haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 科学科学

初中物理——电功率教案

发布时间:2013-12-04 11:27:34  

电功率

一、 考点、热点回顾

第一节 电能

1.

?

?

2. 3.

?

4.

?

?

?

?

?

? 电功:电流所做的功叫电功。 电功的符号是W,单位是焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。 61kW·h=3.6×10J 电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 电流在某段电路上所做的功,等于电功率与通电时间的乘积,还等于这段电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积。 电功的计算公式为: 电能表:测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。 表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,该数的前四位是整数,第五位是小数部分,即1234.5kW·h。 “10(20A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。 “50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用; 电能,电能表上的表盘转过600转。 根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式:

消耗电耗1kW?h?列出的比例式类似于 电表转数600revs/kW?h

?

第二节 电功率

1.

?

?

2. 电功率:电流在1秒内所做的功叫电功率。 P 1kW=103W 电功率的物理意义:表示消耗电能的快慢。

3. 电功率的定义式:P?W t

第一种单位:P——电功率——瓦特(W);W——电功——焦耳(J);t——通电时间——秒(s)。 第二种单位:P——电功率——千瓦(kW);W——电功——千瓦时(kW·h);t——通电时间——小时(h)。

4. 电功率的计算式:P?UI

P——电功率——瓦特(W);U——电压——伏特(V);t——电流——安培(A)。

5. 家用电器的电功率(估计数值):

1000W:空调、微波炉、电炉、电热水器;

800W:吸尘器;

500W:电吹风机、电熨斗、洗衣机;

200W:电视机、电子计算机;

1

100W:电冰箱、电扇。

低于1W:手电筒、计算器、电子表。 6. 有关电功、电功率的公式及其适用范围:

7. ? ? ? ?

? ?

?

8.

用电器的额定功率和实际功率

额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。 额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。 用电器实际工作时的三种情况: P实?P额——用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红) P实?P额——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝)

P实?P额——用电器正常工作。

有些地区电压不稳定,使用稳压器可以获得较为稳定的电压。 额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。

将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。

串并联电路P实与R大小的关系

2

第三节 测量小灯泡的电功率

1. 伏安法测小灯泡的功率

【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。 【实验原理】P?UI

【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】

① 画出电路图(见右图);

② 按电路图连接实物。注意开关断开,滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。

检查无误后,试触,无异常后闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压,每次都要观察小灯泡的亮度,测出小灯泡的功率。

④ 根据P?UI分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。 【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。 【注意事项】滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的电压、保护电路。

第四节 电与热

1. 探究电流的热效应

【实验器材】(如下图)烧瓶(三个烧瓶中放入等量的煤油)、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。 【实验步骤】(1)

① 如下图中的左图,在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。 ② 将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。

3

③ 通电一段时间后,比较两瓶中煤油的温度变化。

(2)

在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流(下图中的右图),观察什么情况下产生的热量多。

【实验结论】(1)在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。

(2)在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流大时,镍镉合金丝产生的热量多。

2. 焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。

2

Q——热量——焦耳(J);I——电流——安培(A);R——电阻——欧姆(Ω);t——通电时间——秒(s)

3. 有关焦耳定律的注意事项

? Q不与I成正比,而是与I2成正比。往公式里代数时要注意电流的代入:Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×

5s=10J

? 对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立?

4.

5.

U2Q?Pt?IRt?UIt?t R对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。 利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。 2

第五节 电功率和安全用电

1. 家庭电路中电流过大的原因:① 发生短路; ② 接入电路中的总功率过大。

这两个原因都可以使保险丝熔断。此外,如果保险丝的额定电流过小,也容易烧坏。

2. 保险丝:保险丝是用铅锑合金制作的,电阻比较大,熔点比较低。

3. 保险丝的作用:当电流过大时,保险丝由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护的作用。

4. 不能用铜丝、铁丝代替保险丝。

5. 新建的楼房的保险装置不是保险丝,而是空气开关。当电流过大时,开关中的电磁铁起作用,使 4

开关断开,切断电路。

6. 在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。这是为什么?

因为导线互相连接处接触面积小,所以电阻大。在串联电路中通电时间相同,由焦耳定律可知,导线互相连接处产生的热量多,温度高,所以那里容易发热,加速老化,甚至引起火灾。

7. 灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。为什么? 因为灯丝烧断之后再搭在一起,灯丝的长度缩短,所以灯丝电阻变小。由P?

