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第六章 电功率
本章回眸
【课前自学】
实质： __________________________________
电功 计算：W=Pt=____________________
测量：电能表
单位：1kW·h=___________________J
电功率 电流热效应：__________________________________
电热 焦耳定律 ： Q=I 2Rt
电热器
物理意义：
电功率 计算：P=UI
测量：伏安法
额定功率与实际功率
【合作学习】
1. 电功 电功率
例1．对于图6-1中的各种数据,说法不正确的是（ ）
A.每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3200转
B.额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A
C.同时使用的用电器总功率可以超过2200W
D.电能表读数的单位是kW·h
例2 在图6-2所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值是20Ω，开关闭合后，通过电阻R2的电流是0.6A。
（1）请参考下面的示例，自主设问并解答两个相关物理量(所求的量不能与示例相同)．
（2）若通电时间为20s，求这段时间内电路消耗的总电能。
例3．如图6-3所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合时
A.电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
B.电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C.电压表示数不变，电流表示数不变，灯的亮度不变
D.电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗
2.电功率的测量
例4.在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6V的电源，额定电压为2．5V的小灯泡，以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。图6-4是没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
(2)连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是________ (写出一种即可)。
(3)经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表的示数为2．2V，要测量小灯泡额定功率，应将滑片P向________端滑动。
(4)通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U - I，图像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是________W(设电源电压保持不变)。
3.综合问题
例5 李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S0自动控制：当胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动。图6-5是该饮水机的电路原理图。李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1kg水时，饮水机的加热状态每次只启动5min就停止。问：
(1)温控开关S0在何种状态(断开或闭合)时，饮水机处在保温状态 这时饮水机的电功率是多少
(2)在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少
[已知水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]
【解答】
【应用拓展】
1．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图7-2所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是
A．电能表的额定功率为2500W
B．电能表的标定电流为5A
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW h
D．拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
2. 小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，从消耗电能方面看，其内部可等效为如图6-7所示电路。当电动机不转时，相当于开关S置于“1”；当电动机正常工作时，相当于开关S置于“2”。电阻R1为线圈电阻，它的功率为发热功率；电动机对外做功的功率可用电阻R2的功率代替。
⑴ 当给它加0.3V电压时，电动机不转，电路中的电流为0.3A，求电阻R1的阻值。
⑵ 当给它加3V电压时，电动机转动，电路中的电流为0.4A，，求电动机的发热功率及对外做功的功率。
⑶ 当给它加3V电压而电动机被卡住（电机不转）时，求发热热功率。
⑷ 比较⑵、⑶两问中的发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害？
3.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图7-6所示。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻比L2的小
B．L1的额定功率比L2的大
C．两灯正常工作时L1发光要暗一些
D．若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些
4．小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω）
（1）他在检查仪器时，发现电流表指针如图6-9（甲）所示，则接下来的操作是 。
（2）图6-9（乙）是小明画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将图6-9（丙）中未完成的电路连接好，要求：电流表、电压表选择合适的量程；滑动变阻器的滑片向右移动时，连人电路的阻值变小，导线不能交叉。
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图6-10所示，则此时流过小灯泡的电流是 A，灯泡两端的电压是 V，灯泡的实际功率是 ______________W。
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像，如图6-10（乙），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为 W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而 （选填“增大、“减小”或“不变”）。
5．某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．图6-11是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻板．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。
额定频率 50Hz 环境温度 10℃～38℃
加热功率 550W 环境湿度 ≤90％
额定电压 220V 制热水能力 ≥90℃ 5L/h
(1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
(2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，l8℃的水加热到93℃，用时6min。用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C水=4.2×103J /(kg·℃)]
(3）如果要使饮水机在保温状态时电阻板的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值应是多少？

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