《2022學(xué)年九年級物理搶分秘籍:電功電功率(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022學(xué)年九年級物理搶分秘籍:電功電功率(含解析)(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、搶分點(diǎn)1.電功與電能表
(1)電功:電流所做的功。電流做功的過程,實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程。電功的單位:J。
(2)電能表:測量電功多少的儀表。單位:kW.h。1kW.h=3.6×106J。
A.電能表的讀數(shù)方法:末尾一位數(shù)是小數(shù),其余是整數(shù)。一段時間內(nèi)電流所做的功,等于這段時間內(nèi)示數(shù)之差。
B.表示的“3000R/kW.h”的意思是:電能表轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn),電路消耗的電能為1kW.h。
(3)計(jì)算電功的常用公式:
A.W=UIt(U-電壓,單位:V;I-電流,單位:A;t-時間,單位:s;W-電功,單位:J)
B.W=Pt(P-電功率,單位:W;t-時間,單位
2、:s;W-電功,單位:J)
例題精選
(2020瀘州19)小聰家的電能表如圖所示,由此可知,小聰家允許接入電路的最大功率為______kW;小聰家有一個規(guī)格為“220V 1000W”的用電器,可能是______(選填“臺燈”“電飯鍋”或“電視機(jī)”)。當(dāng)電路中只有這一用電器正常工作10min,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了______轉(zhuǎn)。
【答案】11電飯鍋500
【解析】由電能表的銘牌可知小聰家允許接入電路的最大功率P最大=UI=220V×50A=11000W=11kW。
1000W應(yīng)該屬于大功率電器,所以該電器可能是電飯鍋。電飯鍋正常工作10min,消耗的電能:
W=Pt=1
3、kW×16h= 16kW.h。假設(shè)電能表表盤轉(zhuǎn)過了n圈,則:W= 13000kW.h×n=16kW.h,解得n=500。
【提分秘訣】根據(jù)電表上的參數(shù)計(jì)算,常見2種題型:一是電表所能承受的最大電功率,一般用表示的電壓值乘以電流值,即P最大=UI。二是計(jì)算一段時間內(nèi)電流所做的功,一般的計(jì)算方法是:圈數(shù)除以表示的多少圈一千瓦時,即W= nNkW.h(n-轉(zhuǎn)過的圈數(shù);N-1kW.h電表轉(zhuǎn)過的圈數(shù))。
搶分秘練
1.(2020巴中25)如圖所示是用來測量電能的儀表,此時的讀數(shù)是_____kW·h。當(dāng)電路中只有一個電飯煲接入時,正常工作6min,發(fā)現(xiàn)此電能表的表盤轉(zhuǎn)過
4、了250 轉(zhuǎn),則這個電飯煲的額定功率是___ W。
【答案】231.61000
【解析】由圖可知:此時的讀數(shù)是231.6kW·h。電飯煲消耗的電能為W=2502500kW·h=0.1kW·h,這個電飯煲的額定功率是P= Wt = 0.1kW·h6h60 =1Kw=1000W。
2.(2020廣元18)如圖所示,電源電壓恒定為10V,R1=10Ω,閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P從一端滑到另一端的過程中,電壓表的示數(shù)從2 V變成5 V,則R2的阻值為______Ω,滑動變阻器的最大阻值為______Ω,當(dāng)滑片P置于b點(diǎn)時,該電路1min消耗的電功為
5、______J。
-
【答案】1030120
【解析】當(dāng)滑片在最左端時,電路電流I1= U1R1 = 5V10Ω = 0.5A,電阻R2兩端的電壓U2=U?U1=10V?5V=5V,則電阻R2= U2I2 = 5V0.5A =10Ω。當(dāng)滑片在最右端時,電路電:I= U1'R1 = 2V10Ω = 0.2A,電阻R2兩端的電壓:
U2′=IR2=0.2A×10Ω=2V,滑動變阻器兩端的電壓為:U3=U-U2′-U1′==10V-2V-2V=6V,滑動變阻器的最大阻值:R3= U3I = 6V0.2A = 30Ω。當(dāng)滑片P置于b點(diǎn)時,該電路1min消耗的電功:W=UIt=
6、 10V×0.2A×60s=120J。
3.張鳳家的電表示數(shù)如圖,如每度電0.55元,7月份應(yīng)交電費(fèi)。
【答案】68.75元
【解析】七月用電量:W=2670.5kW.h-2545.5 kW.h=125 kW.h;應(yīng)交電費(fèi):125 kW.h×0.55元/ kW.h=68.75元。
4.一只電能表上標(biāo)有3000r/kWh的字樣,某同學(xué)觀察到電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過15轉(zhuǎn)時,消耗的電能是Kw.h,合焦耳。
【答案】0.005(5×10-3) 1.8×104
【解析】W= nN kW.h = 153000 kW.h = 0.005 kW.
