13电功和电功率

1 第十三讲第十三讲 电功和电功率电功和电功率 第一步 基础知识梳理第一步 基础知识梳理 一 电功 符号一 电功 符号 W W 1 概念 电流通过某段电路所做的功叫电功 电流做功的实质 是把电能转化 为其它形式能的过程 电流做了多少功 就有多少电能转化成其它形式的能 2 单位 国际单位 焦耳 常用单位有 度 千瓦时 符号是 kW hA 3 公式 电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压 电路中的电流 和通电时间的乘积 电能表 又称电度表 1 作用 用来测量电功 或消耗电能 的仪表 2 电能表 铭牌 上的标识内容 二二 电功率 电功率 表示电流做功快慢的物理量 符号 P 1 定义 电流在单位时间内所做的功叫电功率 2 单位 国际单位是 瓦 符号 W 常用单位有 千瓦 符号 Kw 3 公式 三 用电器的额定值与实际值三 用电器的额定值与实际值 1 额定电压 用电器正常工作时的电压 2 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流 3 额定功率 用电器在额定电压下工作时的功率 4 实际电压 实际加在用电器两端的电压 5 实际功率 用电器在实际电压下的功率 6 实际值与额定值的关系 四 测定小灯泡的电功率四 测定小灯泡的电功率 1 原理 用电压表和电流表分别测出小灯泡两端的电压和通过的电流 根据 公式计算出电功率 这种方法叫伏安法测电功率 PIU 2 电路图如图所示 实验器材有 电源 滑动变阻器 电压表 电流表 小 灯泡 灯座 开关 导线等 3 注意事项 连接电路时 开关要断开 滑动变阻器的滑片应放阻值最大处 电流表 电压表正负接线柱不能接错 五 关于电功率的计算五 关于电功率的计算 六 电流的热效应 六 电流的热效应 1 焦耳定律 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体 的电阻成正比 跟通电时间成正比 2 电热器 1 电流的热效应 电流通过导体时 导体会发热的现象 电能转化成热能的现 象 2 电热器的原理 利用电流的热效应工作 3 电热器的构造 优点 3 电功与电热的关系 七 家庭电路七 家庭电路 1 1 家庭电路的组成 低压进户线 电能表 闸刀开关 保险丝 开关 用电器 插 座等 2 2 各部分的作用 保险丝 由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成 开关 控制各支路的通断 开关必须接在火线上 并和被控制的用电器串联 螺丝 口灯泡的螺旋套只准接到零线上 插座 两孔插座接线时要求 左零右火 三孔插座接线时要求 左零右火上接地 3 测电笔 4 庭电路中电流过大的原因 1 发生短路 发生短路时约为零 家庭电路电压一定 很 U I R RI 大 2 用电器总功率过大 家庭电路电压一定 与成正比 P I U IP 总功率越大时电流越大 八 安全用电八 安全用电 1 安全电压 2 家庭电路触电原因 3 安全用电原则 不接触低压带电体 不靠近高压带电体 4 触电的形式 1 低压触电的两种形式 2 高压触电的两种形式 第二步 例题演练第二步 例题演练 例例 1 1 在一个家庭电路中 电能表的表盘上标有 220V 10A 3000r Kwh 字样 分别表示 1 若只让一个待测电灯单独工作 测出 3min 内转了 15 转 则电流做功是 kwh J 待测电灯的电功率是 W 2 能否再接一个 220V 1200W 的电炉 工作 15 分钟 电炉耗电多少度 15 分钟内 转盘共转了 转 提示 要计算总功 3 它最多还能再接多少盏 220V 60W 的电灯 如果这些 