不变,灯泡的实际功率增大,所以灯泡会更亮。

U2可知,灯泡电压R

第六节 生活用电常识

1. 家庭电路的组成:家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、电灯、插座、导线等

组成。

2. 家庭电路中各部分电路及作用:

? 进户线

进户线有两条,一条是火线,一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。

正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。

? 电能表(见第一节)

? 用途:测量用户消耗的电能(电功)的仪表。

? 安装:电能表安装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。

? 闸刀开关(空气开关)

? 作用:控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。

? 安装:闸刀开关安装在家庭电路的干路上,空气开关的静触点接电源线。

? 保险盒(见第五节)

? 电路符号:

? 连接:与所保护的电路串联,且一般只接在火线上。

? 选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。

? 保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大。

? 注意事项:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻

小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。

? 插座

? 作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。

? 种类:常见的插座有二孔插座(下图左)和三孔插座(下图右)。

? 安装:并联在家庭电路中,具体接线情况见右图。

? 把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把

用电器的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。

? 用电器(电灯)和开关

? 白炽灯的工作原理:白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。

? 灯泡长期使用会变暗,原因是:灯丝升华变细电阻变小,实际功率变小;升华后的金属钨凝

华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。

? 开关和用电器串联,开关控制用电器。如果开关短路,用电器会一直工作,但开关不能控制。

5

3.

4.

? ? ? ? ? ?

?

5.

? ? ? 6. 为防止漏电对人造成伤害,在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。 连接家庭电路的注意事项: 家庭电路中各用电器是并联的。 插座的连接要遵循“左零右火”的规则。 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。 (现在保险丝已被空气开关代替。) 三线插头中的地线与用电器的金属外壳相连,插座上相应的导线和室外的大地相连。这样做可以防止外壳带电给人造成伤害。 虽然地线和零线正常情况下之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。 试电笔:用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线,手必须接触笔尾的金属体。 测电笔接触火线时,如果观察不到氖管发光,你认为产生这种现象的原因可能是:测电笔氖管已坏;手没有接触笔尾金属体;火线断路。 线处有断路,被测段零线通过用电器和火线构成通路。 家庭电路中触电的原因:一是人体接触了火线和大地(单线触电),二是人体接触了火线和零线

(双线触电)。

二、典型例题

3.(2011·浙江宁波)小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是 ( )

A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小

C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小

3.C 解析:灯泡的明暗程度由灯泡的实际功率决定,与它的额定电压和额定功率无关,此外,灯泡的额定电压和额定功率是它本身的规格,它们是不会变的。本题答案为C。

4.(2011·北京)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )

A.笔记本电脑 B.电冰箱 C.电风扇 D.电暖器

4.D 解析:简单题。考查知识点:“焦耳定律的应用”(电流的热效应)。得分率较高的基础试题。

5.(2011·江苏扬州)下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h的是( )

A.空调 B.电冰箱 C.电视机 D.台灯

5.A 解析:P=1.2kW,四个选项中额定功率接近1.2kw的用电器是空调机。

6.(2011·四川乐山)小李家有一台“220V 2000W””的电热水器,该热水器正常工作0.5h耗电_______度,合___________J。

6.1;3.6×106

解析:该热水器正常工作0.5h耗电 W=Pt=2kW×0.5h=1kW?h,6

1kW?h=1000W×3600s=3.6×106J.

点评:本题考查消耗电能的计算,关键是公式的应用,解题过程中要注意单位的换算.

7.(2011·安徽省)如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了( )

A.1.6W B.4.0W

C.0.4W D.3.4W

22?U10V-6VU2U12U2-U12(10V)2-(6V)2

7.A 解析:定值电阻R? ??40Ω,?P?-???1.6W。?I0.1ARRR40Ω

8.(2011·广东佛山)如图所示,闭合开关后,灯L1亮,L2不亮的原因可能是( )

A.L1的灯座两端的连线相碰了

B.L2的灯丝断了

C.通过L1的电流大于通过L2的电流

D.L1 的电阻比L2的电阻大得多

8.D 解析:根据电路图可知,两灯泡串联,所以流过它们的电流相等,闭合开关后,灯L1亮,L2不亮,这说明灯L1的实际功率较大,根据功率公式P=I2R可知,灯L1亮,L2不亮的原因可能是L1 的电阻比L2的电阻大得多。本题答案为D。

9.(2011·广东深圳)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25”、“PZ220-100”,关于这两个灯泡的描述正确的是( )

A.甲灯的灯丝粗、电阻大 B.乙灯的灯丝细、电阻小

C.甲灯的灯丝细、电阻大 D.乙灯的灯丝粗、电阻大

9.C 解析:甲、乙两灯的额定电压都是220V,额定电流分别为25W和100W,根据P=U2/R可知,当额定电压相同时,电阻小的功率大,所以甲灯泡的电阻大,灯丝较细,乙灯泡的电阻小,灯丝较粗。本题答案为C。

10.(2011·广西河池)标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为( ) 7

1 2 3 4 5 6 U/V

A.3W B.3.3W C.3.6 W D.5W

10.C 解析:根据题图可知,当灯泡两端的电压U1=4V时,流过灯泡的电流为I1=0.4A,灯泡的

2U2(4V)2

功率为P1=U1I1=4V×0.4A=1.6W;定值电阻两端的电压为U2=4V,其功率为P2=??2W,所R8?

