九年级物理科学探究：电流做功与哪些因素有关和电流做功的快慢上海科技版知识精讲

九年级物理九年级物理科学探究 电流做功与哪些因素有关和电流做功的快慢科学探究 电流做功与哪些因素有关和电流做功的快慢 上海科技版上海科技版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 科学探究 电流做功与哪些因素有关和电流做功的快慢 基本要求 1 从能量转化的角度认识电能 能简单描述电能和我们生活的关系 2 通过实验探究认识电流做功的相关因素 3 学读家用电能表 会通过电能表计算电费 4 理解电功率和电流 电压之间的关系 并能进行简单计算 能区别用电器的额定功率 和实际功率 5 在实验探究过程中 培养设计实验 收集证据 分析与论证等科学探究能力 重点内容有 通过实验探究认识电流做功的多少和快慢各与哪些因素有关 难点内容有 电功和电功率的计算 一 电功 1 电功 过去学过力可以做功 如果一个力使物体在力的方向上移动一段距离 就说力对物体 做了功 电流也可以做功 电车的牵引力实际是由电动机产生的 电动机是通过电流才工 作的 所以 电车行驶 实际上是电流做功的结果 电流做功的表现形式是多种多样的 电流通过电动机可以做功 电动机转动 将电能转化为机械能 电流通过白炽电灯时发光 电流做功 将电能转化为内能 电流通过电炉时发热 电流做功 将电能转化为内能 给 蓄电池充电时 电流做功 将电能转化为化学能 等等 在这里我们应把 功 的概念加 以扩大 用电动机移动物体或使机械转动 是电流做功的一种表现 电流使导体发热 发 光 是电流做功的又一种表现 总之 电流做功的现象很多 例如电流通过电铃发声 电 子表显示数字 电视机显示图像等 都是电流做功的表现 人类之所以下这样大的力度来 研究电流 主要目的就是想要让电流通过用电器做功 来为人类服务 电流所做的功叫做电功 电流做功的过程就是将电能转化为其它形式能的过程 2 科学探究 电流做功与哪些因素有关 一个力越大 使物体在力的方向上通过的距离越大 这个力所做的功就越多 所以功 是一个有大小的量 那么电流所做的功与哪些因素有关呢 我们想到 电流做功 很显然 做功的多少应该与电流的大小有关系 电流又是由电压形成的 所以我们想到电流所做的 功可能与电压的大小有关 同时同学们可能想到还应该与导体的电阻有关系 由于导体的 电压 电流 电阻必然遵循欧姆定律 加之一个导体的电阻是固定不变的 所以我们只要 研究电功与电压和电流的关系就可以了 另外电流所做的功还应该与通电时间有关系 我 们可以用如图所示的实验来研究 实验步骤 1 将变阻器的滑片置于一适当位置 合上开关 电动机转动 把重物提起 观察在 短时间内重物上升的高度 并分别记下电压表和电流表的读数 2 改变变阻器滑片的位置 在相同的时间内观察重物上升的高度 并记下电压表和 电流表的读数 记录表格 实验结论 1 在通电时间相同的情况下 电压越大 电流越大 砝码被提升得越高 表示电流 做的功越多 2 如果保持电压和电流不变 通电时间越长 砝码被提升得越高 电流做的功就越 多 这又遇到了研究一个量与多个量的控制关系的问题 所以我们还是要采用控制变量法 来设计实验 为了直观一些 我们可用小电动机来提升砝码 最好选用两个不同的小电动 机 首先我们来研究电功与电压的关系 这样就要保证电流和通电时间一样 怎样设计电 路才能达到这样的要求呢 当然采用并联电路了 开关在干路上 这样两个小电动机两端 的电压相同 由于开关在干路上 同时工作 同时停止 通电时间也一样 通过比较砝码 被提升的高度来比较电流做功的多少 从而得出电流所做的功和电流的关系 同理当我们 研究电功与电压的关系时 采用串联电路 因为串联电路中电流处处相等 而且电动机的 工作时间也相同 我们用两个电压表分别测出两电动机两端的电压 通过砝码的提升高度 得出电功的大小关系 然后再通过两电压表的示数分析得出电功与电压的关系 电流做功 与时间的关系最容易理解 