7、h = 1.8×104J。
5.張鳳家的電表10月31日的示數(shù)如圖:他家10月交電費(fèi)55元(每度電0.55元),它的電表9月30日的示數(shù)是。
【答案】4253.6
【解析】55元電費(fèi)可以購買的電能:W= 55元0.55元/度 =100度=100 kW.h。現(xiàn)在表盤示數(shù)是10月31日的,所以9月30日的示數(shù),應(yīng)該是:4353.6-100=4253.6。
6.在照明電路中,流過某盞燈的電流為0.5A,則它在1min內(nèi)消耗的電能是J。
【答案】6600
【解析】W=UIt=220V×0.5A×60s=6600J。
7.一個電器在30S內(nèi)消耗了1500J
8、的電能,它兩端的電壓為25V,則通過它的電流為A。
【答案】2
【解析】I= WUt = 1500J25V×30s = 2A
搶分點(diǎn)2.電功率
(1)電功率:用電器消耗的電能W與時間的比值。國際單位:W。1kW=1000W。
(2)電功率的計(jì)算公式:
A.P=UI(U-電壓,單位:V;I-電流,單位:A)
B.P= Wt(W-電功,單位:J;t-時間,單位:s)
C.P=I2R(I-電流,單位:A;R-電阻,單位:Ω。僅使用于純電阻電路)
D.P= U2R (U-電壓,單位:V;R-電阻,單位:Ω。僅使用于純電阻電路)
例題精選
家用電能表(電度表)的盤面上標(biāo)有
9、“3000轉(zhuǎn)/千瓦時”字樣,接入 一個“220V300W”的用電器正常工作時,1分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)( ) A. 0轉(zhuǎn) B.5轉(zhuǎn) C.15轉(zhuǎn) D.30轉(zhuǎn)
【答案】C
【解析】“220V300W”的用電器正常工作時,1分鐘內(nèi)消耗的電能:W=Pt=300W×60s=18000J= 0.005kW.h。
設(shè)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為n,則W= 13000kW.h×n=0.005kW.h,解得n=15。選C
10、。
【提分秘訣】根據(jù)電功求圈數(shù),是根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)求電功的相反計(jì)算。建立方程,求解即可。
搶分秘練
1.(2020巴中18)如圖所示的電路中,電源電壓恒為6V,電壓表的量程為0-3V。電流表的量程為0-0.6A?;瑒幼冏杵鞯囊?guī)格為“20Ω 1A”,燈泡標(biāo)有“5V 2.5W”字樣(不考慮燈絲電阻的變化)。在保證電路安全的情況下,下列說法錯誤的是( ?。?
A. 電路中電流最小時,滑動變阻器的功率為0.8W
B. 電壓表的變化范圍為2V-3V
C. 電流表的最大值為0.5A
D. 當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中,燈泡的實(shí)際功率逐漸變小
【答案】C
【解析】由電路圖可知:燈泡與滑
11、動變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.燈泡的電阻為RL= UL2PL = (5V)22.5W = 10?,當(dāng)滑動變阻器接入電路電阻最大時,電路電流最小,此時電路中的電流為I= URL+R滑 = 6V10?+20? = 0.2A,則滑動變阻器的功率為P滑=I2R滑=(0.2A)2×20?=0.8W。A正確。
BC.當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時,電路中電流最大為I′= U'maxRL = 3V10? = 0.3A<0.6A,符合題意,當(dāng)滑動變阻器阻值最大時,根據(jù)分壓原理燈泡分得的電壓最小為U′min=IRL=0.2A×10?=2V,即電壓表的變化
12、范圍為2V-3V,B正確, C錯。
D.當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中,接入電路電阻變大,根據(jù)分壓原理,燈泡兩端電壓減小,同時根據(jù)歐姆定律電路中電流減小,燈泡的實(shí)際功率減小,D正確。選C。
2.(2020北京11)如圖所示電路中,將開關(guān)S閉合,完全相同的燈L1和燈L2均發(fā)光。下列說法正確的是( ?。?
