3.6电能(4课时)

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名称 3.6电能(4课时)
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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 2015-02-28 08:50:35

文档简介

3.6 电能(1)
同步训练A组
1.如果某次闪电的能量为4×109焦,这次闪电持续的时间为0.1秒,则它的功率为4×1010瓦。
(第2题)
2.根据某灯泡铭牌(如图所示)所给信息判断,下列说法正确的是(D)
A. 该灯泡适宜在25伏的电路中使用
B. 该灯泡在电压低于220伏时,就不发光
C. 该灯泡在任何情况下工作时,电功率都是25瓦
D. 该灯泡在220伏的电压下工作时,电功率是25瓦
3.下列用电器正常工作后做功最快的是(C)
A. 日光灯  B. 电脑
C. 电饭煲  D. 电视机
4.小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是(C)
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
5.下列用电器工作时,电能的转化与其他三种不同的是(D)
6.根据电风扇铭牌上提供的信息,可以了解到电风扇(A)
××电风扇KYTA-30A
额定电压:220 V      功率:50 W
工作频率:50 Hz  净重:4.1 kg
输出风量:>50 m3/min  毛重:5 kg
A. 正常工作时的电压
B. 在小于220伏电压下均能正常工作
C. 在不同电压下的实际功率均为50瓦
D. 每秒钟扇叶转动的圈数
(第7题)
7.如图所示是一只电能表。对于其中的重要参数,下列说法错误的是(B)
A. “220 V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
B. “10(20)A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安
C. “50 Hz”是说这个电能表应接在50赫的交流电路中使用
D. “600 r/(kW·h)”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600圈
(第8题)
8.小明家中的电能表月初时的示数为3246.8千瓦时,月末的示数如图所示,则这个月消耗的电能是108千瓦时;若1度电是0.5元,则小明家这个月应缴电费54元。
(第9题)
9.下课后,王老师去关闭机房的总电闸时,发现如图所示的电能表转盘在缓慢地转动,他利用手表估测了一下,2分钟内转盘转动了5圈,那么2分钟内消耗了多少电能?经检查发现,机房内有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态,则一台电脑显示器的待机功率约为多少瓦?
【解】 该电能表的标示“2500r/kW·h”表示每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过2500圈。题中的电能表转盘转过了5圈,表示消耗的电能为W=×3.6×106焦=7.2×103焦
20台电脑显示器消耗的功率为P===60瓦
每台电脑显示器消耗的功率为=3瓦
同步训练B组
10.下列说法正确的是(B)
A. 额定功率大的用电器,电流做的功一定多
B. 白炽灯的实际功率决定灯泡的明暗程度
C. 两盏灯分别标有“220V 40W”和“220V 60W”,因为其正常工作的电压一样,所以电功率也一样
D. 一只标有“220V 25W”的灯泡,只能在220伏的电压下工作,且实际电功率也只能是25瓦
【解析】 根据W=Pt,P越大,W不一定越大,还需要考虑时间,选项A错误;两灯正常工作时电压相等,但功率不同,选项C错误;用电器的额定电压与额定功率只有一组,而实际电压与实际功率有无数组,选项D错误。
11.为了解不同照明灯的性价比,小柯制作了如图甲所示的装置,在正对观察孔的纸箱内平放一张写有“E”字的卡片,移动照明灯,使从观察孔恰能看清“E”字,测出灯与箱之间的距离,以比较灯的照明效果;实验后,他又查阅了相关资料。数据如下表:
实验次数
灯泡
类型
功率
/瓦
灯与纸箱之间的距离/厘米
灯泡寿命 /小时
单价/元
1
白炽灯
60
90
1000
2
2
白炽灯
25
60
1000
2
3
节能灯
11
90
3000
30
  
(第11题)
(1)分析实验数据,你可以发现灯的照明效果与灯本身的__类型__和功率有关。
(2)白炽灯工作时的能量转化情况如图乙所示,试推测60瓦白炽灯与11瓦节能灯照明效果相同的可能原因:白炽灯所消耗的电能大部分转化为内能。
(3)若当地的电价为0.56元/度,请通过计算判断家庭长期(按3000小时计)使用哪种灯更经济?(1度=1千瓦时)
【解】 W1=P1t=0.06千瓦×3000时
=180千瓦时
白炽灯的费用:
180千瓦时×0.56元/千瓦时+2元×3
=106.8元
W2=P2t=0.011千瓦×3000时=33千瓦时
