第6节 电能
第1课时 电功、电功率的概念
A 聚焦教材 课前预习)
1.电功:
概念:__电流所做的功__,叫电功。
电流做功的过程实质是__电能转化为其他形式能的过程__。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。www.21-cn-jy.com
电功的电位:__焦、千瓦时(度)__;换算关系:
1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
电功的计算公式: W=UIt=__t__=__I2Rt__=__Pt__。
2.电功率:
概念:电流在__单位时间__内所做的__功__叫电功率。电功率是表示__电流做功快慢__的物理量。
电功率的单位: 瓦,千瓦,1千瓦 =__1_000瓦__。
电灯的亮度由__实际功率的大小决定__。
额定电压:用电器__正常工作时的电压__。
额定功率:用电器__在额定电压下消耗的功率__。
实际功率:__用电器在实际电压下工作时所消耗的功率__。
输入功率:__用电器消耗的总电功率__。
电功率的计算公式:__P==UI==I2R__。
B 练就好基础 基础达标)
3.某家用电器正常工作时,测得通过它的电流是5 A,此电器可能是下列选项中的( D )
A.电风扇 B.电视机
C.家用洗衣机 D.家用空调
4.用电器的功率大,表示( A )
A.消耗的电能快 B.消耗的电能多
C.用电器中电流大 D.用电器工作时间长
5.灯泡的铭牌上标有“PZ220—25”字样,下列说法正确的是( D )
A.灯泡的功率总是25瓦
B.灯泡适宜在25伏的电路中使用
C.灯泡在低于220伏时就不发光
D.灯泡在220伏电压下正常工作,电功率为25瓦
6.我国于2015年元旦起停止销售40 W和60 W等种类的白炽灯,而改用节能的荧光灯、LED灯等“能效比”更高的节能灯。改用节能灯的原因是( C )
A.相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间,白炽灯消耗的电能多
B.相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间,白炽灯消耗的电能少
C.相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能,节能灯发出的光更亮
D.相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能,节能灯发出的光更暗
7.下列4只灯泡都正常发光时,灯丝中电流最大的是( C )
A.220 V,25 W B.220 V,60 W
C.36 V,40 W D.110 V,100 W
8.一个“220 V 60 W”的灯泡,如果接在110 V的电源上,灯泡的实际功率为( B )
A.30 W B.15 W
C.20 W D.40 W
9.标有“220 V 40 W”和“220 V 100 W”的甲、乙两盏灯泡,其灯丝用相同长度的钨丝制成,把它们并联在电路中较亮的灯是__乙__,灯丝较粗的是__乙__。
10.一盏标有“220 V 100 W”的白炽灯正常发光时的电阻为__484__Ω;“220V 100 W”的白炽灯与“220V 20 W”的节能灯均正常工作时亮度相当,若两灯都正常工作,分别消耗1 kW·h的电能,节能灯比白炽灯多工作__40__ h。21cnjy.com
11.邵阳中考手电筒是人们生活中常用的照明工具。如图3-6-1甲是常用手电筒的结构示意图,图乙是它所用小灯泡的型号。若小灯泡的电阻是10 Ω,不考虑温度对小灯泡电阻值的影响,电源电压是3 V。2·1·c·n·j·y
图3-6-1
(1)闭合开关时,求通过手电筒小灯泡的电流。
(2)求小灯泡的额定功率。
(3)闭合开关时,手电筒小灯泡是正常发光吗?请简单说明原因。
【解】 (1)通过小灯泡的电流:I===0.3 A;
(2)由图乙可知,灯泡的额定电压U额=3.8 V,
则小灯泡的额定功率:P额==1.444W。
(3)电源的电压小于灯泡的额定电压,由P=可知,小灯泡的实际功率小于额定功率,所以小灯泡不能正常发光。【来源:21·世纪·教育·网】
C 更上一层楼 能力提升)
12.将“6 V 3 W”和“6 V 6 W”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( D ) www-2-1-cnjy-com
A.电源电压为12 V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1 A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5 W
13.宁波中考如图3-6-2所示,电源电压不变,R1是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭21教育网
图3-6-2
合开关S后,当光照强度增大时( D )
A.通过R2 的电流变大
B.电路总电阻变大
C.R1消耗的功率变小
D.要保持电流表示数不变,应将滑片P向右移
14.德阳中考有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图3-6-3乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则A、B两元件的电功率之比为( A )21·世纪*教育网
图3-6-3
A.4∶5 B.5∶4 C.2∶3 D.1∶3
图3-6-4
15.攀枝花中考如图3-6-4所示,小灯泡L上标有“10 V 10 W”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.5 A,若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此时小灯泡的电功率是__2.5__W,小灯泡在1 min内消耗的电能是__150__J。21·cn·jy·com
16.重庆中考小宇用如图3-6-5甲所示电路对一只标有“0.8 A”字样的小灯泡L进行了测试,电源电压恒为9 V,电阻箱R0的阻值可在0~9 999 Ω之间调节,根据所测数据作出了灯丝的I-U图象(如图3-6-5乙所示),根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为__10__Ω;如果将电阻箱R0的阻值调为10 Ω,通电10 s电流通过R0所做的功为__36__ J。
