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中考专题复习 第九单元 电功和电热

发布时间:2014-01-05 13:41:15  

初 三 物 理

中考专题复习 第九单元 电功和电热

【教学内容与目的要求】

目的要求:

1、知道电功及其单位,掌握电功的公式,知道电能表是测量电功的仪表

2、掌握电功率的概念,理解额定功率

3、理解焦耳定律,知道电热器的原理

4、会测小灯泡的电功率

【知识重点与学习难点】

1、理解电功的概念

2、理解电功率的概念,掌握电功率的计算公式

3、理解额定功率和实际功率的概念

4、理解焦耳定律及有关计算

【方法指导与教材延伸】

1、怎样理解电功这个物理量

电流做功的过程就是电能转化为其它形式能,如:内能、机械能和化学能等的过程。 电功的计算公式W=UIt是电功的基本计算公式,适用于任何电路。根据W=Pt,也可

U2

以计算电功,但是,根据I=U/R推出的电功的两个计算公式:W?IRt和W?t只适R2用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功。

电功的单位是焦耳,常用的电功单位是千瓦时(度)。

1千瓦时=3.6?10焦耳

2、怎样理解电功率这一物理量

电功和电功率是既有联系又有区别的两个物理量。电功率表示电流做功的快慢,即电流在单位时间内做的功。公式P=UI是计算电功率的基本公式。另两个公式P=I2R,P=U2/R,这两个公式是根据P=UI结合欧姆定律I=U/R推出的,仅适用于将电能完全转化为内能的用电器或电路。

3、额定功率和实际功率 6

用电器上标出的正常工作时,应接到的电压叫做额定电压。用电器在额定电压下工作(正常工作)时的功率称为额定功率。例如“220V、100W”表示这个用电器接在额定电压220V下工作时,发挥的功率是100W。

实际功率是指用电器某一电压下工作时的功率,它随用电器的工作条件的变化而变化,当实际加在用电器两端的电压为额定电压时,实际功率就等于额定功率。当加在用电器两端的电压小于或大于额定电压时,实际功率就小于或大于额定功率,一般情况下这是不允许的,使用用电器时,必须使加在用电器两端电压等于或接近于额定电压,这样用电器才不至于损坏。

4、焦耳定律

焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。即:Q=I2Rt。它适用于任何用电器热量的计算。

在仅有电流热效应存在的电路中,电能全部转化成了内能,而没有转化为其他形式的能,这时电流产生的热量等于电流所做的功。即Q=W。再根据W=UIt和U=IR可推导得

U2

出Q=IRt。焦耳定律的公式也可以表述为Q?t,用它解决某些问题比较方便,但必R2

须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。

【例题选讲】

例1、灯泡L1和L2串联在电路中,L1的电阻比L2大,在相等的时间里,电流做的( )

A、L1灯做的功多 B、L2灯做的功多

C、两灯一样多 D、无法确定

解:两灯串联,通过两灯的电流相同,时间也相等,由W=UIt和U=IR得W=I2Rt可知电功与电阻成正比,而L1的电阻大于L2的电阻,所以电流通过L1做功多,本题应选A。

例2、把“12V、8W”的电灯接到9V的电路中,它的实际功率为多大?

解:

U2

?P?R

U2(12V)2

?R???18? P8W

2U实(9V)2

?P实???4.5WR18?

例3、现有甲、乙、丙三盏灯,分别标有“220V、40W”、“110V、40W”、“36V、40W”的字样,它们均在额定电压下工作,比较它们的亮度,哪一盏灯最亮。

答:三盏灯的亮度完全相同,因为它们均在额定电压下工作,所以它们的实际功率也就是它们的额定功率均为40W。

例4、一台“220V、1000W”的电炉,想把它改装后接到110伏的电源上,但功率保持不变,以下哪个措施是正确的( )

A、将电炉丝截掉一半后接入电路

B、将电炉丝截掉四分之三接入电路

C、将电炉丝分成等长的两段,然后并联接入电路

D、将电炉丝截掉四分之一后接入电路

解:根据题意要求U实1U2可知要满足题设条件,只有改?U额时,P实=P额。由P?R2

2

实12U额U2U变电阻R,才能满足要求。由P实???额 R1R14R1

若R2?11R1时,P实才能等于P额。所以R2?R1是选择答案的首要依据,在上述四个答44

案中可发现(B)(C)均满足条件,究竟两个答案谁更合理呢?我们还应该考虑当U变化后,R也变时,I是否变化,对于一个能正常工作的电阻来说,它有一个额定电流,若实际电流超过它允许的额定电流,则它必将烧毁,所以接下来应判定(B)(C)中由实际电路中通过的电流大小。对B:

U实

R实U实R21U额2?I2??R4?2I1?2I额,而C选项每根电阻丝上的电流

11I2?U额/R1?I额显然应排除B,而选择C。 22

例5、标有“6V、3W”的灯L1和标有“6V、1W”的灯L2串联后接在12伏的电源

上,求灯L1的实际功率。

解:R1?2U额1

P额1

2U额2(6W)2??12? 3W(6V)2

??36? 1W R2?P额2

?串联

?U1?U1R1121???U2R236313U?3V,U2?U?9V 44

?UL?U额2,?L2会烧毁,电路断路L1无法工作,P1?0

例6、今有“6V、6W”的电灯L1和“6V、1.5W”的电灯L2各式各一盏,把它们分别接到电压6伏的电源上,要求两灯具有同样的亮度,应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻?阻值为多大?

解:∵U=U额1?U额2?6伏

∴若L1、L2直接接入6伏电路上均能正常发光,即P1=6瓦,P2=1.5瓦。

? ?U1??答:例7A、

C、L1短路 D、L2短路

解:应选择C。

电压表示数突然变零,有可能是L2断路,也可能是L1短路。由于题中两灯是先后熄灭,L2断路不会出现这种情况。如果L1短路,电路中电流增大,导致L2的消耗功率过大而烧毁,因而出现L1先熄灭L2紧接着熄灭的情况,所以本题只有选C才是正确的。

例8:如图所示,一个标有“6V ,3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50?的滑动

变阻器R串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是( )

A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2W

B.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6W

C.当滑片P滑到某个位置时,L和R 的电功率相等

D.当滑片P由a滑向b的过程中,灯泡L的电功率一直是减小

解:电路中小灯泡L和滑动变阻器R串联,电源电压U=6V。当变阻器R的滑片在a端

时,Ra?0,则此时灯泡两端电压为6V,其功率为3.6W。

UL2?6V?RL???10? PL3.6W

滑片P在b端时,电路总电阻最大,电路中总功率最小,此时Rb?50?。 2

P最小?6V??0.6WU2?? RL?Rb10??50?2

当滑片P 滑至某一位置,使接入电路的电阻RP?RL?10?时,其两端电压相等,L和R 电功率相等。

当滑片P由a滑向b的过程中,电路总电阻逐渐增大,电路中电流逐渐减小,由RL?I2RL知,灯泡L的电功率一直是减小。答:选 A 。

例9:如图所示,小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R 最大值为10欧,当滑片P

移到a端,小灯泡正常发光。试求:

⑴电源电压和小灯泡电阻。

⑵当滑片P移到b端时,闭合S,你还能求出哪些物理量?

【解析】:这是一道结论开放的电学综合题,主要考查学生对电

学知识综合运用的能力,考查知识多、覆盖面广。

当滑片移到a端时,L正常发光,此时电源电压U=6V,则

U2?6V?2??10? P?U/R得小灯泡的电阻为RL?P3.6W

当滑P滑到b端时:

电路中的总电阻:R总

?Rab?RL?20? 2

电路中的总电流:I?U总6V??0.3A R总20?

电路中消耗的总功率:P总?U总I?6V?0.3A?1.8W

电灯L消耗的功率:PL?IRL??0.3A??10??0.9W 22

滑动变阻器消耗的电功率:PL?0.9W 滑?P总?P

答案:⑴ 电源电压U=6V小灯泡的电阻 RL?10?

⑵ 电路中的总电阻 R总=20? 电路中的电流 I?0.3A 电路中消耗的总功率 PL?0.9W 滑动变阻器消耗的电功率 P滑?0.9W 总?1.8W 电灯L消耗的功率 P

滑动变阻器两端电压Uab?3V

例10:如图是供电设备向居民楼用房户输电的示意图。为保证居民楼内的用户所有用电器 都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V,当居民楼内消耗的功率为44千瓦的时候,问:

⑴通过输电线的电流为多少安?

⑵若输电线的总电阻为0.1欧,供电设备的输出电压是多少

伏?

⑶居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部门申请“增容”,即增加用电功率,当居民的用电器的额定功率由44千瓦增加到88千瓦所有用电器均在正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?

⑷若要求减少输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施。

【解析】:⑴ I?P44000W??200A U户220V

220V?20V?24 V0⑵ U线?IR线?200A?0.1??20V U输?U户?U线?