节能灯的费用:
33千瓦时×0.56元/千瓦时+30元
=48.48元
所以,使用节能灯更经济。
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同步训练A组
1.某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们将9只不同规格的灯泡分别接入电路,使它们都正常发光,并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度,把9只灯泡分成三组,同组的亮暗程度相同,且第一组最亮,第二组次之,第三组最暗,实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。
 表一(第一组)
实验序号
电压/伏
电流/安
1
6
2.00
2
12
1.00
3
24
0.50
表二(第二组)
实验序号
电压/伏
电流/安
4
6
1.00
5
12
0.50
6
24
0.25
表三(第三组)
实验序号
电压/伏
电流/安
7
3
1.00
8
6
0.50
9
12
0.25
(1)分析比较实验1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是当灯泡两端电压相等时,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮。
(2)分析比较实验4与7、5与8、6与9的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,归纳得出结论:
①灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积相等,灯泡的亮度相同;
②灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积越大,灯泡越亮。
【解析】 (1)由1与4、2与5、3与6的数据可知,电压相等,电流不同,可得出灯泡的亮度与电流大小有关。
(2)研究电流相等,灯泡亮度与电压的关系,选择电流相等,电压不同的数据即可。
(3)综合分析三张表后,可知灯泡的亮度与电流、电压都有关,且它们的乘积大小与灯泡亮度有关,可知乘积相等,灯泡亮度一致,乘积越大,灯泡越亮。
          
(第2题)
2.如图所示是一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下,将太阳能转化为电能,驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2伏,电流为50毫安,若电风扇正常工作了1小时,电流做功为216焦。
3.你知道到底什么是3G通信吗?所谓3G,其实它的全称是3rd Generation,中文含义就是指第三代数字通信。第三代与前两代的主要区别在于:传输声音和数据的速度有了很大提升,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式。以下为某3G手机的主要参数:
手机类型
主屏参数
电池规格
摄像头像素
通话时电流
3G手机
智能手机
拍照手机
3.0英寸
480×800
像素
3.7伏
1300毫安
时锂电池
500万像素
400毫安
用该手机通话5分钟,消耗的电能是444焦。
4.手机是我们最常用的通信工具,手机使用的是可充电电池,电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mAh)。小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6 V,容量是1500 mAh,这种电池一次充电最多可储存的能量为1.944×104焦,使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5小时,则该手机在通话状态的放电功率为1.08瓦。
【解析】 W=UIt=3.6伏×1500×10-3安×3600秒=1.944×104焦
P===1.08瓦
5.将一只标有“PZ220-40”的灯泡接在220伏的电路上工作时,通过灯泡的电流为0.182安,改接在110伏的电路上,实际功率为10瓦,额定功率为40瓦。
6.星期天,小梅同学在厨房里使用家中一台标有“220 V 880 W”的电烤箱做蛋糕。当此电烤箱正常工作时,流过电烤箱的电流为4安,此电烤箱与台灯插座是并联连接。
7.学校公共卫生间路灯的连接如图所示,已知每个灯泡的规格为“220 V 100 W”。不考虑灯泡电阻受温度的影响,求:
(1)其中一个灯泡的电阻;
(2)电路的电压正常时,每个灯泡发光的功率。
(第7题)
【解】 (1)R===484欧
(2)U实===110伏
I实===安
P实=U实I实=110伏×安=25瓦
(第8题)
8.如图所示是某市马路边的太阳能路灯,其顶部是太阳能电池板,下方是标有“220 V 40 W”的电子节能灯。夏天,太阳光照射一天可使节能灯正常工作10小时。计算:
(1)节能灯正常工作时的电流为多大?(计算结果保留两位小数)
(2)夏天,太阳光照射一天,该路灯将太阳能转化成的电能是多少?
