课件19张PPT。第十八章 电功率第1节 电能 电功1.电能的单位
(1)国际单位: ,简称 ,符号是 ;
(2)常用单位: ,又叫度,符号是 。
1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J
2.用电器在一段时间内消耗电能的多少,可以通过 计量出来。
3.物理学中电流做的功叫电功,其实质是电能转化为 能的过程。焦耳焦J千瓦时kW·h电能表其他形式4.电功的计算:W= 。
注:(1)测量较大电能时用刻度盘读数
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后第一位;
②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内消耗的电能,单位是度(千瓦时),即W电=W末-W初。
(2)测量较小电能时,用转盘转数读数。通过记录某段时间内电能表转盘转数,结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间的电能。即W电=转数×每转消耗的电能。UIt1.(2016广安)电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费。该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是( )
A.电能表-kW·h B.电压表-V
C.电流表-A D.电表-度A2.关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中错误的是( )
A.电动机主要是把电能转化为机械能
B.白炽灯主要是把电能转化为内能
C.给蓄电池充电是化学能转化为电能
D.电炉主要是把电能转化为内能C3.如图18-1-1是家庭常用的电能表,下列说法不正确的是( )
A.这块电能表正常工作的电压为220V
B.同时使用的用电器的总电流不应超过20A
C.每消耗1kW·h的电能转盘转3000转
D.图中电能表指示的读数为35177JD4.重庆的夏天多伴有雷雨天气,某次雷电产生的电流是2×104A,电压约为1×108V,放电时间约为1ms,这次雷电释放的能量约为( )
A.2×1012J
B.2×109J
C.2×1012kW·h
D.2×109kW·hB5.电能可以转变为其他形式的能,通电的电灯泡把电能转化为 能,给我们照明;电动机把电能转变为 能,使得电风扇旋转;电热水器把电能转变为 能,烧水供我们使用。因此,从能量转化的角度看,用电器是将 能转化为其他能的工具。
6.已知一个小灯泡两端的电压为3V,通过它的电流为0.5A,经过5min电流所做的功为 J,灯泡消耗的电能为 J。光机械内电4504507.(2016鞍山)电能表是用来显示消耗电能多少的仪表,如图18-1-2是小宁家6月初和6月底的电能表示数,如果每度电0.5元,那么他家在6月份的电费是 元。小宁家某个用电器单独工作6min,表盘转了60转,则该用电器消耗了 J的电能。607.2×1048.如图18-1-3是手机电池,铭牌上标的正常工作的电压为3.7V,电池容量为800mA·h,如图甲所示,此电池在充满电时贮存的电能为 。电极处略有凹陷(如图乙所示),可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 从而损坏电池。10656J短路9.如图18-1-4所示,导体A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,测量发现A和B电压相等。在相同时间下,下列叙述正确的是( )CA.A和B的材料相同,电流通过A、B所做的功相同
B.A和B的材料相同,电流通过A、B所做的功不相同
C.A和B的材料不相同,电流通过A、B所做的功相同
D.A和B的材料不相同,电流通过A、B所做的功不相同10.我国将实行阶梯电价,就是在现行电价的基础上进行阶梯式提价,按月用电量分3个档次。不同档次的月用电量缴费标准不同,某地区的方案如表 。莉莉家的电能表本月初示数为 为了控制本月她家耗电不超过方案中的第一档,则本月底电能表的最大示数不应超过 。电能表上标有“220V 10(20)A”,则该电能表的额定最大电流为 A。请指出生活中一种浪费电能的现象: 。500kW·h20时处于待机状态、长明灯等家用电器不用11.在如图18-1-5甲所示的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为3V,两个电流表的指针指在如图18-1-5乙所示的同一位置,则电灯L1中的电流I1= A,L1的电阻R1= Ω,电路的总电阻R= Ω;相同时间内电灯L1消耗的电功W1与L2消耗的电功W2之比为 。0.21531∶412.电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动车供电,电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:(1)行驶10分钟,电动机对自行车做的功;解:(1)∵电动车在水平的路面上匀速行驶,
∴电动车受到的牵引力:
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg
=20N,
行驶距离:s=vt=6m/s×10×60s=3600m,
电动机对自行车做的有用功:
W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J。(2)通过电动机线圈的电流;(3)若摩托车百公里耗油2.5L,每升油6.42元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。(3)电动自行车百公里耗电的费用:
0.52元/kW·h×2×0.6kW·h=0.624元,
摩托车百公里耗油的费用:
6.42元×2.5=16.05元,
比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低得多,所以使用电动自行车更经济。课件17张PPT。第2节 电功率第1课时 电功率1.电功率是表示电流 的物理量,电功率越大的用电器,电流做功越 ;国际主单位 ,简称W,1kW= W。做功快慢快瓦特10001sUI3.1kW·h是功率为1kW的用电器工作 消耗的电能。
注:(1)千瓦时是电能的单位,而千瓦是电功率的单位,二者的意义完全不同;
(2)1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1h1.下列四个用电器正常工作时,电流做功最快的是( )
A.“220V 100W”的白炽灯
B.“220V 4W”的电热棒
C.“3.6V 1W”的手机
D.“48V 200W”的电动车D2.关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
C.电流通过导体做功越少,电功率越小
D.在相同的时间内,电流通过导体做功越多,电功率越大D3.小丽利用电能表和秒表测某用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内消耗的电能为0.3kW·h,则这个用电器可能是( )
A.电冰箱 B.空调机
C.电视机 D.节能灯
4.甲、乙两用电器的电功率之比是4∶1,消耗的电能之比是2∶1,则通电时间之比是( )
A.8∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4BB5.(2016泉州)在如图18-2-1所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2∶1,此时R2的功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1∶2,此时R2的功率为P2,则P1∶P2为( )
A.1∶4
B.1∶2
C.1∶1
D.4∶1C6.甲用电器通电2s,电流做功6J;乙用电器通电10s,电流做功20J,则 用电器中电流做功多, 用电器的电功率大。
7.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量,则这台电烘箱的电功率是 W,电阻丝工作时的电阻是 Ω。乙甲1.1×103448.如图18-2-2所示,将某用电器单独接在电能表上工作30min,发现该电能表的转盘转了300转,此时电能表示数变为 kW·h,通过用电器的电流是 A,电功率是 W。854.14.510009.(2016鄂州)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图18-2-3甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态。如图18-2-3乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是 ,其大小为 。加热电能0.13kW·h或4.8×105J10.(多选)下面是一位顾客与卖微波炉的售货员之间的一段对话。售货员说:“微波炉很省电,用它加热食物时花不了多少电费。”顾客说:“微波炉太费电,一使用微波炉家里的总开关就容易跳闸。”关于他们的说法下列解释正确的是( )
A.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉消耗的电能少
B.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉的电功率小
C.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉消耗的电能多
D.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的电功率大AD11.定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图18-2-4所示。若将R1和R2串联后接在8V的电源两端,则R1与R2的电功率之比为( )
A.1∶2
B.1∶3
C.2∶3
D.3∶5D12.在如图18-2-5所示的电路中,电源电压不变,R1为?定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W。则当滑片P从a移到b的过程中,电流表变化了 A,电压表变化了 V。0.51013.如图18-2-6是某同学探究的一个调光电路,已知元件的规格分别为:灯L“6V 6W”(不考虑灯丝电阻变化),变阻器的阻值范围为0~12Ω,电源电压恒为6V。
(1)求灯L的电阻;(2)当开关S闭合,把滑动变阻器的滑片移至中点位置时,求通过灯泡的电流;(3)将滑片从最右端移到最左端过程中,求灯的最小功率。课件18张PPT。第2课时 额定电压 额定功率1.额定电压和额定功率
(1)额定电压:用电器 工作时的电压;
(2)额定功率:用电器在 电压下工作时的电功率。
2.实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器 工作时的电压;
