浙教版九上科学第三章第6节电能导学案

浙教版九上科学第三章第6节电能导学案
班级 姓名 学号 组别
【知识要点】
一、各种产业和日常生活都有电能通过各种用电 ( http: / / www.21cnjy.com )器在工作，如：电灯泡：电 能 转化为 ；电动机： 转化为 ；电热器： 转化为 ；电流做功的实质是 转化为其它形式的能。
电能可以从各种其他能量转化而来，如：发电机 ( http: / / www.21cnjy.com )把 转化为 ；干电池把 转化为 ；太阳能电把 转化为 。
二、电能的测量
1. 家庭中用 测量电能
2.电能的单位是 ，俗称为 ，它们的关系是：1 kw.h = J
3．电能表上几个参数的意义：
“220V”是电能表的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 。“10（20）A”是指： ， 。
“600r/kw.h”是指： 。
4.电能表的读数： 就是这段时间用电的度数。
三、电流所做的功，跟 、 和 都有关系，表达式为W= =
= 或W= ，其单位有 、 ，
四、电功率
1．电功率表示 的快慢。用字母 表示，它的单位是 ，简称 ，符号是 。
2．电功率的大小等于 ，计算公式是 .
公式变形： 。
3.电灯泡上标着“220V 25W”字 ( http: / / www.21cnjy.com )样，220V是指 ， 25W是指 。
4.当实际电压等于额定电压时，实际 ( http: / / www.21cnjy.com )功率才等于额定功率，当实际电压小于额定电压时，实际功率 额定功率，当实际电压大于额定电压时，实际功率 额定功率。
5.串、并联电路的电功率
串联电路：①在串联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝ 。
②在串联电路中电功率分配与电阻成 ，即＝。
并联电路：①在并联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝ 。
②在并联电路中总功率分配与电阻成 ，即＝。
【典型例题】
1．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3.6W”，滑动变阻器的最大阻值R’＝20Ω。当开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化范围是 ，灯Ｌ的实际电功率变化范围是 。(假定灯丝电阻不受温度影响).
2. 如下图所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（　　）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
3.如图甲所示，额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入点路，电源电压为24V．灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求：
（1）通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率
（2）滑动变阻器接入电路的阻值．
4.小莉在实践活动中设计的模拟调光 ( http: / / www.21cnjy.com )灯电路，如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关s后，问：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少
（3）当滑动变阻器的滑片P移到a端时，会出现的情况是什么
【练习A组】
1．小明手中有一只白炽灯泡，上面标有“220 ( http: / / www.21cnjy.com )V 100W”字样，说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为 Ω，正常发光时实际功率为________W；当通过它的电流大小为0.2A时，它消耗的实际电功率大小为 W。
2．近日福州闽江两岸灯光夜 ( http: / / www.21cnjy.com )景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保。其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作3h，则一个月（按30天计算）节省的电能__________kW·h，节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作_____h。
3．在“怎样使两个灯泡都 ( http: / / www.21cnjy.com )亮起来”的活动中，小明采用如图11所示的方法连接，结果两个灯泡都亮了。这时，两灯的连接方式是____。若电源电压为3V，灯泡的规格均为“2.2V 0.22A”，则每个灯泡的电阻是_ ___Ω，每个灯泡的实际功率是__ __W。
4．小明家电能表上个月底表盘数字是，这个月底表盘数字如图所示，可知他家本月用电 度，他只让某电水壶工作，发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为 W.