【解】 (1)正常工作时,U=220伏,P=40瓦,由P=UI得I===0.18安
(2)已知P=40瓦,t=10小时=3.6×104秒,依题意,W=Pt=40瓦×3.6×104秒=1.44×106焦
同步训练B组
(第9题)
9.下表为电烤箱铭牌的部分参数,其简化电路如图所示。当开关S闭合时,电烤箱处于高温挡。当电烤箱在高温挡工作时,1分钟消耗的电能是6.6×104焦。
额定电压
220 V
额定功率
高温挡
1100 W
低温挡
440 W
10.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法正确的是(C)
(第10题)
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 两灯串联在220伏的电路中,甲灯比乙灯亮
D. 将乙灯接入110伏电路中,它的实际功率为50瓦
【解析】 A中根据W=Pt,虽然P甲<P乙,但t无法确定;B中根据R=,因为U相等,P甲<P乙,所以R甲>R乙;C中的两灯串联,电流相等,灯泡亮度由P实决定,P=I2R,因为R甲>R乙,所以P甲>P乙,甲灯亮;D中根据R==,所以P实=·P额=×100瓦=25瓦。所以选C。
11.如图所示是一种多功能蒸汽电熨斗,其说明书的部分内容如下:
技术参数
自身质量:1.6 kg 熨烫温度:90±15℃~200±20℃
额定功率:880 W 额定电压:220 V
在额定电压下工作时能达到的最大喷气量:15 g/min
使用注意
本产品是Ⅰ类电器,请确认您使用的电源接地良好;请勿在同一线路上使用大功率电器
(第11题)
请回答下列问题:
(1)为了确保安全用电,该电熨斗的电源线插头应选图中的A(填“A”或“B”)。
(2)该电熨斗正常工作时的电流是多少安?
(3)该电熨斗正常工作10分钟消耗多少电能?
(4)一般来说,用电器的实际电压与额定电压不相等,可借助电能表来测用电器的实际工作电压。现在电路中只接入这个电熨斗,用标有“2500r/kW·h”字样的电能表测得225秒内转盘转了125圈。
①该电熨斗的实际功率为多少瓦?
②该电熨斗的实际电压为多少伏?
【解】 (2)I正常===4安
(3)W1=P额·t1=880瓦×10×60秒=5.28×105焦
(4)①电熨斗实际消耗的电功:=
W2=1.8×105焦
P实===800瓦
②R===55欧
U实==≈210伏
12.太阳能路灯是目前大力推广的高效节能灯。只要将我国总数1亿盏路灯中的6000万盏改成太阳能路灯,每年就可节省相当于一个三峡水电站的发电量。图甲是某小区安装的太阳能路灯及其能量流程图,图乙是这种路灯中LED发光二极管的伏安特性曲线。
(第12题)
(1)LED发光二极管的额定电压为3.5伏,请根据曲线计算它的额定功率。
【解】 P=U额I额=3.5伏×600×10-3安
=2.1瓦
(2)从LED发光二极管的伏安特性曲线可知,当它的电压在2.5~3.6伏之间发生微小变化时,LED的电功率大约要变化几百倍。设计者在电路中接入了PWM控制器,请你猜想:PWM控制器在电路中的作用是通过稳定电压(或调节电压、稳定电流、调节电流等)让路灯稳定发光的。
【解析】 灯泡亮度由实际功率决定,从伏安特性曲线看,在2.5伏~3.6伏之间,电压稍有变动,电流变化就很大,导致功率变化很大,因此必须稳定电压。
(3)与太阳能电池板配套的蓄电池,既要防止阴雨期容量不足,达不到供电需求,又要避免容量过大,造成浪费。现有5支2瓦的LED发光二极管由同一蓄电池供电,每天照明8小时,为保证3个连续阴雨天的供电,根据表中信息,请通过计算选择最佳的蓄电池。(注:为了延长蓄电池寿命,连续阴雨天的用电量不能超过蓄电池容量的50%)
蓄电池
容量(注:Ah表示安·时)

12 V 25 Ah

12 V 45 Ah

12 V 65 Ah
【解】 发光二极管消耗的电能:
W1=Pt=5×2×10-3千瓦×8小时×3
=0.24千瓦时
蓄电池的电能:
W2===0.48千瓦时
蓄电池的容量==安时=40安时
所以应选择蓄电池乙。
课件9张PPT。 3.6 电能(2) 按时完成课后同步训练,全面提升自我!单击此处进入课后同步训练3.6 电能(3)
同步训练A组
1.下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是(B)
2.一个电暖气,电阻为55欧,工作时通过电暖气的电流为4安,则它工作300秒产生的热量是2.64×105焦。