60W 电灯每天开 4 小时 电炉 每月用电 10 小时 一个月 30 天 共耗电多少度电 例例 2 2 小明家的电饭锅上标有 220V W 50Hz 5 0L 的字样 其中电功率已看不 清 如图 8 所示为保温电饭锅的电路图 R1 R2为电热丝 K 为 温控开关 A B 两点接在 220V 的电路中 求 1 加热时消耗的功率比保温时消耗的功率大 则 K 闭合时 电 饭锅处于加热还是保温状态 为什么 2 若 R1 9R2 K 断开时 电饭锅功率为 100 瓦 则 K 闭合时 的功率是多少瓦 K R1 R2 A B 图 8 3 例例 3 3 保温箱的简化电路如图 128 所示 A 为温度传感器 它的作用相当于开关 达到设定 温度时自动断开电路 低于设定温度时 自动接通电路 S 是保 温箱的温度设定开关 它有三个挡 分别为 60 50 和 40 加热功率分别为 90 W 72 W 和 45 W 电源电压为 36 V R1 R2 R3都 是发热体 1 当 S 拨至位置 1 时 加热功率是多少 R1的阻值是多少 2 当 S 拨至位置 3 时 电路中的电流是多少 3 R2的阻值是多少 例例 4 4 QQ 是一款流行的互联网即时通讯 聊天 工具 深受网友们的喜爱 从 QQ2004 II betel 版本开始 QQ 推出了 在线时长 新功能 用户通过累积在线时长可以获得更 高等级和享受更多服务 1 用户登录 QQ 后 将鼠标移至 QQ 主面板自己的头 像上 即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的 时间 如右图 是某网友某次刚登录 QQ 时 其 QQ 界面 的电脑屏幕抓图 部分 若他使用的电脑平均功率是 200 W 则他升到下一等级大约还要 消耗多少电能 2 据 QQ 官方宣布的数字 QQ 注册用户现在已达 2 4 亿 按每个 QQ 用户平均每 100 小时升一级计算 则所有 QQ 注册用户每升一级共约消耗多少电能 假定每个 QQ 用户使 用一台电脑 每台电脑平均功率仍以 200 W 计 3 自 QQ 中加人等级规则后 为更快升级而在线挂 QQ 的人数直线飚升 平均同时 在线达 1 000 万左右 许多网友不论自己身在何处 是否使用电脑 也整日开机让 QQ 在 线 以取得更多的在线时长 很多上班族也坦言自己下班从不关电脑 请根据以上计算结 果 从能源和社会发展的角度 谈谈你对此现象的看法 例例 5 5 如图 13 9 所示电路中电源电压不变 R1 10 欧 当滑动变阻器接入电路的阻值为 5 欧时 变阻器消耗的电功率与滑片 P 置于另一位置时变阻器消耗的电功率相等 则此滑动 变阻器的最大阻值至少为 欧 例例 6 6 原来室内电灯正常发光 在热得快的开关闭合的情况下 把热得快插头插入插座时 室内电灯便全部熄灭 那么 可能的原因是 A 热得快的功率过大 B 插座处原来有短路 C 热得快内线路有短路 D 热得快的插头处有短路 例例 7 7 某校科技活动小组自制的电热手暖器如图 13 10 电源电压为 6V 允许通过的最大电流 为 6A 发热体的电阻 1 2 1 8 1 R 3 R 图 13 10 4 1 从安全出发 连入的电阻的阻值不能小于多少 1 R 2 当开关调至 1 档时 电热手暖器消耗的功率为多少 并将该功率标在 1 的 位置 3 该电热手暖气 2 档位置标明了 20W 字样 那么电阻为多少 2 R 4 当开关分别调至 1 2 3 档时 通过的最小电流为多少 2 R 例例 8 8 某同学在学习家庭电路时 安装了两盏白炽灯和两个插座 如图 13 11 所示 如果两插座中均连入家用电器 且将电路中 的开关全部闭合 那么各用电器工作的情况是 A 甲 乙 丙 丁都正常工作 B 