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初三科学电功与电热

电功和电热

教学目标:正确理解电功和热功的关系,懂得区分热功和电功并会计算电功和热功以及电功率和热功率。

教学重难点:知道电功率的物理意义;能求出用电器的实际功率和额定功率

第一部分

导言:

本专题为电功和电热,中考命题所要掌握的知识点为:

知道电功率的物理意义;能求出用电器的实际功率和额定功率;能运用电能的有关公式求电能;了解电能和其它能的转化;能够正确画出家庭电路的电路图;掌握安全用电常识;会进行电路故障的判断分析。本专题所占分值为5—8分,题型以实验题和计算题为主。

回顾知识点:

1、功

(1)定义:一个物体受到力的作用,并在力的方向上通过一段距离,称这个力对物体做了功。

(2)理解做功的两个必要因素:

力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:。

(3)在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。

(4)我们要注意不做功的三种情况:

物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”。

物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”。

物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。

【即境活用】

1、某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,这个人对球所做的功为()

A.0J B.200J C.150J D.条件不足,无法计算

【解析】D。理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键。球的运动可分为两个阶段:其一是球出手前,人对球做了功,因为球在人的推力作用下,通过了一段距离,但这个距离不是10m,题目中也没有交代这个距离为多少,所以无法计算出推力对球做了多少功;其二是球离开人手在地面上滚动时,球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动,人不再对球做功。

2、举重运动员在比赛时,第一阶段把杠铃拿起并举过头顶,第二阶段使杠铃在空气中静止3s。关于运动员对杠铃做功的情况,下列说法中正确的是()

A.在第一阶段内做了功 B.在第二阶段内做了功

C.在两个阶段内一直都在做功 D.在两个阶段内一直都没有做功

【解析】A。物理学中做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。举重运动员在比赛时,第一阶段杠铃拿起并举过头顶,杠铃在举力的作用下移动了一段距离,这一阶段力对杠铃做了功,选项A正确。在第二阶段虽然用了力,但杠铃没有移动距离,所以力不做功,故选项B是错误的。选项C、D也是错误的。

注意:判断一个力对物体是否做功,关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离。答本题容易错选C,误认为:只要有力作用在物体上,且物体又移动了一段距离,则力就对物体做功。

3、下列几种情况,人对物体做功的是()

A举重运动员举着杠铃不动接受记者照相B人提着重物沿水平路面匀速前进

C人用力推车使车沿力的方向在水平地面上运动D小孩用力搬石头,未能搬动

【解析】C。一个物体受到力的作用,并在力的方向上通过一段距离,称这个力对物体做了功。

3、功率

(1)定义:功率是表示做功快慢的物理量。

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(2)公式:

注意:功率和功是两个不同的概念,做功多不一定做功快;反之,做功快不一定做功多。功率大,表示单位时间内做功多。从公式

可知,相同的时间内做功多的,功率大;做相同的功,所用时间少的,功率大。在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W ,1W=1J/s 。

(3)延伸:由得

。物体在拉力的作用下,以速度沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功

率等于力与物体速度的乘积。在功率一定时,力

与速度成反比。汽车爬坡时,司机采取换挡的办法减小速度,以获得较大的牵引

力。

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【即境活用】

1、一名举重运动员在3s 内把质量为100kg 的杠铃举高1.8m ,则此过程中该运动员做功的功率是 W 。(g 取10N/kg )

【解析】由功的计算公式W =FS 可知,力对物体做功的多少只与该力的大小及物体在力的方向上移动的距离有关。由题意可知,举重运动员举起杠铃所做的功主要是克服杠铃的重力做功,所以W =FS =Gh ,式中的G 是杠铃的重力,h 是杠铃被举起的高度,W =Gh =mgh =100kg×10N/kg×1.8m =1.8×103

