九年级物理全册 第十三章 电功和电功率课件 （新版）北师大版

第十三章电功和电功率,1.电能和电功:(1)关系:电能其他形式的能。电流做功的多少_电能转化为其他形式的能的多少。(2)电功:电流做功的大小与电流的大小、电压、通电时间有关,电压_,电流_,通电时间_,电流做功就越多。(3)计算公式:w=_。2.电能表:(1)计量单位:1度=_kwh=_j。(2)电能的计量_读数方法:电能表计数器上前后两次读数_,就是用户在这一段时间消耗电能的千瓦时数。,等于,越高,越大,越长,uit,1,3.6106,电能表,之差,铭牌上通常所标参数的含义:如图所示a.“220v”表示电能表应在_v的电路中使用。b.10(20)a表示平时允许流过电能表的最大电流为_a,短时间内允许流过的最大电流为_a。c.600revs/kwh表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kwh的电能,电能表转盘转_转。d.图中电能表的读数为_kwh。,220,10,20,600,2012.7,1.物理意义:表示电流做功的_。2.单位及换算:1kw=_w,1w=_mw。3.定义:_与_的比。4.计算公式:p=_=_。5.额定功率、额定电压(如图所示):,快慢,103,103,电流做的功,完成这些功所用时间,ui,(1)额定电压:用电器_时的电压。此灯泡的额定电压是_v。(2)额定功率:在_下用电器的电功率。此灯泡的额定功率是_w。(3)实际功率:在_下用电器的电功率。(4)实际电压、实际功率、灯泡亮度的关系:,正常工作,220,额定电压,25,实际电压,亮,暗,=,正常发光,1.电流的热效应:电流通过导体时,导体_的现象。2.焦耳定律:(1)表述:电流通过导体产生的热量跟_成正比,跟_成正比,跟_成正比。(2)公式:q=_。3.电热的利用和防止:(1)利用:_、_、电熨斗、电热孵化器等。(2)防止:用电器装有电风扇、散热孔、散热片等,将产生的热散去。,发热,电流的平方,导,体的电阻,通电时间,i2rt,电热水器,电饭锅,1.组成:如图所示。,2.各组成部分的连接及功能:(1)进户线:一根叫_,另一根叫零线,两线间电压为_。(2)电能表:安装在_之后,用来度量_。(3)总开关:控制整个家庭电路的通断。(4)熔断器:内部装有熔丝。作用:当电路中电流_时,自动切断电路。熔丝的选用:使熔丝的额定电流_电路最大的正常工作电流。,火线,220v,进户线,家庭消耗电能的多,少,过大,等于或稍大于,(5)电灯:开关与电灯_,开关装在_与灯之间,灯头螺旋套要接在_上。(6)插座:为可移动的用电器供电。_在电路中。三孔插座比两孔插座多的那个孔跟_连接。,串联,火线,零线,并联,大地,1.安全电压:不高于_。2.试电笔:(1)用途:用来辨别_和_。(2)用法:使用时,手应接触_,_接触被测的导线。氖管发光,表示接触的是_,氖管不发光,表示接触的是_。,36v,火线,零线,笔尾金属体,金属笔尖,火线,零,线,3.触电:(1)原因:家庭电路中的触电事故,通常是人体直接或间接跟_连通造成的。(2)方式:双线触电:人的双手同时分别接触到_和_;单线触电:人体接触_,并与_构成通路;_触电;_触电。,火,线,火线,零线,火线,大地,高压电弧,跨步电压,(3)用电器安装要求:开关接在_上。螺口灯泡的螺旋接在_上。三孔插座要接_。,火线,零线,地,4.安全用电原则:(1)_低压带电体(2)_高压带电体(3)_用电器(4)_绝缘层5.事故处理:发生触电事故,应立即断开_,切断电路,或用_将电线挑开,使触电者与电源脱离。,不接触,不靠近,不弄湿,不损坏,电源开关,绝缘体,小明在只使用电暖器取暖时,发现电能表的示数在4h内由甲图变为乙图,电暖器的铭牌如图丙。,(1)电暖器工作时,将电能转化为能。(2)在4h内,电暖器消耗的电能为kwh,应付电费元。电费价格按0.55元/(kwh)计算(3)这个电暖器正常工作时的电流是a,电阻是_。(4)在200v的电压下电暖器的实际功率是w。(按电阻不变计算)(5)像电暖器一样带有金属外壳的用电器,必须使用插座,且插座应。参考答案:(1)内(2)3.82.09(3)3.6460.5(4)661.2(5)三孔接地,1.电功率的计算：(1)p=ui是普遍适用的公式；(2)结合欧姆定律可得这些公式只适用于纯电阻电路中；(3)运用进行计算，单位要统一，要对应好：wj、ts、pw或wkwh、th、pkw。,2.额定功率与实际功率:(1)用电器的p额、u额具有唯一性、对应性,而用电器的p实、u实可以有多个,但具有同体性和同时性。