(2)实际功率:用电器在 电压下工作时的电功率。正常额定实际实际注:(1)灯泡的亮度取决于实际电功率的大小。无论额定电压如何,额定电功率如何,在没有损坏的前提下,如果实际功率相等,则发光的亮度就相同。
(2)实际功率和额定功率的区别1.小华做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是( )
A.电灯的额定功率变大
B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际电压变大
D.电灯的实际功率变小D2.(2016绥化)小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是( )
A.该灯泡只能在220V电压下工作
B.该灯泡的实际功率是40W不变
C.该灯泡每秒消耗的电能是40W
D.该灯泡正常发光时的功率是40WD3.把一只“220V 60W”的灯泡接在110V的电路两端,假设灯丝电阻不变,则这盏灯实际电功率为( )
A.30W
B.60W
C.15W
D.120WC4.李慧同学家中的照明电路上,有两盏正在使用的白炽灯泡甲和乙,若甲灯比乙灯亮,则下列说法正确的是( )
A.甲灯的灯丝电阻一定比乙灯的大
B.甲灯两端的电压一定比乙灯两端的大
C.甲灯的实际功率一定比乙灯的大
D.电流通过甲灯做的功一定比乙灯的多C5.如图18-2-7是一只灯泡的铭牌,由图中可知:该灯泡的额定电压是 V;“25”表示该灯泡的 ;正常工作10小时,消耗的电能为 度。220额定功率0.256.如图18-2-8所示,灯L1上标有“3V 3W”字样,若把塑料三角板接到电路A、B之间时,闭合开关后灯L1 (选填“会”或“不会”)发光。若将另一只标有“3V 6W”的灯泡L2接到电路A、B之间时,闭合开关后发光较亮的是灯 。(假设灯丝电阻不变)不会L17.小鹏同学家的电能表如图18-2-9所示,已知电源电压为220V,他发现家里只使用一只电水壶(其他用电器都关闭)时,观察到电能表转盘3分钟转过100转,电水壶工作时的额定功率为 W。经长时间使用后,电水壶的电阻丝会变细,则电水壶的实际功率会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。1000变小8.(2016攀枝花)如图18-2-10所示,小灯泡L上标有“10V 10W”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,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1min内消耗的电能是 J。2.51509.小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图象如图18-2-11甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图18-2-11乙所示的电路中,电源电压为6V,且保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。小灯泡L的额定功率为 W,电阻R0的阻值为 Ω。0.6251410.如图18-2-12是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式其发热功率不同,发热功率最大的电路连接方式是( )D11.(2016遵义)在如图18-2-13所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片P在a端时,电流表的示数为2.4A,电压表的示数为12V;滑片P移动到中点时,R1消耗的功率为P1;滑片P移到b点时,R1消耗的功率为P′1,?P1∶P′1=25∶9,滑片P在中点和在b端时,R2消耗的功率之比为( )
A.1∶2
B.5∶3
C.25∶9
D.25∶18D12.在家庭电路中,电能表是用来测定 的仪表。小刚家的电能表如图18-2-14所示,当电路中只接入一个“220V 1500W”的电热水壶时,测得电能表的转盘在4min内转过了54转,此时加在电热水壶上的实际电压 (选填“大于”“小于”或“等于”)额定电压,电热水壶的实际功率
是 W。用电器消耗电能小于135013.(2016丽水)小科同学家有一种新型插座如图18-2-15甲,能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等,插座本身消耗电能由内部电池提供。如图18-2-15乙为电火锅的铭牌。周六晚餐吃火锅时,小科同学将电火锅单独插在该插座上,这时插座屏幕显示如图18-2-15丙;用加热挡加热一段时间后,屏幕显示如图18-2-15丁所示。(电费单价:0.5元/千瓦时;忽略温度对电阻的影响;本次使用电火锅时,假设其两端电压不变)请回答:(1)晚餐时家中照明电路的实际电压是 伏;200(2)请计算电火锅加热的实际电功率。课件23张PPT。第3课时 电功率的计算1.由P=UI及欧姆定律I= 可推导出:P= 。
2.由P=UI及欧姆定律的变形式U=IR可推导出:P= 。I2R1.某同学家中的电能表上标有“220V 5(10)A”的字样,则他家同时使用用电器的总功率应是( )
A.不大于220W
B.不大于1100W
C.不大于2200W
D.不大于3000WC2.不在同一个电路中的两个电阻,阻值之比为3∶1,通过的电流之比为2∶3,则两个电阻消耗的电功率之比为( )
A.2∶1
B.4∶3
C.3∶2
D.2∶3B3.一个小灯泡上标有“6V 3.6W”字样,给灯泡两端加上3V电压,若不考虑温度影响,则( )
