初三物理电能、电功、电功率专题复习-教案

稳定持久赢高分 1 知识导航 图 1 220V10A 50Hz 1800R kW h 2 6 3 5 6 电能 电功率 一 电功 1 定义 电流通过某段电路所做的功叫电功 2 实质 电流做功的过程 实际就是电能转化为其他形式的能 消耗电能 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 3 规定 电流在某段电路上所做的功 等于这段电路两端电压 电路中的电流和通电时间的乘积 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 2t U R 串联电路中常用公式 W I2Rt W1 W2 W3 Wn R1 R2 R3 Rn 并联电路中常用公式 W U2t R 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 国际单位是焦耳 J 常用单位 度 kW h 1 度 1 千瓦时 1 kW h 3 6 106J 6 测量电功 稳定持久赢高分 2 P实 P额 U2 额 U2 实 电能表 是测量用户用电器在某一段时间内消耗电能 某一段时间内所做电功 的仪器 如图 1 所示 电能表上 220V 10A 1800R kW h 等字样 它们的含义分别表示 220V 表示 电能表的额定电压是 220V 10A 表示 电能表的标定电流是 10A 1800R kW h 表示 每消耗一度电电能表转盘转 1800 转 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 电能表前后两次读数之差 就是这段时间内用电的度数 B 测量较小电功时 用表盘转数读数 二 电功率 1 定义 电流单位时间内所做的功 2 物理意义 表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小 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 2 U R 串联电路中常用公式 P I2R P1 P2 P3 Pn R1 R2 R3 Rn 并联电路中常用公式 P U2 R 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 瓦特 W 常用单位 千瓦 kW 5 额定功率和实际功率 额定电压 用电器正常工作时的电压 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 某灯泡上标有 PZ220V 25 字样分别表示 普通照明 额定电压 220V 额定功率 25W 的灯泡 若知该灯 正常发光 可知 该灯额定电压为 220V 额定功率 25W 额定电流 I P U 0 11A 灯丝阻 值 U2 额 2936 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 实际功率随电压变化而变化根据 P U2 R 得 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灯丝粗短 L2灯丝细长 判判断断灯灯丝丝电电阻阻口口诀诀 大 功率 粗短 小细长 U额 相同 则 L1灯丝电阻较小 L2灯丝电阻较大 判断哪个灯较亮的口诀判断哪个灯较亮的口诀 串小 功率 并大 U额 相同 则 两灯串联时 灯 L2较亮 两灯并联时 灯 L1较亮 P R U 2 n 1 n 2 1 稳定持久赢高分 3 精讲精练 图 2 220V10A 50Hz 1800R kW h 8 8 8 8 8 图 3 1 度 的规定 1kW 的用电器工作 1 h 消耗的电能 t 可使用两套单位 W J s kW kW h h 例题 1 某用电器单独工作 电能表 3000R kW h 在 10min 内转 36 转 则 10min 内电器消耗的电能 是 J 功率是 W 同步练习 1 如图 2 为一个电能表的正面照片 下列说法不正确的是 A 该电能表的标定电流为10A B 该电能表应在220V的电压下使用 C 