(2)进行计算时,一般不考虑温度对电阻的影响,可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的。根据用电器铭牌或者说明书上的额定电压、额定功率计算用电器实际功率的思路是:,(3)二者的关系:,3.灯泡亮度与实际功率:灯泡的亮暗是由它消耗的实际功率决定的,消耗的实际功率越大,灯泡就越亮。(1)灯泡正常发光:额定功率大的灯泡亮。(2)灯泡不正常发光(额定电压相同)。两灯泡串联:,两灯泡并联:(3)额定电压、额定功率都不同的灯泡。即:实际功率与额定功率之比为实际电压与额定电压的平方比。,【拓展延伸】白炽灯泡呈梨形的原因白炽灯泡的灯丝是用金属钨制成的。通电后,灯丝发热,温度高达2500以上。金属钨在高温下升华,一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上。时间长了灯泡就会变黑,降低亮度,影响照明。科学家们根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量惰性气体,并把灯泡做成梨形。这样,灯泡内的惰性气体对流时,金属钨升华时的黑色微粒大部分被气体卷到上方,附着在灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使白炽灯泡照明的亮度不受影响。,【典例1】(2013济宁中考)小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100w及以上普通照明白炽灯,推广使用节能灯,于是马上买来“220v20w”的节能灯(图乙),与“220v100w”的白炽灯(图甲)做了对比实验,发现两灯发光效果相当。,(1)试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比,一年工作2000h节约的电能。(2)若实际电压为200v,求该节能灯的实际功率。(结果保留整数)【思路导引】解答本题应抓住以下关键点：(1)由公式w=pt可求出节约的电能；(2)当节能灯两端电压变化时，节能灯的电阻保持不变，根据求实际功率。,【精讲精析】(1)一年工作2000h节约的电能为w=pt=(0.1-0.02)kw2000h=160kwh；(2)节能灯实际电压为200v时，实际功率为答案：(1)160kwh(2)17w,【方法归纳】电功率的其他计算公式(1)电路中的总功率：p=p1+p2+pn。(2)串联电路中：(3)并联电路中：(4)额定电压相同的用电器，串联时：,【变式训练】(2013株洲中考)甲、乙两灯,将它们并联在照明电路中均能正常发光,且甲灯比乙灯亮,不考虑温度对电阻的影响,那么()a.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大b.甲灯中的电流比乙灯中的电流小c.甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大d.甲灯的电阻比乙灯的电阻大,【解析】选c。本题考查灯泡电功率、电压、电流、电阻大小的比较。两灯并联，且正常发光，说明两灯额定电压相等，且等于电源电压，所以a错误；灯泡的亮度由实际功率决定，正常发光时额定功率等于实际功率，甲灯比乙灯亮，即甲灯的额定功率高于乙灯的额定功率，所以c正确，由p=ui知，电压相等，功率大的灯泡电流大，故b错误；由或可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故d错误。,1.焦耳定律的应用:主要用来计算电能转化为内能的多少,分纯电阻电路和非纯电阻电路两种:(1)纯电阻电路是指电流做功时,电能全部转化为内能的电路,如电熨斗、电饭锅等;(2)非纯电阻电路是指电能只有一部分转化为内能,如含有电动机的电路、给蓄电池充电的电路。,2.电功与电热的关系:,【易错警示】uit是电流所做的功,i2rt是电热。在纯电阻电路中,电流所做的功全部用来产生热量,有i2rt=uit;在非纯电阻电路中,电热是电流做功的一部分,有i2rtuit。因此,在解答相关问题时,i2rt、uit不可混用,要明确二式的含义。,【典例2】(2012杭州中考)如图,电动机m的线圈电阻为0.50。当s断开时,电流表读数为1a,当s闭合时,电流表读数为3a。问:(1)电阻r为多大?(2)电动机的机械功率为多大?(3)电动机工作2分钟,电动机线圈产生了多少热量?,【思路导引】计算电动机工作时的电功率、电热,关键是注意公式的适用条件,选择合适的公式。