A. 燈L1比燈L2亮
B. 通過A點(diǎn)的電流大于通過B點(diǎn)的電流
C. 燈L1的實(shí)際電功率比燈L2的實(shí)際電功率小
D. 電路中AB兩點(diǎn)間的電壓等于BC兩點(diǎn)間的電壓
【答案】D
【解析】ABC.由圖可知:兩個燈泡串聯(lián),兩個燈泡完全相同,兩個燈泡的電阻相同,串聯(lián)電路中各處的電流相
13、等,所以通過A點(diǎn)的電流等于通過B點(diǎn)的電流,由P=I2R可知兩個燈泡的實(shí)際功率相同,兩個燈泡亮度相同,ABC錯誤。
D.由U=IR可知:兩個燈泡兩端的電壓相等,所以AB兩點(diǎn)間的電壓等于BC兩點(diǎn)間的電壓,D正確。選D。
3.(2020廣元12)如圖所示電路中,電源電壓U=6V不變,R1為滑動變阻器,R2為定值電阻,開關(guān)S閉合后,當(dāng)滑片P在變阻器的a、b兩端之間滑動的過程中,電流表的示數(shù)在1.2A~0.4A之間變化,則下列結(jié)論正確的是( )
A. R2=10Ω B. R1的最大電阻為5Ω
C. 電壓表的最大示數(shù)為4.8V D. 電阻R2的電功率變化范圍是0.8W至7.2W
【答案】D
14、
【解析】ABC.當(dāng)滑片位于a端時,R1、R2串聯(lián),電路中的電流最小即I=0.4A,電壓表的示數(shù)最大U1=4V,由I= UR可知,R1的最大電阻;R1= U1I = 4V0.4A = 10Ω,則電源的電壓:①U=U1+IR2=4V+0.4A×R2,當(dāng)滑片位于b端時,電路為R2的簡單電路,此時電路中的電流最大,即I′=1.2A,則電源的電壓:②U=I′R2=1.2A×R2,
因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔?,?lián)立①②可得:R2=5Ω,U=6V,ABC錯。
D. 電阻R2消耗的最大電功率:Pmax= I′2R2 =(1.2A)2×5Ω=7.2W,電阻R2消耗的最小電功率:
15、Pmax= I2R2 =(0.4A)2×5Ω=0.8W,電阻R2的電功率變化范圍是0.8~7.2W,D正確。選D。
4. (2020黃岡7)在大型賽事的短跑比賽中,賽道起點(diǎn)均安裝有電子起跑器?電子起跑器可以記錄運(yùn)動員起跑時刻,以判斷運(yùn)動員是否提前起跑?圖甲是簡化的電子起跑器的傳感電路圖,電源電壓恒定,圓圈處為電表,R0為定值電阻,壓敏電阻Rx安裝在踏板上,其電阻與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示?下列分析正確的是
A. 電阻R0與Rx并聯(lián)
B. 圓圈處的電表為電壓表
C. 運(yùn)動員起跑時,用力踩踏板,R0兩端電壓變小
D. 運(yùn)動員沒有踩踏板時,電路消耗的總功率最小
【答案】D
16、
【解析】A.由圖甲知:電阻R0與Rx串聯(lián),A錯。
B.由圖甲知:電表與R0 、Rx串聯(lián),故圓圈處的電表應(yīng)為電流表,B錯。
C.由圖乙知:運(yùn)動員起跑時,用力踩踏板,壓敏電阻阻值變小,電路中的總電阻變小,因電源電壓恒定,電路電流變大,R0兩端的電壓變大,C錯。
D.由圖乙知:運(yùn)動員沒有踩踏板時,壓敏電阻阻值最大,電路中的總電阻最大,則電路中的電流最小,電路消耗的總功率最小,D正確。選D。
5. 6C電量通過20Ω電阻時,電流做了12J的電功,則電阻兩端的電壓是_______V,導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度是_______A,此導(dǎo)體的電功率是_______W,通電時間為_______s。
【答案】2
17、 0.1 0.2 60
【解析】由W=UIt=UQ得:U= WQ = 12J6C = 2V;I= UR = 2V20Ω = 0.1A;P=UI=2A×0.1A=0.2W;t= WUI = 12J2V×0.1A =60s。
6.某電能表上標(biāo)有“3000r/KW.h”字樣。小明某次測出他家在5min內(nèi)電表轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn),則在這段時間內(nèi)他家消耗的電功是J;所用用電器的電功率是W。
【答案】3.6×104 120
【解析】W= nN kW.h= W= 303000 kW.h =0.01 kW.h=3.6×104J
18、。P= Wt = 3.6×104J5×60s = 120W。
7.(2020蘇州21)如圖所示為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中某電能表的表盤。
(1)該電能表示數(shù)為kW?h.