以整个电路消耗的功率P总?P1?P2?3.6W。本题答案为C。

点评:考查功率的计算问题。

11.(2011·山东东营)将标有“220V 100W”的灯泡接在电压为110V的电路中,灯泡的实际功率是(不考虑温度对电阻的影响)( )

A.100W B .50W C. 25W D.20W

11.C 解析:根据P=U2/R可知,当灯泡电阻R一定时,P∝U2,若电压U降为原来的

降为原来的1,则P211,所以将标有“220V 100W”的灯泡接在电压为110V的电路中,灯泡的实际功率是44×100W=25W,本题答案为C。

12.(2011·广东河源)小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到下列四个结论,你认为正确的是( )

A.电能表的额定功率为2500W

B.电能表的标定电流为5A

C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW?h

D.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J

12.B 解析:电能表上的“2500”表示每耗电1kW?h,电表转动2500转;“5A”表示标定电流为5A;电能表读数的最后一位是小数部分,所以拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6kW?h。本题答案为B。

8

13.(2011·甘肃兰州)关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是( ) A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多

U2

t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少 B.根据Q?R

C.根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关

D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多

13.D 解析:本题考查对焦耳定律的理解。电流通过导体时产生的热量,根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多。

14.(2011·湖南省株洲)某阻值为4Ω的定值电阻,通过的电流为0.5A,则1min产生的热量是( )

A.2J B.30J C.60J D.120J

14.C 解析:1min=60s,1min产生的热量:Q=I2Rt=(0.5A)2×4Ω×60s=60J.

15.(2011年·山东济宁)将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图8所示。闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2 较暗,其原因是

A.灯L1额定功率较大 B.灯L2两端电压较大

C.灯L1的电阻较大 D.通过灯L1的电流较大

15.C 解析:灯L1较亮,灯L2较暗,说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率,两灯通过的电流相同,根据公式P=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,说明灯L1的电阻大于灯L2的电阻,故

A、D错误,C正确,根据公式U=IR可知电流相同时,电阻越大,灯泡两端的电压越大,所以灯L1两端电压较大,故B错误.

16.(2011·四川乐山)把标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯串联后接在220V的电路中,则:

A.因为甲灯的电阻较大,所以甲灯较亮

B.因为通过它们的电流相等,所以一样亮

C.因为乙灯额定功率较大,所以乙灯较亮

D.因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮

16.A 解析:甲灯的电阻R1==≈807Ω,乙灯的电阻R2===484Ω,两 9

灯串联,根据公式P=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,甲灯亮.故选A.

点评:本题考查电阻的计算和实际功率大小的比较,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道串联电路电流的规律,判断灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。

17.(2011年·福建宁德)如图所示电路,电源电压恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( )

A.电流表示数变大,灯变暗 B.电压表示数不变,灯变暗

C.电流表示数变小,灯变亮 D.电压表示数为变,灯变亮

17.B

18.(2011·黑龙江哈尔滨)同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”.以下观点不正确的是( )

A.实验要选取规格不同的灯泡

B.实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同

C.将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验

D.将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验

18.D 解析:实验目的是研究电功率与电流的关系.所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同,故A观点正确;由图可知,两灯泡的连接方式是并联.在并联电路中,各支路两端的电压都相等.故B观点正确;根据欧姆定律,把滑动变阻器串联在电路中,要用滑动变阻器改变被测小灯泡两端的电压.依据通过电灯泡的电压和电流,可以计算电路相应的电阻,所以可以完成实验,故C观点正确;根据电功率公式P=UI,如将电路改为串联,两灯泡各支路两端的电压不同,无法完成实验,故D观点错误。故选D。

19.(2011·吉林长春)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向下移动时,则( ) 10

A.电压表的示数变大,灯变暗 B.电流表的示数变小,灯变暗

C.电压表的示数不变,总功率变大 D.电流表的示数变大,总功率变小

19.B

解析:此题考查电路动态变化及其相关知识。当滑片P向下移动时,电流表的示数变小,灯变暗,电压表的示数不变,总功率变小,选项B正确。

20.(2011·河南)如图所示是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图象,现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是( )