,【精讲精析】(1)当s断开时，只有r连入电路中，则(2)当s闭合时，电动机与电阻r并联，则通过电动机的电流为i动=i总-ir=3a-1a=2a电动机将电能转化为内能和机械能，因此p机=p总-p热=ui-i2r=10v2a-(2a)20.5=18w(3)由焦耳定律可得q=i2rt=(2a)20.5260s=240j答案：(1)10(2)18w(3)240j,【方法归纳】电热计算时公式的选择(1)纯电阻电路：非纯电阻电路：q=i2rt；(2)在串联电路中：(3)在并联电路中：,【变式训练】(2012无锡中考)某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡,其内部简化电路如图所示,当开关s置于“1”挡时,电饭锅处于(选填“加热”或“保温”)状态;若电饭锅保温与加热时总功率之比为150,则电阻r0和r1的比值为。,【解析】本题考查电路的分析和电热的计算。开关s置于“1”挡时，r0与r1串联，总电阻较大，根据知,总功率较小，为保温状态;开关s置于“2”挡时，r1短路，电路中只有r0，总功率较大，为加热状态;根据p保温p加热得出答案：保温149,1.常见故障:(1)保险丝熔断(空气开关“跳闸”):电路中的总功率过大;短路(火线和零线直接连通)。(2)火线断路:断路前的火线能使试电笔的氖管发光,断路后的火线不能使试电笔的氖管发光。,(3)进户线零线断路:所有用电器不工作,断点与火线之间能使氖管发光。从现象上看,插座中的两孔都能使试电笔的氖管发光,实质是:因为零线断了以后,电流从火线通过其他用电器的开关(灯丝),经过零线孔、试电笔流过人体到达大地,使氖管发光。(4)灯长明:开关起不到控制作用,开关中的两根线接触在一起。,2.判断家庭电路故障的两种方法:(1)利用“检验灯”检测:将干路保险丝部分换装为一盏白炽灯(额定电压为220v),将各支路开关逐个闭合,若“检验灯”能正常发光,则可判定该支路发生短路;若“检验灯”发光较暗,则可判断家庭电路正常。(2)利用试电笔检测:在检查电路时,能使氖管发光的地方说明此处与火线连接完好,不能使氖管发光的地方说明此处与火线之间有断路。,【典例3】(2012常州中考)如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220v40w”的灯泡l0。当只闭合开关s、s1时,灯泡l0和l1都呈现暗红色(比正常发光状态暗得多);当只闭合开关s、s2时,灯泡l0正常发光,l2不发光。由此可以确定()a.l1灯头接线处断路b.l1灯头接线处短路c.l2灯头接线处断路d.l2灯头接线处短路,【思路导引】判断故障的依据是题中描述的现象,关键点:(1)只闭合s、s1时,灯l0与l1串联,总电压为220v,l0和l1都呈现暗红色(比正常发光状态暗得多),说明无故障;(2)只闭合开关s、s2时,灯l0与l2串联,总电压为220v,l0正常发光,说明l2没有分压,则l2短路。,【精讲精析】选d。本题考查家庭电路故障的分析与判断。分析电路图知,仅闭合开关s、s1时,灯泡l0与l1串联,两灯的实际电压都小于额定电压,故灯泡都暗红,说明灯泡l1正常;仅闭合开关s、s2时,灯泡l0与l2串联,灯泡l0发光正常,说明灯泡l2处相当于导线,故l2出现短路。【失误档案】用试电笔判断电路故障时,易出现以下误区:(1)试电笔的氖管发光,接触的就一定是火线;(2)氖管不发光,接触的一定是零线。,【变式训练】(2012烟台中考)小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在方框中。安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用试电笔分别测试a、b、c点时,试电笔的氖管都发光,则电路的故障为。,【解析】本题考查家庭电路的安装及常见故障的判断。家庭电路的装配原则是开关控制火线后进入灯泡,故开关应装在“2”方框中;用试电笔测试a、b、c三点,氖管都发光,说明都与火线连通,即a、b、c间无断路;而闭合开关灯泡不亮,说明电路中无电流,只能是进户零线断路。答案：2进户零线断路,(2011黄冈中考)小阳闭合开关后,发现电灯不亮,他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有d点发光,那么可能发生的故障是()a.电灯灯丝断了b.cd之间某处断路c.ab之间某处断路d.开关处短路,【解析】选b。本题考查家庭电路故障的判断。用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有d点发光,说明a、b、c三点没有与火线相通。若电灯灯丝断了,则c点会发光,a、b两点不会发光;若ab之间某处断路,b、c、d点都会发光,a点不发光;若开关处短路,则灯会一直发光;故只有cd之间某处断路,才会只有d点发光。