课件48张PPT。PART ONE物理丨第一部分 考点过关第 16 课时 电功和电功率电流电电能表千瓦时3.6×106UIt焦J伏V安A秒s伏·安·秒电内I2Rt欧Ω1安2·欧·秒电流在单位时间内做的功做功快慢消耗电能瓦W焦/秒电能表秒表UI电压表电流表纯电阻与非纯电阻电路适用公式比较【对点练习】CCD(2)PM=UMIM=3 V×1.5 A=4.5 W。25可增加R1的电阻值或增大电源的电压。小灯泡烧坏(或小灯泡发光过亮)滑动变阻器与小灯泡串联,两者电压之比等于电阻之比,小灯泡电阻太大,分压太大,导致小灯泡的实际电压大于额定电压0.08 A2.5 V变小重点一 纯电阻电路选择电功率公式BB重点二 多挡位问题分析A高热效应重点三 电动机的相关计算大于CCDAC0~0.6 A0~3 VBC0.90.11000108%解:(1)小杰正确,小施不正确。因为P=I2R是线圈的发热功率,而电动机正常工作时电能没有全部转化为内能,所以利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率是不正确的。(2)Q=I2Rt。(3)W机=W电-Q=UIt-I2Rt。课时训练(十六) 电功和电功率
(限时:45分钟)
|基础过关|
一、选择题
1.[2018·北京]有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是 ( )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
2.[2017·常州]如图WK16-1甲所示的电路中,电源电压可调,灯L1、L2的额定电压均为6 V,灯L1、L2的I-U图像如图乙所示,闭合开关S,逐步调大电源电压至电路允许的最大值,此时 ( )
/
图WK16-1
A.L1正常发光 B.电源电压为12 V
C.电路总电阻为30 Ω D.电路总功率为2.4 W
3.[2017·苏州]在“探究影响电流热效应的因素”实验中,可通过观察玻璃管中煤油柱的高度变化来比较电阻丝产生热量的多少(如图WK16-2)。以下探究中所采用方法与此相同的是 ( )
/
图WK16-2
A.用水流类比电流来建立电流的概念
B.探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变
C.用图像描述电流与电压的关系
D.根据小磁针的偏转情况判定电流周围是否存在磁场
4.[2018·荆门]如图WK16-3所示的电路,电源电压为3 V且保持不变,定值电阻R1=1 Ω,滑动变阻器R2阻值范围为0~4 Ω。闭合开关S,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
/
图WK16-3
A.滑动变阻器的最大功率为1.44 W
B.滑动变阻器的最大功率为2 W
C.滑动变阻器的最大功率为2.25 W
D.电压表示数从0 V增大到2.4 V
5.[2017·泰安]如图WK16-4为一种测量酒精气体浓度的仪器的工作原理图,电源电压为12 V,定值电阻R=40 Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体浓度的增大而减小,其阻值的变化范围为10~20 Ω。电压表接入电路的量程为0~15 V,电流表接入电路的量程为0~0.6 A。闭合开关S,当环境中的酒精气体浓度增大时,下列说法正确的是 ( )
/
图WK16-4
①电流表的示数变小
②电压表示数和电流表示数的比值不变
③电压表的示数的范围为8~9.6 V
④电阻R0消耗的电功率为0.4~0.8 W
A.只有①②正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②③④正确
二、填空题
6.[2017·德州]充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 J,输出功率为 W。?
完全充电
100 mA/20 V/5 h
输出电压
5 V
输出电流
1000 mA
三、解答题
7.[2018·龙东]如图WK16-5所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板,现在市场上有一些劣质插线板,经质监部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板存在的安全隐患。
/
图WK16-5
四、计算题
8.[2015·杭州]小明家买了一个家用电吹风,如图WK16-6甲所示,其简化电路如图乙所示,主要技术参数如下表。根据题目的信息回答下列问题:
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图WK16-6
型号
SHZ2010-624
热风温度
50~75 ℃
额定功率
热风时:1000 W
冷风时:220 W
额定电压
220 V
质量
0.5 kg
(1)选择开关接 (选填“AB”“BC”或“CD”)时,电吹风送冷风。?
(2)电动机的电功率为多少?
(3)通过电动机的电流为多少?若电动机的内阻为22 Ω,则电动机的机械效率为多少?
五、实验题
9.[2017·苏州]在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率的分组实验中:
/
图WK16-7
(1)请用笔画线代替导线,将图WK16-7甲中的实物电路连接完整。
(2)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 。排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W。?
(3)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如下表),你认为这样处理数据是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由: ? 。?
实验
序号
电压
U/V
电流
I/A
功率
P/W
平均功
率P/W
①
2.0
0.26
0.52
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是 。?
/
图WK16-8
|走进重高|
1.[2017·绵阳]电焊利用电流的热效应熔化焊条。某型号的电焊机接在电压220 V的家庭电路上,输出电压40 V,输出功率2200 W。编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对应安全电流)如下表。从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用 ( )
导线编号
甲
乙
丙
丁
导线横截面积S/mm2
1.0
2.5
6
10
安全载流量I/A
12
28
47
68
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.[2017·济宁]小可将电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表和电压表接入电路,用“伏安法”测额定电压为2.5 V小灯泡的功率。
(1)请在图WK16-9(a)所示的虚线框内画出实验电路图。
/
图WK16-9
(2)小可根据实验数据绘制了U-I图像,如图(b)甲所示。观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线。为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图(b)乙所示。比较甲、乙两图像,发现两图像间的距离随着电流的增大而增大,说明? 。?