图3-6-5
D 开拓新思路 拓展创新)
图3-6-6
17.南京中考利用如图3-6-6所示的电路可以验证电功与电流的关系。
(1)图中两只灯泡的连接方式是__并__联,它们工作时的电阻要__不同__(选填“相同”或“不同”)。21世纪教育网版权所有
(2)小明正确操作,验证了实验的结论,支持该结论的实验现象是__电流表示数较大的支路灯泡较亮__。
课件14张PPT。第3章 能量的转化与守恒第6节 电能
第1课时 电功、电功率的概念A 聚焦教材
1.电功:
概念:_______________,叫电功。
电流做功的过程实质是____________________________。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
电功的电位:_________________;换算关系:
1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
电功的计算公式: W=UIt=_____=_______=_____。
电流所做的功电能转化为其他形式能的过程焦、千瓦时(度)I2RtPt2.电功率:
概念:电流在____________内所做的_____叫电功率。电功率是表示________________的物理量。
电功率的单位: __________________ =________ 。
电灯的亮度由_____________________。
额定电压:用电器___________________。
额定功率:用电器_________________________。
实际功率: ________________________________________ 。
输入功率:_______________________。
电功率的计算公式: _______________________ 。
单位时间电流做功快慢功瓦,千瓦,1千瓦1 000瓦实际功率的大小决定正常工作时的电压在额定电压下消耗的功率用电器在实际电压下工作时所消耗的功率用电器消耗的总电功率B 练就好基础
3.某家用电器正常工作时,测得通过它的电流是5 A,此电器可能是下列选项中的( )
A.电风扇 B.电视机
C.家用洗衣机 D.家用空调
4.用电器的功率大,表示( )
A.消耗的电能快 B.消耗的电能多
C.用电器中电流大 D.用电器工作时间长
DA5.灯泡的铭牌上标有“PZ220—25”字样,下列说法正确的是( )
A.灯泡的功率总是25瓦
B.灯泡适宜在25伏的电路中使用
C.灯泡在低于220伏时就不发光
D.灯泡在220伏电压下正常工作,电功率为25瓦
6.我国于2015年元旦起停止销售40 W和60 W等种类的白炽灯,而改用节能的荧光灯、LED灯等“能效比”更高的节能灯。改用节能灯的原因是( )DCA.相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间,白炽灯消耗的电能多
B.相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间,白炽灯消耗的电能少
C.相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能,节能灯发出的光更亮
D.相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能,节能灯发出的光更暗
7.下列4只灯泡都正常发光时,灯丝中电流最大的是( )
A.220 V,25 W B.220 V,60 W
C.36 V,40 W D.110 V,100 W
C8.一个“220 V 60 W”的灯泡,如果接在110 V的电源上,灯泡的实际功率为( )
A.30 W B.15 W C.20 W D.40 W
9.标有“220 V 40 W”和“220 V 100 W”的甲、乙两盏灯泡,其灯丝用相同长度的钨丝制成,把它们并联在电路中较亮的灯是______,灯丝较粗的是_____。
10.一盏标有“220 V 100 W”的白炽灯正常发光时的电阻为______Ω;“220V 100 W”的白炽灯与“220V 20 W”的节能灯均正常工作时亮度相当,若两灯都正常工作,分别消耗1 kW·h的电能,节能灯比白炽灯多工作_____ h。
B乙乙4844011.[邵阳中考]手电筒是人们生活中常用的照明工具。如图3-6-1甲是常用手电筒的结构示意图,图乙是它所用小灯泡的型号。若小灯泡的电阻是10 Ω,不考虑温度对小灯泡电阻值的影响,电源电压是3 V。
(1)闭合开关时,求通过手电筒小灯泡的电流。
(2)求小灯泡的额定功率。
(3)闭合开关时,手电筒小灯泡是正常发光吗?请简单说明原因。
C 更上一层楼
12.将“6 V 3 W”和“6 V 6 W”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12 V时,两只灯泡均能正常发光DB.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1 A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5 W
13.[宁波中考]如图3-6-2所示,电源电压不变,R1是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭
合开关S后,当光照强度增大时( )
A.通过R2 的电流变大
B.电路总电阻变大
C.R1消耗的功率变小
D.要保持电流表示数不变,应将滑片P向右移
D14.[德阳中考]有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图3-6-3乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则A、B两元件的电功率之比为( )
A.4∶5
B.5∶4
C.2∶3
D.1∶3
A15.[攀枝花中考]如图3-6-4所示,
小灯泡L上标有“10 V 10 W”字样,闭
合开关S后,电流表的示数为0.5 A,若
不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此
时小灯泡的电功率是_____W,小灯泡在1 min内消耗的电能是______J。