当然是通电时间越长 电流做功越多 这样设计出的实验对于 结论的得出是非常有利的 另外我们还可以设计这样的实验 实验装置如图所示 a b 该实验的目的是研究电流做功的多少跟哪些因素有关 当电流通过电阻丝 A B C 时 电流做功 电阻丝产生的热量就使三个瓶中的煤油温 度升高 体积膨胀 瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升 电流做功越多产生的热量 越多 液面就会上升得越高 我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流所做功的多 少 分析 分析 在图 a 中 I t 相同 R 不同 RA RB 根据串联电路中电压的分配关系与电阻成正 比 当然是 UA UB 玻璃管中煤油上升的高度不同 hA hB 说明在通电电流和通电时间 相同的条件下 电压越高 电流所做的功就越多 在图 b 中 电压相同 但电流不同 可以得出电流所做的功与电流的关系 通过上述实验结论 所得出的是电功与电压 电流和通电时间的定性关系 如果把实 验做得精确些 可以得出 电功跟电流 电压 通电时间都是正比关系 如果电压 U 用伏 做单位 电流 I 的单位用安 时间 t 的单位用秒 电功 W 的单位用焦 则有 W UIt 公式中的 W U I 均指电路中同一段电路 即某个用电器 而言 另外 W U I t 必须统一采用国际单位制 电功的单位与功的单位一样 也是焦耳 简称焦 用字母 J 来表示 常用电器工作时 1 分钟能做的功 如手电筒灯泡为几十焦 照明灯泡为几百至几千 焦 洗衣机为几万焦 由于焦这个单位很小 生活中常用 度 也就是千瓦时 kWh 作电功的单位 l 度 3 6 106焦 1 度电的作用 二 焦耳定律 在一段只有电阻的电路 我们常称之为纯电阻性电路 中 我们就可以应用欧姆定律 来推导出两个重要的导出公式 此式又叫焦耳定律 我们已经知道 电流具有热效应 也就是只要导体中的电流流过 导体就要发热 当然如果电流流过电阻时 电流要做功 而且电流所做的功都完全用来转 化成内能 也就是用来产生热量 这时我们可以用下列公式中任意一个来计算电流流过导 体时所产生的热量 如果电流流过的是一个电动机 电流所做的功并没有完全用来转化成内能 还转化成 了其它形式的能 内能只占能量转化中的一部分 这种电路叫做非纯电阻性电路 这时电 流产生的热量怎样计算呢 我们来看下面的实验 实验装置如图所示 RA RB RB RC 通电后 从电流表的示数可知道 I 的数值可 知 IA IB IB IC 该实验的目的是研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 该实验的原理是当电流通过电阻丝 A B C 时 电流产生的热量就使三个瓶中的煤 油温度升高 体积膨胀 瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升 电流产生的热量越多 液面就会上升得越高 我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量 闭合一段时间开关 记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况 hC hA hB 分析 比较 A B 两瓶 I t 相同 R 不同 RA RB 玻璃管中煤油上升的高度不同 hA hB 说明在通电电流和通电时间相同的条件下 电阻越大 电流产生的热量越多 比 较 B C 两瓶 电阻相同 流过的电流不同 电流大的产生的热量多 由此我们可以得出 在电阻和通电时间相同的条件下 电流越大 电流产生的热量越 多 进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比 上述实验中 若通电时间越长 瓶中煤油上升得越高 所以我们可以得出 在通电电 