⑶ I??P?88000W??400A U户220V

2P增前?I2R线??200A??0.1??4000W

P增后?I?2R线??400A??0.1??16000W 2

?P?P增后?P增前?16000W?4000W?12000W

⑷ 由P损?IR线

可知,导线上损失的功率与电流的平方和导线的电阻有关,减小输电线损2

失的电功率时,为保障用户的用电器正常工作,I不能减小,只能减小R线,R线随导线长度的变短而变小,随横截面积变大而变小,还跟材料有关。因居民楼到供电设备间距离不能变短,所以导线的长度不能变短,减小输电线的电阻应换用较粗的导线或改变输电线的材料(例如:铝线换成铜线),从而达到减小输电线损失功率的目的。

例11:如图,是常见的静脉滴注装置。为了解冬季输液患者冰凉的感

觉,小锐设想在导管外添加一个电加热器,使药液在流动中加热。他收

集了相关数据:药液M=500克,??1.0?10千克/米,33

c水?4.2?103焦/(千克? ℃),一般滴注时间t?50分钟,针头与瓶内

液面竖直高度1米(不考虑其他热损失)

⑴ 不过若患者血压与针头处液体压强相等,则患者血压相当于多少毫

米汞柱?

⑵ 若使药液从5℃加热到35℃,该加热器电功率应多大?

⑶ 为了解除患者冰凉的感觉,请你再提出一种可行的方法。

【解析】:本题以一个“小发明”作为题目的背景,综合了力学、热学、

电学和化学等知识,设计新颖且解答开放。在解答过程中要注意审题,学会从题设的众多条件中剥取所需的信息,就不难解决。

⑴ p??gh1?1?10kg/m?10N/kg?1m?10Pa 334

?水银gh2?104Pa,h2?0.0735m?73.5mm,即患者血压相当于73.5毫米汞柱。

⑵ 每秒钟流出的药液质量:m?M0.5kg1???10?3kg t50?606

13每秒的热量:Q吸?cm?t?4.2?10J(kg??C)??10?3kg?30?C?21J 6

Q21JW?Pt?Q P???21W t1S

⑶方法1:传热法。用热水袋、暖水瓶等靠近扎针处,利用热传递使扎针处暖和。 方法2:水浴法。让输液管通过盛有热水的容器,使药液加热。

方法3:化学法。在能让输液管穿过的密封盒内放入生石灰块,使用时,只要打开盒

的开口,让生石灰与空气中水蒸气发生放热反应,就可使药液加热。

例12:市场上有一种双能源太阳能热水器,晴天享用太阳能,阴天可用电加热,如图,该热水器电路图。电热管R标有“220V 1100W”,R0与R构成保

温电路。当K连到2时,电热管正常工作,给水箱里的水加

热;当K连到3时,热水器处于保温状态,保温功率为

100W。

⑴求R、R0的值。

⑵保温时R实际功率是多少?

【解析

】:本题电热器具有保温档和加热档,这是一类题型。常见的还有电热器、电烙

铁、饮水机、电饭锅等。电热器的额定功率状态即加热状态。电

路中只有一个电阻R。此时R的功率为1100W。由此可求出R的阻值。R?U2

P额。K打到3时为保温档,此时R与R0串联,电

U2

功率为100W,由P?,可求出R0阻值再由P?I2R,求出R的实际功率 R?R0

U2?220V???44? 。 解:⑴ R?P1100W2

K?2时,只有R接入电路,R正常工作,故电源电压U?220V。

K?3时,R和R0串联,P??100W 。 U2

∵P?? P?R0

?220V??44??440?。 U2

?R?∴R0?P?1100W

⑵ 保温时,流过R的电流I?有I??2P?220W5??A。 U220V11

52A??44??9.1W。 R消耗的实际功率PR?I?2R??11

例13:如图所示是某同学家庭电路中的电能表.

⑴若照明灯泡的规格为“220V 60W”,两孔插座接一台“220V 100W”的电视机,三孔插座接一台“220V 280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电流表的电流是多大?

⑵如果某一天电灯和电视机都使用了5h,电饭锅使用了1h,这一天它们消耗了几度电? ⑶如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V 600W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10min电能表的转盘转了250转.请计算说明电热水器的实际功率是多大.

【解析】:电能表是电学中的重要仪表之一,它除用来测量电功外,还有一个较为广泛的用途就是测量用电器的功率值,本题就是其中的一例.

