第十三章《电功电功率》复习_导学案.doc

九年级物理电功、电功率复习导学案一、电功：1、定义： 电功。2、实质：电流做功的过程，实际就是 。3、大小：电流在某段电路上所做的功， 。4、计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R串联电路中常用公式： W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式： W1:W2= R2:R1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= W1+W2+Wn 5、单位：国际单位是 常用单位： （kwh） 1度=1千瓦时=1 kwh=3.6106J6、测量电功：电能表： 。 电能表上“220V”“5（10）A”“3000R/kwh”等字样，分别表示： 。读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。32468电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。32654如：电能表月初读数 月底读数是这个月用电 度合 J B、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 J。二、电功率：1、定义： 。2、物理意义： 灯泡的亮度取决于灯泡的 。3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R串联电路中常用公式： P1:P2:P3:Pn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式： P1:P2= R2:R1无论用电器串联或并联。计算总功率 常用公式P= P1+P2+Pn 4、单位：国际单位 （W） 常用单位： （kw）5、额定功率和实际功率： 额定电压： 。额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R 当U实 =U额时，P实=P额 用电器正常工作（灯正常发光） 当U实U额 时，P实P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡）,有时会损坏用电器P实 P额 U2 额U2实实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得PRU2n 21n 21根据P=U2/R如果U 减小为原来的1/n 则P=如：U实 = 1 2U额 P实 = 1 4P额 当U实 U额 P实 P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) P实= 0 用电器烧坏(灯丝烧断) 灯L1“220V 100W”， 灯L2“220V 25W”相比较而言，L1灯丝 ，L2灯丝 。“1度”的规定：1kw的用电器工作h消耗的电能。/ t 可使用两套单位：“W、J、s”、“kw、 kwh、h”6、测量：、 伏安法测灯泡的额定功率：原理：P=UI 电路图：选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表：串联在电路里“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t三 电热1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 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：是绝缘体 2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量 。 3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt串联电路中常用公式：Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式：Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+Qn分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= U2t/R=Pt4、应用电热器：四 生活用电(一)、家庭电路：1、家庭电路的组成部分： 。2、家庭电路的连接：各种用电器是 联接入电路的，插座与灯座是 联的，控制各用电器工作的开关与电器是 联的。3、家庭电路的各部分的作用： 低压供电线：给用户提供家庭电压的线路，分为 线和 线。火线和零线之间有 的电压，火线和地线之间也有 的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V 测电笔： 用途： 使用方法： 。 某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是： ， 。 电能表：用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。安装：安装在家庭电路的 路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。铭牌：所标的电压U是：额定电压 所标的电流I是： ； UI是：电能表后能接用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会 甚至 闸刀（空气开关）：作用： 。安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线 保险盒：材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成保险原理： 电路符号： 连接：与所保护的电路 联，且一般只接在 线上 选择：保险丝的额定电流 或 。规格：越粗额定电流越大。 插座： 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。种类： 固定插座、可移动插座 二孔插座、三孔插座安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：45213211接火线 2接零线 3接地线 4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路 用电器（电灯）、开关： 白炽灯是利用 进行工作的，小功率的灯泡灯丝 ，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝 ， 灯泡的种类：螺丝口 卡口 。 螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：原因： 开关和用电器 联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。 根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯 火零(二)、家庭电路电流过大的原因：1、原因： 。2、家庭电路保险丝烧断的原因： (三)、安全用电： 1、触电事故： 定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害 安全电压： V，动力电路电压 V，家庭电路电压 V都超出了安全电压。 2、触电形式： 家庭电路（低压触电） 单线触电 双线触电 家庭电路触电的事故：都是由于 跟 线接触造成的并与 线或 线构成通路。 要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。 高压触电 高压电弧触电 跨步电压触电3、安全用电原则：不接触 不靠近 练习一一、填空题1一只标有“PZ220-40”的白炽灯，其额定电压为 V，额定功率为 W，正常工作5h消耗电能为 kWh。2两个电阻R1 =10，R2=15，若把它们串联后接入电路，则两电阻消耗的功率之比为P1：P2= 若允许通过两个电阻的最大电流分别是1A和0.6A,将它们串联起来使用时，两端允许加的最大电压是 V3如图灯L上标有“6V 3W”字样，开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光。则每分钟电流通过L所做的功为_J。滑动变阻器的最大阻值为_。4从如图家用电能表的盘面可知，电路中允许接入用电器的最大总功率为 W；若某个电热水器单独使用时，转盘在300s内转了210转，则热水器消耗的电能是 ，热水器的功率是 。5有两个电阻R1=6欧，R2=3欧，电源电压U=6伏不变，开关一个，导线若干，选用这些器材可接成消耗不同电功率的电路共_种，其中消耗电功率最大的那一种对应的总电阻是_欧。6一小灯泡标有“6V 1.8W”，它正常工作时的电阻是 ；若要接在9V的电源上正常工作需 联 欧电阻。在它不工作时，用测电阻的仪表测得它的电阻却是8。关于这种差异的合理解释是：金属的电阻随 _而改变。7MP3随身听以其独特的魅力成为年轻人的时尚，若某牌号MP3正常工作时的功率为0.5W，则连续播放1min，消耗的电能为_J。它允许使用充电电池，则在电池充电过程中是将_能转化为化学能。82006年3月1日，我国开始实施彩电能效新标准，规定待机功率高于9W的彩电不能进入市场销售小明想了解家中彩电是否符合新能效标准，他将100W的灯泡单独接入电路中，观察电能表1min转了5转：再让这台彩电单独接入电路并处于待机状态，电能表5min转了2转，由此判断该彩电的待机功率为_W若每天待机按20h计算，小明家每月(按30天计)因彩电待机消耗的电能约为_kWh9灯L与电阻R串联接在电压为U的电源两端，电阻R两端的电压为2V，灯L正常发光，且功率为4W。若把灯L与电阻R并联接在电压为U的电源两端，干路中的电流为1.5A，此时灯L的电功率为1W,则电阻R的阻值为 。(不计温度对电阻的影响)10如图1设电源电压保持12V不变，灯泡标有“3V 1.5W”，电流表的量程是00.6A，滑动变阻器的规格是“50 1A”，为了保证电路各元件安全使用，滑动变阻器连入电路的阻值至少是 ，在滑片移动过程中，整个电路消耗的最大功率是 w。11小明利用标有 “6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。 1 2 3 4 5 6 u/v当L1正常发光时，通过L1的电流为 A。如图2甲所示：、分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光，在中正确填入电流表或电压表符号，此时电路消耗的总功率为 W。二、选择题1下列家用电器中，正常工作时的电功率最接近300w的是（ ）A.洗衣机 B日光灯 C空调机 D电子手表2某校教学楼有12间教室，每间教室装40W的日光灯4盏。应选哪种规格的保险丝 （ ）A额定电流3.75A额定电流6A额定电流7.5A额定电流10A3灯Ll标有“8V 16W”的字样，灯L2标有“12V 36W”的字样两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值应是（ ）A8V B12V C16V D20V4如图电源电压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（ ）A13.5W 6B6W 13.5C6W 12 D13.5W 125电冰箱涉及很多物理知识，下列说法不正确的是 （ ） A普通电冰箱的额定功率约为200W B冰箱是利用汽化吸热和液化放热的原理工作的C冷藏室中的灯泡跟压缩机用的电动机是串联的D为了用电安全，冰箱的金属外壳要接地6有两盏灯其连接方式分别如图甲和乙所示，已知电压U相同并保持不变，两灯均可发光，在甲、乙两图中比较灯L1的亮度是A甲图中L1亮些 B乙图中L1亮些 C一样亮 D无法判断7一只“10V 5W”的甲灯和一只“6V 1.8W”的乙灯串联接入电路，两灯均能发光，则关于两灯实际亮度的说法正确的是(不计温度对电阻的影响)（ ）A甲灯较亮 B乙灯较亮 C两灯亮度相同 D以上三种情况均有可能图3图4图6图58如图3所示电路中，电流表A1示数为05A，电流表A2示数为08A，L是标有“6W”字样的小灯泡，闭合开关后小灯泡正常工作，下列判断正确的是（ ）A电阻R的阻值为10 B电路消耗的总功率为12WC电阻R消耗的功率为3.6W D小灯泡L两端电压为10V9图4所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中 （ ）A电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小B电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大C电压表V1的示数不变，电路消耗的总功率变大D电压表V2的示数变小，电路消耗的总功率变小10如图5所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V 2W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持R不变，将L换成另一只标有“6V 3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（ ）A大于3W B等于3W C小于3W D无法确定11现有四个小灯泡L1、L2、L3、L4，分别标有“12V 20W”、“12V 10W”、“6V 4W”、“6V 10W”的字样，小明想把其中的两个小灯泡接在两端电压为18V的电源上，使两个小灯泡都能正常发光，则下列做法正确的是（ ）A把L1和L4串联后接入电路中 B把L2和L4串联后接入电路中C把L1和L3串联后接入电路中 D把L2和L3串联后接入电路中4112如图6所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片滑到c点时，电压表示数为4V，灯L正常发光；当滑动变阻器的滑片滑到b点时，电压表的示数是8V。