V,整個電路在5min內(nèi)消耗的電能

13、:W=UIt=15V×0.2A×5×60s=900J。 【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用,要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?青島)某電視機的額定功率是l10w,則它正常工作時,電流是________;1kW?h的電能可供它止常工作的時間是________(至少保留一位小數(shù)) 【答案】0.5A;9.1h。 【解析】家庭電路的電壓是220V,電視機的額定功率是l10W,則它正常工作時,通過電視機的電流為:;1kW?h的電能可供它正常工作的時間:。 2.(2018?涼山州)將一個標(biāo)有“36V 10W”字樣的燈泡

14、,接到電壓為18V的電源上,此時該燈泡的實際功率為________W(燈絲電阻不隨溫度改變)。由三節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電池組的電壓為________V。 【答案】2.5;4.5。 3.(2018?大連)如圖是某電火鍋加熱器的簡化電路圖,電源電壓是220V,R1、R2是發(fā)熱電阻,開光接“1”時為低溫?fù)酰藭rR1的功率是11W,R2的功率是99W,開關(guān)接“2”時為高溫?fù)酰嚽螅? (1)低溫?fù)豕ぷ鲿r,電路中的電流是多少? (2)低溫?fù)豕ぷ?0min,消耗的電能是多少? (3)高溫?fù)醯墓β适嵌嗌伲? 【答案】(1)低溫?fù)豕ぷ鲿r,電路中的電流是0.5A;(2)低溫?fù)豕ぷ?0min,消耗

15、的電能是6.6×104?J;(3)高溫?fù)醯墓β适?100W。 考點三 伏安法測電功率 【典例】(2018?鞍山)王同學(xué)想測量額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率,他使用了三節(jié)新干電池、“20Ω1A”的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和若干導(dǎo)線,連接了如圖甲所示的電路。 (1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑動到最________(選填“左”或“右”)端,這樣做的目的是________。 (2)他閉合開關(guān)后,又立即斷開了開關(guān),否則會損壞________(選填“燈泡”、“電流表”或“電壓表”) (3)他檢查電路,發(fā)現(xiàn)一處連接錯誤,只改變了一根導(dǎo)線的連接就將電路修改正確,請你在

16、錯誤的導(dǎo)線上打“×”,并補畫上正確的連線。 (4)實驗中,他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)從1.5V變化到3V,畫出了如圖乙所示的圖象,由于燈絲的電阻隨溫度的升高而可以判斷圖象的橫坐標(biāo)為________(選填“電壓”或“電流”)。 (5)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率是________。 (6)取下小燈泡,將阻值為5Ω、10Ω、15Ω的三個定值電阻分別接入電路中原小燈泡位置,可利用該電路探究“電壓一定時,電流與電阻的關(guān)系”??刂齐妷阂欢〞r,不可以選取的電壓值是________. A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V

17、【答案】(1)右;保護電路;(2)電壓表;(3)如上圖所示;(4)電流;(5)0.7W;(6)A。 【解析】(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑動到阻值最大處的最右端,這樣做的目的是保護電路;(2)電源為三節(jié)新干電池串聯(lián),電源電壓為4.5V;原電路中,電壓表串聯(lián)在電路中,電流表將燈短路,電路中幾乎沒有電流,電壓表(量程為0-3V)測電源電壓,故他閉合開關(guān)后,又立即斷開了開關(guān),否則會損壞電壓表;(3)電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表應(yīng)與燈并聯(lián),改正后如下左圖所示: 【點評】本題測量額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率,考查注意事項、電路連接、影響電阻大小因素、額定功率計算及探究“電壓

18、一定時,電流與電阻的關(guān)系”中對實驗的要求。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?哈爾濱)“探究小燈泡電功率”的實驗電路如圖甲,實驗中選擇“2.5V”小燈泡,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的過程發(fā)現(xiàn)燈亮度變化,這是由________變化引起的。實驗得到燈的U-I圖象如圖乙,則小燈泡的額定功率是________W。 【答案】燈泡實際功率;0.75。 2.(2018?通遼)某小組在“測量小燈泡的電功率”實驗中,備有器材規(guī)格如下:電源電壓恒為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,變阻器A的規(guī)格為“10Ω 1A“,B的規(guī)格為“50Ω 2A”。 (1)用筆畫線代導(dǎo)線,將圖甲的電路連接完整,

19、要求滑動變阻器滑片P向右滑動時小燈泡變亮。 (2)該組同學(xué)選用的滑動變阻器應(yīng)是________(選填“A”或”B“)。 (3)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則故障可能是________。 (4)通過小燈泡的電流隨它兩端電壓的變化如圖乙所示,分析圖象可知,小燈泡的額定功率為________W;小組同學(xué)分析圖象后發(fā)現(xiàn):通過燈泡的電流與其兩端電壓不成正比。形成這一現(xiàn)象的原因是________。 (5)他們想繼續(xù)探究“電流與電壓的關(guān)系”,請你幫他們設(shè)計一個實驗電路,將電路圖畫在圖丙的虛線框中。 【答案】(1)(2)B;(3)燈泡斷路;(4)燈的電阻隨溫度的變化而變化