A.甲的阻值是乙阻值的两倍

B.通过乙的电流是甲的电流的两倍

C.乙两端的电压是甲两端电压的两倍

D.甲的电功率是乙的电功率的两倍

20.C 解析:此题考查电阻的电流与电压关系的图像,串联电路、欧姆定律、电功率动及其相关知识点。由欧姆定律可知,甲的阻值是乙阻值的1/2,选项A错误;将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端,电流相同,乙两端的电压是甲两端电压的两倍,选项B错误,C正确;由P=UI可知,甲的电功率是乙的电功率的1/2.选项D错误。

21.(2011·广东河源)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时 ( ) S

11

A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗

B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮

C.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变

D.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗

21.C 解析:闭合开关前,电压表测量电源电压,电流表测量流过灯泡的电流,灯泡两端的电压等于电源电压;当闭合开关后,定值电阻R与灯泡L并联在电路中,电压表测量电源电压,电流表测量流过灯泡的电流,灯泡两端的电压等于电源电压,可见,电压表和电流表的示数均不变,灯泡的实际功率也不变,亮度也不变。本题答案为C。

22.(2011·浙江杭州)在如图所示的电路中,电源电压为3伏特,电阻R的阻值为5欧姆,滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,当滑片由A端滑到B端的过程中( )

A.电阻R两端的电压不断变大

B.电阻R的功率不断变小

C.滑动变阻器两端的电压不断变小

D.滑动变阻器的功率不断变大

22.B 解析:当滑片由A端滑到B端的过程中,滑动变阻器接入的阻值变大,电路中的总电流变小。根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压不断变小,选项A错误;根据P=I2R可知,电阻R的功率不断变小,选项B正确;因为电源电压不变,而定值电阻R两端的电压不断变小,所以滑动变阻器两端的电压不断变大,选项C错误;当滑片位于A端时,滑动变阻器的功率为0,当滑动变阻器接入的阻值为5欧姆时,电路电流为0.3A,变阻器的功率为0.45W,当滑片滑到B端时,电流为0.12A,变阻器的功率为0.288W,可见,滑动变阻器的功率先增大后减小,选项D错误。本题答案为B。

23.(2011·广西北海)如图所示电路中,R2=20Ω。当Sl断开,S2闭合时,电流表的示数为0.3A,当Sl、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A,则下列说法正确的是(

)

A.电源电压为9V

12

B.R1的阻值为15Ω

C.当S1、S2都闭合时,l0s内电流通过电阻Rl产生的热量为36J

D.当S1、S2都闭舍时,电路中的总电阻为30Ω

23.C 解析:当Sl断开,S2闭合时,电阻R1断路,流过电阻R2的电流为I2=0.3A,所以电源电压为U=I2R2=6V;当Sl、S2都闭合时,电阻R1和R2并联,干路电流I=0.9A,因为电阻R2两端电压不变,所以流过R2的电流仍为I2=0.3A,故流过R1的电流为I1=I-I2=0.6A,R1两端的电压等于电源电压即U1=6V,所以R1=U1/I1=10Ω;此时,l0s内电流通过电阻Rl产生的热量为Q1=I12R1t?36J,电路中的总电阻R总?R1R220??。答案为C。 R1?R23

24.(2011·山东东营)如图所示是酒精测试仪的原理图,R0为定值电阻。已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比,如果测试到的酒精气体浓度越大,那么( )

A.传感器的电阻越大 B.电压表的示数越大

C.通过传感器的电流越小 D.电路消耗总功率越小

24.B 解析:根据电路图可知,电阻电阻R0和酒精气体传感器串联在电路中,电压表测量的是定值电阻R0两端的电压;如果测试到的酒精气体浓度越大,那么酒精气体传感器R2的电阻值就会越小,根据I?U可知,干路电流I越大,电路消耗总功率P=UI越大,定值电阻R0两端的电压U1=IR1R0?R

也越大,即电压表示数越大,故本题答案为B。

点评:本题考查欧姆定律I?U和串联电路中电流和电压规律,即串联电路中电流处处相等,总R

电压等于各用电器两端电压之和。

25.(2011·云南玉溪)如图所示,某同学把标有“6V 2W”和“6V 3W”字样的两个小灯泡L1、L2串联在电源电压为10V的电路中进行探究实验,下列结果中正确的是( )

A.灯L1能正常发光 B.灯L2能正常发光

13

C.灯L1发光比灯L2暗 D.灯L2的灯丝会被烧断

26.(2011·内蒙古赤峰)两盏白炽灯,甲标有“PZ220V 40W”,乙标有“PZ220V 25W”,比较它们的亮度,下列说法正确的是 ( )

A.甲一定比乙亮 B.乙一定比甲亮

C.都正常工作时,甲比乙亮 D.都正常工作时,乙比甲亮

26.C 解析:∵灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,而甲乙两灯的实际功率没法比较;

