第十四章 电功率
第二节 电 功
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7
8
9
B
D
12 960
10;48
A
10
11
12
13
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2.1×1011
1.下列关于电流做功的过程的几种说法,其中正确的是( )
A.机械能转化为电能
B.电能转化为其他形式的能
C.电能转化为机械能
D.电能转化为内能
B
2.下列关于电功大小的说法正确的是( )
A.电压越大电流做功越多
B.电流越大电流做功越多
C.时间越长电流做功越多
D.消耗的电能越多电流做功越多
D
3.电功的计算公式是W=______________,电流通过电动机做了100 J的功,即有100 J的________能转化为________J的________能和内能。
UIt
电
100
机械
【点拨】电动机工作时,主要将电能转化为机械能,但同时也有一部分电能转化为内能。
4.如图是某智能手机的铭牌, 它一次充满电后,最后储存的电能是________ J。
12 960
5.【中考?乌鲁木齐】如图所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6 V的电源上,当开关S闭合时,电流表A1的示数为0.6 A,电流表A2的示数为0.2 A,则定值电阻R1为________Ω,电阻R2在40 s时间内消耗的电能为________J。
【答案】10;48
6.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路。
(1)经过讨论,认为不应该选择图甲电路,原因是___________________。
无法使用控制变量法
(2)为探究电流做功与电压的关系,应该选择图______所示的电路。
丙
(3)利用图丙所示的电路探究此问题时,当闭合开关后,发现两灯都不亮,电压表V1有示数,电压表V2无示数,则电路发生的故障可能是_________。
L1断路
7.关于电流做功过程中能量的转化,下列说法中正确的是( )
A.电风扇工作时,电能转化为机械能
B.电饭煲工作时,电能转化为机械能
C.蓄电池充电时,化学能转化为电能
D.电动机工作时,机械能转化为电能
【点拨】蓄电池放电时,是化学能转化为电能。给蓄电池充电时,是电能转化为化学能储存在蓄电池中。很多学生因忽视这一点而导致错误,错选C。
【答案】A
8.某定值电阻接在电压为20 V的电源两端,通过的电流为400 mA。求:
(1)若通电5 min,电流做了多少功?
(2)若将该定值电阻接在电压为10 V的电源两端,则相同时间内电流做的功是多少?
【点拨】常见的错解,接在电压为10 V的电源两端,电流400 mA=0.4 A。消耗的电能W=UIt=
10 V×0.4 A×5×60 s=1 200 J。错解的原因是忽视了电阻两端的电压改变时,电流随着改变。
9.在如图所示的实验电路中,R1、R2是两个电阻圈,R1的阻值大于R2的阻值,电阻圈上各夹一根火柴。接通电路,一会儿观察到两个电阻
圈上的火柴先后被点燃,这说
明电流通过电阻做功,将
________能转化为________能。
继续进行下列实验:
电
内
(1)断开开关,待两个电阻圈完全冷却后,再重新各夹一根火柴,使滑动变阻器接入电路的阻值较大。接通电路,经过时间t1,R1上的火柴先被点燃。这说明,在电流和通电时间相同的情况下,________越大,电流做功越________。
电阻
多
【点拨】采用两个不同的电阻进行对比实验,R1的阻值较大,其上面的火柴先被点燃,表明其他条件相同时,电阻越大电流做功越多。
(2)断开开关,待两个电阻圈完全冷却后,再重新各夹一根火柴,使滑动变阻器接入电路的阻值较小。接通电路,经过时间t2,R1上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1。由此推理,在电阻和通电时间相同时,________越大,电流做功越________。
电流
多
【点拨】两次实验是改变电流大小进行对比实验的,电流较大时,点燃火柴所需要的时间较短,表明其他条件相同时,电流越大电流做功越多。
10.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
(1)实验过程中是根据____________来比较相同时间内电流做功的多少的。
(2)探究电流做功与电压的关系,应该选择图________所示的电路,探究电流做功与电流的关系,应该选择图________所示的电路。
灯泡亮度
乙
甲
(3)小明同学找来一块停表和几个不同规格的灯泡,准备用图丙所示的电路探究电流做功和电流之间的关系。小明________(填“能”或“不能”)探究电流做功和电流之间的关系。简述你的理由:________________
___________。
不能
不能比较灯泡消耗
电能的多少
【方法规律】影响电流做功多少的因素有电压、电流、通电时间,探究电流做功和电压的关系,用到了控制变量法,必须控制电流和通电时间相同,观察不同电压下,电流做功的多少。
在此,只有图乙两个灯泡串联满足电流和通电时间相同,采用灯丝电阻不同的灯泡,使其两端的电压不同,从而可以比较不同电压下电流做功的多少。同理探究电流做功与电流之间的关系,应该选择图甲。图丙所示的电路,可以通过电压表的示数来控制灯泡两端的电压相等,因两个灯泡不是同时工作的,不容易根据其亮度比较消耗电能的多少。
11.雷雨天气是一种常见的自然现象。某次雷电的电流为2.1×106 A,电压为108 V,放电时间为0.001 s,则这次放电释放的电能为________J。
2.1×1011
【点拨】电能W=UIt=108 V×2.1×106 A×0.001 s=2.1×1011J。
12.【中考·安徽】图中R1=4 Ω,R2=6 Ω,把它们并联在U=3 V的电路中,则R1和R2并联后的总电阻为多大?通电30 s,电阻R1消耗的电能为多少?
13.【2020·重庆A】如图所示的电路中,R1为10 Ω,R2为20 Ω,闭合开关S后,电流表的示数为1 A,电源电压保持不变。求:
(1)R1两端的电压U1。
(2)R2在10 s内所消耗的电能W2。
解:R1两端的电压U1=IR1=1 A×10 Ω=10 V。
R2在10 s内所消耗的电能W2=I2R2t=
(1 A)2×20 Ω×10 s=200 J。