第12讲 电功率(一).doc

望子成龙欢迎你！ 勤奋、博学、笃志、感恩! 初中物理 王老师第十二讲 电功率（一）知识梳理：1.电功.定义：电流通过某段电路所做的功叫_。.实质：电流做功的过程，实际就是_转化为_ 的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动.发热.发光.发声等都是电流做功的表现。.计算公式：W=_（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：W= _= _串联电路中常用公式：W= _ ；W1:W2 =_ _。 并联电路中常用公式：W= _ ；W1:W2= _。无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功。 常用公式W= _。.单位：国际单位_,常用单位:_, 1度=1kWh=_J。.测量-电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（消耗电能）的仪器。电能表上“220V”“5A”“2500R/kwh”等字样，分别表示：_；_；_。后一位数字表示小数点后一位。 电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 3265832458如：电能表月初示数 月底示数是这个月用电 度，合 J 某用电器单独工作电能表（2500R/kwh）在10分钟内转100转则10分钟内电器消耗的电能是 J,该用电器的功率为_w。2.焦耳定律（1）目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ （2）方法：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝产生热量的多少 （转换法）。（3）实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快。 （4）焦耳定律：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，跟通电时间成正比。（5）计算公式：_ _(适用于所有电路)，对于纯电阻电路可推导出：_ _。（6）应用电热器：定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。原理：焦耳定律组成：电热器的电阻丝是由_._的材料制成。优点：清洁卫生没有污染.热效率高.方便控制和调节温度。（7）防止电热的危害：_._。典例分析：1.电功的理解【例1】把电阻R1和R2串联在电路中，已知R1R2通电时，通过它们的电流强度分别为I1和I2，它们在相同的时间内所做的电功分别是W1和W2，则( )AI1I2，W1W2 BI1=I2，W1W2。CI1=I2，W1W2 DI1I2，W1W2。【练1-1】把电阻R1和R2并联在电路中，已知R1R2通电时，通过它们的电流强度分别为I1和I2，它们在相同的时间内所做的电功分别是W1和W2，则( )AI1I2，W1W2 BI1=I2，W1W2。CI1=I2，W1W2 DI1I2，W1W2。【练1-2】关于电功，下列说法正确的是（ ）A. 用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多；B. 通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多；C. 用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多；D. 用电器消耗的电能越多，电流做的功一定越多。2.电功与电热的计算【例2】如图1所示， L1的电阻R1=4，L2的电阻R2=6，通过电阻R1的电流为0.5A。(1)按图甲连接时电阻两端的总电压是多少？这两个电阻在2分钟内共产生多少热量？(2)按图乙连接时电阻两端的总电压是多少？这两个电阻在2分钟内共产生多少热量？图1图2【练2-1】如图2所示，R=12，小灯泡L的电阻为6，接通电键K后，A表的示数为3A，求：(1)加在灯泡上的电压是多少？(2)通电1分钟，电阻R产生多少热量？(3)通电1小时灯泡消耗多少度电？【练2-2】一个电热器电阻丝的电阻为121,接在220V的电路中，要产生3.6105J的热量，需要通电多少分钟？3.电能表【例3】一个家用电能表的盘面上标有“3000 rkWh”字样，它表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000转若某个电热水器单独使用时，电表转盘在300s内转了210转，则热水器消耗的电能是 ，这个热水器放出的热量能使质量为_的水温度升高10【练3-1】某物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图所示然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kWh若按0.5元kWh计费，李明家本月应缴电费_ _元。【练3-2】如右图所示的电能表，在短时间里允许接在这个电能表上各用电器电流总和的最大值是 A。若这只表在3min内转了150转，则在这段时间内消耗的电能是 KWh,此时家中用电器的总功率为_w .4.焦耳定律【例4】在研究焦耳定律的演示实验中，(1)该实验采用的研究方法是：_ _。(2)演示实验：1.介绍如图的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.2.三种情况：第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明： 。 第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明： 。第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明： 。3.为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系，两烧瓶中煤油的质量应_，通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应_，两烧瓶中两根电阻丝的阻值应_。（本题各空均选填“相同”或“不同”）【练4-1】某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.【练4-2】（08江苏无锡）小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。(2)小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是( )A因为煤油有颜色便于观察 B因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度 D因为煤油有比较小的比热容(3)实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。