《2019秋九年級(jí)物理全冊(cè) 第十六章 電流做功與電功率 專題訓(xùn)練（八）電功和電功率的相關(guān)計(jì)算習(xí)題 （新版）滬科版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019秋九年級(jí)物理全冊(cè) 第十六章 電流做功與電功率 專題訓(xùn)練（八）電功和電功率的相關(guān)計(jì)算習(xí)題 （新版）滬科版（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題訓(xùn)練( 八 ) 電功和電功率的相關(guān)計(jì)算
【專題概述】
電功和電功率是初中電學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,常結(jié)合歐姆定律和串、并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律進(jìn)行考查。
電功的基本計(jì)算公式是W=UIt,由此可以看出,電流做功多少跟電壓、電流強(qiáng)度和通電時(shí)間三個(gè)因素有關(guān),其大小是由它們?nèi)叩某朔e來決定的。電功率的常用計(jì)算公式是P=UI,它表明電功率跟電壓、電流兩個(gè)因素有關(guān),其大小由它們的乘積決定。
焦耳定律是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的,它定量地描述了電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的規(guī)律,其公式Q=I2Rt適用于任何電路。
類型1 電功的計(jì)算
1.創(chuàng)建生態(tài)文明城市需要我們共同關(guān)注環(huán)境,我市某興趣小組為了檢測(cè)空氣質(zhì)量的指
2、數(shù),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的檢測(cè)電路。R為氣敏電阻,其電阻的倒數(shù)與空氣質(zhì)量指數(shù)的關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓為12 V且保持不變,R0=5 Ω,當(dāng)電壓表示數(shù)為4 V時(shí),求:
( 1 )通過R0的電流;
( 2 )2 min內(nèi)R0消耗的電能;
( 3 )此時(shí)空氣質(zhì)量指數(shù)。
解:( 1 )由題圖甲可知,R0和R串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,所以
I0=U0R0=4V5Ω=0.8 A
( 2 )2 min內(nèi)R0消耗的電能
W0=U0I0t=4 V×0.8 A×120 s=384 J
( 3 )UR=U-U0=12 V-4 V=8 V
所以R=URIR=URI0
3、=8V0.8A=10 Ω
1R=110Ω=0.1 Ω-1,由題圖乙可知,此時(shí)空氣質(zhì)量指數(shù)為25
類型2 電功率的計(jì)算
2.( 遂寧中考 )如圖甲所示電路,電源電壓恒定,R0為定值電阻,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端移到另一端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示,則定值電阻R0的阻值為 40 Ω;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值分別為14R和R時(shí),電路消耗的總功率為P1、P2,則P1∶P2= 2∶1 。?
類型3 電熱的計(jì)算
3.如圖所示,電源電壓恒為12 V,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為10 Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為10 V,此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作,則滑動(dòng)變阻器
4、消耗的功率是 0.4 W;若電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為2 Ω,則通電5 min,電流通過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是 24 J。?
4.圖甲為一種新型電飯鍋,圖乙為其簡(jiǎn)化電路,其中R1和R2均為電熱絲,S1是自動(dòng)控制開關(guān),通過開關(guān)的控制,可實(shí)現(xiàn)智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度。圖丙為其在工作的30 min內(nèi)功率隨時(shí)間變化的圖像。已知其高溫?fù)醯墓β蕿?00 W,電阻R1=5R2。
( 1 )請(qǐng)寫出電飯鍋在低溫?fù)醣貢r(shí)兩個(gè)開關(guān)的通斷狀態(tài);
( 2 )求出電飯鍋在這30 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
解:( 1 )由題圖乙可知,開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí),只有電阻R1接入電路,此時(shí)電路中
5、電阻最大,S、S1均閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),此時(shí)電路中電阻最小。電源電壓一定,由P=U2R可知,當(dāng)S閉合、S1斷開時(shí),電功率最小,電飯鍋處于保溫狀態(tài)。
( 2 )由題意可知,高溫?fù)蹼姽β蔖1=600 W
高溫?fù)鯐r(shí)兩電阻并聯(lián),已知R1=5R2,則
P加熱P保溫=U2R1+U2R2U2R1=R1+R2R2=5R2+R2R2=61
P保溫=16P加熱=16×600 W=100 W
由題圖丙可知,t加熱=20 min=1200 s,t保溫=10 min=600 s
由Q=W=Pt可得,30 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量
Q=P加熱t(yī)加熱+P保溫t保溫=600 W×1200 s+100 W×600 s=7.8×105 J
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