J 。在这个过程中该运动员做功的功率是P =W /t =1.8×103

J/3s =600W 。 2、甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s 甲:s 乙=2:1,那么( ) A .两辆汽车的牵引力F 甲:F 乙=1:2 B .两辆汽车的牵引力F 甲:F 乙=2:1 C .两辆汽车做的功之比W 甲:W 乙=1:2 D .两辆汽车做的功之比W 甲:W 乙=2:1

【解析】根据功率公式P =W/t =Fv ,当甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s 甲:s 乙=2:1,可求两辆汽车的牵引力F 甲:F 乙=1:2,选项A 正确。

一个物体能够做功,我们就说它具有能。“能够做功”指物体具有做功的本领,物体不一定正在做功。一个物体能够做的功越多,具有的能量越大。 一、电功和电功率

1、电功(W ):电流做的功就是电功。

电流做功的过程就是电能转化为其它形式能(如:内能、机械能和化学能等)的过程。

2、功的国际单位是:焦耳(J )。 常用单位:度(千瓦时),其中1度=1千瓦时=3.66

10 焦耳 3、测量电功的工具:电能表(测量用电器消耗电能(电功)的仪表)

读懂电能表的参数:①3000R/KW·h ──每消耗1KW·h 的电能,转盘转3000转(要会根据一定时间内电能表转盘转过的圈数来计算电功,从而算出电功率);对于电子式电能表,其参数为imp/KW·h ──每消耗1KW·h 的电能,指示灯闪烁的次数。②220V ──额定电压(正常工作时的电压)为220V 。③10A (40A )──长时间工作最大电流为10A (短时间内最大电流为40A )。④根据电能表的参数计算出家庭电路中的最大总功率P=UI =220V×10A=2200W。

4、电功的公式:W=Pt=UIt ,适用于任何电路。 注意:

(1)式中的W、U、I和t是在同一段电路上。

(2)计算时单位要统一

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(3)根据欧姆定律我们还可以推出和公式,但是它们只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功

5、电功率(P):表示电流做功快慢,即电流在单位时间内做的功。

电功率大的用电器电流作功快。

国际单位:瓦特(W),常用单位:千瓦1W=1J/s。

6、额定电压(U0):用电器正常工作的电压。用电器上标出的正常工作时,应接到的电压叫做额定电压

7、额定电流(I0):用电器正常工作的电流。

8、额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。

例如“220V 100W”表示这个用电器接在额定电压220V下工作时,发出的功率是100W。

9、实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。

10、实际电流(I):实际流过用电器两端的电流。

11、实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。

当U>U0时,则P>P0:灯很亮,易烧坏。

当U

当U=U0时,则P=P0:正常发亮(额定功率与实际功率是重点)

所以当题目说要使灯正常发亮,就是实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,实际功率等于额定功率。

使用用电器时,必须使加在用电器两端电压等于或接近于额定电压,这样用电器才不至于损坏。电灯的亮度取决于它的实际功率。

例如:同一电阻,接在不同的电压下使用,则有:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4倍。例如“220V,100W”灯泡接在电压为110V的电路上,则实际功率为__________。

【典型例题】

1、关于额定电压和额定功率,下列说法中正确的是()

A.用电器工作时的实际功率总等于它的额定功率B.用电器工作时它两端的电压总等于它的额定电压

C.用电器两端的实际电压大于其额定电压时,它的实际功率小于额定功率

D.用电器两端的实际电压小于其额定电压时,它的实际功率小于额定功率

【解析】D。

2、把“12V、8W”的电灯接到9V的电路中,它的实际功率为多大?