∴A、B选项是错误的;∵当灯泡正常发光时,实际功率等于额定功率;∴比较额定功率即可比较灯泡的亮度;又知:甲灯的额定功率为40W,乙灯的额定功率等于25W;∴正常发光时,甲比乙亮.故选C。

49.(2011·湖南长沙)如图所示,电源电压恒为4V,定值电阻R1=40Ω,R2=20Ω,则开关闭合后,电流表的示数是_____A,通电5min,电路中产生的热量是_______J。

49.0.3;360

50.(2011·广西柳州)把5Ω的电阻R1与l0 Ω的电阻R2串联接在一电压不变的电源上,如果通过电阻R1的电流为0.4 A,则该电源的电压为_______V。若把R1、R2分别串联、并联或单独连接到该电源上,则电路中的最大功率为_________W。

14

50.6;10.8 解析:因为串联电路中电流处处相等,所以当它们串联时流过两个电阻的电流均是0.4 A,电源电压为U=I(R1+R2)=0.4 A×(5Ω+10Ω)=6V,电路中的总功率P1=UI=6V×0.4 A=2.4 W;当它们并联时,两个电阻两端的电源均等于电源电压,电路中的总功率就等于它们分别单独连接U2U26262

到电源上时的功率之和,即P2?????10.8W,可见电路中的最大功率为10.8W。 R1R2510

51.(2011·广西钦州)路灯给市民出行带来方便,给城市增添异彩,我们发现同排路灯即使一盏灯烧了,其它仍然亮着,这是因为各盏路灯间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);在用电高峰期,路灯比较昏暗,这时路灯的实际功率 额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”).

51.并联;小于 解析:各灯泡能够独立工作,互不影响,说明它们是并联关系;路灯的明暗程度由其实际功率决定,所以,在用电高峰期,路灯比较昏暗,这时路灯的实际功率小于额定功率。

52.(2011·天津)标有“PZ220 60”的白炽灯正常工作电压为,额定功率为11W的节能灯与该灯泡均正常发光时亮度相当,各自正常工作10h,节能灯少消耗 kw·h的电能。

52.220;0.49 解析:标有“PZ220 60”的白炽灯的额定电压为220V,额定功率为60W;额定功率为11W的节能灯与该灯泡均正常发光时,各自正常工作10h,节能灯少消耗的能量W=(P节炽-P)t=0.049kW×10h=0.49kW·h。

53.(2011·云南玉溪)两根电热丝,其电阻R1=2R2.若将它们串联在电路中,保持电源电压不变,则R1、R2两端的电压之比是 ;在相同时间内,电流通过R1、R2产生的热量之比是 。

53.2∶1;2∶1 解析:因为电阻R1、R2串联在电路中,所以流过它们的电流都等于干路电流,即I1=I2=I,它们两端的电压之比是

Q1I2R1tR12R22????。 Q2I2R2tR2R21U1IRR2R22?1?1??;电流通过R1、R2产生的热量之比U2IR2R2R21

点评:本题考查电压和产生热量的比值,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道串联电路电流的规律.

54.(2011·福建南平)如图所示是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机(电动机),B是电热丝。若只闭合开关S1吹出的是_____风;若将S1、S2都闭合,吹出的是_____风。

54.冷;热

55.(2011·甘肃天水)如图,电源电压不变,当开关S1、S2闭合,a、b都是电压表时,a、b的示数之比为5:2;当S1闭合,S2断开,a、b都是电流表时,a、b的示数之比为_________,R1与R2 15

产生的热量之比为_________。

55.3:5;2:3

56.(2011·辽宁沈阳)如图所示,电源电压保持不变,开关S1已闭合。若再闭合开关S2,则________的示数变大,小灯泡L1的亮度________ (填“增强”、“减弱”或“不变”)。

56.电流表;不变

57.(2011年·黑龙江鸡西)灯L1标有“6V 6W”,L2标有“6V 3W”,串联接入电路,两灯都发光时电路中最大电流应为 A, 更亮些。

57.0.5;L2

58.(2011·湖北十堰)将标有“6V 3W”字样的小灯泡L1与额定电压为12V的小灯泡L2并联接在电源上,L1正常发光,L2较暗,此时干路中的总电流为1.1A,L1正常发光时通过它的电流为______A;L2的电阻为________Ω。若将L1、L2串联到另一个电压可调的电源上,电源电压最大为_______V,此时L2消耗的功率为______W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)

58.0.5;10;11;2.5

61.(2011·广西柳州)电动自行车已经是柳州市大部分市民的主要交通工具,其优点是经济实惠。如果某一电动自行车电动机的额定功率是240 W,以6 m/s的速度匀速行驶时的供电电流为5 A,则电动机的额定工作电压为________V,若该车电动机的效率为80%,则牵引力为___________N。

61.48;32 解析:电动机正常工作时的电流就是额定电流,根据P额=U额I额可得,其额定电压为U额?P额240W??48V,%?192W,电动机的有用功率为P有??P额?240W?80根据公式P=Fv可得,I额5A

牵引力F?P有192W??32N。 v6m/s

点评:考查基本公式的理解和应用。

73.(2011·广州)要使“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上能正常发光,应串联一个多大的电阻?

