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电功 电功率
一.本月知识学习指要
1.电流做功的过程,就是电能转化成其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化成其它形式的能。W=UIt,W=Uq,W=Pt是计算电功普遍适用的公式。W=(U[2]/R)t,W=I[2]Rt只适用于纯电阻电路,对电动机、蓄电池等非纯电阻电路不适用。电功的国际单位是焦耳,常用单位是千瓦时(度)。电能表是测量电功的仪表。
2.电功率是表示电流做功快慢的物理量。p=W/t,P=UI是计算电功率普遍适用的公式。P=U[2]/R,P=I[2]R只适用于纯电阻电路,对电动机、蓄电池等非纯电阻电路不适用。实际电压、实际功率与额定电压、额定功率的关系是:当U[,实]>U[,额]时,P[,实]>P[,额],用电器易烧坏;当U[,实]=U[,额]时,P[,实]=P[,额],用电器能正常工作;当U[,实]<U[,额]时,P[,实]<P[,额],用电器不能正常工作。测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI。
3.焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律,实质上是电能向内能转化过程中的定量规律。Q=I[2]Rt是计算电热的普遍适用公式。Q=UIt、Q=Pt、Q=(U[2]/R)t只适用于纯电阻电路,对电动机、蓄电池等非纯电阻电路不适用。电热器是利用电流的热效应进行加热的设备。
二.练习题精选
1.3库的电量通过电阻是10欧的导体时,导体消耗的电能是9焦,导体两端的电压是__,导体中的电流强度是___,导体消耗的电功率是__。
2.接在电路中的灯泡其明暗程度由下面哪个因素决定。()
A.通过灯泡的电流强度
B.通过灯泡的电量
C.电流通过灯泡做的功
D.灯泡消耗的电功率
3.一个标有“PZ220-40”字样的灯泡,当它接在实际电压是110伏的电路中时,这个灯泡的实际功率是__;当它接在另一电路里,通过灯泡的电流为原来的1/2时,这个灯泡的实际功率是___。
4.如图1所示电路,3个灯泡的电阻R[,1]=R[,2]>R[,3],当开关S闭合时,灯___最亮。
5.某家用电能表上标有“220V,3A,3000R/kWh”字样,可用它估测家用电器的总功率。当家中用电器全部工作时,10分钟内电能表转了300转,则可估算家用电器的总功率为___。 当使家中全部用电器工作时不超过电能表允许电流,还可添加___瓦以下的用电器。
6.标有“PZ220-60”和“PZ220-15”的电灯各一盏,它们的电阻之比是__;当它们并联在220伏的电源上时,实际功率之比是___;当它们串联在220伏的电源上时,实际功率之比是___。
7.如图2所示,电源电压不变,闭合开关S, 当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,灯L[,1]和L[,2]的亮度变化情况是()
A.L[,1]变亮,L[,2]变暗B.L[,1]变暗,L[,2]变亮
C.L[,1]、L[,2]均变暗D.L[,1]、L[,2]均变亮
8.如图3所示,R[,1]=10欧,R[,2]=20欧,通过R[,1]的电流为0.3安,通电时间1分钟。求:(1)电流通过每个电阻所做的功;(2)两个电阻消耗的总电能;(3)每个电阻上产生的热量;(4)每个电阻消耗的电功率。
9.在“测定小灯泡的功率”的实验中:(1)该实验所需器材除电源、导线、电压表、电流表、小灯泡外,还有___和___;(2)画出实验电路图;(3)小灯泡正常发光时,电流表、电压表的示数如图4所示,则小灯泡的额定电压是___,通过小灯泡的电流强度是___,小灯泡的额定功率是___。
10.一家用电热煮水器有甲、乙两根电阻丝,甲通电6分钟或乙通电4分钟都可以将同一壶水烧开,那么甲、乙串联起来使用, 烧开同一壶水所需的时间为___,并联起来使用烧开同一壶水所需的时间为___。
11.如图5所示,电源电压为12伏保持不变,小灯泡L标有“8V, 4W”字样,滑动变阻器R[,1]的阻值是0~64欧,电阻R[,2]为64欧,问(1)S[,1]、S[,2]都断开时,小灯泡恰能正常发光,滑动变阻器R[,1]接入电路的电阻是多大?(2)S[,1]闭合,S[,2]断开,移动滑动变阻器的滑片P,当L的实际功率为1瓦时,R[,2]消耗的电功率为多大?(3)S[,1]、S[,2]都闭合,当整个电路消耗的电功率最小时,干路的电流强度是多大?