电功电功率生活用电.docx
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电功电功率生活用电
【同步教育信息】
一.本周教学内容:
寒假复习专题(四)
电功电功率生活用电
(一)电功
1.电功:
电路中电流做的功叫电功。
电功表示电能转化成其它形式能的多少。
2.电功公式:
W:
电功;U:
电压;I:
电流;t:
时间;R:
电阻。
3.单位:
国际单位:
焦耳(J)1焦耳=1伏特·安培·秒
常用单位:
度(千瓦时)
1度=1千瓦时=3.6×106焦耳
4.测量仪表:
电能表。
(二)电功率:
1.电功率:
电流在1秒内所做的功叫电功率,是表示电流做功快慢的物理量。
2.电功率的公式:
推导式:
P=UIU:
电压I:
电流
3.电功率的单位:
国际单位:
瓦特
常用单位:
千瓦
1千瓦=103瓦特
4.额定电压:
用电器正常工作时的电压
额定功率:
用电器在额定电压时的功率。
实际功率:
电流通过导体实际做功的功率。
(三)焦耳定律:
1.内容:
电流通过导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
2.公式:
Q=I2Rt。
3.单位:
焦耳。
(四)家庭电路:
1.组成:
进户线、电能表、总开关、保护设备、用电器、用电器插座、开关、导线组成。
2.连接:
(1)电能表直接与进户线连接,接总开关,保护设备。
(2)各盏灯和插座安装在保护设备之后。
(3)灯和插座应并联,开关与它控制的灯串联。
3.熔丝的作用:
电路中电流过大时,自动切断电路,保护电路。
(五)安全用电:
原则:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
安全电压值:
不高于36伏。
二.重点和难点:
1.掌握电功的决定因素:
电压、电流和时间,并运用公式计算电功。
2.掌握电功率的定义、意义、公式、单位,并利用公式计算用电器的额定电压、额定功率、实际功率。
3.理解焦耳定律,掌握焦耳定律公式的意义,应用公式计算。
【典型例题】
例1.现有一只“6V3.6W”的小灯泡,一个9V的电源,一个开关,一个接线夹,导线若干,还有一段电阻丝(每厘米的阻值是0.5欧),求:
(1)利用上述器材组成一个调光电路,设计出你的电路,说出你的办法。
(2)在保证不损坏灯泡的情况下,接入电路中的电阻丝的长度至少为多少厘米?
分析与解答:
(1)调光电路指的就是能调节灯泡亮度的电路,电路图如上图所示。
当接线夹在电阻丝ab间向b端滑动时,灯泡变暗;
当接线夹在电阻丝ab间向a端滑动时,灯泡变亮。
(2)不损坏灯泡一般指的是灯泡两端最大电压不能超过6V,根据串联电路的电压关系可知,电阻丝两端的电压为:
灯泡两端电压为6V时,通过的电流为:
小结:
电阻丝的一端接在电路上,另一端通过接线夹接入电路,接线夹在电阻丝上滑动,使接入线路的电阻丝长度发生变化,因而接入电路的电阻发生变化,通过电路的电流发生变化,使灯泡的实际功率发生变化,灯泡的亮暗程度发生变化,灯泡两端的实际电压超过额定电压的10%左右,灯泡不会烧坏,但这种超出额定电压的工作,会影响灯泡寿命。
例2.下表为某电冰箱的部分参数,如果将它单独接在3000r/kWh的电能表上,让其正常工作。
(1)则电能表转盘每分钟旋转多少转?
(2)从表中可以推算出该冰箱正常工作一个月(按30天计算)耗电多少度?
(3)如果冰箱每次启动工作15分钟,那么该冰箱每天大约启动多少次?