⑴ 三个用电器额定电压为220V,正常工作时的电流可以根据I?P,求得. U

⑵ 用电器工作时消耗的电能由W?Pt解出,注意时间和功率单位要统一.

⑶ 要求实际功率,只要求出10min内做的功即可,从表上可知,电度表每KW?h转2500转,此时转了250转,电流做的功为W?250Wkw?h,再由P?,即可求得. 2500t

解: ⑴ P?60W?100W?280W?440W , I?P/U?44W/220V?2A

⑵ W?P?t?0.16kW?5h?0.28w?1h?1.08kW?h?1.08度

⑶ 电能表转盘转250转,电流做功0.1kW?h臣, P?W/t?0.6kW?600W

(实际功率)

说明:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤

:

⑴ 首先按测量要求设计合理的测量电路图.

⑵ 观察电能表,记下它每kW?h的转数N .

⑶ 测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的)都停止工作.

⑷ 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)n时所用时间t?s? .

n?3.6?106?J?W⑸ 利用公式P?计算出所测用电器的功率值为多少瓦? ?tts例14:如图,是一个电热毯示意电路图,R0是电热毯中的电阻

丝,R是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”

字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.

⑴ 用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状

还是保温状态?

⑵ 若要求在保温时电流通过电阻线R0每分钟有60焦的电能转化

为内能,电阻R的阻值是多大?

【解析】:本题考查是否会用学过的知识解决生活中的实际问题.电热毯是众多家庭冬季睡觉

时取暖的用具.通过本题的解答,同学们就可以更好地理解电热毯的工作原理.

⑴ 当开关S闭合时,R被短接,电路中只有R0,由电功率公式得R0的电功率为P0?U2/R0(U为电源电压),当开关S断开时,电路中R与R0串联.

设R0两端电压为U0,则R0的电功率为P0??U20/R0.很明显,U0?U,所以有P0??P0,即S断开R0的电功率要小些,也就是说,S断开时电热毯处于保温状态.

⑵ 由电热毯上标有的“220V 100W”字样,可得电热毯电阻丝的电阻为:

R0?U2额/P额??220V?/100W?484?.

在保温状态(S断开)时,R0的电功率为P0??2W60J??1W;在加热状态(S闭合)时,t60S

R0的电功率为它的额定功率,即P?100W。

因电阻丝R0的阻值不变,于是由公式R?U/P得:

U22?0

U0?额/P额?U/P20??22V

在S 断开时,R与R0串联,由串联电路电压特点,得R

两端电压为UR?198V。再由

串联电路的电流特点,不难得出:R?UR198VR0??484??4356? U022V

例15:某同学在做完“测定小灯泡的电功率”的实验后(所用小灯泡的额定电压为2.5

伏),及时完成了实验报告。实验报告中他设计了表格。如该同学对实验现象的观

察和数据的记录都正确,请你指出他所设计的表格中的错误。

案:

灯泡的平均电功率一栏设计错误

【解析】:这是一道较为新颖的实验考查题,主要考查学生对实验设计、对图表的认识与设计和对实验数据的处理能力,表格中设计了“灯泡平均电功率”一栏,意在考查学生是否真正理解“实验结果求平均值”这种数据处理方法的含义。

专题练习

一、填空

1.电流做功的过程,就是电能过程,电流做多少功,就有多少电能 。

2.“PZ220 40”的灯泡接在220伏的电路上工作小时消耗1度电,改接在110伏的电路是,功率为 瓦,额定功率为 瓦。

3.甲灯标有“220V 40W”,乙灯标有“110V 40W”,将它们分别接在电路中,都能正常发光,则甲、乙两灯实际功率之比为 ,甲、乙两灯通过的电流之比为 ,甲灯的电阻是欧,甲、乙两灯的电阻之比为 。

4.电热器是利用电流的 的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。

5.我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为4.5?10kW。若这个机组连续工作一天,输出的电能为 。

6.把标有“6V ,3W”和“6V ,6W”的两盏电灯串联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率,则

该电路两端的电压应为 V,两灯消耗的实际总功

率为 W。

4

7.如图所示电路,电源电压不变,R1?30?。当S1

闭合、S2断开时,电流表的示数为0.1A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为

0.4A,在1min内电流通过R1与R2做功之比W1:W2?

