齐占波
电功和电功率是电学中的重点和难点,此类题考查的知识点较为综合,涉及的公式也很多,有一定的难度。下面举例介绍此类题的解题思路。
例1(2021·湖南·常德)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图1甲所示为其内部电路原理图,图1乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象。关于该电饭煲工作时下列说法中正确的是( )。
A. 开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B. 开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C. 电饭煲处于加热状态时的功率是800 W
D. 保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能
解析:開关S接触点1时,电路为电阻R1接入电路的简单电路,开关S接触点2时,两电阻串联接入电路,总电阻是R1 + R2,根据P = UI和[I=UR]得[P=U2R],可知开关S接触点1时电路的电功率大于开关S接触点2时的电功率,所以开关S接触点1时是加热状态,开关S接触点2时是保温状态,故选项A和B错误;由图1乙可知电饭煲处于加热状态时的功率是800 W,电饭煲处于保温状态时的功率是200 W,故C正确;保温状态下电饭煲1 min消耗的电能:W = Pt = 200 W × 60 s = 1.2 × 104 J,故D错误。
答案:C
例2(2021·黑龙江·绥化)某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如图2甲所示,饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其他用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60 s,电能表参数如图2乙所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为 J,此时家中的实际电压为 V。 [××牌电热饮水机 额定电压 220 V 额定功率 1 210 W ] [kW·h][ ][0][0][3][0] [6] [220 V][10 A][50 Hz][3000][r/(kW·h)]
甲 乙
图2
解析:电热饮水机消耗的电能为:[W=503 000kW⋅h=160kW⋅h=6×104J];根据P = UI和[I=UR]得[P=U2R],则电热饮水机的电阻为:[R=U2P=(220 V)21 210 W=40 Ω],实际电功率为:[P实=Wt=6×104 J60 s=1000 W],则实际电压为:[U实=1 000 W×40 Ω=200 V]。
答案:6 × 104 200