16.[重庆中考]小宇用如图3-6-5甲所示电路对一只标有“0.8 A”字样的小灯泡L进行了测试,电源电压恒为9 V,电阻箱R0的阻值可在0~9 999 Ω之间调节,根据所2.5150测数据作出了灯丝的I-U图象(如图3-6-5乙所示),根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω;如果将电阻箱R0的阻值调为10 Ω,通电10 s电流通过R0所做的功为______ J。
1036D 开拓新思路 拓展创新
17.[南京中考]利用如图3-6-6所示的电路可以验证电功与电流的关系。
(1)图中两只灯泡的连接方式是______
联,它们工作时的电阻要________(选
填“相同”或“不同”)。
(2)小明正确操作,验证了实验的结论,支持该结论的实验现象是________________________________。
并不同电流表示数较大的支路灯泡较亮第2课时 电能
A 聚焦教材 课前预习)
1.电能表:电能表也叫__电度表__,可以测量__用电器在一段时间内消耗的电能__。
计量单位:__千瓦时__;符号:__kW·h__。
1千瓦时=__3.6×106_J__。
2.电能表铭牌:220 V表示电能表应接在220 V的电路上使用(__额定电压为220_V__)。
3 000 r/(kW·h)表示每消耗一度电,__电能表转盘转过3_000转__。
10 A(20 A)表示该电能表的 额定电流为10 A,在短时间内使用时电流可允许稍大一些,但不能超过20 A 。www.21-cn-jy.com
B 练就好基础 基础达标)
3.电能表接在家庭电路中,是为了测量( C )
A.电流 B.电压
C.电功 D.电功率
4.小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内,消耗电能为0.3 kW·h,这个用电器可能是( B )21·cn·jy·com
A.电冰箱 B.空调机
C.电视机 D.收音机
5.如图3-6-7所示是郑龙同学记录家里一周内的用电情况,下列说法中正确的是( D )
图3-6-7
A.周一白天用电比傍晚多
B.周四夜晚用电比周五夜晚多
C.每天的用电高峰在傍晚
D.周三傍晚用电2 kW·h
6.一电能表上标有“1 200 r/kW·h”字样,它表示每耗电1千瓦时,转盘转动__1_200__转,若转盘转动300圈,则消耗了__0.25__度电。【来源:21·世纪·教育·网】
7.电视上有某品牌空调的广告,称“好空调,一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌的广告词,称“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素,你认为这两句广告词体现的内容__基本一致__(选填“基本一致”或“完全不一致”),因为根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行__22__h(结果保留整数)。www-2-1-cnjy-com
图3-6-8
8.用如图3-6-8所示电能表,测得接在电路中的电能表转盘10 min内转了30 r,则电路消耗的电能是__3.6×104__ J。21cnjy.com
9.电功率为40 W的灯泡正常连续工作25 h,消耗的电能是__3.6×106__ J,合__1__ kW·h。2-1-c-n-j-y
10.有一条阻值为27欧、粗细均匀的电阻丝,将其分成等值的三段后并联,其等效电阻为__3__欧。再将它们接在电压为6伏的电源上,2分钟后电流所做的功为__1_440__焦。
C 更上一层楼 能力提升)
图3-6-9
11.如图3-6-9所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,对于此电路可能故障的判断,下列说法中不正确的是( B )2·1·c·n·j·y
A.灯L短路 B.灯L断路
C.滑动变阻器R2断路 D.定值电阻R1断路
12.为了估算家中的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天,石英钟上标有“1.5 V 1 mA”的字样。小明同学将阻值为1 Ω的小电珠连接在一节新的同种电池上进行了放电实验,结果他发现累计放电96 min后电池基本失效。若电池在工作过程中电压保持1.5 V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这节新的5号电池连续工作的时间最接近于( C )21*cnjy*com
A.2 400天 B.360天
C.100天 D.40天
13.在做测量小灯泡的电阻实验时,不慎将电压表和电流表的位置对换,其后果是( D )
A.电压表和电流表都可能烧坏
B.只有电压表不会烧坏
C.电压表可能烧坏,电流表不会烧坏
D.两表都不会烧坏
14.济宁中考小夏将n个“3 V 0.3 W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图3-6-10所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是( C )
图3-6-10
A.I甲=I乙 B.I甲=I乙
C.P甲=nP乙 D.P甲=n2P乙
15.小明家的电子式电能表上标有“3 200 imp/(kW·h)”字样。当他家只开某个用电器时,发现在10 min内电能表指示灯闪烁了32次,该用电器消耗的电能为__3.6×104_J__,电功率为__60__W。若该用电器每天少开1 h,则30天可以节电__1.8__ kW·h。
16.苏州中考2014年诺贝尔物理学奖由蓝光二极管的发明者获得,这项发明使制成白光LED灯成为现实。要制成白光LED灯,除蓝光二极管外,还需__红、绿__两种色光二极管。小明家中有4盏“220 V 5 W”的LED灯,1度电可供这些灯同时正常工作__50__h。
17.空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率可以达到300%~500%,已知某型号空气能热水器的热效率为400%,电功率为1 400 W,关掉家里其他所有用电器,接入家庭电路中,当用此热水器将100 kg的水从15 ℃加热到55 ℃时[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。求:21世纪教育网版权所有
图3-6-11
(1)水吸收的热量为多少?
