电学(电功率基础知识加提高题)5.doc

佛山顺德英才教育 九年级物理电学专题 电学专题 出题者：钟建辉 上课时间 ： 学生姓名所在学校所在年级班别出题时间2012.2.16第几单元课专题备课标题电功与电功率专题主要目标复习：1. 电能：从能量的角度认识电源和用电器的作用，电能表的作用、使用及电费的计算；2. 电功率：电功率和电流、电压之间的关系及计算，区分家用电器的额定功率和实际功率。3. 电功率的测量：伏安法测电功率4. 电与热：电流的热效应，理解运用焦耳定律计算。5. 生活用电安全。基础知识：一、电功1. 定义：电流可以做功，_ _叫做电功。2. 物理意义：电流做功的过程是_ _转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功，就有多少_ _转化为其他形式能量。3. 计算公式（1）定义式：W=_ _，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两段的电压、电路中的_ _和通电_ _的乘积。（2）导出公式：W=I2Rt，W=UR2t（只适用于纯电阻电路）4. 电功单位（1）国际单位: _ _，简称_，符号_。（2）通用单位：_ _，符号 _，俗称_，且有1KWh=1_=_ _J。5. 电功的测量（1）测量仪表：_（俗称电度表）（2）电能表的铭牌标示内容：如“220V”表示 ；“10（20）A”表示 ；“50HZ” 表示 ；“600revs/kWh”表示 ；（3）读数方法：电能表表盘上先后两次_ _就是这段时间内用电的千瓦数，即电流在这段时间内所做的功。求消耗的电能即是求电功，两者单位一样。二、电功率6. 定义：电流在_ _内所做的功叫做电功率。7. 物理意义：表示电流做功的_ _。8. 计算公式（1）定义式：P=_ _=_ _，即电功率等于_ _与_ 。（2）导出公式：根据欧姆定律： 的公式还可变形：_、_ （只适用于纯电阻电路）9. 单位（1）国际单位:_ _，简称_ _，符号_。（2）常用单位：_ _，符号_ _，且有1KW=_ _W。10. 额定功率和实际功率（1）额定电压是用电器_ _工作的电压。用电器上标明的电压就是_ _。（2）额定功率是用电器在_ _电压下的功率。用电器上标明的功率就是额定功率。（3）实际功率是用电器在_ _电压下的功率，是不确定的。（4）电灯的亮度由_ _的大小决定。（5）实际功率和额定功率的关系：当U实=U额时，则P实_ _P额 用电器_ _发光；当U实U额时，则P实_ _P额 用电器容易被_ _；每个用电器只可能有一个P额,但却可能有很多个P实。三、实验：测定小灯泡的功率11. 实验原理：_ _法测电功率的原理是P=_ _，利用_ _和_ _分别测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流就可求出小灯泡的电功率。在额定电压下测出的电功率，就是_ 。12. 实验器材：电源、电压表、电流表、开关、小灯泡、 _、导线。13. 实验电路图：图13-30的电路中的滑动变阻器的作用是_ _。14. 实验中注意事项：在连接电路时，开关始终要_ _；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在阻值_ _处，以保护电表和用电器。四、电热器15. 电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的_ _升高，这种现象叫电流的热效应。16. 电流通过导体发热的过程实质上是_ _转化为_ _的过程。17. 电热器（1）电热器是利用_ _制成的加热设备。（2）电热器的主要组成部分是_ _，是由_ _大、_ _高的电阻丝绕在_ _材料上制成的。18. 焦耳定律：（1） 文字叙述：电流通过导体产生的热量跟_ _成正比，跟_ _成正比，跟_ _成正比，这个规律叫做焦耳定律。（2） 数学表达式：Q=_ _。（3） 电流产生热量的计算方法：Q=_ _是焦耳通过实验总结出来的。任何导体有电流通过时，产生的热量都可以由此公式来计算。对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。电流产生的热量还可以由Q=_ _t，Q=_ _推导公式来结算。实战演练：一、填空题1.某家用电能表上标有“220V；10(20)A”字样。当家中部分用电器工作时，15min内耗电0.2kWh，则这些工作的用电器总功率是_W；该家庭最多还可以再增加_W的用电器同时工作。图52.为了搞好城市管理，我市在部分交叉路口相继安装了交通红绿灯和电子警察监控系统。如图5所示为某一路口的红绿灯设施。已知三只灯泡均标有“220V 40W”字样，其中一只灯泡的电阻是 ，该设施正常工作一天(24h)将消耗 kWh。3.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（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘3分钟转过100转，电水壶工作时的实际电功率为_W4.如图10所示，电源电压不变。将定值电阻R1和R2串联后接在电源上，R1消耗的功率为3W，R2消耗的功率为6W，则R1R2；若将它们并联后仍接在该电源上，则电路消耗的总功率为 W。型号WS-1217额定电压220V额定功率1200W额定容量1.2L5.某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20加热到沸腾，水吸收的热量为 J，消耗的电能为 J。此电热水壶的效率为 。（c水= 4.2103J/(kg)）6.灯L1标有“6V 6W”,L2标有“6V 3W”，串联接入电路，两灯都发光时电路中最大电流应为 A, 更亮些。7.一根阻值为50的电阻丝，通电100s，通过的电流为1A，则电流通过电阻丝产生的热量为 J，此时电阻的电功率为 W。8.暑假期间某同学和家人外出旅游，他忘记将家中电视机的电源关闭，电视机处于屏幕保护状态。出门前他家电能表的示数如图所示，10天后他回到家中，电能表的示数为1574.7。