A.灯泡实际功率为1.8W
B.灯丝的电阻为0.6Ω
C.灯丝上所加电压为6V
D.通过灯丝的电流为0.3AD4.在如图18-2-16所示的电路中,电源两端电压保持不变,不计温度对灯丝电阻的影响。在a、b间接入“3V 3W”的灯泡时,闭合开关,灯L恰能正常发光;断开开关,在a、b间换接入一个“3V 1W”的灯泡后,闭合开关。下列说法中正确的是( )
A.电路总功率变大
B.灯L可能烧坏
C.换接的灯可能烧坏
D.灯L亮度不变C5.在如图18-2-17所示的电路中,两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω,闭合开关后的现象是( )
A.通过两灯泡的电流I1∶I2=3∶5
B.灯泡两端的电压U1∶U2=3∶5
C.灯泡的电功率P1∶P2=5∶3
D.灯泡L1比L2暗C6.某学校电能表允许通过的最大电流是25安,学校里已经装了40瓦的电灯50盏,60瓦的电灯20盏,想要再装些电灯,最多可再装 盏60瓦的电灯。387.在如图18-2-18所示的电路中,灯L1标有“6V 3W”,灯L2标有“12V 3W”。已知电源电压为6V,闭合开关S后,不考虑灯丝电阻值随温度的变化。通过L1的电流为 A,灯L2的电阻为 Ω,灯L2的实际功率为 W,两盏灯较亮的是 。0.5480.75L18.(2016宿迁)如图18-2-19是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,该电路中两只LED灯是并联的,灯上标有“24V 60W”字样。则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为 A;如果用这种路灯替换发光亮度相同的420W的传统路灯,那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 J。57.56×1099.(2016呼和浩特)把分别标有“220V 40W”和“36V 40W”的两只白炽灯L1和L2,串联接在电压恒为220V的照明电路中,且两灯电阻不变,求:
(1)两只灯泡的电阻;(2)两只灯泡实际功率之比。(2)因为串联电路中电流处处相等,
所以由P=I2R可得:
P1实∶P2实=R1:R2=1210Ω∶32.4Ω=3025∶81。10.(2016南京)在如图18-2-20甲所示的电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图18-2-20乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )AA.电路总功率的最小值为1.8W
B.电路总功率的最大值为5.4W
C.定值电阻电功率的最小值为1.35W
D.定值电阻电功率的变化为4.05W11.现有两个电阻A和B,通过它们的电流与其两端电压的关系如图18-2-21甲所示。若把它们串联成如图18-2-21乙所示的电路。闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,则电阻A的电功率为 W。A、B两个电阻在1min内共要消耗 J的电能。0.87212.(2016东营)随着电器化时代的到来,家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图18-2-22所示,电热锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω、404Ω。接通电源,闭合开关S1、S2,电热锅处于“大火”加热状态;当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,开关S1仍闭合,电热锅处于“小火”炖煮状态。(1)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态时,电路中的电流多大?(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15分钟,消耗的电能是多少焦耳?(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15min消耗的电能:
W=UIt=220V×2.75A×15×60s
=5.445×105J。(3)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率多大?(4)为测量电热锅的实际电压,将家中其他用电器全部关闭,电热锅在“大火”加热状态下,观察到标有“2000r/kW·h”字样的电能表在6分钟内转了100转,电热锅的实际电压是多少?课件23张PPT。第3节 测量小灯泡的电功率1.测量工具: 表和 表。
2.实验原理:用 表测出小灯泡两端电压U,用 表测出通过小灯泡的电流I,用公式 算出小灯泡的电功率P。电流电压电压电流P=UI3.在连接实物图的过程中开关必须是 的,这样做的目的是 ;滑动变阻器的滑片必须滑到 处,这样做的目的是 ;电压表与小灯泡 联,电流表与小灯泡 联。
4.在测量小灯泡电功率的实验中, 将多次测得的电功率求平均值。断开防止电路中出现短路,损坏电流表阻值最大保护电路并串不能1.图中“+”“-”分别表示电表的正负接线柱,可以测量R消耗的电功率的电路图是( )B2.如图18-3-1是“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验电路,如果小明同学在连接该电路时误将电流表和电压表的位置互换了,则闭合开关后将出现的情况是( )BA.电压表、电流表均无示数,灯泡不亮