(2)此时电能表转了多少圈?(电能表如图3-6-11所示)
(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。
【答案】 (1)1.68×107 J (2)1 750圈
(3)空气能热水器消耗的电能为W===4.2×106 J。
加热时间为t===3 000 s=50 min。
D 开拓新思路 拓展创新)
18.打雷时,雷声和闪电同时发出,但我们总是先看到闪电,后听到雷声,这说明光的传播速度比声的传播速度__大__。在夏季雨天的一次闪电中,若带电云层与地面间电压为3×109 V时发生雷击,放电电流为5×106 A,放电时间为4×10-6 s,则释放了__6×1010__J的电能。若这些电能全部转化为内能,这相当于质量为__2_000__kg的煤完全燃烧释放的能量。(q煤=3×107 J/kg)21教育网
图3-6-12
19.电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程。一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出来。于是某同学为了探究影响电流做功的因素,设计了如图3-6-12所示的实验,他通过此实验可以较形象地比较出电流做功的多少。21·世纪*教育网
(1)他是通过__观察钩码被提升的高度__比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中是把__电__能转化为__机械__能。【来源:21cnj*y.co*m】
(2)他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小,当滑片向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,物体被吊起的速度也变大了,这说明 在相同的时间内,电压越高,通过的电流越大,电流做的功就越多 。【出处:21教育名师】
课件16张PPT。第3章 能量的转化与守恒第6节 电能
第2课时 电能A 聚焦教材
1.电能表:电能表也叫__________,
可以测量_______________________________。
计量单位:__________;符号:_________。
1千瓦时=_____________。
2.电能表铭牌:220 V表示电能表应接在220 V的电路上使用(___________________)。
3 000 r/(kW·h)表示每消耗一度电,_____________________。
10 A(20 A)表示该电能表的______________________________________________________________________。电度表用电器在一段时间内消耗的电能千瓦时kW·h3.6×106 J额定电压为220 V电能表转盘转过3 000转 额定电流为10 A,在短时间内使用时电流可允许稍大一些,但不能超过20 AB 练就好基础
3.电能表接在家庭电路中,是为了测量( )
A.电流 B.电压
C.电功 D.电功率
4.小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内,消耗电能为0.3 kW·h,这个用电器可能是( )
A.电冰箱 B.空调机
C.电视机 D.收音机
CB5.如图3-6-7所示是郑龙同学记录家里一周内的用电情况,下列说法中正确的是( )
A.周一白天用电比傍晚多
B.周四夜晚用电比周五夜晚多
C.每天的用电高峰在傍晚
D.周三傍晚用电2 kW·h
D6.一电能表上标有“1 200 r/kW·h”字样,它表示每耗电1千瓦时,转盘转动________转,若转盘转动300圈,则消耗了________度电。
7.电视上有某品牌空调的广告,称“好空调,一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌的广告词,称“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素,你认为这两句广告词体现的内容___________(选填“基本一致”或“完全不一致”),因为根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行_____h(结果保留整数)。
1 2000.25基本一致228.用如图3-6-8所示电能表,测得接在
电路中的电能表转盘10 min内转了30 r,
则电路消耗的电能是__________ J。
9.电功率为40 W的灯泡正常连续工作25 h,
消耗的电能是__________ J,合____ kW·h。
10.有一条阻值为27欧、粗细均匀的电阻丝,将其分成等值的三段后并联,其等效电阻为_____欧。再将它们接在电压为6伏的电源上,2分钟后电流所做的功为________焦。
3.6×1043.6×106131 440C 更上一层楼
11.如图3-6-9所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,对于此电路可能故障的判断,下列说法中不正确的是( )
A.灯L短路
B.灯L断路
C.滑动变阻器R2断路
D.定值电阻R1断路
B12.为了估算家中的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天,石英钟上标有“1.5 V 1 mA”的字样。小明同学将阻值为1 Ω的小电珠连接在一节新的同种电池上进行了放电实验,结果他发现累计放电96 min后电池基本失效。若电池在工作过程中电压保持1.5 V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这节新的5号电池连续工作的时间最接近于( )
A.2 400天 B.360天
C.100天 D.40天
C13.在做测量小灯泡的电阻实验时,不慎将电压表和电流表的位置对换,其后果是( )
A.电压表和电流表都可能烧坏
B.只有电压表不会烧坏
C.电压表可能烧坏,电流表不会烧坏
D.两表都不会烧坏
14.[济宁中考]小夏将n个“3 V 0.3 W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图3-6-10所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流与总D功率的关系正确的是( )
C15.小明家的电子式电能表上标有“3 200 imp/(kW·h)”字样。当他家只开某个用电器时,发现在10 min内电能表指示灯闪烁了32次,该用电器消耗的电能为_____________,电功率为______W。若该用电器每天少开1 h,则30天可以节电______ kW·h。
16.[苏州中考]2014年诺贝尔物理学奖由蓝光二极管的发明者获得,这项发明使制成白光LED灯成为现实。要制成白光LED灯,除蓝光二极管外,还需__________两种色光二极管。小明家中有4盏“220 V 5 W”的LED灯,1度电可供这些灯同时正常工作_____h。
3.6×104 J601.8红、绿5017.空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气
能热水器在工作时,吸收空气中的能量为
Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸
收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它
的热效率 可以达到300%~500%,
已知某型号空气能热水器的热效率为400%,
电功率为1 400 W,关掉家里其他所有用电器,接入家庭电路中,当用此热水器将100 kg的水从15 ℃加热到55 ℃时[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。求:
(1)水吸收的热量为多少?