这段时间电视机消耗了kwh的电能，电视机处于屏幕保护状态时电功率约为W。你从电能表的盘面上还能获得什么信息：（写出一条即可）。9.如图所示的电路中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3.6W”和“12V 6W”的字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。开关闭合后要使其中一只灯正常发光，另一只灯泡不会烧坏，甲图中电压表最大示数为V；乙图中，电流表最大示数为A。10.我国照明电路的电压为_V；教室内各日光灯之间的连接方式是_联（选填 “串”或“并”）；小明家有一个标有“5W”字样的电蚊香加热器，正常工作1h消耗的电能为_J。11.把标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“12V 3W”的灯泡L2串联接在电压为6V的电源两端，通过它们的电流为_A，它们消耗的功率之比为_；若将它们并联接在该电源上，消耗的总功率为_W。12.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。13.电动自行车已经是柳州市大部分市民的主要交通工具，其优点是经济实惠。如果某一电动自行车电动机的额定功率是240 W，以6 ms的速度匀速行驶时的供电电流为5 A，则电动机的额定工作电压为V，若该车电动机的效率为80，则牵引力为_N。14.把5的电阻R1与lO 的电阻R2串联接在一电压不变的电源上，如果通过电阻R1的电流为04 A，则该电源的电压为V。若把R1、R2分别串联、并联或单独连接到该电源上，则电路中的最大功率为W。15. 2010年上海世博会上，世博园区大量应用了LED技术。LED其实是一种半导体新型节能灯，它可以将电能的90转化为光能（白炽灯只能将电能的20转化为光能）。已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20mA，只是在不同的电压下发光颜色不同：当加在它上面的电压为1.8 V时，它发红光；当加在它上面的电压为1.4 V时，它发黄光；当加在它上面的电压为3.2 V时，它发蓝光。如果将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端时它发黄光，则该LED灯的电功率是W，定值电阻R阻值是_。16.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v =36 kmh的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U=300 V，电流I=50 A在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 W；若驱动电机能够将输入功率的90转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 N17. 2011年3月，媒体上一则家里90天没住人电表自走了300千瓦时的报道引起了我市市民的关注，原来在这段时间内这户人家的总开关没有断开，空调、消毒柜和抽油烟机等电器处于待机状态。(1)若上述耗电都是因用电器的待机而产生，则这些用电器待机消耗的总电功率约为 W； (保留一位小数) (2)结合上述报道，请你提出一种节约电能的具体做法： 。18.一个弧光灯的电阻是5,正常发光时的功率为500W,若想将它接入220V的电源上,仍使其正常发光.必须_联一个_的电阻.19.普通灯泡冒充节能灯被识破本报12月21日讯:(YMG记者李俊玲 通讯员栾秉镝)福山市民华先生前几天在福山某集贸市场市场外见一中年男子推销“高效节能灯”.该男子称灯泡只有5W,却能发出60W的光亮,每只价格3元.许多围观的市民在看了他的演示后,纷纷掏钱购买,华先生一下买了5只.昨日,华先生读初四的儿子小晖回家后,对这个节能灯产生了疑问.平时喜欢物理的小晖仔细观察后,认为5W的灯泡灯丝不应该这样粗.他将灯泡拿到街上的电器修理店请维修人员用电流表进行检测,结果发现灯泡的功率却是40W,华先生随即向工商部门举报.执法人员找到仍在叫卖“节能灯”的叶姓摊贩,经询问,叶某承认卖的是普通灯泡.之前他擦掉了40W字样,再用专业工具印上5W的字样,想利用节能的概念促销,没有想到栽倒在一个较真的初中生手里.阅读上述材料,回答下列问题:(1)为什么“5W的灯泡灯丝不应该这样粗”?(2)请你说明检测灯泡功率的原理.20.只将一个“220V 500W”的电熨斗接入示数为的电能表所在的电路中，正常工作10h，消耗电能 kw h，此时电能表示数变为 二选择题1.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了01A，则该电阻的电功率变化了 （ ） A 16W B.4.0W C.0.4W D.3.4W2.两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是 （ ） A、甲一定比乙亮 B、乙一定比甲亮C、都正常工作时，甲比乙亮 D、都正常工作时，乙比甲亮3.（多选）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，则（ ）图8 A甲灯两端的电压比乙灯的大 B甲灯的电阻比乙灯的小 C通过甲灯的电流比乙灯的大 D相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多4.在如图8所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是15。闭合S后，与的阻值之比和电功率之比分别是（ ）A、41；14 B、14；41 C、15；51 D、51；155. 将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中，正确的是 A、 电风扇产生的热量最多 B、电视机产生的热量最多 C、电烙铁产生的热量最多 D、三者产生的热量一样6. 