所以选b。,1.电能和电功的关系:电功是用电器消耗电能的多少。电流做功的过程,就是消耗电能的过程。电流做了多少功,就消耗多少电能。即消耗了多少电能,电流就做多少功。,内能(q=i2rt)纯电阻电路机械能化学能等,电能,电流做功w=uit,非纯电阻电路,2.电功的计算：(1)公式：w=pt=uit，是普遍适用的。(2)结合欧姆定律可得这些公式只适用于纯电阻电路中。(3)利用电能表计算电能：w=w2-w1(w1、w2是前后两次电能表的示数)；(n是实际的转数，m是电能表标定转数)。,【拓展延伸】白炽灯的工作原理电流通过灯丝时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝处于温度达2000以上的白炽状态(灯丝一般采用钨丝,熔点约为3000),这时候组成灯丝的原子核外电子会被激发,从而使得其向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量便以光的形式释放出来,并同时产生热量,故称之为白炽灯。灯丝处于白炽状态时,就像烧红了的铁一样发出光来。为防止极高温度的灯丝被氧化烧断,一般将灯泡里面抽成真空或充入其他惰性气体。理论上灯丝的温度越高,发出的光就越亮。,【典例1】(2012广州中考)小明把两电热棒r1、r2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220v的照明电路。电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000j。如图所示,r1、r2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80,记录数据如表。,(1)r1通电100s消耗多少电能?(2)r1的电功率多大?(3)r1的电阻多大?(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同,而根据表中实验数据知道r1与r2消耗的电能不同。请分析是什么原因导致r2消耗的电能比r1的大。,【思路导引】解答本题应明确以下三点:(1)用电器消耗的电能是电能表的实际转数乘以一圈消耗的电能;(2)用电器的电功率是消耗的电能与所对应时间的比值;(3)r1、r2消耗电能转化为有用的能量相等,但在转化过程中,能量的损失不同。,【精讲精析】本题考查电能、电功率的相关计算。(1)由于电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000j，而r1通电100s时电能表的转盘转20圈，则电阻r1消耗的电能w=5000j20=100000j；(2)r1的电功率(3)r1的电阻(4)r2功率较小，加热较慢，由于加热过程中水会同时汽化吸热，所以加热时间越长，汽化带走的热量越多，所以所需的总能量(电能)就越多。答案：(1)100000j(2)1000w(3)48.4(4)r2功率较小，加热较慢，由于加热过程中水会同时汽化吸热，所以加热时间越长，汽化带走的热量越多，所以所需的总能量(电能)就越多。,【方法归纳】计算电功的其他推导公式(1)电路中的总电功：w总=w1+w2+wn；(2)在串联电路中：(3)在并联电路中：,【变式训练】(2012南宁中考)标有“6v6w”的灯泡l1和“6v3w”的灯泡l2串联接入电路中。l1灯丝的阻值是_,通过两灯的电流之比为,两灯在相同时间内消耗电能之比为。,【解析】本题考查电阻、电流、电功的相关计算。灯l1的灯丝电阻：灯l2的灯丝电阻：=12,由于串联电路中通过各处的电流都相等，故通过两灯的电流之比是11，又因为电功：w=uit=i2rt,所以两灯在相同时间内消耗电能之比为：w1w2=i2r1ti2r2t=r1r2=612=12。答案：61112,(2012泉州中考)汽车照明大灯的灯泡内,装有两根灯丝,一根是功率大一些的远光灯丝,主要照亮车前较远的路面,另一根是功率较小一些的近光灯丝,主要照亮车前较近的路面。你认为远光灯丝和近光灯丝的连接是联。小亮家汽车照明大灯上标有“12v60w/55w”的字样,在一段回家的路上,一个照明大灯消耗的功率和时间的关系如图所示,则在10分钟内该大灯消耗的电能是j。,【解析】由题意可知:两根灯丝工作时互不影响,所以远光灯丝和近光灯丝是并联的;t1=4min=240s,t2=6min=360s;由题图可知:w=w1+w2=p1t1+p2t2=60w240s+55w360s=3.42104j。答案：并3.42104,1.各电器的连接关系:(1)总开关要装在电能表之后,用户保险装置之前。电能表、总开关、用户保险装置均需串联在电路中。