浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“冲刺重高”讲义(三十三):电能(1)【word,含答案】

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名称 浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“冲刺重高”讲义(三十三):电能(1)【word,含答案】
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-09-15 19:29:32

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一、电能与电功
(一)电功
(1)定义:电流所做的功叫做电功。
(2)实质:电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。如电流通过电动机,把电能转化为机械能,说明电流对电动机做了功。
(3)单位,电能电功的单位是焦耳,还有千瓦时(kW.h)俗称“度”。焦耳与千瓦时之间的换算关系:1千瓦时=3.6x 106焦耳。
(二)电能表
(1)电能表的作用:测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。
(2)电能表的参数含义
220V:该电能表应该接在220伏的电路上使用。
kw.h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。
1200r/kW.h:接在该电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过1200转。
5(10)A:该电能表的额定电流为5安,在短时间内使用时电流可允许大一些,但不能超过10安。
(3)电能表测量电能的方法:
①读数法:电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少),单位是千瓦时(度)。例如:家中电能表在月初的示数是03248,月末的示数是03365,则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时,即这个月家中用电量为11.7度。
②计算法:由电能表参数Nr/ kW.h (N由不同电能表规格而定),数出某段时间电能表转盘转过的转数n,则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N x 3.6x 106焦耳
二、电功率
(一)电功率
(1)物理意义:描述电流做功的快慢。
(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。
(3)单位:瓦( W )或千瓦(kW),换算关系为1千瓦=1 000瓦。
(4)公式:P= W/t,其中W代表电功,t表示时间,其变形式为W=Pt,t= W/P
(二)额定电压和额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压,常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率,常用P额表示。
(三)实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压,它可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或小,还可能为零。常用U实表示。
(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率,它可能与额定功率相等,也可能比额定功率大或小,当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。
(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何,额定功率如何,在没有损坏的前提下,只要灯泡的实际功率相等,其发光的亮度就相同。
(4)实际功率和额定功率之间的关系:
用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况
U实=U额 P实=P额 正常工作
U实>U额 P实>P额 容易损坏
U实三、电功率的实验探究
(一)影响电功率大小的因素
(1)研究电功率与电流的关系
实验方案:如图所示,将两只小灯泡并联,目的是控制两者两端的电压相同,比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗,并记录两只电流表的示数,把观察结果记录在下表中。
灯L1 灯L2
条件控制(电压关系)
亮度(亮暗)
电流(安)
实验结果:在电压相等的情况下,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电功率越大。
(2)研究电功率与电压的关系
实验方案:如图所示,将两只小灯泡串联,目的是控制通过两者的电流相同,比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗,并记录两只电压表的示数,把观察结果记录在下表中。
灯L1 灯L2
条件控制(电流关系)
亮度(亮暗)
电压(安)
实验结果:在电流相等的情况下,小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电功率越大。
(二)电功率的计算公式
(1)实验表明,用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。
(2)电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式,适用于所有电路的计算),由公式得出,电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏.安。
(3)电功率的推导公式:将公式I=U/R代入上述公式,可推导出:P=I2R或P= U2/R(只适用于纯电阻电路的计算)。
(4)无论用电器串联或并联,电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和,关系式为P=P1+P2+..+Pn。
(三)电功的计算
(1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式,即W=Pt=UIt。这就是说,电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
(2)根据公式W=UIt,电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏.安.秒。
(3)将公式I=U/R代入电功公式,可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的,这两个公式只能运用于纯电阻电路中。
(四)电功率的测量
(1)伏安法测量电功率:用电压表测量用电器两端的电压,用电流表测量通过用电器的电流,再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率,这种方法叫做伏安法。
(2 )实验器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压,未标明额定功率),电流表、电压表各1只,滑动变阻器1只,开关1只,电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只,导线若干。
(3)过程和步骤:
①按正确的电路图连接电路。
②调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数,并记录在下表中。
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度),读出两只电表的示数,并记录在下表中。
④调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度),读出两只电表的示数,并记录在下表中。
⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。
序号 电压 电流 电功率 小灯泡的亮度变化
1
2
3
例1、图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )
电能表是计量电功率的仪器
该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C. 1kW h 相当于3.6×105J
D. 该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5kW h
例2、如图所示为“无人机”(多功能飞行器),它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
(1).该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦,额定电压为15伏,电动机正常工作时,通过该电动机的电流为多少安?
