齊占波
電功和電功率是電學中的重點和難點,此類題考查的知識點較為綜合,涉及的公式也很多,有一定的難度。下面舉例介紹此類題的解題思路。
例1(2021·湖南·常德)某型號電飯煲有加熱和保溫功能,如圖1甲所示為其內部電路原理圖,圖1乙是該電飯煲工作時電功率與時間的關系圖象。關于該電飯煲工作時下列說法中正確的是( )。
A. 開關S接觸點2時,電飯煲處于加熱狀態(tài)
B. 開關S接觸點1時,電飯煲處于保溫狀態(tài)
C. 電飯煲處于加熱狀態(tài)時的功率是800 W
D. 保溫狀態(tài)下電飯煲1 min消耗200 J的電能
解析:開關S接觸點1時,電路為電阻R1接入電路的簡單電路,開關S接觸點2時,兩電阻串聯(lián)接入電路,總電阻是R1 + R2,根據(jù)P = UI和[I=UR]得[P=U2R],可知開關S接觸點1時電路的電功率大于開關S接觸點2時的電功率,所以開關S接觸點1時是加熱狀態(tài),開關S接觸點2時是保溫狀態(tài),故選項A和B錯誤;由圖1乙可知電飯煲處于加熱狀態(tài)時的功率是800 W,電飯煲處于保溫狀態(tài)時的功率是200 W,故C正確;保溫狀態(tài)下電飯煲1 min消耗的電能:W = Pt = 200 W × 60 s = 1.2 × 104 J,故D錯誤。
答案:C
例2(2021·黑龍江·綏化)某同學家中有一臺電熱飲水機,銘牌上部分信息如圖2甲所示,飲水機加熱電阻不受溫度影響。關閉家中其他用電器,只讓該飲水機單獨工作,電能表轉盤轉了50轉用時60 s,電能表參數(shù)如圖2乙所示,則該飲水機在這段時間內消耗的電能為 J,此時家中的實際電壓為 V。? ? [××牌電熱飲水機 額定電壓 220 V 額定功率 1 210 W ] [kW·h][ ][0][0][3][0] [6] [220 V][10 A][50 Hz][3000][r/(kW·h)]
甲 乙
圖2
解析:電熱飲水機消耗的電能為:[W=503 000kW?h=160kW?h=6×104J];根據(jù)P = UI和[I=UR]得[P=U2R],則電熱飲水機的電阻為:[R=U2P=(220 V)21 210 W=40 Ω],實際電功率為:[P實=Wt=6×104 J60 s=1000 W],則實際電壓為:[U實=1 000 W×40 Ω=200 V]。
答案:6 × 104? ? ? 200