流和电阻相同的条件下 通电时间越长 电流产生的热量越多 英国物理学家焦耳通过大量的实验 总结出关于电流流过导体时产生热量的实验定律 叫做焦耳定律 内容 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 公式 Q I2Rt 单位 I 安 R 欧 t 秒 Q 焦 焦耳定律适用于任何用电器 电路 的热量计算 例如 一台洗衣机的电动机机械功率为 120W 电阻为 100 欧 在 220V 电压下工作 通过它的电流为 0 6A 求 1 通电 10min 它消耗多少电能 2 它在 10min 内产生的热量 是多少 3 这台电动机的机械能转化效率是多少 分析 要计算电动机消耗的电能 可计算电流做功 电流做了多少功 就消耗了多少电 能 因电动机消耗的电能没有全部转化为热 因此发热和消耗的电能并不相等 所以我们 必须用电功的定义式去计算 解 解 1 W UIt 220V 0 6A 600s 7 92 104J 2 因为电流通过电动机时 只有一小部分电能转化为内能 而大部分的电能转化成机 械能了 要想求电动机在 10min 内产生的热量 要利用公式 Q I2Rt 计算 Q I2Rt 0 6A 2 100 欧 600s 2 16 104J 3 电流所做的功一部分转化成了内能 一部分转化成了机械能 W机 W Q 7 92 104J 2 16 104J 5 76 104J W机 W 72 7 在日常生活中我们有这样的经验 一个白炽灯连接在电路中正常工作 灯丝热得发红 而与之相连接的导线却不怎么热 这是为什么呢 因为电线和灯串联 通过它们的电流是 一样大 又因为灯的电阻比电线的大得多 所以根据焦耳定律 Q I2Rt 可知 在相同时间内 电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多 因此 灯泡热得发光 而电线却感 觉不到热 而一个大功率的电炉连接在电路中时 和电炉相连的电线就会显著发热 这则 是因为 照明电路的电压是一定的 由 P UI 可知 电路中接入大功率电炉时 通过的电 流大 在电线的电阻相同的情况下 跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线 中通过的电流大得多 所以根据焦耳定律 Q I2Rt 可知 在相同的时间内 电流通过跟电炉 相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多 因此跟电炉相连的电 线显著发热 有可能烧坏它的绝缘皮 甚至引起火灾 各种用电器里都有导体 只要电流通过导体 导体就要发热 那么 应该怎样正确使 用家用电器呢 例如 家用电器连续工作较长时间后 要停用一会儿 这是为了散热 防 止用电器的温度过高而烧坏 而电器长期停止使用时 隔一段时间又要通电 这是利用电 热来驱潮 电热既可供我们利用 也要防止它造成的危害 1 电热的利用 主要是制成了电热器 电热器的原理 利用电热进行加热的设备 如 电烙铁 电烫斗 电饭锅 电烤炉 等 电热器的主要组成部分 电热器的主要组成部分是发热体 发热体是由电阻率大 熔点高的电阻丝绕在绝缘材 料上做成的 电热器的优点 电热器有许多优点 它清洁卫生 没有环境污染 热效率高 有的还可以方便地控制 和调节温度 2 防止电热的危害 电热的危害 电线中电流过大时 电热会使绝缘材料迅速老化 甚至燃烧起火 用 电器 如不采取散热措施 会被烧坏 防止电热的危害的措施 有的电动机里装有风扇 电视机 收音机机壳上有散热窗等 三 电功率 前面我们学习的内容中关于电流做功多少的问题 电力机车和电扇的电动机做功大小 不好比较 但它们做功快慢不同 如何比较电流做功的快慢呢 当然有许多方法 如在做 功时间一定时 通过比较电流所做的功多少来比较电流做功的快慢 还可以在电流所做的 功一定时 来比较做功的时间 如果电功和时间都不相同 那我们就要比较电流在单位时 