该电能表应在50Hz的交流电路中使用 D 接在该电能表上的用电器 每消耗2kW h的电能 电能表上的转盘转1800转 例题 2 标有 220V 100W 字样的家用电器正常工作时的电功率 A 大于 100 W B 小于 100 WC 等于 100 W D 无法判断 同步练习 2 1 一个标有 220V 40W 的灯泡接入某电路 测得通过它的电流是 0 15A 则灯泡的实际功率 A 等于 40W B 等于 33W C 小于 33W D 无法判断 2 家用的手电筒用干电池作电源 正常发光时电流为 0 32A 小灯泡的电功率接近 A 1W B 10W C 0 1kW D 1kW 3 将灯丝熔断的灯泡重新搭上 接在原来的电路中 继续使用 灯泡的实际功率将 A 变大 B 变小 C 不变 D 无法判断 例题 3 学校的路灯经常烧坏 更换十分不便 电工师傅用 挑担灯 解决了这个问题 即将 220V 100W 和 220V 60W 的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路 上述两盏灯相比较 灯丝较粗 的是 灯 两灯工作时 较亮的是 灯 选填 甲 或 乙 例题 4 某电阻两端的电压变化了 2V 电流由 0 4A 变为 0 6A 则该电阻的阻值为 10 该电阻的功率变化了 2W 电能 1 小明的家中有150W的电视机一台 300W的洗衣机一台 100W的电冰箱一台 800W的电饭煲一只 40W的照明灯8盏 则安装电能表时 选用以下哪一种电能表最合适 A 220V 5A B 220V 10A C 220V 15A D 220V 20A 2 下列家用电器中 正常工作一小时耗电接近 1 2kW h 的是 A 空调 B 电冰箱 C 电视机 D 台灯 基础训练 稳定持久赢高分 4 图 4 3 小鹏同学家的电能表如图 3 所示 则小鹏家已消耗的电能为 kW h 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 3min 转过 100 转 电水壶工作时的实际电功率为 W 电功率 4 如图 4 所示 手电筒中的电流为 0 5A 电源为三节干电池 则该 手电筒小灯泡的功率最接近 A 0 25W B 0 75WC 2 25W D 9 00W 5 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 6 规格分别为 220V 40W 36V 40W 110V 40W 的三盏电灯 各自在额定电压下工作 其 发光情况为 A 220V 40W 电灯最亮 B 36V 40W 电灯最亮 C 110V 40W 电灯最亮 D 三盏电灯一样亮 7 下列白炽电灯正常发光时 亮度最亮的是 A PZ220V 15W B PZ 220V 25W C PZ 220V 40W D PZ 220V 60W 8 小华发现家里电能表的示数在 3h 内由 变成 则他家在这段时 间用电 kW h 用电器消耗的实际功率是 W 如果电能表标有 220V 2 5 10 A 字样 则电路中 选填 能 或 不能 再接入一个额定功率为 800W 的电饭煲 9 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 10 走廊路灯并不需要太强的照度 为了节约用电 延长灯泡寿命 人们通常将两只 220V 100W 的白炽 灯串联接入 220V 照明电路中使用 这样使用通过灯泡的电流是 A 结果保留两位小数 两只灯 泡的实际耗电总功率是 W 11 家庭电路的电压在用电高峰时段 有时会降低到 198V 此时一盏 220V 100W 的灯泡工作时的实际 功率将 100W 选填 大于 等于 或 小于 灯泡的实际亮度会比正常发光时 选 填 亮 或 暗 些 12 小华有 4V 的蓄电池和规格为 3V 3W 的小灯泡各一只 为了能使小灯泡正常发光 他设计了如图 5 所示的电路 求 小灯泡正常发光时的电流 小灯泡正常发光 1min 消耗的电能 定值电阻的阻值 图 5 稳定持久赢高分 5 学力提升 图 7 220V10A50Hz 600R kW h 0 3 6 2 