20、。;(5)如下。 【解析】(1)要求滑動變阻器滑片P向右滑動時小燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故滑片以右電阻絲連入電路中,如下所示: 3.(2018?盤錦)在“測定小燈泡電功率”的實驗中,小燈泡額定電壓為2.5V。 (1)圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”,并在圖中改正(導(dǎo)線不許交叉)。 (2)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮。兩電表無示數(shù)。為判斷故障、將電壓表與滑動變阻器并聯(lián),電壓表有示數(shù),則電路發(fā)生故障的原因是________。 (3)排除故障后閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P到某一點,電壓表示數(shù)如圖乙所示為_____

21、___V。 (4)根據(jù)實驗記錄繪制Ⅰ-U圖象如圖丙所示,根據(jù)圖象信息,計算小燈泡的額定功率是________W。 (5)完成上述實驗后,小敏設(shè)計了如圖丁所示的電路,測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。實驗方案如下:(電源電壓不變,滑動變阻器R1的最大阻值為R1) ①按電路圖連接電路。 ②閉合開關(guān)________,移動R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額燈泡正常發(fā)光。 ③閉合開關(guān)________,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。 ④保持________滑片位置不動,將另一個滑動變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的

22、示數(shù)為I2。 ⑤小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=________。(用I額、I1、I2、R1表示) 【答案】(1)見上圖;(2)滑動變阻器斷路;(3)2.2;(4)0.5;(5)②S1;③S2;④R2;⑤。 【解析】(1)由圖甲知,電壓表串聯(lián)在了電路中,應(yīng)將其與燈泡并聯(lián),將滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電路圖如圖所示: (3)由圖乙知,電壓表使用0-3V量程,分度值為0.1V,所以電壓表示數(shù)為2.2V;(4)當(dāng)U=2.5V時燈泡正常發(fā)光,由圖象知此時燈泡中的電流I=0.2A,所以燈泡的額定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;(5)①按電路圖連接電路。②閉合開關(guān)S1,移動R1滑片

23、,使電流表的示數(shù)為I額燈泡正常發(fā)光。此時燈泡與R1串聯(lián);③閉合開關(guān)S2,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。此時R1與R2串聯(lián),因為電路中電流仍為I額,所以R2=RL;④保持R2滑片位置不動,將另一個滑動變阻器(R1)滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器(R1)的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2。由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得:U=I1R2=I2(R1+R2),解得:,⑤小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=I額2RL=I額2R2=。 考點四 焦耳定律及其應(yīng)用 【典例】(2018?無錫)用如圖的裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素”,電阻絲R1和R2分別密封在兩只完

24、全相同的燒瓶中,且R1<R2,瓶中裝有質(zhì)量相等的煤油。下列說法正確的是 A.該裝置用來探究電流熱效應(yīng)與電流大小的關(guān)系 B.閉合開關(guān)后,裝R1電阻絲的燒瓶中溫度計示數(shù)上上升較快 C.實驗中,通過溫度計示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生生熱量的多少 D.將某一燒瓶中的煤油換成等質(zhì)量的水,可比較煤油和水的比熱容大 【答案】C 【點評】該題考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在焦耳定律實驗中的應(yīng)用,注意兩導(dǎo)體串聯(lián)時電流相等,導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計示數(shù)的變化來反映的。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?通遼)小明同學(xué)在進(jìn)行電學(xué)知識復(fù)習(xí)時,針對電阻甲和乙的I-U圖象,作出了如下判斷,正確的是

25、 A.甲、乙串聯(lián)在電路中,相同時間內(nèi)甲、乙產(chǎn)生熱量之比為2:1 B.甲、乙并聯(lián)在電路中,相同時間內(nèi)甲、乙消耗電能之比為1:2 C.將甲和乙并聯(lián),當(dāng)甲兩端電壓為2V時,則它們的干路電流為0.6A D.將甲和乙串聯(lián),當(dāng)它們兩端電壓為3V時,通過甲的電流為0.6A 【答案】C。 2.(2018?青海)電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱,請你用學(xué)過的電學(xué)知識解釋這種現(xiàn)象。 【答案】電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里,電爐絲和導(dǎo)線通電的時間相同。而導(dǎo)線的電阻很小,電爐絲的電阻很大,由公式Q=I2Rt知,相同時間電爐絲產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)大于導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量,所以電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)

26、線卻幾乎不發(fā)熱。 【解析】由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體電阻大小和通電時間成正比。電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大得多,據(jù)焦耳定律分析判斷。 3.(2018?鎮(zhèn)江)圖是研究“相同時間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系”的裝置。每只燒瓶中煤油質(zhì)量均為200g,電阻絲R1=20Ω,電路中電流I=0.5A.通電5min后,左側(cè)燒瓶中的煤油溫度升高了2℃,煤油吸收的熱量為________J,R1產(chǎn)生的電熱為________J.[c煤油=2.1×103J/(kg?℃)] 【答案】電阻;840;150