间内所做的功 为表示电流做功的快慢 引入电功率的概念 1 电功率的定义 电流在单位时间内所做的功叫做电功率 这个单位时间就是 1 秒钟 如果通电时间为 t 秒 电流所做的功为 W 焦 则电功率是 P W t W UIt P UI 即电功率等于电压与电流的乘积 对于纯电阻性电路 我们用欧姆定律来替换 P UI 中的 U 和 I 就可以得出以下两个计 算电功率的公式 2 电功率的单位 前面我们学过机械功率的单位是瓦 即每秒钟做功 1 焦其功率为 1 瓦 电功的单位也是焦 所以电功率的单位也是瓦 由 P UI 可知 U 的单位为伏 I 的 单位为安 P 的单位就是瓦 电功率的单位还有千瓦 1 千瓦 1000 瓦 l 焦 1 瓦 l 秒 1 瓦 秒 如 P 取千瓦 t 取小时为单位 则得一电功的新单位 千瓦时 kw h 1 千瓦 时 1000 瓦 3600 秒 3 6 106瓦 秒 3 6 106焦 3 例题 例 一只小灯泡所用的电压是 3 伏 通过的电流是 0 3 安 通电时间是 100 秒 求电 流所做的功和灯泡的电功率 解解 I 由 W UIt 3 伏 0 5 安 100 秒 150 焦 P W t 150 焦 100 秒 1 5 瓦 解解 由 P UI 3 伏 0 5 安 1 5 瓦 W P t l 5 瓦 100 秒 150 焦 两种解法是一样的 但解 在计算上简便些 例 一只电阻丝 接在 40 伏电路中 通过的电流是 5 安 电阻丝的电功率是多少瓦 如把它接在 20 伏的电路中 电阻丝的电功率又是多少 解 解 接在 40 伏电路中的电功率 P UI 40 伏 5 安 200 瓦 接在 20 伏电路中的电功率 R U I 40 伏 5 安 8 欧 I U R 20 伏 8 欧 2 5 安 P U I 20 伏 2 5 安 50 瓦 可见 同一用电器 电阻不变 所加电压减小到原来的 1 2 则电功率减小到原来的 1 4 即电功率与所加电压的平方成正比 4 从例 中可以看出 同一个用电器在不同电压下 电功率是不同的 可是为什么 日常使用的用电器都有一定的功率值呢 我们可以取一标有一定电压和功率的小灯泡 分别接在标定电压 高于标定电压 低 于标定电压的电路中 观察发光情况 最后接入 220 伏的照明电路中 灯泡烧毁 所以我们说用电器的功率是多大时 必须指明电压是多少 由于照明电路电压都是 200 伏 所以我们说 15 瓦的电灯 1000 瓦的路灯 40 瓦的日光灯等等 都是指在 220 伏 电压时的功率 但在这些用电器上必须同时标明电压和功率 不同厂家生产的用电器上的标记大同小异 如 40 瓦电灯泡 标记为 220 伏 40 瓦 220V40W PZ220 40 等等 用电器上标定的电压和功率叫做额定电压和额定功率 用电器只有在额定电压下工作 其功率才是额定功率 只有在这种情况下使用 用电器工 作才是正常的 例如电灯在额定电压下正常发光 若电压低于额定电压 就发光暗淡 高 于额定电压就发光强烈 时间长了就容易烧坏 若远高于额定电压 就立即烧毁 因此 使用用电器时 一定不要使电压高于额定电压 额定电压和额定功率是一切用电器的重要性能指标 一般都标在用电器上或使用说明 书中 知道 家用电器的额定电压均为 220 伏 小灯泡只标有额定电压如 1 5V 2 5V 3 8V 等 功率大说明单位时间做功多 功率表示了用电器做功本领的大小 如电炉 1500 瓦比 500 瓦发热快 电灯 100 瓦比 40 瓦发光强等 电能表应用举例 电能表是电学中的重要仪表之一 它除用来测量电功外 还有一个较为广泛的用途就 是测量用电器的功率值 测量时通常采用下列步骤 1 先按测量要求设计合理的测量电路图 2 观察电能表 记下它每千瓦 时的转数 N 3 测量时使待测用电器工作 其他用电器 属于该电能表的 都停止工作 4 用秒表或手表记下电能表转一定圈数 盘的边缘有个红点 n 时所用时间 t 秒 5 利用公式值 