6 图 6 10 图所示的电路中 电阻 R1 的阻值为 20 闭合开关 S 电流表 A1 的示数为 1 5A 电流表 A2 的示数 为 0 6A 求 1 电源电压 2 电阻 R2的阻值 3 电路消耗的总功率 13 通过灯泡 L1与 L2的电流随其电压变化的关系曲线如图 6 所示 求 当 L2中通过的电流为 0 3A 时 L2消耗的电功率是多少 若 L1 L2串连接在电源上 通过 L2的电流为 0 5A 此时 L1的电阻为多大 电能 1 石刚家的电能表上月的数字是 这个月的数字如 图 7 所示 可知他家本月用电 度 若每度电 0 45 元 则他 家本月应支付电费 元 目前他家已有 40W 的灯泡 5 颗 15W 的台灯 4 个 70W 的电视机一 台 200W 的洗衣机一台 200W 的电冰箱一个 750W 的电饭锅一个 一天他的父亲未经计算 又购回了 一台 800W 的电磨 石刚的妈妈说 不行了 而石刚说 不要紧 于是石刚为家里提出了一条合理的用电 措施 你认为这条用电措施可能是 此空的答案不唯一 只要回答合理 均可给分 电功率 2 两定值电阻甲 乙中的电流与电压关系如图8所示 现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端 下 稳定持久赢高分 6 图 9 列分析正确的是 A 甲的电阻值大于乙的电阻值 B 甲的电压大于乙的电压 C 甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率 D 甲消耗的电能多于乙消耗的电能 3 如图 9 所示是 A B 两定值电阻的 U I 图象 由图象中信息可知 A 若将 A B 两电阻串联在某电源两端 则 B 两端的电压大 B 若将 A B 两电阻串联在某电源两端 则 B 的实际功率大 C 若将 A B 两电阻并联在某电源两端 则通过 A 的电流大 D 若将 A B 两电阻并联在某电源两端 则 A 的实际功率小 4 如图 10 所示 灯 L1 L2上分别标有 6V 6W 6V 3W 的字样 当开关 S 闭合时 灯 L1 L2都能发光 则甲 乙两电压 表的示数之比是 A 1 1 B 1 2 C 3 2 D 2 3 5 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 6 标有 6V 3W 的甲灯和 12V 12W 的乙灯 并联接在 6V 的电源上 假设灯丝的电阻不变 下列 说法正确的是 A 甲 乙两灯消耗的电能之比是 1 4 B 甲 乙两灯的电阻之比是 1 2 C 通过甲 乙两灯的电流之比是 1 2 D 甲 乙两灯的实际电功率之比是 1 1 7 将标有 6V 3W 和 6V 2W 的甲 乙两只小灯泡串联起来 接在电压为 6V 的电源两端 接通电路 后 以下说法正确的是 A 两只小灯泡都不能正常工作 甲灯比乙灯亮 B 两只小灯泡都能正常发光 C 通过乙灯的电流较大 所以乙灯较亮 D 两只小灯泡的总功率小于 2W 8 灯泡 Ll标有 6V 3W 的字样 灯泡 L2标有 6V 6W 的字样 将它们串联在电路中 要使每个灯泡 都不损坏 这段电路两端所加最大电压为 V 灯 L3标有 220V 25W 的字样 灯 L4标有 220 V 60W 的字样 将 L3 L4两灯串联接到 220V 的电路中 灯 更亮些 9 将标有 6V 3W 字样的甲灯和标有 9V 6W 乙灯的串联在某电源两端 只有一盏灯正常发光 另一 图 10 图 8 稳定持久赢高分 7 图 14 图 11 盏灯不正常发光 则 灯正常发光 电源的电压是 V 10 一盏电灯未接入电路时的灯丝电阻为 55 接到 220V 的电源上正常发光时通过的电流为 0 5A 则该 电灯的额定功率为 W 从刚接通电源到正常发光过程中 电灯的最大功率为 W 11 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 0 1A 则该电阻的电功率变化了 12 如图 11 所示是电阻 A 和 B 的 U I 图象 若将 A B 串联在 某一电路中 当电流为 0 1A 时 电源电压为 V 若将 