(2).该机所需的能量是由一块输出电压为15伏,容量为5000mA h的电池提供,若电能的80%用于飞行,飞行时的实际总功率为100W,则该机最多能飞行多少时间?
例3、将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为2.5V的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.串联时,两灯都能正常发光 B.串联时,甲灯比乙灯更亮
C.并联时,通过两灯的电流相等 D.并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
例4、如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为 6V,电流表量程 0~0.6A,电压表量程 0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
电路的最大电功率是 1.8W
C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 14~50Ω
D. 电流表的示数变化范围是 0.1~0.3A
例5、小明同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检查,图中a、b、c、d四根导线有一根断了,则该导线是________。
(2)排除故障后,实验中小明同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向________(选填“左”或“右”)端适当移动。
(3)按正确的步骤进行实验,小明进行了三次重复实验,每次电压表的示数均为2.5V,电流表的示数分别为0.30A、0.30A、0.32A,则小灯泡的额定功率为________。(答案保留小数点后两位)
(4)完成实验后,老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,有极小的电流通过电压表,可以忽略不计。假如考虑了电压表的影响,则测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
1.如图是电能表上的一些信息,请选出与科学意义不相符的是( )
A.kW·h:表示电能表上的数字以千瓦时为单位
B.512.8:表示该月该电能表消耗的电功率为512.8kWh
C.600r/kWh:表示电路每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过600转
D.10(20)A:表示该电能表的额定电流为10A,短时间内允许通过的最大电流为20A
2.小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路,闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯比乙灯亮,下列说法不正确的是(  )
A.两灯均正常发光时,甲灯功率等于乙灯功率
B.两灯均正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻
C.若两灯位置对换,甲灯仍比乙灯亮
D.如果将两灯串联在该电源上,则乙灯比甲灯亮
3.小明在做伏安法测小灯泡的电功率的实验中分别绘出了小灯泡的电流与电压关系的U﹣I图象,小灯泡功率P与 U2或P与I2的图象可能正确的是(  )
A.B.C.D.
4.如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110V 25W”,B灯型号是“110V 100W”,R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是(  )
A. B. C. D.
5.现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2,把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后,接在18V的电源上,如图所示,开关闭合后,当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)( )
A.两灯都变亮,且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大,所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮,且L2可能先烧毁
6.小明家的甲、乙两只普通照明灯泡和电冰箱铭牌的如下图表,下列说法正确的是( )
耗电量 0.72kW·h/24h 额定电压 220V
冷冻量 4kg 输入功率 120W
制冷剂 R600a 气候类型 NST
A.甲灯的功率一定小于乙灯的功率
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.只有冰箱工作的情况下,冰箱从启动到停止工作用了6 min ,按此推算一天冰箱启动60次
D.只有冰箱工作的6 min,电能表转盘转了18圈,则每消耗1度电,电能表转盘转1200圈
7.如图是一个迷你音响图片(图甲)和铭牌(图乙),关于该音响,下列说法正确的是( )
额定功率 5W
电源 锂电池
频率范围 100-20KHz
额定电压 3V