3.下列家用电器不属于电热器的是(C)
A. 电炉  B. 电熨斗
C. 洗衣机 D. 电热毯
4.在相同的时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是(D)
A. 甲的电阻一定大于乙的电阻
B. 甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C. 甲电阻丝的电阻一定比乙电阻丝的大
D. 甲实际消耗的功率一定大于乙实际消耗的功率
5.有下列家用电器:①普通灯泡;②电风扇;③电烙铁,它们铭牌上的字样均为“220 V 40 W”,正常工作相同时间,
(1)消耗电能的情况是(D)
(2)产生的热量为(C)
A. 普通灯泡最多 B. 电风扇最多
C. 电烙铁最多 D. 一样多
6.电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是(D)
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
7.汗脚穿鞋易产生臭味,周围的人也闻到臭气,这是扩散现象,小明购买了干鞋器,其电阻为2200欧,正常工作电流为0.1安。把它放入鞋内,通电后就可以起干燥杀菌除臭的作用,这是利用电流的热效应工作的。它正常工作100秒产生2200焦的热量。
8.下列是利用电流热效应的是(D)
A. 吸排油烟机抽油烟
B. 电脑显示器安装散热器
C. 电脑主机板上安装有小电风扇
D. 家用电器长时间不用,要定期通电驱潮
(第9题)
9.小明和姐姐一起去买电水壶,当他们选择某一品牌的电水壶时,发现有800瓦和1200瓦两种功能可选,如图是他们对买哪一款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)不考虑热散失,一样(选填“800瓦”“1200瓦”或“一样”)省电,理由是电能全部转化为内能被水吸收,水吸收的热量相同,所以省电情况一样。
(2)考虑热散失,1200瓦(选填“800瓦”“1200瓦”或“一样”)省电,理由是水吸热相同,根据W=Pt,功率大的加热时间短,热散失少,所以省电。
(第10题)
10.小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小;烧瓶中B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
(1)经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过温度计的示数反映出来的。
(2)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等。
(3)小红问小明“水比较容易获得,为什么不用水代替煤油?”对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是D。
A. 因为煤油有颜色便于观察
B. 因为煤油有比较大的热值
C. 因为煤油有比较小的密度
D. 因为煤油有比较小的比热容
(4)实验时,将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中,这是为了控制通过电阻的电流和通电时间相同。
(5)实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越__大__,产生的热量越多。
(6)该实验采用的研究方法叫做控制变量法。
11.如图甲是家用电吹风的工作原理图,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
(第11题)
(1)要让电吹风工作时吹出热风,它的开关应置于图甲中__1__(选填“1”“2”或“3”)位置,此时电风扇与电热丝的连接方式是并联。
(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示,则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是13200焦。
(3)电热丝在工作时的电阻值是91.7欧。(保留一位小数)
(4)使用几个后,发现电热丝变细,则其电阻变大,它的实际功率将变小。
(第12题)