(3)根据图像中B点对应的电压和电流值,计算小灯泡的电阻R= Ω。当电压为2.5 V时,根据甲图像计算小灯泡的功率P甲= W,根据乙图像计算小灯泡的功率P乙= W。?
(4)请结合以上分析和计算,解释白炽灯泡烧坏往往发生在开灯瞬间的原因:? 。?
3.[2014·杭州节选]某家用饮水机,通过电热使水加热到95 ℃时,饮水机从加热状态自动切换到保温状态,当水温降到85 ℃时,则重新加热,使水温重新上升到95 ℃。如此反复,使水温始终维持在一定范围内。根据饮水机工作过程,请你回答以下问题:
其实饮水机在加热时,并不是对整桶水进行加热的,只是对饮水机内热水箱中的那部分水加热。为了比较“切断电源8 h后一次加热至95 ℃”和“8 h内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少,在没有电能表的情况下,除本题提供的信息外,还需测量哪两个或三个量: 、 、( )。(饮水机部分技术指标见下表)?
水桶容量
20 L
热水箱容量
1 L
额定电压
220 V
加热功率
440 W
保温功率
40 W
4.[2018·江干一模]某自动豆浆机工作时,电热管加热与电动机打浆过程交替进行,工作过程均不计热量损失,其部分参数如下表[取c豆浆=4×103 J/(kg·℃)];
额定电压
220 V
电机功率
100 W
加热功率
1100 W
净重
20 N
(1)空豆浆机放在水平桌面上,接触面积为4 cm2,求对水平面的压强为多少?
(2)计算加热管正常工作80 s,可使1 kg豆浆温度升高多少摄氏度?
(3)若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17 kW·h,加热与打浆的时间之比为3∶1,则打好一次豆浆需要多少时间?
参考答案
基础过关
1.B 2.D 3.D 4.C 5.C
6.3.6×104 5
[解析] 该充电宝完全充满电时储存的电能W=UIt=20 V×100×10-3 A×5×3600 s=3.6×104 J;输出功率P=U'I'=5 V×1000×
10-3 A=5 W。
7.劣质插线板电源线芯线细电阻大,根据公式Q=I2Rt可知,当电流I和通电时间t一定时,电阻越大,产生热量越多,容易发生火灾。
8.(1)BC (2)220 W (3)1 A 90%
9.(1)如图所示
/
(2)灯泡断路 0.75
(3)不合理 灯泡在不同的电压下实际功率不同,这样算出的平均功率没有意义
(4)B
[解析] (1)电压表测量小灯泡两端电压,故应与小灯泡并联,且电流从正接线柱流入,负接线柱流出,小灯泡额定电压为2.5 V,电压表选用0~3 V量程;滑动变阻器按照“一上一下”原则接入电路。
(2)灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,故障原因可能是灯泡断路。排除故障后,灯泡在额定电压下的电流为0.3 A,则灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
(3)灯泡在不同电压下的实际功率不相同,因此算出功率的平均值没有意义。
(4)小灯泡与滑动变阻器串联,由题意,小灯泡功率PL=
??
L
2
RL=
??
总
??
L
+??
2
·RL,滑动变阻器的电阻越大,通过灯泡的电流越小,灯泡的实际功率就越小,结合数学知识可知,B图像符合两者之间的关系。
走进重高
1.D
2.(1)如图所示
/
(2)温度越高,灯丝电阻越大 (3)5 0.625 1.25
(4)开灯时,灯丝的温度低,电阻相对较小,根据电功率公式P=
??
2
??
可知,此时的功率较大,灯丝易被烧断
3.水从室温上升到95 ℃所需的加热时间 水从85 ℃上升到95 ℃所需的加热时间 开始保温到下次加热的时间(或水从室温上升到95 ℃所需的加热时间 8 h内水从85 ℃上升到95 ℃的加热总时间)
4.解:(1)空豆浆机放在水平桌面上,对桌面的压力:F=G=20 N,对水平面的压强:p=
??
??
=
20 N
4×1
0
-4
m
2
=5×104 Pa。
(2)加热管正常工作时的功率P加热=1100 W,
加热管正常工作80 s消耗的电能:W加热=P加热t=1100 W×80 s=8.8×104 J,
不计热量损失时,豆浆吸收的热量:Q吸=W加热=8.8×104 J,
1 kg豆浆升高的温度:
Δt=
??
吸
??
豆浆
??
豆浆
=
8.8×1
0
4
J
4×1
0
3
J/(kg·℃)×1 kg
=22 ℃。
(3)由题知,t加热∶t打浆=3∶1,
设打浆时间为t打浆=t,则加热时间为t加热=3t,总的工作时间为t总=4t,
因豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17 kW·h,所以,由P=
??
??
可得:
0.17 kW·h=P加热t加热+P打浆t打浆=1.1 kW×3t+0.1 kW×t,
解得:t=0.05 h,
则打好一次豆浆需要的时间t总=4t=4×0.05 h=0.2 h=12 min。