A. 锂电池充电时,将化学能转化为电能 B. 音响在5V电压下正常工作
C. 音响正常工作时每秒消耗电能5J D. 音响正常工作时电流是0.6A
8.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
(1).用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻变大;连线不得交叉)。
(2).连接电路后试触开关,发现电压表指针发生如图乙所示偏转,则出现的故障是 。
(3).排除故障后,闭合开关,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是 。
(4).继续移动滑片P,得到多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像,根据图像信息,判断实验数据是否可靠? , 原因是 。
1.有两个灯泡,L1标有“6V 3W”的字样,L2没有标记,测得L2电阻为6Ω,把它们串联在电路中,两灯均正常发光,那么该电路两端电压和L2的电功率分别是( )
A.9V,3W B.9V,1.5W C.12V,3W D.12V,1.5W
2.如图所示,将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些,则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小 B.申联时,L1两端的电压比L2的小
C.正常工作时L1灯暗一些 D.若将两灯并联接人电路,L1灯亮一些
3.某同学家电能表上月底的示数为 ,本月底的示数如图所示,她家本月消耗电能为 千瓦时。若该电能表的转盘转过1500转,消耗的电能为 千瓦时。
4.小金用如图甲所示电路测定小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新的干电池。
(1)请用铅笔代替导线将甲图连接完整。
(2)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向    (填“左”或“右”)端移动。
次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W
1 1.5 0.30 0.45
2 2.0 0.35 0.70
3 2.5 0.40 1.00
(3)小金在实验过程中测得数据如表格,他认为要使测得的额定功率更加准确,需取小灯泡三次电功率的平均值,即P额0.72W,你认为他的想法正确吗?请判断并说明理由    。
5.将元件如图连接,电源电压6V恒定不变,电流表量程为“0﹣0.6A”,电压表量程为“0﹣3V”,滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”,小灯泡L规格为“2.5V 0.5A”(灯丝电阻不变)。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常工作,请计算:
(1)此时电流表示数是    ,滑动变阻器R的阻值为    。
(2)请计算小灯泡工作2分钟消耗的电能。
答案及解析
例1、【答案】 D
【解析】根据电能表的用途和铭牌上数据的意义分析判断。
【解答】A.电能表是用来计量电能的仪器,故A错误;
B.该家庭在这段时间内总共用电:1242.8kW h-1042.8kW h= 200kW h,故B错误;
C.1kW h 相当于3.6×106J,故C错误;
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能: , 故D正确。
故选D。
例2、【答案】 (1)故电流为:= =2A
(2)电池储存的能量:W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J,W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J,
= =2160s(=36分钟=0.6小时也可以).
答:通过的电流为2A.该机最多能飞行2160s
【解析】(1)根据公式计算出通过电动机的电流;
(2)根据W=UIt计算出电池储存的能量,再根据 W机=W×80% 计算出输出的机械能,最后根据计算出飞行时间。
例3、【答案】D
【解析】(1)如果灯泡的实际电流等于额定电流,那么它能正常发光;
(2)在串联电路中,功率与电阻成正比;
(3)在并联电路中,电流与电阻成反比;
(4)在并联电路中,功率与电阻成反比,据此分析判断。
灯泡甲的电阻为:;
灯泡乙的电阻为:;
则电阻R甲A.串联时,通过灯泡的电流为:;
则两个灯泡都不能正常发光,故A错误;
B.根据可知,当二者串联时,甲的实际功率小于乙,即甲比乙暗,故B错误;
C.并联时,根据可知,通过甲的电流大于通过乙的电流,故C错误;
D.并联时,根据可知,甲的实际功率大于乙的实际功率,故D正确。
例4、【答案】 C
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动,接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律分析电流表的示数变化,根据U=IR分析电压表的示数变化;
(2)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,进而确定滑动变阻器的阻值接入范围;