3、如图所示,一个标有“6V ,3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50 的滑动变阻器R串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中,

设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是()

A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2W

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B.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6W

C.当滑片P滑到某个位置时,L和R 的电功率相等

D.当滑片P由a滑向b的过程中,灯泡L的电功率一直是减小

【解析】A

二、热功和热功率

1、电热(热功):电流通过用电器会产生热量,简称电热(Q)。

2、焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。即:Q=I2Rt。它适用于任何用电器热量的计算。

3、热功率:就是跟电流的二次方成正比,导体的电阻成正比。

三、重点:电功与热功的区别

1、当电流通过导体做功,将电能全部转化为内能(纯电阻电路)时,电功等于电热。

将消耗的电能全部转化为内能的装置是电热器,如:电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等(即所谓的纯电阻电路)

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2、当电路中含有电动机时,电路消耗的电能只有一小部分转化为内能,绝大部分转化成了机械能。即(E表示产生的机械能),这时。这样我们计算电功应该用,而电热只能用公式计算。

【典型例题】

1 、一台额定电压是U 的电动机,它的电阻为R ,正常工作时通过的电流为I ,则( )

A .电动机t 秒内产生的热量是Q=IUt

B .电动机t 秒内产生的热量是Q=I 2 Rt

C .电动机的功率为P=I 2 Rt

D .电动机的功率为P = U 2 / R

【解析】B。电动机是非纯电路电路消耗的电能只有一小部分转化为内能,绝大部分转化成了机械能。即(E表示产生的机械能),这时。这样我们计算电功应该用,而电热只能用公式计算。电动机的功率P=UI

2、用6600V 和220V 两种电压输电, 若输送的功率, 输电线的长短、粗细及电阻率相同, 则低压输电线与高压输电线上损失的功率之比是( )A.1 ∶ 900 B.900 ∶ 1 C.1 ∶ 30 D.30 ∶ 1

【解析】A。低压输电线与高压输电线上损失的功率之比就是低压输电和高压输电电流的二次方的比。

3、1 个标有“ 220V ,100W ”的灯泡,它的额定电压为___V ,在此电压下工作,消耗的电功率为_____W ,工作电流为_____A ,工作电阻是____ Ω.此灯工作___h ,消耗1kW · h 电,合____ × 10 6 J .

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【解析】220V ,100W ,0.45A ,484 Ω,10 ,3.6

4、某直流电动机提升重物的装置,重物的质量为50kg ,电压为120V ,当电动机以0.9m/s 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A 。求:(1)电动机的电功率和机械功率分别为多少?(2)电动机线圈电阻多大?(3)电动机对该重物的最大提升速度为多少?

【解析】(1) 电动机的电功率P=UI=120*5=600W ,电动机的机械功率P=Fs=500*0.9=450W ;(2) 热功率=电功率—机械功率=150W ,R=P/I^2=150/25=6Ω;(3) 最大提升速度就是电功率全部拿来做机械运动,没有产生热量,即V=P/F=600/500=1.2m/s

5、(2011年,34题)在计算电动机工作时所消耗的电功率时,小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU 计算电动机所消耗的电功率,小施利用P=I 2R 来计算电动机所消耗的电功率。

(已知:电动机线圈电阻为R ,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I) (1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确,并说明理由。

(2)求这台电动机在时间t 内,电动机线圈产生的热量。

(3)求电动机在时间t 内所做的机械功。

【解析】(1)小杰正确,小施错误。因为P=UI 是线圈的发热功率,而电动机正常工作时的电能没有全部转化为内能,所以利用P=I 2R 来计算电动机所消耗的电功率是错误的。 (2)Q=I 2Rt (3)E=W-Q=UIt- I 2Rt

6、冬天,王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档,于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙(电热丝相当于电热毯内部发热电阻)。

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(1)图甲中有定值电阻R 2(置于电热毯外部),电热丝R1,请说明要使电热毯处于低温档时,开关S 1、S 2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。

(2)图乙中有两根电热丝R 2、R 3,请说明要使电热毯处于高温档时,开关S 1、S 2应处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。

(3)请指出你认为其中较好的电路,并说明理由。

【解析】根据P=U2R 可知,电阻小时功率大,加热时功率大,所以此时的电阻小;电阻大时功率小,保温时功率小,所以此时的电阻大,据此分析甲乙两图电热毯的高温档位和低温档位.

