第一节 电功和电功率

文档属性

名称 第一节 电功和电功率
格式 rar
文件大小 734.2KB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 科学
更新时间 2010-03-28 16:09:00

图片预览

文档简介

登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第九章 电能
第一节 电功和电功率
范例探究
【范例1】(大连中考题)将一个滑动变阻器接在电源上,消耗的功率为P。要使其消耗的功率变为原来的一半,可以采取的措施是 ( )
A.电源电压不变,阻值变为原来的两倍
B.电源电压不变,阻值变为原来的一半
C.电源电压和阻值均变为原来的一半
D.电源电压变为原来的一半,阻值变为原来的两倍
【研析】解题的关键是电功率公式及其推导公式的熟练应用和公式的合理选用,有关的公式有:(1)P=W/t,(2)P=I2R,(3)P=IU,(4)P=U2/R。
根据题意我们应该迅速选用推导出的第4个公式P=U2/R,马上得到结论:
选项A正确,P=U2/R=U02/2R0=P0/2
选项B不正确,P=U2/R=U02/(R0/2)=2P0
选项C正确,P=U2/R=(U0/2)2/(R0/2)=P0/2
选项D不正确,P=U2/R=(U0/2)2/2R0=P0/8
【范例2】(青海中考题)下图是小红同学设计的“测定小灯泡电功率”的实验电路图,已知灯泡上标有“2.5 V”字样,完成以下(1)~(4)中的连线或填空:
(1)依电路图(a)连接图(b)的实物图(用笔画线表示导线);
(2)在连接电路中,开关应 ,滑动变阻器滑片应移到 (填“a”或“b”)端;
(3)实验中电压表和电流表的示数如图(c)所示,则小灯泡两端的电压为 V,通过小灯泡的电流为 ,这时小灯泡的亮度比正常工作时 。要测定小灯泡的额定功率,应调节使小灯泡两端的电压为 V时,读出电流表示数,根据公式 算出小灯泡的额定功率;
(4)小红发现另一个同学实验时,电压表、电流表、开关连接正确,闭合开关,小灯泡特别亮,于是移动滑动变阻器的滑片,灯泡亮度不变,则故障原因可能是 ,改正的方法是 连入电路。
【研析】在“电功率”一节中,有关“实际电功率的测量”实验是一个重要的知识点,牵涉到很多内容。例如,电流表、电压表的连接、读数和量程的选择,滑动变阻器的使用、连接和调节范围的选定,电源的选择、电键的状态、额定电压和实际电压的测量,额定功率和实际功率的测量,实验时一些故障的处理,等等。读者只要注意以下几个问题,解答此类题型并不困难:一是连接电路时电键需断开,以免电路接错,损坏电路元件,同时滑动变阻器的阻值需最大,起到保护电路的作用;二是连接滑动变阻器时需确保一上一下的接线柱接进电路中;三是读数时看清量程和最小刻度值,以防出错。答案:(1)见右图(2)断开 b (3)2 0.26 暗 2.5 P=IU(4)滑动变阻器短路或滑动变阻器接两个上接线柱 将滑动变阻器上、下两个接线柱
达标训练
1.(青海中考题)小强家里的电能表5月1日的示数如图甲所示,6月1日的示数如图乙所示,他家s月份共用电 ( )
A.312kW·h B.31.2kW·h
C.8199.7 kW·h D.31.2J
2.(常德中考题)关于“6V 9W”灯泡L1和“12V9W”灯泡L2下列说法正确的是 ( )
A.L1和L2都正常发光时,它们消耗的电功率不同
B.将它们串联在6V的电源上,L2消耗的电功率较大
C.将它们并联在6V的电源上,L1消耗的电功率较小
D.将它们串联在18V的电源上,它们都能正常发光
3.(吉林中考题)某同学全家外出旅游期间.家中的电器只有电冰箱在工作,旅游前后电能表示数如图所示,则这段时间电冰箱耗电 kW·h。若电冰箱额定功率为200W,则电冰箱实际工作的时间为 h。
4.(金华中考题)商场中,一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说微波炉镁省电,用它加热食品花不了多少电费;顾客说微波炉很费电.他家的微波炉一开就“烧保险”。他们是从不同角度来说的,其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时
(填“电能”或“电功率”)比较大。
5.一义乌中考题)目前,节能灯在市场上大受欢迎,据专家测算:如果以额定功率为11W的节能灯代替额定功率为60W的白炽灯,既可以节电,又能提高亮度。根据我国的使用实际,节能灯的额定电压应为 V;在此条件下,假设每天开灯5h,采用上述措施每盏灯每月(以30天计)能节电 度。
6.(北京中考题)下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据,请你对表格中的数据进行分析,归纳出电功率与电阻的关系:

R(Ω) 10 15 20 30 50 60
U(V) 6 6 6 6 6 6
J(A) 0.6 0.4 0.3 0.2 0.12 0.1
P(W) 3.6 2.4 1.8 1.2 0.72 0.6
7.(南充中考题)一只灯泡上标有“6V 3W”,要将它接在电压为9V的电路中且正常发光,需要 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω的电阻。
8.(宜昌中考题)同学们都知道,将额定电压相同、额定功率不同的两只灯泡并联接人家庭电路中时,额定功率大的灯泡较亮。如果将这两只灯泡串联接人家庭电路中时,谁亮一些呢 请你做出猜想,并说明猜想的理由。
9.(哈尔滨中考题)哈尔滨市建立的垃圾焚烧电厂,年处理垃圾可达2.0×10 5t。生活垃圾的平均热值约为6.3×l06J/kg,每燃烧lt生活垃圾可放出的热量是 J,燃烧1t垃圾可获得210kW·h的电能,那么生活垃圾燃烧发电的效率是 。
10.(娄底中考题)为了合理利用电能,目前许多城市都在推广使用“分时电能表”(电子式多费率电能表)进行分时段计费,李红同学家的“分时电能表”规格为“220V 10A”。
(1)李红家同时接人电路的用电器总功率不得超过 W。
(2)李红同学统计她家所有的用电器的额定功率如下表:
电器名称 电热水器 洗衣机 电视机 照明灯 电风扇
定功率(W) 950 150 90 25,25,40 40
当这些用电器同时正常工作时,通过电能表的实际电流是 A。
(3)分时段计费标准如下表:
高峰时段(07:00~21:00) 0.60元/度
低谷时段(21:00~07:00) 0.30元/度
李红家的电热水器和洗衣机每天各需工作1h,若选择在低谷时段正常工作,那么一个月后(按30天计算),与在高峰时段正常工作比较可节省多少电费
11.(沈阳中考题)观察下列两幅图,请用电学知识解释为什么小明两次的感觉不同。
12.(北京中考题)图甲是一种小型电热式烧制炉的电路示意图,其加热元件由八段相同的电阻丝组成,每段电阻丝的阻值均为4Ω。烧制炉设有高温、低温两挡,通过开关实现两挡的转换。用热电耦式温度计对炉内温度进行监测,图乙是监测炉内温度的工作示意图。热电耦式温度计的原理如图丙所示,两种不同的导体(如铂、镍)各取一端接在一起作为热点(J1点)放在高温处,另一端作为冷点(J2点)放在低温处,在低温处的A、B两点之间就会存在一定的电压,这就是热电耦。已知热电耦的电压与J1、J2两点间的温度差成正比。因此若已知冷点J2的温度,就可以通过接在A、B两点间电压表的读数确定热点J1的温度。
(1)这样的热电耦实际上是一个电源,它的电能是由什么形式的能转化而来的
(2)已知铂、镍热电耦式温度计热、冷两点间的温度差为l00℃时,产生的电压为1.5mV,那么当冷点温度为20℃、电压表的示数为12mV时,炉内对应的温度是多少
(3)若烧制炉使用的电源电压为220V,则该烧制炉高温挡的电功率是多少 (结果保留整数)
13.(台州中考题)如图是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌。
(1)该电热水壶正常工作时的电阻为 欧。
(2)该电热水壶正常工作时,烧开一壶水需要5分钟,其消耗的电能是多少
(3)在用电高峰期使用,如果电压只有200伏,这时电热水壶的实际功率有多大 (不考虑电阻的变化)
14.(衢州中考题)小红学了电路知识之后,对电路很有兴趣,看到家里的电吹风,便把它拆开来研究,并画出了如下电路图(为电吹风中带动风扇的电动机)。她认为当只闭合开关S1时,电吹风吹冷风,当S1和S2都闭合时,电吹风吹热风。小芬看了她画的电路图觉得有问题:如果仅闭合S2,会出现电热丝R工作而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏。小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R工作时,电动机就一定在工作,从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏。请分析回答下列问题:
(1)你认为小芬应该把开关 移到干路上,才能符合安全要求。
(2)请根据电吹风铭牌上提供的有关数据,计算当电吹风正常工作并且吹热风时,1分钟消耗多少电能 电热丝R的电功率为多大 通过电热丝R的电流为多大
冲刺重高