(3)已知通过电路的最大电流,根据P=UI求出该电路的最大功率;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流,进而确定电流表的示数变化范围。
例5、【答案】 (1)c(2)左(3)0.77W(4)偏大
【解答】(1)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检查,图中a、b、c、d四根导线有一根断了,则该导线是c。、
(2)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么示数为2.2V<2.5V。如果要测量灯泡的额定功率,那么电压表的示数要增大,根据U=IR可知,通过电路的电流要增大,那么变阻器的阻值要变小,即滑片向左移动。
(3)小灯泡的额定电流:;
那么灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.31A=0.77W。
(4)根据并联电路电流规律I总=I1+I2可知,如果考虑电压表的影响,那么通过灯泡的电流会偏大,根据P=UI可知,测量的灯泡的额定功率比小灯泡的真实的额定功率偏大。
1.【答案】B
【解析】A.kW·h:表示电能表上的数字以千瓦时为单位,故A正确不合题意;
B.512.8:表示该月该电能表从安装到现在,用电器共消耗的电能512.8kW h,故B错误符合题意;
C.600r/kWh:表示电路每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过600转,故C正确不合题意;
D.10(20)A:表示该电能表的额定电流为10A,短时间内允许通过的最大电流为20A,故D正确不合题意。
2.【答案】A
【解析】A、灯泡亮度由灯泡实际功率决定,甲灯比乙灯亮,则甲灯的功率大于乙灯的功率,故A错误;
B、两灯泡并联,灯泡两端的电压U相等,甲、乙均正常发光,甲灯比乙灯亮,甲的额定功率大于乙的额定功率,由R=可知,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,故B正确;
C、两灯泡位置对换时,灯泡的亮暗不变,即甲灯亮度比乙灯亮度大,故C正确;
D、当两灯泡串联时,通过它们的电流相等,由于乙的电阻大于甲的电阻,由P=I2R可知,乙灯泡的实际功率较大,乙灯亮,故D正确。
3.【答案】D
【解析】由U﹣I图象可知,电压和电流增大时,灯泡的实际功率增大,灯泡的温度升高,且图线的斜率越来越大,即灯泡的电阻随温度的升高而增大;
由P=I2R=可知,在P﹣U2图象中,图象上某点切线的斜率为电阻的倒数,因随温度的升高R增大因而应减小,故AB错误;
同理,在P﹣I2图象中,图象上某点切线的斜率为电阻R,而电阻R又随温度的升高而增大,故C错误,D正确。
4.【答案】C
【解析】根据公式P=可知,灯泡A的电阻RA===484Ω,
灯泡B的电阻RB===121Ω。
A、图中灯泡A和B的并联,电压为220V,则A、B两端电压均为220V,大于其额定电压,故两盏灯都不正常发光,故A不符合题意;
B、图中灯泡A和B的串联在电压为220V的电路中,由于两灯泡电阻不同,所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110V,则两盏灯都不正常发光,故B不符合题意;
C、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作,故C符合题意;
D、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;并联电路,电阻更小;故灯泡A和灯泡B不能正常工作时,故D不符合题意;
5.【答案】A
【解析】根据图片可知,当滑片从a向b端移动时,它的阻值减小,则通过灯泡的电流增大,因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为:,L2的额定电流为:,则L1先正常发光,故A正确;
灯泡L1的电阻为:,灯泡L2的电阻为:,则两个灯泡的电阻相等。故C错误;
在串联电路中,功率与电阻成正比,因为两个灯泡的电阻相同,所以它们的实际功率相同,即亮度相同,故B错误;
如果两个灯泡都不损坏,那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,它们的电压都是总电压的一半,即都是9V。因为9V>6V,所以灯泡L1先被烧毁,故D错误。
6.【答案】C
【解析】(1)灯泡的实际功率不一定等于额定功率,由它两端的实际电压的大小决定;
(2)根据可知,消耗电能的多少与实际功率和时间两个因素有关;
(3)首先根据计算一天冰箱工作的时间总和,然后利用总时间÷单次时间计算启动次数;
(4)首先根据计算出冰箱工作6min消耗的电能,然后根据计算电能表转的圈数即可。
【解答】A.虽然甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率,但是实际功率不一定等于额定功率,所以甲灯的实际功率可能大于乙灯的实际功率,故A错误;
B.两灯正常发光时,乙灯的功率大于甲灯;根据根据可知,消耗电能的多少与实际功率和时间两个因素有关;由于它们工作时间的长短不确定,所以乙灯消耗的电能不一定多,故B错误;
C.一天中冰箱工作时间为:;
冰箱一天启动的次数为:,故C正确;
D.冰箱工作6min消耗的电能为:;
根据公式得到:
7. 【答案】 C
