初三物理总复习第二讲：电功率

PAGE8初三物理总复习第二讲第二讲：电功率1.电热综合与电力综合析结构、看铭牌、定档位能量关系与效率问题2.多状态的电路综合计算R1L例1图R2abS例1.如7所示电路，R1和R2为两个定值电阻，R2是R1的n倍。小灯泡L上标有“6V3W”的字样，S为单刀双掷开关。当R1L例1图R2abS（1）若n为小于5的整数，试通过计算说明n的可能值。（2）试求n取以上可能值时，R1和R2相应的阻值。例2.用10盏“220V，100W”的白炽灯每晚7:00到次日晨6:00为一个地下街道照明，原方案为始终将10盏灯并联后接在220V电源上。为节约用电，小强设计了一个改进方案：将10盏灯分为A、B两组，每组内的5盏均为并联，每晚7:00至11:00将两组并联后接在220V的电源上；晚11:00至次日晨6:00将两组灯串联后接在220V的电源上。（1）请按小强设计的方案连接图中所示电路，当双刀双掷开关S接在左侧时两组并联后接在电源上，接在右侧时两组串联后接在电源上。左右左右电源例2图强化练习——电功率1.有一只“12V8W”和六只“12V4W”的灯泡，要把它们接在24V的电路中，而且使每个灯泡都能正常发光，应怎样连接电路？请画出电路图。2.给有两根完全相同的电热丝、一个单刀单掷开关、一个单刀双掷开关、电源、导线若干。请选用上面的器材设计一个调温电路，要求在电路中尽可能地实现多档调温功能，请画出电路图。3.一种家用灭蚊器中的电热元件是用钛酸钡材料制成的，它具有控温功能。图14—20中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线。请你根据这条曲线分析，灭蚊器稳定工作时发热元件处于哪个温度区间，环境温度在哪个区间时这种灭蚊器可以正常使用。R(R(Ω)T(℃)T1T2T0第3题图第4题图4.小明家有一个标有“220V800W”的电炉，在额定电压下用10min能烧开一壶水。一天他用这个电炉在相同环境下(空气的温度和压强相同)烧开同样一壶水却用了12min。请你帮助小明算一算，他家当时电源两端的电压约为多大。你在计算过程中使用了那些近似条件？5.有一个旧电热暖手器，在铭牌所示额定值的字样中，只能看清“24W”这几个字，为能正确使用它，此人找来一只标有“600Ω，0.4A”字样的电阻，将电阻、暖手器与开关串联后接入家庭电路中，然后闭合开关，观察到电能表在5min内恰好转动411转；断开开关后，电能表在3min内恰好转240转。已知他家中的电能表上标有3000r/kWh的字样，且在这段时间内，他家中的用电器的用电情况是正常的，设电热暖手器和电阻的阻值均不随温度变化。求：（1）未接入暖手器与电阻时，此人家中3min用电多少度？（2）接入暖手器与电阻时，暖手器和电阻这条支路消耗的电功率是多少？（3）暖手器的额定电压是多少？6.各家各户都要烧水煮饭，有关参数如下表所示：水的比热容天然气的热值电器的效率燃气灶效率电费天然气费4.2×103J/(kg·℃)7.2×107J/m390%30%0.4元/度1.2元/m3小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天20kg的水烧开，而这个月平均气温为20℃，试问：（1）一个月（按30天计）加热水要吸收多少热量？（2）小明家有燃气灶具，也有电器灶具，由于电费比天然气费要便宜而效率高，但天然气的热值高，那么他是用电更划算，还是用天然气更划算呢？请通过计算回答？7.下表是我国市场上某种双桶洗衣机所用电动机的工作参数。名称额定电压(V)频率(Hz)额定电流(A)电阻(Ω)转速(r/min)洗涤电动机220500.5201370脱水电动机220500.8181370该洗衣机在额定电压下工作时，求：（1）洗涤电动机和脱水电动机同时转动时，通过洗衣机电源线的电流是多大？（2）分别求出洗涤电动机和脱水电动机工作时的电功率。（3）某次洗衣服时，洗涤时间是11min，脱水时间是2min，在洗涤时间内，洗涤电动机按图所示的程度进行工作，求这次洗衣共消耗了多少电能？30s30s正转5s停30s反转5s停30s正转5s停30秒正转8.某种电热器的发热元件由电阻分别为R1=24Ω和R2=8Ω的两根电阻丝并联组成。把电热器与滑动变阻器串联在电压为U的电源上，如图所示。（1）假定电热器内的两根电阻丝不会同时损坏，哪一根电阻丝比较容易损坏？为什么？（2）当电热器内的电阻丝任意损坏（烧断）一根以后，如果不可以调节滑动变阻器要电热器的电功率保持不变，求滑动变阻器接入电路的阻值。（不考虑温度变化对电阻的影响）第8题图第8题图U电热器RL第9题图9.如图所示的电路中，灯泡L上标有“6V3W”的字样，当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时，灯泡正常发光。滑片在右端时灯泡L的实际功率为P；当滑片从右端向左滑动到中点位置时，灯泡的实际功率减少到原来的4/9，求电源电压和滑动变阻器RL第9题图第10题图LS1S2R1R210.