5.小满了解到从2012年10月1日起 ( http: / / www.21cnjy.com )禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯，推广使用节能灯，于是马上买来“220V 20W”的节能灯（图18乙），与“220V 100W”的白炽灯（图18甲）做了对比实验，发现两灯发光效果相当。
（1）试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比，一年工作2000h节约的电能。
（2）若实际电压为200V，求该节能灯的实际功率。（结果保留整数）
6．将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对 灯丝电阻的影响，则（ ）
A．电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些
C．灯泡发光时，电路中允许通过的最大电流为1A
D．灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率是1.5W
7．重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念 ( http: / / www.21cnjy.com )环保灯，如图所示。设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能。已知重物质量为20千克，每次被举高2米，LED灯的额定功率为l瓦。(9取10牛／千克)
(1)重物每被举高一次，人至少对重物做多少焦的功
(2)重物重力做功有50％转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间
8.如图所示，小明设计了一个调光灯 ( http: / / www.21cnjy.com )的电路．灯泡L标有“6V 3W”，R为滑动变阻器，电源电压U=9V．闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光．求：
（1）电路中的电流．
（2）整个电路在1min内消耗的电能．
9. 寒寒在学习了滑动变阻器的原理后，用 ( http: / / www.21cnjy.com )铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，寒寒选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光；把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.2 A．（小灯泡的阻值不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻
（2）铅笔芯的最大阻值
（3）当滑片P滑到B端时，小灯泡的实际功率
10．如图所示的是小灯泡的U—I变化 ( http: / / www.21cnjy.com )曲线。由图可知，当小灯泡两端电压为4V时，它的灯丝电阻为 ，其电功率为 W。从图像可知，当灯两端电压变大时，电压U与电流I的比值______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，这是由于灯丝的电阻与______有关。
11.在图21所示的电路中, 电源电压保持6V 不变, R1 的阻值为10Ω。闭合开关S,电压表的示数如图22 所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
( 1) 求通过电阻R1 的电流;
( 2) 求电阻R2 的阻值;
( 3) 现有阻值分别为2Ω、10Ω、 ( http: / / www.21cnjy.com )50Ω、100Ω 的四个定值电阻, 请选择其中一个定值电阻替换电路中的电阻R2 , 要求: 电压表选择合适的量程后, 闭合开关S, 能使电压表指针偏离到图22 所示电压的一半。请判断: 所提供的四个定值电阻是否符合要求, 若有符合, 请具体说明是哪个电阻, 并指出电压表所选用的量程; 若不符合, 请说明理由。
12.标有“6V 3W”的小灯 ( http: / / www.21cnjy.com )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（　　）
A 3W B 3.3W C 3.6W D 5W
13．标有“12V 12W”、“12V ( http: / / www.21cnjy.com ) 6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1和L2的电流之比为2:1 B．灯L1和L2的电阻之比为2:1
C．灯L2比灯L1亮 D．灯L1 和L2的实际功率之比为2:1 3．
14. 2010年6月1日，我国对空调产品 ( http: / / www.21cnjy.com )实行新的能效国家标准，将能效分为1、2、3三个等级，等级1表示产品最节能，等级2表示产品比较节能，等级3表示产品的能效为我国市场的平均水平。如图31所示为A、B两台家用空调的能效标识。
（1）按照图中所给的输入功率，求出空调A在220V电压下工作时的电流大小？
（2）若每台空调一年均使用1000h，求出使用一年，空调A比空调B节约多少电能？这些电能可供一盏额定功率为40W的日光灯正常工作多长时间？
15.如图30所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，
小灯泡L的规格为“6 V 3W”，若小灯泡的阻值不随温度变化，闭合
开关S后，电流表的示数为0.55A。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）小灯泡的实际功率；
（3）定值电阻R的阻值。
16．小明和姐姐一起去买电水 ( http: / / www.21cnjy.com )壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是他们针对买哪一软更省电的问题出现的不同意见．请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析：
(1)不考虑热损失，________ (选填“800W”、“1200W”，“一样”)省电．
理由是________________________________________。
(2)考虑热损失，________ (选填“800W”、“1200W”，“一样”)省电．
理由是________________________________________。
17.小刚观察了市场上的“测重仪”后， ( http: / / www.21cnjy.com )画出了图21所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端。已知R0=5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V。问：
(1)图中的质量表应该用什么电表改装 。
(2)当开关S闭合，不称量物体时，通电５min电阻R消耗的电能是多少
(3)当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少