已知灯L的电阻为4，电阻Rac Rab，则灯L的额定功率是（ ）A2W B4W C8W D16三、实验题12程跃要做“测定小灯泡功率”的实验，请你跟随程跃边实验边思考，回答下面的问题。请在图a方框内画出该实验电路图。程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问题。程跃想，我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处：_；_。程跃选用小灯泡的额定电压是25V，当小灯泡正常发光时电流表的读数如图b所示，此灯泡额定功率是_W做完实验后，程跃将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处。请你写出一个不同之处：_。程跃根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了，I-U图象，如图c所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。程跃很纳闷，请你帮助他分析原因。 。四、计算探究题13小明想测定一个额定电压是 6V、正常工作时的电流约为 03 A的小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格为“10 1A”、“50 05A”和“1k0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为 8V）.通过分析你认为小明应选用规格为_的滑动变阻器。用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好。在连接电路时，开关应该是_的。小明同学在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到_端。闭合开关，发现电流表有示数，电压表的示数为0，而电灯不亮。出现这个故障的原因可能是：_。次数1234UV6.04.03.02.0IA0.190.130.08PW亮度亮 暗平均值若小明闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大。经检查所用器材均完好。出现这个故障的原因可能是：_。若小明闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于6V。具体原因是 。若小明闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 ；故障排除后，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_V。此时电流表的示数如图乙所示，请你把右表填全记录表格的设计存在一个不当之处，请你指出来 根据右表中的数据还可得出什么结论 。在本实验中，滑动变阻器的作用是 。若小明检查发现电压表的15V量程档已损坏.3V量程档完好。现根据已有的器材完成实验任务。请你帮助小明设计电路图并把它画在方框内。四、计算题14、小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。 已知：R1=48.4，R2=96 .8，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位?简述理由电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少?电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少?R15现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现将其中一个元件Ro进行测试，测得其电流与加在它两端的电压值，数据如右表所示。(1)根据表中数据，判断元件R0可能是由上述哪类材料制成的，并简要说明理由。(2)把元件R。接人如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为18A。已知电路中的电源电压为3V，此时定值电阻R的电功率为多大?(3)分析表中数据，写出元件R。的I和U之间的关系式。练习二一、填空题1电热壶的工作原理是利用了电流的_效应。利用电热壶烧水时，将_能转化为_能使水烧开。给手机电池充电，这是将_能转化为 能。2电炉工作时通过的电流强度是2 A，它两端电压是220 V，在10 min内产生的热量是 J，电流做功是 J。图13-13一个标有“220 V 100 W”的灯泡，正常发光时，1 min产生 J的热量，1度电可供它正常工作 h。4. 观察并回答下列问题：（1）图13-1左所示仪表是 。（2）图13-1右所示是该表在月初和月底两次示数，则用户在这段时间内用电_kWh。图13-25. 如图13-2所示电路中，小灯泡 L标有“2.5 V 1 W”字样，电阻R为5 。当开关S闭合时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为 V，小灯泡电阻为 ，电流表示数为 A。 6. 每个家庭都有需要照明灯泡，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟选择哪一种好呢？某中学STS研究小组的同学进行了调查，了解到在正常工作时，25 W的白炽灯与5 W的电子节能灯、45 W的白炽灯与9 W的电子节能灯，60 W的白炽灯与11 W的电子节能灯的发光效果相当，他们选择其中的一组进行研究，收集了有关数据如下表：额定电压/V额定功率/W寿命/h每只售价/元每度电费/元白炽灯220451 0001.50.4电子节能灯22095 000300.4根据上表数据，在照明效果相当的情况下，正常工作5 000 h，45 W白炽灯和9 W电子节能灯的成本加电费分别为_元和_元，由此可见你将选择_。