8.下表为某型号双缸洗衣机的铭牌在额定电压下洗衣时,通过洗衣机的电流为

A;若洗衣用20min,脱水用10min,则该洗衣机消耗的电能共是kWh。

9.某同学想估算家中电子石英钟的功率,他进行了如下操作:将阻值为5?的小电珠连接

到一节新的5号电池上进行放电试验,累计放电60min后电池基本失效,则在放电过程

中通过小电珠的电荷为 C;查阅相关资料,知道一节新的同种电池可使家中

电子石英钟工作约300天,则该电子石英钟的功率为 W。(设电池在工作过程

中电压保持1.5V不变)

10.甲、乙两个用电器并联在电路中,它们的电阻之比为R甲:R乙?1:3,则通过它们的电

流之比I甲:I乙?,它们的电功率之比

P乙? 甲:P

11.如图所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值R?10?,滑动

R?的规格为“20? 1A”。闭合开关S ,当滑动变阻碍器接

入电路的阻值在0~10?范围内变化时,电流表的示数在0.3A?0.6A的范围内变化,

则电源电压为 V。当滑动变阻器接入电路的阻值分别是10?和20?时,滑动

变阻器上所消耗的电功率之经等于 。

12.灯泡的灯丝断了再搭接上,接到原来的电源上,灯泡比以前更了,这是因

为灯丝电阻 ,消耗的功率 。

13.如图是电吹风机送热风时的工作电路。对应额定功率为

1100W,正常工作10分钟,消耗电能械能一定小于 焦。

14.雷电是常见的自然现象,雷电发生时常常看见闪电和听到雷

声。人眼看到一次瞬间闪光的闪电,经高速摄影提示,往往是由多

次相继的放电组成,其中每一次放电,称为一次闪击。若某次闪电

包含5次闪击,共由云层向地面输送了30 C的负电荷,每次闪击的平均持续时间为

4?10?5S(假设每次闪击向地面输送的电荷量相等),则一次闪击的电流是;云

层和地面之间的电压约为8?10V,该次闪电释放电能约为J。

二、选择题

15.下列各组中都属于电功单位的一组是( )

A.焦耳,伏特?安培,千瓦时 B.焦耳,伏特?安培?秒,千瓦时

C.瓦特,伏特?安培?秒,焦耳/秒 D.瓦特,千瓦时,瓦特?秒

16.家庭电路中正在使用的两盏白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则 ( )

A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大

7

C.通过甲灯的电量一定比乙灯的多 D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大

17.电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样,正常工作时,相同

的时间内产生的热量( )

A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电烙铁最多 D.三者一样多

18.下列说法中不符合事实的是( )

A.一只鸡的质量大约为1.5千克

B.一只100瓦的白炽灯泡正常工作一小耗电1度

C.如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧

D.拿起两只鸡蛋举高1米,做的功大约是1焦耳

19.如图所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S、断开S1时,电流表的示数为

0.2A,电阻R2消耗的电功率为1.2W;当闭合S、

S1时,电压表的示数为10V,则以下说法不正确的

是( )

A.闭合开关S1后,电流表示数将变小

B.电源电压为10V

C.电阻R1的阻值为20?

D.电阻R2的阻值为30?

20.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的为

2V。则关于该电路,下述判断不正确的是( )

A.电流表示数变小,电压表示数变

B.电流表示数变大,电压表示数变小

C.电阻R1消耗的功率增大

D.整个电路消耗的总功率减小

21.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的为

位置,当灯泡L恰好正常发光时,电流表A的示数为0.5A,

电压表V的示数为2V。则关于该电路,下述判断正确的是

( )

A.电源电压是2V

B.灯泡的额定功率是1W

C.若滑片再向右运动,灯泡有可能被浇毁

D.若滑片再向左运动,A表示数将减小,V表示数将增大

22.如图所示,电源电压不变,定值电阻R阻值为18?。有四只白炽灯泡L1、L2、L3、

L4,它们的规格分别为“3V,2W”、“6V,2W”、“12V,2W”、

“24V,2W”。当把它们分别接在电路中的M、N

两端时,实际功率最

大的是( )

A.L1 B.L2 C.L3

D.L4

23.如图所示是一位同学已经连接好的电路。闭合开关,并将滑动变阻器的滑片向A端移

动,则不会观察到的现象是( )

A.电流表的示数逐渐减小

B.电压表的示数逐渐减小

C.小灯泡越来越暗

D.电路消耗的总功率增大

24.将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中,后串联起来接入同一电路,则( )

A.两种情况下灯泡都能正常发光

B.两种情况下灯泡都不能正常发光

C.并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大

D.串联接入时两灯消耗的总功率经并联时大

25.一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮,其原因是( )

A.灯丝电阻增大,功率增大 B.灯丝电阻减小,功率增大

C.灯丝两端电压增大,功率增大 D.灯丝中电流增大,功率减小

26.在图中,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等

长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,在相同

时间内,下列叙述正确的是( )

A.电流通过A、B所做的功是WA?WB

B.电流通过A、B所做的功是WA?WB

C.电流通过A、B所做的功是WA?WB

D.无法比较电流通过A、B时做功的大小

27.电路装置如图所示,X为0.5?的保险丝,电路中串联二个同为8V、32W的电灯泡,

分别为L1、L2,假设流经电灯泡的电流为4A,且电池与导线

的电阻可忽略不计,则下列何者为电池给输出的总电功率?

