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中考科学总复习 第22讲 电功与电功率

发布时间:2014-03-08 09:17:13  

电功与电功率的比较
实质 意义 电功 电能→其他形式的能 电功率 量度电流做功快慢的 物理量 P=W/t P=UI 焦 /秒 伏 · 安 瓦 千瓦

量度用电器消耗电能 的多少 计算式 W=UIt W=Pt 单位 焦 千瓦时 测量仪 器或方 电能表 法

伏安法

电能表(电度表) ⑴ 作用:测量用户消 耗电能的仪表。 电能表的计数器上两 次读数之差,就是这段 时间内用电的度数。 ⑵ “220V” 表示接 在220V电路上使用; ⑶ “10A” 表示允许 通过的最大电流; ⑷ “3000R/kwh” 表示用1度电电表的表盘转3000转。

例如220V、2(4)A、3000r/Kw.h a. 220V—额定电压。 b. 2A—标定电流,即电能表计量电能时的标准计量 c. 4A—最大允许电流。即在允许误差 范围内长期工作的最大电流。 d. 3000r/Kw.h—每千瓦时转数。 其意义是:电流通过用电器每做l千瓦的功,这只 电能表转盘转3000转。 利用电能表测家用电器的电功率
①原理:P=W/t

②器材:电能表、秒表、家用电器
③注意:需求出电能表每转动一圈消耗的电能

例1、某太阳能照明灯利用太阳能电池板供一只“12V 9W” 的电子节能灯工作。这种照明灯正常发光时的电流 是 A,它消耗的电能由 能转化而来。如果阳 光照射太阳能电池板一天,电子节能灯可正常发光 10小时, 则太阳能电池板提供的电能是 J。 例2、灯泡上标有“220V 40W”字样,接在家庭电路中正 常工作,通过灯丝的电流是 A,灯丝的电阻是 。 若将此灯泡接在110V的电压上,灯泡的实际功率是 W (不考虑温度对灯丝电阻的影响)。

例3、图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图像,物理 学中叫做伏安特性图像。由图像可知,当小灯泡在 U=4V时, 灯泡灯丝的电阻为________?;当小灯泡中流过0.3A的电 流时,它消耗的功率是___________W。。

例4、在家庭电路中, 表用来测量用户消耗的电能, 一位同学家里的电能表的读数原来为 8 1 8 0。 5 现在他家里有40瓦电灯4盏,一台“220V 110W”的电冰箱, “220V 70W”彩色电视机一台,平均每天用电3小时,一 个月30天共消耗 度电,此时电能表的读数为 。

伏安法——测量

原理 电路图

测电阻 R=U/I

测电功率 P=UI

改变电压与电流, 调节灯泡两端电压 变阻器作用 测得多组数据 到特定值 数据处理 求平均值 不能求平均值

例1、小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用电 源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个,滑动变阻器上标 有”20Ω 2A”字样,小灯泡标有“4.5V”字样,估计小灯 泡的额定功率小于1.5W。他按图15连接好电路,先将变阻 器的滑片移至______端(选填“A”或“B”),然后闭合电键 S,再移动变阻器的滑片P,观察到小灯泡发光逐渐变 ____(选填“亮”或

“暗”)。当小灯泡正常发光时,变阻 器的滑片P恰好在中点上(即连入电路的电阻为10Ω)。小 华所用的电源电压为____V,小灯泡的额定功率为_____W。

例2、某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定 功率为IW的小灯泡进行了如下研究。按图甲连接电路后, 闭台开关s,测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压 关系如图乙。 ⑴据图判断,实验过程中小灯泡的电阻是 (选填 “恒定”或“变化”)的。 ⑵当小灯泡两端的电压为0.5V时,2分钟内小灯泡消耗 的电能为多少? ⑶小灯泡的额定电压为多少?

“额定”与“实际”的比较
额定 电压 实际

用电器正常工作时的 电压

用电器实际工作时的 电压

用电器在额定电压下 用电器在实际电压下 电功率 工作时的功率 工作时的功率 U实=U额 P实=P额 联系 U实>U额 P实>P额 U实<U额 P实<P额 U额和P额是一成不变的,与它是否工作及是否 注意 正常工作无关;而实际电压和实际功率有无 数个,灯的亮度取决于实际功率。

例1、一只标有“220V-40”和一只标有“220V-100”的灯 泡,若:⑴把它们并联在220V的电源上,那盏灯亮?⑵ 把它们串联在220V的电源上,那盏灯亮?