如图所示电路，电源电压U=12V，R1、R2为电热丝。当S1、S2同时断开时，标有“3V，1.8W”字样的小灯泡正常发光。容器中液体的温度每分钟升高3℃；当S1、S2第10题图LS1S2R1R211.如图所示，右边虚线框内有两个阻值相等的电阻R1、R2和一个开关S，其连接方式不清楚，但知道现使开关S断开时，电流表的示数减小0.2A，电路的总功率减小1.8W。（1）请在两个框内分别画出两种可能的连接电路图。第11题图A(1)A(2)（2）分别计算两种情况下电源电压U和电阻R1第11题图A(1)A(2)12.每个家庭都需要照明灯泡，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟选择哪一种好呢？某中学“STS”（科学、技术、社会）课外活动小组的同学就这个问题进行了调查，了解到正常工作时，25W的白炽灯与5W的电子节能灯、45W的白炽灯与9W的电子节能灯、60W的白炽灯与11W的电子节能灯……的发光效果相当。他们选择其中的一组进行研究，收集了有关数据如下表：额定电压(V)额定功率(W)寿命(h)每只售价(元)每度电费(元)白炽灯2206010001.50.4电子节能灯220115000300.4根据上表数据，说明你将作怎样的选择（要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明）13.如图所示电路，R=10Ω，电源电压不变，若在电路中再串联接入一个R1=30Ω的电阻，电流表示数为I1=0.25A。求：（1）若要使电流表示数I2=1.2A，需在图中如何连接电阻？阻值为多大？（2）若在图中接入一个电阻，要求接入的电阻消耗的电功率为2.5W，有几种接法？电阻分别为多大？RRA第13题图14.某种家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调节温度的旋钮式多档开关，其电路简图如图（甲）所示，两电阻丝阻值R1=R2=121Ω，旋转多档开关的旋钮可以改变1、2、3、4四个接线点之间的连接情况，从而使电熨斗被加热到所需温度。图（乙）给出了四个接线点之间的一种有效连接方式。（1）请画出其他的有效连接方式，并由此分析说明该电熨斗共有几个调温挡位。R1R1甲R2乙220V12341234第14题图15.1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车。车上电池的太阳能接收板面积是8m2，它正对太阳时电池能产生120V的电压，并对车上的电动机提供10A的电流。电动机的直流电阻是4Ω，而太阳光照射到地区时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2。求：①该车的太阳能电池的效率是多少？电动机把电能转化为机械能的效率是多少？②若太阳辐射的总功率为3.9×1026W，且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途中有28%的能量损耗，还知道半径为R的地球表面积为S＝4πR2。请根据这些资料计算太阳到地球的距离。第16题图16.图甲是小明家的调温电熨斗，额定电压为220V，其电热丝的额定功率为800W，图乙是其原理图。第16题图（1）小明为了搞明白电熨斗的工作原理，专门查阅了相关资料，得知：(a)双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地粘在一起做成的。受热时，由于铜片膨胀得比铁片明显，双金属片便会向铁片一侧弯曲。(b)调温电熨斗的双金属位于金属底板上方附近。请回答：调温电熨斗在工作过程中是如何实现金属底板温度基本恒定的？如果想提高金属底板的设定温度，应将升降螺丝向上移动还是向下移动？（2）小明在使用电熨斗时发现，室温不变，设定温度越高，每1min电熨斗的工作指示灯亮的时间越长；进一步研究又发现，当设定温度不变，环境温度越低，每1min电熨斗的工作指示灯亮的时间越长。小明查阅资料锝知，其他条件相同，两个物体间温度差不太大的情况下，散热速度与温度差成正比。小明为了探究该电熨斗的散热速度和电熨斗底板与环境温度差的关系，在电熨斗底扳已然达到设定温度后将其竖直放置处于等待状态的情况下，通过实验得到如下数据：假定电熨斗每1s散发的热量为Q，请你帮助小明写出Q与Δt的关系式。(3)利用第(2)问的结果回答：如果使用该电熨斗在温度为20℃的房间熨烫毛料西服，要求电熨斗表面温度约为180℃。问该电熨斗表面温度已然达到要求，在竖直放置处于等待状态的情况下，电热丝每1min内将消耗多少电能？17.目前市场上有一种热水器叫做“空调热水器”，又名“冷气热水器”，顾名思义，就是可同时提供空调制冷和热水供应的热水器。其最大的好处是相比传统的电热水器和燃气热水器，这种热水器非常节能。其原理与普通的空调相似，如图所示。第17题图(1)根据工作原理图简述这种热水器的工作原理。第17题图(2)以下为某种品牌的三种型号“空调热水器”的测定参数（在环境温度2