(2)此时电能表转了多少圈?(电能表如图3-6-11所示)
(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。
D 开拓新思路 拓展创新)
18.打雷时,雷声和闪电同时发出,但我们总是先看到闪电,后听到雷声,这说明光的传播速度比声的传播速度_____。在夏季雨天的一次闪电中,若带电云层与地面间电压为3×109 V时发生雷击,放电电流为5×106 A,放电时间为4×10-6 s,则释放了__________J的电能。若这些电能全部转化为内能,这相当于质量为_______kg的煤完全燃烧释放的能量。(q煤=3×107 J/kg)大6×10102 00019.电流做功的过程是把电能转化
为其他形式能的过程。一般情况下
电流做功的多少我们无法直接观察
出来。于是某同学为了探究影响电流
做功的因素,设计了如图3-6-12所示的实验,他通过此实验可以较形象地比较出电流做功的多少。
(1)他是通过_______________________比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中是把____能转化为________能。观察钩码被提升的高度电机械(2)他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小,当滑片向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,物体被吊起的速度也变大了,这说明______________________________________________________________。
在相同的时间内,电压越高,通过的电流越大,电流做的功就越多第3课时 电功率的测量
A 聚焦教材 课前预习)
1.测量小灯泡的电功率:
实验原理:__P=UI__。
实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
注意事项:在连接电路时,开关应处于__断开状态,滑动变阻器的阻值放在最大值处__。
B 练就好基础 基础达标)
2.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,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
3.甲、乙两灯,将它们并联在照明电路中均能正常发光,且甲灯比乙灯亮,不考虑温度对电阻的影响,那么( C )2·1·c·n·j·y
A.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B.甲灯中的电流比乙灯中的电流小
C.甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大
D.甲灯的电阻比乙灯电阻大
4.现有甲、乙、丙三只灯,分别标有“220 V 60 W”“60 V 60 W”“110 V 60 W”的字样,都各自正常发光,则( D )21教育网
A.甲灯最亮 B.乙灯最亮
C.丙灯最亮 D.一样亮
5.小明家照明用的白炽灯泡的灯丝烧断了,他爸爸将断了的灯丝搭在一起后继续使用,发现灯泡比往常更亮,原因是灯丝的( A )21世纪教育网版权所有
A.电阻变小,电流变大
B.电阻变小,电流变小
C.电阻变大,电流变大
D.电阻变大,电流变小
图3-6-13
6.如图3-6-13所示为我们常见的调节亮度的台灯,它实际是通过旋钮调节电路中的变阻器来调节灯的亮度的。以下关于这种灯的说法正确的是( B )【来源:21·世纪·教育·网】
A.变阻器与灯泡是并联的
B.灯光强时比灯光弱时,电路中的电流大,消耗的功率大
C.灯越亮时,变阻器接入电路中的阻值越大
D.灯光弱时比灯光强时并不省电,因为此时接入电路中的电阻也要消耗电能
7.如图3-6-14所示,电压表示数为9 V恒定不变,当滑动变阻器滑片P在某点时,标有“6 V 3 W”字样的小灯泡恰能正常发光,则变阻器R连入电路部分的电阻值是__6__Ω,若滑动变阻器滑片P向右滑动,灯泡将__变暗__(选填“变亮”或“变暗”)。
图3-6-14
C 更上一层楼 能力提升)
8.如图3-6-15所示,电源电压为220 V,Ll,L2,L3三盏灯都标有“110 V 25 W”。当开关K闭合时,下列说法中正确的是( D )21·世纪*教育网
图3-6-15
A.L1,L2亮度不变 B.L1变亮,L2变暗
C.L1变暗,L2变暗 D.L1将被烧毁
9.湖州中考如图3-6-16所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则( A )
A.R1 的电功率一定减小
B.R2 的电功率一定增大
C.电流表的示数增大
D.电压表的示数减小
图3-6-16 图3-6-17
10.如图3-6-17所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3 A。那么闭合S、 S1后,R1与R2的电功率之比是( A )www.21-cn-jy.com
A.2∶3 B.3∶2 C.5∶2 D.1∶2
图3-6-18
11.如图3-6-18所示,滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω,当滑片P移到B端时,闭合开关,R1两端的电压为2 V,电流表的示数为0.2 A,电源电压保持不变,求:
(1)R1的阻值。
(2)电源电压U。