电热器 工作原理 主要部件 计算公式 电热利用 电流的热效应 发热体:电阻率大、熔点高 焦耳定律:Q=I2Rt 电热器

用电器中通过电流时产生的热,会使 导体的温度升高,使用电器不能正常 电热危害 工作,并会使绝缘层迅速老化,造成 危害。因此在制造和使用电器时要采 取措施进行散热。

电功、电功率、热量的比较 物理量 名称 表达式 单位 注意

电功

W=UIt=Pt

1kwh=3.6×106J
1kw=1000w J

电功率 P=W/t=UI 热量 Q=I2Rt

各量的对应 关系 当U实=U额, 则P实=P额
纯电阻电路: Q=W

⑴电功与热量的区别 如电炉、电饭锅,电流做功时将全部电能转化为 内能,Q=W;而电风扇工作时电能主要转化为机械能, 只有少部分能量转化为内能,因此电风扇发热时惟一 使用的公式是Q=I2Rt(R为电动机线圈的电阻),而绝 对不能使用Q=W=UIt(其中U为电动机线圈两端的电压 )来计算转化的内能,因为此时W>Q。 ⑵电功率P=UI和热功率P=I2R的联系和区别 在纯电阻电路中,电功率和热功率是相等的。当 电路中有电动机等用电器时,电能要分别转化为机械 能、化学能等,只有一小部分转化为内能,此情况下, 电功率大于热功率。

例1、小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”, 设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油,玻 璃管内液面相同)。 ⑴电阻丝甲与乙采用串联的连接方式,其目的是 。 ⑵已知电阻丝的阻值R甲>R乙,通电一段时间后

, 烧瓶中的 玻璃管液面上升较高。 ⑶已知甲烧瓶中盛放的煤油质量是200克,若煤油的温度从10℃升 高到60℃,需要吸收的热量是 焦[煤油的比热是2.1×103 焦/(千克· ℃)]。 ⑷保持电源电压不变,利用该实验装置,还可以探究通电导体产 生的热量与 的关系(写出一种即可)。 ⑸上述实验中,用到的科学方法主要是“控制变量法”,请你另 举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称 。

例2、某同学对录音机中的小电动机用如图电路进行实验 研究。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的 示数为0.40V时,电流表的示数为0.20A,此时电动机未 转动。当电压的示数为2.0V时,电流表的示数为0.30A, 此时电动机匀速转动,求: ⑴电动机线圈的电阻; ⑵电动机转动时消耗的电功率; ⑶电动机转动时产生的机械功率。

例1、某校电化教室熔断丝的额定电流为7安,熔断电 流为14安,则此电化教室所允许接入的用电器的最大 功率是 1540W 。若教室里已经安装了“22V,40W” 日光灯6盏,100W扩音机一台,60W彩电一台,400W 投影机一架,则还可以再接40W日光灯 17 盏。

例2、小明自制了亮度可调节的小台灯,其电路图及灯 泡规格如图1所示。(1)调节开关从触点“0”依次转到 “3”的过程中,灯泡的亮度将如何变化?(2)假设灯泡 电阻为RL,且不因温度而发生变化,已知R1=R2=RL/3, 如果调节开关转到触点3时,灯泡的实际功率是多大?

例3、某电动机接在照明电路中工作通过的电流为10安, 其线圈电阻为10欧,此时每分钟消耗的电能为多少?每 分钟产生的热量为多少?

例4、某电热器标着“220V,880W”的字样,当它正常工 作时通过的电流为多少?当它两端电压为110V时,其电 功率又是多少?

例5、有两盏白炽灯,L1标有“220V,100W”字样,L2 标有“220V,25W”字样。当它们并联时,那盏灯亮? 当它们串联时,那盏灯较亮?

例6、下表是我国市场某种双桶洗衣机所用电动机的工 作参数。 名称 洗涤电动机 脱水电动机
额定电压/伏 220 220

(1)如果洗涤电动机和 50 50 频率/赫兹 脱水电动机同时转动时, 额定电流/安 0.5 0.8 通过洗衣机电源线的电 20 18 电阻/欧 流是多大? 1370 1370 转速/转· 分-1 (2)当洗涤和脱水同时 工作时,它的最大耗电功率为多少? (3)某次洗衣服时,洗涤时间是11分钟,脱水时间是2分钟。在 洗涤过程中,洗涤电动机按下图程序进行工作。求本次洗衣共消 耗了多少电能? 30秒 正转 5秒 停 30秒 5秒 反转 停 30秒 正转 5秒 停 30秒 反转


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