只有乙 丙 丁正常工作 C 只有丙 丁正常工作 D 只有丙正常工作 例例 8 8 晓明家新买了一台电冰箱 使用中工作情况正常 1 晓明想验证一下这台冰箱上标的额定功率与它工作时的实际功率是否相同 可身边又没有电压表 电流表等器材 怎么办呢 晓明想到屋外墙上自己家的电能表 和手上戴的手表 主意有了 请你说出晓明的验证方法并推算出冰箱实际功率的表达 式 已知电能表转盘每千瓦时的转数为 n 2 测出冰箱实际功率后晓明又想 电冰箱是间歇式工作的 即冰箱工作一段时 间又停止一段时间 然后再工作 再停止 如此循环 它每天要消耗多少电能呢 请 你帮他想一个办法 测出电冰箱一天 24 小时 消耗的电能 要求说清楚测量方法 并推导出冰箱每天消耗电能的表达式 2003 年曲靖市 例例 9 9 如图 13 12 所示电路 电源两端电压保持不变 当开关闭合 断开 滑动变阻器的滑片 P 移到 B 1 S 2 S 端时 灯 L 的电功率为 电流表的示数为 当开 L P 1 I 关断开 闭合时 灯 L 的电功率为 电流表 1 S 2 S L P 的示数为已知 9 25 2 I L P L P l 求电流表的示数与的比值 1 I 2 I 2 当开关 又都断开 滑动变阻器的滑片 p 在 c 点时 变阻器接人电路的 1 S 2 S 电阻为 Rc 电压表 v1 的示数为 电流表 v2 的示数为 已知 3 2 1 U 2 U 1 U 2 U Rc 的电功率为 10w 这时灯 L 正常发光 通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的 滑片 P 会形成不同的电路 在这些不同的电路中 电路消耗的最大功率与电路消 图 13 11 图 13 12 5 耗的最小功率之比为 3 1 求灯 L 的额定功率 例例 10 10 小明家的电饭锅上标有 220V W 50Hz 5 0L 的字样 其中电功率已看不清 如图 8 所示为保温电饭锅的电路 图 R1 R2为电热丝 K 为温控开关 A B 两点接在 220V 的 电路中 求 1 加热时消耗的功率比保温时消耗的功率大 则 K 闭合时 电饭锅处于加热还是保温状态 为什么 2 若 R1 9R2 K 断开时 电饭锅功率为 100 瓦 则 K 闭合时 的功率是多少瓦 第一步 过关训练第一步 过关训练 一一 选择题 选择题 1 关于电功率 下列说法中正确的是 A 电功率是描述电流做功快慢的物理量 B 电功率是描述用电器消耗电能多少的物理量 C 导体消耗电能越多 电功率越大 D 电功率小的机器做功少 2 关于白炽灯的亮度的说法中 下列说法正确的是 A 灯丝中电流大的灯亮 B 消耗电能多的灯亮 C 额定功率大的灯亮 D 消耗电能快的灯亮 3 一台家用彩色电视机正常工作时的电功率最接近于 A 1W B 10W C 100W D 100W 4 05 江苏淮安 如图 1 所示的仪表是测量以下哪个物理量的 A 电流 B 电压 C 电能 D 电阻 5 把两只灯泡并联后接到电源上 闭合开关 发现灯泡 L1比 L2亮 则下列说法正确 的是 A 通过 L1的电流大 B 通过 L2的电流大 C L1两端的电压大 D L2两端的电压大 6 甲 乙两只普通照明灯泡的铭牌如图 3 所示 下列说法中正确的是 S 甲乙 图 13 8 K R1 R2 A B 图 8 6 A 甲灯的实际功率一定是 40W B 将乙灯接入 110V 电路中 它的额定功率仍为 60W C 两灯均正常发光时 甲灯灯丝电阻较小 D 两灯均正常发光相同时间时 甲灯消耗的电能较少 二 填空与作图题二 填空与作图题 1 甲乙两个用电器 甲在 1min 内消耗了 1800J 的电能 而乙在 10s 内消耗了 500J 的电能 则电能转化为其它形式的 