(2)所有家用电器都并联在电路中。(3)控制用电器的开关与用电器串联后直接接在火线上。(4)在家庭电路中,空气开关与保险装置和熔丝的作用相同。(5)控制插座的总开关上一般装有漏电保护器。,2.小灯泡、三孔插座的正确连接:(1)螺口灯泡的灯尾螺旋套接零线,顶部触点先接开关,再接火线。(2)接大功率的用电器,一般只在火线上接保险丝。(3)插座:用来接可移动的用电器,并联在电路中。三孔插座接法口诀“左零右火上接地”。,3.安全用电常识:(1)家庭电路的安装应符合安全用电的要求。(2)不用湿手触摸电器,不弄湿用电器。(3)保护好用电器的绝缘体,不使火线裸露。(4)有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地。(5)在户外不要靠近高压带电体,在室内不接触低压带电体。(6)注意防雷,高大建筑物上要装避雷针。(7)防止各种类型的触电事故的发生。,【拓展延伸】漏电保护器及其参数的意义漏电保护器是由漏电检测、信号放大、执行开关三部分组成。正常用电时,电流从一根导线流入,经过用电器,从另一根导线流出。如果整个线路上没有故障的话,流出的电流应该完全等于流入的电流。当发生漏电时,流出的电流小于流入的电流。两根导线上的电流只要达到一定的差异时,便通过漏电保护器内的电子控制电路放大,推动继电器开关切断电源线上流入的电流。,漏电保护器的主要技术参数有:额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流。其他参数还有:电源频率、额定电压、额定电流等。,(1)额定漏电动作电流:在规定的条件下,使漏电保护器动作的电流值。例如,30ma的保护器,当通入电流值达到30ma时,保护器立即动作断开电源。(2)额定漏电动作时间:指从突然施加额定漏电动作电流起,到保护电路被切断为止的时间。例如,30ma0.1s的保护器,从电流值达到30ma起,到主触头分离止的时间不超过0.1s。,(3)额定漏电不动作电流:在规定的条件下,漏电保护器不动作的电流值,一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如,漏电动作电流30ma的漏电保护器,在电流值达15ma以下时,保护器不应动作,否则因灵敏度太高容易误动作,影响用电设备的正常运行。(4)其他参数,如电源频率、额定电压、额定电流等。,【典例2】(2013北京中考)如图所示的实例中,符合安全用电要求的是(),【思路导引】明确安全用电常识是解决本题的关键:(1)不能用湿布擦拭用电器。(2)若遇触电事故,先切断电源。(3)不能使用绝缘层破损的导线,以免造成短路。(4)不能在输电线上晾衣服。【精讲精析】选b。本题考查安全用电的原则,熟练掌握安全用电“十不准”和触电急救方法。不准在电线上晾衣服、不准用湿布擦拭正在工作的电器、不准使用绝缘层破损的导线、金属外壳要接地等。若有人触电时,应立即切断电源或用干燥的绝缘体挑开带电体。,【方法归纳】(1)家庭电路中的电线、电能表等通过的电流都有一定的限度,电流超过某个限度就会发生危险,所以在添加大功率用电器时,要通过计算看供电线路和电能表是否满足需要。如果电流可能超过允许通过的最大电流值,就应该更换导线和电能表。(2)保险丝的选择:使保险丝的额定电流等于或稍大于电路最大工作电流(i最大=)。(3)家庭电路中必须安装空气开关(保险丝)。当电路被保险装置自动切断时,要先找到故障的原因,排除后再恢复供电。,【变式训练】(2012连云港中考)家庭电路中短路或超负荷运行很容易引发火灾,为了避免此类事故的发生,家庭电路中必须安装;如果家用电器内部导线的绝缘皮破损,人体接触家用电器金属外壳时容易发生触电事故,为防止此类事故的发生,家用电器的金属外壳应该。,【解析】本题考查安全用电的相关知识。当电路短路时,电路中的电流就会很大,超过了熔断器的最大电流,则熔断器将会熔断起到对电路的保护作用。家庭电路中必须安装能起到自动断开电源作用的空气开关。如果家用电器内部导线的绝缘皮破损,人体接触家用电器金属外壳时容易发生触电事故。如果外壳接地,地线把人体短路,不会发生触电事故,所以为防止此类事故的发生,家用电器的金属外壳应该接地。答案：空气开关(或熔断器、漏电保护器、触电保护器、熔丝等均可)接地,1.实验原理:_。2.电路设计:将滑动变阻器、电流表和小灯泡_,电压表和小灯泡_。,p=ui,串联,并联,3.实验步骤:(1)根据小灯泡的额定电压、电源电压,确定电压表和电流表所用_。(2)根据电路图连接实验器材。(3)调节_,分别使小灯泡两端的电压等于额定电压、低于额定电压、高于额定电压的1.2倍,分别读出对应电压表和电流表的示数及三种情况下小灯泡的亮度,并记录在表格里。