算出所测用电器的功率 秒 焦耳 t N n P 6 106 3 例如 用一只标有 3000R kwh 的电能表测量一盏灯泡的功率值 发现在 3 分钟时间内 电度表的转盘 盘的边缘有个红点 转了 15 圈 所测灯泡的功率值为多大 分析 分析 要求灯泡功率值 只要求出电流在 3 分钟内做的功即可 解 解 N 3000 n 15 t 3 分 180 秒 本实验器材不多 操作简单 在家中即可进行 但应注意安全 有关电功率的例题 例 1 分别求出 PZ220 25 和 PZ220 100 的电阻 解 解 根据导出公式 額 額 P U R 2 直接进行计算就行了 算完后我们观察发现 25W 的灯的 灯丝更细一些 电阻大 例题小结 例题小结 若已知用电器的额定状态 可求出用电器正常工作时的电流 额 额 U P I 和用电器的电 阻 额 额 P U R 2 一般地说 应当把用电器上所标明的额定条件 理解为给出了用电器的电 阻 不考虑温度对电阻的影响 额定电压相同的灯泡 额定功率大的灯泡电阻小 灯丝粗 例 2 将灯 L1 PZ220 25 和灯 L2 PZ220 60 并联接在 220 伏的电压上 哪盏灯 泡亮 为什么 若将它们串联接在 220 伏的电路上 哪盏灯泡亮些 为什么 分析 分析 要判断两灯的亮与暗 只要比较二灯的实际功率大小就可以了 解 解 并联时 每盏灯的实际电压均为 220 伏 则其实际功率就等于灯的额定功率 因 此可直接判断出灯 L2比灯 L1亮 串联时 因每盏灯两端的电压均小于 220 伏 所以两灯均不能正常发光 根据例 1 的 结果知道 灯 L1的电阻 R1大于灯 L2的电阻 R2 又因为两盏灯串联 所以通过它们的电流 一样大 因此可根据 P UI I2R 判断出 P1 P2 L1这盏灯亮些 例题小结 例题小结 在并联电路中 电阻大的用电器消耗的电功率小 在串联电路中 电阻大 的用电器消耗的电功率大 研究串联电路与并联电路功率 器材 5 欧电阻 10 欧电阻 开关 电流表 电压表 干电池两节 导线若干 步骤 1 串联电路功率 1 把两个电阻 开关 电池 电流表用导线串联起来 2 闭合开关 记录电流表的示数 3 分别用电压表测量出两个电阻两端的电压和总电压 如图 并记录其示数 4 分别算出每只电阻的功率和它们的总功率 从实验得出 串联电路功率分配与电阻成正比 2 并联电路功率 1 把两只电阻并接 然后与开关 电池串联组成电路 2 用电流表分别测量出干路和支路中的电流 如图 并记录其示数 3 分别算出每只电阻的功率和它们的总功率 从实验得出 并联电路功率分配与电阻成反比 当然我们也可以用理论证明的方式来证明上述两个结论 典型例题典型例题 例 1 一把电烙铁接在 220V 的电路中 通过的电流是 350mA 问通电 1h 消耗了多少电 能 分析 分析 只需求出 1h 的电功 就可知道所消耗的电能 解 解 由电功的公式得 W UIt 220V 0 35A 3600s 2 8 105J 答 答 消耗电能 2 8 105J 例 2 加在导体两端的电压为 6V 30s 内电流通过导体做功 72J 则通过导体的电流多大 这段时间内通过该导体某截面的电量是多少 分析 解 解 由 W UIt 得 答 答 通过导体的电流是 0 4A 通过截面的电量是 12C 例 3 有两个电阻 R1 4 欧 R2 6 欧 先把它们串联起来接在 6 伏电池组的两极间 求 每分钟电流通过各个电阻所做的功和整个电路的总功 再把它们并联起来接在 6 伏电池组 的两极间 求每分钟电流通过每个电阻所做的功和整个并联电路的总功 分析 分析 在求电功时 一般根据公式 W UIt 只要我们能知道所求电路 或用电器 的 I U 和 t 即可应用电功公式求出 W 在此题的串联电路中 时间已知 我们可利用欧姆 定律求出串联电路中两电阻的电流和各自两端的电压 再代入公式求电功 而并联电路中 由于各电阻两端的电压都相等 所以只要求出各自通过的电流即可代入公式求电功 