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第六章 電功率
本章回眸
【課前自學】
實質： __________________________________
電功 計算：W=Pt=____________________
測量：電能表
單位：1kW·h=___________________J
電功率 電流熱效應：__________________________________
電熱 焦耳定律 ： Q=I 2Rt
電熱器
物理意義：
電功率 計算：P=UI
測量：伏安法
額定功率與實際功率
【合作學習】
1. 電功 電功率
例1．對于圖6-1中的各種數據,說法不正確的是（ ）
A.每消耗1kW·h的電能，電能表的轉盤轉3200轉
B.額定電壓為220V，允許通過的最大電流為10A
C.同時使用的用電器總功率可以超過2200W
D.電能表讀數的單位是kW·h
例2 在圖6-2所示的電路中，電源電壓為6V，電阻R1的阻值是20Ω，開關閉合后，通過電阻R2的電流是0.6A。
（1）請參考下面的示例，自主設問并解答兩個相關物理量(所求的量不能與示例相同)．
（2）若通電時間為20s，求這段時間內電路消耗的總電能。
例3．如圖6-3所示的電路中，電源電壓恒定不變，當開關S閉合時
A.電壓表示數變小，電流表示數變小，燈變暗
B.電壓表示數變大，電流表示數變大，燈變亮
C.電壓表示數不變，電流表示數不變，燈的亮度不變
D.電壓表示數不變，電流表示數變小，燈變暗
2.電功率的測量
例4.在做“測定小燈泡的電功率”實驗時，選用的器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2．5V的小燈泡，以及滑動變阻器、電流表、電壓表、開關和導線等。圖6-4是沒有連接完的實物電路。
(1)請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整。
(2)連好電路閉合開關，發現電壓表指針偏轉很小，其原因可能是________ (寫出一種即可)。
(3)經適當調整后，閉合開關，移動滑片P到某處，發現電壓表的示數為2．2V，要測量小燈泡額定功率，應將滑片P向________端滑動。
(4)通過移動滑片P，測得多組數據，繪制成U - I，圖像如上圖。據此可計算出小燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的功率是________W(設電源電壓保持不變)。
3.綜合問題
例5 李佳同學家里的電熱飲水機有加熱和保溫兩種狀態，這兩種狀態輪流工作，完全由溫控開關S0自動控制：當膽內水的溫度被加熱到90℃時，加熱狀態就停止而進入保溫狀態；當膽內水的溫度降到60℃時，加熱狀態就啟動。圖6-5是該飲水機的電路原理圖。李佳同學通過觀察還發現：當膽內裝有1kg水時，飲水機的加熱狀態每次只啟動5min就停止。問：
(1)溫控開關S0在何種狀態(斷開或閉合)時，飲水機處在保溫狀態 這時飲水機的電功率是多少
(2)在加熱狀態中，飲水機把電能轉化為水的內能的效率是多少
[已知水的比熱容為4.2×103J／(kg·℃)]
【解答】
【應用拓展】
1．小明同學在家中拍到一張電能表照片，如圖7-2所示，他仔細觀察照片后，得到下列四個結論，你認為正確的是
A．電能表的額定功率為2500W
B．電能表的標定電流為5A
C．拍照片時，小明家已消耗的電能為9316kW h
D．拍照片時，小明家已消耗的電能為931.6J
2. 小明同學的玩具電動車上，有一微型直流電動機，從消耗電能方面看，其內部可等效為如圖6-7所示電路。當電動機不轉時，相當于開關S置于“1”；當電動機正常工作時，相當于開關S置于“2”。電阻R1為線圈電阻，它的功率為發熱功率；電動機對外做功的功率可用電阻R2的功率代替。
⑴ 當給它加0.3V電壓時，電動機不轉，電路中的電流為0.3A，求電阻R1的阻值。
⑵ 當給它加3V電壓時，電動機轉動，電路中的電流為0.4A，，求電動機的發熱功率及對外做功的功率。
⑶ 當給它加3V電壓而電動機被卡住（電機不轉）時，求發熱熱功率。
⑷ 比較⑵、⑶兩問中的發熱功率，你認為電動機正常工作時若被卡住，對電動機會產生什么危害？
3.將額定電壓相同的兩個燈泡L1、L2串聯后接入電路中，如圖7-6所示。接通電路后發現L1要亮一些，則下列判斷正確的是（ ）
A．L1的電阻比L2的小
B．L1的額定功率比L2的大
C．兩燈正常工作時L1發光要暗一些
D．若將兩燈并聯接入電路，L1發光要亮一些
4．小明在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）
（1）他在檢查儀器時，發現電流表指針如圖6-9（甲）所示，則接下來的操作是 。
（2）圖6-9（乙）是小明畫出的實驗電路圖，請你根據電路圖用筆畫線代替導線，幫他將圖6-9（丙）中未完成的電路連接好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；滑動變阻器的滑片向右移動時，連人電路的阻值變小，導線不能交叉。
（3）經檢查無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數如圖6-10所示，則此時流過小燈泡的電流是 A，燈泡兩端的電壓是 V，燈泡的實際功率是 ______________W。
（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據記錄的數據，小明畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關系圖像，如圖6-10（乙），根據圖像提供的信息，計算出小燈泡的額定功率為 W，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而 （選填“增大、“減小”或“不變”）。
5．某中學為解決同學們的飲水問題，新購置了一批臺式飲水機，其銘牌如下表所示．圖6-11是飲水機的電路圖，S是用感溫材料制造的溫控開關，R1是電阻，R2是供加熱的電阻板．分析電路圖可知，當S接通時，飲水機處于加熱狀態，當S斷開時處于保溫狀態。
額定頻率 50Hz 環境溫度 10℃～38℃
加熱功率 550W 環境濕度 ≤90％
額定電壓 220V 制熱水能力 ≥90℃ 5L/h
(1）在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？
(2）正常工作時該飲水機將熱水罐中0.6kg，l8℃的水加熱到93℃，用時6min。用這些數據及題目中的信息，計算熱水罐中的水吸收的熱量和該飲水機加熱狀態時的效率。[C水=4.2×103J /(kg·℃)]
(3）如果要使飲水機在保溫狀態時電阻板的功率是加熱狀態時的一半，則R1與R2的比值應是多少？

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