12.学校为班级新买的饮水机的电路图如图所示,铭牌如表所示,S是手动开关。当S闭合后,热水箱内的水量低于60℃时S1就自动闭合,水温高于90℃时S1就自动断开,因此这台饮水机有“加热”和“保温”两档功率,在“加热”时,流过电阻R2的电流为0.2安,R1的电阻值为110欧。
水桶容积
20 L
热水箱水量
1 L
额定电压
220 V
加热功率
484 W
保温功率
44 W
同步训练B组
13.电炉丝断了,去掉1/5后,仍然接在原来的电源两端,则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为(A)
A. 5∶4  B. 1∶5
C. 5∶1  D. 4∶5
【解析】 Q1=W1=P1×t=·t
Q2=W2=P2×t=·t
R2=R1
则Q2∶Q1=R1∶R2=5∶4
14.某电热水器的部分参数如下表所示,假设该热水器始终在额定电压下工作。
容量
80 L
额定电压
220 V
额定功率
1000 W
设置温度范围
30℃~75℃
(1)该热水器将80千克的水从20℃加热到50℃,至少需多少小时?[已知c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
(2)为保证洗浴安全,电热水器一般都装有防电墙,它的工作原理如图甲所示。防电墙相当于一个高值电阻R,热水器的水经它流出,万一发生漏电事故,防电墙可以承受220伏电压中的大部分电压,从而使人体两端的电压小于人体绝对安全电压12伏。若某次发生漏电,为保证安全,防电墙两端的电压U1至少是多少伏?此时流经热水器出水口的电流为0.02毫安,R的阻值至少是多少欧?
(第14题)
【解】 (1)Q吸=c水m(t末-t初)
=4.2×103焦/(千克·℃)×80千克×(50℃-20℃)=1.008×107焦
t===1.008×104秒=2.8小时
(2)人与作为防电墙的高值电阻R串联在220伏电压上,U1≥220伏-12伏=208伏
R=≥=1.04×107欧
课件8张PPT。 3.6 电能(3) 按时完成课后同步训练,全面提升自我!单击此处进入课后同步训练分组实验:测定小灯泡的功率
同步训练A组
1.测出小灯泡的额定功率应是(C)
A. 小灯泡发光最亮的一次
B. 小灯泡发光最暗的一次
C. 小灯泡正常发光的一次
D. 根据上述三次测量求平均值
2.在2012年的实验技能考试中,实验桌上准备的器材有:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽,把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是(C)
A.电流表将被烧坏
B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数、电流表的读数几乎为0
D.电流表有读数、电压表的读数几乎为0
3.某同学在测定小灯泡的功率的实验中,所用小灯泡的额定电压是2.5伏,电路原理图如图甲所示,按实验要求,他测出了一组实验数据,并记录了小灯泡亮度的变化情况,结果如下表所示:
,(第3题甲))
电压/伏
2.00
2.50
2.80
电流/安
0.27
0.30
0.32
小灯泡电阻/欧
7.41
8.33
8.75
亮度变化
暗→亮
(1)请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
(第3题乙)
(2)闭合开关,接通电路后,电流表、电压表工作正常,示数均不为零。移动滑动变阻器滑片P,发现电流表和电压表的指针不随之发生变化,则可能的原因是滑动变阻器连入电路时,接到了金属棒C、D两端或电阻丝A、B两端。
(3)改正电路后进行实验,测得某次实验结果如图丙所示,此时电流表的示数为0.2安,电压表的示数为1.2伏。
(第3题丙)
(4)在实验(3)中,你认为该同学的实验操作不妥之处是电流表的量程选大了,改进的办法是将接“3安”接线柱上的导线改接到“0.6安”接线柱上。
(5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大(填“增大”“不变”或“减小”)。
4.在用电流表、电压表测小灯泡的功率的实验中,灯泡上标有“3.4 V”字样。小红设计了如图甲所示的实验电路图,并连接了部分实物电路,如图乙所示。
,(第4题甲)) ,(第4题乙))
(1)请在图乙中帮助小红完成实物电路的连接。
(2)连接完实物电路后,小红闭合开关,发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压,请帮助小红分析电路出现故障的原因:灯丝断了或灯泡接线柱接触不良。