解答 解答 解法解法 1 串联电路中的电流 U1 IR1 0 6 安 4 欧 2 4 伏 U2 IR2 0 6 安 6 欧 3 6 伏 根据电功公式 W UIt W1 U1It 2 4 伏 0 6 安 60 秒 86 4 焦 W2 U2It 3 6 伏 0 6 安 60 秒 129 6 焦 W UIt 6 伏 0 6 安 60 秒 216 焦 在并联电路中 U1 U2 U 6 伏 W2 UI2t 6 伏 1 安 60 秒 360 焦 W总 UIt U I1 I2 t 6 伏 1 5 安 1 安 60 秒 900 焦 解题时要注意到各种电路的特点 灵活运用电功公式的变形式 可使解题过程简化 因为该例题属于纯电阻电路 我们可以应用 W I2Rt 或t R U W 2 求电功 解法解法 2 如串联电路中求出电流后 W1 I2R1t 0 6 安 2 4 欧 60 秒 86 4 焦 W2 I2R2t 0 6 安 2 6 欧 60 秒 129 6 焦 W I2Rt I2 R1 R2 t I2R1t I2R2t W1 W2 86 4 焦 129 6 焦 216 焦 说明 说明 由以上运算可知 两个导体无论是串联还是并联 电流通过两个导体所做的总 功都等于电流通过每个导体所做的功之和 同样 对于若干个用电器 无论串联还是并联 电流所做的总功都等于电流通过每个 用电器所做的功之和 即 W W1 W2 Wn 例 4 一定阻值的电阻 接在电压为 3V 的电路上 消耗的功率为 0 6W 求这个电阻的 阻值 5min 电流做功多少 分析 分析 解 解 答 答 这个电阻的阻值是 15 5min 电流做的功是 180J 例 5 1kwh 的电能能使一只 220V 40W 的灯泡正常工作几小时 分析 分析 解 解 答 答 使电灯工作 25h 例 6 电阻 R1 R2的阻值分别为 6 和 3 现有电压为 6V 且保持不变的电源 1 将 两电阻串联起来接在电源两极 2 将两电阻并联起来接在电源两极 分别求两电阻的实 际功率 分析 分析 电功率的计算公式有 当两电阻串联时 只要先求出电流 用公式 P I2R 就可直接求解 解 解 答 答 串联时 两电阻功率分别是 2 67W 1 33W 并联时分别是 6W 12W 例 7 家用电能表盘面上标有 3000R kWh 这一标记 能否利用这一标记与秒表测量家 用电器的电功率 分析 分析 3000R kWh 表示电能表转盘转过 3000 转时用电器所做的功为 1kWh 或 3 6 106J 答 答 利用这一数据和秒表可以测量家用电器的电功率 具体做法是 在电路中断开其 他电器 只留下待测电器 电器接通后 看到电能表转盘上的红点转出时 开始计时并计 数转盘转过的圈数 若在 t 秒内转盘转过 n 圈 则用电器做功 例 8 一个电能表的表面上每千瓦时转数的数据已模糊不清 但电表转盘在工作时能正常 转动 现要利用此表测定一家用电风扇的功率 给出的器材有 标有 220V 100W 的 白炽灯一只 秒表一只 试简述测量的主要步骤和所测的数据 并写出计算电风扇功率的 表达式 分析 分析 不同的电器单独接在电能表上 只要转盘转过的圈数相同 则电流做功必然相 等 答 答 实验步骤如下 1 将电能表接入照明电路中 且在此表后只接入 220V 100W 的白炽灯一盏 用秒表测出通电 t 秒时电能表转盘的转数 n 2 在此表后只接入被测的电扇 记下电能表转盘转过 n 圈时所用的时间 t 秒 3 由于二次转盘的转数相同 因此电流做功相同 即 W W Pt P t 所以电 风扇的功率为 例 9 有两个电阻 R1的阻值为 2 欧 R2的阻值为 8 欧 当把它们串联起来接在某电源 的两极上 R1的电功率为 4 瓦 若把两个电阻并联起来接在同样的电源上 这时 R1的电 功率和 R2的电功率多大 分析 分析 此题表示两个电阻先串联后并联 但两次电源电压一样 所以在电阻已知的条 件下 只要先求电源电压是多少 就可以根据 