電功率、電和磁
練習 ☆家庭電路中有一只標有名牌的燈泡正常發(fā)光,現(xiàn)給的器材有電能表、電流表、電壓表、鐘表,請用三種方法測出這只燈泡的此時功率,說明道理并寫出表達式。
二、考點分析
考查重點、難點:(1)電能表的使用;(2)電功率的理解與運用,對常用家用電器的銘牌、規(guī)格、電路的認識和額定功率、實際功率的理解;(3)測量燈泡的功率;(4)聯(lián)系實際,綜合運用電學知識解決問題。
三、經(jīng)典題解
【例1】小明家的電冰箱銘牌如下表。小明在家用電器只有冰箱工作的情況下,觀察冰箱從啟動到停止工作用了6 min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了18圈。則冰箱以標定耗電量工作時,一天實際工作 h,啟動 次,每消耗1度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 圈。
解析:冰箱一天實際工作時間
一天啟動的次數(shù)
6 min消耗的電能w′=0.12kw×0.1h=0.012kw•h
電能表每轉(zhuǎn)一圈消耗的電能為
每消耗1度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為
啟迪:本題考查對用電器的規(guī)格、銘牌的認識和相關(guān)的計算.在理解電能表一些參數(shù)的物理意義的基礎(chǔ)上,利用簡單的代數(shù)運算即可求出答案。
【例2】甲、乙兩個電阻r1=6oω,r2=75ω,它們允許消耗的最大功率分別是15w 和3 w 。若把它們接入某一并聯(lián)電路,則電路中允許通過的最大電流是
a。
【例3】有一個電壓值可任意選取的電源,有若干根電阻值相同的電阻絲。現(xiàn)把一根電阻絲接在電壓值為u 的電源上,通電1 min,電阻絲產(chǎn)生的熱量為q,要想使電阻絲產(chǎn)生的熱量為3q,應(yīng)采取哪三種最簡單的不同方法。
解析:根據(jù)q=i2rt及導出公式q=u2t/r可采取的方法有:
方法一:由q=i2rt可知,把一根電阻絲仍接到u 兩端,通電時間延長為3 min,則電阻絲產(chǎn)生的熱量為3 q。
方法二:由q=u2t/r可知,把三根電阻絲并聯(lián)接在u兩端,通電仍為1min,則電阻絲產(chǎn)生的熱量為3q。
方法三:由q=u2t/r可知,把一根電阻絲接到電壓為 u 的電源兩端,通電1 min,則電阻絲產(chǎn)生的熱量為3q。
啟迪:靈活運用公式用不同方法解決問題,體現(xiàn)解電學問題的變通性。
【例4】 李明同學從商店里買來一個電熱毯。使用中有時感到溫度太高,他想用一個開關(guān)和一個電阻把它改裝為兩檔,使電熱毯在單位時間內(nèi)的發(fā)熱量為原來的一半。廠家說明書上只寫著額定電壓為220 v,沒有其他額定指標。請你設(shè)計一個方案完成這項改裝。要求:(1)畫出電路圖;(2)推導出所用電阻大小的計算公式;(3)指出安裝時必須注意的問題。
解析:(1)依題意要使電熱毯在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉淼囊话耄敲措姛崽簝啥说碾妷簯?yīng)變小,需要串聯(lián)一個分壓電阻。設(shè)計電路如圖所示。
(3)在安裝串聯(lián)電阻時應(yīng)注意:① 必須絕緣,防止漏電而出現(xiàn)觸電事故。② 串聯(lián)電阻的散熱條件要好,以防火災(zāi)。③ 考慮串聯(lián)電阻的額定功率的大小。以防電阻自身燒毀。