(电功率|P?IR?U/R)( )

A.18W B.64W

C.72W D.80W

28.图中所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。当在ab间接入

“6V 6W”的灯泡时,闭合开关,灯L

恰能正常发光;断开22

开关,在ab间换接入一个“6V 4W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法错误的是( )

A.灯L将变亮 B.灯L将变暗

C.换接的灯可能烧坏 D.电路总功率要变小

29.如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯L1的规格为“6V

12W”,只闭合S1时,L1正常发光;再闭合S2时,灯L2也正常发

光,同时电流表的示数变化了0.5A。则L1与L2的电阻之比为(设

灯泡的电阻不随温度变化而变化)( )

A.4:1 B.1:4

C.4:5 D.5:4

30.调无台灯的电路是由一只灯泡和一个电位器(滑动变阻器)串联组成。调节电位器的

旋钮使灯由亮变暗的过程中,电路的总功率将( )

A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定

31.四只相同的灯泡分成两组,两只灯泡并联,两只灯泡串联,分别接上电压相同的电

源,如果这两组灯泡消耗的电能相等,则串联通电时间是并联通电时间的( )

A.8倍 B.4倍 C.2倍 D.0.5倍

32.如图所示,灯L1标有“24V 8W”接在电源电压为36V 且

保持不变的电路中,将开关S闭合,待各电表读数稳定

后,下列说法不正确的是( )

A.电流表A1、A2的示数相同

B.电流表A1的示数为0.94A

C.电压表示数为36V

D.电流表A2的示数是0.44A

33.某同学在检修一只标有额定值为“220V 800W”的电炉时,发现电炉丝断了一小截,

他用一截同种材料但较细的电炉丝,将断了的取一截补接在原长,再接入220V的原电路中使用,那么它的实际功率将( )

A.大于800W

B.等于800W

C.小于800W

D.以上三种情况都可能是可能的

34.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2?,线圈中电流为

10A。这台电动机正常工作Is消耗的电能为W,产生的热量为Q,则( )

A.W=3800J,Q=200J B.W=3800J,Q=3800J

C.W=72200J,Q=200J D.W=72200J,Q=3800J

35.一只标有“220V 100W”的灯泡(灯丝电阻不变)与一电阻串联后,接在220V电源

上,电阻消耗的功率为10W,则此时( )

A.灯泡与电阻消耗的总功率为110W B

.灯泡与电阻消耗的总功率为

100W

C.灯泡消耗的功率小于90W D.灯泡消耗的功率大于90W

36.有甲、乙两只灯泡,分别标有“3V

1.8W”和“4.5V 1.5W”的字样,若将这

两只灯泡接入一个电路,要使它们同时

正常发光,下图所列方案中可行的是

( )

37.有一标有“220V 或110V 500W”的电炉,它对应的电炉丝连线图如图所示。其中B

为电热丝AC的中点抽头,下列说法中不正确的是( )

A.将AB端与220V电源相连,功率为250W

B.将AC端与220V 电源相连,功率500W

C.将AC连在一起作为一个接线端,再将它和B 端与110V 电源相连,功率为500W

D.将AC端与110V电源相连,功率为250W

三、实验题

38.在测定额定电压为2.5V、电阻约为10?的小灯泡的额定功率的实验中,某同学将器材连成如图所示的电路。

①请指出该电路连接中错误或不妥:

a、b、

②将上述错误或不妥改正后,闭合开关发现电流表有示数,但电压表无示数,灯泡也不发光,出现故障的原因是 。

③故障排除后,调滑动变阻,使灯泡正常发光,此时电流表示数如上图所示,则该灯泡的额定功率为 W。

39.按图示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时,测得5组实验数据,并记录在表

中,同时记录了小灯泡亮度变化情况。

请你仔细分析实验数据和实验现象,回答以下问题:

⑴ 小灯泡的额定功率是 W

⑵ 小灯泡亮度变化规律是 。

40

.某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们将九只不同规格的灯泡分别

接入电路,使它们都正常发光,并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电

流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度,把九只灯泡分成三组,每组的亮暗程度相

同,且第一组最亮,第二组其次,第三组最暗。实验中记录的有关数据分别如表19-3、表

19-4、表19-5所示。

⑴分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象,可得出的初步结论

是:

⑵分析比较实验序号 的数据及观察到的现象,可得出的初步的结论是:当通过灯泡

的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮。

⑶请进一步综合分析比较表19-3、表19-4、表19-5中的数据及观察到的现象,并归纳得出

结论。

①分析比较表19-3、表19-4或19-5中的数据及观察到的现象,可初步得出:

②分析比较表19-3、表19-4或19-5中的数据及观察到的现象,可初步得出:

41.家庭电路的引线均有一定的电阻(约几欧),因此,当家中空调、电炉等大功率用电

器工作时,家中原来开着的电灯会变暗。某小组同学

在“创新素质实践行”活动中,通过测试就可以估算出

家庭电路引线部分的电阻。如图所示,用r表示家庭

电路引线部分的总电阻,L为一只普通家用白炽灯

泡,M是一台空调节器。在测试时,先断开开关S,

1;再闭合接通灯泡L,测得灯泡U1,灯泡的功率为P

开关S ,测得灯泡两端的电压为U2,空调的功率为

P2(P2?P1,即P2远大于P1)。度写出估算r的表达式 (只用U1、U2和P2表示,设电源电压恒定)

42.下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录,有

不完整的地方,请你帮他填写完

整。

课题:研究电流产生的热量与哪些因素

有关装置及原理:

我们组的同学组装了如图所示的实

验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤

油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻

丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通

过电阻丝产生热量使煤矿油的温度升

高,体积膨胀,煤油上升的高度越 。

实验过程:

① 接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高,实验结果是:

瓶中的

煤油上升得高。这表明,电阻越大,产生的热量越多。

② 在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较 。这表明,电流越大,电流产生的热量越多。

③ 实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越 。 我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析,找到了电流产生热量的多少和哪些因素有关。

四、计算

43.电动自行车轻便、实用、无污染,很受人们喜爱。表是

某种型号电动自行车的相关数据,若骑车人质量为80kg

在2h内匀速行驶36km,根据表中数据,求:

⑴ 这辆电动自行车在2h内克服阻力所做的功。

⑵ 电动自行车匀速行驶时的工作电流。

44.给塑料加热要使其受热均匀,为此工厂里用热水浸泡加热,若所用热水质量为15kg,温度为98?C,由于热量散失,每分钟热水温度会降低1?C。为维持水恒温,用电热丝给热水加热使其始终保持98?C,已知电源电压210V,那么电热丝要选择多大的电阻?

45.为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用,部分地区已使用了分时电(能)表,电费价目如下:

小明家每天要用电水壶将质量为4kg、初温为20?C的水烧开,已知气压为1标准大气

34.2?10J?kg??C?。求: 压,水的比热为

⑴ 烧开的这些水吸收了多少热量?

⑵ 使用分时电表后,小明把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,1个月(以30天计)比原来节省多少元电费?

46.将阻值分别为R1与R2的两只电阻第一次以某种方式连接后,两端加上电压U,这时

R1消耗的功率是R2消耗的功率的4

倍;若R1与R2第二次以另一种方式连

接后,两端仍加上电压U,此时通过

R1的电流大小为0.4安,R

2两端电压

为8伏,电路消耗的总功率为4瓦。

⑴ 根据题意,通过计算判断后,在方框中画出两次电路连接的示意图。(不需写出分析、

计算过程)

⑵ 求电阻R1与R2的阻值。

⑶ 求所加电压U的值。

47.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,电动机不转,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两个发热功率,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?

48.黑夜中看不见开关位置,为此小明设计了如图所的电路。当单刀双掷开关S合向b

时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能牌这两种状态)。他利用一个“10V 1W”的小灯泡和一段1.0?104?/m的电阻丝安装指示灯。

⑴ 为使指示灯正常发光,请在图示方框内完成指示灯和电阻

的连接电路。

⑵ 按上述设计,电阻丝需截用多长一段?

⑶ 若照明灯一天(24小时)使用6小时,则整个电路一天总

共耗电多少度?

49.太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。

有一种太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S?8m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0?1kW。在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U?120V,并对车上的电动机提供I?10A的电流,试问:

⑴ 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?

⑵ 如果这辆汽车的电动机电能最终转化为机械能的效率75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速度是多大?