能多的是 消耗电能快的是 电功率大的是 相同时间内 甲乙所消耗的电能之比是 要 做相同的功 甲乙所用的时间之比是 2 电能表是测量的仪表 它所用的单位是 平时所说的 一度电 相当于J 的电能 这些电能可以让一个 220v 40w 的电灯正常工作 h 3 将 220V 100w 的电炉子正常工作时 通过电炉丝的电流为A 在 5min 内 这个电炉子消耗的电能可以使标有 220V 10A 3000r kwh 的电能表转动圈 如 果把这个电炉子改接在 110V 的电路中 它的实际功率是W 如果把电炉丝截 去 1 2 然后将它接入家庭电路上 其实际功率为W 它在 1h 内消耗电能为 Kwh 4 两个相同的灯并联在 电压为 U 的 电源两端 如图所示 当 开关闭合时 电流表的示数会变为原来的倍 L1的电功率是 原来的倍 总功率是原来的倍 5 220v 5A 的电能表所能允许测量的用电器的总功率为W 若已经接入 100W 的电灯 6 只 那么还可以接盏 40w 的电灯 它们同时工作 2 小时 共耗电 度 6 如图所示 在相同容器中分别装有等质量的水 水中电阻丝分别为 R1和 R2 且 R1 R2 则闭合开关 S 后 左右两容器中水温上升较快的是 此实验可以说明导体发热的功率与有关 7 甲乙两灯上分别标有 PZ220V 40W 和 PZ220V 20W 字样 灯丝较细的是 说明前者灯丝的电阻比较 当它们正常工作时 比较亮的灯是 当把两灯串联后再接在家庭电路中 比较亮的灯是 三 实验与探究题 实验与探究题 1 图 4 l 中所给器材为测定小灯泡功率的实验器材 1 请用铅笔代替导线 将电路连接起来 并在方框内画 出电路图 2 滑动变阻器在实验中起一的作用 闭合开关前变阻器 的滑片应调到端 3 若测得电压表的示数为 4 5V 电流表的示数为 A U L1 L2 R2R1 10 题图 4 1 7 0 3A 则电流表应选用档 电压表应选用档 小灯泡的功率为 w 2 05 年随州 某小组同学用图 98 所示的装置研究焦耳定律 得到的实验数据如下 表 分析编号 1 2 的数据 可得出的结论是 在和 都相同的情况下 越大 电流产生的 热量越多 分析编号的数 据 可得出的结论是 在通 电时间和电阻都相同的情况下 电流越大 电流产生的热量越多 第二次实验时 有两个数据未填上 请你推断后补填上 分析编号 1 3 的数据 可得出的结论是 在 和 都相同的情况 下 电流产生的热量越多 请进一步分析编号 1 2 5 的数据 在通电时间相同时 对电流产生热量影响较 大的因素是 你判断的依据是 3 如图 123 甲所示是 测量小 灯泡额定功率 的实验电路图 已 知小灯泡的额定电压为 3 8 V 1 请按照电路图 在图乙中 将电压表正确连入电路 2 闭合开关前 滑动变阻器 的滑片应调至最端 填 左 或 右 3 闭合开关 调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为 3 8 V 此时电流表的示数如图 丙所示 则该小灯泡正常工作时的电流为A 它的额定功率为W 四 综合题 四 综合题 1 电闪雷鸣是由带电云放电引起的 如果带电云与地面上的物体间发生放电 则地 面上的物体就会被雷电击中 雷击 着某次雷击放电过程中 带电云与地面某建筑物间的 电压约为 109V 放电电流约为 100 A 放电时间约为 0 3 S 1 此次放电释放的电能 大约是多少焦耳 2 若此次放电所释放的电能全部转化为水的内能 可使多少吨水的温 8 度由 20 升高到 100 2 如图 124 所示为小辉家的电能表 1 请你在方框中填上电能表参数的说明 2 小辉家 4 月底电能表的示数 为 电能表显示的是 5 月底的示数 若 1 kW h 