(4)计算三种情况下的电功率(包括额定功率),分析得出结论。,量程,滑动变阻器,4.问题探究:(1)怎样选择电压表、电流表的量程?提示：电压表量程参照小灯泡的额定电压,选择大于额定电压的量程,如额定电压为2.5v的小灯泡,电压表可选03v量程。电流表量程选择采用试触法,保证指针偏转角度在左右,能用小量程的不用大量程。(2)在测小灯泡额定功率的实验中,手和眼各自的分工是什么?提示：手移动滑片的位置,同时眼睛观察电压表的示数,当示数达到小灯泡的额定电压时,停止移动滑片。,(3)能否用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率?提示：不能。额定功率为小灯泡额定电压下的电功率,且在不同的电压下小灯泡的电功率不同,小灯泡的电功率随外加电压的变化而变化,故不能求平均值。,【易错警示】实验数据的处理伏安法测电阻和测电功率在数据处理方法上不同,测电阻最后要求测出三个电阻值的平均值,目的是减小实验误差;而测电功率时,在小于、等于、大于额定电压的情况下,求出三个电功率值的含义是不同的,不能用来求平均值。只有在额定电压下求得的功率才为额定功率。,【典例】(2013聊城中考)某学习小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压6v不变,小灯泡额定电压为2.5v,电阻约为10。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。,(2)某次实验时,电压表示数如图乙所示,则此时滑动变阻器两端的电压为v;如果要使灯泡正常发光,变阻器的滑片p应该向(选填“a”或“b”)端移动。(3)小菁同学移动滑片p,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的i-u图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定电功率是w。,(4)某同学实验中电流表和电压表指针偏转情况如图所示,其中某电表示数不妥,其原因是。(要说明表的名称),(5)在实验中,小张同学发现当小灯泡两端电压减小时,它的亮度随之减弱,测量出的小灯泡电阻也相应减小,导致这一变化的合理解释是。a.导体电阻与通过导体的电流成正比b.根据欧姆定律,电流一定时,导体的电阻与电压成正比c.电压减小时,通过小灯泡的电流不变,电阻变小d.电压减小时,小灯泡亮度变暗,温度降低,电阻变小,【解析】本题考查了测定小灯泡的额定功率。(1)小灯泡的额定电压为2.5v，电阻约为10，小灯泡正常工作时的电流约为：所以电流表应选择00.6a的量程，电压表应选择03v的量程。电流表需要串联在电路中，电压表需要并联在小灯泡两端。(2)观察电压表知示数为2.2v，已知电源电压6v不变，所以此时滑动变阻器两端的电压为6v-2.2v=3.8v，而小灯泡的额定电压为2.5v，可通过减小滑动变阻器的电阻，增大电路中的电流来增大电压表的示数，所以滑片应向b端移动。(3)根据图像丙可知，当电压为2.5v时，通过小灯泡的电流为0.3a，所以小灯泡的额定功率,为：p额=u额i=2.5v0.3a=0.75w。(4)为了读数准确，一般要求指针指在表盘的间，观察两表会发现电流表的指针偏转角度过小，原因是所选的量程太大。(5)灯丝电阻随温度的降低而减小，小灯泡两端的电压越低，灯泡的亮度越暗，温度越低，电阻越小。,答案：(1)如图所示(2)3.8b(3)0.75(4)电流表的量程选大了(5)d,【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)连接电路时,开关s应断开,防止因电路(选填“短路”或“开路”)而损坏仪器。(2)连接完实验电路后,某同学闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压。请你帮助该同学分析电路出现故障的原因:。,【解析】(1)连接电路时,开关一定要断开,可以避免电路因为短路而被损坏,起到保护作用;(2)在连接完实验电路后,某同学闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压,这说明灯泡处接线柱松动或者灯丝已经烧断,实质上是电压表串联在了电路中。答案：(1)短路(2)小灯泡断路,【方法平台】测量电功率的几种方法电功率的测量是中考必考的内容，通过测量其他物理量去间接地测电功率，主要有以下几种情况：1.伏安法：用电压表和电流表分别测出待测用电器两端的电压和对应的电流，用p=ui求出用电器的功率。2.