(1)根据串联电路电阻特点和欧姆定律判断甲图的低温档位;根据串联电路电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R 求出电热毯发热电功率的表达式.

(2)根据并联电路电阻特点和电功率公式判断乙图电热毯的高温档位;根据P=U2R

甲 乙

求出两电热丝的功率,再求出总电功率.

(3)根据焦耳定律可知,电阻有电流通过时,要产生热量,结合电路图和节约电能上进行分析解答. 答案:(1)S 1闭合,S 2断开。低温档电热毯发热功率:P =I 2

R 2=[U/(R 1+R 2)]2

R 2 (2) S 1、S 2均闭合。高温档电热毯发热功率:.P =(U 2

/R 2)+ (U 2

/R 3) (3)较好的电路是乙,因为在甲电路中,低温档时R 1要发热,浪费电能。

7、如图,是常见的静脉滴注装置。为了解冬季输液患者冰凉的感觉,小锐设想在导管外添加一个电加热器,使药液在流动中加热。他收集了相关数据:药液M=500克,331.010/ρ

=?千克米,34.210c =?水焦/(千克? ℃),一般滴注时间50t =分钟,针头与瓶

内液面竖直高度1米(不考虑其他热损失)

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⑴ 不过若患者血压与针头处液体压强相等,则患者血压相当于多少毫米汞柱? ⑵ 若使药液从5℃加热到35℃,该加热器电功率应多大? ⑶ 为了解除患者冰凉的感觉,请你再提出一种可行的方法。

【解析】:本题以一个“小发明”作为题目的背景,综合了力学、热学、

电学和化学等知识,设计新颖且解答开放。在解答过程中要注意审题,学会从题设的众多条件中剥取所需的信息,就不难解决。 ⑴

3341110/10/110p gh kg m N kg m Pa ρ==???=

4210gh Pa ρ=水银,20.073573.5h m mm ==,即患者血压相当于73.5毫米汞柱。

⑵ 每秒钟流出的药液质量:30.511050606

M kg m kg t -=

==?? 每秒的热量:33

14.210()1030216

Q cm t J kg C kg C J -=?=??????=吸

W Pt Q == 21211Q J

P W t S

==

= ⑶方法1:传热法。用热水袋、暖水瓶等靠近扎针处,利用热传递使扎针处暖和。

方法2:水浴法。让输液管通过盛有热水的容器,使药液加热。

方法3:化学法。在能让输液管穿过的密封盒内放入生石灰块,使用时,只要打开盒的开口,让生石灰与空气中水蒸气发生放热反应,

就可使药液加热。

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一、选择题

1.电能表是家庭电路中测量下列哪个物理量的仪表 ( ) A .电功率 B .电能 C .电阻 D .电压 2.有甲、乙两盏电灯,甲灯上标有“36V 60W ”,乙灯上标有“220V 60W ”,当它们分别在其额定电压下工作发光时,其亮度是

( )

A .乙灯比甲灯更亮

B .甲灯比乙灯更亮

C .两盏灯一样亮

D .无法判定哪盏灯更亮

3.小刚利用电能表测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15min 内,消耗电能0.3 KW ·h ,这个用电器可能是

( )

A .空调器

B .电冰箱

C .电视机

D .收音机

4.小灯泡额定电压为6V ,额定功率估计在7W ~l2W 之间,小佳按如下图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有0.6A 、3A 两档,电压

表有3V 、l5V 两档,将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则( )

A.小灯泡额定功率为7.5W B.在5V时小灯泡的功率为7.5W

C.在1V电压下小灯泡功率7.5W D.在5V时小灯泡功率为1.5W

5.把标有“6v 6W”的L1灯和标有“6V 3W”的L2灯串联,接在6V的电源上,则()

A、两灯一样亮

B、L1比L2亮

C、11比L2暗

D、两灯都能正常发光

6.家用电能表的盘面上,标有3000R/kwh的字样,当接入一个用电器正常工作时,1min内电能表的转盘转了15转,则该电器消耗的实际功率是()