的电费价 格是 0 52 元 小辉家 5 月份应缴电费元 3 小辉家有一电热壶 铭牌上标有 220 V 800 W 50 Hz 5 0 L 等字样 该电热壶正常工作时 它的电阻 是多少 这个电壶正常工作 消耗电能多少 如 果不计热损失 一壶 的水烧开 一标准大气压下 要用多少时间 3 如图 7 所示 电源电压是 15 V 且保持不变 R1 5 R 是 0 30 的滑动变阻器 R3是标有 15 V 9 W 字样的电热器 1 当 R3正常工作时 两个开关分别是接通还是断开 此时电压表的示数是多大 2 当开关 S1 S2都断开时 电流表 2的示数是多大 通电 10 min 电热器放出多少热 3 闭合开关 S1 S2并移动滑片 那么电流表 1的最 小示数是多大 此时整个电路消耗的电功率是多少 3 小明家的新房子想装一台电热水器 小明发现市场上的电热水器分为储水式和无 水箱式两种 储水式电热水器要用较长时间把水箱中的水加热 待水温达到要求后用水箱 中的热水淋浴 无水箱式电热水器使冷水流过电热器就达到要求的温度而立即从喷头流出 供淋浴 已知 冷水温度为 15 淋浴所需热水温度为 40 电热水器一分钟流出热水的 质量约为 4kg 水的比热容为 4 2 103J kg 求 1 将质量为 4 吨 温度为 15 的冷水 加热到淋浴所需要的温度 水吸收的热量是多 少 2 如果不考虑热量的损失 无水箱式电热水器的电功率至少应该是多大才能满足琳浴的 要求 3 小明家新房子的电路允许通过的最大电流约 20 A 问他家能不能使用无水箱式电热水器 能力提高训练 1 题量约 18 道 一 单项选择题 一 单项选择题 9 1 两只灯泡串联到电路中 其中一只基本正常发光 另一只不发光 下列原因中有可 能的是 不发光的灯泡灯丝断了或接触不良 两灯相比 不发光的灯泡电阻太小 两灯相比 不发光的灯泡电阻太大 不发光的灯泡灯头里发生短路 A 或 B 或 C 或 D 或 2 一个灯泡的灯丝烧断了 把断了的灯丝搭在一起 灯泡会更亮 其原因是 A 灯丝电阻增大 功率增大 B 灯丝电阻减小 功率增大 C 灯丝两端电压增大 功率增大 D 灯丝中电流增大 功率减小 3 标着 220V 40w 和 36V40W 的两只电灯都正常发光 比较它们的亮度则 A 220V 40W 的电灯较亮 B 36V 40W 的电灯较亮 C 两只电灯一样亮 D 无法判断哪只电灯较亮 4 标有 PZ220 100 的电灯和 PZ220 40 的电灯串联在一起 能使其中一盏灯正 常发光的电压是 A 220V B 440V C 308V D 282V 5 以下四灯串联在电路中最亮的是 并联时最亮的灯是 A 6V 12W B 12V 24W C 9V 12W D 15V 18W 6 如图 68 为小松同学做实验时所画电路图的一部分 根据此电路图 可直接研究的 问题是 A 测小灯泡的电阻 B 测小灯泡的额定功率 C 测小灯泡消耗的电能 D 测小灯泡产生的热量 7 根据 A B C D 四种家用电器铭牌上所提供的信息 可知额定电 流为 6 安的用电器是 7B 二 填空题与作图题二 填空题与作图题 1 标有 8V 2W 的小灯泡 接在 12V 电源上时 必须联一个欧的电 阻 小灯泡才能正常发光 2 有两个分别标有 3V 1W 和 6V 4W 的电灯泡 将它们串联在电路中 使其 中一个电灯能正常发光 则加在串联电路两端的电压是 总功率是 3 两只电阻的阻值之比 R1 R2 3 5 把它们串联后接入电路中 电压之比是 电流之比是 电功率 P1 P2 P1 P总 在相同时间内电流所 做的功之比 W1 W2 如果并联在电路中 电压之比是 电流之比是 电功率 P1 P2 P1 P总 在相同时间内 电流所做的功之比 OK 1 5C 