B.电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮
C.电压表、电流表均有示数,灯泡不亮
D.电压表无示数,电流表有示数,灯泡亮3.如图18-3-2是“测定小灯泡额定功率”的实验电路,如果考虑到伏特表和安培表本身有一定的电阻,那么小灯泡额定功率的测量值应该比实际值( )
A.大
B.小
C.相等
D.无法确定A4.如图18-3-3是用“伏安法测小灯泡功率”的实验电路。当闭合开关,滑动变阻器滑片P从A向B移动过程中,小灯泡上消耗的功率与其两端的电压关系大致符合下列图中的( )C5.小刚在“测定额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中,连接的电路如图18-3-4①所示:(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在图①中补画出正确的连线。闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(选填“A”或“B”);B(2)小刚改正错误后,闭合开关,变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图18-3-4②甲所示,若想测量小灯泡的额定功率,应将变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图②乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。A0.756.(2016包头)如图18-3-5甲是“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压2.5V,正常工作时的电阻约为10Ω,滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”、B规格“50Ω 1A”可选。(1)该实验应选择“ ”规格的滑动变阻器;
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;50Ω 1A(3)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检査,图中a、b、c、d四根导线有一根断了,则该导线是 ;c(4)排除故障后,闭合开关,当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端移动,使电压表示数为 V。当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。左(或A)2.50.67.某同学利用图18-3-6甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“3V 1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图18-3-6乙所示。下列说法错误的是( )CA.灯泡的额定功率为1W
B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.灯泡的实际功率为0.64W
D.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶78.(2016绍兴)如图18-3-7甲是测定额定电压是2.5V小灯泡额定功率的实验电路,电源电压为4V。(1)闭合开关,电压表指针如图18-3-7乙所示,此时小灯泡两端电压是 V;0.5(2)图丙是根据实验记录数据画出的小灯泡U-I曲线。由图可知,小灯泡的额定功率是 W,小灯泡的电阻随两端电压的增大而 ;
(3)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡电阻变化了ΔR2,
则ΔR1 ΔR2 (选填“大于”
“等于”或“小于”)。0.5增大大于9.在“测定小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡标有
“3?8V”字样),电源电压恒定。(1)请你用笔画线代替导线,将图18-3-8甲中的实验电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮;(2)在检查连接时,变阻器滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端,目的是为了保护电路;
(3)实验时,要使小灯泡正常发光,当移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为 V时,电流表示数如图18-3-8乙所示,通过灯泡的电流为 A,灯泡的额定功率为 W;A3.80.31.14(4)做完实验后,小明看到实验台上有一个定值电阻R,上边的数字模糊不清,想测出它的阻值,可是发现电压表损坏,经过小组讨论设计了如图18-3-8丙和丁两个电路图,小明认为利用前面的数据和这两个电路图,都能测出R的阻值。你认为能测出R阻值的电路图是 。丙课件20张PPT。第4节 焦耳定律第1课时 电流的热效应1.电流通过导体时 转化成 ,这个现象叫做电流的热效应。电能内能2.实验表明:在电流和电阻相同的情况下,通电时间 ,产生的热量越多;在电流、通电时间相同的情况下,电阻 ,产生的热量越多;在通电时间、电阻相同的情况下,电流 ,产生的热量越多。