27、0。 考點五 電能、電功率、電熱的綜合計算 【典例】(2018?鞍山)某電熱水器的額定電壓為220V,有高溫和低溫兩個檔位,低溫檔的電功率為550W,其內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻R1和R2組成,R1=2R2,簡化電路如圖所示。(1)R1的電阻是多大?(2)高溫檔的電功率是多大?(3)在額定電壓下,高溫檔工作時將40kg、初溫20℃的水加熱至60℃需要多長時間?不計熱量損失,水的比熱容c水=4.2×103J/(kg?℃) 【答案】(1)R1的電阻是88Ω;(2)高溫檔的電功率是1650W;(3)在額定電壓下,高溫檔工作時將40kg、初溫20℃的水加熱至60℃需要4072.7s。 【解析

28、】(1)由電路圖可知,只閉合開關(guān)S1時,電路為R1的簡單電路,此時電路中的總電阻較大(比并聯(lián)的總電阻大),電熱水器的總功率小,處于低溫檔,由可得,R1的電阻:;(2)由電路圖可知,閉合開關(guān)S1、S2時,R1與R2并聯(lián),電熱水器處于高溫檔,由R1=2R2可得,R2的阻值:,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,R2的電功率:,則高溫檔的電功率:P高=P低+P2=550W+1100W=1650W; 【點評】本題考查了電功率公式和吸熱公式、電功公式的綜合應(yīng)用,正確的判斷出電熱水器處于不同狀態(tài)時電路的連接方式是關(guān)鍵。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?綏化)媽媽為了給小麗增加營養(yǎng),買了一款

29、煲湯用的電熱鍋,額定電壓是220V,加熱時的額定功率是1100W,加熱效率為84%,簡化電路如圖所示,S1為溫控開關(guān),發(fā)熱電阻R1與R2的阻值恒定,電阻R2在保溫狀態(tài)與加熱狀態(tài)時的功率之比為4:25.請解答: (1)當(dāng)同時閉合開關(guān)S、S1時,電熱鍋處于________(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài); (2)若正常工作時,電熱鍋將4L水從40℃加熱到65℃,水吸收的熱量是多少? (3)電阻R1的阻值是多少? (4)在用電高峰期,家中只有電熱鍋和液晶電視機工作時,電熱鍋將4L水從40℃加熱到65℃,實際用時550s。若此過程中共消耗6.1×105J的電能,計算這時通過液晶電視機的電流是多少

30、?(假設(shè)加熱過程中電熱鍋的加熱效率不變) 【答案】(1)加熱;(2)水吸收的熱量是4.2×105J;(3)電阻R1的阻值是66Ω;(4)通過液晶電視機的電流是1A。 【解析】(1)當(dāng)同時閉合開關(guān)S、S1時,R1被短路,此時電路電阻最小,根據(jù)可知,此時電路功率最大,處于加熱狀態(tài);(2)由得,水的質(zhì)量:m=ρV=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg,水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×4kg×(65℃-40℃)=4.2×105J;(3)由得,R2的阻值:,,電阻R2的保溫功率: 2.(2018?錦州)如圖所示的是某款電熱水壺,表中是水壺的部分參

31、數(shù)。請回答下列問題: 額定電壓 220V 額定功率 1210W 額定容量 1.5L 水壺凈重 1kg (1)該電熱水壺正常工作時發(fā)熱體的電阻是多大? (2)該電熱水壺的效率是80%,在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把1L水從20℃燒開需要7min,此時水壺的實際電壓是多大?(水的比熱容c水=4.2×103(kg?℃),水的密度ρ水=1.0×103kg/m3) 【答案】(1)該電熱水壺正常工作時發(fā)熱體的電阻是40Ω;(2)該電熱水壺的效率是80%,在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把1L水從20℃燒開需要7min,此時水壺的實際電壓是200V。 3.(2018?東營)多功能養(yǎng)生壺具有精細(xì)烹飪、

32、營養(yǎng)量化等功能,深受市場認(rèn)可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡化電路圖。(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃),g=10N/kg) 項目 參數(shù) 電源電壓(V) 220 低溫檔功率(W) 275 中溫檔功率(W) 550 高溫檔功率(W) 1100 容積(L) 1 (1)開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài),養(yǎng)生壺為高溫檔,說明判斷依據(jù); (2)求R1的阻值;(3)養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時,求電路中的電流大??; (4)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,使用高溫檔將初溫是12℃的一壺水燒開,若養(yǎng)生壺高溫檔加熱效率為80%,求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。 【答案】(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接B時,為高溫檔;因為此時電阻R1、R2并聯(lián),電路中的總電阻最小,總功率最大;(2)電阻R1的阻值是88Ω;(3)養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時電流為1.25A;(4)水吸收的熱量為3.696×105J,燒開一壺水需要的時間為420s。 (3)由P=UI得,養(yǎng)生壺在低溫檔工作時電路中的電流為:, (4)由可得,水的質(zhì)量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg, 水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J, 由和W=Pt得,燒開一壺水需要的時間為:。 19

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