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1、第30講電功和電功率浙江專用電功 1電功的定義：指_通過用電器時所做的功。電流做功的實質(zhì)是_。2電功的單位：焦耳(J)，常用單位還有千瓦時(kWh)。1千瓦時_焦。3電功的測量儀器：_(千瓦時計)，測量一段時間內(nèi)電路所消耗的電能。4電能表的參數(shù)及意義(1)“10(20)A”表示該電能表的額定電流為_，在短時間內(nèi)使用時電流可允許大一些，但不能超過_。(2)“600 r/(kWh)”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1 kWh的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過_轉(zhuǎn)。電流電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量3.6106電能表10A20A600【例1】(2016，哈爾濱)電能表是用來測_的儀表，如圖是小軍家月初和月末電能表的
2、示數(shù)，則他家本月用電_kWh。電功197.6【分析】電能表是用來測量電功的儀表，每月的用電量等于月末電能表示數(shù)與月初電能表示數(shù)之差。1(2016，綏化)小悅家的電能表上標有“600 r/(kWh)”的字樣，她把家中其他用電器都與電源斷開，僅讓電水壺單獨工作，觀察到1 min內(nèi)電能表的表盤轉(zhuǎn)過18圈，則該電水壺在1 min內(nèi)消耗_kWh的電能。0.03電功率 1電功率(1)意義：表示電流做功的快慢。(2)定義：電流在單位時間內(nèi)所做的功。(3)計算公式：_(定義式)，_(推導式，純電阻電路適用)(4)單位：千瓦、瓦，1千瓦_瓦。2額定電壓、實際電壓、額定功率和實際功率的比較：(1)額定電壓：用電器
3、_時的電壓。(2)實際電壓：用電器實際工作時的電壓。(3)額定功率：用電器在_下的功率叫做額定功率。PW/tUIPI2RU2/R103正常工作額定電壓(4)實際功率：用電器工作時實際消耗的功率叫做實際功率。(5)區(qū)別：一個用電器的實際電壓、實際功率有_個，而一個用電器的額定電壓、額定功率有_個。(6)聯(lián)系：當U實U額時，P實_P額(用電器_工作)；當U實U額時，P實_P額(用電器可能被燒壞)。3伏安法測量小燈泡的電功率(1)實驗原理：P_。(2)實驗器材：電池若干、導線若干、開關(guān)、待測小燈泡、_、_、_。無數(shù)一正常UI電壓表電流表滑動變阻器(3)按照實驗電路圖連接電路。(4)閉合開關(guān)，移動變阻
4、器滑片的位置，直到電壓表的讀數(shù)等于額定電壓，記錄電流表和電壓表的讀數(shù)，觀察小燈泡正常發(fā)光的亮度。(5)適當改變變阻器滑片的位置，使小燈泡兩端的電壓低于它的額定電壓(如4/5額定電壓)，分別記下電壓表和電流表的讀數(shù)，并觀察小燈泡的亮度變化。(6)再適當改變變阻器滑片的位置，使小燈泡兩端的電壓高于它的額定電壓(如6/5額定電壓)，分別記下電壓表和電流表的讀數(shù)，并觀察小燈泡的亮度變化。(7)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，計算出小燈泡的額定功率和低于或高于額定電壓時的實際功率。【例2】(2015，麗水)某興趣小組在測量額定電壓為2.5伏的小燈泡電功率的實驗中，實驗電路如圖甲所示。(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片
5、P移到_；阻值最大處不可行；燈泡燈絲的電阻受溫度影響 實驗次數(shù)1234電壓U/伏1.02.03.04.0電流I/安0.100.170.230.25(3)有同學將表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖乙的UI曲線，由圖可知小燈泡的額定功率為_瓦。0.5【例3】(2015，紹興)甲圖為升降機電路的部分原理圖，電源電壓恒定為6 V，R0為定值電阻，電壓表量程為03 V，壓敏電阻R1的阻值與所受壓力大小的關(guān)系如圖乙所示。(1)壓敏電阻不受壓力時，電壓表示數(shù)為2 V，定值電阻R0的電功率為多少？(2)在電路正常工作時，此壓敏電阻能承受的最大壓力為多少？(3)在不改變電表的條件下，要增大壓敏電阻的承壓范圍，應(yīng)如何調(diào)整？(寫出一