分析与解答:
由铭牌可知冰箱的使用环境为10~38℃,其额定电压为220V,冰箱工作时的功率为120W,每天的耗电量为1.1度。
(1)由于电能表每转过3000转耗电1度,设冰箱正常工作时,电能表转盘每分钟旋转n转,则:
n=3000转/度×0.002度=6转,即电能表转盘每分钟旋转6转。
(2)冰箱正常工作一个月消耗的电能为:
W=1.1度/天×30天=33度
(3)冰箱每次启动工作15分钟消耗的电能为:
W=Pt=0.12千瓦×(15/60)时=0.03度
由铭牌可知电冰箱每天消耗的电能为1.1度,则一天内电冰箱启动的次数为:
N=1.1度/0.03度≈37次
小结:
1.电能表表盘上的“3000r/kWh”的意思是,每消耗一度电表盘旋转3000转。
电冰箱上铭牌上标的“输入总功率120W”,指的是额定功率为120W;“耗电量为1.1kWh/24h”,指的是每天消耗电能1.1度。
2.电冰箱每天启动多少次,不能用24小时/15分钟=96次来做,一天内冰箱启动工作时间约为15分钟×37=555分钟,冰箱启动的间隔时间为:
(60分钟×24-555分钟)/36=25分钟,即冰箱工作15分钟后,停25分钟,才重新启动。
例3.如图所示电路,电源电压恒定。
当S断开时,电压表V1的示数为4V,电阻R3消耗的电功率为1W;当S闭合时,电压表V2的示数为4V,电阻R1消耗的电功率为8W。
求:
(1)电源电压。
(2)S断开时,电阻R2消耗的电功率。
分析解答:
当S断开时,电路图化简成下图,根据化简的电路可知,R1、R2、R3三个电阻串联,根据串联电路中电流处处相等,那么通过电阻R1的电流与通过电阻R3的电流应相等,均为I1。
电压表V1的示数为4V,可得到R1·I1=4①
电阻R3消耗的电功率为1W,可得到I12R3=1②
①②联立,得到R12=16R3③
当S闭合时,电路图化简成下图,根据化简的电路图可知,R1、R2两个电阻串联,串联电路中电流处处相等,则通过电阻R1的电流与通过电阻R3的电流相等,均为I2。
∵电压表V2的示数为4V,即R3I2=4④
电阻R1消耗的电功率为8W即I22R1=8⑤
③⑥联立,解得R1=8ΩR3=4Ω
∴I1=0.5A,I2=1A
(1)电源电压U=I2(R1+R2)=1×(8+4)=12(V)
(2)S断开时,I1(R1+R2+R3)=U=12V
0.5×(8+R2+4)=12
∴R2=12Ω
【模拟试题】
一、填空题
1.电流对电炉做功时,是将_________能转化为_________能;电流通过电动机做功时,是将_________能转化为_________能。
2.一个电烙铁的电功率是25W,它所表示的物理意义是__________________1kW·h的电能可供该电烙铁工作_________h。
3.任何导体中通过电流时,导体都要_________,这种现象叫做电流的热效应。
电流通过导体产生的热量与_________成正比,与_________成正比,与_________成正比。
其公式为Q=_________。
热量的国际单位是_________。
4.某灯泡上标有“PZ220—60”的字样,它表示该灯泡的_________是220V,_________是60W。
它正常工作时的电流(额定电流)是_________A,灯丝的电阻是_________Ω。
它正常工作5小时,消耗电能是_________kW·h。
5.两只小灯泡L1和L2,其上分别标有“6V3W”和“6V6W”的字样。
则灯L1正常工作时的电阻R1=_________,灯L2正常工作时的电阻R2=_________。
若灯丝电阻不随温度变化,当把它们并联后接到6V电源上时,它们的实际功率分别为P1'=_________,P2'=_________,灯_________更亮一些;当把它们串联后接到6V电源上时,它们的实际功率分别为P1'=_________,P2'=_________,灯_________更亮一些。
6.将“6V3W”和“6V6W”的两灯串联后接在电路中,要使其中一个灯正常发光,电源电压为_________V。
此时_________的灯较暗,它的实际功率为_________W。
7.如图所示电路,电源电压恒定。
当滑片P位于变阻器中点时,电压表示数为6V;滑片P置于右端时,电阻R1每分钟产生热量200J,电压表示数为10V。
则电阻R1与滑动变阻器的最大阻值之比为_________,变阻器的最大阻值为_________Ω。
8.如图所示电路,电源电压恒定,电阻R1=2R2。
当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,R1的功率为P1,R2的功率为P2;当只断开S1时,电流表的示数为I2,R1的功率为P'1,R2的功率为P'2。
则I1∶I2=_________,P1:
P1'=_________,(P1+P2):
(P'1+P'2)=_________。
9.居民楼某单元的保险丝常在晚上8点左右烧断,其主要原因是__________________。
10.如图所示的家庭电路,灯A,B,C上分别标有“PZ220—60”、“PZ220—60”、“PZ220—100”。
现将各开关都闭合,使各灯都正常工作。
则通过A灯的电流为_________A,通过B灯的电流为_________A,通过C灯的电流为_________A,干路电流为_________A,应选用额定电流为_________A的保险丝。
此时若在插座D处接一个“220V500W”的电热器,则保险丝将_________。
二、选择题
11.将两个阻值相等的定值电阻,先串联,后并联,分别接在同一电源上,若要使电路产生的热量相等,则串联时的通电时间与并联时的通电时间之比为()
A.1:
2B.2:
1C.1:
4D.4:
1
12.将标有“6V3W”的甲灯与标有“12V12W”的乙灯串联后接到12V的电路中。
若灯丝电阻不随温度变化,则()
A.因为甲灯的额定功率小,所以甲灯较暗