在如图所示的电路中，电源电压为3A，电阻R的阻值为5，滑动变阻器标有“20 2A字样，当滑片由A端滑到B端的过程中（ ）A电阻R两端的电压不断变大B电阻R的功率不断变小C滑动变阻器两端的电压不断变小D滑动变阻器的功率不断变大7.图10是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像，现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是（ ）A甲的阻值是乙阻值的两倍B通过乙的电流是甲的电流的两倍C乙两端的电压是甲两端电压的两倍D甲的电功率是乙的电功率的两倍8.如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）A. 灯泡L变亮 B. 电压表示数变大C. 电流表A1示数变小 D. 电路消耗的总功率变大9.如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1，R是阻值为4的定值电阻，下列结论正确的是（ ）A. R两端的电压为6V B. 通过电动机的电流为6AC. 电阻R消耗的电功率为144W D. 电动机消耗的电功率为6W10.某阻值为4的定值电阻，通过的电流为0.5A，则1min产生的热量是（ ）A2J B30J C.60J D120J.11.如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S闭合时，灯L正常发光，若将滑动变阻器的滑片P向右滑动，（灯泡电阻不随温度变化）下列说法正确的是 （ ）A电压表的示数变大，灯L变亮 B. 电压表的示数变小，灯L变暗C电压表的示数变大，灯L变暗 D. 电压表的示数变小，灯L变亮12.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2 较暗，其原因是A灯L1额定功率较大 B灯L2两端电压较大C灯L1的电阻较大D通过灯L1的电流较大 13.如图所示的电路中，闭合开关，滑动变阻器滑片向右滑动的过程中（）A灯泡L1变亮、L2亮度不变B灯泡L1变亮、L2变暗C灯泡L1亮度不变、L2变亮D灯泡L1变暗、L2变亮14.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QI2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C根据QUIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关D根据QI2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多15.如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列分析正确的是A.灯泡变亮，电流表的示数变大B.灯泡变暗，电流表的示数变小C.灯泡亮度不变，电流表的示数变大D.灯泡亮度不变，电流表的示数变小16.以下关于灯泡亮暗的讨论，你认为正确的是 A.灯泡的亮暗由灯泡的电压决定 B.灯泡的亮暗由灯泡的电流决定 C.灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定 D.灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定17.小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 A电灯的实际电压变大 B电灯的额定电压变小 C电灯的实际功率变小 D电灯的额定功率变小18.如图所示是某电子秤的结构示意图，其中P是一个可以紧贴AB 滑动的金属滑片，S为自动控制开关。闭合开关S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时，开关S自动断开，电子秤无示数。则下列判断正确的是 ( ) A电子秤的刻度表是一个电流表，它的示数越小说明所称物体质量越大B电子秤的刻度表是下个电压表，它的示数越大说明所称物体质量越大C电子秤的AB 部分是一个滑动变阻器，且A端为绝缘体D电子秤所称物体的质量越大;消耗的电能越少19. 小华用如图所示的电路测小灯泡功率电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为O3V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）A电流表示数的变化范围是O0.5AB滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.520C灯泡的最小功率是0.162WD该电路的最大功率是2.7W20.我市即将迎来夏季用电高峰，为了节约和有序用电，下列做法可行的是（）A多开城市亮丽工程的景观灯和霓虹灯B停止向所有工厂、企业和商店供电C让长期不使用的家用电器处于待机状态D离开教室后及时关掉电灯和电风扇三、实验探究题1.在测定小灯泡的额定功率的实验中小灯泡的额定电压为2.5V小灯泡的电阻大约是10，两个规格分别是“l0，1A、“50，5A，的滑动变阻器电源电压6V。(1)本次实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器；图17(a)已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。在连接电路前，开关要 。正确连接电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至 端(填“A”或“B”)。（2）闭合开关后发现电流表指针向左偏转如图17(b)所示产生故障的原因可能是 ，排除故障后，调节滑片的位置，当电压表的示数25V时，电流表的示数如图17(c)所示为 A，小灯泡的额定功率是 W。不改变这个电路，还可以完成的实验有： (写出一个即可)。图17(a)2.