1.(青海中考题)如图所示,电源电压不变,定值电阻R0的电功率为P0,滑动变阻器的电功率为P,当滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.电压表V1示数变大
B.电压表V2示数变大
C.P0/P变小
D.P0/P变大
2.(黑龙江中考题)甲、乙两盏灯,甲灯标有“220V 100W”,乙灯标有“220V 25W”,下列说法正确的是 ( )
A.甲灯一定比乙灯亮
B.正常发光时,甲灯电阻大于乙灯电阻
C.正常发光时,甲灯电功率一定是乙灯电功率的4倍
D.正常发光时,甲灯消耗的电能一定是乙灯消耗电能的4倍
3.(河北中考题)如图所示,电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V。当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光。当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W。则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为 ( )
A.13.5W 6Ω B.6W 13.5Ω
C.6W 12Ω D.13.5W 12Ω
4.(孝感中考题)小明同学发现,每当晚上将标有“220V 1500W”的“热得快”接入电路时,房内的灯泡(“220V 40W”)就会变暗。他先后做了如下猜想,其中正确的是 ( )
A.通过灯泡的电流变小了
B.火线与零线间的电压变大了
C.干路中的电流变小了
D.家庭电路中的总电阻变大了
5.(荆州中考题)额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中,不能测出小灯泡额定功率的是 ( )
6.(包头中考题)科学兴趣小组的同学们在实验室发现了三种规格不同的小灯泡,上面分别标有“4V 0.5A”、“6V 0.6A”、“8V 0.4A”的字样。同学们想探究这三种灯泡正常发光时的亮度跟哪些因素有关,经过讨论后他们提出了三种猜想:
①灯泡上标有的电压越大,灯泡就越亮;
②灯泡上标有的电流越大,灯泡就越亮;
③灯泡消耗的功率越大,灯泡就越亮。
为了验证上述猜想,同学们设计出了实验的电路图(见图甲),于是他们找来了实验所需的器材,并动手连接电路。
(1)对照电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整(电表量程的选择要符合实验的要求)。
(2)他们依次将三个不同规格的灯泡接入电路,都让其在正常发光的情况下,将实验数据和观察到的现象填入下面的表格中:
实验序号 U(V) I(A) 灯泡亮度
1 4 0.5 较暗
2 6 0.6 最亮
3 8 0.4 较亮
(3)对表格中的内容综合分析后,你认为猜想①是 的,其依据是比较表格中实验序号 得出的;猜想②是 的,其依据是比较表格中实验序号 得出的;猜想③是 的,理由是 。
7.(桂林中考题)一小灯泡标有“6V 1.8W”字样,它正常工作时的电阻是 。如果电阻保持不变,当加在它两端电压为5V时,通过它的电流为 。但是在它不工作时,用测电阻的仪表测得它的电阻却是8Ω。关于这种差异的合理解释是:金属的电阻随 而改变。
8.(荆门中考题)在如图所示电路中,电源电压为6V恒定不变,小灯泡L1、L2的规格都是“6V3W”,AB、BC、CD间可任意连通。电路可消耗的最大电功率为 W,连接
时,电流表的示数最小。
9.(娄底中考题)数码相机电池的外包装的标识如下:
现用标准充电模式对电池充电,充电器充电电压为1.25V,充电15h,那么充电器对电池充电时输入电池的电能为 J。
10.(株洲中考题)要测定额定电压为2.5V、阻值约为10Ω的小彩灯L的额定功率,实验室提供了下列器材:滑动变阻器R(最大阻值100Ω)、电流表A(量程0.6A)、电压表V(量程3V)、蓄电池B(电源电压6V)、开关S、导线若干。
(1)请画出电路图。
(2)下表是四位同学在实验中遇到的现象,请你分别写出造成这些现象的具体原因。
现象 原因
接完最后一根导线,小彩灯就发光
开关一闭合,电流表指针就反偏
开关一闭合,电流表指针就满偏
移动滑片时,两个电表的示数一个增大一个减小
11.(眉山中考题)下图是某用户电能表6月1日的示数,表格中列出的是他家现有的用电器。若这些用电器平均每天都工作30min,30天后,电能表的示数应为
。若用户又买了一台空调,不久,他家的保险丝被烧断,你认为最可能的原因是