【解析】(1)根据蓄电池的能量转化分析;
(2)根据表格确定音响的额定电压;
(3)根据W=Pt计算消耗的电能;
(4)根据公式计算工作的电流。
【解答】A.锂电池充电时,将电能转化为化学能,故A错误;
B.音响的额定电压为3V,因此音响在3V电压下正常工作,故B错误;
C.音响正常工作时每秒消耗电能W=Pt=5W×1s=5J,故C正确;
D.音响正常工作时电流是 , 故D错误。
故选C。
8.【答案】 (1)
(2)电压表正负接线柱接反了
(3)向左移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,再读出电流表的示数
(4)不可靠;因为小灯泡两端电压增大时,功率也增大,电阻也变大。而图线显示小灯泡的电阻逐渐减小(合理即可)
【解答】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联。
①电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连,然后再将“3”接线柱与灯泡右端相连即可;
②变阻器的左上角的接线柱已经连接好,只需从下面选一个接线柱即可。滑片向右移动时,接入电阻变大,即滑片与接线柱之间的电阻丝变长,因此应该选择左下角的A,将其与开关右端相连即可,如下图所示:
(2)使用电压表时,如果电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,则指针顺时针方向偏转;如果接线柱接反了,那么指针逆时针方向偏转,则故障为:电压表正负接线柱接反了;
(3)排除故障后,闭合开关,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是:向左移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,再读出电流表的示数。
(4)我判断该实验数据不可靠,原因是:小灯泡两端电压增大时,功率也增大,电阻也变大。而图线显示小灯泡的电阻逐渐减小。
1.【答案】B
【解析】首先根据计算出L1的额定电流,然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流,接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压,跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率,最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流;
串联电路中各处电流都相等,即I2=I1=0.5A;
则灯泡L2的实际电压为:U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V;
则电路的总电压为:U总=U1+U2=6V+3V=9V;
灯泡L2的实际功率:P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
2.【答案】C
【解析】①灯泡的亮度与它的实际功率的大小有关;
②在串联电路中,功率与电阻成正比;在并联电路中,功率与电阻成反比,据此分析判断。
(1)将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接人电路中,L1要亮一些,则功率P1>P2。根据“串联电路,功率与电阻成正比”可知,电阻R1>R2。
(2)当它们正常工作时,它们两端的额定电压相等,相当于它们并联。根据“并联电路中,功率与电阻成反比”可知,此时的功率P1故C正确,而A、B、D错误。
3.【答案】 80;0.5
【解答】(1)该同学本月消耗的电能:W=961.6kW·h-881.6kW·h=80kW·h;
(2)消耗的电能。
4.【解答】解:(1)电压表和小灯泡并联,电压表测量小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表选择0~3V;滑动变阻器选择一上一下两个接线柱,所以实物图连接如图。
(2)电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为1.7V。
小灯泡两端的电压是1.7V,需要小灯泡两端的电压是2.5V,要增大小灯泡两端的电压,在电源电压一定时,要减小滑动变阻器两端的电压,所以滑动变阻器的阻值变小,滑片向右端滑动。
(3)用电器的功率与电压有关,额定功率是指额定电压下时的功率,不能取不同电压下实际功率的平均值,所以小金的想法错误。该灯泡的额定电压是2.5伏,额定电压下的电功率为小灯的额定功率。
故答案为:(1)如上图;(2)右;(3)错误;该灯泡的额定电压是2.5伏,额定电压下的电功率为小灯泡的额定功率。
5.【解答】解:(1)小灯泡正常工作时,通过小灯泡的电流即为额定电流0.5A,即此时电流表示数是0.5A;
小灯泡的电阻R灯5Ω;
串联电路的总电阻为:
R总12Ω;
则滑动变阻器接入的阻值为:
R=R总﹣R灯=12Ω﹣5Ω=7Ω;
(2)小灯泡工作2分钟消耗的电能为:
W=U额It=2.5V×0.5A×60×2s=150J。
答:(1)此时电流表示数是0.5A,滑动变阻器R的阻值为7Ω;
(2)小灯泡工作2分钟消耗的电能为150J。
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义(三十三)
电能(1)