6、條)(4)若在升降機底板上放置一個物塊，靜置時電壓表示數(shù)為U0，當升降機勻速下降時，電壓表示數(shù)_(選填“大于”“等于”或“小于”)U0?！痉治觥?1)由圖乙所示圖象求出壓力為零時壓敏電阻阻值，由串聯(lián)電路特點求出定值電阻兩端電壓，由歐姆定律求出電路電流與定值電阻阻值。(2)壓力越大，壓敏電阻電壓值越小，電路電流越大，電壓表示數(shù)越大，求出電壓表示數(shù)最大時電路電流，然后應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出壓敏電阻阻值，最后根據(jù)圖乙所示圖象求出壓敏電阻所受壓力。(3)根據(jù)電路圖應(yīng)用串聯(lián)電路特點分析答題。(4)應(yīng)用平衡條件與串聯(lián)電路特點、歐姆定律分析答題。2(2016，黔南州)小宏在做“測定小燈泡功率”的實驗
7、中，器材齊全且完好，學生電源有2、4、6、8、10、12 V六擋供選擇，滑動變阻器有A、B兩個(A標有“10 1 A”字樣、B標有“20 2 A”字樣)，待測小燈泡標有“2.5 V”字樣。小宏選用電源的6 V擋，并選取一個變阻器進行實驗。(1)小宏連接實物時未完工，請你用筆畫線代替導線將圖中滑動變阻器連入電路，要求滑片向右滑動時阻值變大。(2)測定小燈泡的額定功率需要測量和記錄的物理量是_和_，判定該小燈泡正常發(fā)光的方法是_。(3)小宏正確連接電路且實驗步驟正確。當滑動變阻器阻值調(diào)到最大值時閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光較亮(發(fā)光異常)，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖甲、乙所示，其中電流表的示數(shù)是_A
8、，出現(xiàn)這種情況的原因是他選用了_(選填“A”或“B”)變阻器；此時若要測出該小燈泡的額定功率，你的方法是：_。額定電壓額定電流觀察到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5_V，小燈泡正常發(fā)光0.32A更換4V擋電壓來實驗(或更換成B變阻器來實驗)3(2015，嘉興)學校的走廊、消防通道都應(yīng)安裝應(yīng)急燈(如圖甲所示)，外接電源斷電時，應(yīng)急燈自動點亮，此時由蓄電池供電，外接電源正常供電時應(yīng)急燈自動熄滅。應(yīng)急燈的主要參數(shù)見表。應(yīng)急燈的主要參數(shù) 蓄電池規(guī)格6 V2400 mAh燈泡規(guī)格6 V3.6 W燈泡數(shù)量2個(1)圖乙是某款應(yīng)急燈的工作原理示意圖，其中燈L1和L2的連接方式是_聯(lián)，當電路處于圖乙所示的狀態(tài)時，外
9、接電路的狀態(tài)為_(選填“供電”或“斷電”)。(2)斷電后，應(yīng)急燈正常發(fā)光時，通過其中一個小燈泡的電流是多少安？(3)“2400 mAh是指當工作電流為2400毫安，電池能持續(xù)供電1小時，國家規(guī)定：消防應(yīng)急照明產(chǎn)品的應(yīng)急照明時間不得少于90分鐘，請通過計算說明該應(yīng)急燈是否符合國家標準。(4)在某次斷電事故中，當兩盞燈同時工作一段時間后，燈L1突然熄滅，燈L2的亮度卻不變，請解釋該現(xiàn)象：_。并供電焦耳定律 1內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比可用公式_表示?！咀⒁狻恐挥挟旊娔苋哭D(zhuǎn)化為熱能時，W_Q；當電能不全部轉(zhuǎn)化為熱能時，W_Q。2實驗裝置：
10、QI2Rt3實驗方法：(1)_：如何知道電流產(chǎn)生熱量的多少，通常將其轉(zhuǎn)換成溫度計示數(shù)升高的度數(shù)來表示。(2)控制變量法：當甲、乙電阻串聯(lián)在電路中，控制_相同，可以研究電熱與電阻的關(guān)系。4電熱器：利用_制成的加熱設(shè)備。轉(zhuǎn)換法電流、通電時間電流的熱效應(yīng)【例4】(2016，長春)如圖甲所示，兩個透明容器中封閉著等量的空氣，將兩個容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)接到電源兩端，將容器外部的電阻絲R3和R2并聯(lián)。(1)圖甲的裝置是探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與_的關(guān)系，電阻絲R3的作用是使通過電阻絲R1和R2的電流_。(2)如圖乙所示，某小組在實驗中觀察到左側(cè)U形管中液面很快出現(xiàn)高度差，右側(cè)U形管中液面高度差為