注:电流通过任何电阻不为0的导体都会产生热量,但对于不同的电路,消耗相同电能转化成的内能是不同的,如电炉等电热器,可以认为电能全部转化为内能,但对于电冰箱、电风扇等用电器,只有少部分电能转化为内能。越长越大越大1.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是( )
A.收音机 B.电熨斗
C.电风扇 D.洗衣机B2.让标有“220V 800W”的电炉和标有“220V 800W”的电动机都正常工作相同的时间,则它们产生的热量
( )
A.电炉多 B.电动机多
C.一样多 D.无法判断A3.电流通过电热丝发出的热量多少( )
A.只跟电流大小有关
B.只跟电阻大小有关
C.只跟通电时间有关
D.跟电流、电阻、通电时间都有关D4.(2016舟山)某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了下列电路图,其中正确的是( )B5.电流通过导体时会产生多种效应,我们可以根据产生的效应来判断 的大小。电流通过灯泡时,灯丝变热而发光,这是电流的 效应。
6.有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的,当线路连接处接触不良时,该处的电阻将 ,在接触处就会局部过热引起升温,接触处的电阻又将随着温度的升高而 ,从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾。(选填“减小”“增大”或“不变”)电流热增大增大7.如图18-4-1所示,甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝,内有质量相等的空气。(1)实验中通过观察 可以表达电流产生热量多少;
(2)此实验是为了研究电流产生的热量与 的关系,将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在 容器中产生的热量较多;
(3)在电路中串联一个滑动变阻器,再接入原电路,可以探究电流产生的热量与 的关系。U形管液面高度差电阻乙电流8.在如图18-4-2所示的实验装置中,三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体,其中,A、B烧瓶中装的是煤油,C烧瓶中装的是水,A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA<RB=RC。(假设实验中没有任何热损失)(1)小明用该装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”,他应该观察比较 两瓶中温度计的示数变化情况,其中 瓶中的液体温度升高得更快一些;
(2)小红用该装置完成“比较水和煤油吸热升温的情况”的实验,她应该观察比较 两瓶中温度计的示数变化情况,实验中水和煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。该实验中装有 (选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计示数变化较大。A、BBB、C加热时间煤油9.如图18-4-3是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列分析正确的是( )AA.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,左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大10.在探究“电流的热效应”的实验中,小明将两段粗细一样、长度不同的电阻丝串联起来,接在电源上,并在两段电阻丝上用蜡各粘定了一根火柴,如图18-4-4所示。(1)我们已经知道,电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻、通电时间都有关系,而小明的装置是为了探究电流产生的热量与 的关系;
(2)这个实验看到的现象是 (选填“左”或“右”)边电阻丝上的火柴先燃起来。这个现象说明: 。电阻左11.如图18-4-5所示,在探究“影响电流热效应的因素”实验中:(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下列的探究实验中也是采用这种研究方法的是 ;(图中烧瓶内装有质量相等的煤油)
A.力是看不见的,可以通过
力的作用效果认识它
B.探究电流与电压、电阻的
关系
C.用总电阻表示同一段电路
中串联的两个电阻温度计示数变化A(2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (选填“串联”或“并联”);B串联(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 。水和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。A相同质量的水加热时间课件23张PPT。第2课时 焦耳定律1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比。公式为Q= 。二次方电阻通电时间I2Rt2.电饭锅、电烙铁、电炉、电热水器等都是利用电流的 效应来工作的。有些情况下,我们不需要电热时,电流产生的热量就会成为 ,要防止。热危害1.用焦耳定律公式Q=I2Rt计算电流产生的热量,这个公式适用于( )
A.仅电炉
B.仅电风扇
C.仅电视机