电能表测用电器的电功率：(1)使室内其他用电器均停止工作，只有待测用电器工作。(2)记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t。(3)计算用电器的实际功率(w)(n0为电能表铭牌标着的每消耗1kwh电能转盘的转数)。,3.伏阻法：如果只有电压表，无电流表,需要用一个已知阻值的电阻r0和用电器串联，利用或计算(如图)。,4.安阻法：只有电流表，无电压表，需要用一个已知阻值的电阻r0和用电器并联，利用p=r0i0ir或p=r0i0(i-i0)计算(如图)。,1.下列家用电器中,主要将电能转化为机械能的是()a.微波炉b.电熨斗c.电风扇d.电视机【解析】选c。本题考查能量的转化。将电能转化为机械能主要是指用电器用电能来做机械功,因此电风扇符合。微波炉利用了电产生微波,电熨斗将电能转化为内能,电视机主要将电能转化为声能和光能。,2.关于家庭电路中用电器安装的说法错误的是()a.开关应接在火线上b.螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上c.开关应和灯泡并联d.三孔插座应有接地线【解析】选c。本题考查家庭电路中用电器的正确安装。在家庭电路中,开关应该靠近火线连接,故a说法正确;螺口灯泡的螺旋套要接到零线上,故b说法正确;控制灯泡的开关应与灯泡串联,故c说法错误;三孔插座的顶点一孔要接地,故d说法正确。,3.日本家庭电路两端的电压是110v,标有“220v100w”字样的电灯在日本110v电路电压下的实际功率为(电灯电阻不变)()a.200wb.100wc.50wd.25w【解析】选d。本题考查实际功率的计算。根据电功率的计算式灯泡的电阻保持不变，电压变为原来的一半，故p为原来的故d正确。,4.小刚家安装了新感应式电能表,一个月后此表的示数如图所示,这个月他家用电kwh,小刚家最多能接入总功率为w的用电器。,【解析】本题考查电能表的使用。电能表表盘示数的最后一位是小数,由题图可知,表盘示数是65.2kwh,了解电能表中的数据:220v额定电压是220v,20a电能表通过20a左右电流时,测量最准确。根据p=ui,可计算出允许接入的最大功率p=ui=220v20a=4400w。答案：65.24400,5.如图所示,电源电压保持不变,开关s和s1都闭合时,小灯泡正常发光,再将开关s1断开,电流表示数(选填“变大”“变小”或“不变”),小灯泡的亮度(选填“变亮”“变暗”或“不变”),小灯泡的额定功率(选填“变大”“变小”或“不变”)。,【解析】本题考查并联电路的特点及电功率的相关知识。开关s和s1都闭合时,灯泡和电阻并联,所以开关s1断开后灯泡的电压、电流都不会发生任何改变,因此灯泡的亮度不变,灯泡的额定功率也不会发生改变。开关s和s1都闭合时,电流表测量干路电流,开关s1断开后电流表只测量灯泡的电流,所以电流表的示数变小。答案：变小不变不变,6.led灯因具有节能、环保、安全等优点而被广泛应用。下表是亮度相当的两种灯的相关数据。由此可见led灯接v电压时正常发光。这两种灯都正常工作100h,led灯比白炽灯节约电能kwh。,【解析】本题考查额定电压与额定功率的含义及计算。从表中可以看出:led灯的额定电压是24v。led灯比白炽灯的额定功率小,p=100w-12w=88w=0.088kw,所以节约的电能是w=pt=0.088kw100h=8.8kwh。答案：248.8,7.小华同学做“测量小灯泡电功率”的实验(小灯泡标有“2.5v”字样)。(1)如图甲所示是小华所连接的不完整实验电路,请你用笔画线代替导线,将缺少的一根导线接好。,(2)电路接好后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大。接下来应进行的操作是,。(两空按操作步骤先后顺序填写字母代号)a.更换电池或小灯泡b.检查电路是否短路c.移动滑动变阻器滑片至最大值位置d.断开电路开关(3)实验过程中,当电压表示数为v时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,其值为a。小灯泡正常发光时灯丝电阻约,额定功率为w。,【解析】本题考查测量小灯泡电功率的实验。(1)电压表应该与小灯泡并联,所以应该把电压表的“-”接线柱与小灯泡左端的接线柱相连。(2)由于两表的示数过大,为了防止小灯泡被烧坏,应该尽快断开开关,然后再移动滑动变阻器滑片至最大值位置。(3)小灯泡的额定电压是2.5v,所以当电压表的示数等于2.5v时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数是0.3a,所以小灯泡正常发光时灯丝电阻小灯泡的额定功率p=ui=2.5v0.3a=0.75w。