【练4-3】（2011山东济宁）电流做的功跟电压.电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系，他选用的器材如图4所示。其中甲.乙两容器完全相同，电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值。 图4 请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完整。 他在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝，其目的是 。在这个实验中，李明是通过观察比较 来比较电流做功多少的。电流通过电阻丝 做的功多（填R1或R2）。 由这个实验可以得到的结论是： 巩固提高：1.一度电可以 （ ）A使80瓦的电视机工作25小时 B使40瓦的日光灯工作60小时C使100瓦的电烙铁工作10小时 D使1000瓦的碘钨灯工作5小时2.电熨斗通电生很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（）A线不绝缘保护层，能隔热 B导线散热快，所以温度低 C通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D导线电阻小产生的热量少3.在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施可行的是( )A.剪去一半的电阻丝 B.并联一根相同的电阻丝C.串联一根相同的电阻丝 D.使电热器两端的电压增大一倍4.直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过电动机的电流强度为I，若电路的输入电压是U，则电动机t时间内输出的功大小等于（ ） AUIt B.UIt+I2Rt C.UIt-I2Rt D.U2t/R5.电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为Ul和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2，则有（ ） AU1U2，Q1=Q2 BWl=W2，Ql=Q2CW1W2，Q1Q2 DW1W2，Q1=Q26.小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0l04欧的电阻将这个电热驱蚊接在电源的两端，当电源两端电压为220伏时，100秒内产生的热量为_焦7.一条电阻丝先后接在两个电路里，通过它们的电流强度是I1=3I2，当两种情况放出的热量相等时，两次通电时间之比t1t2为_。8.长度和横截面积都相同的铁丝.铝丝和铜丝各一根串联在电路里，通电一段时间后 产生的热量最多。9.某电热煮水器中有两根电热丝，用其中一根单独通电时，电热煮水器经过15分钟沸腾；用另一根单独通电加热时，需经30分钟沸腾；若把两根电热丝串联使用，问通电后需多少分钟才能使用同样的水沸腾？10（四川）将一未知电阻R的两端连在电池组正.负极上，测得通过R的电流强度为0.4安培；若将R与一个20欧姆的电阻串联后再连在同一电池组正.负极上，测得通过它们的电流强度为0.3安培。（电池组电压保持不变）求：(1)电阻R的阻值。(2)电池组的电压。(3)电阻R单独接在电池组正负极上，每分钟产生的热量。12.为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，降低居民的用电费用，部分地区已使用了分时电（能）表，电费价目如下：小明家每天要用电水壶将质量为4kg.初温为20的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热为4.2103J/(kg)。求：2 烧开的这些水吸收了多少热量？ 使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，1个月（以30天计）比原来节省多少元电费？13.太阳能是21世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。有一种太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1KW。在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U=120V，并对车上的电动机提供I=10A的电流，试问： 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？ 如果这辆汽车的电动机电能最终转化为机械能的效率75，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？望子成龙家庭作业1 (2011甘肃兰州)关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是( )A.根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多C.根据Q=U2tR可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C.根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内产生的热量与电阻无关D.根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多2（2011江苏扬州）下列家用电器中，工作一小时消耗电接近1.2kwh的是( )A.空调 B. 电冰箱 C.电视机 D.台灯3（2011江苏扬州）一段导体两端的电压是24V时，通过的电流是0.5A，则导体的电阻是 ，这段导体消耗的电功率是 W，通过10S产生的热量是 J。4（2011山东临沂）某日光灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，有J的电能转化成了热能和能。5（2011广东湛江）小鹏同学家的电能表如图所示，则小鹏家已消耗的电能为_kWh，转盘已转过_转；他发现家里只使用一只电水壶时，观察到电能表转盘3分钟转过100转，则这段时间电水壶消耗的电能为_J6.08湖北十堰）小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热。（1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题：_?（2）如图13是小明进行实验探究的部分电路，A.B烧瓶中装有质量相等初温相同的煤油，金属丝电阻分别为RA.R