电热水器 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 880W C5422 电视机 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 70W BACD FS 69 电风扇 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 65W KFR 35G 空调机 额定电压 220V 工作频率 50Hz 制冷额定功率 1320W 10 W1 W2 4 装在电子手表中的纽扣电池 其工作电压为 1 5V 工作电流为 6 A 这种电池 可连续工作两年 则这种纽扣电池储存了J 的电能 5 采用分时电费制度 既能减轻用电高峰时段电网压力 又能节省用户的电费支 出 若某用户使用标有 220 V 800 W 字样的电热水壶烧水 将烧水时间从高峰时段移至低 谷时段 按每天电热水壶正常工作 0 5 h 计算 用户一个月 30 天 此项可以节省 元电费支出 高峰段电费 0 60 元 kW h 低谷段电费 0 30 元 kW h 6 在远距离输电中 为了减小电流通过输电线造成的发热损失 在输电功率一定的 情况下 一种有效的措施是减小输电电流 若某段输电导线的电阻为 1 将通过它的电流 由 20 A 减小到 10A 则这段输电导线 1 min 内因发热损失的电能将比原来减少J 7 下表是老吴家新买的电冰箱铭牌 上的部分数据 若该地电价为 0 4 元 kW h 请你帮他算一算 正常使用该冰 箱 30 天 耗电 kW h 应付电费元 8 额定电压均为 220V 的两个灯泡 额定功率都模糊不清 仔细观察甲灯的灯丝较粗 较短 乙灯的灯丝较细较长 则灯的额定功率较大 若将两灯并联后接在 220V 的电源上 则灯较亮 若将两灯串联后接在 220V 的电源上 则灯较亮 三 实验与探究题 实验与探究题 1 某课外活动小组 找来了 10 欧 1 A 的滑动变阻器 6 V 3 6 W 的灯泡 电压恒为 12 V 的电源 开关 导线以及电阻为 1 欧 cm 的足够长的电阻丝 用 表示 准备自制一个亮度可调的玩 具台灯 要求开关闭合以后 将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一 端时 电灯逐渐变亮直至正常发光 他们利用上述器材 设计出图 127 所示的电路图 请 你解决下列问题 1 这样设计存在的问题是 当滑片移近 a 端时 发生现象 2 画出符合要求的电路图 并计算此电路中灯泡消耗的最小功率 假定灯丝电阻不 变 2 一位同学想要测量额定电压为 2 5 V 小灯泡的额定功率 现有如下器材可供选用 电源 电压未知且不变 滑动变阻器 定值电阻 R 阻值已知 电压表各一个 开关两 个 导线若干 1 请你设计实验电路图 并画在虚线框内 2 简要写出实验步骤 步骤中要明确写出实验中要测量的物理量 11 3 用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式 P 3 某同学按如图 4 2 所示的电路图连接电路进行实验 R1为定值电阻 在实验过程 中 通过改变滑动变阻器 R 的滑片 P 的位置 使电压表 V 的三次示数分别为 3V 6V 和 9V 时 电压表 V2和 V 及电流表 A 相应的示数如下表所示 1 对表格中三只电压表的数据进行分析 可归纳出的结论是 2 对表格中电压表 V 和电流表 A 的数据进行分析 可归纳出的结论是 3 从表格中的数据可知 电源电压为伏 通过计算可知 R1的阻值为 欧 4 根据表中数据计算 三次实验中 滑动变阻器 R 消耗的功率分别为 P1 W P2 W P3 