16

73.4Ω 解析:灯泡的额定电压:U额=6V;额定功率:P额=3W;则由功率公式P=UI可得:灯泡的额定电流:I=P额/U额=3W/6V=0.5A;串联电阻两端的电压:UR=U﹣U额=8V﹣6V=2V;故应串联电阻的阻值:R=UR/I=2V/0.5A=4Ω.

点评:本题告诉我们一个解决生活中经常遇到的一个问题的方法,即当电源电压大于电器的额定电压时,可以通过串联电阻的方式使电器正常工作。

78.(2011·广东湛江)一只电烙铁的规格为“220V 110W”请回答下列问题:

(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?

(2)该电烙铁的电阻为多少?

(3)在额定电压下通电10min产生多少热量?

78.(1)0.5A (2)440Ω (3)6.6×104J

解析:(1)电烙铁正常工作的电流 I=P=220V=0.5A U

2U2U2(220V)(2)根据公式P?,可得,电烙铁的电阻R???440?。 RP110W

另解:R?U220V??440?。 I0.5A

(3)在额定电压下通电10min产生的热量Q=W=Pt=110W×10×60s=6.6×104J。

答:(1)电烙铁正常工作的电流为0.5A;(2)电烙铁的电阻为440Ω;(3)在额定电压下通电10min产生的热量6.6×104J.

79.(2011·广西河池)如图所示,电源电压为9V保持不变,灯L上标有“6V 6W”字样,滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω,R2=20Ω,灯泡的电阻不变。求:

(1)灯泡的电阻。

(2)当S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路中的电流。

(3)电路工作时消耗的最小功率。

79.(1)6 Ω (2)0.45A (3)1.35W

解析:(1)灯泡的电阻RL=UL2/PL =(6V)2/6W=6 Ω

(2)当S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路中只有R2,由欧姆定律得电路中的电流I=U总/R2 =9V/20Ω=0.45A

17

(3)根据P总=U总2/R总可知,当电路中总电阻最大时,整个电路消耗的功率最小。因为,当S1

总大 断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中的总电阻最大,其最大值为R

20Ω=60Ω,所以电路工作时消耗的最小功率为P最小=U总2/R总大 =(9V)2/60Ω=1.35W =40Ω+

80.(2011?吉林省)如图所示,灯L标有“6V 3W”字样,电源电压为9V且保持不变.闭合开关S,灯L正常发光,求:

(1)电阻R的阻值;(2)灯泡正常发光时电阻R消耗的功率.

80.(1)6Ω (2)1.5W

解析:(1)I===0.5A,UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,R===6Ω。

(2)PR=URI=3V×0.5A=1.5W。

85.(2011·山东聊城)在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V的示数恒为6V,电流表的示数为0.5A,电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为0.3A。求:

(1)R1的阻值;

(2)滑动变阻器的最大阻值;

(3)电路消耗的最小总功率;

(4)当滑动变阻器的滑片移至最左端时,R1在5min内消耗的电能。

85.(1)4Ω (2)16Ω (3)1.8W (4)2700J

解析:根据电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中,电压表V测量的是电源电压,电压表V2测量的是滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量的是干路电流。

(1)根据电表示数可知,电源电压为U=6V,滑动变阻器两端的电压为4V,所以定值电阻R1两端的电压为U1=2V,流过定值电阻R1的电流为I1=0.5A,所以,定值电阻R1的阻值为R1=U1/I1=2V/0.5A=4Ω。

18

(2)当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时,电流表的示数为0.3A,电路的总电阻为R

-R1=20Ω-4Ω=16Ω.

(3)根据P=U2/R可知,当电路电阻最大时,电路消耗的总功率最小,其最小值为

P=U2/R=(6V)2/20Ω=1.8W

(4)当滑动变阻器的滑片移至最左端时,R1两端的电压等于电源电压,即U1=6V,其在5min

2U12(6V)内消耗的电能为Q=t??5?60s?2700J。 R14?总=U/I=6V/0.3A=20Ω,滑动变阻器的最大阻值为R2m=R总

95.(2011·山东青岛)在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的最程为0~3V,R3=4Ω。求(画出相应的等效电路图):

(1)只闭合开关S1时,电路消耗的功率为4W,则电源电压U=?