11、零，原因是電阻絲_斷路。電流不同R2【分析】(1)圖甲的裝置在實驗中，其中一個容器的外部，將一個完全相同的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，再接入原電路，使通過左邊容器中電阻的電流與通過右邊容器中電阻的電流不同，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通過導體的電流大小的關(guān)系；(2)圖乙中，電阻絲R2與R3并聯(lián)后再與電阻絲R1串聯(lián)，在做圖乙的實驗時，觀察到左側(cè)U形管中液面很快出現(xiàn)高度差，右側(cè)U形管中液面高度差為零，說明電阻絲R1能夠產(chǎn)生熱量，電阻絲R2沒有產(chǎn)生熱量，原因是電阻絲R2斷路。【例5】(2016，欽州)R1、R2分別連接成如圖所示的甲、乙兩種電路，R12R2，電源電壓均為U，圖甲電路中R1、R2在相同時間
12、內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為Q甲1、Q甲2，則Q甲1 Q甲2_，圖乙中電路中R1、R2在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為Q乙1、Q乙2，則Q乙1 Q乙2_。2 11 2【例6】(2016，北海)在廚房里安裝如圖甲所示俗稱“小廚寶”的電熱水龍頭，使用起來非常方便，旋轉(zhuǎn)手柄S可處于冷水擋a、溫水擋b或熱水擋c，它的簡要工作電路如圖乙所示，虛線方框內(nèi)有“小廚寶”的兩個發(fā)熱電阻(未畫出)，溫水擋的發(fā)熱電阻R144 ，電源電壓為220 V。(1)當S旋到b擋位時，求通電10秒電流產(chǎn)生的熱量。(2)當S旋c擋位時，水龍頭的電功率為2000 W，求此時發(fā)熱電阻的總阻值。(3)請你在虛線方框內(nèi)畫出發(fā)熱電阻的電路，并連接到相應(yīng)
13、的擋位和“c”點。4下列關(guān)于如圖所示實驗的說法中錯誤的是()A該實驗研究的是電流的熱效應(yīng)B實驗中采用了控制變量法C觀察實驗現(xiàn)象可知：在其他條件相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越少D實驗中是通過觀察溫度計示數(shù)的高低來判斷電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少 C5(2016，南充)已知一臺直流電動機兩端的電壓為6 V，通過電動機的電流為2 A，線圈的電阻為0.5。則在1 min內(nèi)電動機消耗的電能及產(chǎn)生的熱量分別為()A720 J，120 JB720 J，720 JC720 J，600 JD600 J，120 J【解析】電動機正常工作時其電路是非純電阻電路，產(chǎn)生的熱量只能用QI2Rt計算，消耗的電能只能用WUIt
14、計算。電動機產(chǎn)生的熱量：QI2Rt(2 A)20.5 60 s120 J；電動機消耗的電能：WUIt6 V2 A60 s720 J。故A正確。A6(2016，岳陽)圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220 V，它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感，圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動控制開關(guān)。將電飯煲接入220 V電路中，在電飯煲工作的30 min內(nèi)，它消耗的電功率隨時間變化的圖象如圖丙所示。求：(1)030 min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量；(2)S和S1均閉合，電路中的總電流；(3)在不同電壓下，電飯煲從開始工作到S1第一次自
15、動斷開產(chǎn)生的熱量相同。用電高峰期，當實際電壓為198 V時，使用該電飯煲，從開始工作到S1第一次自動斷開需要多長時間。1(2016，婁底)小明家記錄5月初電能表示數(shù)為1432.7度，電能表的部分示數(shù)及6月初的示數(shù)如圖所示，下列說法正確的是()A電能表是測量用電器電功率的儀表B此電能表適用于電流方向一秒鐘改變50次的交流電路C小明家5月初至6月初消耗的電能是105 kWhD若電能表轉(zhuǎn)盤在10 min內(nèi)轉(zhuǎn)過250轉(zhuǎn)，則用電器的總功率為1 kW C2如圖所示的電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S，當滑片P從中點向右移時()A電流表A1的示數(shù)變小B電流表A2的示數(shù)變小C電壓表的示數(shù)變大DR