W 四 综合题 四 综合题 1 一个标有 220V 40W 的电灯正常工作时电阻是多少 如果把它接在 200V 的电 路上 它的实际功率是多少 如果把两个这样的灯串联后接入家庭电路 这两个灯的总功 率是多少 2 已知带动风扇的电动机正常工作时两端电压是 220 V 通过电动机的电流是 0 5A 电动机线圈电阻是 2 则电风扇正常工作 1 min 消耗多少电能 产生多少热量 由 此计算可得出什么结论 3 今年 3 月 1 日起 我国对家用电冰箱 空调这两个产品率先实施能源效率标识制 度 以后生产 销售和进口的空调 冰箱均应在显著位置粘贴 中国能效标识 的标 签 能效标识将能效分为 1 2 3 4 5 五个等级 等级 1 表示产品最节能 等级 5 是市场准 入指标 低于该等级要求的产品不允许生产和销售 1 据有关部门科学预测 在推行能效标识后未来的 10 年间 家用空调器和冰箱可累 12 计节电 548 亿度 约合 1 972 1017J 这些电能相当于多少吨标准煤完全燃烧所释放的热 量 已知标准煤的热值为 2 9 107J kg 2 目前 一台电功率为 1160 W 的高效节能制冷空调 A 售价大致为 3000 元 另一台 制冷效果相同的一般节能制冷空调 B 电功率为 1500 W 售价大致为 2000 元 若空调的使 用寿命为 12 年 家用平均每年使用 500 h 1 度电的价格按 0 50 元计算 试求出使用 12 年 高效节能空调比一般节能空调所节约的电费 3 根据你所知道的信息对将要购买空调的消费者提出建议并简要说明理由 4 某农村学校食堂一个电热箱的电热丝烧断了 观察铭牌标有 额定电压 220 V 额 定功率 1000 W 字样 在电子器材商店只发现规格为 220 V 500 W 220 V 2000 W 两种电热丝 物理课外活动小组为此设计了一些修复方案 小琼提出将 220 V 500 W 热 丝截取一半替换烧断的电热丝 小东认为可将两根 220 V 2000 W 的电热丝串联替换烧 断的电热丝 其他同学则认为 1 通过计算发现 小琼与小东设计的电热丝 都符合电热箱额定功率要求 但这两 种方案都能使电热箱正常工作吗 请你从可行性上作出评价 2 请你利用上述两种规格的电热丝 再设计一种合理的修复方案 能力提高训练 2 题量约 18 道 一 单项选择题 一 单项选择题 1 下列说法不符合安全用电的是 A 低于 36 V 的电压是安全的 B 不要用湿手触摸电器 C 家庭电路不能同时使用过多的大功率用电器 D 保险丝熔断后 换用一根比原来粗得多的保险丝 使之不易熔断 2 甲 乙两只普通照明灯泡的铭牌如图 62 所示 下列说法中 正确的是 A 甲灯的实际功率一定是 40 W B 将乙灯接入 110 V 电路中 它的额定功率仍为 60 W C 两灯均正常发光时 甲灯灯丝电阻较小 D 两灯均正常发光时 甲灯消耗的电能较少 3 如果电视机 电烙铁和电风扇上都标有 220 V 60 W 的字样 它们都在额定电 压下工作相同时间 则三个用电器产生的热量是 A 电烙铁最多 B 电视机最多 C 电风扇最多 D 都一样多 4 用电能表测量某家用电器的电功率 当电路中只有这个用电器工作时 测得在 15 min 内消耗电能 0 3 kW h 这个用电器可能是 A 电冰箱 B 空调器 C 电视机 D 白炽灯 5 学校综合实践活动小组的同学收集了如下四种家庭常用电器的铭牌 请你根据铭牌 13 中给出的信息判断 下列说法中正确的是 A 四种家用电器都必须在 220 V 电压下才能正常工作 B 四种家用电器额定频率相同 说明它们工作时的噪声都相同 C X X 牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的 