A B 并联在电源电压为 1 5V 电路中 电路消耗的总功率为 W 13 如图 12 所示 小灯泡 L 标有 8V 4W 字样 闭合开关 小灯泡正常发光 电流表的示数为 2A 求 小灯泡 L 的电阻 通过 R0的电流 电阻 R0消耗的电功率 14 如图 13 所示是小明制作的一只模拟调光灯 电源电压为 3V 小灯泡额定电压为 2 5V 闭合开关 回 形针在铅笔芯最右端时 灯泡两端的电压为 0 6V 流过灯泡的电流为 0 1A 向左移动回形针 小灯泡正 常发光时 流过灯泡的电流为 0 3A 求 小灯泡正常发光时的电阻 回形针在最右端时 铅笔芯接入电路的电阻 小灯泡正常发光时 铅笔芯 5min 内消耗的电能 15 如图 14 所示 已知电源电压保持不变 滑动变阻器的阻值范围 0 20 闭合开关 当滑片 P 位于 A 端时 电压表的示数为 2V 当滑片 P 位于 B 端时 电流表的示数为 0 3A 求当滑片 P 位于 A 端时 电流表的示数 小灯泡的电功率 图 12 左 铅笔芯 回形针 右 图 13 稳定持久赢高分 8 课后一练 考考你 图 15 1 斌斌家最近买了一个微波炉 他发现 当微波炉工作时 家里的电能表转得飞快 他想了想最近学过 的物理知识 明白了其中的道理 A 微波炉消耗的电能很多 B 微波炉的电功率很大 C 微波炉里有很多食物 D 微波炉消耗的电能很少 2 将一个标有 12V 15W 的灯泡接入11V电路时 则它的实际功率 A 小于15W B 等于15W C 大于15W D 不能确定 3 现有 220V 100W 的电灯泡一只 若将它接在家庭电路中 通过该灯泡的电流为 若将它 接在电压为 110V 的电路中 该灯泡的电阻为 不考虑温度对电阻的影响 实际功率为 消耗 1kW h 的电能可供它连续工作 4 灯泡L的额定电压为2 5V 小星通过实验测得其电流随电压变化 的曲线如图 由图15可知 当小灯泡L正常发光时 通过其灯丝的 电流是 A 通过调节滑动变阻器 使小灯泡两端的电压为 1V 则此时小灯泡L消耗的实际功率为 W 1 家庭电路中 通常用电能表测量的物理量是 A 电流 B 电压 C 电功 D 电功率 2 1 kW h 的电能可供标有 PZ220 40 的灯泡正常工作 A 4 5h B 0 025h C 1h D 25h 3 电能表上标有 3000R kW h 单独使用一个用电器时 电能表的转盘在 100s 内转 5 转 则这个用电 器消耗的电功率是 A 60W B 40W C 100W D 20W 4 把标有 6V 3W 和 12V 3W 字样的两个灯泡L1 L2串联在15V的电源上 下列说法正确的是 A 灯L1正常发光 B 灯L2正常发光 C 两灯都能正常发光 D 两灯都不能正常发光 稳定持久赢高分 9 图 16 能力拓展 图 2 5 如图 16 所示 小灯泡标有 2 5V 字样 闭合开关 S 后 灯泡 L 正常发光 电流表 电压表的示数分 别为 0 14A 和 6V 试求 电阻 R 的阻值是多少 灯泡 L 消耗的电功率是多少 1 如图 1 所示 小亮做实验时 把甲 乙两只灯泡并联后接在电源上 闭合开关后 发现甲灯发光 乙 灯不发光 经检查 电路连接正确 两只灯泡都完好无损 则乙灯不发光的原因最有可能是 A 乙灯的实际功率太大 B 乙灯的实际功率太小 C 通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流 D 乙灯两端的电压远小于甲灯两端的电压 2 一盏电灯接在恒定电压的电源上 其功率为100W 若将这盏电灯先接在一段很长的导线后 再接在同 一电源上 已知导线上损失功率是9 W 那么此时电灯实际消耗功率是 A 91 W B 小于91 WC 大于91W D 条件不足 无法确定 3 李明同学为了探究 电功率与电阻的关系 他找来额定电 压均为 6V 的 L1 L2两只灯泡 将两灯串联起来 按照图 2 所示 的电路开始了实验探究 闭合开关后 看见灯 L2微微发光 灯 L1几乎不发光 则关于两灯的电阻 R1和 R2 两灯的额定功率 P1和 P2的大小关系成立的是 不考虑灯丝电阻值随温度的变化 A R1 R2 P1 