(2)只闭合开关S2时,灯泡R,1正常发光,R3消耗的功率为0.64W,则灯泡的电阻R1=?(写出该小题的解题思路后再求解)

(3)只闭合开S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,则变阻器R2的取值范围是多少?

95.(1)等效电路如图1所示,电源电压U=4V。 (2)等效电路如图2所示,灯泡的电阻R1=6Ω。

(3)等效电路如图3所示,变阻器R2的取值范围是4~18Ω。

图2 图3

解析:(1)只闭合开关Sl时,等效电路如图1所示,根据P=U2/R可知,电源电压

U=P3R3?4W?4??4V

(2)只闭合开关S2时,等效电路如图2所示。根据P=I2R可知,电路电流I=I3=

P3?0.64W??0.4A。

R34?19

解法1:电路总电阻为R总=U/I=4V/0.4A=10Ω,灯泡的电阻R1=R总-R3=6Ω。

解法2:电阻R3两端的电压U3=I3R3=0.4A×4Ω=1.6V,灯泡两端的电压U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V,灯泡的电阻R1=U1/I=2.4V/0.4A=6Ω。

(3)只闭合开关S3时,等效电路如图3所示。

①当滑片左移时,在不损坏电流表和电灯的情况下有:IA≤0.6A,I1≤0.4A,所以I≤0.4A,电路总电阻R总=U/I≥4V/0.4A=10Ω,所以R2=R总-R1≥10Ω-6Ω=4Ω。

??U?U2≥4V-3V=1V,电路电流②当滑片右移时,在不损坏电压表的情况下有:U2≤3V,U1

I=I1=U1?/R1≥1V/6Ω=A,滑动变阻器R2的电阻R2=U2/I≤3V/A=18Ω。

∴变阻器R2的阻值范围是4~18Ω。 1616

三、课后练习

一、填空题(每小题4分,共36分)

1.某同学连接的电路如图7—1所示,灯泡上标有“3.5 V 0.7 W”的字样,该同学所用电源是由三节干电池串联组成的.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为_____A时,小灯泡恰能正常发光.这时滑动变阻器接入电路中的电阻是_____Ω.

图7—1

2.张东方同学在一次实验中,所用的电阻R2的阻值为30 Ω,按图7—2所示的电路连接器材后.闭合开关,发现电流表的示数是0.3 A,如果电阻R1消耗的电功率是6 W,经计算电阻R1的阻值为_____.

图7—2

3.平时我们所说的“用电器正常工作”是指用电器两端所加的电压正好等于_____,此时用电器消耗的电功率就是它的__________.当电路中有几个用电器时,无论是串联还是并联,电路中的总功率等于___________.

4.小良同学在如图7—3所示的电路中,所用的电源电压恒定.当他闭合开关,移动变阻器的滑片,到a点时使R1接入电路的电阻为1 Ω,到b点时使R1接入电路的电阻为4 Ω,并且在a、b两点时R1消耗的电功率相等;他还观察到在a、b两点时电压表的示数变化了2 V.通过以上的测量数据,他计算出R2的阻值是_____,当滑片在b点时,电流表的示数为_____.

20

图7—3

5.某用电器的额定电压是220 V,正常工作时的电流是800 mA,这个用电器正常工作时的电功率是_____,电阻是_____;如果该用电器每天使用5 h,则每天消耗的电能是_____J,一个月耗电_____度(一个月按30天计算).

6.如果某用电器工作时5 min做功1.5×105 J,这个用电器的电功率是_____.

7.某同学将一盏标有“220 V 40 W”的灯泡接到电路中,测出通过灯泡的电流是0.1 A,这盏灯消耗的实际功率为_____.

8.郑冉同学家中有一台空调,接在家庭照明电路中,他测出空调工作时通过的电流是 5 A,如果该空调每隔15 min工作一次,每次工作5 min,在3 h的时间内这个空调消耗的电能是_____,电流做的功是_____.

9.某用电器的铭牌上标着“220 V 1200 W”的字样,当将该用电器接在家庭照明电路中时,正常工作10 min消耗的电能是_____度,电流1 s做功_____J.