D X X 牌电冰箱平均每小时消耗电能为 0 5 kW h 6 小灯泡额定电压为 6 V 额定功率估计 7 W 12 W 之间 小明按图 25 1 所示甲 的电路测定灯的功率 所用电流表有 0 6 A 3 A 两档 电压表有 3 V 15 V 两档 将它们连人电路 时小佳作了正确选择与操作 变阻器滑片滑到某处 时两表示数如图 25 1 的乙 丙 由此可知 A 小灯泡的额定功率为 7 5W B 在 5V 的电压下小灯的功率为 7 5W C 在 1V 的电压下小灯的功率为 7 5W D 在 5V 的电压下小灯的功率为 1 5W 7 学了电学知识后 大伟将电灯的开关断开 从开关内两个触点引出两根线接在一个 插座上 然后将录音机的插头插人插座 此时录音机 A 有电流通过 不能正常工作 B 有电流通过 能正常工作 C 没有电流通过 不能工作 D 有时能正常工作 有时不能正常工作 8 在进行家庭电路的装修时 如果不小心使白炽电灯灯座的两根电线相接触 闭合开 关接通电源 会出现下列哪种情况 A 电灯的灯丝被烧断 B 电灯正常发光 C 电灯发出暗淡的光 D 保险丝熔断 9 下列做法中 符合安全用电要求的是 A 可以在家庭电路的电线上晾晒衣服 B 换用较粗的熔丝会使电路更保险 C 开关一端与灯座相连 另一端接在零线上 D 三孔插座应有接地线 二 填空题与作图题二 填空题与作图题 1 有一只小灯泡上标有 6 V 3 W 字样 若要把它接到 9V 电源上 为使其正常发光 应串联一个 的电阻 若通电 10 s 电流所做的功为 J 2 用电器 R1和 R2上都标有 6V 的字样 己知它们的电流随电压变 化的图像如图 24 所示 利用该图像可求出用电器 R1的额定功率是 W 若把 Rl和 R2串联在电源电压为 6 V 的电路中工作 则用电器 R2的 实际功率是W 3 电灯 L1 L2分别标有 220V 60W 220V 40W 他们正常发光 时灯丝电阻之比是 R1 R2 若将它们串联在 230V 的电路上 两灯 的实际功率之比是 电灯更亮 14 4 有两个用电器 甲用电器 通电半小时 电流做功 72000 焦耳 乙用电器通电 2min 电流做功 0 002kwh 电流通过做功多 做功快的是 甲的电功 率是 乙的电功率是 5 家庭电路中各用电器之间是联的 各用电器的电压为 造成电路中电 流过大的原因可能是或 6 保险丝是用电阻率较 熔点较的铅锑合金制成的 当电路中的电流过大时 保险丝因温度过高而熔断 切断电路 起到保护电路的作用 粗的保险丝的额定电流比较 不能用钢丝或铁丝代替保险丝的原因是 7 小利在家里开着空调看电视 当妈妈把电饭锅插头插进插座时 家里的自动空气开 关 跳闸 了 跳闸 的原因可能是电饭锅插头内部发生 也可能是电路中用 电器的过大 8 小明家里买来的洗衣机带的是三脚插头 由于家里没有三孔插座 于是他就把三脚 插头换成两脚插头插在两孔插座上 洗衣机照样工作 这样做的危害是当洗衣机 时 会造成触电事故 三 实验与探究题 实验与探究题 1 小红和小华在做研究电流产生的 热量跟哪些因素有关的实验时 分别采 用了图 17 一 3 中图 A 和 B 两种电路进 行研究 图 A 和图 B 两组实验器材完全 相同 每组器材中的两个烧瓶完全相同 都装有煤油 瓶中各放一根电阻丝 且 R甲 R乙 请完成下列问题 1 通过观察来比较电热丝放热的多少 这是利用了性 质 2 在 A 图实验中 小红发现甲烧瓶中的液柱升的高 由此她得出的实验结论是 在 的条件下 导体的电阻越电流产生的热量越多 3 在 B 图实验中 小华发现烧瓶乙中的液柱升的高 得出了电阻越 电流产生的 热量越大的结论 请分析小华与小红实验的异同 并写出原因 4 要利用 A 图研究电