R U P 2 求出两个电阻在并联电路中各自的 功率 在串联电路中利用 1 1 1 R P II 正好可求得电源电压 解答 解法一 解答 解法一 在串联电路中 I I1 根据 P I2R 有 解法二 解法二 并联时 R1的功率是 100 瓦 R2的功率是 25 瓦 此题若采用比例的方法更显得简便 根据串联电路中各导体的电功率与它的电阻成正 比 在并联电路中各导体的电功率跟它的电阻成反比 解法如下 例 10 某电热器通入电流为 0 5A 时 1min 内产生 100J 的热量 如果通过它的电流为 1A 时 则通电 lmin 产生的热量是多少 分析 分析 电热器通电产生的热量可由 Q I2Rt 求得 由于是同一电热器 可认为电阻 R 不 变 电流变化后的放热 用比例法求解较方便 解 解 根据RtIQ 2 可知 1 2 11 RtIQ 2 2 22 RtIQ 由于是同一电热器 可认为 R 不变 通电时间都是 1min 则 答 答 通电 lmin 产生的热量是 400J 模拟试题模拟试题 答题时间 50 分钟 一 填空题 1 电动起重机通电能提升物体 电灯通电能发热发光 电炉通电能发热 那是因为电流 的原因 其实 所有的电器通电时 电流就 2 电流在某段电路上所做的功 等于这段电路两端的 与电路中的 以及 有关 可用公式 W 表示 其单位是 符号为 3 根据电功的公式可知 1 焦 4 一小电珠当两端加上 3 伏电压时 通过的电流为 300 毫安 则通电 60 秒电流所做的 功为 焦 5 电车上用的直流电动机 在 0 5 千伏的电压下通过的电流是 80 安 则工作 30 分 电流 所做的功是 焦 6 两个灯泡连在同一个电路中 已知两秒钟内通过灯 L1的电量是 0 3 库 60 秒内通过 灯 L2的电量是 6 库 则通过 L1和 L2的电流之比 I1 I2 由此可以断定两灯一定不是 联 7 电阻 R1 20 欧 R2 10 欧 将 R1和 R2串联起来接到三节串联干电池的电源上 R1中 通过的电流为 安 5 分内通过 R2的电量为 库 加在 R1和 R2两端的电压之比是 5 分内电流通过 R2做的功为 焦 8 电功率是指 额定电压是指用电器在 时的电压 额定功率是指用电器在 时的电功率 9 灯泡的亮暗是由 的大小决定的 若加在它两端的电压不等于额定电压 灯泡就不 能正常发光 它的 功率也就不等于它的额定功率 10 小灯泡正常工作时的电流是 0 4 安 经过 1 秒 电流做了 1 焦的功 由此可见小灯泡 两端的电压是 伏 在 60 秒内它消耗了 焦的功 11 功率为 4 5 千瓦的一台电动机 带动水泵工作 2 时 共做 焦的功 12 如图所示 两只电阻 R1 R2阻值相等 分别串联和并联接在相同的电压下 则在此 两种情况下 在相同时间里电流分别通过串联电路和并联电路中的总电阻所消耗的电功率 之比是 13 有三只不同规格的灯泡分别标有 220V 40W 110V 40W 36V 40W 的 字样 各自在额定电压下工作 通过 规格灯泡中的电流强度最大 在相同时间内三只 灯泡所消耗的电能应该是 14 某一用电器标有 12V 12W 的字样 把它跟另一电阻 R 串联后接在 18 伏的电源 上 该用电器恰好正常工作 则电阻 R 上消耗的电功率是 二 选择题 1 在一段电路中 电流做的功决定于电路中的 A 电流 B 电流 这段电路两端的电压与电路中的电阻 C 电流 这段电路两端的电压与通电时间 D 电流与这段电路两端的电压 2 一只手电筒小灯泡正常工作时所用电压是 3 伏 通过的电流是 0 3 安 通电 1 分 电 流所做的功为 A 0 9 焦 B 0 9 度 C 54 焦 D 54 度 3 某电源的电压为 6 伏 这就是说由这个电源组成的电路中 A 每秒电流一定做 6 焦的功 B 电路里一定产生 6 安的电流 C 每通过 1 库的电量 电流做 6 焦的功 D 每秒一定有 6 焦的电能转化为其他形式的能 4 下列