50.如图,是额定电压为220V的理发用电吹风机的典型电路。其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风。正常工作时,

⑴ 要送热风,选择开关应放在 位置(填“A”、“B”或

“C”)。

⑵ 已知电动机的额定功率是120W。当送冷风时,通电5min,电

流所做的功是多少?

⑶ 如果电热丝的电阻是55?,当送热风时,电路消耗的总功率是

多少?

51.在如图所示的电路中,电源电压U?14V,且保持不变,灯L上标有“12V 6W”字样R1?10?,滑动变阻器的最大阻值为20?,不考虑灯线电阻

随温度的变化。

⑴ 开关S闭合、S1断开,移动变阻器滑片P使用权电压表示数为

12V时,变阻器接入电路的电阻是多少?

⑵ 开关S、S1都闭合,将变阻器滑片P移至a端时,若灯L仍然发光,电流表的示数是

多大?此时灯L是正常发光吗?

52.学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示。传感器上标有“3V 0.9W”

的字样(传感器可看作一个电阻),滑动变阻器R0上标有“10? 1A”的字样,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。则:

⑴ 该传感器的电阻和额定电流各是多少?

⑵ 若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在a、b

之间所加的电源

电压最大值是多少?

⑶ 根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1?,则该传感器就失去了作用。实际

检测时,将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间(该电源电压小上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0来改变电路的电流和

R0两端的电压,检测记录如下:

通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?

53.下面是HG2003家用蒸汽电熨斗示意图和铬牌,使用时水箱中的水滴入被加热的底板

气室,迅速汽化产生向下的蒸汽。

⑴ 某师傅用熨斗干烫衣服时,用了19N的向下的力压熨斗,在此过程中,衣服受到的压强是多大?

⑵ 用熨斗汽烫时先预热,使金属底板的温度从20℃升高到220℃时,温控开关自动断开,

?C?。蒸汽电熨斗预热时底板吸已知底板的质量为1kg,铁的比热为0.46?10J/?kg?3

收多少热量?

⑶ 汽烫时,水滴入汽室,由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到190℃时,温控开关自动闭合,当加热到220℃时又断开。如此反复,若蒸汽电熨斗在体按图所示程序工作,烫一件衣服共消耗多少电能?

【答案与提示】

一、填空

1。、转化为其它形式能, 转化为其它形式的; 2、25,10 ,40; 3、1:1,1:2,1210,

4:1; 4、热效应,电阻率大,熔点高; 5、1.08?106kwh 6、9,4.5; 7、1:3; 8、1.5,0.16; 9、1080,6.25?10; 10、3:1,3:1; 11、6,9:8; 12、亮,变小,变大;

13、6.6?10,6.5?10,6?10; 14、1.5?10,2.4?10

二、选择 5545?59

15.B 16.D 17.C 18.B 19.A 20.B 21.A 22.B 23.B 24.B 25.C

26.B 27.C 28.A 29.B 30.A 31.B 32.A 33.C 34.A 35.C 36.B 37.D

三、实验

38、① a、变阻器接了两个下面的接线柱 b、电流表量程选择过大 ② 电压表或灯泡被短路 ③ 0.7

39、⑴ 1.18 ⑵ 电功率越大灯越亮

40、⑴ 灯泡两端电压相等时,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮 ⑵4和7(或5和8或6和9) ⑶灯泡两端的电压与通过灯的电流乘积越在灯越亮

41、U2(U1?U2)/P2

42、越高。 ① 甲 ② 高 ③ 多

43、⑴ 7.2?10J ⑵ 4.1A7

44、42?

45、⑴ 1.3?10J ⑵ 2.4元

46、⑴ 第一种方式为R1、R2并联,第二种方式R1、R2串联 ⑵R1?5? ,R2?20?

⑶ 10V

47、⑴ R1?1? ⑵ P热=0.16W ⑶ 9W ⑷当电动机被卡住其发热功率将大大提高,若及时切断电源,会使电动机温度很快升高,极易烧坏电动机

48、⑴ 指示灯应与电阻串联 ⑵ 0.21m ⑶过1度

49、⑴ 15% ⑵ 6m/s

50、⑴ A ⑵ 3.6?10J ⑶ 10W

51、⑴ 4? ⑵ 2A ,PL??PL ,L不正常发光

52、⑴ 10?,0.3A ⑵ 6V ⑶ 仍可使用,3V

53、⑴ 2000Pa ⑵ 9.2?10J ⑶ 4.5?10J 454365

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