A、5W

B、500W

C、300W

D、3KW

7.如右图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,此现象说明

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()

A.灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值

B.灯泡L1的额定功率大于灯泡L2的额定功率

C.灯泡L1两端的电压小于灯炮L2两端的电压

D.通过灯泡L1的电流大于通过灯炮L2的电流

8.用电器R1和R2上都标有“6V”字样,它们的电流随电压变化关系如右图所示。若把R1和R2串联在电源电压为6V的电路中工作,则的实际功率是()

用电器R

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A、1.8W

B、0.2W

C、0.4W

D、0.6W

9.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”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、一样多

10.右图是一种恒温式电烙铁的电路图,在不用电烙铁焊按时,断开开关S,使它处于保温状态;需要焊接时,闭合开关S就能很快达到焊接温度.若电烙铁的规格是“220V 40W”,且R′=R.则保温时电路消耗的总功率为()

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A.20W B.40W C.60W D.80W

11.妮妮的新家中有150W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,2200W的柜式空调机一台,250W的电脑一台,800W的电饭锅一只,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 15A C.220V 20A D.220V 30A

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12.右图所示电路中,电源电压为30V,定值电阻为30Ω,滑动变阻器

标有"60Ω,1.5A"字样,在该电路正常使用的情况下,则()

A.电路消耗的最大功率为75W B.电流表的最大示数为1.5 A

C.滑动变阻器消耗的最小功率为45W D.电路总电阻的变化范围为0Ω~20Ω

二、填空题

13、甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,60W”字样,并联在220V电源上,通过灯丝电流强度大的是_________灯泡,灯丝电阻较大的是________灯泡.如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是____________,使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是____________.

14、电炉丝和铜导线串联接在电路中,通电后,电炉丝热的发红而铜导线却不怎么热,这是因为电炉丝和铜导线中的相等,但是电炉丝比铜导线的大,消耗的电功率多的缘故.

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15、家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,它的电阻随温度变化规

律如图所示.使用时发热体直接连入家庭电路,当发热体的温度为60℃时, 则此时电功率为 W ,如果这只电灭蚊器的平均电功率为5W ,按一天 工作10h 计算,该家用电灭蚊器一个月(按30天计算)消耗电能 kW ·h ; 当发热体温度继续上升时,电灭蚊器发热体的电阻会 ;它的 电功率会 (最后两空选填“增大”、“不变”、“减小”).

16、如下图所示.是某研究性学习小组利用"220V 60W ”的灯泡L 1和"220V 15w ”的灯泡L 2所设计的四个电路图。当把它们分别接人同一家庭电路中时,其中有一个电路消耗的功率最大,它消耗的最大功率为_______ W ,消耗功率最小的电路图是_______。

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17、将标有“3V 1.5W ”字样的小灯泡L 1与额定电压为6V 的小灯泡L 2并联接在电源上, L 1正常发光, L 2较暗,此时干路中的总电流为1.1A. (1) L 1正常发光时通过的电流为___________A; L 2的电阻值为________Ω (2) 若将L 1、L 2串联到另一可调的电源上, L 2的最大功率为_________W

18、小强做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V 的电源,额定电压为2.5V 的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图9是小强没有连接完的实物电路。 (1)请你用笔画线代替导线,帮小强将实物电路连接完整; (2)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P ,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是

(写出一种即可);

(3)小强排除故障后闭合开关,移动滑片P 到某处,电压表的示数为2.2V ,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P 向 端滑动(选填“左”或“右”);

(4)小强通过移动滑片P ,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图10所示的U -I 图像。根据U -I 图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 ___ W ,当加在小灯泡两端的电压为1.5V 时,小灯泡的电阻是_______Ω。 19、某品牌的电子瓦罉标有“220V 110W ”字样,将其接入家庭电路中。

求:(1)通过该用电器的电流多大? (2)该用电器工作时的电阻多大? (3)若它工作2h ,消耗的电能是多少?