(2)小明利用該電能表和秒表檢測一只標(biāo)識為“220V 10W”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器,將該節(jié)能燈接入220V的測量電路,設(shè)計(jì)了以下三種測量方案:
方案一:測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時間t;
方案二:測量出1min時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n;
方案三:測量出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1圈所用時間t。
①若使用方案二,小明計(jì)算額定功率的關(guān)系式應(yīng)該為:P=(單位:W)。(用數(shù)字和n表示)
19、
②比較三種方案,最可行的是方案。
【答案】(1)1469.5 (2)①30n 方案三
【解析】(1)電能表單位是kw?h,最后一位是小數(shù)位,由圖知電能表的示數(shù)是1469.5kW?h。
(2)①方案二:2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn),則節(jié)能燈1min消耗的電能:W=n2000kW?h,節(jié)能燈的實(shí)際電功率:P=Wt =n2000kW?h160h=0.03nkW=30nW;
②節(jié)能燈的功率:P=10W=0.01kW,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈消耗的電能為:W=12000kW?h,節(jié)能燈需要工作的時間:t=WP=12000kW?h0.01kW=0.
20、05h=180s;由以上分析可知:
方案一:因節(jié)能燈功率較小,測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時間t較長,不易操作;
方案二:因節(jié)能燈功率較小,小燈泡工作1min“電能表轉(zhuǎn)動不到一圈,無法測量;
方案三:電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動1圈消耗的電能可供節(jié)能燈工作180s,比較容易測量。
比較可知,方案三容易操作,實(shí)驗(yàn)誤差較小,最可行。
8.(2020巴中26) 電阻R1:R2=1∶4,將它們并聯(lián)在電路中,通過電阻R1、R2的電流之比I1∶I2=;將它們串聯(lián)在電路中,兩個電阻的電壓之比U1∶U2=。若只將 R1接在電壓恒定的電路中,R1的功率為25W,將R1與R3串聯(lián)在此電路中,R1的功率變?yōu)?/p>
21、9W,則電阻R1∶R3=。
【答案】4:1 4:1 3:2
【解析】根據(jù)并聯(lián)電路中電流與電阻的關(guān)系可知:在并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比。電阻R1:R2=1∶4,所以通過電阻R1、R2的電流之比I1∶I2=4:1。
根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻的關(guān)系:在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比。電阻R1:R2=1∶4,兩個電阻的電壓之比U1∶U2= R1:R2=1∶4。
由公式P= U2R可得:定值電阻R1兩端前后兩次電壓之比等于功率之比的算數(shù)平根,UR1:UR1′=25W9W =5:3。上式中UR1為電路單獨(dú)接R1時,R1兩端電壓,即電源電壓;UR1′為R1、R3串聯(lián)時,R1兩端的電壓;設(shè)電源電壓為U總,則R1和R2串聯(lián)時,R1兩端電壓為UR1′=3/5U總,R3兩端電壓為UR3=2/5U總。由串聯(lián)電路的分壓原理,可得R1和R3的電阻之比R1:R3=UR1:UR3= 3/5U總2/5U總 = 3:2。