,答案：(1)(2)dc(3)2.50.38.30.75,8.一只电烙铁的规格为“220v110w”,请回答下列问题:(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?(2)该电烙铁的电阻为多少?(3)在额定电压下通电10min产生多少热量?,【解析】本题考查有关电功率、热量的计算。(1)电烙铁正常工作的电流(2)电烙铁的电阻或(3)产生热量q=w=pt=110w1060s=6.6104j答案：(1)0.5a(2)440(3)6.6104j,1.(2012临沂中考)如图所示的几种用电器工作时,以电能转化为内能为应用目的的是(),【解析】选d。本题考查电能和其他形式能的转化。电视机有电流通过时发光、发声,电能转化为声能和光能,故a选项错;电动自行车和抽油烟机的电动机有电流通过时转动,电能转化为机械能,故b、c选项错;电烤箱通过电流时发热,电能转化为内能,故d选项正确。,2.(2013邵阳中考)灯的亮度由它实际消耗的功率决定。现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220v36w”和“36v36w”字样。如果它们都正常发光,则()a.甲灯亮b.乙灯亮c.一样亮d.无法确定【解析】选c。本题考查灯泡亮度与电功率的关系。灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,两灯都正常发光时实际功率均为36w,所以一样亮。故选c。,3.(多选)(2013江西中考)如图所示是某电器内部的电路结构图,r1、r2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同,下列说法正确的是(),a.甲的发热功率与丙的发热功率相等b.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍c.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍d.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍【解析】选b、c、d。本题考查等效电阻和电功率。假设r1=r2=r，甲图中由于没有接到3接线柱，r1和r2没有电流通过，电路属于断路，所以电功率p甲=0；乙图中，r1与r2串联，电功率为丙图中，r2并未接入电路中，只有r1工作，丁图中r1与r2属于并联，电功率为p丁=综上分析，故选b、c、d。,4.(2012绥化中考)如图所示是家庭电路的一部分,其中_(选填“a”“b”或“c”)是火线,ab两根电线之间的电压是v。,【解析】本题考查家庭电路的连接。在家庭电路中,开关应控制火线,即开关接在用电器和火线之间,所以a为火线,b为零线,c为地线。火线和零线间的电压为220v。答案：a220,5.(2012广州中考)(1)根据如图所示的电路,在虚线框内画出对应的电路图。,(2)仅用如图所示的电路可直接测量小灯泡的、_这两个物理量,还可测量小灯泡的、。,【解析】本题考查电学知识。分析题图可知,电源、开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡组成串联电路,电压表并联在小灯泡两端,所以可画出电路图。直接测量的小灯泡的物理量是通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压。根据电流和电压可以求得小灯泡的电阻和电功率。答案：(1)(2)电流电压电阻电功率,6.(2013济宁中考)在做电学实验时,我们多次按照图甲所示的电路图连接器材并进行实验。(1)该实验电路图能够进行哪些电学实验?(写出三个实验名称即可)。,(2)根据图乙所示的电流表、电压表的表盘示数,请你计算出相关物理量。,(3)根据图甲所示的电路图,把图丙中提供的器材用笔画线代替导线将它们连接起来。如果想利用该实物图研究电流与电阻的关系,请写出需要增加的器材。,【解析】本题考查初中物理电学实验设计。(1)由电路图可知,利用此电路图可以探究电压一定,电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测r电阻、伏安法测r电功率等实验;(2)由电流表、电压表可知,电流表采用的是0.6a量程,一小格表示0.02a,此时电流表示数为0.3a,电压表使用的是3v量程,一小格表示0.1v,此时电压表示数为2.4v,故p=ui=2.4v0.3a=0.