B.因为乙灯的额定电压大,所以乙灯较亮
C.因为两灯的实际功率相等,所以两灯一样亮
D.因为甲灯此时正常发光,所以甲的实际功率大
13.下列说法中错误的是()
A.用电器消耗的电能越多,它的电功率就越大
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.单位时间内电流做功越多,电功率就越大
D.千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位
14.电路两端的电压变为原来的2倍,电阻变为原来的1/2。
则电路原来消耗的电功率与后来消耗的电功率之比为()
A.1:
2B.2:
1C.1:
4D.1:
8
15.两段电炉丝的电阻之比是R1:
R2=3:
2,通过它们的电流之比是I1:
I2=1:
2,它们在相同的时间内放出的热量之比Q1:
Q2=()
A.8:
3B.3:
8C.1:
16D.3:
4
16.如图所示,当滑片P在a端时,灯L正常发光,电压表的示数为U1;当滑片P滑到b端时,电压表的示数为U2。
已知U1:
U2=3:
2,则()
A.灯的电阻是变阻器最大阻值的2倍
B.P在b端时灯的功率是它额定功率的9/4
C.P在b端时灯的功率是它额定功率的2/3
D.先后电路中的电流之比为9:
4
17.电线的绝缘皮破损后,可能产生“短路”。
短路会使()
A.用电器烧坏B.电路的电阻增大
C.电路中电流过大D.保险丝熔断
18.如图所示电路,电源电压不变。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是()
A.电压表的示数不变,电流表的示数变小
B.滑动变阻器消耗的功率变小
C.通过R1的电流变大
D.电路消耗的总功率变大
19.如图所示,将额定电压相同的两灯L1,L2按图中甲、乙两种方式接在电压恒定的同一电源上。
甲图中灯L1的功率为9W,乙图中灯L1的功率为4W,则()
A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比为9:
4
B.甲、乙两图中灯L2两端的电压之比为3:
1
C.甲图中灯L1与L2的功率之比为2:
1
D.灯L1与L2的额定功率之比为1:
2
20.将小灯泡L与一个定值电阻R0=12Ω串联后接到某电压恒定的电源上,灯的实际功率是它额定功率的1/4,通过灯的电流为0.25A。
若将灯L直接接在该电源上,灯恰能正常发光,则下列判断中正确的是()
A.灯L的电阻为6Ω
B.电源电压为6V
C.灯L的规格为“6V3W”
D.灯L的实际功率为1W
三、实验题
21.为了测定某一小灯泡的额定功率,采用如图所示的电路。
(1)电路中的M是_________表,N是_________表。
(2)在连接电路时,开关S始终_________,滑片P应移至_________端。
(3)S闭合后,滑片P应逐渐地向_________移动。
(4)实验时所记录的数据是_________和_________。
(5)计算小灯泡额定功率的公式是_________。
22.用伏安法测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)请将图甲中未连通的部分连好,且将电压表连好。
(2)如图乙所示,当小灯泡两端的电压达到额定电压时电流表的示数,则通过小灯泡的电流为_________A。
(3)小灯泡的额定功率为_________W。
23.如图所示,某教室要装6只灯和一个插座,要求每个开关控制两只灯。
请将图中各元件按要求连接好。
四、计算题
24.某家庭装有额定电流为3A的保险丝。
该家庭的用电器有:
“220V40W”的电灯4只,“220V110W”的彩电一台,“220V550W”的电饭锅一个。
(1)通过计算说明这些用电器能否同时使用。
(2)若用电饭锅煮饭时,最多还能开几只灯?
25.一个标有“4V2W”的小灯泡L接在如图所示的电路中。
当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与R2消耗的电功率之比为2:
1,当开关S1,S2都断开时,在相同的时间内R1与灯L消耗的电能之比为5:
1,此时灯L恰好正常发光。
求:
(1)灯L正常发光时的电阻。
(2)电阻R1与R2的值。
26.如图所示电路,电源电压恒定,灯的额定功率为1W,电阻R2=24Ω,且灯的电阻RL>R1。
(1)当S1和S2闭合,S3断开时,电流表示数为1A,电压表示数为6V。
求电阻R1的阻值。
(2)当S1和S2断开,S3闭合时,灯L恰好正常发光,求此时通过R1的电流。
【试题答案】
一、填空题
1.电内电机械
2.每秒钟电流对电烙铁做功25焦40
3.发热电流平方导体电阻通电时间I2Rt焦耳
4.额定电压额定电功率0.278070.3
5.12Ω6Ω3W6WL21.330.67L1
6.96V6W1.5
7.2:
160
8.2:
94:
92:
9
9.同时工作的用电器总功率过大
10.0.270.270.4511熔断
二、选择题
11.D12.C13.A14.D15.B
16.A17.CD18.AB19.BD20.BC
三、实验题
21.
(1)电压电流
(2)断开b
(3)a
(4)电压电流
(5)P=UI
22.
(1)
(2)0.3(3)0.75
23.
四、计算题
24.
(1)不能
(2)2只
25.
(1)8Ω
(2)40Ω80Ω
26.
(1)8Ω
(2)0.25A
年级
初三
学科
物理
版本
首师大版
期数
3426
内容标题
寒假复习专题(四)电功电功率生活用电
分类索引号
G.623.3
分类索引描述
学习资料
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寒假复习专题(四)电功电功率生活用电
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