D.任何用电器D2.(2016青岛)通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了2.64×104J的热量,它的电阻是( )
A.66Ω B.6600Ω
C.110Ω D.220ΩC3.甲、乙两电炉并联在同一电源上,各有开关控制,甲炉电阻是乙炉的4倍,要两电炉产生同样多的热量,则应( )
A.甲通电时间是乙的4倍
B.乙通电时间是甲的4倍
C.甲、乙通电时间一样长
D.不知道额定电压无法比较A4.在如图18-4-6所示的电路中,电源电压为6V,滑动变阻器连入的电阻R为5Ω。S闭合时小灯泡正常发光,电流每分钟在电阻R上产生的热量是12J,则灯泡的额定功率为( )
A.1W
B.3W
C.6W
D.12WA5.在炎热的夏天,电视机连续使用较长时间后,要停一会儿,但如果长期停止使用,隔一段时间要通电一次。这是因为 在起作用,前者是为了 ,后者是为了 。电热散热驱潮6. 把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为 J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况。若接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾,因为相比接触良好时连接处的电阻 (选填“更大”或“更小”)。6.6×105更大7.冬季,输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线,影响电能的输送。为了保证正常供电,通常要给输电线除冰:在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,使电路 ,输电线中的电流 ,产生的 增加,使冰 (填物态变化名称)。短路增大热量熔化8.在如图18-4-7所示的电路中,R1=2Ω,R2=4Ω,电压表示数为2V,电阻R2上每分钟放出的热量为 J,电路消耗的总功率为 W。24069.(2016南通)在如图18-4-8所示的电路中,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.9A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1.5A。求:(1)电源电压;解:由电路图知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路,
由欧姆定律可得电源电压
U=IAR1=0.9A×10Ω=9V。
答:电源电压为9V。(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2在10s内产生的热量;解:由电路图知,开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并联,R3被短路,电流表测干路电流,
因为并联电路支路间互不影响,所以通过R1的电流不变,则通过R2的电流
I2=IA′-I1=1.5A-0.9A=0.6A,且U=U1=U2=9V,
在10s内R2产生的热量
Q2=W2=UI2t=9V×0.6A×10s=54J。
答:开关S1、S2、S3都闭合时,R2在10s内产生的热量为54J。(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时,R1的电功率变化范围。解:由图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联,
当滑片在右端时,只有R1连入电路,此时其功率最大,此时电路中电流0.9A,又由变阻器规格知允许通过最大电流0.5A,串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.5A。
P1=I2最大R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W,
滑片在左端时,变阻器连入阻值最大,此时R1的功率最小,10.(2016福建)下表列出了一些导体材料的信息,现有长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根,若将它们串联后接到电路中,不计温度对电阻的影响,则在相同时间内它们产生的热量之比Q甲∶Q乙为( )
A.1∶1 B.2∶5 C.5∶2 D.4∶1B11.如图18-4-9是电热暖手炉,加热丝的电阻为121Ω,指示灯电路和加热丝并联。使用前将它插在家庭电路,通电10min后会自动断开,然后用其中贮存的能量暖手。(1)通电一次加热丝产生的热量为 J;
(2)指示灯正常工作时,两端的电压为5V,通过的电流为10mA,则指示灯的电功率为 W,和指示串联的电阻是 Ω;
(3)若电价为0.5元/度,则加热一次需要电费约 元。2.4×1050.05215000.0312.(2016北海)在厨房里安装如图18-4-10甲所示俗称“小厨宝”的电热水龙头,使用起来非常方便,旋转手柄S可处于冷水挡a、温水挡b或热水挡c,它的简要工作电路如图18-4-10乙所示,虚线方框内有“小厨宝”的两个发热电阻(未画出),温水挡的发热电阻R1=44Ω,电源电压为220V。(1)当S旋到b挡位时,求通电10秒电流产生的热量;(2)当S旋到c挡位时,水龙头的电功率为2000W,求此时发热电阻的总阻值;(3)请你在虚线方框内画出发热电阻的电路,并连接到相应的挡位和“c”点。解:由电路图可知,当S旋到b挡位时,电路为R1的简单电路,当S旋到c挡位时,R1与R2并联,如图所示。