(第4题丙)
(3)排除故障后,小红调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,读数为0.3安,则小灯泡的额定功率为1.02瓦。
(4)假设电压表的15伏量程损坏,3伏量程能正常使用,电源电压为6伏且稳定不变,仍利用现有的器材完成实验,你认为应如何操作?将电压表改接在滑动变阻器两端,测其电压。
5.在“测定小灯泡的功率”的实验中,在已知小灯泡的额定电压情况下,移动变阻器滑片时,眼睛应观察(C)
A. 灯泡的发光情况
B. 变阻器滑片的位置
C. 电压表的示数
D. 电流表的示数
【解析】 因为一般情况下,测小灯泡额定功率时,其额定电压已知,所以须观察电压表示数,才能了解小灯泡是否正常工作。
6.小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为4.5伏,小灯泡额定电压为2.5伏。
(第6题)
(1)按电路图连接实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是灯丝断了。
(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向B(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏。
(3)小金同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5瓦。该图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受温度影响。
【解析】 (1)灯丝断了,导致电压表串联,电压表因内阻很大使电流很小(电流表指针无偏转),但分配到几乎全部的电源电压。
(2)图乙所示电压是2.2伏,即小灯泡的电压未达到额定电压(2.5伏),为了增大小灯泡的电压,必须减小滑动变阻器分得的电压。
(3)灯丝电阻随温度升高而增大,电流因电阻增大而减小。
同步训练B组
7.小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时,实验台上提供的器材有6伏蓄电池、电流表(0~0.6安,0~3安)、电压表(0~3伏,0~15伏)、滑动变阻器(50 Ω 1.5 A)、额定电压为2.5伏的小灯泡(正常发光时的电阻约为7欧)、开关各一个,导线若干。
,(第7题))
(1)小明在实验中电流表应该选择0~0.6安的量程,电压表应该选择0~3伏的量程。
(2)请你将虚线框内的实物连接起来。
(3)小明在实验中有下列操作:①读出电流表的示数;②移动变阻器的滑片至阻值最大处,再闭合开关;③断开开关,连接电路;④测量并记录数据,计算小灯泡的额定功率;⑤移动变阻器滑片,使电压表的示数为2.5伏。其合理的顺序为③②⑤①④。
(4)若闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6伏,产生此故障的原因可能是BC(可多选)。
A. 小灯泡短路
B. 小灯泡的灯丝断了
C. 小灯泡的灯座接触不良
D. 电压表的正、负接线柱接反了
E. 变阻器滑片接触不良
(5)排除故障后,调节滑动变阻器测得如下表所示的三组数据,则小灯泡的额定功率为__0.9__瓦。
实验次数
1
2
3
电压U/伏
2.0
2.5
2.8
电流I/安
0.30
0.36
0.38
【解析】 (1)因小灯泡额定电压为2.5伏,故电压表量程取0~3伏为宜。又因小灯泡额定电流I==≈0.36安,故电流表量程取0~0.6安为宜。
(2)先将电源、小灯泡、开关、电流表、滑动变阻器串联起来,再将电压表并联在灯泡的两端。滑动变阻器接线柱取“一上一下”。
(4)小灯泡不发光,且电流表示数为零,说明电路断路,且电压表为6伏与电源电压相近,说明小灯泡断路,即灯丝断了或灯座接触不良。
(5)P=IU=0.36安×2.5伏=0.9瓦。
8.利用如图甲所示的实验器材,测定额定电压为6 V的小灯泡的电功率。已知滑动变阻器上标有“12 Ω 1 A”的字样,电源电压保持不变。请完成下列相关问题:
(第8题)
(1)该实验的原理是__P=UI__。
(2)在甲图上补画一根导线,使得测定小灯泡电功率的电路完整,要求滑片P向右移动时,小灯泡变暗。