18.“成安渝高速公路”的建设工地设置 ( http: / / www.21cnjy.com )了一些供施工人员居住的临时住房，临时住房与厕所有一段距离，为了方便工人夜晚上厕所同时又不至于造成不必要的能源浪费。电工对厕所的照明电路进行适当改装，将“220V、40W”的电灯L、阻值为990Ω的电阻R和开关S、S1连成如图所示的电路。天黑后，光控开关S处于闭合状态；无人如厕时，声控开关S1断开，灯L较暗但能起到指示作用；当有人如厕时，声控开关S1闭合，灯L正常发光起到照明作用。求：
（1）当灯L起指示作用时，一个晚上（晚19∶00~次日早07∶00）消耗的电能是多少度？（结果保留两位小数）
（2）无人如厕和有人如厕时电路消耗的电功率之比。
19.．小华发现家中空调每制冷工作 10 ( http: / / www.21cnjy.com ) 分钟后，就转变成送风状态工作 5 分钟，再转变为制冷状态，如此反复．为了测量空调制冷时的电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能．相关数据见表．空调送风10 分钟所消耗的电能为为 kW·h，30分钟内空调消耗的电能为 kW·h，空调制冷时的电功率为 kW．
20.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表示数逐渐变大
B．电压表示数逐渐变小
C．电灯的亮度逐渐增强
D．电路总功率逐渐变大
21.如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，则（　　）
A 电流表A的示数变大 B 电压表V的示数不变
C 电路消耗的总功率增大 D R1消耗的电功率减小
22．图4是安装在潜水器上的深度表的电路简图 ( http: / / www.21cnjy.com )，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻。在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是( )
A．通过显示器的电流减小
B．R0两端的电压增大
C．传感器两端的电压增大
D．电路的总功率减小
23.如图所示的电路中.电源电压保持不变，闭合开关S后( )
A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大
C.电路中的总电阻变大 D.电路消耗的总功率变小
24.如图所示，电源电压保持6V 不 ( http: / / www.21cnjy.com )变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻R1 的规格为“10W 0.5A”，滑动变阻器R2 的规格为“ 20W 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P 移动过程中，下列说法正确的是( )
A．电阻1 R 消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～ 0.5A
C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2W～ 20W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～ 3W
参考答案：
【知识要点】略
【典型例题】
1． 0.3A—0.1A, 0.9W—0.1W
2. Ｃ
4．解：（1）RL＝＝＝6Ω
（2）当变阻器的滑片P在中点时，R＝10Ω；且RL与R串联
R总＝RL＋R＝6Ω＋10Ω＝16Ω
IL＝I总＝＝＝0.75A
UL＝ILRL＝0.75A×6Ω＝4.5V
P总＝U总I总＝12V×0.75A＝9W （解法合理即可）
（3）当变阻器滑片P移到a端时，小灯泡会被烧坏。
【练习A组】
1． 484Ω 100W 19.36W
2． 4.05×103 4.05×103
3．串联 10 0.225
4．100 1200
5.
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( http: / / www.21cnjy.com )
6．D
7． ( http: / / www.21cnjy.com )
8.
已知：U额=6V P额=3W U=9V t=1min=60s求：（1）I=？（2）W=？解：（1）∵在串联电路中I1=I2，灯泡正常发光且P=UI∴电路中的电流为I=IL===0.5A；（2）整个电路消耗的功率为P=UI=9V×0.5A=4.5W；∵P=电路消耗的电能为W=Pt=4.5W×60s=270J．答：（1）通过电路的电流为0.5A；（2）电路1min消耗的电能为270J．
9.
解：（1）由得 　　　　　
当滑片在A端时，,小灯泡正常发光
电源电压
当滑片在B端时：
当滑片P滑到B端时，小灯泡的实际功率：
10．10 1.6 变小 温度
11. 1) ∵电源电压为6V, R1 与R2 串联, 且电压表并联在R1 两端
∴电压表示数为2V, 即R1 两端电压U1 为2V 1 分
∴I1 ===0. 2A 　　1 分
( 2) ∴I2 = I1 =0. 2A
∴U2 =U总- U1 =6V - 2V =4V 1 分
∴R2 == =20Ω 1 分
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12.C 13.C
14.解：
（1）IA = = = 3.36 A
（2）W节= WB－WA =(PB － PA) t
= (0.8－ 0.74) kW1000h = 60 kW·h （或2.16×108 J）
t实 = = = 1500 h （或5.4×106 s）
答：空调A在220V电压下工作的电流是3.36A；使用一年，空调A比空调B
节约60 kW·h的电能；可供40W的日光灯正常工作1500h。
15.
（1）RL = = = 12 Ω
（2）I实 = = = 0.25 A
P实 = U实×I实 = 3V × 0.25A = 0.75 W
（3）R = = = 10 Ω
答：小灯泡的电阻为12Ω；小灯泡的实际功率是0.75W；定值电阻R的阻值为10Ω。
16． (1)一样 电能完全转化成内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样．
(2)1200W 水吸热相同，根据W=Pt，功率大的加热时间短，热损失少，所以省电．
17.解：（1）图中的质量表应用电流表改装。
（2）当开关S闭合，不称量物体时，R0与R串联，此时电路中的电流I为：
I=U/（R+ R0）=3V/（25Ω+5Ω）=0.1A
则R消耗的电能W为：
W=I2Rt =（0.1A）2×25Ω×300S=75J
（3）当称量物体质量达到最大时，只有R0接入电路，则R0消耗的电功率P为：
P=U2/R0=（3V）2/5Ω=1.8W
18.（1）根据题意及欧姆定律有：
……………………①
……………………②
……………………③
联解①②③代入数据得：
W=0.15 kW·h ……………………④
（2）由题意，无人如厕时：
……………………⑤
有人如厕时：
……………………⑥
联解⑤⑥代入数据得：
=11∶20 ……………………⑦
19. 0.03 0.5 1.41
20. B 21.D 22.B 23.B 24.A
图11
A
B
R
L
S
A
显示器
图4