用电器名称 数量 额定功率
彩 电 1台 220W
电冰箱 1台 100W
节能灯 8只 40W
洗衣机 1台 200W
电饭煲 1只 800W
12.(宁波中考题)某科学兴趣小组同学在实验室发现一个有趣的电子元件R1,从说明书上得知,元件R1的电阻值与其两端的电压值有关。在老师的指导下,同学们得到了元件R1的I-U关系,如图甲所示:
(1)元件R1两端电压为90V时,R1的电阻值为 Ω,消耗的电功率为 W。
(2)小明把元件1,与阻值为100Ω的定值电阻R0串联后接到220V的电源上(见图乙),则R1的实际功率为多少 (温馨提示:本小题可用作图法辅助求解)
13.(丽水中考题)为改善休闲广场的照明,电力部门要在广场安装一盏规格为“220V 1000W”的碘钨灯,已知电控室的输出电压恒为220V,所需电线总长为400m,所选用电线的电阻为每米l.65×10-2Ω。
(1)电路中电线的电阻为 Ω;
(2)实际电路中,相当于碘钨灯与电阻R串联(如图),则碘钨灯工作时,它的实际功率是多少
(3)要减少电路中电线的功率消耗,可采取的措施是 (写出一点)。
14.(襄樊中考题)在如图甲所示的电路中,电源电压保持6V不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P从A向B移动的过程中,电流表和电压表的变化关系如图乙所示。当灯泡两端电压为3V时,求:
(1)灯泡的电阻;
(2)灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器的滑片P移动到电阻最大端A时,电流表的示数是0.2A,求灯泡的实际功率和通电10s电流通过变阻器R2做的功。
15.(黄石中考题)如图所示,电路中电源的电压恒定,灯泡L上标有“6V 3.6W”字样。当S1、S2均闭合时灯泡刚好正常发光,电流表A的读为0.9A;当S1、S2均断开时,电流表A读数为0.4A。试求:
(1)电源电压;
(2)电阻R。的阻值;
(3)电阻R。的阻值;
(4)S1、S2均断开时L的实际功率。
答案
第一节电功和电功率
二、达标训练
1.B 2.B 3.12;60 4.电功率 5.220;7.35(或6.5×10—2) 6.电阻两端的电压保持不变时,电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成反比 7.串;6
8.(1)额定功率小的灯泡亮(2)理由是:串联时,根据P=I2R,额定功率小的灯泡电阻较大,电阻大的实际功率大 9.6.3×109;12% 10.(1)2200 (2)6 (3)W=1.1 kW·h,1个月总电能=W=33 kW·h,节省电费为33×(0.60—0.30)=9.9元 11.通过灯泡的电流与电线电流相同,灯丝电阻大于电线电阻,根据焦耳定律Q=I2Rt,在同时间内,电阻大的灯丝比电线放热多 12.(1)内能(2) △t2=800℃,所以,炉内温度t高=820℃ (3)当开关接l时为高温挡,共有6个电阻丝串联,每段电阻丝的电阻值R0=24Ω,高温挡的电功率P=2017W
13.(1)44
(2)解法一:W=P1
=1100瓦×5×60秒
=3.3×106焦
解法二:W=P1
‘ =l.1千瓦×5/60小时
=0.09千瓦时
(3)解法一:P实(U实/U质)2P焦
=(220伏/220伏)2×1100瓦
=909.1瓦
解法二:I实=U实/R=220伏/44欧=4.55安(或4.5安)
P实U实I实
=200伏×4.55安=910瓦(或900瓦)
14.(1)S1 (2)W=Pt=460×60=27600J,电热丝R的电功率为PR=460 —20 =440W;
IR=PR/U=440÷220=2A
三、冲刺重高
1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.(1)
(3)错误;2、3;错误;l、3;正确;通过计算出各灯泡的功率大小与灯泡的亮度比较可验证猜想3正确 7.20Ω;0.25A;温度
8.6;BC(或CB) 9.14175 10.(1)图略(2)见下表
现象 原 因
接完最后一根导线,小彩灯就发光 连接电路时,开关未断开或未接入电路
开关一闭合,电流表指针就反偏 电流表的“+”、“—”接线柱接反
开关一闭合,电流表指针就反偏 滑动变阻器短接或滑片置于阻值最小处
移动滑片时,两个电表的示数一个增大一个减小 电压表直接与滑动变阻器并联
11.09105;用电器总功率过大(或同时使用的用电器过多)
12.(1)+75;108
(2)因为R1、R0串联,所以U=+=+
R0=+17R0
即+100×=220V …………(1)
在图甲中作出(1)式的图线,得到交点处:
=110V,=1.1A
= HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" =ll0V×1.1=121W
13.(1)6.6
(2)RL=U2/P=(220V)2/1000W=48.4Ω
R总=RL+R=48.4Ω +6.6Ω=55Ω
I=U/R总=220V/55Ω=4A
P实=I2RL=(4A)2×48.4Ω=774.4W
(其他正确解法也给分)
(3)减小输电线的长度或增大电线的横截面积或换用电阻比较小的材料
(答减小电阻给l分)
14.(1)从图象中读出一组电压值和对应的电流值可得灯泡的电阻R1=10Ω(2)灯泡的额定功率P额=0.9 W (3)灯泡的实际功率P1=0.4W,电流通过R2做的功W2=8J
15.(1)当S1、S2均闭合时,R1与L并联且L正常发光,所以电源的电压U=6V (2)当S1、S2闭合时,通过L的电流IL=0.6A,通过R1的电流I1=0.3A,R1=20Ω (3)当S1、S2均断开时,L与R2串联,L的电阻RL=l0Ω,此时I2=0.4A,U 2=2V,R2=5Ω (4)S1、S2均断开时,L的实际功率PL=l.6W
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 11 页 (共 12 页) 版权所有@21世纪教育网