(3)连好电路后,要使滑动变阻器的电阻丝全部接入电路,应先将滑片P移至__b__(选填“a”或“b”)端,再闭合开关S,此时电压表示数为4.2 V,对应的电流表示数如图乙所示。
(4)调节滑片P,当P移至ab中点时,小灯泡恰好正常发光。
(5)继续调节滑片P,当P移至另一点时,灯泡偏亮,读出此时电压表、电流表示数分别为6.5 V、0.52 A。
(6)根据实验过程填完下表。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
亮度
功率/W
1
4.2
0.4
偏暗
1.68
2
6.0
0.5
正常
3.00
3
6.5
0.52
偏亮
3.38
【解析】 (1)测量小灯泡功率的实验原理为P=UI;
(2)变阻器一端已经连好,根据变阻器的工作原理,要把滑片右移时阻值变大,导线必须连在左下端,实物电路连接如解图所示;
(3)连好电路后,闭合开关前,为防止电路中电流过大烧毁元件,变阻器的阻值应在最大值处,故滑片P应滑至b端;滑动变阻器接入电路电阻最大时,电路中电流最小,而滑动变阻器允许通过的最大电流为1安,所以电流表指针指示的电流是0.4安;此时灯泡的实际功率为P1=U1I1=4.2伏×0.4安=1.68瓦
(6)①滑动变阻器两端电压为U最大=0.4安×12欧=4.8伏,
电源电压为U=U1+U最大=4.2伏+4.8伏=9伏;
②灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为U半=U-U额=9伏-6伏=3伏,通过灯泡的电流为I额=I半===0.5安,灯泡的额定功率为P额=U额I额=6伏×0.5安=3瓦。
(第8题解)
9.小婷用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,并且测量小灯泡的电阻,已知小灯泡额定电压为2.5伏,正常工作时电阻约8欧。实验室提供的器材有:电压为6伏的电源,电压表(量程为6伏)。滑动变阻器R1(规格为“10 Ω,1 A”),滑动变阻器R2(规格为“50 Ω,0.5 A”,电流表(量程0.6安),电流表(量程3安)。
(第9题)
(1)为保证实验顺利进行,并且有较高的准确性,滑动变阻器应该选R2,电流表应该选。
(2)小婷在实验时,将电流表和电压表的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后BD。
A. 电流表烧杯  B. 电压表示数约6 V
C. 小灯泡烧杯  D. 小灯泡不亮
(3)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中。电压表读数为2.5伏,电流表的示数如图乙所示,请帮许婷将此读数填在下表中。
序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
1.0
0.14
2
1.5
0.21
3
2.0
0.26
4
2.5
0.32
5
3.0
0.36
(4)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡在电压为2.0伏的实际功率是0.52瓦,在正常工作状态时电阻是7.8欧。
【解析】 (1)灯泡正常发光时的电流约为I==≈0.3安,此时滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6伏-2.5伏=3.5伏;
∵I=,∴此时滑动变阻器接入电路的阻值为R==≈11.67欧>10欧,滑动变阻器应选R2;灯泡正常发光时的电流约 为0.3安,则电流表应选。
(2)实验时把电压表串联接入电路,电流表与灯泡并联接入电路,由于电压表内阻很大,电压表串联接入电路后电路电流很小几乎为零,电流表与小灯泡都不会烧坏,电压表示数约等于电源电压6V,小灯泡实际功率很小,小灯泡不发光,故AC错误,BD正确。
(3)由图乙所示电流表可知,其量程是0~0.6安,分度值是0.02安,示数为0.32安。
(4)由表中实际数据可知,电压为2.0伏时,通过灯泡的电流为0.26安,此时灯泡实际功率为P′=U′I′=2伏×0.26安=0.52瓦;由表中实验数据可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.32安,
∵I=,∴灯泡正常发光时的电阻为R==≈7.8欧。
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