小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图22所示电路，选用分别标有“1.5V0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”字样的小灯泡L1、L2、L3，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。（1）他将灯L1接入图22电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整。（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填“A”或“B”）端。（3）闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L1的电流为0.2A，再测出L1两端的电压，此时电压表示数如图23所示，为 V，然后计算出此时灯L1的电阻是 ，实际功率是 W。（4）换上灯L2，闭合开关，此时电流表的示数将变 （选填“大”或“小”），为保持电流为0.2A不变，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和功率。换上灯L3，做第三次实验，并将实验数据记录在下表。次数灯泡I/AU/VR/P/W1L10.22L21.680.323L32.4120.48（5）请根据实验数据，在图24中作出小灯泡功率与电阻关系的图像。（6）分析图像可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成 关系。（7）小波认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便。对此你可以如何改进？。3.如图18所示，是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组。（1）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向右移动时，电流表示数 ，电压表示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（2）同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。（3）电路连接正确后，小明他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第二次测量时电流表的示数如图19所示，则此时电路电流为 A，可得小灯泡的额定功率为 W。分析表中数据，请写出你还能得出的一个结论： 。实验次数123电压/V3.03.84.5电流/A0.360.45（4）如果电压表的015V量程被损坏，只有03V量程能正常使用，实验室里也没有其它电压表可供更换，要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率。请在虚线框中画出你设计的电路图。4.在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。现有如下课题：A. 探究不同物质的吸热能力B. 探究导体电阻大小与材料是否有关C. 探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系D. 探究导体电阻大小与长度是否有关（1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题 。（填课题对应的字母） （2）如果烧瓶中都装着相同质量的水，但电阻丝电阻大小不同，则可以探究课题 。（填课题对应的字母） （3）在与（2）条件相同的基础上应选择 相同，材料不同的电阻就可以探究课题 。（填课题对应的字母）四、综合应用题1.某品牌“第一代热风干手器”热功率高，不仅耗能大，而且工作时电器内部温度高，电子器件和线路容易老化，使用寿命短；目前开发的“第二代高速干手器”采用高速电机，风速可达到100米秒，只需要几秒钟即可干手，不需要高温，热功率低，所以耗能低，故障率也低，使用寿命长。 第一代热风干手器与第二代高速干手器参数对比表额定电压额定总功率干手时间第一代热风干手器220伏2000瓦36秒第二代高速干手器220伏1100瓦6秒 请完成下列问题： (1)与“第一代热风干手器”相比，“第二代高速干手器”能加快干手的主要原因是 ； (2)第二代高速干手器正常工作时的电流是多少? (3)如果电价为1元千瓦时，正常使用一只第二代高速干手器与使用一只第一代热风干手器相比，一个月能节约多少元钱?(均以每天使用240人次，一个月以30天计)图182.小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W2200W，(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20加热到100，消耗了0. 22kwh的电能。水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少?(2)小理用电磁炉煮粥。先用大火将水开，后用小火煮这段时间电功率随时间变化如图18所示问第8分钟通过电磁的电流是多少? 水的比热是4.2103J/(kg. )，家庭电路的电压为220V图193.如图19所示的电路中，R0为定值电阻，R为电阻箱。(1)当R接入电路的电阻为l6时R消耗的功率为4W，这时电路中的电流是多少?(2)当R接入电路的电阻为25时，R消耗的功率仍为4W，这时R两端的电压是多少?(3)定值电阻R0为多大?4.如图19甲所示的电路中，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V0.25A”字样.当滑动变阻器的滑片P从最右端移到a点时，小灯泡正常发光；再移动滑片到某点b时，电压表的读数如图19乙所示（电源电压和小灯泡的电阻保持不变）.请回答：（1）当滑片P滑到b点时，电压表的读数为V；小灯泡的电阻为.b点在a点的（选填“右”或左“”）.（2）滑片在b处时，求滑动变阻器接入电路的阻值是多少？（3）滑片在b处时，求滑动变阻器消耗的功率是多少？图20乙甲型号SYL624额