20.一天,小王同学要用电吹风机时,发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风。经检查,原来是机内的电热丝已经烧坏了。小王想用一根阻值相同的电热丝来替换,为此:

U /V

I /A

1

2 3 4 0.1 0.2 0.3 0.4

P

3 15

0.6 3

+ 图9

图10

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图17

(1)他从铭牌上查到电吹风机的额定功率为600W ;又认真研究了电吹风机的电路(如图17),弄清了当选择开关放在“冷”时,就把__________连入了电路,当选择开关放到“热”时,就把_____________连入了电路。

(2)小王关掉家中的所有用电器,只打开电吹风机,观测出家中的电能表2min 内转了20转.结合电能表铭牌上的“3000r/kW ·h ”字样,问他求出的吹风机吹冷风时的功率是多少?

(3)在上述基础上,小王算出了应选配的电热丝的阻值,修好了电吹风机。他为自己能运用所学知识解决实际问题而感到高兴。请你写出电热丝阻值的计算过程。

21、两电阻a 、 b 各自的电流与两端电压的关系图线如图甲所示, (1)电阻a 的阻值多大?

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(2)如果把a 、b 两个电阻串联接成如图乙所示的电路时,电流表的示数为0.2A. 求: ①电阻b 的电功率. ②电阻a 、b 在lmin 内

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22、小红和小明分别用图14所示的装置,探究电流一定时,电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝(R 1<R 2)密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球相连(设他们所用的各种同类器材性能相同)。问:

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小红的方案 小明的方案

图14

(1)在这个实验中电流产生热量的多少是通过_________体现出来的。

(2)他们同时开始进行实验,在a、b、c、d四个气球中,鼓起来最快的是_______。

(3)小红和小明的实验方案中有一个是错误的,请针对错误的实验方案进行简要评估。(说明谁的方案是错误的,以及错误的原因。)

23、如图,电动机M的线圈电阻为0.5欧,当S断开时,电流表读数1安。当S闭合时,电流表读数3安。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?

初三科学电功与电热

24、(2006?连云港)在今年5月份助残活动中,某校初三同学为伤残军人买了一辆电动轮椅.同学们对这辆车的工作原理产生了兴趣.他们对照说明书的电路原理图(如图所示)了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关S以及滑动变阻器R1的滑片P.前推操纵杆时轮椅前进,再向前时快速前进;拉操纵杆时,轮椅慢慢后退.又知蓄电池的电压U=24V(保持不变)、定值电阻R2=10Ω,电动机的额定功率P0=72W、额定电压U0=24V.

(1)从原理图可知,当开关K接到__________两个接线柱时,轮椅前进.

(2)当轮椅后退时,电流表示数为I=1A,此时电动机的实际功率为多少?

(3)当电动机以额定功率工作时,轮椅匀速前进的速度为1.5m/s,电动机线圈电阻损耗的功率为18W,求此时轮椅受到的阻力的大小

25、市场上有一种双能源太阳能热水器,晴天享用太阳能,阴天可用电加热,如图,该热水器电路图。电热管R标有“220V 1100W”,0R 与R构成保温电路。当K连到2时,电热管正常工作,给水箱里的水加热;当K连到3时,热水器处于保温状态,保温功率为100W。

初三科学电功与电热

⑴求R、0R的值。

⑵保温时R实际功率是多少?

26、如图,是额定电压为220V的理发用电吹风机的典型电路。其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风。正常工作时,

初三科学电功与电热

⑴要送热风,选择开关应放在位置(填“A”、“B”或“C”)。

⑵已知电动机的额定功率是120W。当送冷风时,通电5min,电

流所做的功是多少?

⑶ 如果电热丝的电阻是55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率是

多少?