(3)滑片P移动过程中,R1消耗的最大功率。
【解】 (1)R1===10 Ω。
(2)U2=IR2=0.2 A×20 Ω=4 V,
U=U1+U2=2 V+4 V=6 V。
(3)当滑片P移到A端时,电阻最小,R1消耗的电功率最大,Pmax===3.6 W。
D 开拓新思路 拓展创新)
12.丽水中考某兴趣小组在测量额定电压为2.5 V小灯泡电功率的实验中,实验电路图如图3-6-19甲所示。21cnjy.com
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到__阻值最大处(或最右端)__。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
电流I/A
0.10
0.17
0.23
0.25
图3-6-19
(2)实验时,电压表和电流表读数记录在上表中。实验结束后,同学们想知道小灯泡的额定功率,却发现没有测小灯泡正常工作时的电流,能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率?有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R,再利用P额=U/R求出小灯泡的额定功率。请判断是否可行并说明理由: 不行,因为小灯泡的阻值随温度的变化而变化 。
(3)有同学将表中数据转换为图乙的U—I曲线,由图可知小灯泡的额定功率为__0.5__W。
13.内江中考育才中学初三(1)班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后,某兴趣小组欲进一步探究学习,现将其改变为探究“小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验,实验中提供了以下实验器材:www-2-1-cnjy-com
A.待测小灯泡L(额定电压3.0 V,额定功率1.8 W)
B.电压表V(量程0~3 V,量程0~15 V)
C.电流表A(量程0~0.6 A,量程0~3 A)
D.滑动变阻器R(0~10 Ω)
E.定值电阻R01=5 Ω,R02=10 Ω,R03=15 Ω
F.蓄电池,电压U=12 V
G.开关S一个,导线若干
(1)为了比较精确地测量小灯泡的功率,电流表的量程应选__0~0.6_A__。
(2)为了保证电路安全,实验中定值电阻R0应选__R03__(选填“R01”“R02”或“R03”)。
(3)请用笔画线代替导线,将实验器材连接起来,使之成为准备使用的实物电路。
(4)测量结束后,应先断开开关,拆除__电源__两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
(5)该小组同学在处理实验数据时,将电功率P作为纵坐标,U2作为横坐标,采用描点法,在坐标纸上作出了P-U2图象,并画出该图象是一条直线(如图3-6-20乙所示)。根据图象,请你指出:所作图象的错误之处是__图线不应画成直线__;作图时,坐标取值不恰当之处是__横坐标的标度取值不恰当__。21·cn·jy·com
图3-6-20
第13题(3)答图
课件15张PPT。第3章 能量的转化与守恒第6节 电能
第3课时 电功率的测量A 聚焦教材
1.测量小灯泡的电功率:
实验原理:__________。
实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
注意事项:在连接电路时,开关应处于__________,滑动变阻器的__________________。
B 练就好基础
2.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
P=UI断开状态阻值放在最大值处CA.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
3.甲、乙两灯,将它们并联在照明电路中均能正常发光,且甲灯比乙灯亮,不考虑温度对电阻的影响,那么( )
A.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B.甲灯中的电流比乙灯中的电流小
C.甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大
D.甲灯的电阻比乙灯电阻大
C4.现有甲、乙、丙三只灯,分别标有“220 V 60 W”“60 V 60 W”“110 V 60 W”的字样,都各自正常发光,则( )
A.甲灯最亮 B.乙灯最亮
C.丙灯最亮 D.一样亮
5.小明家照明用的白炽灯泡的灯丝烧断了,他爸爸将断了的灯丝搭在一起后继续使用,发现灯泡比往常更亮,原因是灯丝的( )
A.电阻变小,电流变大 B.电阻变小,电流变小
C.电阻变大,电流变大 D.电阻变大,电流变小
DA6.如图3-6-13所示为我们常见的调节亮度的台灯,它实际是通过旋钮调节电路中的变阻器来调节灯的亮度的。以下关于这种灯的说法正确的是( )
A.变阻器与灯泡是并联的
B.灯光强时比灯光弱时,电路中的电流
大,消耗的功率大
C.灯越亮时,变阻器接入电路中的阻值越大
D.灯光弱时比灯光强时并不省电,因为此时
接入电路中的电阻也要消耗电能
B7.如图3-6-14所示,电压表示数为9 V恒定不变,当滑动变阻器滑片P在某点时,标有“6 V 3 W”字样的小灯泡恰能正常发光,则变阻器R连入电路部分的电阻值是____Ω,若滑动变阻器滑片P向右滑动,灯泡将________(选填“变亮”或“变暗”)。
?