7. 松下M7型摄像机的随机蓄电池的容量是“2 Ah”（“2 Ah”的含义是：该蓄电池若以2 A的电流放电，可放电1 h），输出电压为12 V。这样的蓄电池充好电后，能释放的最大电能为_J。二、选择题8.关于电功与电功率，下列说法中正确的是 （ ） A. 电功率的大小决定于电流做功的多少B. 电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的多少C. 电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢D. 电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能9两个电阻用不同方式连入同一电路，下列说法正确的是 （ ）A串联时消耗的总功率大B并联时消耗的总功率大C消耗的总功率相同D无法确定10.下列几种电器铭牌都标有“2 A”字样，其中表示额定电流的是（）A.滑动变阻器上标有“1 000 2 A” B.家用电熨斗上标有“220 V 2 A”C.电能表上标有“220 V 2 A” D.蓄电池上标有“2 A 10 h”11为了使电炉消耗的功率减为原来的一半，下列办法可行的是 （ ）A将电压、电阻都减为原来的一半 B电压不变，将电阻减为原来的一半C电阻不变，将电压减为原来的一半 D电阻不变，将电流减为原来的一半12. 下列说法中正确的是 （ ）A. 标有“220 V 40 W”字样的电烙铁，正常工作25 h，耗电1 kWB. 标有“36 V 60 W”字样的灯泡，只有接在36 V的电压下，灯泡才能正常发光C. 两盏25 W的电灯正常工作10 h，耗电0.5 kWhD. 1 000 W的电炉累计正常工作50 h，耗电50度13. 把标着“36 V 15 W”的甲灯和“36 V 5 W”的乙灯串联在电压是36 V的电路中，则 （ ）A. 因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 B. 因为通过他们的电流相等，所以一样亮C. 因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮 D. 因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮14. 有两根电热丝R1和R2，Rl10 ，R240 ，采用下列四种方式分别接到36 V的电源上，通电5 min，产生热量最小的连接方式是 ( )A. R1，R2串联 B. R1，R2并联 C. 只接入R1 D. 只接入R215. 一个电阻器的电阻为R，当它两端的电压为U，通电时间为t，则消耗的电能为W，若要使它消耗的电能为W/4，下面采用的方法正确的是 （ ） A. 电阻R不变，电压减半，通电时间t减半 B. 电阻R不变，电压不变，通电时间t减半 C. 电阻R不变，电压减半，通电时间t不变 D. 电阻为R/2，电压增大为原来的2倍，通电时间t不变16.关于家庭电路，下列说法中正确的是 （ ）A. 应将控制用电器的开关接在火线上 B. 熔丝熔断一定是电路中某处发生短路C. 螺丝口灯座的螺旋套，只准接在零线上D. 有金属外壳的家用电器，其插座应安装接地线17李明同学家的所有家用电器都不工作了，他用测电笔检查时，发现所有的家用电器都不带电，保险丝也没有断，发生此现象的原因不可能是（ ）A停电了 B进户火线断了 C保险丝接线处接触不良 D火线与零线相碰了三、作图题18.将图13-3中的开关、螺丝口灯泡、插座接入家庭电路。要求开关控制灯泡。火线零线保险丝开关iguan 图13-319. 如图13-4所示为某同学测量小灯泡电功率所选的器材：电源（3 V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5 V 0.3 A）、滑动变阻器（10 2 A）和开关各一个，导线若干，请连接实物图，然后在方框内画出电路图（要求元件符号与电路元器件一一对应）。图13-4四 、实验探究题图13-522. 如图13-5所示的实验装置中，甲、乙两个烧瓶中分别装有等量的煤油，并各插入一支规格完全相同的温度计进行测温。甲、乙瓶中的温度计示数相同，闭合开关后，调整滑动变阻器滑片，通电2 min后，发现乙烧瓶中温度计示数明显高于甲烧瓶中温度计的示数，这说明，甲烧瓶中电阻丝放出的热量比乙烧瓶中电阻丝放出的热量 。R甲 R乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。这种现象表明_。23. 如图13-6所示电路图，使用额定电压为3.8 V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况。次数12345U/V3.03.53.84.04.5I/A0.280.300.310.320.34亮度增加图13-6 请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：（1）小灯泡的额定功率是多少？（2）小灯泡亮度变化有什么规律？（3）除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现什么问题？ 24请你利用电冰箱铭牌提供的参数和钟表测定一下电冰箱每天消耗的电能。写出设计方案。五、计算题25一台电风扇正常工作时，电机两端的电压为220 V，通过线圈的电流为0.2 A，这台电风扇正常工作1 min消耗多少焦的电功？ 图13-726. 如图13-7所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当变阻器滑片P在中点a处时，电流表读数为0.6 A；当滑片P在b端时，电压表读数为5 V，电流表读数为0.5 A，请根据测得的数据计算出前后两次在电阻R1上消耗的功率。图13-827一电热水器装有2 kg的水，通电加热过程中，水温随时间变化情况如图13-8所示。求：（1）加热2 min水的温度升高了多少？（2）加热2 min水吸收了多少热量？（3）如果电热水器功率为1 000 W，则此电热水器的效率是多少？（为水吸收的热量与电热水器放出热量的比值）水的比热容是4.2103 J/(kg)1.（2013年福州）如图26甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