参考答案

1、B 。

2、C. 。因为他们功率一样,且分别在其额定电压下工作。所以亮度一样。

3、A 。0.3 KW ·h=J 6

10

08.1?,P=W/t=1200W

4、B 。电压表选15V ,电流表3A 。电流表乙是1.5A ,电压表甲是5V 。

5、C 。 亮与功率有关。串联电路中的电流都是相同的,所以内阻大的3W 的灯两端电压会高于6W 灯两端的电压。

6、C 。1度转3000转(圈)。

7、A 。灯1电阻大于灯2电阻。

8、B 。R1=40Ω,R2=20Ω

9、A 。电流做的功(电功)全转为热功,就是产生的热量。

10、A 。当S1闭合时,R '短路,电路中的电阻最小,此时功率最大,达到额定功率。 11、C 。总功率为4120W ,流过电流表的电流约为7.182204120=÷A ,所以选电流为20A

12、A 。滑动变阻器标有"60Ω,1.5A"字样,表示滑动变阻器最大电阻为60Ω,流过的最大电流为1.5A 。滑动变阻器与定值电阻R 并联,滑动变阻器两端电压为30V ,所以连入电路的最小电阻为20Ω。所以并联电阻的范围在12—20Ω之间。滑动变阻器消耗的最小功率为15W 。电流表的最大示数是2.5A 。 13、乙,甲,乙,2:3 14、电流,电阻

15、4.84W ,1.5,增大,减小 16、丁,丙 17、0.5,5,1.25

18、小灯泡里的灯丝断掉;右

电阻规律:串联: 并联: 相当于把电阻加粗,总电阻比任 何一个分电阻都要小。

20、(1)电动机 电动机和电热丝(当选择开关放在“冷”时,只有电动机连入电路,电流经过电动机,电动机工作吹的是冷风;当选择开关放在“热”时,电动机和电热丝并联,电动机和电热丝同时工作吹的是热风;);(2)200W ;(3)电热丝的功率为400W ;电热丝的电阻为121Ω。

22、(1)气球的形变太小;(2)c ;(3)小明采用的实验方案是错误的,原因是他采用了并联电路,导致通过两段电阻丝的电流不相同。 23、(1)10欧 (2)18瓦 (3)240焦

24、:(1)由题意可知,当轮椅前进时,可以通过控制电流的大小而控制速度的大小,故应在电路中接有滑动变阻器;由图可知只有开关接在3、4时才能将滑动变阻器接入电路,故只能将开关接到3、4两个接线柱来控制轮椅前进; (2)当开关接1、2时,R 2与电动机串联,由欧姆定律可得: 电阻R 2两端的电压为:U 2=IR 2=1A×10Ω=10V 则由串联电路的电压规律可得:

电动机两端的电压为:U 电=U-U 2=24V-10V=14V , 则电动机的实际功率为:P 实=U 电I=14V×1A=14W ; (3)电动机的机械功率为P 机=P 0-P 线=72W-18W=54W ;

由于P 机=Fv ,因车匀速前进,故车受力平衡,即车受到的阻力:f=F=36N ;

25、【解析】:本题电热器具有保温档和加热档,这是一类题型。常见的还有电热器、电烙铁、饮水机、电饭锅等。电热器的额定功率状态即加热状态。电路中只有一个电阻R 。此时R 的功率为1100W 。由此可求出R 的阻值。2U R

P =

额额

。K 打到3时为保温档,此时R 与

0R 串联,电功率为100W ,由20

U P R R =

+,可求出0R 阻值再由2

P I

R =,求出R 的实际功率

解:⑴

()2

2

220441100V U

R P W

==

=Ω 。 2K →时,只有R 接入电路,R 正常工作,故电源电压220U V =。 3K →时,R 和0R 串联,100P W '= 。 ∵2

U P P R '=

+

∴()2

2

0220444401100V U R R P W

=-=

-Ω=Ω'。 ⑵ 保温时,流过R 的电流I '有2205

22011P W I A U V ''=

==。 R 消耗的实际功率(

)2

25449.111

R P I R A W '==?Ω= 26、⑴ A ⑵ 43.610J ? ⑶ 310W