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(共32张PPT)
第十五章　电能与电功率
电功率的相关计算
专项训练
小明家电热水器铭牌为“220 V　1 000 W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220 V的家庭电路中工作5 min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。
1
(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
(3)为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
2
【2023·桂林】用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格：(g取10 N/kg)
装备质量 电池总电能 电池输出电压 续航里程
850 kg 40 kW·h 240 V 360 km
注意：电池电能剩余20%时必须立即充电 请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以900 kg计算；实际可利用的电能以电池总电能的80%计算；忽略动力以外的电能消耗。
(1)当汽车以18 m/s的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少？
解：汽车匀速行驶时受到的阻力
f1＝0.02G＝0.02mg＝0.02×900 kg×10 N/kg＝180 N。
(2)请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以18 m/s的速度匀速完成续航里程？
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少？
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电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性。图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变到60 Ω时，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。已知电源
电压恒定不变。
60
(1)当通过传感器的电流为0.1 A时，传感器的电阻为________Ω。
(2)求P1的值。
解：P1＝I12R＝(0.1 A)2×60 Ω＝0.6 W。
解：分析图象可知，当电流为0.1 A时，R＝60 Ω，
这时R与R0串联，有U电源＝0.1 A×60 Ω＋0.1 A×R0①，
当电流为0.5 A时，R的电功率为0，实际上电路中只有
R0接入电路，有U电源＝0.5 A×R0②，
解①②可得R0＝15 Ω。
(3)求R0的阻值。
4
【2023·邵阳】小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I－U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是(　　)
A．图乙中曲线A表示电阻R的I－U关系图象
B．当电源电压为4 V时、电流表示数为0.5 A
C．当电源电压为4 V时，小灯泡L的实际功率为1.6 W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10 V的电源两端，电路消耗的总功率为2 W
【答案】
D
5
【2023·江西】如图所示，已知电源电压恒为8 V，小灯泡上标有“6 V　3 W”。
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻。
(2)闭合开关S，移动滑片P，使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。
6
如图甲所示的电路中，电源电压不变，L是标有“6 V　3 W”的电灯，当S1和S3闭合、S2断开时，灯L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：
解：当S1和S3闭合、S2断开时，灯L与电阻R并联，且灯L正常发光，电源电压U＝UL＝6 V。
(1)电源电压。
(2)定值电阻R的阻值。
(3)当S1和S3断开、S2闭合时，灯L的实际功率。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
7
【2023·枣庄】如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象，如图乙所示。求：
(1) 滑动变阻器的最大阻值。
(2)R0的阻值和电源电压。
(3)整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
8
【2023·营口】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的规格是“3 V　1.5 W”，R1＝10 Ω，滑动变阻器R2上标有“20 Ω　1 A”，电压表选用0～3 V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到滑动变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)电源电压。
(3)断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全的前提下，电路消耗的最大功率是多少？

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