16、2的電功率變大 B3(2016，天門)下列用電器均標有“220 V100 W”，在額定電壓下工作相同時間產(chǎn)生熱量最多的是()A電熱水袋 B電視機C電風扇 D白熾燈A4(2016，遵義)如圖所示的電路中，電源電壓不變，開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片P在a端時，電流表的示數(shù)為2.4 A，電壓表的示數(shù)為12 V；滑片P移動到中點時，R1消耗的功率為P1；滑片P移到b點時，R1消耗的功率為P1，P1 P125 9，滑片P在中點和在b端時，R2消耗的功率之比為()A1 2B5 3C25 9D25 18D5(2016，丹東)電子式電能表表盤上標有“3000 imp/(kWh)”字樣，將某用電器單獨接在該表上工
17、作20 min，電能表指示燈閃爍了300次。該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為_kWh，它的電功率是_W。6(2016，成都)把一個電阻為44 的電爐接入電壓為220 V的電路中，通電10 min產(chǎn)生的熱量為_J。連接家庭電路時，要注意檢查線路連接處接觸情況。若接觸不良，電流通過時產(chǎn)生的熱量會更多。容易引起火災(zāi)。因為相比接觸良好時連接處的電阻_(選填“更大”或“更小”)。0.13006.6105更大7(2016，重慶)同學們在探究“小燈泡的亮度與功率的關(guān)系”實驗中，所用電源電壓為6 V，燈泡的額定電壓U03.8 V，額定功率在11.5 W的范圍內(nèi)。(1)按圖甲所示的電路圖，請你用筆畫線代替導線將
18、圖乙的電路補充完整。(2)小杜同學在實驗過程中，將滑動變阻器的滑片P緩慢向B端移動，小燈泡的實際功率將_(選填“變大”“變小”或“不變”)；同時觀察到小燈泡的亮度將變_(選填“亮”或“暗”)。變大亮(3)另一組的小張同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時電流表的示數(shù)是_A，電壓表的示數(shù)是_V，經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象的原因是_。(4)小張同學重新調(diào)整電路連接后，繼續(xù)探究小燈泡在額定功率時的亮度，但發(fā)現(xiàn)無法準確讀出額定電壓，他用第(3)小問中所測得數(shù)據(jù)先算出燈泡的電阻RL，再根據(jù)P0U02/RL計算燈泡的額定功率。按此方案算出燈的額定功率比真實值偏_(選填“大”或“小”)，原因是_。0
19、.210電壓表量程接錯，應(yīng)該接015V，實際接了03V大燈泡電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL與燈泡正常發(fā)光時的阻值不相等8(2016，宜昌)采用如圖的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”，接通電源，瓶內(nèi)的空氣被加熱后膨脹，使U形管中的液面發(fā)生變化，通過觀察U形管的液面變化情況比較出瓶內(nèi)電阻絲的發(fā)熱多少。(1)如圖所示的是探究電流產(chǎn)生的熱量跟_的關(guān)系，通電一段時間_(選填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。(2)讓實驗裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源比較兩瓶內(nèi)電阻絲發(fā)熱多少。此時該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟_的關(guān)系，一段時間后電阻絲產(chǎn)生的熱量_(選填“左瓶”“右瓶”或“兩瓶一樣”)多。電流左瓶電阻左瓶9(2016，揭陽)如表所示為某電烤箱的銘牌，如圖虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖。R1和R2均為電熱絲，電烤箱開關(guān)接1時是低溫擋，接2時是高溫擋。求：牌電烤箱額定電壓220 V額定功率高溫擋1100 W低溫擋440 W頻率50 Hz(1)電路中R1和R2的阻值。(2)如果實際電壓只有200 V，則電烤箱在高溫擋工作10分鐘所消耗的電能是多少？(最后結(jié)果保留整數(shù))
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