6变暗C 更上一层楼
8.如图3-6-15所示,电源电压为220 V,Ll,L2,L3三盏灯都标有“110 V 25 W”。当开关K闭合时,下列说法中正确的是( )
A.L1,L2亮度不变
B.L1变亮,L2变暗
C.L1变暗,L2变暗
D.L1将被烧毁
D9.[湖州中考]如图3-6-16所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则( )
A.R1 的电功率一定减小
B.R2 的电功率一定增大
C.电流表的示数增大
D.电压表的示数减小
10.如图3-6-17所示电路,电源电压保
持不变。只闭合开关S,电流表的示数为
0.2 A,再闭合开关S1,电流表的示数变化A了0.3 A。那么闭合S、 S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A.2∶3 B.3∶2 C.5∶2 D.1∶2
11.如图3-6-18所示,滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω,当滑片P移到B端时,闭合开关,R1两端的电压为2 V,电流表的示数为0.2 A,电源电压保持不变,求:
(1)R1的阻值。
(2)电源电压U。
(3)滑片P移动过程中,R1消耗的
最大功率。
A
D 开拓新思路
12.[丽水中考]某兴趣小组在测量额定电压为2.5 V小灯泡电功率的实验中,实验电路图如图3-6-19甲所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到___________
____________。
阻值最大处(或最右端)(2)实验时,电压表和电流表读数记录在上表中。实验结束后,同学们想知道小灯泡的额定功率,却发现没有测小灯泡正常工作时的电流,能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率?有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R,再利用P额=U/R求出小灯泡的额定功率。请判断是否可行并说明理由: ____________________________
________________。
(3)有同学将表中数据转换为图乙的U—I曲线,由图可知小灯泡的额定功率为______W。
不行,因为小灯泡的阻值随温度的变化而变化0.513.内江中考育才中学初三(1)班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后,某兴趣小组欲进一步探究学习,现将其改变为探究“小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验,实验中提供了以下实验器材:
A.待测小灯泡L(额定电压3.0 V,额定功率1.8 W)
B.电压表V(量程0~3 V,量程0~15 V)
C.电流表A(量程0~0.6 A,量程0~3 A)
D.滑动变阻器R(0~10 Ω)
E.定值电阻R01=5 Ω,R02=10 Ω,R03=15 Ω
F.蓄电池,电压U=12 V
G.开关S一个,导线若干
(1)为了比较精确地测量小灯泡的功率,电流表的量程应选__________。
(2)为了保证电路安全,实验中定值电阻R0应选______(选填“R01”“R02”或“R03”)。
(3)请用笔画线代替导线,将实验器材连接起来,使之成为准备使用的实物电路。
(4)测量结束后,应先断开开关,拆除________两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
(5)该小组同学在处理实验数据时,将电功率P作为纵坐0~0.6 AR03电源标,U2作为横坐标,采用描点法,在坐标纸上作出了P-U2图象,并画出该图象是一条直线(如图3-6-20乙所示)。根据图象,请你指出:所作图象的错误之处是___________________;作图时,坐标取值不恰当之处是__________________________。
图线不应画成直线横坐标的标度取值不恰当第4课时 电流的热效应
A 聚焦教材 课前预习)
1.电流的热效应:电流通过各种导体时,会使导体的__温度升高__,这种现象叫__电流的热效应__。
2.电流通过导体发热的过程实质上是__电能转化为内能的过程__。
3.电热器:
(1)电热器是__利用电流的热效应__制成的加热设备。
(2)电热器的主要组成部分是__发热体__,发热体由__电阻率大、熔点高__的电阻丝绕在绝缘材料上制成。21cnjy.com
4.焦耳定律:
(1)文字叙述: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 ,这个规律叫做焦耳定律。21·cn·jy·com
(2)数学表达式:__Q=I2Rt__。电流产生热量的计算方法:
①任何导体有电流通过时,产生的热量都可以由公式Q=I2Rt计算。
②对于纯电阻电路,即__电能全部转化为内能的用电器__,像电炉、电烙铁、电饭锅等,电流产生的热量还可以由Q=t,Q=UIt 推导公式来计算。www-2-1-cnjy-com
B 练就好基础 基础达标)
5. 在如图所示的电器中,利用电流的热效应来工作的是( C )
A B C D
6.如图3-6-21所示,a、b两个相同的容器中分别装有相同质量的水,水中的电阻丝阻值分别为R1 和R2,且R1<R2,则闭合开关S后,a、b容器中水温上升
图3-6-21
较快的是( B )
A.a容器中的水
B.b容器中的水
C.a、b容器中的水温上升快慢一样
D.无法判断
7.将电阻值不同的两根电阻丝并联后接入电路中,产生热量最多的是( B )
A.电阻大的电阻丝
B.电阻小的电阻丝
C.产生的热量一样多
D.条件不够无法判断
8.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( D )21*cnjy*com
A.三个用电器产生的热量一样多
B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多
D.电烙铁产生的热量最多
9.呼和浩特中考判断电流通过导体产生的热量,下面公式选用正确的是( B )
A.UIt B.I2Rt
C.2t D.三个都可以
10.扬州中考电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( C )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝热皮隔热
C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D.导线散热比电阻丝快
11.小明在老师的指导下,制作了一个简易电磁炉。
图3-6-22
(1)简易电磁炉的底部是用漆包线绕制成的线圈,其中插入一些铁芯(如图3-6-22甲所示)。插入铁芯的目的是__增强磁性__。21·世纪*教育网
(2)小明用简易电磁炉将2 kg、20 ℃的冷水加热至60 ℃(如图3-6-22乙所示)。如果简易电磁炉将电能转化为热能的效率为80%,那么电流通过简易电磁炉所做的功是__4.2×105__J。2-1-c-n-j-y
C 更上一层楼 能力提升)
12.如图3-6-23所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析错误的是( C )21教育网
图3-6-23
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,右侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
13.揭阳中考如图3-6-24(a)所示为某电烤箱的铭牌,图(b)虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝,电烤箱开关接1时是低温档,接2时是高温档。求:
××牌电烤箱
额定电压
200 V
额定功率
高温档
1100 W
低温档
440 W
频率
50 Hz
(a)
(b)
图3-6-24
(1)电路中R1和R2的阻值。
(2)如果实际电压只有200 V,则电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少?(最后结果保留整数)21世纪教育网版权所有
【解】 (1)高温档时,R1===44 Ω,低温档时,
R总===110 Ω,R2=R总-R1=110 Ω-44 Ω=66 Ω。
(2)观察电烤箱铭牌可知电烤箱在高温档工作10分钟所消耗电能
W=Pt=1100 W×10×60 s=6.6×105 J。
D 开拓新思路 拓展创新)
14.某校科技小组的同学们用PTC元件(即半导体陶瓷材料)制作了一个电加热保温杯。常温下的凉开水放在杯内可加热至60 ℃,并利用这种元件的特性设定保温温度为60 ℃。已知所用的PTC元件的阻值Rr随温度的变化关系如图3-6-34甲所示,使用时PTC元件如图3-6-25乙所示接入家庭电路中。www.21-cn-jy.com
图3-6-25
请回答下列问题:
(1)当温度为60 ℃时,电路中的电流是__22__mA,通电1 min,PTC元件消耗的电能是__290.4__J。2·1·c·n·j·y
(2)PTC元件的最大电功率是__24.2__W。
(3)保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是:当温度达到60 ℃时,PTC元件发热功率等于散热功率(即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等),温度保持不变。从图3-6-25甲可以看出,①当它的温度高于60 ℃时, 电阻增大,根据P=,它的发热功率减小,发热功率小于散热功率 ,温度下降;②当温度低于60 ℃时, 电阻减小,同理,它的发热功率增大,发热功率大于散热功率 ,温度上升。因此保温杯中的水可以保持在60 ℃左右。【来源:21·世纪·教育·网】
课件15张PPT。第3章 能量的转化与守恒第6节 电能
第4课时 电流的热效应A 聚焦教材
1.电流的热效应:电流通过各种导体时,会使导体的____________,这种现象叫_______________。
2.电流通过导体发热的过程实质上是___________________
______。
3.电热器:
(1)电热器是___________________制成的加热设备。
(2)电热器的主要组成部分是__________,发热体由___________________的电阻丝绕在绝缘材料上制成。温度升高电流的热效应 电能转化为内能的过程利用电流的热效应发热体电阻率大、熔点高4.焦耳定律:
(1)文字叙述:电流通过导体产生的热量跟____________
________________________________________________,这个规律叫做焦耳定律。
(2)数学表达式:________。电流产生热量的计算方法:
①任何导体有电流通过时,产生的热量都可以由公式Q=I2Rt计算。
②对于纯电阻电路,即______________________________,像电炉、电烙铁、电饭锅等,电流产生的热量还可以由Q=________________推导公式来计算。
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Q=I2Rt电能全部转化为内能的用电器B 练就好基础
5. 在如图所示的电器中,利用电流的热效应来工作的是( )
6.如图3-6-21所示,a、b两个相同的容器中分别装有相同质量的水,水中的电阻丝阻值分别为
R1 和R2,且R1<R2,则闭合开关S后,a、
b容器中水温上升较快的是( )
CBA.a容器中的水
B.b容器中的水
C.a、b容器中的水温上升快慢一样
D.无法判断
7.将电阻值不同的两根电阻丝并联后接入电路中,产生热量最多的是( )
A.电阻大的电阻丝
B.电阻小的电阻丝
C.产生的热量一样多
D.条件不够无法判断B8.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.三个用电器产生的热量一样多
B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多
D.电烙铁产生的热量最多
9.呼和浩特中考判断电流通过导体产生的热量,下面公式选用正确的是( )
A.UIt B.I2Rt C. D.三个都可以
DB10.[扬州中考]电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝热皮隔热
C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D.导线散热比电阻丝快
11.小明在老师的指导下,制作了一个简易电磁炉。
(1)简易电磁炉的底部是用漆包线绕制成的线圈,其中插入一些铁芯(如图3-6-22甲所示)。插入铁芯的目的是_____________。C增强磁性(2)小明用简易电磁炉将2 kg、20 ℃的冷水加热至60 ℃ (如图3-6-22乙所示)。如果简易电磁炉将电能转化为热能的效率为80%,那么电流通过简易电磁炉所做的功是__________J。
4.2×105C 更上一层楼
12.如图3-6-23所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析错误的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,右侧容器内空气吸收的热量更多CC.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
13.[揭阳中考]如图3-6-24(a)所示为某电烤箱的铭牌,图(b)虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝,电烤箱开关接1时是低温档,接2时是高温档。求:
(1)电路中R1和R2的阻值。
(2)如果实际电压只有200 V,则电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少?(最后结果保留整数)
D 开拓新思路
14.某校科技小组的同学们用PTC元件(即半导体陶瓷材料)制作了一个电加热保温杯。常温下的凉开水放在杯内可加热至60 ℃,并利用这种元件的特性设定保温温度为60 ℃。已知所用的PTC元件的阻值Rr随温度的变化关系如图3-6-34甲所示,使用时PTC元件如图3-6-25乙所示接入家庭电路中。
请回答下列问题:
(1)当温度为60 ℃时,电路中的电流是_____mA,通电1 min,PTC元件消耗的电能是________J。
(2)PTC元件的最大电功率是______W。
(3)保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是:当温度达到60 ℃时,PTC元件发热功率等于散热功率 (即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等),温度保持不变。从图3-6-25甲可以看出,①当它的温度高于60 ℃时,_______________________________________
_____________________,温度下降;②当温度低于60 ℃22290.424.2时,_____________________________________________
_______________,温度上升。因此保温杯中的水可以保持在60 ℃左右。
?
电阻减小,同理,它的发热功率增大,发热功率大于散热功率