二、选择题(每小题4分,共36分)

10.有几位同学将两只灯泡接入电路中,让它们同时工作,下面是它们的几种说法,其中正确的是

A.较亮的灯泡中通过的电流一定大

B.较亮的灯泡两端的电压一定大

C.较亮的灯泡额定功率一定大

D.较亮的灯泡消耗的电能一定多

11.某实验小组的同学在一次实验中,将一个标有“12 V 2.4 W”的灯泡和一个电阻R串联起来接在电路中,如图7—4所示,闭合开关灯泡恰能正常发光;如果它们将灯泡换成一个标有“12 V 3.6 W”字样的,下面的说法中正确的是(电源电压不变)

图7—4

A.“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率比3.6 W小

B.“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率比3.6 W大

C.“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率等于3.6 W

D.无法判断“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率的大小

12.有两个电阻R1、R2(已知R1<R2),如果将它们串联起来接入电路中,在相等的时间内它们消耗的电能分别为W1、W2,下面的说法中正确的是

A.W1<W2

B.W1>W2

C.W1=W2

21

D.无法判断

13.小明同学在一次实验中,将灯泡两端的电压从12 V增加到14 V,他观察到和灯泡串联的电流表的示数变化了0.2 A,下面的说法中正确的是(灯丝电阻不变)

A.该灯泡消耗的电功率变化了0.4 W

B.该灯泡消耗的电功率变化了2.8 W

C.该灯泡消耗的电功率变化了2.4 W

D.该灯泡消耗的电功率变化了5.2 W

14.某同学连接的电路如图7—5所示,闭合开关后,发现电流表甲的示数为0.2 A,电流表乙的示数为0.8 A,下面的说法中正确的是

图7—5

A.电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是1∶3

B.电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是1∶9

C.电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是3∶1

D.电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是9∶1

15.张雨同学连接的电路如图7—6所示,当他将滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点时,电压表V1前后两次示数之比是3∶4,电压表V2前后两次示数之比是2∶1.如果滑片P在a点时,变阻

器在2 s的时间内消耗的电能是4 J,当滑片P在b点时,关于变阻器消耗的电

功率,下面的说法中正确的是

图7—6

A.3 W B.2.7 W

C.2 W D.1.3 W

16.某同学家中有一个电炉,上面标有“220 V 1000 W”的字样,下面关于这个电炉的说法中正确的是

A.使用这个电炉时应连接额定电流为10 A的保险丝

B.这个电炉在正常工作时的电阻为484 Ω

C.这个电炉工作时消耗的电功率是1000 W

D.这个电炉正常工作0.5 h消耗的电能为1.8×106 J

17.某同学有一个灯泡,将它与8 Ω的电阻串联,当将它们接在24 V的电源上时,灯泡恰好能正常发光,该同学测得通过电阻的电流为1.5 A.下面的说法中正确的是

A.这个灯泡的额定电功率为36 W,额定电压为24 V

B.这个灯泡的额定电功率为18 W,额定电压为12 V

C.这个灯泡的额定电功率为20 W,额定电压为12 V

22

D.这个灯泡的额定电功率为12 W,额定电压为12 V

18.张研同学有两段电热丝,电阻分别是R1、R2(R1>R2),他将这两段电热丝在电路中串联起来,分别放入两个相同的容器中,两个容器中装有相同质量的水,如图7—7所示.当他将开关闭合后,关于甲乙两个容器中水温的变化,下面的说法中正确的是

图7—7

A.甲容器中的水温度上升的快

B.乙容器中的水温度上升的快

C.甲、乙容器中的水温度上升的一样快

D.条件不足,无法判断

三、实验题(19题、20题各9分,21题10分,共28分)

19.某实验小组有一个小灯泡,上面只能看清“2.5 V”的字样,他们想知道小灯泡的功率是多少,找来的器材如图7—8所示.

(1)将图中所给器材,按照实验的要求用线连接起来.

图7—

8

图6—9

(2)在闭合开关以前,应将滑动变阻器的滑片滑到_____端.

23

(3)实验中的电源用_____节干电池串联即可.如果灯泡的电阻约为9 Ω,电流表选用的接线柱应为_____和_____.

(4)当灯泡正常发光时,请你在图7—9(甲)中的表盘上画出指针的位置.

(5)当灯泡正常发光时,电流表的指针位置如图6—9(乙)中的表盘所示,这个小灯泡的电功率为_____.

20.陈红同学家中有40 W的日光灯5盏,平均每天开灯3 h;100 W的电视机一台,平均每天看电视3 h;200 W的洗衣机一台,每月使用10 h;1800 W的电磁炉一个,平均每天使用1 h.

(1)他家的保险丝应选用哪种规格的?

(2)陈红同学家一个月(按30天)用电多少度?

(3)如果他家每天少开灯30 min,少看电视20 min,电磁炉少用10 min,每月可省电多少度?

★21.赵阳同学有一只电热器,他不知道这个电热器的功率,他想利用家中的电能表进行测量,他把家中其他电器都关闭,只让电热器工作,经过3 min他观察到电能表转了12转,他家的电能表上标有“220 V 5 A 300 r/kWh”的字样.请你帮他算出这个电热器的功率是多少?

24

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com