P2 B R1 R2 P1 P2 C R1 R2 P1 P2 D R1 R2 P1 P2 4 如图3所示 电路中的电源电压相同且保持不变 所有的灯泡规格相同 且不考虑温度对电阻的影响 闭合开关 以下比较a b d三灯实际功率的大小关系式中正确的是 A Pa Pd Pb B Pa Pd Pb C Pa Pd Pb D Pa Pd Pb 图 1 图 3 稳定持久赢高分 10 图 5 图 6 5 将两个定值电阻 R1 R2并联在电压为 U 的电源两端 R1消耗的功率为 P1 R2消耗的功率为 3P1 当把 它们串联在电压为 4U 的电源两端时 下列说法正确的是 A R1两端的电压为 UB R2消耗的功率变小 C 通过 R2的电流变小D 两个电阻消耗的总功率为 12P1 6 如图 4 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 8V 8W 的小灯泡 L 恰 好正常发光 若保持定值电阻 R 不变 将 L 换成另一只标有 8V 4W 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 4WB 等于 4WC 小于 4WD 无法确定 7 如图 5 所示 电源电压和灯 L 的电阻不变 灯 L 上标有 6V 3W 字样 当开关 S 闭合 滑片 P 移至 a 端时 电流表的示数为 1 0A 灯 L 正常发光 当开关 S 断开 滑片 P 移至 b 端时 电源电压 U 和灯 L 消 耗的电功率 P 为 A 6V 1 5WB 6V 0 75WC 3V 1 5WD 3V 0 75W 8 有一只标有 6 V 3 W 的小灯泡和一个标有 100 1 A 的滑动变阻器 小明同学将它们并 联后直接接到恒定电源上 小灯泡恰好正常发光 其两端的电压是 V 此时整个电路允许消耗的最 大功率是 W 9 小林利用定值电阻 R 进行实验 记录的实验数据如下表所示 表中 I 为通过电阻 R 的电流 P 为电阻 R 的电功率 请根据表中数据归纳电功率 P 与电流 I 的关系 在 的条件下 P 10 如图 6 是利用滑动变阻器控制电流的电路 其中电 阻 R 为 100 它与滑动变阻器串联在电路中 通过电阻的电流可在 10mA 100mA 范围内调节 选用电源的电压应为多大 变阻器的总电阻为多大 额定电流至少要多大 上述电路能否使电阻 R 两端的电压调为零 请说明理由 I A0 20 30 40 50 60 7 P W1 22 74 87 510 814 7 图 4 稳定持久赢高分 11 综合创新 课堂小测 图 7 图 8 220V 5A 50Hz 2500R kW h 0 9 3 1 6 11 如图 7 所示是研究电流做功多少跟什么 因素有关的实验装置图 图 7 中砝码被提起 越高 表明电流做的功越多 现将质量一定 的砝码通过细线挂在定滑轮下面 闭合开关 测得的数据如下表 实验次数电流表示数 A 电压表示数 V 通电时间 s 砝码上升高度 m 10 201 510 4 20 201 520 8 30 32311 2 比较实验次数 1 和 2 可以归纳的结论是 比较实验次数 1 和 3 可以归纳的结论是 通过 和 可以发现 这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做 法 请举出采 用这种方法研究物理规律的两个实例 每小题 20 分 共 100 分 1 小明同学在家中拍到一张电能表照片 如图 8 他仔细 观察照片后 得到下列结论 你认为正确的是 A 电能表的额定功率为 2500W B 电能表的标定电流为 5A C 拍照片时 小明家已消耗的电能为 9316kW h D 拍照片时 小明家已消耗的电能为 931 6J 2 下列家用电器的额定功率接近 800W 的是 A 台灯 B 电视机 C 电风扇 D 电饭锅 3 田甜同学在家发现客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮 对这种现象判断正确的是 A 客厅白炽灯灯丝的电流大 B 客厅白炽灯灯丝的电阻大 C 客厅白炽灯两端的电压大 D 以上判